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中专用RTDTC模块读入温度值时都存有一个10倍的关系吗？

在人们的日常生活中，温度是一个避不开的概念，PLC就是为人们的生产活动提供便利而被制造出来的，因此很多PLC都提供了专门的温度模块来方便大家接入热电阻和热电偶信号。像我自己经常遇到的就是PT100，CU50等这样的热电阻型温度传感器，还有一些温度范围更高的热电偶传感器，这些信号可以经过温度变送器直接转换为4-20mA的电流信号，去被PLC采集，也可以使用专门的PLC模块直接接入热电偶或者热电阻信号！4-20mA的标准电流信号，读入PLC中的方法，我在前边的文章中也简单的说了一些，而且很常见，所以本文讨论的是PLC中热电阻和热电偶专用模块数据读入的问题。

上边我说的PT100和CU50，是两种材料的热电阻产品，PT就是铂的化学元素符号，CU就是铜的化学元素符号。PT100就是0度的时候电阻值是100Ω，我自己都经常记混觉得100°的时候电阻值是0Ω，这是错的，热电阻叫热电阻，就是为了更直观，所以PT100这个100就是电阻值。PT100的电阻值和温度之间有一个计算公式，有兴趣的小伙伴可以自己去研究一下。我这里要说的是PT100的电阻值和温度之间不是一个线性关系，0°时电阻100Ω，10°时103.9Ω，20度时107.79欧姆。我前边的文章说模拟量转换的时候PLC侧和传感器侧为了方便快速的计算出来，要求两边都是直线线性的，这里PT100的温度促使电阻值变化，显然是没有办法做成直线线性了，因此才需要温度变送器或者PLC的特殊温度模块来采集这些信号。

下边就来看一下几种PLC中温度模块中温度和数值之间的关系，大家应该能看出一个明显的特点。

首先来看一下三菱PLC中FX2N中的温度模块，温度和数据关系：

FX2N-PT100温度数据

这个图是FX2N的PT温度模块读取PT100热电阻时的数据。从这个图可以看到温度是600°C的时候，这个模块输出给CPU的数值是6000；温度为-100°C时，输出的数值是-1000，也就是说这个模块将PT100热电阻接入后，得到的数据和实际温度之间有一个10倍关系，即温度值的10倍就是PLC读入的数据。

FX2N-TC温度数据

这个图是FX2N的TC温度模块读取两种分度号热电偶时的数据。在此多说一点，在电路图上，热电阻的表示是RTD，热电偶的表示是TC。

从这个图可以看到J分度的热电偶检测到的温度是600°C的时候，这个模块输出给CPU的数值是6000；当K分度的热电偶检测到的温度是1200°C的时候，这个模块输出给CPU的数值是12000。也就是说这个模块将两种分度的热电偶接入后，得到的数据和实际温度之间也有一个10倍关系，即温度值的10倍就是PLC读入的数据。

三菱的是如此，那其他的PLC中又是怎样的呢？

来看一下台达PLC的：

台达30EX2PLC读取热电阻信号

这个图是说30EX2机型的PLC是支持PT100/PT1000/NI100/NI1000的热电阻信号接入的，可以看到温度-180°C-+800°C对应的数值是-1800-+8000，由此可见这里也有一个10倍的关系。

所以说PLC中专用的PT100模块，通常都存在一个10倍的关系，即PLC读到的值直接除以10，就是实际的温度值了，这里也相当于完成了一次工程量和模拟量的转化，这里就直接除以10，不像之前所说的高限低限去套用那个公式来计算，这里的计算简单多了。--注意，我这里是说通常都有一个10倍关系，大家使用的时候要仔细看模块手册，才能确保正确。

下边来看一下西门子PLC中的情况，就知道并不是全部都是10倍关系的。

西门子331模块中对比接线方式对测量值的影响图

这个图片是说4线制标准PT100接入SM331模块中测量值是最好的，我在此是需要它的数据，温度17.0°C，读出的模拟值是16#00AA，这个16#AA就是170，所以西门子中PT100接入的时候也是存在这个10倍关系的。

西门子中选择热电阻下边有几个选项

上边那个图片说的就是标准型的，所以此图提到气候范围，在西门子的资料中应该叫做气候型的传感器。看一下这2个气候型的传感器的数据关系吧：

气候型热电阻铂和镍温度和读值关系

左边这个图可以看做是PT100气候型的关系表，130.00°C的时候读数是13000；右边的图可以看做是NI100气候型的关系表，250.00°C的时候读数是25000。从这个图片可以看出，热电阻传感器被热电阻模块读取的时候，还是存在100倍关系的温度和读值关系的。

上边主要是说了热电阻在转换时候温度和模块读入值之间有10倍关系和100倍关系，使用的时候需要大家特别注意，一定要查询手册，才能保证数据的正确性。另外，多说一句我看到的西门子300的资料中，关于热电偶信号的转换都是10倍关系，当然我说我看到的是10倍关系，不代表全部一定就是。

文章写到此也就结束了，可以得出一个大方向上的概念，就是热电阻和热电偶信号在没有使用温度变送模块转换为标准的4-20mA应用场景的时候，多是采用专用的PLC信号模块，来直接读取热电阻和热电偶的温度值，读入PLC中的数值和实际的温度值之间，不管是热电偶还是热电阻，多数情况都存在一个10倍的关系，特殊情况如西门子气候型就还有100倍的关系，就当做一个小常识分享给大家。但是，还是要切记一切要以硬件手册的表述为准！

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