三菱FX3U的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：組合位元件，進(jìn)制轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)寄存器以及數(shù)據(jù)傳送功能
時(shí)間：2021-06-03 18:45
來(lái)源：
1 組合位元件
PLC對(duì)數(shù)據(jù)處理是以位為單位，“對(duì)于只有開關(guān)量的元件，東莞plc培訓(xùn)專家說(shuō)：“只有“0”或“1”兩種狀態(tài)的元件除單獨(dú)賦值，也可以進(jìn)行整批處理，但必須按照4個(gè)一組組合成存儲(chǔ)單元，組合后的單元可以稱為4位、8位、16位、32位的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也稱為數(shù)位、字節(jié)、字、雙字的名詞術(shù)語(yǔ)。”1.1 數(shù)據(jù)元件的結(jié)構(gòu)
（1）基本形式元件：用于處理數(shù)據(jù)的軟元件，如T C D等，這些軟元件可以存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)，軟元件具有16位的存儲(chǔ)單元，這類元件叫“字元件”。
（2）組合位元件：
只處理ON/OFF狀態(tài)的元件叫“位元件”如X Y M S，這些元件組合后也可以具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，組合方式將4個(gè)連續(xù)的位元件合成一個(gè)單元，多個(gè)單元組合就是組合位元件，組合位元件由Kn加首位位元件表示，即用KnX、KnY、KnM、KnS表示，n表示組數(shù)，數(shù)值在1~8之間，組合位元件及其包含的元件如圖9-1所示。
圖9-1
2 .數(shù)據(jù)寄存器D
在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，模擬量控制，定位控制時(shí)需要大量的存儲(chǔ)單元用于存放數(shù)據(jù)和參數(shù)，在三菱FX系列中，這個(gè)存儲(chǔ)單元的整體就是數(shù)據(jù)寄存器D，數(shù)據(jù)寄存器D為16位的結(jié)構(gòu)，最高位為符號(hào)位，也可以使用連續(xù)的兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器組成一個(gè)32為的數(shù)據(jù)寄存器，最高為仍為符號(hào)位。2.1 數(shù)據(jù)寄存器分類
（1）一般用途D0~D199共200點(diǎn) （在PLC由RUN→STOP或停電時(shí)，所有數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)復(fù)位為“0”；啟用關(guān)機(jī)保持功能的特殊繼電器M8033,在PLC由RUN→STOP 數(shù)據(jù)不會(huì)清零，但停電后數(shù)據(jù)也會(huì)清零）（2）停電保持用途D200~D511共312點(diǎn)，具有斷電保持功能，可以通過(guò)參數(shù)修改為一般用途。
（3）停電保持專用D512~D7999共7488點(diǎn)，具有斷電后數(shù)據(jù)保持功能。
（4）特殊用途的寄存器D8000~D8511 共512點(diǎn)，功能由廠家定義，用戶只能使用。
（5）變址用V0~V7、Z0~Z7共16點(diǎn)。
2.2 數(shù)據(jù)寄存器的結(jié)構(gòu)
（1）數(shù)據(jù)寄存器的結(jié)構(gòu)：?jiǎn)蝹€(gè)的數(shù)據(jù)寄存器由16個(gè)位組成，最高位為符號(hào)位（1為負(fù)數(shù)，0為正數(shù)）存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的范圍為-32768~ +32767；也可以使用兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)寄存器組成32位的數(shù)據(jù)寄存器，最高位為符號(hào)位（1為負(fù)數(shù)，0為正數(shù)）32位數(shù)據(jù)寄存器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)范圍為-2147483648~ +2147483647。（2）數(shù)據(jù)寄存器的結(jié)構(gòu)組成如圖9-2所示：
圖9-2
3. PLC處理的數(shù)據(jù)類型
3.1 數(shù)據(jù)的類型
PLC和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采用的是二進(jìn)制語(yǔ)言，而我們?nèi)粘Ｊ褂玫挠质鞘M(jìn)制的數(shù)，在學(xué)習(xí)PLC編程之前，有必要學(xué)會(huì)進(jìn)制之間的互轉(zhuǎn)換，對(duì)我們以后編程有很大的幫助，可編程控制器數(shù)值的種類有（二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)、實(shí)數(shù)）。（1）二進(jìn)制數(shù)（BIN： BINARY NUMBER）
對(duì)于定時(shí)器，計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)寄存器數(shù)值的指定，是按照十進(jìn)制或十六進(jìn)制執(zhí)行的，但在PLC內(nèi)部，這些數(shù)值是按二進(jìn)制數(shù)處理的。此外，在外圍設(shè)備上監(jiān)控這些軟元件的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制數(shù)后顯示。(也可以切換成16進(jìn)制)。
（2）八進(jìn)制數(shù)(OCT: OCTAL NUMBER)
FX系列可編程控制器中，輸入繼電器、輸出繼電器的軟元件編號(hào)都是以8進(jìn)制數(shù)分配的，由于在8進(jìn)制數(shù)中，不存在[8,9]所以按[0～7、10～17、…70～77、100～107]上升排列。
（3）十進(jìn)制數(shù)(DEC: DECIMAL NUMBER)
定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的設(shè)定值(K常數(shù)) ，輔助繼電器(M)、定時(shí)器(T)、計(jì)數(shù)器(C)、狀態(tài)器（S）等的編號(hào)(軟元件編號(hào)) 應(yīng)用指令的操作數(shù)中的數(shù)值指定和指令動(dòng)作的指定(K常數(shù))，這些元件地址及操作數(shù)使用十進(jìn)制數(shù)。
（4）16進(jìn)制數(shù)(HEX: HEXADECIMAL NUMBER)
應(yīng)用指令的操作數(shù)中的數(shù)值指定和指令動(dòng)作的指定(H常數(shù))
（5）實(shí)數(shù)(浮點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù))
FX3S·FX3G·FX3GC·FX3U·FX3UC可編程控制器，具有能夠執(zhí)行高精度運(yùn)算的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算功能，采用2進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)(實(shí)數(shù))進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，并采用了10進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)(實(shí)數(shù))進(jìn)行監(jiān)控。
（6）BCD(BCD: BINARY CODE DECIMAL)
BCD就是將構(gòu)成10進(jìn)制數(shù)的各位上0～9的數(shù)值以四位的BIN來(lái)表現(xiàn)的形式。 由于各個(gè)位便于使用，所以使用于BCD輸出型的數(shù)字式開關(guān)和7段碼顯示器控制等用途中。
FX可編程控制器中處理的數(shù)值，可以按照下表的內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如圖9-3所示：
圖9-3
3.2 進(jìn)制轉(zhuǎn)換
（1）2進(jìn)制轉(zhuǎn)10進(jìn)制
（2）2進(jìn)制轉(zhuǎn)16進(jìn)制
4 數(shù)據(jù)傳送指令MOV
PLC處理的是二進(jìn)制的數(shù)，如果需要寫入?yún)?shù)到數(shù)據(jù)寄存器或在數(shù)據(jù)操作元件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換需要使用MOV傳送指令，傳送指令是將軟元件的內(nèi)容傳送(復(fù)制)到其他的軟元件中的指令4.1 MOV傳送指令功能說(shuō)明
（1）指令格式
（2）指令說(shuō)明
當(dāng)指令執(zhí)行后，源操作數(shù)（常數(shù)或字元件16位數(shù)據(jù)）傳送到目標(biāo)操作數(shù)（字元件16位）中
（3）使用傳送指令可以讀出定時(shí)器T與計(jì)數(shù)器C的數(shù)值如圖9-4所示，也可以解決編程中開關(guān)量的順序控制程序如圖9-5所示：
圖9-4
圖9-5
4.2 MOV傳送指令應(yīng)用案例
（1）控制要求有8盞燈，按下按鈕SB1偶數(shù)編號(hào)燈亮，按下按鈕SB2奇數(shù)編號(hào)燈亮，按下按鈕SB全部燈亮，按下按鈕SB4全部燈滅，PLC外圍接線如圖9-6所示:
圖9-6
（2）例題分析
8盞燈的控制實(shí)際就是對(duì)Y0~Y7的賦值，因此可以使用組合位元件K2Y0表
表示8個(gè)位元件的數(shù)據(jù)結(jié)果，將控制結(jié)果的十進(jìn)制數(shù)傳送到組合位元件K2Y0即可得到控制的結(jié)果，編寫梯形圖程序如圖9-7所示:
圖9-7
5 變址寄存器V Z
變址寄存器除了可與數(shù)據(jù)寄存器的使用方法相同以外，還可以通過(guò)在應(yīng)用指令的操作數(shù)中組合使用其他的軟元件編號(hào)和數(shù)值，從而在程序中更改軟元件的編號(hào)和數(shù)值內(nèi)容的特殊寄存器，當(dāng)軟元件使用了變址，其指定地址方式稱為間接尋址。5.1 變址寄存器的結(jié)構(gòu)
1）變址寄存器具有與數(shù)據(jù)寄存器相同的結(jié)構(gòu)，在FX系列PLC中共有16個(gè)，如圖9-8所示：圖9-8
修飾32位的應(yīng)用指令中的軟元件時(shí)，或者及處理超出16位范圍的數(shù)值時(shí)必須使用Z0～Z7。作為32位指定時(shí)，會(huì)同時(shí)參考V(高位)、Z(低位)，因此一旦V(高位)側(cè)中留存有別的用途中的數(shù)值時(shí)，會(huì)變成相當(dāng)大的數(shù)值，從而出現(xiàn)運(yùn)算錯(cuò)誤，32位的變址修飾及32位數(shù)據(jù)處理的結(jié)構(gòu)組合如圖9-9所示：
圖9-9
5.2關(guān)于變址寄存器的使用，東莞自動(dòng)化plc專家提醒您：
1） 即使寫入變址寄存器的數(shù)值沒(méi)有超出 16位的數(shù)值范圍 (0～ 32767)，也必須使用 32位指令對(duì) V、Z都進(jìn)行改寫。如僅僅改寫了Z側(cè)，V側(cè)中會(huì)存有其他的數(shù)值，從而變成相當(dāng)大的數(shù)值，出現(xiàn)運(yùn)算錯(cuò)誤。2） 對(duì)16位計(jì)數(shù)器變址修飾后，不可以作為32位的計(jì)數(shù)器使用。
如果變址修飾的結(jié)果需要是32位計(jì)數(shù)器的情況下，請(qǐng)對(duì)計(jì)數(shù)器C200以后的計(jì)數(shù)器加Z0～Z7。
3) 變址寄存器不能對(duì)V、Z本身進(jìn)行變址修飾。
4) 特殊功能模塊/單元的緩沖存儲(chǔ)區(qū)的直接指定，緩沖存儲(chǔ)區(qū)的直接指定U□G□其緩沖存儲(chǔ)區(qū)的編號(hào)可以被變址修飾。模塊號(hào)不能被變址修飾。(U0G0Z0有效，U0Z0G0不可)
5) 位數(shù)指定的變址修飾指定位數(shù)用的中Kn的“n”不能進(jìn)行變址修飾。(K4M0Z0有效、K0Z0M0不可使用)
6) 輸入輸出繼電器(8進(jìn)制軟元件編號(hào))的變址修飾，對(duì) X、Y、KnX、KnY的 8進(jìn)制軟元件編號(hào)進(jìn)行變址修飾時(shí)，對(duì)軟元件編號(hào)進(jìn)行變址修飾的的變址寄存器內(nèi)容會(huì)被換算成8進(jìn)制數(shù)后再進(jìn)行加法運(yùn)算。
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