PLC编程存储地址都有哪些？寻址方式和编程技巧如何？

　　PLC的硬件主要由CPU、存储器、电源、I/O单元以及外部接口等部分组成，如图1所示。

　　图1 PLC组成

　　物理存储器

　　PLC使用的物理存储器有随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可电擦除可编程只读存储器(EEPROM）。CPU可以读、写随机存取存储器(RAM)。电源中断后，存储的信息将会丢失。RAM工作速度快，读写方便，价格便宜。只读存储器(ROM)的内容只能读出、不能写入。电源断电后，仍能保存存储器的内容。ROM一般用来存放PLC的操作系统。可以用编程装置对可电擦除可编程只读存储器(EEPROM)进行编程，其兼有ROM非易失性和RAM随机存取的优点，但是写入数据时间比RAM长得多，用来存放用户程序和断电时需要保存的重要数据。

　　1．系统程序存储器

　　系统程序存储器用来存放系统管理、用户指令解释等系统程序，由PLC制造厂家编写并在出厂时固化在ROM、EPROM或E2PROM中，用户不能进行修改。系统存储器是存放操作系统程序的，它使PLC具有基本的功能。

　　2．用户程序存储器

　　用户存储器是存放用户程序和数据的，它使PLC能完成用户的控制要求。用户程序存储器分为装载存储器和工作存储器。

　　装载存储器是非易失的，一般是EPROM、E2PROM或Flash存储器。下载用户程序是下载到PLC的装载存储器中，CPU运行用户程序时，将所有与执行相关的程序自动复制到工作存储器中，

　　装载存储器用于非易失性地存储用户程序、数据和组态。项目被下载到CPU后，首先存储在装载存储器中。每个CPU都具有内部装载存储器。该内部装载存储器的大小取决于所使用的CPU。该内部装载存储器也可以用外部存储卡来替代。如果未插入存储卡，CPU将使用内部装载存储器；如果插入了存储卡，CPU将使用该存储卡作为装载存储器。但是，可使用的外部装载存储器大小不能超过内部装载存储器的大小，即使插入的存储卡有更多空闲空间。该非易失性存储区能够在断电后继续保持数据。

　　对于S7-300/400系列 PLC，符号表、注释不能下载，仍然保存在编程设备中，而对于S7-1200 PLC，符号表、注释可以下载到装载存储器。

　　工作存储器是高速存取的RAM，工作存储器是易失性存储器（RAM），用于执行用户程序时存储用户项目的某些内容。CPU 会将一些项目内容从装载存储器复制到工作存储器中。存在易失性存储区的数据在断电后丢失，而在恢复供电时由CPU 恢复。

　　数据存储器也称为系统存储器，系统存储器是CPU为用户程序提供的存储组件，被划分为若干个地址区域。使用指令可以在相应地地址区内对数据直接进行寻址。系统存储器用于存放用户程序的操作数据，CPU的存储器分为不同的地址区，地址区包括过程映像输入区（I）、过程映像输出区（Q）、位存储区（M）、数据块（DB）、临时存储区（L）和诊断缓冲区等。存储区的地址区如表1所示。

　　表1 系统存储区的地址区

　　存储区的保持性如表2所示。只能强制外设输入和外设输出(表2)。在执行用户程序之前，强制值被用于输入映像存储区。在处理程序时，使用的是输入点的强制值。在写外设输出点时，强制值被送入输出映像存储区，输出值被强制覆盖。强制值在外设输出点输出，并被用于控制过程。

　　表2 存储区的保持性

　　寻址

　　二进制数的1位(bit)只有0和1两种不同的取值，可用来表示开关量(或称数字量)的两种不同的状态，如触点的断开和接通，线圈的通电和断电等。如果该位为1，则表示梯形图中对应的编程元件的线圈“通电”，其常开触点接通，常闭触点断开，反之相反。位数据的数据类型为BOOL(布尔)型。

　　8位二进制数组成1个字节(Byte)，其中的第0位为最低位(LSB)、第7位为最高位(MSB)。两个字节组成1个字(Word)，两个字组成1个双字(Double Word) 。如图2所示。

　　图2 数据构成

　　寻址是一个计算机术语，通俗的讲就是根据数据存放单元的地址找到该数据，或者是根据一个指定的地址将一个数据存放到该处。

　　1.存储器的地址表示格式

　　每个存储单元都有唯一的地址标识，用户程序根据地址就可以对存储单元的内容进行读、写。绝对地址由区标示符、位数标示符和数据的起始地址三个元素组成。

　　区标识符：I（输入映像存储区），Q（输出映像存储区）， M（位存储区），

　　PI（外部输入），PQ（外部输出），T（定时器），C（计数器），

　　DB（数据块），L（临时局部数据存储器）；

　　位数标识符有：X(位)，B（字节），W（字、2字节），D（双字、4字节），

　　没有位数标识符的也是表示操作数的位数是1位。

　　数据的起始地址：如字节3或字3。

　　由于PLC物理存储器是以字节为单位，所以总是以字节单位来确定存储单元。

　　存储区位地址：其标识参数包括字节号与位号，用“点”分开。如图I6.7表示地址是存储单元IB6字节（字节号6）的第7号位。如图3所示。

　　图3 字节与位

　　存储区字地址或双字地址：它占存储区连续的2个字节或4个字节，标识参数总是用字或双字最低的字节号为基准标记，如图4所示。

　　存储区字节地址(MB)：MB0、MB1、MB2、MB3

　　存储区字地址（MW）:MW0(含MB0、MB1)

　　存储区双字地址(MD):MD0(含MB0、MB1、MB2、MB3)

　　图4 地址标识：字节、字、双字

　　不同区域中的位、字节、字、双字表示如图5所示。

　　图5 不同区域中的地址表示

　　字节与位，字和双字中的最高有效字节和最低有效字节，如图6所示。需要特别指出的是，图6中，MD100的最高有效字节为MB100，最低有效字节为MB103。要注意位置。最高有效位为M100.7，最低有效位为M103.0。

　　图6 位、字节、字、双字

　　（1）输入/输出映像存储（I/Q）区

　　I是数字量输入模块的输入信号状态，在每次循环扫描开始时，系统将它们存入过程映像区中的输入表（Process Image Input,PII）中，即每一循环扫描周期刷新一次,该区多用于开关量的输入信号。在循环扫描中，用户程序执行计算输出值，并将它们存入过程映像的输出表（Process Image Output,PIQ）。在循环扫描结束后，将过程映像输出表的内容写入数字量输出模块,通过输出模块将输出信号送给外部负载。用户程序访问PLC的输入（I）和输出(Q)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中的输入/输出映像存储区。

　　I和Q可以以位（bit)、字节、字或双字为单位进行访问，例如I0.0、QB0、IW1和QD2。访问他们并不是访问输入\输出模块，而是访问存储器中的区域，所以叫映像。

　　（2）内部存储器标志位（M）存储器区

　　内部存储器标志位简称位存储器，用来保存控制逻辑的中间操作结果或其他控制信息。虽然名为“位存储器”，表示按位存取，但是也可以按字节、字或双字来存取，如M0.0、MB11、MW23、MD26。当按位存取时，它的作用相当于中间继电器。

　　（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。定时器（T）存储器区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。计数器（C）存储器区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（DB）存储器

　　数据块存储器用于存储各种类型的数据，期中包括操作的中间状态或FB的控制信息参数，以及一些指令（如计数器和定时器）所需的数据结构。

　　可以按位、字节、字或双字访问数据块存储器。DB为数据块，DBX是数据块中的数据位，DBB,DBW和DBD分别是数据块中的数据字节，数据字和数据双字。在访问数据块中的数据时，应指明数据块的名称,如DB2.DBX0.0、DB1.DBB2、DB23.DBW2、DB0.DBD1。

　　（6）外设I/O区（PI/PQ）

　　外设输入（PI）和外设输出（PQ）区是立即刷新的外设输入输出存储区，允许直接访问本地的分布式的输入模块和输出模块。通过PI和PQ,可不经过过程映像区直接访问输入\输出模块，即不受扫描周期的约束。

　　可以按位、字节（PIB或PQB）、字（PIW或PQW）或双字（PID或PQD）存取。在I/O点的地址或符号地址的后面附加“：P”,可以立即访问外设输入或外设输出，如I0.3：P、IW4：P、Q0.3:P。

　　（7）临时局部数据存储器（L堆栈）

　　临时存储器用于存储代码块被处理时使用的临时数据，类似于M存储器，二者的区别主要是M存储器是全局的，而临时存储器是局部的，只能在生成它的代码块内使用