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  数据装载与传送指令用于在各个存储区之间交换数据及存储区与过程I/O模块之间交换数据。CPU在每次扫描中无条件执行数据装载与传送指令，而不受RLO的影响。

数据装载指令L( Load)和数据传送指令T(Transmit)可以完成下列区域的数据交换：

①输入/输出存储区与位存储区M、过程输入存储区PI、过程输出存储区PQ、定时器T、计数器C、数据区D的数据交换。

②过程输入/输出存储区PL/PQ与位存储区M、定时器T、计数器C、数据区D的数据交换。

③定时器T、计数器C与过程输入/输出存储区PI/PQ、位存储区M、数据区D的数据交换。

数据装载L和数据传送T指令通过累加器进行数据交换。累加器是CPU中的一种专用寄存器，可以作为“缓冲器”。数据的传送和变换一般是通过累加器进行的，而不是在存储区直接进行。在S7-300/400 plc中，有两个32位的累加器，即累加器1与累加器2，当执行装入指令L时，将数据装入到累加器1中，累加器1中原有的数据被移人到累加器2中，累加器2中原有的数据被覆盖。当执行传送指令T时，将累加器1中的数据复制到目的存储区中，而累加器1中的内容保持不变。L和T指令可以对字节（8位）、字（16位）、双字（32位）数据进行操作，当数据长度小于32位时，数据在累加器1中右对齐（低位对齐），其余各位填0。

装入和传送操作有3种寻址方式：立即寻址、直接寻址和间接寻址。

LAD编程语言指令只有赋值指令，STL编程语言指令分为装载和传递指令，其中包含地址寄存器的处理指令。

装载存储区可能是CPU模块中的部分RAM、内置的E2PROM或选用的可拆卸FlashEPROM( FEPROM)卡，用于保存不包含符号地址和注释的用户程序和系统数据（组态、连接和模块参数等）。

有的CPU有集成的装载存储器，有的可以使用微存储器卡(MMC)来进行扩展，CPU31XC的用户程序只能装入插入式的MMC。

断电时数据保存在MMC存储器中，因此，数据块的内容基本上被*保留。

下载程序时，用户程序（逻辑块和数据块）被下载到CPU的装载存储器，CPU把可执行部分复制到工作存储器，而符号表和注释则保存在编程设备中。

工作存储区占用CPU模块中的部分RAM，它是集成的高速存取的RAM存储器，用于存放CPU运行时所执行的用户程序和数据。为了**程序执行的快速性和不过多地占用工作存储器，在执行时只把与程序执行有关的块装人工作存储区。

CPU工作存储区也为程序块的调用安排了一定数量的临时本地数据存储区（或称L堆栈），用来存储程序块被调用时的临时数据，访问局域数据比访问数据块中的数据更快。用户生成块时，可以表明临时变量( TEMP)，它们只在执行该块时有效，执行完后就被覆盖了。也就是说，L堆栈中的数据在程序块工作时有效，并一直保持，当新的块被调用时，L堆栈将进行重新分配。

在FB、FC或OB运行时设定，将块变量声明表中声明的临时变量存在临时本地数据存储区（L堆栈）。L堆栈提供空间以传送某些类型参数和存放梯形图的中间结果。块结束执行时，临时本地存储区再行分配，不同的CPU提供不同数量的临时本地存储区（L堆栈）。

语句表( STL)程序中的数据块可以被标识为“与执行无关”(UNLINIKED)，它们只是存储在装载存储器中。有必要时，可以用SFC 20“BLKMOV”将它们复制到工作存储区。

复位CPU的存储器时，RAM中的程序被清除。

系统存储区为不能扩展的RAM，是CPU为用户程序提供的存储器组件，被划分为若干个地址区域，分别用于存放不同的操作数据，如输入过程映像、输出过程映像、位存储器、定时器和计数器、块堆栈（B堆栈）、中断堆栈（I堆栈）和诊断缓冲区等。

系统存储区可通过指令在相应的地址区内对数据直接进行寻址。

(1)输入／输出(I/O)过程映像表

在每次扫描循环开始时，CPU读取数字量输入模块的外接输入电路的状态，并将它们的存放过程映像输入表中。在扫描循环中，用户程序计算输出值，并将它们的存放过程映像输出表。在扫描循环结束时，将过程映像输出表的内容写入数字量输出模块。

用户程序访问plc的输入(I)和输出(O)地址区时，不是去读／写数字信号模块中的信号状态，而是访问CPU中的过程映像区。

I和O均可以按位、字节、字和双字来存取，如10.0、IBO、IWO和IDO。

与直接访问I/O模块相比，访问过程映像表可以**在整个程序周期内，过程映像的状态始终一致。在程序执行过程中，即使接在输入模块的外接输入电路的状态发生了变化，过程映像表中的信号状态仍然保持不变，直到下一个循环被刷新。由于过程映像保存在CPU的系统存储器中，该问速度比直接访问I/O模块快得多。

在用户程序中输入过程映像的标识符为I，是PLC接收外部输入数字量信号的窗口。输入端可以外接常开触点或常闭触点，也可以接多个触点组成的串并联电路。PLC将外部电路的通／断状态读入并存储在输入过程映像中。外部输入电路接通时，对应的输入过程映像为ON（1状态）；反之为OF（0状态）。在梯形图中，可以多次使用输入过程映像的常开触点和常闭触点。

在用户程序中输出过程映像的标识符为0，在循环周期结束时，CPU将输出过程映像的数据传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。如果梯形图00.0的线圈“得电”，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的常开触点闭合，使接在00.0对应的输出端子的外部负载工作。输出模块中的每一个硬件继电器仅有一对常开触点，但是在梯形图中，每一个输出位的常开触点和常闭触点都可以多次使用。

S7-300 CPU的过程映像区的大小是固定的，S7-400 CPU可以将过程映像划分为较多15个区段，这意味着如果需要，可以独立于循环来刷新过程映像表的某些区段。用STEP 7*的过程映像区段中的每一个I/O地址不再属于081过程映像I/O表。需要定义哪些I/O模块地址属于哪些过程映像区段。

可以在用户程序中用SFC（系统功能）刷新过程映像。SFC26“UPDAT_PI”用来刷新整个或部分过程映像输入表，SFC27“UPDAT_PO”用来刷新整个或部分过程映像输出表。

某些CPU也可以调用OB（组织块）由系统自动地对*的过程映像分区刷新。

(2)内部存储器标志位(M)存储器区

内部存储器标志位(M)用来保存控制逻辑的中间操作状态或其他控制信息。虽然名为“位存储器区”，表示按位存取，但是也可以按字节、字或双字来存取。

(3)定时器(T)存储器区

定时器相当于继电器系统中的时间继电器。给定时器分配的字用于存储时间基值和时间值(0~ 999)，时间值可以用二进制或BCD码方式读取。

(4)计数器(C)存储器区

计数器用来累计其计数脉冲上升沿的次数，有加计数器、减计数器和加／减计数器。给计数器分配的字用于存储计数当前值(0~ 999)，计数值可以用二进制或BCD码方式读取。

(5)数据块

数据块用来存放程序数据信息，分为可被所有逻辑块公用的“共享”数据块（DB，简称数据块）和被功能块( FB)特定占用的“背景”数据块(DI)。

DB为共享数据块，DBX是共享数据块中的数据位，DBB、DBW和DBD分别是数据块中的数据字节、数据字和数据双字。

DI为背景数据块，DIX是背景数据块中的数据位，DIB、DIW和DID分别是背景数据块中的数据字节、数据字和数据双字。

(6)诊断缓冲区

诊断缓冲区是系统状态列表的一部分，包括系统诊断事件和用户定义的诊断事件的信息。这些信息按它们出现的顺序排列，*一行中是较新的事件。

诊断事件包括模块的故障、写处理的错误、CPU中的系统错误、CPU的运行模式切换错误、用户程序中的错误和用户用系统功能SFC 52定义的诊断错误等。

在S7-300/400系列的plc中，可以用二进制数、十六进制数和BCD码来表示数。

(1)二进制数，

二进制数只有0和1两个符号，按照逢二进一的规则运算。0和1用来表示开关量（或称数字量）的两种不同状态，如触点的断开和接通，线圈的得电和失电等。

假如二进制数的某位为1，表示梯形图中对应的位编程元件（例如，位存储器M或输出过程映像Q）的线圈“得电”，其常开触点接通，常闭触点断开，称该编程元件处于1状态或ON（接通）；如果该位为0，对应编程元件的线圈或触点的状态与上述相反，称该编程元件处于0状态或OFF（断开）。在编程手册和编程软件中，位编程元件的1状态和0状态通常用TRUE和FALSE来表示。

二进制常数用2#放在前面表示，如2#1111_0110_1001_0001是16位的二进制常数。

(2)十六进制数

十六进制数的每一位都有16种可能出现的数字，分别是0～9和A～F（对应于十进制数的10～15），按照逢十六进一的规则运算，每个数字占二进制数的4位。

十六进制常数表示法：

①B#16#、W#16#、DW#16#分别用来表示十六进制(16#)字节(B#)、字(W#)和双字(DW#)常数。

②用字符H表示十六进制常数，如W#16#3B可以表示为3BH。

(3) BCD码

BCD码就是用二进制数表示十进制数，每一位十进制数用4位二进制数来表示。BCD码实际上是十六进制数，用4位二进制数表示出16种组合，而BCD码只用其**个组合来表示0~9，其余6种组合( 1010～1111)没有使用。例如，十进制数298对应的BCD码的2进制表示为2#0000 0010 1001  1000，也可以表示为W#16#298。

控制一个任务或过程，是通过在运行( RUN)方式下，使主机循环扫描并连续执行用户程序来实现的，用户程序决定了一个控制系统的功能。程序的编制可以使用编程软件在计算机或其他专用编程设备中进行（如图形输入设备／编程器等）。

广义上的plc程序由三部分构成：用户程序、数据块和参数块。

(1)用户程序

用户程序是必选项。用户程序在存储器空间中也称为组织块( OB)，它处于较高层次，可以管理其他块，可采用各种语言（如STL、LAD或FBD等）来编制。不同机型的CPU，其程序空间容量也不同。用户程序的结构比较简单，一个完整的用户控制程序应当包含一个主程序(OB1)、若干个子程序和若干个中断程序三大部分。不同的编程设备，对各程序块的安排方法也不同。其程序结构如图所示。

图   PLC程序结构

①主程序(0Bl)：是用户程序的主体。CPU在每个扫描周期都要执行一次主程序指令。

②子程序：是程序的可选部分，只有当主程序调用时，才能够执行。合理使用子程序，可以优化程序结构，减少扫描时间。

③中断程序：是程序的可选部分，只有当中断事件发生时，才能够执行。中断程序可在扫描周期的任意点执行。

(2)数据块

数据块(DB)为可选部分，它主要存放控制程序运行所需要的数据，在数据块中允许的数据类型为：①布尔型、表示编程元件的状态；②二进制、十进制或十六进制数；③字母、数字和字符型。

(3)参数块

参数块也是可选部分，它存放的是CPU的组态数据，如果在编程软件和其他编程工具上未进行CPU的组态，则系统以默认值进行自动配置。

组态( ConFIGU RING)的含义：ConFIGURING -般被翻译为组态。在自动化领域中有一个趋势就是系统的模块化，即由带有智能功能技术模块组成的自动化系统，对这些模块预先的初始化、编程就是组态。

梯形图( LAD)是一种图形语言，比较形象直观，*掌握，是应用较广泛的编程语言之一。梯形图与继电器控制电路图的表达方式较为相似，适于熟悉继电器控制电路的用户使用，特别适于数字量逻辑控制。有时把梯形图称为电路或程序。

梯形图沿用了传统控制图中继电器的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，并增加了许多功能强、使用灵活、在继电器一接触器控制系统中没有的指令符号，梯形图与继电器一接触器控制系统图的形式及符号有许多相同或相仿的地方。梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列，较左边的竖线被称为起始母线，也叫左母线，然后按一定的控制要求和规则连接各个触点，最后以线圈结束。一般在较右边还加上一竖线，这一竖线被称为右母线。通常一个梯形图中有若干个网络( Network)（由触点和线圈等组成的独立电路称为网络）组成，编程软件自动为网络编号。以较简单的电动机起／停控制为例，对应的梯形图程序如图(a)所示。

图 梯形图和语句表示例

梯形图由触点（常开触点“┤├”和常闭触点“┤／├”）、线圈(“一()”)或用方框表示的指令框组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑运算的结果，常用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的标志位等。梯形图中的线圈包括输出继电器线圈、辅助继电器线圈等。只有在线圈接通之后，才能使对应的逻辑常开或常闭触点动作。指令框用来表示定时器、计数器或数学运算等附加指令。

梯形图中的触点和线图可以使用物理地址，如10.0、Q0.3等。如果在符号表中对某些地址定义了符号。例如，10.0的符号为“启动”，在程序中可用符号地址“启动”来代替物理地址10.0，这样使程序易于阅读和理解。

在分析梯形图中的逻辑关系时，为了借用继电器控制电路图的分析方法，可以将梯形图左边的母线假想为电源“火线”，而把右边的母线假想为电源“零线”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励；如果没有“能流”，则线圈未被激励。当图(a)中，10.0和10.1的触点同时接通或Q4.1与10.1的触点同时接通时，有一个假想的“能流”流过Q4.1的线圈。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图，能流只能从左向右流动。

要强调指出的是，引入“能流”的概念，仅仅是为了继电器一接触器控制系统相比较，以对梯形图有一个深入的认识，其实“能流”在梯形图中是不存在的。

如果没有跳转指令，在网络中，程序中的逻辑运算只能按自左至右的方向执行，与能流的方向一致。网络之间能够按自上而下的顺序执行，执行完所有的网络后，再从较上面的网络( Network 1)重新开始执行下一循环。

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