1、 PLC的存储器

PLC是一个数字运算控制器，对载入内存的控制指令进行储存与执行。可执行的指令和系统设置放在程序存储器中，运算中可读、写的数据存储在数据存储器中（PLC的外设如输入、输出信号可以映射到内部存储器中）。所以了解PLC的内存非常重要。

1.1存储器类型

常用的存储器分类如下图所示，分主存、闪存、辅存和缓存。在单片机系统里我们往往只涉及到主存，主存里包括随机存储器和程序存储器。

随机存储器采用静态存储的方式，用SRAM表示。SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。而DRAM（Dynamic Random Access Memory)每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAM具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，功耗较DRAM大，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积。同样面积的硅片可以做出更大容量的DRAM，因此SRAM显得更贵。在STM32F429ZGT6单片机中，SRAM只有256K。

单片机里的程序存储器采用FlashROM，它的最大特点是必须按块(Block)擦除(每个区块的大小不定，不同厂家的产品有不同的规格)，而EEPROM则可以一次只擦除一个字节(Byte)。Flash-ROM（闪存）已经成为了目前最成功、流行的一种固态内存，与 EEPROM 相比具有读写速度快，而与 SRAM 相比具有非易失、以及价廉等优势。在STM32F429ZGT6单片机中，FlashROM的容量有1024K。

由PLC的内部存储结构可以看出，PLC的存储器分为系统程序存储器，数据存储器和用户程序存储器，他们分别保存着功能不同的数据和代码。PLC中的全部信息，包括用户设置、输入的原始数据、PLC的梯形图程序、中间或最终运行结果，都保存在这些器件种。

评价一个存储器的性能需要从两个方面考虑，一是容量，容量越大可以保存的数据越多；二是存储器的读写速度，这关系好程序执行的效率。对于Flash Memory还要考虑到擦/写寿命，当然随着技术的进步，Flash Memory的擦/写现在都能在10万次以上了。

1.2 PLC的内存分类

下图是PLC运行时的内存交互示意图，PLC系统不断读取用户程序，将用户程序指令编译，跳转到相应的指令函数并执行该指令函数，根据指令的要求或读取或写入用户数据，如此周而复始。因此PLC的运行其实就是不断执行用户指令，从而改写用户数据的过程（外部输入、输出映射到内存中）。

根据存放的程序或数据的特性不同，存储器分为只读程序的存储区（ROM）和可读、写存储的数据区（RAM）。我们把运行中不会修改的梯形图程序（PLC中程序的在线修改是由上位机传送修改后的梯形图程序到PLC，并非是由PLC自身修改变更梯形图程序）放置在ROM区，而把读、写频繁的数据放置在RAM区中。一个PLC如果程序存储器标称5K步，表明这个PLC可以存放5K的梯形图程序文件。梯形图程序是怎样存储在程序存储器中的呢？后面讲解程序文件时再详细说明。PLC的内存数据区会在手册中说明，如输入、输出继电器内存大小，内部继电器大小，时间和计数器继电器大小，还有数据存储器的容量大小都会一一注明，使用户在使用时不会越界，引起梯形图的编译错误。

1.2.1系统程序由PLC制造商编写，与PLC的硬件组成有关。它完成了系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信和各种参数设置等功能，为PLC操作提供了平台。系统程序与PLC的性能有关，在PLC的使用过程中不会发生变化，因此由厂家直接固化在ROM、PROM、EPROM或FlashROM中，用户无法访问和修改。

1.2.2用户程序是由PLC的被控对象确定，由用户根据对象生产过程的控制要求编制的应用程序。为了方便读取、检查和修改，用户程序一般存储在CMOS静态RAM中，用锂电池作为备用电源，保证断电时信息不会丢失。为了防止干扰破坏ram中的程序，当用户程序运行正常，不需要改动时，可以固化在rom中。目前，许多可编程逻辑控制器直接使用EEPROM作为用户存储器。

1.2.3工作数据是PLC在运行过程中频繁变化和访问的一些数据，存储在RAM中，以满足随机访问的要求。在PLC的工作数据存储器中，有一个存储区，用于存储输入/输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件。这些设备的状态由用户程序的初始设置和运行条件决定。根据需要，断电时用备用电池将部分数据维持在现有状态，断电时可以保存数据的这部分存储区称为数据保存区。