シーケンス制御講座

PLCで数値を扱えるデータレジスタ、データメモリについて、実際にモニタしながら詳しく解説します。データレジスタについてさらに深く学ぶことができます。

• データレジスタとは
• ダブルワード

データレジスタとは

前項の「数値を使ってみる」では実際にデータレジスタを使い、値を入力したり計算できることを確認しました。ではそもそもデータレジスタとはどのようなものなのでしょうか？データレジスタとは簡単に言うと数値を保存できる箱です。最初のうちは「そのようなもの」として使っても大丈夫です。ただし数値を扱えるといっても限界があります。
１つのデータレジスタに対して、値が「－３２７６８～３２７６７」の範囲でしか使えません。詳しくはデータレジスタでも説明していますので参考にしてください。もちろんこの項でもちゃんと説明します。

データレジスタは１６個のビットで構成されています。もっと簡単に説明すると１６個のコイルで構成されています。つまり内部リレー「Ｍ」を１６個使えば１つのデータレジスタを作ることも可能です。（通常はそんなめんどくさいことはしませんが）動きを見ながら確認してみましょう。モニタモードにして「オンライン」→「デバイス／バッファメモリー一括モニタ」をクリックします。前項で使ったデバイス内容を確認できるウィンドウが表示されます。

とりあえずデバイス名を「Ｄ０」にしてエンターキーを押します。すると「Ｄ０」の内容が表示されると思います。

右端に数値（値）が表示されていますが、数値の左側に１６個”０”が並んでいます。これがビットです。（コイルみたいなものです）「Ｄ０」というデータレジスタの中には１６個のビットがあり、ＯＮ・ＯＦＦの組合せで数値を表示しています。ビットはＯＮかＯＦＦしかできません。よく「コンピューターは０と１の集まり」という言葉を聞くと思いますが、このように深いところまでいくと最終的に０か１の組合せになります。皆様が今見ているこの講座の文字も最終的には０と１の組合せです。
話を戻します。このビットの組合せで表示する方法を２進数と呼びます。２進数は”２”で桁上がりする数値です。

0000=１０進数で0
0001=１０進数で1
0010=１０進数で2

こんな感じで２進数では”２”を表現できないので（ＯＮかＯＦＦしかない。ＯＮが”１”でＯＦＦが”０”。）２になった瞬間桁上がりして”００１０”になります。

何かややこしい説明をしていますが、実際にプログラムを作成するときはこのようなことを考える必要はありません。普通に１０進数で扱えるので考える必要はありません。ただし基本として４桁の２進数を１０進数（普通の数値）に変換するくらいはできるようになっておいてください。

ビットを右端から”１”、”２”、”４”、”８”と仮定し、ＯＮしているビットの数値を足し算するだけです。信号の送受信の話で「１２４８で送ります」という言い方を使う方もいます。これは４個のビットの組合せで信号を送るという意味です。「バイナリで送ります」という言い方もあります。

ビットが４つで０～１５の１６パターンの数値が表現できます。ビットが４個ということで４ビットと呼びます。
データレジスタは１６ビットで構成されているので普通に使うと１６ビットとなります。そのためデータレジスタ１個で「－３２７６８～３２７６７」までの数値が扱えます。

ダブルワード

データレジスタ１個では扱える範囲に限りがあるため自由度が少ないと思います。そのときはデータレジスタを２個同時に使います。すると３２個のビットが使えるので－２１４７４８３６４８～２１４７４８３６４７の範囲が使用できます。

使い方も簡単で、[MOV K100000 D0]では数値がオーバーするので
[DMOV K100000 D0]と命令の最初に「Ｄ」をつけるだけです。３２ビットで使うということはデータレジスタを２個使います。これを「ダブルワード」と呼びます。そのため命令の先頭に頭文字の「Ｄ」をつければデータレジスタを連番で２個使います。「Ｄ０」と「Ｄ１」と使うことになります。ほとんどの命令はダブルワード指定ができます。

入力範囲を超えた数値は入力できません。

このように命令の先頭に”Ｄ”をつけるだけで３２ビット指定にできます。

シングルワードからダブルワードへ、ダブルワードからシングルワードへの変換命令もありますので、計算の途中で切替えることも可能です。ひとつ注意点として、シングルワードとダブルワードでは符号の指定ビットに位置が変わるということです。データレジスタを勉強している今は特に気にすることはありませんが、このようなことがあると頭の片隅に入れておいてください。シングルワードでの「Ｄ０」の符号の位置は「Ｄ０」の１５ビット（一番左）です。ダブルワードでの「Ｄ０」の符号の位置は「Ｄ１」の１５ビット（一番左）です。

あたりまえのことですが、使っているうちに「カウントの数値がおかしい？」などの問題が発生した場合、シングルワードやダブルワードの辺りを確認すると解決するかもしれません。よくあるのはＧＯＴの表示器のカウンターの設定をダブルワード（符号付３２ビット）などに設定して、ＰＬＣ側はシングルワードとして計算。その逆もあります。この場合一定の数値を超えるとカウントの値ががおかしくなります。

１６ビットと３２ビット（シングルワードとダブルワード）はデータレジスタの使い方だけのことです。例えば「Ｄ０」に３２ビットで値を転送したらそのときは３２ビットとして扱われますが、他の命令で３２ビット指定をしないと１６ビットで扱われます。つまり３２ビットで扱うときは、「そのデータレジスタは３２ビットで使います」と決めておき、そのデータレジスタに対しては３２ビット指定で命令をするようにしておくといいと思います。データレジスタに分かりやすいコメントをつけるという方法もあります。
３２ビット指定の命令をしたからといって、データレジスタが勝手に結合され３２ビット仕様になるわけではありません。３２ビットで使うときは命令を行うたびに、毎回３２ビット指定をしないといけません。この辺りの説明は言葉だけで行うのは難しいので、後の講座で実際に使いながら説明していきます。

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