数据格式与数制简介

1.数据格式

（1）位软元件

位（bit）软元件用来表示开关量的状态，例如常开触点的通、断，线圈的通电和断电，这两种状态分别用二进制数1和0来表示，或称为该软元件处于ON或OFF状态。X、Y、M和S为位软元件。

（2）位软元件的组合

FX系列PLC用KnP的形式表示连续的位软元件组，每组由4个连续的位软元件组成，P为位软元件的首地址，n为位软元件的组数（n=1～8）。例如K2M10表示由M10～M17组成的两个位软元件组，M10为数据的最低位（首位）。16位操作数时n=1～4，n＜4时高位为0；32位操作数时n=1～8，n＜8时高位为0。

建议在使用成组的位软元件时，X和Y的首地址（最低位）为0，例如X0、X10、Y20等。对于M和S，首地址可以采用能被8整除的数，也可以采用元件号的最低位为0的地址作首地址，例如M32和S50等。

（3）字软元件

一个字由16个二进制位组成，字软元件用来处理数据，例如定时器和计数器的当前值寄存器和数据寄存器D都是字软元件，位软元件X、Y、M、S等也可以组成字软元件来进行数据处理。

（4）软元件的缩写

位软元件输入继电器、输出继电器、辅助继电器和状态的缩写分别为X、Y、M和S。

KnX、KnY、KnM、KnS分别是X、Y、M和S组成的位软元件组。

K、H分别是十进制整数常数和十六进制整数常数，例如K10、H3A。

T、C和D分别是定时器、计数器和数据寄存器的缩写，V、Z是变址寄存器的缩写。

2.数制

（1）十进制数

十进制数用于辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态S等软元件的编号。十进制常数K还用于定时器、计数器的设定值和应用指令的操作数中的数值的指定。

（2）二进制数

在FX系列PLC内部，数据以二进制（Binary，BIN）补码的形式存储，所有四则运算和加1、减1运算都使用二进制数。二进制补码的最高位（第15位）为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1，最低位为第0位。第n位二进制正数为1时，该位对应的值为n2。以16位二进制数0000 0100 1000 0110为例，对应的十进制数为

2¹⁰+2⁷+2²+2¹=1158

最大的16位二进制正数为0111 1111 1111 1111，对应的十进制数为32 767。(www.xing528.com)

正数的补码就是它本身。将一个二进制正整数的各位取反（作非运算）后加1，得到绝对值与它相同的负数的补码。例如将1158对应的补码0000 0100 1000 0110逐位取反（0变为1，1变为0）后，得到1111 1011 0111 1001，加1后得到-1158的补码1111 1011 0111 1010。

将负数的补码的各位取反后加1，得到它的绝对值对应的正数的补码。例如将-1158的补码1111 1011 0111 1010逐位取反后得0000 0100 1000 0101，加1后得到1158的补码0000 0100 1000 0110。

（3）十六进制数

多位二进制数读/写起来很不方便，为了解决这个问题，可以用十六进制数来表示多位二进制数。十六进制数（Hexadecimal，HEX，见表4-1）使用16个数字符号，即0～9和A～F，A～F分别对应于十进制数10～15，十六进制数采用逢16进1的运算规则。

4位二进制数可以转换为1位十六进制数，例如二进制数1010 1110 0111 0101可以转换为十六进制常数HAE75。H用来表示十六进制常数。

表4-1 不同进制的数的表示方法

（4）八进制数

FX系列PLC的输入继电器和输出继电器的软元件编号采用八进制数。八进制数只使用数字0～7，不使用8和9，八进制数按0～7、10～17、……、70～77、100～107升序排列。

（5）BCD码

BCD（Binary Coded Decimal）码是各位按二进制编码的十进制数。每位十进制数用4位二进制数来表示，0～9对应的二进制数为0000～1001，各位BCD码之间的运算规则为逢十进1。以BCD码1001 0110 0111 0101为例，对应的十进制数为9675，最高的4位二进制数1001表示9000。16位BCD码对应于4位十进制数，允许的最大数字为9999，最小的数字为0000。

拨码开关（见图4-5）的圆盘圆周面上有0～9这10个数字，用按钮来增、减各位要输入的数字。它用内部的硬件将显示的数字转换为4位二进制数。PLC用输入继电器读取的多位拨码开关的输出值就是BCD码，需要用数据转换指令BIN将它转换为16位或32位整数。

用PLC的4个输出点给译码驱动芯片4547提供输入信号（见图4-6），可以用LED七段显示器显示一位十进制数。需要用数据转换指令BCD将PLC中的16位或32位整数转换为BCD码，然后分别送给各个译码驱动芯片。

图4-5 拨码开关

图4-6 LED七段显示器电路

6）浮点数

二进制浮点数和十进制浮点数将在4.4.1节介绍。