PLC的M究竟是什么,今天就来认识它
最近几天有某工友表示PLC编程中不用M和T。我发现大家有些观点有误,这段时间比较忙,但忍了很久,实在忍不住了,抽半天时间写篇文章。用不用先不说,首先得知道M和T究竟是什么?T有点特殊,先不谈,把M搞清楚了T就容易搞清楚。如果学过单片机或计算机原理或嵌入式等硬件课程的就不用看了,因为这是非常基础的概念,我今天不用电子技术的语言来说,所以语言会不太严谨,主要目的是用通俗易懂的语言让搞PLC的人听懂,请工友们手下留情不要把我脸打肿了。先说说我接触编程的过程,我是学硬件的,编程最先学的是51单片机和X86汇编,然后学C/C++,最后才学的PLC,编程掌握不好,即使到今天我也无法准确阐述什么是面向对象!先自己打脸,但这不影响我用PLC做项目。其实PLC是最像单片机的,完全就是单片机的硬件升级软件简化版本,扯远了!下图是西门子S7-200手册里关于存储器结构的介绍。左边这个RAM就是今天的主角。
下图是对数据存储器的定义:
下图来看数据存储区究竟有些啥,请注意看M区:
看了上图可能明白了,M存储区在数据存储区,数据存储区又在RAM中。RMA长啥样?
下图左上那个蜈蚣状的CY62256就是西门子S7-222CPU的RAM。
就是块集成电路,我还是看不懂!那就“拆”开给你看。下图就是内部结构:
没错,它就是一堆“房间”,32k字节。S7-222CPU使用了2k字节的存储空间,不管你是M还是T还是C,还是V,通通都在这里面。
那么如何在这一堆房间里访问找到我需要的那个她呢?看上图中A0---A14,这就是地址线,就是访问这些房间的地址,通过这些房间就能访问M、T、C、V等等。
那么M和V有什么区别吗?半毛区别都没有!除了把M区放到MCU高速缓存中的PLC结构,像西门子S7-200系列这样的都是放到一个存储芯片中的。
文章开头说过,T跟M还有点不一样。对的,因为有些PLC的有些T是由硬件产生的,那就是集成在MCU里的硬件定时器,比如西门子S7-300就有硬件定时器。那么C呢?C也有硬件计数器和软件计数器之分,硬件计数器同样是由集成在MCU里的硬件来完成的。当然,PLC已经做好了,把这些硬件T、C的数据都映射(复制)到RAM里了,我们直接访问RAM就可以了,不用关系那些硬件T和C。当然,如果你喜欢,PLC也是有指令让你能够直接访问这些硬件计数器的,比如台达就可以直接去读硬件计数器的当前值。
说了这么多如何证明M和V都是在一个芯片里呢?
那就是PLC提供了绝对地址访问功能,比如寄存器寻址,一个数据寄存器里存放的数据是一个地址数据,对的这个地址数据就是绝对地址,就是上图A0-----A14这个地址。再来看看国货之光汇川的PLC对存储空间的定义,下图:
这个就更清晰了,M和D有区别吗?半毛区别都没有!其实还是有区别的,唯一的区别就是M区能让我们很方便地进行位寻址。
那么不用M可以吗?当然可以!不过,既然M和D(V)没有区别,我们为什么不用?我也不知道!那么某工友说的所谓标准化编程究竟是什么呢?我没买过他的资料,厂家的手册难道不香吗?
从他的描述中,我的理解是,哪里是不用什么M、T,估计他宣扬的只是全部用局部变量,不用全局变量,这样程序在进行移植的时候不用关心存储空间的分配,直接交给编程软件的编译系统来完成。M也可以定义为局部变量呀!为什么不可以用?因为有些使用通用MCU的PLC,位寻址能力很弱,位寻址的时间比字寻址时间还长!
那么如何做到不用M呢?
很简单,你把V(D)数据地址当成一个M来使用就可以了。但大厂PLC使用的CUP都是自己设计的,保留了很强的位寻址和操纵能力。那么放弃使用M和T有实际意义吗?只要大厂还提供直接的位寻址和操纵能力,就没有必要放弃!特别是梯形图,天生的就非常适合位寻址,用M的编程方式。这么香干吗要放弃!
编程方法,三菱PLC中辅助继电器M的妙用
普通电路所使用的是一堆元器件,有交流接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器等,那么为什么PLC一个就可以搞定呢?因为在PLC内部中有各种各样的 软元件,比如说辅助继电器(M)、定时器(T)、计数器(C)、高速计数器(C C235开始)、数据寄存器(D) 、其他,当然还有重要的输入继电器(X)和输出继电器(Y)。
PLC内部软元件
下面就介绍一下PLC内部软元件-辅助继电器M
关于辅助继电器(M),我们要了解其功能,在PLC中它的作用是内部的一个状态标志,在普通电路中就是中间继电器的角色,这么说是不是更好了解?
那么在一个PLC中到底有多少个这样的辅助继电器呢?
以三菱PLC FX3U为例
FX3U内部M点分布
在这款PLC中一共有辅助继电器8192点, 这些辅助继电器按照用途被分为了三种,分别为通用(一般)辅助继电器、保持辅助继电器、特殊辅助继电器。
通用(一般)辅助继电器通用继电器也就是一般用的继电器,在FX系列PLC中,除了输入继电器(X)和输出继电器(Y)的元件号采用八进制地址编号外,其他软元件的元件号均采用十进制 。通用辅助继电器没有断电保持功能 ,如果在PLC运行时电源突然中断,输出继电器和通用辅助继电器将全部变为OFF,若电源再次接通,除了PLC运行时为ON状态以外,其余的均为OFF状态。
在这款PLC中从M0~M499共500点 ,普通辅助继电器无断电保持功能,具体使用方法,以下图为例,最经典的就是解决双线圈的问题,如果一般指令输出时,会引起结果错误, 而使用双线圈就可以解决这个问题。
普通辅助继电器
保持辅助继电器某些控制系统要求记忆电源中断瞬时的状态 ,重新通电后需再现其状态,锁存辅助继电器可以用于这种场合。在电源中断时用锂电池保持RAM中的映像寄存器的内容 ,或将它们保存在EEPROM中,它们只是在PLC重新通电后的第一个扫描周期保持断电瞬时的状态。
在这款PLC中共有断电保持用辅助继电器M500~M1023(500点),M1024~M7679(6656点) ,为什么这款PLC有两种保持用辅助继电器呢?因为M500~M1023这500点 是可以通过编程软件进行设置变为普通继电器,而M1024~M7679 是不可以进行转换的,是专用辅助继电器!
也是以例子说明保持辅助继电器 的使用方法:
当触碰左限位X0,右驱动指令M500接通,如果突然停电,M500保持停电前状态,再次接通电源,仍然是右驱动状态 ,而一般辅助继电器,如M499就无法到达此要求。
断电保持辅助继电器
特殊辅助继电器特殊辅助继电器它们用来表示PLC的某些状态,提供时钟脉冲和标志(如进位、借位标志等),设定PLC的运行方式,或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器等。
这款PLC中共有特殊辅助继电器M8000~M8511共512点 ,它们是预置好功能的控制继电器,同时PLC中还有特殊的数据寄存器(D),是和特殊辅助继电器辅助使用的,点数过多,功能表无法列举完全,举例说明!
如M8000~M8003,其中M8000、M8002是a点接通启动的继电器,而M8001和M8003是b点接通启动的继电器 ,下面是时序图,参照时序图是不是看得更明白
M8000在PLC RUN的情况下一直接通,也就是上电监控状态;
相反M8001是STOP状态下接通,断电监控状态。
M8002为初始脉冲接通a接点,在RUN状态下一个运行周期内ON ,一个周期过后停止,再次上电才能重新接通;
M8003为b接点接通,在PLC RUN状态下一个运行周期内OFF ,一个周期过后变为ON状态和M8002状态相反。
M8000~M8003特殊辅助继电器
以上就是三种PLC辅助继电器(M)的介绍以及使用方法,有疑问可以留言私信。
文/电气小行家
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