在PLC控制系統(tǒng)中，特殊功能模塊一般作為PLC的擴(kuò)展單元使用，模塊的控制與檢測需要通過PLC的程序進(jìn)行。

為了能夠方便地實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)特殊功能模塊的控制，并減少應(yīng)用指令的條數(shù)，統(tǒng)一應(yīng)用指令的格式，在三菱PLC的特殊功能模塊中設(shè)置了專門用于PLC與模塊間進(jìn)行信息交換的緩沖存儲(chǔ)器（Buffer Memory，簡稱BFM）。緩沖存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)中包括了模塊控制信號(hào)位、模塊參數(shù)等控制條件，以及模塊的工作狀態(tài)信息、運(yùn)算與處理結(jié)果、出錯(cuò)信息等內(nèi)容。

PLC對(duì)模塊的控制，只需要通過PLC的數(shù)據(jù)輸出（TO）指令在模塊緩沖存儲(chǔ)器的對(duì)應(yīng)控制數(shù)據(jù)位中寫入控制信息即可。同樣PLC對(duì)模塊的狀態(tài)檢測，也只需要通過PLC的數(shù)據(jù)閱讀（FROM）指令讀出對(duì)應(yīng)的模塊緩沖存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)即可。

因此，對(duì)于所有的特殊功能模塊，PLC的編程事實(shí)上只是不斷利用PLC的TO與FROM指令對(duì)模塊緩沖存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫操作而已。為此，正確使用PLC的TO與FROM指令，是特殊功能模塊編程的前提條件。

一、特殊功能模塊的位置編號(hào)

當(dāng)多個(gè)特殊模塊與PLC相連時(shí)，PLC對(duì)模塊進(jìn)行的讀/寫操作必須正確區(qū)分是對(duì)哪一個(gè)模塊進(jìn)行操作。這就產(chǎn)生了區(qū)分不同模塊的位置編號(hào)。

當(dāng)多個(gè)模塊相連時(shí)，PLC特殊模塊位置編號(hào)是這樣確定的：從基本單元最近的模塊算起，由近到遠(yuǎn)分別是0#，1#，2#，…，7#特殊模塊編號(hào)，如下圖所示。

但當(dāng)其中如果含有擴(kuò)展單元時(shí)，擴(kuò)展模塊不算入編號(hào)，特殊模塊編號(hào)則跳過擴(kuò)展單元，仍由近到遠(yuǎn)從0#編起，如圖下所示。

一個(gè)PLC的基本單元最多能夠連接8個(gè)特殊單元模塊，編號(hào)從0#~7#。FX2N PLC的I/O點(diǎn)數(shù)最多是256點(diǎn)，它包含了基本單元的I/O點(diǎn)數(shù)、擴(kuò)展單元的I/O點(diǎn)數(shù)和特殊模塊所占用的I/O點(diǎn)數(shù)。特殊模塊所占用的I/O點(diǎn)數(shù)可查詢手冊(cè)得到。FX2N的模擬量模塊一般占用8個(gè)I/O點(diǎn)，計(jì)算在輸入點(diǎn)、輸出點(diǎn)均可。

二、緩沖存儲(chǔ)器緩沖存儲(chǔ)器BFM

       每個(gè)特殊功能模塊里面有若干個(gè)16位存儲(chǔ)器，手冊(cè)上面稱緩沖存儲(chǔ)器BFM。緩沖存儲(chǔ)器BFM是PLC與外部模擬量進(jìn)行信息交換的中間單元。輸入時(shí)，由模擬量輸入模塊將外部模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后先暫存在BFM內(nèi)，再由PLC進(jìn)行讀取，送入PLC的字軟元件進(jìn)行處理。輸出時(shí)，PLC將數(shù)字量送入輸出模塊的BFM內(nèi)，再由輸出模塊自動(dòng)轉(zhuǎn)換成模擬量送入外部控制器或執(zhí)行器中，這是模擬量模塊BFM的主要功能。除此之外，BFM還具有如下功能。

1）模塊應(yīng)用設(shè)置功能：模擬量模塊在具體應(yīng)用時(shí)，要求對(duì)其進(jìn)行選擇性設(shè)置，如通道的選擇、轉(zhuǎn)換速度、采樣等，這些都是針對(duì)BFM不同單元的內(nèi)容設(shè)置來進(jìn)行的。

2）識(shí)別和差錯(cuò)功能：每個(gè)模擬量模塊都是一個(gè)識(shí)別碼，固化在某個(gè)BFM單元里，用于進(jìn)行模塊識(shí)別。當(dāng)模塊發(fā)生故障時(shí)，BFM的某個(gè)單元會(huì)存在故障狀態(tài)信息。

3）標(biāo)定調(diào)整功能：當(dāng)模塊的標(biāo)定不能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)需要時(shí)，可以通過修改某些BFM單元數(shù)值建立新的標(biāo)定關(guān)系。

特殊模塊的BFM數(shù)量并不相同，但FX2N模擬量模塊大多為32個(gè)BFM緩沖存儲(chǔ)單元，他們的編號(hào)是BFM#0~BFM#31。每個(gè)BFM緩沖存儲(chǔ)單元都是一個(gè)16位的二進(jìn)制存儲(chǔ)器。在數(shù)字技術(shù)中，16位二進(jìn)制位數(shù)一個(gè)“字”，因此，每個(gè)BFM存儲(chǔ)單元都是一個(gè)“字”單元。在介紹模擬量的BFM功能時(shí)，常常把某些BFM存儲(chǔ)單元的內(nèi)容稱為“XX”字，如通道字、狀態(tài)字等。

對(duì)特殊功能模塊的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，除了選型、模擬量信號(hào)的輸入/輸出接線和它的位置編號(hào)外，對(duì)其BFM存儲(chǔ)單元的學(xué)習(xí)是個(gè)關(guān)鍵，是學(xué)習(xí)特殊功能模塊的難點(diǎn)和重點(diǎn)。實(shí)際上，學(xué)習(xí)這些模塊的應(yīng)用就是學(xué)習(xí)這些存儲(chǔ)器的內(nèi)容跟它的讀/寫。推廣來說，不管學(xué)習(xí)哪種模塊，其核心都是BFM的內(nèi)容及其讀寫。

PLC與特殊模塊的信息交換是通過讀指令FROM和寫指令TO的程序編制來完成的。

一、FROM指令

PLC的FROM指令的作用是將特殊功能模塊緩沖存儲(chǔ)器（BFM）的內(nèi)容讀入到PLC中。指令的功能代碼為FNC78，指令格式如下：

指令中各元件、操作數(shù)代表的意義依次如下。

X0：指令執(zhí)行啟動(dòng)條件，當(dāng)X0為“1”時(shí)，執(zhí)行本指令。啟動(dòng)觸點(diǎn)可以是輸入X、輸出Y、內(nèi)部繼電器M等。

FROM：指令代碼，其中FROM為基本指令代碼，代表特殊功能模塊緩沖存儲(chǔ)器（BFM）。

閱讀指令，帶“□”的前綴D與帶后綴P可以根據(jù)情況選擇使用，可有可無，前綴D表示32位操作指令，后綴P代表觸點(diǎn)上升沿驅(qū)動(dòng)。各種組合所代表的意義如下。

• FROM（無前綴D和后綴P）：利用觸點(diǎn)X0.啟動(dòng)的16位數(shù)據(jù)閱讀指令。

• DFROM（有前綴D，無后綴P）：利用觸點(diǎn)X0啟動(dòng)的32位數(shù)據(jù)閱讀指令。

• FROMP（無前綴D，有后綴P）：利用觸點(diǎn)X0的上升沿啟動(dòng)的16位數(shù)據(jù)閱讀指令。

• DFROMP（有前綴D，有后綴P）：利用觸點(diǎn)X0的上升沿啟動(dòng)的32位數(shù)據(jù)閱讀指令。

K1：模塊地址常數(shù)，用來選擇與指定特殊功能模塊。如在FX系列PLC中，從基本單元開始，依次向右的第1、2、3…..個(gè)特殊功能模塊，對(duì)應(yīng)的模塊地址依次為K0、K1、K2、……，在指令的這一區(qū)域只能輸入常數(shù)。

K29：模塊緩沖存儲(chǔ)器的地址（數(shù)據(jù)源），K29代表模塊緩沖存儲(chǔ)器的地址為BFM#29。在指令這一區(qū)域只能輸出常數(shù)，具體參數(shù)號(hào)取決于指令需要閱讀的內(nèi)容。

K40M0：指定從緩沖存儲(chǔ)器讀取到的數(shù)據(jù)在PLC中的存儲(chǔ)位置（目標(biāo)位置）。K4代表需要閱讀的二進(jìn)制位數(shù)，以4位（bit）二進(jìn)制為單位，K4代表16位，允許輸入的值為K1~K8。M0代表數(shù)據(jù)在PLC中存儲(chǔ)區(qū)域的首地址，在16位數(shù)據(jù)閱讀時(shí)，若輸入M0，代表讀入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于PLC的內(nèi)部繼電器M0~M15中。存儲(chǔ)位置也可以是16位數(shù)據(jù)寄存器D（常用），這時(shí)不需要前綴K4。

K1：需要傳送的點(diǎn)數(shù)，采用FROM、FROMP格式時(shí)，以16位二進(jìn)制為單位，K1代表閱讀16點(diǎn)，K2代表32點(diǎn)等。采用DFROM、DFROMP格式時(shí)，以32位二進(jìn)制為單位，K1代表閱讀32點(diǎn)，K2代表64點(diǎn)。允許輸入的值為K1~K32767。

FROM指令也可以32位應(yīng)用，這時(shí)傳送數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為2K1個(gè)。

下面通過具體例子來具體說明指令功能。

【例子1】試說明下列指令執(zhí)行功能含義。

1）FROM  K1  K30  D0 K1

把1#模塊的BFM#30單元內(nèi)容復(fù)制到PLC的D0單元中。

2）FROM  K0  K50  D100 K4

把0#模塊的（BFM#5~BFM#8）4個(gè)單元內(nèi)容復(fù)制到PLC的（D10~D13）單元中。其對(duì)應(yīng)關(guān)系是：（BFM#5）→（D10）、（BFM#6）→（D11）、（BFM#7）→（D12）、（BFM#8）→（D13）。

3）FROM  K1  K29  K4M10  K1

用1#模塊BFM#29的位值控制PLC的M10~M25繼電器狀態(tài)。位值為0，M斷開；位值為1，M閉合。例如，BFM#29中的數(shù)值是1000 0000 0000 0111，那么它所對(duì)應(yīng)的繼電器M10、M11、M12和M25是閉合的，其余繼電器都是斷開的。

4）DFROM  K0  K5  D100 K1

  這是FROM指令的32位應(yīng)用，注意這個(gè)K1表示傳送兩個(gè)數(shù)據(jù)，指令執(zhí)行功能含義是把0#模塊（BFM#5）→（D100）、（BFM#6）→（D101）。

【例子2】說明下圖程序各指令的意義

指令①的作用是：當(dāng)X0為“1”時(shí)，將安裝于基本單元右側(cè)的第1個(gè)特殊功能模塊的緩沖存儲(chǔ)器的參數(shù)BFM#29讀入到PLCM0~M15的16點(diǎn)內(nèi)部及繼電器中。

指令②的作用是：在X0為“1”的瞬間，利用X0的上升沿，將安裝于基本單元右側(cè)的第1個(gè)特殊功能模塊的緩沖存儲(chǔ)器的參數(shù)BFM#29讀入到PLC的M0~M15的16點(diǎn)內(nèi)部繼電器中。

指令③的作用是：當(dāng)X0為“1”時(shí)，將安裝于基本單元右側(cè)的第一個(gè)特殊功能模塊的緩沖存儲(chǔ)器的參數(shù)BFM#29、BFM#30讀入到PLC的16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D0中。

指令④的作用是：當(dāng)X0為“1”時(shí)，將安裝于基本單元右側(cè)的第一個(gè)特殊功能模塊的緩沖存儲(chǔ)器的參數(shù)BFM#29、BFM#30讀入到PLC的16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D0、D1中（32位閱讀指令）。

指令⑤的作用是：當(dāng)X0為“1”時(shí)，將安裝于基本單元右側(cè)第一個(gè)特殊功能模塊的緩沖存儲(chǔ)器的參數(shù)BFM#29、BFM#30讀入到PLC的16位數(shù)據(jù)寄存器D0、D1中（16位閱讀指令，但傳送點(diǎn)數(shù)為連續(xù)32點(diǎn)）。

指令⑥指令作用是：當(dāng)X0為“1”時(shí)，將安裝于基本單元右側(cè)第一個(gè)特殊功能模塊的緩沖存儲(chǔ)器的參數(shù)BFM#29、BFM#30、BFM#31、BFM#32讀入到PLC的16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D0、D1、D2、D3中（32位閱讀指令，傳送點(diǎn)數(shù)為連續(xù)64點(diǎn)）。

二、TO指令

TO指令的作用是將PLC中指定的內(nèi)容寫入特殊功能模塊的緩沖存儲(chǔ)器（BFM）中，指令的功能代號(hào)為FNC79，指令格式如下：

指令中各元件、操作代表的意義依次如下。

X0：指令執(zhí)行啟動(dòng)條件。

TO：指令代碼，其中TO為基本指令代碼，代表特殊功能代碼緩沖存儲(chǔ)器（BFM）寫入指令，前綴D表示32位操作指令，后綴P表示觸點(diǎn)上升沿驅(qū)動(dòng)。

K1：模塊地址常數(shù)，用來選擇和指定特殊功能模塊。

K29：模塊緩沖存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)地址常數(shù)，在TO指令中目標(biāo)位置，K29代表模塊緩沖存儲(chǔ)器的參數(shù)BFM#29。

K4M0：源數(shù)據(jù)在PLC中的存儲(chǔ)位置指定。K4代表需要寫入的二進(jìn)制位數(shù)，以4位（bit）二進(jìn)制為單位，K4代表16位，允許輸入的值為K1~K8。M0代表源數(shù)據(jù)在PLC中存儲(chǔ)區(qū)域的首地址。源數(shù)據(jù)也可以是16位數(shù)據(jù)寄存器D（常用），這時(shí)不需要前綴K4。

K1：需要傳送的點(diǎn)數(shù)，允許輸入的值為K1~K32767。TO指令也可32位應(yīng)用，這時(shí)傳送數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為2K1個(gè)。

指令中各操作數(shù)的含義和要求與FROM指令一致。

【例子3】試說明指令執(zhí)行功能含義。

1）TOP  K1  K0 H3300  K1

   把十六進(jìn)制數(shù)H3300復(fù)制到1#模塊的BFM#0單元中。

2）TOP  K0  K5 D10  K4

   把PLC的（D10~D13）4個(gè)單元的內(nèi)容寫入位置編號(hào)為0#模塊的（BFM#5~BFM#8）4個(gè)單元中。其對(duì)應(yīng)關(guān)系是（D10）→（BFM#5）、（D11）→（BFM#6）、（D12）→（BFM#7）、（D13）→（BFM#8）。

3）TOP  K1  K4 K4M10  K1

把PLC的M10~M25繼電器的狀態(tài)所表示的16位數(shù)據(jù)的內(nèi)容寫入位置編號(hào)為1#模塊BFM#4緩沖存儲(chǔ)器中。M斷開，位值為0；M閉合，位值為1。

4）DTOP  K0  K5 D100  K1

 這是TO指令的32位應(yīng)用，注意這個(gè)K1表示傳送兩個(gè)數(shù)據(jù)，指令執(zhí)行功能含義是把PLC的（D100）、（D101）單元中的內(nèi)容復(fù)制到位置編號(hào)為0#模塊的（BFM#5）、（BFM#6）緩沖存儲(chǔ)器中。