第10章數(shù)據(jù)處理指令與移位寄存器

1、第10章 數(shù)據(jù)處理指令與移位寄存器10.1 目的及目標(biāo)10.2 數(shù)據(jù)處理10.3 Allen-Bradley數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和操作指令10.4 位和字操作指令的經(jīng)驗設(shè)計10.5 故障診斷10.6 指令的位置10.1 目的及目標(biāo) 目的 介紹位、字和文件在PLC中是如何處理的 討論由邏輯指令、文件算術(shù)邏輯指令和移位寄存器（包括FIFO和LIFO操作）實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸和操作 展示SLC 500和Logix PLC中如何應(yīng)用數(shù)據(jù)處理和位移指令 目標(biāo) 能夠解釋數(shù)據(jù)是如何由位、字和文件處理的 描述邏輯指令：與、或、異或 描述文件算術(shù)邏輯功能 解釋概念：移位寄存器 描述先入先出和后入先出移位功能的操作 描述復(fù)制和充填

2、指令的操作 描述SLC 500和Logix系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和操作指令并使用其開發(fā)梯形圖 在經(jīng)驗設(shè)計中加入數(shù)據(jù)處理和操作指令 將指令描述用于故障診斷10.2 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理包括在位、字和文件上進行算術(shù)和邏輯操作實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理包括在位、字和文件上進行算術(shù)和邏輯操作實現(xiàn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和操作。其中字也叫寄存器，文件被稱為表、的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和操作。其中字也叫寄存器，文件被稱為表、塊或列塊或列10.2.1 字中的位格式字中的位格式 字中的位格式可以轉(zhuǎn)移到另一個字中。字中的位格式可以轉(zhuǎn)移到另一個字中。 可以利用一個掩碼來改變一個字中的一個單獨的位可以利用一個掩碼來改變一個字中的一個單獨的位10.2.2 文件中的字格

3、式 構(gòu)成一個文件的字格式具有不同的起始和結(jié)束位置構(gòu)成一個文件的字格式具有不同的起始和結(jié)束位置 字和文件的轉(zhuǎn)移通常有三種形式，如下圖所示字和文件的轉(zhuǎn)移通常有三種形式，如下圖所示1.文件到文件文件到文件2.字到文件字到文件3.文件到字文件到字10.3 A-B數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和操作指令10.3.1 AND，OR和和XOR指令指令10.3.2 文件算術(shù)邏輯指令 文件算術(shù)邏輯指令文件算術(shù)邏輯指令FAL對數(shù)組內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)進行復(fù)制、算對數(shù)組內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)進行復(fù)制、算術(shù)、邏輯及函數(shù)運算操作術(shù)、邏輯及函數(shù)運算操作 SLC 500不支持不支持FAL指令指令 本節(jié)介紹本節(jié)介紹Logix的的FAL指令，如圖所示指令，如圖所示

4、Control具有具有Control數(shù)據(jù)類型的標(biāo)簽，數(shù)據(jù)操作的控制數(shù)據(jù)類型的標(biāo)簽，數(shù)據(jù)操作的控制結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。Control結(jié)構(gòu)如下表結(jié)構(gòu)如下表 Length文件長度及位置指針，立即數(shù)，在指令中輸入文件長度及位置指針，立即數(shù)，在指令中輸入 運算模式運算模式 Mode(有有3種種) 整體整體(ALL)、數(shù)值、增量、數(shù)值、增量(INC) 1.整體模式整體模式ALL 在繼續(xù)執(zhí)行下一條指令前，數(shù)組中的所有指定元素都將進行在繼續(xù)執(zhí)行下一條指令前，數(shù)組中的所有指定元素都將進行運算。當(dāng)指令的梯級條件從假變?yōu)檎鏁r開始進行運算，運算。當(dāng)指令的梯級條件從假變?yōu)檎鏁r開始進行運算，在在.POS=.LEN時運算結(jié)束。時運

5、算結(jié)束。數(shù)據(jù)數(shù)組數(shù)據(jù)數(shù)組一次掃描一次掃描 整體模式下整體模式下FAL指令時序圖指令時序圖.EN位位.DN位位梯級輸入條件梯級輸入條件指令的掃描指令的掃描運算完成運算完成不執(zhí)行運算不執(zhí)行運算清除狀態(tài)位和清除狀態(tài)位和.POS值值一次掃描一次掃描2.數(shù)值模式數(shù)值模式 數(shù)值模式將數(shù)組運算分配到若干次掃描中。數(shù)值模式將數(shù)組運算分配到若干次掃描中。 此模式常用于處理非時間性數(shù)據(jù)或大量此模式常用于處理非時間性數(shù)據(jù)或大量 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 輸入每次掃描要運算的元素個數(shù)，這樣可輸入每次掃描要運算的元素個數(shù)，這樣可 縮短掃描時間?？s短掃描時間。 數(shù)據(jù)數(shù)組數(shù)據(jù)數(shù)組一次掃描一次掃描二次掃描二次掃描下一次掃描下一次掃描當(dāng)梯

6、級輸入條件從假變?yōu)檎鏁r，將觸發(fā)執(zhí)行。指當(dāng)梯級輸入條件從假變?yōu)檎鏁r，將觸發(fā)執(zhí)行。指令將在每次掃描時執(zhí)令將在每次掃描時執(zhí) 行，掃描次數(shù)為完成整個行，掃描次數(shù)為完成整個數(shù)組運算所需的次數(shù)。一旦觸發(fā)，梯級輸入數(shù)組運算所需的次數(shù)。一旦觸發(fā)，梯級輸入 條條件即使反復(fù)改變，也不會中斷指令的執(zhí)行。件即使反復(fù)改變，也不會中斷指令的執(zhí)行。 狀態(tài)位與指令操作之間的關(guān)系狀態(tài)位與指令操作之間的關(guān)系指令一旦啟動，在完成之指令一旦啟動，在完成之前，不管梯級條件如何，前，不管梯級條件如何， .EN=1，指令繼續(xù)執(zhí)行，指令繼續(xù)執(zhí)行 增量模式增量模式INC 在增量模式下，每次梯級輸入條件從假變?yōu)檎鏁r，將對數(shù)組的一在增量模式下，每

7、次梯級輸入條件從假變?yōu)檎鏁r，將對數(shù)組的一個元個元 素進行處理。素進行處理。 第一次使能第一次使能數(shù)據(jù)數(shù)組數(shù)據(jù)數(shù)組第二次使能第二次使能第三次使能第三次使能最后一次使能最后一次使能 狀態(tài)位與指令操作之間的關(guān)系狀態(tài)位與指令操作之間的關(guān)系.EN位位.DN位位梯級輸入條件梯級輸入條件指令的掃描指令的掃描運算完成運算完成清除狀態(tài)位和清除狀態(tài)位和.POS值值一次一次掃描掃描不執(zhí)行運算不執(zhí)行運算每當(dāng)梯級由假變真，每當(dāng)梯級由假變真，處理一個數(shù)據(jù)元素處理一個數(shù)據(jù)元素用于FAL指令的標(biāo)準(zhǔn)梯形圖將一個單元復(fù)制將一個單元復(fù)制到一個數(shù)組到一個數(shù)組將一個數(shù)組復(fù)制將一個數(shù)組復(fù)制到另一個數(shù)組到另一個數(shù)組將一個數(shù)組復(fù)制將一個數(shù)組

8、復(fù)制到另一個單元到另一個單元p327，PLC 5轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成換成Logix指令指令10.3.3 移位寄存器 移位寄存器是一個允許將寄存器中的內(nèi)容向左或移位寄存器是一個允許將寄存器中的內(nèi)容向左或向右移動的邏輯控制器。向右移動的邏輯控制器。 通過一個寄存器或一組寄存器，串行地將一個位通過一個寄存器或一組寄存器，串行地將一個位移位到相鄰的位置。移位到相鄰的位置。MSBLSBMSBLSBMSBLSB初始格式初始格式數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位=1 時鐘時鐘數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位=0 時鐘時鐘第一次移位時鐘之后的移位寄存器格式第一次移位時鐘之后的移位寄存器格式第二次移位時鐘之后的移位寄存器格式第二次移位時鐘之后的移位寄存器格式MSB

9、LSBMSBLSBMSBLSB數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位=1 時鐘時鐘具有多寄存器的移位寄存器具有多寄存器的移位寄存器MSBLSB時鐘時鐘MSBLSB時鐘時鐘右循環(huán)移位寄存器右循環(huán)移位寄存器左位移(BSL)和右位移(BSR)指令 SLC的左移指令的左移指令 SLC的右移指令的右移指令 Control結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)將要被移動的位數(shù)組的地址將要被移動的位數(shù)組的地址將要被移入的數(shù)據(jù)位地址將要被移入的數(shù)據(jù)位地址文件的位長度文件的位長度操作結(jié)構(gòu)的地址操作結(jié)構(gòu)的地址 Logix系統(tǒng)的左移指令系統(tǒng)的左移指令 Logix系統(tǒng)的右移指令系統(tǒng)的右移指令Logix PLC指令BSL(BSR)參數(shù)說明BSL(BSR)指令Control結(jié)

10、構(gòu)移位指令的操作指令執(zhí)行前指令執(zhí)行前1I:1/2-R6:1/UL指令執(zhí)行后指令執(zhí)行后1I:1/21R6:1/UL指令執(zhí)行前指令執(zhí)行前指令執(zhí)行后指令執(zhí)行后Length=58，超過一個，超過一個DINT長度長度tagbool=010.3.4 先入先出(FIFO)功能 對對SLC系列系列PLC而言，先入先出（而言，先入先出（FIFO）功能是一個字）功能是一個字移位操作。而移位操作。而Logix系列則擴展到字節(jié)、字、雙字、字符系列則擴展到字節(jié)、字、雙字、字符串乃至結(jié)構(gòu)串乃至結(jié)構(gòu) 先入先出的存儲空間通常被稱為隊列（書中叫堆棧）先入先出的存儲空間通常被稱為隊列（書中叫堆棧） SLC的隊列長度為的隊列長度為

11、128字，字，Logix系列無此限制系列無此限制 FIFO操作指令有操作指令有FFL與與FFU 本節(jié)重點介紹本節(jié)重點介紹Logix的的FIFO指令指令 隊列加載指令隊列加載指令FFL FFL指令將指令將Source值加載到值加載到FIFO中有中有.POS值標(biāo)識的位置。每次啟值標(biāo)識的位置。每次啟用該指令時加載一個值，直到用該指令時加載一個值，直到FIFO滿為止?jié)M為止 通常通常Source和和FIFO屬于相同數(shù)據(jù)類型屬于相同數(shù)據(jù)類型 使用使用FFL和和FFU指令按先進先出的順序存儲和取回數(shù)據(jù)。指令按先進先出的順序存儲和取回數(shù)據(jù)。 隊列卸載指令隊列卸載指令FFU FFU指令從指令從FIFO的第一個元

12、素卸載數(shù)據(jù)，并將該值放置到的第一個元素卸載數(shù)據(jù)，并將該值放置到Destination。每次卸載一個值，直到。每次卸載一個值，直到FIFO空為止。如果空為止。如果FIFO為為空，空，F(xiàn)FU向向Destination返回返回0。CONTROL 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 說明：說明： FFU 指令可以和指令可以和 FFL 指令配合使用，按照先入先出的順指令配合使用，按照先入先出的順序存儲和檢序存儲和檢 索數(shù)據(jù)。索數(shù)據(jù)。 使能后，使能后， FFU 指令將從指令將從 FIFO 的第一個元的第一個元素中卸載數(shù)據(jù)，并將該值放素中卸載數(shù)據(jù)，并將該值放 在在 Destination 中。指令每使能一中。指令每使能一次，便會卸載

13、一個值，直至次，便會卸載一個值，直至 FIFO 清清 空為止。如果空為止。如果 FIFO 為空，為空， FFU 將將 0 返回到返回到 Destination。 例：例： 使能后，使能后， FFL 指令會將指令會將 value_1 裝載到裝載到 FIFO 中的下一個位置中的下一個位置 ( 在本在本 示例中是示例中是 array_dint5)。 裝載裝載 FIFO 之前之前 裝載裝載 FIFO 之后之后 array_dint0 array_dint5 control_1.pos = 6 control_1.pos = 5 value_1 = 55555 例：例： 使能后使能后 FFU 指令將指令

14、將 array_dint0 卸載到卸載到 value_2 中，并對中，并對 array_dint 中其余的元素進行移位。中其余的元素進行移位。 卸載卸載 FIFO 之前之前 卸載卸載 FIFO 之后之后 array_dint0 array_dint5 control_1.pos = 5Value_2=00000 control_1.pos = 6 卸載卸載移動移動10.3.5 后入先出（LIFO）功能 LIFO的功能與的功能與FIFO一樣，但是移動的順序相反。即最先一樣，但是移動的順序相反。即最先收到的最后輸出，最后收到的則最先輸出。收到的最后輸出，最后收到的則最先輸出。 LIFO的存儲空間通

15、常被稱為堆棧的存儲空間通常被稱為堆棧 SLC系列系列PLC功能限制與（功能限制與（FIFO）相同。）相同。 LIFO操作指令有操作指令有LFL與與LFU 本節(jié)重點介紹本節(jié)重點介紹Logix的的LIFO指令指令 進棧操作指令進棧操作指令LFL該指令將該指令將Source值加載到值加載到LIFO中中由由.POS指定的位置。每次加載一個值，指定的位置。每次加載一個值，直到直到LIFO滿為止?jié)M為止CONTROL 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 例：例： 使能后，使能后， LFL 指令會將指令會將 value_1 裝載到裝載到 LIFO 中的下一個位置中的下一個位置 ( 在本在本 示例中是示例中是 array_lifo5)。

16、 裝載裝載 LIFO 之前之前 裝載裝載 LIFO 之后之后 array_lifo0 array_lifo5 control_0.pos = 6 control_0.pos = 5 value_1 = 55555 出棧操作指令出棧操作指令LFU該指令將卸載該指令將卸載LIFO中中.POS處的值，并將該值放置到處的值，并將該值放置到Destination。每次卸載一個。每次卸載一個值并用值并用0替換該值，直到替換該值，直到LIFO空為止。若空為止。若LIFO為空，為空，則則LFU向向Destination返回返回0使用使用LFU指令和指令和LFL指令可以按后進先出的順序指令可以按后進先出的順序存

17、儲和取回數(shù)據(jù)存儲和取回數(shù)據(jù)(進棧進棧/出棧操作出棧操作)進棧操作進棧操作出棧操作出棧操作.POSDestinationSource.POS0堆棧堆棧例：例： 使能后使能后 FFU 指令將指令將 array_lifo5 卸載到卸載到 value_2 中。中。 卸載卸載 LIFO 之前之前 卸載卸載 LIFO 之后之后 array_dint0 array_dint5 control_0.pos = 5Value_2=5555 control_0.pos = 6 卸載卸載10.3.6 復(fù)制和充填指令 SLC復(fù)制指令復(fù)制指令COP Source 希望復(fù)制的文件地址希望復(fù)制的文件地址 Dest 存儲副本

18、的起始地址存儲副本的起始地址 Length 希望復(fù)制的文件中的單元數(shù)量。如果目的文件類型是三個希望復(fù)制的文件中的單元數(shù)量。如果目的文件類型是三個字（定時器或計數(shù)器），其最大長度為字（定時器或計數(shù)器），其最大長度為42；若目的文件類型是每；若目的文件類型是每單元一個字，最大長度為單元一個字，最大長度為128字字 SLC充填指令充填指令FLL Source 單元地址或立即數(shù)單元地址或立即數(shù)高版本支持浮點和字符串高版本支持浮點和字符串 Dest 將要被充填文件的起始地址將要被充填文件的起始地址 將要被充填的目的文件的單元數(shù)將要被充填的目的文件的單元數(shù) 其操作過程如圖所示其操作過程如圖所示源位置源位置

19、目的位置目的位置Logix PLC的復(fù)制和充填指令 復(fù)制指令復(fù)制指令COP與與CPS在操作期間禁止其在操作期間禁止其他任務(wù)中斷程序他任務(wù)中斷程序 Logix的充填指令的充填指令FLL10.4 位和字操作的經(jīng)驗設(shè)計過程 AND、OR和和XOR指令指令 字中指定的位被屏蔽或變?yōu)樽种兄付ǖ奈槐黄帘位蜃優(yōu)?，而其余位與原來保持一致。使用，而其余位與原來保持一致。使用AND指令指令 字中指定的位變?yōu)樽种兄付ǖ奈蛔優(yōu)?1，而其余位與原來保持一致。使用相應(yīng)位掩碼為，而其余位與原來保持一致。使用相應(yīng)位掩碼為1的的OR指令指令 兩個寄存器比較，識別寄存器中相同（或不同）的位，使用兩個寄存器比較，識別寄存器中相同（或不同）的位，使用XOR指指令令 BSL和和BSR指令指令 字中的位序列按照順序移動到字中一個新的位置字中的位