PLC中的BCD码是什么？

字电路采用的基本数制是二进制，而人们熟悉和习惯使用的数制是十进制，因此有必要在二进制与十进制之间建立一种转换机制，以方便数字电路的解读和分析。

BCD码就是一种用二进制数表示十进制数的码制。

BCD是英文"Binary-Coded Decimal"的缩写，直译的意思是“二进制编码的十进制数”，这种编码的数制本质上是十进制。BCD码用4个二进制数表示一个十进制数，每一位允许的范围是2#0000~2#1001(注1)，也就是十进制的0~9，采用“逢十进一”的规则。

BCD码是有符号的，用最高位来表示符号，“0”表示正数，“1”表示负数。对于一个四位的BCD码而言(16个二进制位)，能表示的范围是 “-999~+999”。为什么呢？其实比较好理解，你想，最高位是符号位，那么就剩下了三位，由于每一位BCD码，其本质是十进制数，所以每一位最大的数都是9，所以三位数最大就是999，加上符号，所以四位BCD码能表示的十进制数的范围是 “-999~+999”。同样的道理，八位BCD码(32个二进制位)能表示的十进制数的范围是“-9999999~+9999999”。

在西门子S7-300/400/1200/1500中，BCD16表示的十进制数范围为-999到+999。位15为“0”，则符号为正，为“1”，则符号为负。位12至位14不使用。BCD32表示的十进制数范围为-9999999 到 +9999999。

施耐德PLC中，如Unity Pro XL平台，BCD16表示的十进制数范围为0到9999。BCD32表示的十进制数范围为0到99999999。

三菱PLC中，如GX Works2平台，BCD16表示的十进制数范围为0到9999。BCD32表示的十进制数范围为0到99999999。

PLC内部总是按HEX格式(十六进制)进行数据计算的，在驱动非智能的显示设备(如数码管)显示数据之前，往往需要将PLC内部的HEX格式数据先转换为BCD码，然后进行显示输出；将用户以十进制方式设置的参数存入PLC内存之前，则往往需要将该BCD码转换为十六进制(HEX)格式。

人们在电脑显示器上看到的十进制读数，都是经过了计算机自动作BCD转换后才显示的；监控时修改的参数，则是电脑软件作了HEX转换后写入的，无需人为干预而已。

BCD码可以有多种编码方式，例如8421码、5421码、2421码、余3码、格雷码等。

8421码是最常用的一种BCD编码方式，在这种编码方式中，每个十进制数字都由对应的四位二进制值表示，二进制值每一位的“1”都代表一个固定数值。将每位“1”所代表的十进制数加起来就可以得到它所代表的十进制数字。因为代码中从左至右看每一位“1”分别代表数字“8”“4”“2”“1”，故得名8421码。

以上是进制转换的手动计算方法，在我们实际应用中，一般都是使用转换工具的，微软自带的计算器，就带这个功能。下面给大家介绍一下微软自带的计算器如何进行数据类型转换：

Windows键+R，然后输入“calc”回车，就能打开系统自带的计算器。

点击左上角的查看，然后选择程序员模式，就能进行各个数进制之间的转换了。

*注释1：在PLC中，二进制数据通常以”2#”作为前缀，十六进制数据通常以”16#”作为前缀，十进制数据只需正常书写即可。

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操作指引如下！

你真的会用BCD码指令么？

在我前天发表的文章《图说西门子特殊寄存器之SM1.0-SM1.7》中讲到SM1.6处，我留了一个问题给朋友们，就是：“使用BCD码转整数指令时候，为何输入参数是1113指令运行无错误，而当输入参数是1114时指令运行出错了？”，以这个为引子，开始我今天的文章。

说到BCD码可能会立马想到8421码，读书的时候应该接触的就是这个。其实BCD码还可以分为有权码、无权码，还有什么5421码，但这些都不是我要讲的，本人要说的是西门子200PLC中关于BCD码的指令，特别是BCD码转换指令出错的原因分析。

BCD码(Binary-Coded Decimal‎)也叫二－十进制码，是用４位二进制数表示十进制数中0-9这10个数字的一种码。这个是BCD码的基础定义，不管是什么PLC都要遵守的，所以特意再提出来。

首先来看２张监控截图：

BCD指令错误监控图１

BCD指令错误监控图２

从上边这２张图上，我们可以看到BCD_I指令的输入端输入整数10－15和输入十六进制的ABCDEF时候，该指令都出错了（此时SM1.6会被置１，可以去看前一篇文章），因此后边的ENO都无法输出了，后边的监控线头是灰色，因为没有能流。同时，还可以看到输入整数值16的时候，程序没有出错，为什么呢？

根据BCD码的基础定义“用４位二进制数表示十进制数中0-9这10个数字”，从这句话可知十六进制的ABCDEF就是十进制的10－15，这明显超出了基础定义的0－9，因此16进制下的ABCDEF用作输入参数时指令出错的原因就找到了。

那么为何输入整数16处理的时候就没有出错呢？BCD_I指令的输入端这里，在指令处理的时候BCD端的参数，是以怎样的真实格式化去处理的？

Micro/WIN软件中对指令的解释

根据帮助文件的解释和实际的程序，我猜测可能有2种可能：

①是以直接以2进制BCD码的格式来处理的（也就是说16已经被看作一个BCD码数，那他的二进制应该是BCD 2#0001 0110 == 16#16）？

②是以16进制下的值看作BCD的格式来处理的（也就是说将整数16自动转换为16#10，BCD 16#10）？

－－为了探明这问题，继续看下一个图片。

BCD指令监控图３

BCD指令监控之状态表图

从监控图３可以看到，BCD端输入整数16，被转换为整数10。而将VW0也就是整数10再次作为BCD_I指令的输入端时，指令又出错了。按照上边猜测①的思路16是当做一个BCD码看待的，即BCD 2#0001 0110，那么转化后的结果应该是16才对，而监控中VW0的结果是10，由此可见，思路①的猜测是错误的。

那么只有按照思路②来看，输入端的整数16先是被转换为16进制下的16#10后看作一个BCD码再去转换的，也就是将16#10即2#0001 000看作了BCD码，因此转化为十进制数就是10。以这样的解释来看结果，那么结果就对了，再来多试验看看：

BCD指令监控图4

从这个图片可以看到整数17被转换为了11，整数18被转换为了12。

17的16进制表示就是16#11，即BCD 16#11==2#0001 0001，因此转化BCD转化为整数就是11。

18的16进制表示就是16#12，即BCD 16#12==2#0001 0010，因此转化BCD转化为整数就是12。（请忽略本文中的==用法的不准确性，仅为说明问题，谢谢）

所以，到这里BCD_I指令，BCD输入端其实是16进制下的BCD值，BCD_I指令更加准确的描述应该是将16进制BCD码转化为为整数，不知道帮助文件或者西门子200的手册为何没有强调这个16进制。下图是手册上的解释：

BCD码指令在系统手册上的解释

但是我在西门子找答案网页上发现了西门子的专家置评，见下图：

BCD_I指令的官方评价

所以，文章写到此，可以得出一个结论：BCD_I指令就是将16进制的BCD码转化为整数的一个指令，其在BCD参数输入端的值为16进制数时最好，不为16进制数时系统将自动将其转化成16进制数，而后才对其进行运算。

再进一步来说一下BCD端是要求16进制的问题，下边看一个西门子300的程序切图：

M20.0不为1时切图

这个图片是值运行程序第2行，整数16通过BCD_I指令后结果也是10，证明是和西门子200中的算法一样的。

M20.0为1时切图

这个图片是将M20.0置1，程序第1行也接通，从这个图片上看到PLC还是在运行，ENO还是输出了，这是和西门子200系统不一样的地方，但是MW2的值此时为0，显然是不对的，所以PLC还是给出了提示：

300系统指示灯报错了

诊断报告说BCD转换错误

这两个图详细说明了，因为程序第一行的BCD_I指令出现错误，所以系统报错了。报错的真是原因是什么呢？就是整数10被转为了16#0a，而BCD码的基本概念是用4位二进制数表示0-9这10个十进制数，因此BCD #160a是非法的，它不能被看作是一个BCD码。

写到这里，再回头看我在之前的文章中留下的问题：“使用BCD码转整数指令时候，为何输入参数是1113指令运行无错误，而当输入参数是1114时指令运行出错了？”，我想有的朋友已经有答案了。

答案就是：BCD_I指令是要求16进制的BCD码格式，整数1113转化为16进制是16#459，整数1114转化为16进制是16#45A，而出现A就是非法的BCD码。这就是最终的答案。

整数1114转化为16进制是16#45A

本篇文章结束，可能有点费理解，但是提高就是不断的越过障碍，希望通过本文能让朋友们对BCD相关指令编程时候的错误情况有一个更深入的了解，不至于出错了还要想很久才知道哪里错了。

最后，感谢大家的支持，有不明白的地方，敬请关注留言，我会及时回复，谢谢。

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