第7章 功能指令

第七章PLC的數(shù)據(jù)處理功能編輯ppt學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握數(shù)據(jù)傳送指令的格式、功能及應(yīng)用；掌握數(shù)據(jù)比較指令的格式、功能及應(yīng)用；掌握數(shù)據(jù)移位指令的格式、功能及應(yīng)用；掌握數(shù)據(jù)運(yùn)算指令的格式、功能及應(yīng)用；掌握數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令的格式、功能及應(yīng)用；了解表功能指令的格式和功能；掌握時(shí)鐘指令的使用。編輯ppt單元一數(shù)據(jù)的傳送和比較教學(xué)課題數(shù)據(jù)的傳送和比較教學(xué)目標(biāo)1、掌握數(shù)據(jù)的傳送指令2、熟悉數(shù)據(jù)的比較指令教學(xué)重點(diǎn)數(shù)據(jù)的傳送和比較指令的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)數(shù)據(jù)傳送和比較指令格式及功能教學(xué)方法板書和多媒體結(jié)合教學(xué)手段板書和多媒體結(jié)合編輯ppt任務(wù)一：數(shù)據(jù)的傳送1．任務(wù)提出在程序初始化的過(guò)程中常需要將某些字節(jié)、字或雙字存儲(chǔ)器清0或設(shè)置初值，為后面的控制操作做準(zhǔn)備。比如：若開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)，字變量VW0設(shè)初值1000、字節(jié)變量VB0清0等，如何操作？這一節(jié)學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)傳送指令將實(shí)現(xiàn)此操作。編輯ppt數(shù)據(jù)傳送指令實(shí)現(xiàn)將輸入數(shù)據(jù)IN(常數(shù)或某存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù))傳送到輸出OUT（存儲(chǔ)器）中的功能，傳送的過(guò)程中不改變數(shù)據(jù)的原值。編輯ppt2說(shuō)明：1）操作碼中的B（字節(jié)）、W（字）、D（雙字）和R（實(shí)數(shù)），代表被傳送數(shù)據(jù)的類型；2）操作數(shù)的尋址范圍與指令碼一致，比如字節(jié)數(shù)據(jù)傳送只能尋址字節(jié)型存儲(chǔ)器，OUT不能尋址常數(shù)，塊傳送指令I(lǐng)N、OUT皆不能尋址常數(shù).3）ENO=0的錯(cuò)誤條件：0006（間接尋址錯(cuò)誤），SM4.3（運(yùn)行時(shí)間）。

編輯ppt3．任務(wù)解決方案若開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)，字變量VW0設(shè)初值1000、字節(jié)變量VB0清0等。分析：1）當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，在第一掃描周期，字節(jié)傳送指令將0傳送給VB0，字傳送指令將1000傳送至VW0，完成程序初始化；2）在為變量賦初值時(shí)，為保證數(shù)據(jù)傳送只執(zhí)行一次，數(shù)據(jù)傳送指令一般與SM0.1或跳變指令聯(lián)合使用。編輯ppt4．其他數(shù)據(jù)傳送類指令編輯ppt說(shuō)明：1）字節(jié)立即讀MOV_BIR指令讀取1個(gè)字節(jié)的物理輸入IN，將結(jié)果寫入OUT，不刷新輸入過(guò)程映像寄存器，IN只能是IB；字節(jié)立即寫MOV_BIW指令將輸入給出的1個(gè)字節(jié)的數(shù)值寫入到物理輸入OUT，同時(shí)刷新相應(yīng)的輸出過(guò)程映像寄存器，OUT只能是QB。2）SWAP指令的操作數(shù)只能是字（W）型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。編輯ppt數(shù)據(jù)傳送指令編程舉例編輯ppt5.應(yīng)用實(shí)例例1用數(shù)據(jù)傳送指令實(shí)現(xiàn)8個(gè)彩燈同時(shí)點(diǎn)亮和熄滅I/O分配：I0.0為起動(dòng)信號(hào)，I0.1為停止信號(hào)，8個(gè)彩燈分別由0.0~Q0.7驅(qū)動(dòng)，對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖5-2所示。動(dòng)動(dòng)手：若8盞燈分別接Q1.0~Q1.7，每間隔1個(gè)同時(shí)點(diǎn)亮，應(yīng)如何操作？編輯ppt例2設(shè)液體混合控制中，液體攪拌所需的時(shí)間有兩種選擇，分別為20分鐘和10分鐘，分別設(shè)置兩個(gè)按鈕選擇所需控制時(shí)間。I/O分配：I1.0選擇20分鐘，I1.1選擇10分鐘，I0.2啟動(dòng)攪拌，Q0.0控制液體攪拌。梯形圖程序如圖5-3所示，分析下面的梯形圖程序，能否實(shí)現(xiàn)上述控制？動(dòng)腦筋：（1）如果將MOVW指令換做MOVB指令，是否可行，為什么？（2）網(wǎng)絡(luò)3中，分析I0.2什么情況下可以這樣使用？編輯ppt任務(wù)二：數(shù)據(jù)的比較1．任務(wù)提出在實(shí)際的控制過(guò)程中，可能需要對(duì)兩個(gè)操作數(shù)進(jìn)行比較，比較條件成立時(shí)完成某種操作，從而實(shí)現(xiàn)某種控制。比如：初始化程序時(shí)，在VW10中存放著數(shù)據(jù)100，模擬量輸入AIW0中采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，當(dāng)AIW0數(shù)值小于或等于VW10時(shí)，Q0.0輸出；當(dāng)AIW0大于VW10時(shí)，Q0.1輸出。如何操作？編輯ppt比較指令格式及功能如下表所示。編輯ppt2.說(shuō)明：1）表中給出了相等比較的指令格式，數(shù)據(jù)比較運(yùn)算符還有<=、>=、<、>、<>，字符串比較運(yùn)算符還有<>。２）字整數(shù)比較指令，梯形圖是Ｉ，語(yǔ)句表是Ｗ。３）數(shù)據(jù)比較IN1，IN2操作數(shù)的尋址范圍為：I，Q，M，SM，V，S，L，AC，VD，LD，常數(shù)。編輯ppt3．任務(wù)解決方案編輯ppt比較指令編程舉例編輯ppt比較指令編程舉例續(xù)編輯ppt5.應(yīng)用實(shí)例：例1用定時(shí)器和比較指令組成占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器。M0.0和100ms定時(shí)器T37組成脈沖發(fā)生器，比較指令用來(lái)產(chǎn)生脈沖寬度可調(diào)的方波，脈寬的調(diào)整由比較指令的第二個(gè)操作數(shù)實(shí)現(xiàn)，梯形圖程序和脈沖波形如圖5-5所示。70T37的當(dāng)前值300T37的位Q0.0動(dòng)動(dòng)手吧：建立周期為100ms，占空比為50%的脈沖電路。編輯ppt例2調(diào)整模擬調(diào)整電位器0，改變SMB28字節(jié)數(shù)值，當(dāng)SMB28數(shù)值小于或等于50時(shí)，Q0.0輸出；當(dāng)SMB28數(shù)值在50和150之間時(shí)，Q0.1輸出，當(dāng)SMB28數(shù)值大于或等于150時(shí)，Q0.2輸出。梯形圖程序如圖5-5所示。動(dòng)動(dòng)腦吧：如果I0.0外接按鈕，應(yīng)如何操作？編輯ppt例33臺(tái)電動(dòng)機(jī)分時(shí)起動(dòng)控制控制要求：起動(dòng)按鈕按下后，3臺(tái)電動(dòng)機(jī)每隔2s分別依次起動(dòng)，按下停止按鈕，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)每隔2s同時(shí)停止。動(dòng)腦筋：分析定時(shí)器在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)里是如何使用的？

編輯ppt任務(wù)三：數(shù)據(jù)的移位1．任務(wù)提出制作彩燈控制器。要求按下“啟動(dòng)”按鈕，8個(gè)彩燈從左到右，以1s的速度依次點(diǎn)亮，保持任意時(shí)刻只有一個(gè)指示燈亮，到達(dá)最右端后，再?gòu)淖蟮接乙来吸c(diǎn)亮．．．．．．，如此循環(huán)。按下“停止”按鈕后，彩燈循環(huán)停止。思考：用前面學(xué)過(guò)的指令能不能實(shí)現(xiàn)上述控制目的？實(shí)現(xiàn)的過(guò)程有沒(méi)有問(wèn)題？編輯ppt移位指令格式如下表所示。編輯ppt說(shuō)明：1）左移位指令：使能輸入有效時(shí)，將輸入的無(wú)符號(hào)數(shù)字節(jié)、字或雙字左移N位后，移出位自動(dòng)補(bǔ)0，將結(jié)果輸出到OUT所指定的存儲(chǔ)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”存儲(chǔ)器位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：使能輸入有效時(shí)，將輸入的無(wú)符號(hào)數(shù)字節(jié)、字或雙字右移N位后，移出位自動(dòng)補(bǔ)0，將結(jié)果輸出到OUT指定的存儲(chǔ)單元中。最后一次移出位保存在SM1.1。3）循環(huán)移位指令將輸入IN中的各位向右或向左循環(huán)移動(dòng)N位后，送給輸出OUT。循環(huán)移位是環(huán)形的，即被移出來(lái)的位將返回到另一端空出來(lái)的位置。移出的最后一位的數(shù)值放在溢出位SM1.1。4）移位寄存器指令SHRB是移位長(zhǎng)度可調(diào)的移位指令，將從DATA端輸入的二進(jìn)制數(shù)值移入到移位寄存器中。S_BIT為寄存器的最低位地址。字節(jié)型變量N為移位寄存器的長(zhǎng)度（1~64），N為正值時(shí)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(fù)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。編輯ppt3．任務(wù)解決方案分析：8個(gè)彩燈分別接Q0.0~Q0.7，可以用字節(jié)的循環(huán)移位指令，進(jìn)行循環(huán)移位控制。置彩燈的初始狀態(tài)為QB0=1，即左邊第一盞燈亮；接著燈從左到右以1s的速度依次點(diǎn)亮，即要求字節(jié)QB0中的“1”用循環(huán)左移位指令每1s移動(dòng)一位，因此須在ROL-B指令的EN端接一個(gè)1s的移位脈沖。梯形圖程序如圖5-6所示。編輯ppt編輯ppt

移位指令編程舉例編輯ppt

移位指令編程舉例思考：移位寄存器指令是如何實(shí)現(xiàn)移位的？編輯ppt5.應(yīng)用實(shí)例：例1用I0.0控制16個(gè)彩燈循環(huán)移位，從左到右以2S的速度依次2個(gè)為一組點(diǎn)亮，保持任意時(shí)刻只有2個(gè)指示燈亮，到達(dá)最右端后，再?gòu)淖蟮接乙来吸c(diǎn)亮，按下I0.1后，彩燈循環(huán)停止。分析：16個(gè)彩燈分別接Q0.0~Q1.7，可以用字節(jié)的循環(huán)移位指令，進(jìn)行循環(huán)移位控制。置彩燈的初始狀態(tài)為QB0=3，即左邊第1、2盞燈亮；接著燈從左到右以2s的速度依次點(diǎn)亮，即要求字節(jié)QB0中的“11”用循環(huán)左移位指令每2s移動(dòng)一位，因此須在ROL-B指令的EN端接一個(gè)2s的移位脈沖。梯形圖程序如圖5-7所示。編輯ppt編輯ppt例2用PLC構(gòu)成噴泉的控制。噴泉的12個(gè)噴水注用L1～L12來(lái)表示，噴水注的布局如圖5-8所示。控制要求：按下起動(dòng)按鈕后，L1噴0.5秒后停，接著L2噴0.5秒后停，接著L3噴0.5秒后停，接著L4噴0.5秒后停，接著L5、L9噴0.5秒后停，接著L6、L10噴0.5秒后停，接著L7、L11噴0.5秒后停，接著L8、L12噴0.5秒后停，L1噴0.5秒后停，如此循環(huán)下去，直至按下停止按鈕。

編輯pptI/O分配如表所示輸入PLC地址說(shuō)明輸出PLC地址說(shuō)明I0.0起動(dòng)按鈕Q0.0~Q0.3L1~L4I0.1停止按鈕Q0.4L5、L9Q0.5L6、L10Q0.6L7、L11Q0.7L8、L12編輯ppt動(dòng)腦筋：T38在此程序中的作用是什么？編輯ppt任務(wù)四：數(shù)據(jù)的運(yùn)算1．任務(wù)提出在模擬量數(shù)據(jù)采集中，為了防止干擾，經(jīng)常通過(guò)程序進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波，其中一種方法為平均值濾波法。要求連續(xù)采集五次數(shù)作平均，并以其值作為采集數(shù)。這五個(gè)數(shù)通過(guò)五個(gè)周期進(jìn)行采集。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)該濾波程序。在這個(gè)程序中，需要用到運(yùn)算指令，PLC可以為我們提供什么樣的運(yùn)算指令可以實(shí)現(xiàn)上述操作呢？編輯ppt說(shuō)明：1）IN1、IN2指定加數(shù)（減數(shù)）及被加數(shù)（被減數(shù)）；如果OUT與IN2為同一存儲(chǔ)器，則在語(yǔ)句表指令中不需要使用數(shù)據(jù)傳送指令，可減少指令條數(shù)，從而減少存儲(chǔ)空間。2）操作數(shù)的尋址范圍要與指令碼一致。OUT不能尋址常數(shù)。3）該指令影響特殊內(nèi)部寄存器位：SM1.0(零)；SM1.1(溢出);M1.2(負(fù))。4）如果OUT與IN不同，將首先執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送指令，將IN1傳送給OUT，再執(zhí)行IN2+OUT，結(jié)果送給OUT。加/減運(yùn)算指令編輯ppt加/減指令編程舉例編輯ppt1）操作數(shù)的尋址范圍要與指令碼中一致，OUT不能尋址常數(shù)；2）在梯形圖中：IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT；在語(yǔ)句表中：IN1*OUT=OUT，OUT/IN1=OUT；3）整數(shù)及雙整數(shù)乘/除法指令，使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)16位/32位符號(hào)整數(shù)相乘/除，并產(chǎn)生一個(gè)32位積/商，從OUT指定的存儲(chǔ)單元輸出。除法不保留余數(shù)，如果乘法輸出結(jié)果大于一個(gè)字，則溢出位SM1.1置位為1。4）該指令影響下列特殊內(nèi)存位：SM1.0(零)；SM1.1(溢出)；SM1.2(負(fù))；SM1.3(除數(shù)為0)。乘/除運(yùn)算指令編輯ppt乘/除指令編程舉例編輯ppt3．任務(wù)解決方案編輯ppt加1、減1指令說(shuō)明：1）操作數(shù)的尋址范圍要與指令碼中一致，其中對(duì)字節(jié)操作時(shí)不能尋址專用的字及雙字存儲(chǔ)器，如T、C、及HC等；對(duì)字操作時(shí)不能尋址專用的雙字存儲(chǔ)器HC；OUT不能尋址常數(shù)；2）在梯形圖中：IN+1=OUT，IN-1=OUT；在語(yǔ)句表中：OUT+1=OUT，OUT-1=OUT；如果OUT與IN為同一存儲(chǔ)器，則在語(yǔ)句表指令中不需要使用數(shù)據(jù)傳送指令，可減少指令條數(shù)，從而減少存儲(chǔ)空間； 編輯ppt加1、減1指令編程舉例編輯ppt函數(shù)運(yùn)算說(shuō)明：1）IN和OUT按雙字尋址，不能尋址專用的字及雙字存儲(chǔ)器T、C、HC等，OUT不能尋址常數(shù)；2）三角函數(shù)指令SIN、COS、TAN計(jì)算角度輸入值的三角函數(shù)，輸入以弧度為單位；3）自然對(duì)數(shù)指令EXP與自然指數(shù)指令配合，可以實(shí)現(xiàn)以任意實(shí)數(shù)為底，任意實(shí)數(shù)為指數(shù)（包括分?jǐn)?shù)指數(shù)）的運(yùn)算。編輯ppt函數(shù)運(yùn)算指令編程舉例編輯ppt邏輯運(yùn)算指令邏輯運(yùn)算指令是對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)進(jìn)行的邏輯處理,主要包括邏輯與、邏輯或、邏輯異或及邏輯取反等操作，可用于存儲(chǔ)器的清零、設(shè)置標(biāo)志位等。編輯ppt邏輯指令編程舉例編輯ppt5.應(yīng)用實(shí)例例1在程序初始化時(shí)，設(shè)置AC1為1000，當(dāng)按下I0.0，AC1的值每隔10s減100，一直減到0為止。其梯形圖程序如圖5-11所示。編輯ppt例2求角度50°的余弦值，并將其結(jié)果存儲(chǔ)在VD18中。對(duì)應(yīng)的梯形圖程序及運(yùn)行結(jié)果如圖5-12所示。編輯ppt例3分析圖5-13程序的執(zhí)行結(jié)果。編輯ppt例4如果想知道IB0，在10s之后有哪些位發(fā)生了變化，怎樣操作？程序如圖5-14所示。編輯ppt任務(wù)五：數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換1．任務(wù)提出在實(shí)際的控制過(guò)程中，經(jīng)常要對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，數(shù)據(jù)運(yùn)算指令中要求參與運(yùn)算的數(shù)值為同一類型，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)的數(shù)據(jù)匹配，所以要對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。若將VW10中的整數(shù)100和VD100中的實(shí)數(shù)190.5相加,如何操作?編輯ppt（1）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令說(shuō)明：1）操作數(shù)不能尋址一些專用的字及雙字存儲(chǔ)器，如T、C、HC等。OUT不能尋址常數(shù)；2）ATH及HTA指令各操作數(shù)按字節(jié)尋址，不能對(duì)一些專用字及雙字存儲(chǔ)器如T、C、HC等尋址，LEN可尋址常數(shù)。3）ATH指令中，ASCⅡ碼字符串的最大長(zhǎng)度為255個(gè)字符；HTA指令中，可轉(zhuǎn)換的16進(jìn)制數(shù)的最大個(gè)數(shù)也為255。合法的ASCⅡ碼字符的16進(jìn)制值在30～39和41～46之間。編輯ppt數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令編程舉例編輯ppt（2）段碼、編碼、譯碼指令說(shuō)明：1）七段顯示碼的編碼規(guī)則如右表所示。對(duì)于段譯碼指令，操作數(shù)IN、OUT均為字節(jié)型變量，尋址范圍不包括專用的字及雙字存儲(chǔ)器如T、C、HC等，其中OUT不能尋址常數(shù)；2）對(duì)于譯碼指令，不能尋址專用的字及雙字存儲(chǔ)器T、C、HC等；OUT為字變量，不能對(duì)HC及常數(shù)尋址；3)對(duì)于編碼指令，操作數(shù)IN為字變量，OUT為字節(jié)變量，OUT不能尋址常數(shù)及專用的字、雙字存儲(chǔ)器T、C、HC等。編輯ppt數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令編程舉例編輯ppt3．任務(wù)解決方案若將VW10中的整數(shù)100和VD100中的實(shí)數(shù)190.5相加,如何操作?編輯ppt4．應(yīng)用實(shí)例例1有六路輸入開(kāi)關(guān)K1、K2、K3、K4、K5、K6，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先搶答控制。主持人操縱允許搶答和搶答結(jié)束按鈕。用數(shù)碼管顯示搶中的組號(hào)。動(dòng)腦筋：其它五路的搶答程序自己動(dòng)手編一下。編輯ppt任務(wù)六：表功能指令的使用表操作指令用于創(chuàng)建數(shù)據(jù)表格以及對(duì)數(shù)據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。可用于定義參數(shù)表及存儲(chǔ)成組數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)表是用來(lái)存放字型數(shù)據(jù)的表格，如下圖所示。表格的第一個(gè)字地址（首地址）為表地址，首地址中的數(shù)值是表格的最大長(zhǎng)度（TL），即最大填表數(shù)。表格的第二個(gè)字地址中的數(shù)值是表的實(shí)際長(zhǎng)度（EC），指定表格中的實(shí)際填表數(shù)。每次向表格中增加新數(shù)據(jù)后，EC加1。從第三個(gè)字地址開(kāi)始，存放數(shù)據(jù)（字）。表格最多可存放100個(gè)數(shù)據(jù)（字），不包括指定最大填表數(shù)（TL）和實(shí)際填表數(shù)（EC）的參數(shù)。編輯ppt1．任務(wù)提出對(duì)某個(gè)模擬量采樣10次，采樣值填入表中，為后續(xù)的操作做準(zhǔn)備，如何操作？編輯ppt表操作指令編輯ppt說(shuō)明：1）TBL為表格的首地址（即最大填表數(shù)對(duì)應(yīng)的地址），數(shù)據(jù)類型為字型，其操作數(shù)可為：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,*VD,*LD,*AC，查表指令的TBL為實(shí)際填表數(shù)對(duì)應(yīng)的地址。2）DATA為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)，數(shù)據(jù)類型為整數(shù)，其操作數(shù)可為：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW,AC,常量,*VD,*LD,*AC；DATA為數(shù)據(jù)輸出端時(shí)，數(shù)據(jù)類型為整數(shù)，其操作數(shù)可為：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,AC,T,C,AQW,*VD,*LD,*AC。3）一個(gè)表中最多可以有100條數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)編號(hào)范圍：0～99，如果表出現(xiàn)溢出SM1.4會(huì)為1。讀表的時(shí)候，如果讀取空表，則SM1.5會(huì)為1。4）查表指令中的CMD為1~4的數(shù)值，分別代表=、<>、<、>。INDX為搜索指針，數(shù)據(jù)類型為字型，從INDX所指的數(shù)據(jù)編號(hào)開(kāi)始查找，并將搜索到的符合條件的數(shù)據(jù)的編號(hào)放入INDX所指定的存儲(chǔ)器。INDX操作數(shù)：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,