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2.3 存储器的数据类型与寻址方式 |
CP1H系列PLC的内部元器件的功能相互独立，在数据存储器区中都有一对应的地址，可依据存储器地址来存取数据。
计算机中使用的都是二进制数，在PLC中，通常使用位、字节、字、双字来表示数据，它们占用的连续位数称为数据长度。
位（bit）指二进制的一位，它是最基本的存储单位，只有“0”和“1”两种状态。在PLC中一个位可对应一个继电器，如某继电器线圈得电时，相应位的状态为“1”；若继电器线圈失电或断开时，其对应位的状态为“0”。8位二进制数构成一个字节（Byte），其中第7位为最高位（MSB），第0位为最低位（LSB）。两个字节构成一个字（Word），在PLC中字又称为通道（CH），一个字含16位，即一个通道（CH）由16个继电器组成。两个字构成一个汉字，即双字（Double Word），在PLC中它由32个继电器组成。
数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。如在计数过程中采用进位的方法，则称为进位计数制。进位计数制有数位、基数、位权三个要素。数位，指数码在一个数中所处的位置。基数，指在某种进位计数制中，数位上所能使用的数码的个数，例如，十进制数的基数是10，二进制的基数是2。位权，指在某种进位计数制中，数位所代表的大小，对于一个 R 进制数（即基数为 R ），若数位记作 j ，则位权可记作 R j 。
人们通常采用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。在CP1H系列PLC中使用的数制主要是二进制、十进制、十六进制。
在CP1H系列PLC的CPU中处理的数据主要有无符号BIN数据、带符号BIN数据、BCD码数据、单精度浮点数和双精度浮点数。
I/O存储器区域是指通过指令表的操作数可进入的区域，它由通道I/O（CIO）、内部辅助继电器（WR）、保持继电器（HR）、特殊辅助继电器（AR）、数据存储器（DM）、定时器区（TIM）、计数器区（CNT）、任务标志（TK）、变址寄存器（IR）、数据寄存器（DR）、状态标志、时钟脉冲等构成。CP1H系列PLC的I/O存储区及通道编号如表2-10所示。下面对各区域进行简要说明。
通道I/O区域又称为CIO，它是在地址指定时前面不附带有英文字母符号的区域。CIO可与各单元进行I/O刷新等数据交换，该区域又分为以下区域。
①输入输出继电器 输入输出继电器是用于分配到CP1H CPU单元的内置输入输出以及CPM1A系列扩展I/O单元的继电器区域。其中，输入继电器的通道编号为0.00～16.15（0CH～16CH）；输出继电器的通道编号为100.00～116.15（100CH～116CH）。未使用的输入继电器及输出继电器可作为内部辅助继电器使用。
表2-10 CP1H系列PLC的I/O存储区及通道编号
②内置模拟输入输出继电器 内置模拟输入继电器仅限于CP1H-XA型CPU单元，它用于分配CP1H CPU单元XA型的内置模拟输入输出的继电器区域。其中，内置模拟输入继电器的通道编号为200CH～203CH；内置模拟输出继电器的通道编号为210CH～211CH。内置模拟输入继电器不能作为内部辅助继电器使用。
③数据链接继电器 数据链接继电器用作Controller链接网中的数据链接或PLC链接。该继电器区域的通道编号为1000CH～1199CH，未使用的数据链接继电器可作为内部辅助继电器使用。
④CPU总线单元继电器 CPU总线单元继电器在连接CJ系列CPU总线单元时使用。该继电器区域的通道编号为1500CH～1899CH，它有400CH，共6400点。每25CH归为1个单元，最多16个单元，某单元的编号范围为：1500+单元号×25～1500+单元号×25+24。例如0单元的编号范围为：1500+0×25～1500+0×25+24，即1500CH～1524CH。未使用的CPU总线单元继电器可作为内部辅助继电器使用。
⑤特殊I/O单元继电器 特殊I/O单元继电器在连接CJ系列CPU总线单元时使用。该继电器区域的通道编号为2000CH～2959CH，它有960CH，共15360点。每10CH归为1个单元，最多96个单元，某单元的编号范围为：2000+单元号×10～2000+单元号×10+9。例如0单元的编号范围为：2000+0×10～2000+0×10+9，即2000CH～2009CH。未使用的特殊I/O单元继电器可作为内部辅助继电器使用。
⑥串行PLC链接继电器 串行PLC链接继电器在PLC串行链接中使用，用于与其他CP1H CPU单元或CJ1M CPU单元进行数据链接。该继电器区域的通道编号为3100CH～3189CH，它有90CH，共1440点。未使用的串行PLC链接继电器可作为内部辅助继电器使用。
⑦DeviceNet继电器 使用CJ系列DeviceNet单元的远程I/O主站功能时，该继电器区域作为从站区域。该继电器区域的通道编号为3200CH～3799CH，它有600CH，共9600点。未使用的DeviceNet继电器可作为内部辅助继电器使用。
⑧内部辅助继电器 CIO区的内部辅助继电器区域是只能在程序中使用的继电器区域，不能与外部输入输出端子进行输入输出交换。如果需要在程序中使用内部辅助继电器，应优先使用内部辅助继电器（WR），再考虑本区域（CIO）的内部辅助继电器。CIO区的内部辅助继电器分为两部分：1200CH～1499CH（它有300CH，共4800点）和3800CH～6143CH（它有2344CH，共37504点）。
内部辅助继电器（WR）区域是只能在程序中使用的继电器区域，不能与外部输入输出端子进行输入输出交换。它作为内部辅助继电器，在程序中基本上优先使用该区域。该继电器区域的通道编号为W000CH～W511CH，它有512CH，共8192点。
保持继电器用于各种数据的存储与操作，它可以字或位访问，但要在字号或位号前加“H”，以区别其他的区。它与内部继电器相同，只能在程序中使用，在电源复位（ON→OFF→ON）时或者工作模式变更（程序模式←→运行或监视模式）时，可保持其之前的ON/OFF状态。该继电器区域的通道编号为H000CH～H511CH，它有512CH，共8192点。
特殊辅助继电器用于存储PLC的工作状态信息，该继电器区域的通道编号为A000CH～A959CH，它有9600CH，共15360点。
暂存继电器在电路的分支点暂时存储程序ON/OFF状态。该继电器区域的通道编号为TR00CH～TR15CH，共16CH。
在电源复位（ON→OFF→ON）时或者工作模式变更（程序模式←→运行或监视模式）时，数据存储器DM可保持电源断之前或模式变更之前的数据。数据存储器不能按位为单位进行读写操作，只能以字为单位进行数据的读写操作。该继电器区域的通道编号为D00000CH～D32767CH，分为以下4个区。
①CJ系列特殊I/O单元用区：D20000CH～D29599CH（96单元，每单元100CH）。
②CJ系列CPU总线单元用区：D30000CH～D31599CH（16单元，每单元100CH）。
③Modbus-RTU简易主站用区：D32200CH～D32299CH（串行端口1）；D32300CH～D32399CH（串行端口2）。
④普通DM区：在D00000CH～D32767中，除①～③已使用区域外为普通DM区。
定时器用于需要定时或延时产生动作的场合，该继电器区域的通道编号为T0000CH～T4095CH（共4096个）。
计数器用于需要计数达到一定值产生动作的场合，该继电器区域的通道编号为C0000CH～C4095CH（共4096个）。
任务标志为只读标志，当某循环任务在执行时，则相应的任务标志为1（ON）；没执行或PLC为待机状态时，则相应的任务标志为0（OFF）。该任务标志的编号为TK00CH～TK15CH（共16个）。在电源复位（ON→OFF→ON）时或者工作模式变更（程序模式←→运行或监视模式）时，任务标志不清除。
变址寄存器用于间接寻址，是保存I/O存储器物理地址的专用寄存器。每个变址寄存器存储一个字存储单元地址，该地址是I/O存储区中一个字的绝对地址。该继电器区域的通道编号为IR00CH～IR15CH（共16个）。
数据寄存器用于存储间接寻址的偏移量，在间接寻址时，可使用数据寄存器来偏移变址寄存器中的地址。该继电器区域的通道编号为DR00CH～DR15CH（共16个）。
状态标志主要反映各指令的执行结果，如出错（ER）标志、进位（CY）标志等。CP1H CPU的状态标志如表2-11所示。
表2-11 CP1H CPU的状态标志
时钟脉冲由系统产生，它有5种时基脉冲，如表2-12所示。各时钟脉冲的占空比（高电平脉冲宽度与周期脉冲宽度的比值）为50%。时钟脉冲的ON/OFF时间不能更改，只能读取。
表2-12 时钟脉冲
在CP1H CPU的I/O存储器区域中，地址的指定主要是针对位和通道（字）进行的。
位地址的指定如图2-8所示，I/O存储器区名称为可选项，例如CIO区的I/O存储器区名称省略，保持继电器的I/O存储器区名称为H；通道地址用来指定使用I/O存储器区的字地址；位地址指定位的位置。
图2-8 位地址的指定
图2-9 0101CH的位05的表示方法
例2-1 0101CH的位05的表示方法如图2-9所示，所指定的I/O存储器区地址如图2-10所示。
图2-10 101.05CH指定的
例2-2 保持继电器（HR）中H010CH的位08的表示方法如图2-11所示。
图2-11 H010CH的位08的表示方法
通道地址的指定如图2-12所示，每个字由16个位构成，即每个字地址包括16位（bit0～bit15）。
图2-12 通道地址的指定
例2-3 输入继电器（CIO）的0010CH（bit0～bit15）的通道地址表示为10CH；内部辅助继电器（WR）的W010CH的通道地址表示为W10CH；数据存储器（DM）的D03120CH的通道地址表示为D3120CH。