1.3.2 字软元件
在1.2.2节里，介绍了PLC除了能处理开关量，还能处理数据量，数据量是由多个开关量所组成的存储单元整体。不同的PLC对这个存储单元整体有不同的存储结构。在三菱FX系列中，这个存储整体就是软元件数据寄存器。数据寄存器结构统一为一个16位寄存器，即进行数值处理的是一个16位整体的数据。这个16位的数据量通常称为“字”，也称为字元件。如果一个“字”的数据量所表示的数值和数据的精度不能满足控制要求时，可以采用两个相邻的16位寄存器组成“双字”进行扩展。关于“字”“双字”等相关知识请参看1.2.2节。
数据寄存器又分为数据寄存器D，文件寄存器R，扩展文件寄存器ER和变址寄存器V、Z。
1.数据寄存器D
数据寄存器D分为非保持用、停电保持用的通用型数据寄存器和文件寄存器，特殊数据寄存器，变址寄存器。其编址如表1-10所示。
表1-10 数据寄存器编址
注：①根据设定的参数，可以将D1000以后的数据寄存器以500点为单位作为文件寄存器。
②选择的电池使用时，可通过参数变为停电保持（电池保持），但是不能设定停电保持范围。
③非停电保持区域，根据设定的参数，可以更改为停电保持区域。
④停电保持区域，根据设定的参数，可以更改为非停电保持区域。
⑤关于停电保持的特性不能更改。
1）一般用数据寄存器
一般用数据寄存器的存储特点是“一旦写入，长期保持，存新除旧，断电归零”。数据寄存器一般是用指令或编程工具等外部设备写入数据，写入后内容长期保存，但一旦存入新的数据，原有的数据就自动消失，因此在程序中可以反复进行读写。当PLC断电或停止运行（由RUN→STOP）时，数据寄存器马上清零。
2）停电保持用数据寄存器
数据寄存器D的停电保持型与固定停电保持型的含义与辅助继电器M相同，不再进行介绍。
3）特殊数据寄存器
特殊寄存器用来存放一些特定的数据。例如，PLC状态信息、时钟数据、错误信息、功能指令数据存储、变址寄存器当前值等。按照其使用功能可分为两种，一种是只读寄存器，用户只能读取其内容，不能改写其内容，例如，可以从D8067中读出错误代码，找出错误原因，从D8005中读取锂电池电压值等；另一种是可以进行读写的特殊寄存器，用户可以对其进行读写操作，例如，D8000进行监视扫描时间的数据存储，出厂值为200ms，如果程序运行一个扫描周期时间大于200ms，可以修改D8000的设定值，使程序扫描时间延长。同样，只读存储器在附录特殊软元件一览表中，用[D]表示。
特殊数据寄存器的编号在很多情况下与特殊辅助继电器有对应关系，例如，M8066在用户程序发生回路错误时为ON，而D8066则为该错误的错误代码寄存器。
特殊数据寄存器有许多编号未定义或没有使用，这些编号对应的特殊数据寄存器也不能使用。
4）文件寄存器D1000～D7999
什么是文件寄存器？文件寄存器实际上是一类专用数据寄存器，用于存储大量的PLC应用程序需要用到的数据，例如，采集数据、统计计算数据、产品标准数据、数表、多组控制参数等。FX系列PLC是从数据寄存器D中专门取出一块区域（D1000以后）用作文件寄存器。按每500个D为一块进行分配，最多为14块（7000个D）。当然，如果这些区域的数据寄存器D不用作文件寄存器，仍然可当作一般寄存器使用。
2.文件寄存器R和扩展文件寄存器ER
文件寄存器R是对数据寄存器D的扩展，而扩展文件寄存器ER是在PLC系统中使用扩展的存储器盒时才可以使用的软元件，它们的使用性能如表1-11所示。
文件寄存器R是一个16位的数据存储器，使用相邻的两个文件寄存器可以组成32位数据寄存器。
文件寄存器R的使用与数据寄存器相同，但扩展文件寄存器ER有专门的指令对它操作。
表1-11 数据寄存器R、ER的使用性能
3.变址寄存器V、Z
三菱FX有两个特别的数据寄存器，它们称为变址寄存器V和Z，寄存器V和Z各8个，即V0～V7和Z0～Z7，共16点。V0和Z0也可用V和Z表示。它们和通用数据寄存器一样可以用作数值存储，但主要是用作运算操作数地址的修改。利用V、Z来进行地址修改的寻址方式称为变址寻址。因此，变址寄存器是有着特殊用途的数据寄存器。
关于变址寻址和变址寄存器V、Z在变址寻址中的应用见1.4.2节变址寻址。
4.组合位元件Kn
位元件X，Y，M，S是只有两种状态的软元件，而字元件是以16位寄存器为存储单元的处理数据的软元件。但是字元件也是由只有两种状态的bit位组成的。如果把位元件进行组合，例如，用16个M元件组成一组位元件，并规定M元件的两种状态分别为“1”和“0”，“1”表示通，“0”表示断，这样由16个M元件组成的16位二进制数则也可以看成是一个“字”元件。那么K4M0的16个M软元件，可表示为M15～M0，规定其顺序为M15，M14，…，M0，则如果其通断状况为0000 0100 1100 0101（M0，M2，M6，M7，M10为通；其余皆断），这也是一个十六进制数H04D5。这样就把位元件和字元件联系起来了。这种由连续编址的位元件所组成的一组位元件称为位元件组合。
在位元件组合中，如果对它的组合设置条件，规定组合的组数、位数等，则把这种按一定条件的位元件组合称为组合位元件。
三菱FX系列对组合位元件做了如下一系列规定。
（1）组合元件的助记符是：
Kn+组件起始号
其中：n表示组数，起始号为组件最低编号。
（2）组合位元件的位组规定4位为一组，表示四位二进制数，多于一组以4的倍数增加，例如：
K1X0表示1组4位组合位元件X3～X0。这是一个组合“数位”。
K2Y0表示2组8位组合位元件Y7～Y0。这是一个组合“字”。
K8M10表示8组32位组合位元件M41～M10。这是一个组合“双字”。
（3）按照规定，三菱FX系列组合位元件的类型有KnX、KnY、KnM和KnS四种，这四种组合位元件均按照字元件进行处理。
（4）组件的起始地址没有特别的限制，一般可自由指定，但对于位元件X，Y来说，它们的编址是八进制的，因此，起始地址最好设定为尾数为0的编址，例如，X000，X010，Y000，Y010等。同时还应注意，由于X，Y的数量是有限的，设定的组数不要超过实际应用范围。对于M，S位元件，为了避免引起混乱，建议把起始地址设定为M0，M10，M20等。
（5）组合位元件在使用时统一规定位元件状态ON为“1”，OFF为“0”。
（6）组合位元件在与数据寄存器进行数据处理时，因为数值处理是分16位和32位进行的，所以组合位元件会有位数不够和位数超过的问题。
当组合位元件向数据寄存器传送时，如果组合位元件位数不够，则传送后，数据寄存器的高位自动为0。例如，当K2M0向D0传送时，K2M0是8位，D0是16位，则K2M0向D0的低8位（b7～b0）传送，而D0的高8位自动为0；反过来，D0向K2M0传送时，D0有16位，K2M0是8位，则D0的低8位向K2M0传送，而D0的高8位则不传送。当组合位元件的位数多于16位或32位时，指令不能输入。
在指令中，组合位元件是一个字元件操作数，既可为源操作数，也可为目的操作数。在软元件中，组合位元件是唯一把位元件和字元件紧密联系在一起的操作数。因此，组合位元件给编程带来了很大方便。
【例4】试说明如图1-19程序行执行功能。
图1-19 例4程序
程序的功能是利用一个二进制数来控制输出Y的状态。K25=B0000 0000 0001 1001，二进制位为“1”的对应的Y有输出，即Y0，Y3，Y4同时有输出，其余均无输出。通过本例可以看出，如果想控制相应的输出，只要把K4Y000变成一个字，再用这个字去控制即可，程序简单方便。
【例5】试分析下面程序的执行结果。
图1-20 例5程序
该程序执行结果是把D0的低8位送到D11的低8位，把D0的高8位送到D12的低8位。在数据处理上，这叫作字的字节分离。利用类似程序，也可以进行数位分离。