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！

PLC脉冲信号是干嘛的？与频率，占空比，正、负逻辑有什么关系？

在数字电子系统中，所有传送的信号均为开关量，即只有两种状态的电信号，这种电信号，我们称作做脉冲信号，这是所有数字电路中的基本电信号

一个标准的脉冲信号如下图所示。

我们把脉冲信号由低电压跳变至高电压的脉冲信号边沿称做上升沿，把由高电压跳边至低电压的边沿称下降沿，有的资料上又叫前沿，后沿。把电压低的称做低电平 ，电压高的称做高电平 。

假设脉冲信号的周期为T ，脉冲宽变为t1 则有下面一些基本概念。

频率f： 指一秒种内脉冲信号周期变化的次数，即f = 1 / T周期越小，频率越大。

有了频率这个概念，我们现在就来讨论一下从PLC输入端输入开关信号的最高频率问题。由上一章扫描及PLC的滞后知识可知，PLC的扫描周期主要由用户程序的长短所决定，假定其扫描周期为20ms，并考虑到输入滤波器的响应延迟为10ms，则PLC执行扫描周期为30ms。如果输入信号的变化小于30ms的话由扫描原理可知，PLC完全可能检测不到，也就是说输入信号的脉宽一定要大于30ms，这样，输入信号的频率就受到了限制。

我们假定输入信号是占空比为50%的脉冲信号，则其周期为T=2t1=60ms那么输入信号的频率不能大于1/60ms=16.6HZ。这对于按钮，普通开关等一般工业控制场合是完全可以的，但对于要求I/O响应速度高的实时控制场合就不能适应了。

对于要求高速响应的场合，不同厂家的PLC都在软件和硬件上采取了很多措施，提高I/O的响应速度。FX2N设计了高速计数模块，提供了X0～X7共8个高速输入端，，其RC滤波器的时间仅为0.5us在软件方面采用I/O即时信息刷新方式，中断传送方式和能用指令修改的数字式滤波器等。因此可以处理的输入信号频率有了很大提高，可以达到20KHZ。

占空比： 指脉冲宽度t1与周期T的比例百分比。为t1/T %。占空比的含义是脉冲所占据周期的空间，占空比越大，表示脉冲宽度越接近周期T，也表示脉冲信号的平均值越大。

正逻辑与负逻辑： 脉冲信号只有两种状态：高电平和低电平，与数字电路的二种逻辑状态“1”和“0”相对应，但到底是高电平表示“1”还是低电平表示为“1”都可因人而设。如果设定高电平为“1”低电平为“0”则叫正逻辑，如果反过来，设定低电平为“1”高电平为“0”的时候，则为负逻辑。一般情况下，没有加以特殊说明，我们均采用正逻辑关系。

在实际电路中，高电平是几伏，低电平是几伏。没有严格的规定，例如在TTL电路中，高电平为3V左右，低电平为0.5V左右，而在CMOS电路中，高电平为3～18V或者7～15V，低电平为0V。（技成原创，未经授权不得转载，违者必究！）

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S7-200SMART PLC重点精讲：模拟量模块接线图、扩展模块、CPU结构

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