三菱FX PLC学习之数据处理指令【上】
上几篇文章中分享的都是有关数值运算的指令，这次，我们接着学习数据处理指令。
数据处理，包括对数据的采集存储、加工计算、检索排序、变换和传输等。所以，其实前面所分享的数值运算指令也算是数据处理指令，相对于庞大的计算机系统，PLC中有关数据的处理还是相对简单的。那么，数据处理指令有哪些呢？
这里所提及的的十进制，其实是BCD码，我在系列文章的第一篇中就有讲到几种数制和码制，而8421BCD码是十进制代码中最常用的一种，用4位二进制码表示十进制数的0~9。
二进制与十进制转换指令有两个，分别是将二进制转换为BCD的BCD指令和将BCD转换为二进制的BIN指令，如上图的编程手册截图所示，它们的适用软元件没有常数K、H。
显然，BCD指令和BIN指令是一对互逆的指令，它们的梯形图形式如下图所示，有两个操作数(S·)、(D·)。。
其中，对BCD指令有，当驱动条件成立时，将源址S中的二进制数转换为BCD码数，并存放至终址D中；对BIN指令有，当驱动条件成立时，将源址S中的BCD码数转换为二进制数，并存放至终址D中。
想要理解BCD指令和BIN指令，就得先理解8421BCD码数和二进制数的含义。上文提到，BCD码中，每1位十进制数都要用4位二进制数表示，如上图所示，这个有点类似十六进制数，因为每4位二进制数恰好能表示1位十六进制数。区别在于，BCD码中的最大数是9，用二进制数表示就是1001（8+1），而十六进制数中的最大数是F（15），用二进制数表示就是1111（8+4+2+1）。
知道了BCD码是怎么回事，那么BCD指令和BIN指令就很好理解了，例如执行指令 BCD D0 D10，若(D0)=0000 0001 0000 0101，经BCD指令转换后，D10中的内容应该是多少？
如上图所示，(D0)=0000 0001 0000 0101=K261，将十进制数261转换为BCD码数就是0261BCD=0000 0010 0110 0001，即(D10)=0000 0010 0110 0001=K609。
当用16位BCD码表示4位十进制数时，这4位十进制数的最高位就为千位，此时16位二进制数的每一位的大小，就不能直接按二进制转十进制的规则计算，例如若b14=1，它的大小并不是等于1×214，而是表示十进制数中的千位为4。
同理，执行指令 BIN D0 D10，若(D0)=0000 0001 0000 0101，此时D0的数据为BCD码数，即0000 0001 0000 0101=0106BCD=K106，将K106转换为二进制数，即K106=0000 0000 0110 1010，所以(D10)=0000 0000 0110 1010=K106。
根据BCD码的定义，16位（32位）二进制位所能表示的最大值为K9999（K99999999），所以在应用BCD指令时，显然要注意源址S的内容不能大于K9999，否则将会运算出错，T同理，在应用BIN指令时，源址S的数据表示的是BCD码，所以要符合BCD码的格式，例如不能出现0000 0000 0000 1111等非BCD码，否则将会运算出错，有出错时特殊继电器M8076=ON。
处理二进制与BCD码转换指令外，还有二进制换格雷码指令GRY和格雷码转二进制指令GBIN，这里就不展开阐述，大家感兴趣的可以去看相关书籍或课程。
说到译码，很容易就会想到译码器，译码器是数字电路常用的器件，例如74138译码器、显示译码器等。译码器又叫解码器，它将多位输入编码的不同逻辑组合翻译成对应的输出状态，每一种逻辑组合就对应一个输出。
而编码就是译码的逆过程，类似电路的整流和逆变，译码和编码就是一对互逆的过程。编码和译码的更多内容在此我也不再过多的讲解，因为这不是重点，重点是我们如何理解这个译码指令和编码指令。
基于PLC的译码指令，我在这里简单讲一下译码，如上图所示，以二进制译码（变量译码器）为例，有3个变量A、B、C，每个变量都有两种状态“0”和“1”，三个变量的不同状态总共会有8中不同的逻辑组合。每一种逻辑组合对应一个输出，此时输出就有8个，例如此时ABC的状态为010，对应的输出Y2=ON。
同理，若变量有n个，对应的输出最多可以有2n个。编码是译码的逆过程，也就是此时的输出变为输入，输入变为输出，如下图所示，每一个输入，都对应输出的一种逻辑组合状态，例如当X7=ON时，Y2 Y1 Y0=111。显然，此时X7～X0不可能有同时为1的情况，这就像电机不可能同时正反转一个道理。
简单了解译码和编码后，接下来就看看这个译码指令DECO和编码指令ENCO是怎么一回事。
1.译码指令DECO
PLC中的译码指令DECO，其原理其实就和上文所举的例子一样，将n位二进制编码的不同逻辑组合转换为2n种输出状态，其编程手册截图如下图所示。
该指令不能用于32位，有连续执行型和脉冲执行型两种，不能用组合位元件。其梯形图的形式如上图所示，其中n表示输入二进制编码有n位，即当源址S为字元件地址时，该n位二进制位就(S)的低n位；当S为位元件组合的首址时，表示它是n位位元件的组合终址D的位数指定为2n位 。
这里要注意的是，因为字元件为16位，所以当终址D是字元件时，1≤n≤4；当终址D为位元件时，1≤n≤8；当n=0，指令出错。
当驱动条件成立时，由S中的n位二进制数值m，使D中编号为m的位元件或bm位置ON。例如执行指令DECO X0 D0 K3，此时输入编码由X2、X1、X0组成，对应输出为D0中的b7～b0共8位。若(X2,X1,X0)=010=K2，此时D0中的b2位就会置ON，如下图所示。另外，当驱动条件为OFF后，指令不再执行，但之前执行的输出会保持不变，如下图中的b2位会保持为ON状态。
译码指令EDNO的实际应用有哪些呢？其实我也不知道，也没办法产生联想，不过根据这个指令的特点，大家会不会有什么想法？欢迎留言评论哟！知道了译码指令，我们继续看编码指令ENCO。
2.编码指令ENCO
编码指令ENCO为译码指令DECO的逆指令，它的功能正好和DECO指令相反，其编程手册截图如下图所示。基于大家已经理解译码指令的前提下，我想编码指令理解起来是问题不大的。
和译码指令一样，编码指令ENCO也不能用于32位，有连续执行型和脉冲执行型两种，不能用组合位元件。其梯形图的形式如上图所示，其中n表示二进制编码有n位，显然，与译码指令相反，此时源址S的位数就指定为2n位，当终址D为字元件地址时，该n位二进制位就(D)的低n位；当D为位元件组合的首址时，表示它是n位位元件的组合。
其指令的执行也与译码指令相反，当驱动条件成立时，由S中的置1的二进制位的位置编号值m，转换为二进制数传送到终址D中。例如执行指令ENCO M0 D0 K4，由于n=K4，所以源址S由16位的M15～M0组成，若此时M7=ON，转换为二进制数为0111，传送到D0后，使得(D0)=0000 0000 0000 0111，如下图所示。
这里要注意的一点是，源址中原则上是只能有一个1的，但若有多个1，ENCO指令会对在高位的1进行编码，而把其他位的1忽略，例如执行指令ENCO M0 D0 K4，若此时M7、M4、M0都为ON状态，指令执行后D0的内容仍为H0007。
编码指令是实际应用应该比译码指令的多，例如红绿灯的控制是我能联想到的。总的来说，译码指令和编码指令不算常用指令，我们能理解它们的功能就行。
这次的分享先到这了，大家先消化一下，下篇文章继续。