PLC中数制和码制的关系
plc中常用码制
plc中常用码制PLC中常用码制PLC是现代工业控制系统中的核心设备之一，其主要功能是对工业生产过程进行自动化控制。
在PLC的工作过程中，码制是一个十分重要的概念。
本文将介绍PLC中常用的码制，以及它们在自动化控制中的应用。
1. 二进制码二进制码是PLC中最基本、最常用的码制之一。
它由0和1两个数字组成，表示开/关状态。
在PLC中，所有输入和输出都是以二进制码形式表示。
例如，当传感器检测到某个工业设备发生故障时，会产生一个二进制码信号，通知PLC执行相应的控制程序。
2. BCD码BCD码是二进制码的一种扩展形式，它将0~9这10个数字分别用4位二进制码表示。
BCD码在数字控制领域应用广泛，例如在工业自动化控制中，PLC可通过BCD码来控制数字显示屏的输出。
3. 格雷码格雷码是一种二进制码，它的最大特点是相邻两个码之间只有一位二进制数不同。
在PLC中，格雷码可用于减少数字转换时的误差，提高数字控制的精度。
4. ASCII码ASCII码是一种基于拉丁字母的字符编码标准。
在PLC中，ASCII 码可用于控制文本输出。
例如，在工业自动化控制中，PLC可通过ASCII码来控制LED屏幕显示文字信息。
5. Modbus协议Modbus协议是一种基于二进制码的通讯协议，主要用于工业自动化设备之间的数据通讯。
在PLC中，Modbus协议可用于实现PLC 与其他工业设备之间的数据传输，实现设备之间的联动控制。
6. CAN总线CAN总线是一种基于二进制码的实时通讯协议，主要用于汽车、机车等移动设备的控制系统中。
在PLC中，CAN总线可用于实现PLC与车辆控制器之间的数据传输，实现车辆控制系统的自动化控制。
7. 485总线485总线是一种基于二进制码的串行通讯协议，主要用于工业自动化设备之间的数据传输。
在PLC中，485总线可用于实现PLC与其他工业设备之间的数据传输，实现设备之间的联动控制。
码制在PLC的自动化控制中起着至关重要的作用。
PLC常用数制及转换方法
PLC常用数制及转换方法一、什么是进位计数制数制也称计数制,是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。
按进位的原则进行计数的方法,称为进位计数制。
比如，在十进位计数制中,是按照“逢十进一”的原则进行计数的。
常用进位计数制：1、十进制(Decimal notation)，有10个基数：0 ~~ 9 ，逢十进一；2、二进制(Binary notation)，有2 个基数：0 ~~ 1 ，逢二进一；3、八进制(Octal notation)，有8个基数：0 ~~ 7 ，逢八进一；4、十六进制数(Hexdecimal notation)，有16个基数：0 ~~ 9，A，B，C，D，E，F (A=10,B=11,C=12,D=13,E=14,F=15) ，逢十六进一。
二、进位计数制的基数与位权'基数'和'位权'是进位计数制的两个要素。
1、基数：所谓基数，就是进位计数制的每位数上可能有的数码的个数。
例如，十进制数每位上的数码，有'0'、'1'、'3',…，'9'十个数码，所以基数为10。
2、位权：所谓位权，是指一个数值的每一位上的数字的权值的大小。
例如十进制数4567从低位到高位的位权分别为100、101、102、103。
因为：4567＝4x103＋5x 102＋6x 101 ＋7x1003、数的位权表示：任何一种数制的数都可以表示成按位权展开的多项式之和。
比如：十进制数的435．05可表示为：435．05＝4x102＋3x 101＋5x100＋0x10－1 ＋5x 10－2位权表示法的特点是：每一项＝某位上的数字X基数的若干幂次；而幂次的大小由该数字所在的位置决定。
三、二进制数计算机中为何采用二进制：二进制运算简单、电路简单可靠、逻辑性强。
1、定义：按“逢二进一”的原则进行计数，称为二进制数，即每位上计满2 时向高位进一。
第1章 数和码制
*微机组成：CPU、MEM、I/O微机的基本结构微机原理(一)：第一章数制和码制§1.1 数制(解决如何表示数值的问题)一、数制表示1、十进制数表达式为：A ＝∑-=•110 nmi iAi如：（34.6）10＝ 3×101 + 4×100 + 6×10-1 2、X进制数表达式为：B ＝∑-=•1 NM iiX Bi如：（11.01）2＝ 1×21 + 1×20 + 0×2-1+ 1×2-2（34.65）16＝ 3×161 + 4×160 + 6×16-1+ 5×16-2X进制要点：X为基数，逢X进1，X i为权重。
（X个数字符号：0，1，…，X-1）区分符号：D-decimal (0-9)，通常D可略去，B-binary (0-1)，Q-octal (0-7)，H-hexadecimal (0-9, A-F)常用数字对应关系：D: 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， 10， 11，12， 13，14，15B：0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111H: 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， A， B， C， D， E， F二、数制转换1、X →十方法：按权展开，逐项累加。
如： 34.6 Q＝ 3×81 + 4×80 + 6×8-1 = 24 + 4 + 0.75 = 28.75 D2、十→X即：A十进制＝B X进制令整数相等，即得：A整数＝（B N-1·X N-1 + … + B1·X1）+ B0·X0此式一次除以X可得余数B0，再次除以X可得B1，…，如此直至得到B N-1令小数相等，即得：A小数＝B-1·X-1 +（B-2·X-2 + … + B-M·X-M）此式一次乘X可得整数B-1，再次乘X可得B-2，…，如此直至得到B-M.归纳即得转换方法：除X取余，乘X取整。
数制与码制
EXIT
绪论
二、数字电路特点
研究对象 分析工具 信 号
输出信号与输入信号之间的对应逻辑关系 逻辑代数 只有高电平和低电平两个取值 导通(开)、截止(关) 便于高度集成化、工作可靠性高、 抗干扰能力强和保密性好等 EXIT
电子器件 工作状态
主要优点
绪论
三、数字电路的分类
根据电路结构不同分
分立元件电路
取四位自然二进制数的前 10 种组合， 权为 8、4、2、 1 去掉后 6 种组合 1010 ~ 1111。
绪论
用 BCD 码表示十进制数举例：
(36) 36 10 = ( 0011 0110 )8421BCD (4.79) 4.79 10 = ( 0100. 0111 1001 )8421BCD (01010000) 01010000 8421BCD = ( 50 )10
EXIT
绪论
二、不同数制间的关系与转换
(二、不同数制间的关系与转换 一) 不同数制间的关系 对同一个数的不同计数方法
十进制、二进制、八进制、十六进制对照表
十 0 1 2 3 4 5 6 7 二 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 八 0 十六 0 十 8 二 1000 八 10 十六 8
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
9 1001 1 1 不同数制之间有关系吗？ 10 1010 2 2
3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 11 1011
11
1
1100
1101 1110 1111
14
15 16 17
C
D E F EXIT
绪论
(二) 不同数制间的转换
数制与码制
(3)、十进制数转换为二进制数
采用的方法 — 基数连除、连乘法 原理：将整数部分和小数部分分别进行转换。
整数部分采用基数连除法，小数部分 采用基数连乘法。转换后再合并。
0 0 1 1 0 1 0 1 0 . 0 1 0 ＝ (152.2)8
（2）八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进
制数表示。
(374.26)8 = 011 111 100 . 010 110
(2)、二进制数与十六进制数的相互转换
二进制数与十六进制数的相互转换，按照每4位二进制数对应于一位十六进制 数进行转换。
用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符 号等信息称为编码。
用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的 二进制数称为代码。
二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421 BCD码。
×2 1.500 ……… 1=K－2 0.500 ×2
0 ……… 1=K5
高位
1.000 ……… 1=K－3
所以：(44.375)10＝(101100.011)2
采用基数连除、连乘法，可将十进制数转换为任意的N进制数。
高位 低位
2、编码
数字系统只能识别0和1，怎样才能表示更多的数码、符号 、字母呢？用编码可以解决此问题。
＋a－1 ×N-1＋a－2 ×N-2＋… ＋a－m×N-m ③由权展开式很容易将一个N进制数转换为十进制数。
PLC中数值制式转换的原理及编程
PLC中数值制式转换的原理及编程在PLC编程中，对于一个整数，它的二进制或16进制或10进制的数值形式会自动转换，不需人为干预。
可是将一个整数转换为BCD码或转换为AICII码，就不能自动转换，有的PLC有这样的转换指令，如S7-200，我们需要时，直接调用对应的转换指令就可以了。
可是有的PLC没有这方面的转换指令，如需要这种数值制式转换，就得自己编写转换程序。
要想编出转换程序，应必须先了解要转换的这二种数值制式之间的数学关系，只有了解了才能编出合理的转换程序。
下面我们分别介绍几种数制转换的依据及编程。
一、16进制数转换为BCD码的数学依据及编程：BCD码是以4位二进制数表示一位十进制数的一种数制形式，它源于电子线路的计数器，该计数器是由4位二进制计数器组成，4位二进制计数器共有16种输出状态：0000、0001、0010、0011……1111，由高位向低位各位权依次代表为8、4、2、1，这4位数之和表示一位16进制数或一位10进制数。
用这16种状态表示一个数的称之为二进制（或称16进制）计数器，只用这16种状态的前10种状态表示一个数的计数器，称之为10进制计数器，这十进制编码为0000、0001、0010……1000、1001，这种每4位二进制数代表一位10进制数的编码称之为8421码，即BCD码。
个位上的4位有效数（1）分别代表10进制数的8、4、2、1，十位上的4位有效数（1）分别代表10进制数的80、40、20、10，百位上的4位有效数（1）分别代表10进制数的800、400、200、100，千位上的4位有效数（1）分别代表10进制数的8000、4000、2000、1000……一个字存储器有16个位，可记录4位BCD码，一个字记录最大的BCD码为9999。
即：1001_1001_1001_1001。
了解了这些就可以进行将整数转换为BCD码，或将BCD码转换为整数的编程：（一）整数转换为BCD码编程在PLC里，整数通常是以16进制（即2进制）数的形式存放在存储器内，将整数转换为BCD码编程思路是这样：将原整数存放在M1存储器里，M2为BCD码存放区，先将M2清0，如最大整数<10000，则M2选用一个字存储器就够，计算过程是：先判断M1是否大于10进数8000（转换16进制数为1F40），如大于，用M1值- 1F40，将差－－>M1，M2加1 ，如小于，不作减8000运算，接着将M2左移一位，再判断M1是否大于10进数4000（转算16进制数为0FA0），如大于，用M1值- FA0，将差－－>M1，M2加 1 如小于，不作减运算，接着将M2 左移一位.....接着按同样判断处理过程，判断2000、1000、800、400、200、100、80、40、20、10，判断完10后，将M2左移4位，再将M1或到M2中，此时的M2即为转换BCD码数。
预备知识(数制与码制)
码制间转换方法
二进制与十进制转换
通过权值相加法或除2取余法实现二进制数与十进制数之 间的转换。
二进制与十六进制转换
每4位二进制数对应1位十六进制数，通过分组转换法实现 二者之间的转换。
十进制与十六进制转换
先将十进制数转换为二进制数，再将二进制数转换为十六 进制数，或者通过直接计算法实现十进制数与十六进制数 之间的转换。
码制与数制转换密切相关
在进行数据传输、存储和处理时，经常需要在不同数制之间进行转换。这种转换依赖于特定的编码方式，如ASCII码 、Unicode码等。
码制设计需考虑数制特性
在设计编码方式时，需要充分考虑所采用数制的特性，如数值范围、精度、运算规则等，以确保编码的 有效性和可靠性。
两者在信息技术领域应用举例
04
典型数制与码制详解
典型数制与码制详解
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05
数制与码制在编程中应用实践
编程语言中数制和码制表示方法
二进制表示
在编程语言中，二进制数通常以0b或0B开头பைடு நூலகம்，后面跟随0和1组成的数字序列。例如，二
进制数1010在Python中表示为0b1010。
十进制表示
十六进制数以0x或0X开头，后面跟随0-9和AF（或a-f）组成的数字序列。例如，十六进制 数A3F在C语言中表示为0xA3F。
03
数制与码制关系剖析
数制对码制影响分析
01
02
不同数制表示方法导 致码制差异
二进制、十进制、十六进制等数制在表 示数据时，对应的编码方式会有所不同， 如二进制编码（Binary Code）、十进 制编码（Decimal Code）等。
数制运算规则影响码 制设计
第一章 数制与码制
五、八进制数与二进制数的转换
例：将(011110.010111)2化为八进制
例：将(52.43)8化为二进制
(5 2 . 4 3)8
(101
010 . 100
011 ) 2
《数字电子技术基础》第五版
六、十六进制数与十进制数的转换
十六进制转换为十进制
D
K i 16
i
K ( 0 ,1 15 )
1
2 3 4 5 6 7 8 9
0001
0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
0100
0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100
0001
0010 0011 0100 1011 1100 1101 1110 1111
0001
0100 0101 0111 1000 1001 1100 1101 1111
0110
0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010
特点：1.每一位的状态变化都按一定的顺序循环。 2.编码顺序依次变化，按表中顺序变化时，相邻代码 只有一位改变状态。 应用：减少过渡噪声
编码顺 序 0 1 2 3 4 5 6 7 二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 格雷码 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 编码顺序 8 9 10 11 12 13 14 15 二进制码 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 格雷码 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
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关于PLC中数制和码制的关系
虽然计算机能极快地进行运算,但其内部并不像人类在实际生活中使用的十进制,而是使用只包含0和1两个数值的二进制。
当然,人们输入计算机的十进制被转换成二进制进行计算，计算后的结果又由二进制转换成十进制，这都由操作系统自动完成,并不需要人们手工去做。
人们通常采用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。
1.数码:有大小之分；
数制中表示基本数值大小的不同数字符号。
例如，十进制有10个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。
2.基数：个数；
数制所使用数码的个数。
例如，二进制的基数为2；十进制的基数为10。
3.位权：1（所表示数值的大小-价值）；
数制中某一位上的1所表示数值的大小（所处位置的价值）。
例如，十进制的123，1的位权是100，2的位权是10，3的位权是1。
4.十进制；人们日常生活中最熟悉的进位计数制。
在十进制中，数用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9这十个符号来描述。
计数规则是逢十进一。
二进制：在计算机系统中采用的进位计数制。
在二进制中，数用0和1两个符号来描述。
计数规则是逢二进一。
十六进制：人们在计算机指令代码和数据的书写中经常使用的数制。
在十六进制中，数用0，1，…，9和A,B,…，F;16符号来描述。
计数规则是逢十六进一。
5：转换方法：
一：其它进制转换为十进制
方法是：将其它进制按权位展开，然后各项相加，就得到相应的十进制数。
例1： N=（10110.101）B=（？）D
按权展开N=1*2^4+0*2^3+1*2^2+1*2^1+0*2^0+1*2^-
1+0*2^-2+1*2^-3
=16+4+2+0.5+0.125 =（22.625）D
B=二进制；
D=十进制：
权：小数点以前从0开始不断增加；
小数点以后从-1开始，不断减小；
二：将十进制转换成其它进制
方法是：它是分两部分进行的即整数部分和小数部分。
A：整数部分：（基数除法）
把我们要转换的数除以新的进制的基数（2或8），把余数作为新进制的最低位；
把上一次得的商再除以新的进制基数，把余数作为新进制的次低位；继续上一步,直到最后的商为零,这时的余数就是新进制的最高位.
例如：十进制转二进制：
用2辗转相除至结果为1
将余数和最后的1从下向上倒序写就是结果；
例如302
302/2 = 151 余0
151/2 = 75 余1
75/2 = 37 余1
37/2 = 18 余1
18/2 = 9 余0
9/2 = 4 余1
4/2 = 2 余0
2/2 = 1 余0
1/2 = 0 余1
故二进制为100101110
B：小数部分：（基数乘法）
把要转换数的小数部分乘以新进制的基数，把得到的整数部分作为新进制小数部分的最高位；把上一步得的小数部分再乘以新进制的基数，把整数部分作为新进制小数部分的次高位；继续上一步，直到小数部分变成零为止。
或者达到预定的要求也可以。
例如：
0.5125乘2,得1.025所以2进制小数第一位是1
0.025乘2, 得0.05所以2进制小数的第二位是0
0.05乘以2,得0.1所以2进制小数的第三位是0
0.1乘以2, 得0.2所以2进制小数的第四位是0
0.2乘以2, 得0.4所以2进制小数的第五位是0
0.4乘以2, 得0.8所以2进制小数的第六位是0
0.8乘以2, 得1.6所以2进制小数的第七位是1
0.6乘以2, 得1.2所以2进制小数的第八位是1；
所以(0.5125)10 = (0.10000011)2
三：二进制与八进制、十六进制的相互转换
二进制转换为八进制、十六进制:它们之间满足23和24的关系，因此把要转换的二进制从低位到高位每3位或4位一组，高位不足时在有效位前面添“0”，然后把每组二进制数转换成八进制或十六进制即可；八进制、十六进制转换为二进制时，把上面的过程逆过来即可。
例3：N=（C1B）H=（？）B
（C1B）H=1100/0001/1011=（110000011011）B H：表示16进制；
转换表格如下：
码制表示方法：
1：在PLC编程中；BIN是二进制数；BCD码,则是从低位开始分别以四个Bit表示一个位数。
例如十进制的17，它的二进制是: 0000 0000；0001；0001（倒除法）；这是它的BCD码(8421):0000；0000；0001；0111；（用表格查询，二进制：0-14的表示方法）；
2：字 word；字节 byte；位 bit ；
1字=2字节(1 word = 2 byte)
1字节=8位(1 byte =8bit) ；
字长是指字的长度
一个字的字长为16
一个字节的字长是8
（OMRON PLC）1通道=1个字节=16位；
双字=2个字=4个字节=32位；。