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。

下面使用S7-200编写的整数转换为BCD码的梯形图，供你参考。

   本程序是将16进制数270F 送入VW10进行BCD码转换，转换完毕，其结果放入VW30里，在运行处于监视状态下，看网络6，就可看到VW30=9999.

(二)、BCD码转换为整数（16进制数）编程

转换构思：以4位BCD码为例，它占一个字（16个位），千位上的4为分别代表十进制数的8000、4000、2000、1000，而每位上的数字只能为0或1二种，百位、十位及个位都与之相似，我们就从千位数的最高位开始判断，如其值=1，说明此数含有8000，将8000的16进制数值（1F40）加在转换为16进制数的存储区里（运算前该区清0），如其值=0，说明此数不含有8000，就不进行加8000的运算，将BCD码存储器左移一位，此时再判断千位上的最高位，如=1，已不是8000而变为4000，即将4000的16进制数加在16进制数的存储区里，如=0，不加，将BCD码存储器再左移一位，进行2000位数的判断……，其编程如下：

BCD码转换为16进制数与16进制数转换为BCD码，二者互为反运算，编程也极为相似，这里就不做过多说明，仔细看编程注解就可以明白。本程序输入的BCD码为3000，放在VW10里，转换为16进制数放在VW30，监视VW30 ,其运算结果为16进制数16#BB8。

二、BCD码转换为AICII码与ASCII码转换为BCD码的数学依据及编程

（一）、BCD码转换为AICII码的编程思路及编程

一般串口通讯传递数据均用ASCII码，ASCII码表示一位10进制的数（0～9）占用一个字节，其高4位用“3” 表示，低4位用BCD码表示，如数字 5 的ASCII码为：“35”即：0011_0101。因此，若将一个整数转换为ASCII码，必须先将该整数转换为BCD码，再由BCD码转换为ASCII码。前面关于整数转换为BCD码的编程已经讲完，这里不再重述，只讲如何将BCD码转换为ASCII码的思路及编程。

现举一例：一个4位BCD码：1234，即：0001_0010_0011_0100，转换为ASCII码为：31 32 33 34，即：00110001_00110010_00110011_00110100。

下面的梯形图就是用S7-300编写的将4为BCD码1234转换为ASCII码的程序。供大家参考，如有不清楚的地方可以提出，本人可以给与解答。

    （二）、ASCII码转换为BCD码的数学依据及编程

     由串口通讯传递来的数据是ASCII，需将ASCII码转换为BCD码，才可用以显示，转换为整数才能用于运算。下面的程序就是将ASCII码转换为BCD码，再由BCD码转换为整数的梯形图，供大家分析参考。

        三、二进制数与格雷码相互转换的数学依据及编程

（一）、格雷码转换为二进制码的逻辑运算关系

 根据格雷码转换为二进制码的逻辑关系，用S7-200编写的梯形图。见下图：

说明：梯形图中

       1、MW0 为格雷码存数区，本图是置入格雷码值为“0001_1101”,转换后的格雷码为“0001_0110”。在实际应用时，可改为将你要转换的格雷码送入MW0就可以了。

      2、MW2为二进制数存数区，即转换后的二进制数存入此区。

      3、I1.0 为手控转换按钮，是为试验用的，T101断电延时定时器是为防按钮颤抖用的。实际应用时可不用，选用内部的一“位信号”来控制程序运行就可以了。

     4、试验此程序，你可先将要转换的格雷码写入MW0，存盘下载，运行时，监视程序最后一条，按下按钮（I1.0）,按钮抬起时，MW2的数值就是转换后的二进制数值。

 （二）、用二进制码转换为格雷码的思路及编程

        前面用S7-200编写的格雷码转换为二进制码的梯形图，现在再用二进制码转换为格雷码的关系式，编写了“用S7-200编写的二进制码转换为格雷码的梯形图”，供大家参考，此程序是经过上机验证的，好用。

        编程说明： 二进制数转换为格雷码的转换原则是：将二进制数的最高位数“1”，直接送入格雷码数的最高位，将二进制数的次高位数与最高位数相异或，送入格雷码数的次高位，再将二进制数的次高位数与次次高位数相异或，送入格雷码数的次次高位。。。直到二进制数的次低位数与最低位数相异或，送入格雷码数的最低位为止。

      在梯形图中
      1、MW0 为二进制存数区，本图是置入二进制数值为“16#D3”,转换后的格雷码为“16#BA”。在实际应用时，此条可改为将你要转换的二进制数存数区（比如VW100）送入MW0就可以了。
   2、MW2为格雷码数存数区，即转换后的格雷码存入此区。
   3、I1.0 为手控转换按钮，是为试验用的，T101断电延时定时器是为防按钮颤抖用的。实际应用时可不用，选用内部的一“位信号”来控制程序运行就可以了。
   4、试验此程序，你可先将要转换的二进制数写入MW0，存盘下载，运行时，监视程序最后一条，按下按钮（I1.0）,按钮抬起时，MW2的数值就是转换后的格雷码数值。