S7-200 SMART PLC原理及應(yīng)用課件：數(shù)據(jù)處理運算

數(shù)據(jù)處理、運算指令及應(yīng)用

本章要點數(shù)據(jù)傳送、移位、轉(zhuǎn)換指令的介紹、應(yīng)用及實訓(xùn)算術(shù)運算、邏輯運算、遞增/遞減指令、填充指令的介紹、應(yīng)用及實訓(xùn)4.1數(shù)據(jù)處理指令

4.1.1數(shù)據(jù)傳送指令1.字節(jié)、字、雙字、實數(shù)單個數(shù)據(jù)傳送指令MOV【例4-1】將變量存儲器VW10中內(nèi)容送到VW100中。2.字節(jié)、字、雙字、實數(shù)數(shù)據(jù)塊傳送指令BLKMOV

數(shù)據(jù)塊傳送指令將從輸入地址IN開始的N個數(shù)據(jù)傳送到輸出地址OUT開始的N個單元中，N的范圍為1至255，N的數(shù)據(jù)類型為：字節(jié)。【例4-2】程序舉例：將變量存儲器VB20開始的4個字節(jié)（VB20~VB23）中的數(shù)據(jù)，移至VB100開始的4個字節(jié)中（VB100~VB103）。4.1.2移位指令及應(yīng)用舉例

1.左、右移位指令左、右移位數(shù)據(jù)存儲單元與SM1.1（溢出）端相連，移出位被放到特殊標(biāo)志存儲器SM1.1位。移位數(shù)據(jù)存儲單元的另一端補0。移位指令格式見表4-3。1）左移位指令（SHL）。使能輸入有效時，將輸入地址IN的無符號數(shù)（字節(jié)、字或雙字）中的各位向左移N位后（右端補0），將結(jié)果輸出到OUT所指定的存儲單元中，如果移位次數(shù)大于0，最后一次移出位保存在溢出存標(biāo)志位SM1.1。如果移位結(jié)果為0，零標(biāo)志位SM1.0置1。2）右移位指令（SHR）。使能輸入有效時，將輸入地址IN的無符號數(shù)（字節(jié)、字或雙字）中的各位向右移N位后，將結(jié)果輸出到OUT所指定的存儲單元中，移出位補0，最后一移出位保存在SM1.1。如果移位結(jié)果為0，零標(biāo)志位SM1.0置1。2.循環(huán)左、右移位指令

循環(huán)移位將移位數(shù)據(jù)存儲單元的首尾相連，同時又與溢出標(biāo)志SM1.1連接，SM1.1用來存放被移出的位【例4-3】將AC0中的字循環(huán)右移2位，將VW200中的字左移3位。

【例4-4】用I0.0控制接在Q0.0～Q0.7上的8個彩燈循環(huán)移位，從右到左以0.5s的速度依次點亮，保持任意時刻只有一個指示燈亮，到達最左端后，再從右到左依次點亮。

分析：8個彩燈循環(huán)移位控制，可以用字節(jié)的循環(huán)移位指令。首先應(yīng)置彩燈的初始狀態(tài)為QB0=1，即右邊第一盞燈亮；接著燈從右到左以0.5s的速度依次點亮，即要求字節(jié)QB0中的“1”用循環(huán)左移位指令每0.5s移動一位，因此須在ROL-B指令的EN端接一個0.5s的移位脈沖（可用定時器指令實現(xiàn)）。彩燈循環(huán)移位控制梯形圖和語句表程序3.移位寄存器指令（SHRB）

EN為使能輸入端，連接移位脈沖信號，每次使能有效時，整個移位寄存器移動1位。DATA為數(shù)據(jù)輸入端，連接移入移位寄存器的二進制數(shù)值，執(zhí)行指令時將該位的值移入寄存器。S_BIT指定移位寄存器的最低位。N指定移位寄存器的長度和移位方向，移位寄存器的最大長度為64位，N為正值表示左移位，輸入數(shù)據(jù)（DATA）移入移位寄存器的最低位（S_BIT），并移出移位寄存器的最高位。移出的數(shù)據(jù)被放置在溢出內(nèi)存位（SM1.1）中。N為負值表示右移位，輸入數(shù)據(jù)移入移位寄存器的最高位中，并移出最低位（S_BIT）。移出的數(shù)據(jù)被放置在溢出內(nèi)存位（SM1.1）中?！纠?-5】移位寄存器應(yīng)用舉例。程序及運行結(jié)果如圖4-6所示。

【例4-6】用PLC構(gòu)成噴泉的控制。用燈L1～L12分別代表噴泉的12個噴水注。

1）控制要求。按下起動按鈕后，L1亮0.5秒后滅，接著L2亮0.5秒后滅，接著L3亮0.5秒后滅，接著L4亮0.5秒后滅，接著L5、L9亮0.5秒后滅，接著L6、L10亮0.5秒后滅，接著L7、L11亮0.5秒后滅，接著L8、L12亮0.5秒后滅，L1亮0.5秒后滅，如此循環(huán)下去，直至按下停止按鈕。I/O分配輸入輸出（常開）起動按鈕I0.0L1Q0.0L5和L9Q0.4（常閉）停止按鈕I0.1L2Q0.1L6和L10Q0.5L3Q0.2L7和L11Q0.6L4Q0.3L8和L12Q0.7分析：應(yīng)用移位寄存器控制，根據(jù)噴泉模擬控制的8位輸出（Q0.0～Q0.7），須指定一個8位的移位寄存器（M10.1～M11.0），移位寄存器的S_BIT位為M10.1，并且移位寄存器的每一位對應(yīng)一個輸出。4.1.3轉(zhuǎn)換指令

轉(zhuǎn)換指令是對操作數(shù)的類型進行轉(zhuǎn)換，并輸出到指定目標(biāo)地址中去。轉(zhuǎn)換指令包括數(shù)據(jù)的類型轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的編碼和譯碼指令以及字符串類型轉(zhuǎn)換指令。不同功能的指令對操作數(shù)要求不同。類型轉(zhuǎn)換指令可將固定的一個數(shù)據(jù)用到不同類型要求的指令中，包括字節(jié)與字整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換，整數(shù)與雙整數(shù)的轉(zhuǎn)換，雙字整數(shù)與實數(shù)之間的轉(zhuǎn)換,BCD碼與整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換等。1.字節(jié)與字整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

2.字整數(shù)與雙字整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

3.雙整數(shù)與實數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

4.BCD碼與整數(shù)的轉(zhuǎn)換

5.譯碼和編碼指令

譯碼和編碼指令的格式和功能【例4-7】譯碼編碼指令應(yīng)用舉例。6.段碼指令

七段顯示器的abcdefg段分別對應(yīng)于字節(jié)的第0位～第6位，字節(jié)的某位為1時，其對應(yīng)的段亮；輸出字節(jié)的某位為0時，其對應(yīng)的段暗。將字節(jié)的第7位補0，則構(gòu)成與七段顯示器相對應(yīng)的8位編碼，稱為七段顯示碼。數(shù)字0～9、字母A～F與七段顯示碼的對應(yīng)如圖段碼指令格式及功能4.1.4天塔之光的模擬控制實訓(xùn)

控制要求如圖4-13所示的天塔的燈光，可以用PLC控制燈光的閃耀移位及時序的變化等。控制要求如下：按起動按鈕，L12→L11→L10→L8→L1→L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L12→L11→L10……循環(huán)下去，直至按下停止按鈕。I/O分配輸入輸出起動按鈕I0.0L1Q0.0L4Q0.3L7Q0.6L10Q1.1停止按鈕（常閉）I0.1L2Q0.1L5Q0.4L8Q0.7L11Q1.2L3Q0.2L6Q0.5L9Q1.0L12Q1.3程序設(shè)計天塔之光控制梯形圖的參考程序

4.2算術(shù)運算、邏輯運算指令

4.2.1算術(shù)運算指令當(dāng)IN1、IN2和OUT操作數(shù)的地址不同時，在STL指令中，首先用數(shù)據(jù)傳送指令將IN1中的數(shù)值送入OUT，然后再執(zhí)行加、減運算，即OUT+IN2=OUT，OUT-IN2=OUT。為了節(jié)省內(nèi)存，在整數(shù)加法的梯形圖指令中，可以指定IN1或IN2=OUT，這樣可以不用數(shù)據(jù)傳送指令?！纠?-9】求5000加400的和，5000在數(shù)據(jù)存儲器VW200中，結(jié)果放入AC0。2.整數(shù)乘除法指令

【例4-10】乘除法指令應(yīng)用舉例注意：因為VD100包含：VW100和VW102兩個字，VD200包含：VW200和VW202兩個字，所以在語句表指令中不需要使用數(shù)據(jù)傳送指令。3.實數(shù)加減乘除指令【例4-11】實數(shù)運算指令的應(yīng)用程序4.數(shù)學(xué)函數(shù)變換指令

【例4-12】求45o正弦值。

分析：先將45o轉(zhuǎn)換為弧度：（3.14159/180）*45，再求正弦值4.2.2邏輯運算指令【例4-13】邏輯運算編程舉例

4.2.3遞增、遞減指令

1）EN采用一個機器掃描周期的短脈沖觸發(fā)。2）在梯形圖指令中，IN和OUT可以指定為同一存儲單元，這樣可以節(jié)省內(nèi)存，在語句表指令中不需使用數(shù)據(jù)傳送指令。4.2.4運算單位轉(zhuǎn)換實訓(xùn)

1.實訓(xùn)目的1）掌握算術(shù)運算指令和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令的應(yīng)用。2）掌握建立狀態(tài)表調(diào)試程序的方法及學(xué)會數(shù)據(jù)塊的使用。3）掌握在工程控制中，進行運算單位轉(zhuǎn)換的的方法及步驟。2.實訓(xùn)內(nèi)容將英寸轉(zhuǎn)換成厘米，已知VW100的當(dāng)前值為英寸的計數(shù)值，1（in）英寸=2.54厘米。3.寫入程序、編譯并下載到PLC將英寸轉(zhuǎn)換為厘米的步驟為：將VW100中的整數(shù)值英寸→雙整數(shù)英寸→實數(shù)英寸→實數(shù)厘米→整數(shù)厘米。4.建立狀態(tài)表，通過數(shù)據(jù)塊賦值，調(diào)試運行程序1）創(chuàng)建狀態(tài)表。選中全部程序代碼，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇創(chuàng)建狀態(tài)圖表，2）起動狀態(tài)表。與可編程控制器的通信連接成功后，用菜單“調(diào)試→圖表狀態(tài)”或單擊狀態(tài)圖表的快捷按鈕

，可起動狀態(tài)表3）用數(shù)據(jù)塊給VW100賦值。用數(shù)據(jù)塊給VW100賦值，模擬邏輯條件。4）在完成對VW100賦值后,單擊數(shù)據(jù)塊下載按鈕

將數(shù)據(jù)塊也下載到PLC。如圖所示。5）運行程序并通過狀態(tài)表監(jiān)視操作數(shù)的當(dāng)前值，記錄狀態(tài)表的數(shù)據(jù)。4.2.5控制小車的運行方向?qū)嵱?xùn)

1.實訓(xùn)目的1）掌握數(shù)據(jù)傳送指令和比較指令的實際運用方法。2）學(xué)會用PLC控制小車的運行方向。2.實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計一個自動控制小車運行方向的程序?？刂埔笕缦拢?）限位開關(guān)SQ的編號大于呼叫位置按鈕SB的編號時，小車向左運行到呼叫位置時停止。2）限位開關(guān)SQ的編號小于呼叫位置按鈕SB的編號時，小車向右運行到呼叫位置時停止。3）限位開關(guān)SQ的編號等于呼叫位置按鈕SB的編號時，小車不動作。示意圖3.I/O分配表及外部接線圖

4.參考程序

4.3存儲器填充指令

存儲器填充（FILL）指令使用地址IN中存儲的字值填充從地址OUT開始的N個連續(xù)字。N取值范圍是1到255。【例4-14】將0填入VW0～VW18（10個字）。程序及運行結(jié)果如圖所示。

4.5時鐘指令

利用時鐘指令可以實現(xiàn)調(diào)用系統(tǒng)實時時鐘或根據(jù)需要設(shè)定時鐘，這對控制系統(tǒng)運行的監(jiān)視、運行記錄及和實時時間有關(guān)的控制等十分方便。時鐘指令有兩條：讀實時時鐘和設(shè)定實時時鐘。指令使用說明1）8個字節(jié)緩沖區(qū)（T）的格式如表所示。所有日期和時間值必須采用BCD碼表示，例如：對于年僅使用年份最低的兩個數(shù)字，16#05代表2005年；對于星期，1代表星期日，2代表星期一，7代表星期六，0表示禁用星期。5）對于沒有使用過時鐘指令或長時間斷電或內(nèi)存丟失后的PLC，在使用時鐘指令前，要通過編程軟件“PLC”菜單/“修改”功能區(qū)/“設(shè)置時鐘”按鈕/“CPU時鐘操作”對話框?qū)LC時鐘進行設(shè)定，然后才能開始使用時鐘指令。時鐘可以設(shè)定成與PC系統(tǒng)時間一致，也可用TODW指令自