今天聊的东西是PLC（可编程逻辑控制器），这其实是一种电子电气和自动化等专业才会涉及的技术，并不是我本专业（建筑学）所学内容，所以本人就自己的学习理解来分析自己原先遇到的问题
在最近的PLC学习当中遇到了一个编程案例，可能这是学PLC以来遇到的第一个于我而言无法马上理解的案例，所以会显得尤其感兴趣。而自己在后面反复分析了几遍后，也终于是能够理解其中的逻辑和巧妙之处了，而这篇文章与其说是分享，倒不如说是对自己分析的阐述
下面是案例的任务要求（以三菱FX3U系列为例，采用梯形图编程语言进行编写）：
现有一个喷泉，有8个喷口，按下启动按钮，这八个喷口逐个开始喷水，每两个之间间隔1秒。当全部喷口启动完毕后，同时停止喷水，再重新开始逐个喷水，以此不断循环（要求使用PLC内置的变址寄存器 Z / V 来实现）
在正式开始程序编写之前，我们的首要任务是明确该PLC程序的I/O分配表（这其实是一个相对灵活多变的步骤）以下给出本次的分配表：
输入继电器：
功能作用 名称 输入地址
启动 SB1 X0
急停 SB2 X1
输出继电器：
功能作用 名称 输出地址
1号喷口 KM1 Y0
2号喷口 KM2 Y1
3号喷口 KM3 Y2
4号喷口 KM4 Y3
5号喷口 KM5 Y4
6号喷口 KM6 Y5
7号喷口 KM7 Y6
8号喷口 KM8 Y7
通过以上任务需求的描述和自己规定的I/O分配，采用PLC中的基本指令搭配多个内置计时器（T）其实也能够实现，这也是我看到该任务要求时的第一反应，或许这是人总趋于简单想法的原因，当然，也可能是自己还处于PLC的学习阶段，所掌握的知识不足以支撑自己灵活运用的因素。但只要针对要求简单思索片刻，尽管只局限于当时自己所学的范围，也会产生好几种编程思路，例如可以利用内置计数器（C）搭配计时器一起使用，或者在此基础上加入递增指令（加一指令）——INC使计数器自动递增从而控制对应的喷口，这些方案相较于第一种来讲，都可以在一定程度上起到缩减程序，从而缩短扫描周期，减轻PLC运行负担的作用。而题目的要求是利用三菱PLC内置的变址寄存器（Z/V）来进行程序的编写。而变址寄存器，可以算是PLC众多功能指令之中比较高级的一种指令，如果能够灵活的运用，不仅会让程序整体显得相对“高级”，也可以大幅缩减程序，充分提高编程效率。
对于变址寄存器的简单概述：
假设利用PLC中的数据传送指令（MOV）将H1（PLC中1的十六进制表达方式，十进制表达为K1）传送到K1Y0Z0（K1表示一组，一组等于4位，Y0为首地址，所以K1Y0表示从Y3-Y0，其中Y3侧为高位，Y0侧为低位，Z0为变址寄存器），现假设Z0中储存的数为3，则此时的K1Y0Z0实际为K1Y3（0+3=3），也就表示从Y6-Y3。而将H1传送给K1Y3的过程中会先将H1转换为二进制，也就是0001，最后做以下配对（其中会涉及到一些关于计算机的数据类型和PLC处理模式等的知识）：
高位 Y6 Y5 Y4 Y3 低位
0 0 0 1
而在PLC中0和1表示开关量，即1表示得电，0表示失电，所以在这里代表Y3这个输出地址处于得电状态，即此时在该地址处接入一个小灯或驱动器等硬件（外接设备），该硬件将会运行
开始解答题目：
首先拿到题目很快能想到用X0来导通中间辅助继电器（M），以此来带动后面的程序运行。这里一般会有两种方法，一种是采用基本指令X0（ld X0）直接导通M0（out M0），然后再在X0处并联上一个M0（or MO）使M0自锁；另一种是利用置位指令（SET）使M0一直得电。这里采用第二种方式
（图1）
接着因为相邻两个喷口之间间隔一秒开始喷水，所以这里采用M0（ld M0）导通计时器T0（out T0 K10——这里表示将计时器T0设置为1秒，其连续得电1秒后，代表该计时器计时完毕，所以该计时器对应的常开触点闭合通电，常闭触点断开失电），再在这之间串入T0的常闭触点（ldi T0），这样就使得在T0得电1秒后T0的常闭触点断开，该线路也随之断开，使得T0失电，这又导致T0的常闭触点恢复闭合的状态，而又因为M0一直得电，所以促使T0再次导通计时，形成不断循环计时，出现无数个1秒钟的效果
（图2）
而根据任务要求，当按下按钮时，第一个喷口会立刻出水，所以M0得电的同时，Y0也同时得电。这里采用传送指令将K1传送至K2Y0（mov K1 K2Y0），为了避免该指令一直得电一直传输，从而降低PLC的运行效率，所以加上上升沿指令（↑）。根据这两条程序可知，在M0得电时，T0和Y0同时得电，而之所以分开编写，是为了后面给两者分别做补充操作，使其互不影响
（图3）
为了使喷口能够达到逐个启动的效果，我们必须充分利用T0得电失电的每一个周期。这里采用T0（ld T0）的常开触点（即T0计时完成后闭合导通）配合递增指令和变址寄存器Z0（INC Z0）来实现Z0储存数字不断在每一个T0周期后的自加1处理，同时导通另一条程序，利用传送指令传送K1到K1Y0Z0（out K1 K1Y1Z0），因为每一秒后Z0储存数字都会加1，所以每一秒后导通的Y也会随着自加1，而原先的Y因为数据已经传送过去，所以不会因为新的Y被导通而断开，这样就实现了喷口逐个启动的设置
（图4）
但喷口只有8个，即Y0-Y7，再根据任务要求，当八个喷口全部启动后，又同时停止，所以不能无限加1下去，由此分析，当Z0储存数字为K8时是一个关键点。当Z0储存数字为8时，根据上述程序可知，PLC会接着让输出地址Y8得电，但这显然不是我们想要的，所以此时采用比较指令（ld= Z0 K8）将Z0=K8这一时刻凸显出来，当该条指令导通时（即Z0=K8时）采用传送指令将K0传送给Z0（MOV K0 Z0）和K2Y0（MOV K0 K2Y0），使得Z0清零的同时使Y0-Y7全部复位，即失电。而为了确保每一次大循环（全部喷口启动完全部停止为一次大循环）之前的状态都是如此，需要并上一个上电初始化的指令（or M8002）
（图5）
接下来要解决的是一次大循环结束后，如何开启下一个大循环，并使之不断循环下去的问题。这里以Y7的断电作为一次大循环结束的结点，采用下降沿（↓）的形式使Y7断电的一瞬间导通一次该条程序，从而置位另外一个中间辅助继电器M1，以此来带动后续的操作（SET M1），并在T0的前面串入一个M0的常闭触点（ldi M0 见图2），这样的目的是使M1得电时该常闭触点断开致使T0断开停止计时，使得在M1得电期间Z0不会因为T0的运行而进行不断的自加1导致不断有Y得电（T0与M1互锁）。而后M1的得电带动另一个计时器T1的导通（out T1 K10），再在带上升沿的M0下面并联上一个T1的常开触点（or T1 见图3），最后以T1（ld T1）的常开触点连接M1的复位指令（RST M1），这样就使得当计时器T1计时完成后，两个T1常开触点闭合导通相应程序。第一个T1常开闭合导通使得Y0重新得电，标志着下一个大循环的开始；第二个T1常开闭合导通M1的复位指令使得M1复位，即失电，与此同时计时器T1停止运作、M1的常闭触点重新闭合导通，致使T0重新导通开始计时，后续重新开始对喷口Y进行逐个启动，以此实现程序的不断循环…
（图6）
但为了保证每次按下启动按钮之前Z0的存储数字为0，即保证每次按下启动按钮之后一开始除了Y0对应的喷口之外没有其他的喷口在喷水，所以在程序的最开始处插入一行初始化程序，即用上电初始化指令（ld M8002）配合传送指令使得Z0存储数字归零（MOV K0 Z0）
（图7）
以下为完整的PLC梯形图语言程序：
（图8）