《電氣控制與PLC》課件-模塊五 功能指令

模塊五功能指令

數(shù)據(jù)處理指令5.1

轉(zhuǎn)換指令是對操作數(shù)的類型進行轉(zhuǎn)換，并輸出到指定的目標(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。6．字節(jié)與整數(shù)的轉(zhuǎn)換指令2．雙字整數(shù)轉(zhuǎn)換為實數(shù)3．四舍五入取整指令4．截位取整指令5．整數(shù)與雙整數(shù)的轉(zhuǎn)換1、BCD碼與整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換一、轉(zhuǎn)換指令轉(zhuǎn)換指令如圖：1.數(shù)據(jù)傳送指令MOV二、傳送指令

（1）數(shù)據(jù)傳送指令的梯形圖使用指令盒形式。指令盒由操作碼MOV，數(shù)據(jù)類型（B/W/DW），使能輸入端EN，使能輸出端ENO，源操作數(shù)IN和目標(biāo)操作數(shù)OUT構(gòu)成。（2）ENO可作為下一個指令盒EN的輸入，即幾個指令盒可以串聯(lián)在一行，只有前一個指令盒被正確執(zhí)行時，后一個指令盒才能執(zhí)行。（3）數(shù)據(jù)傳送指令的原理。當(dāng)EN＝1時，執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送指令，把源操作數(shù)IN傳送到目標(biāo)操作數(shù)OUT中。數(shù)據(jù)傳送指令執(zhí)行后，源操作數(shù)的數(shù)據(jù)不變，目標(biāo)操作數(shù)的數(shù)據(jù)刷新。2.數(shù)據(jù)傳送指令應(yīng)用舉例圖5-5例題5.1控制電路圖

【例題5.1】設(shè)有8盞指示燈，控制要求是：當(dāng)I0.0接通時，全部燈亮；當(dāng)I0.1接通時，奇數(shù)燈亮；當(dāng)I0.2接通時，偶數(shù)燈亮；當(dāng)I0.3接通時，全部燈滅。試編寫程序。輸入繼電器輸出繼電器位輸出繼電器字節(jié)Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.0QB0I0.0●●●●●●●●16#FFI0.1●●●●16#AAI0.2●●●●16#55I0.30例題5.1控制關(guān)系表例題5.1程序模塊五功能指令

數(shù)學(xué)運算指令5.25.2.1加法指令A(yù)DD（1）IN1、IN2為參加運算的源操作數(shù)，OUT為存儲運算結(jié)果的目標(biāo)操作數(shù)。（2）整數(shù)加法運算ADD_I。將2個單字長（16位）有符號整數(shù)IN1和IN2相加，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為16位。（3）雙整數(shù)加法運算ADD_DI。將2個雙字長（32位）有符號雙整數(shù)IN1和IN2相加，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為32位。1．加法指令A(yù)DD的說明2．加法指令A(yù)DD的舉例圖5-10加法指令舉例圖5-11加法運算狀態(tài)監(jiān)控表5.2.2減法指令SUB（1）整數(shù)減法運算SUB_I。將2個單字長（16位）有符號整數(shù)IN1和IN2相減，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為16位。（2）雙整數(shù)減法運算SUB_DI。將2個雙字長（32位）有符號雙整數(shù)IN1和IN2相減，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為32位。1．減法指令SUB的說明2．減法指令SUB的舉例圖5-13減法運算狀態(tài)監(jiān)控表圖5-12減法指令舉例5.2.3乘法指令MUL1．乘法指令MUL的說明

（1）整數(shù)乘法運算MUL_I。將2個單字長（16位）有符號整數(shù)IN1和IN2相乘，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為16位。（2）雙整數(shù)乘法運算MUL_DI。將2個雙字長（32位）有符號雙整數(shù)IN1和IN2相乘，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為32位。（3）整數(shù)乘法運算雙整數(shù)輸出MUL。將2個單字長（16位）有符號整數(shù)IN1和IN2相乘，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為32位。（4）整數(shù)數(shù)據(jù)做乘2運算，相當(dāng)于其二進制形式左移1位；做乘4運算，相當(dāng)于其二進制形式左移2位；做乘8運算，相當(dāng)于其二進制形式左移3位；……。處于監(jiān)控狀態(tài)的整數(shù)乘法運算雙整數(shù)輸出的梯形圖如圖5-14（a）所示。當(dāng)I0.0觸點接通時，執(zhí)行乘法指令，乘法運算的結(jié)果（10923×12=131076）存儲在VD30目標(biāo)操作數(shù)中，其二進制格式為00000000000000100000000000000100。VD30中各字節(jié)存儲的數(shù)據(jù)分別是VB30=0、VB31=2、VB32=0、VB33=4；VD30中各字存儲的數(shù)據(jù)分別是VW30=+2、VW32=+4，狀態(tài)監(jiān)控表如圖5-18（b）所示。2．乘法指令MUL的舉例5.2.4除法指令DIV1．除法指令DIV的說明（1）整數(shù)除法運算DIV_I。將2個單字長（16位）有符號整數(shù)IN1和IN2相除，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為16位。（2）雙整數(shù)除法運算DIV_DI。將2個雙字長（32位）有符號雙整數(shù)IN1和IN2相除，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為32位。（3）整數(shù)除法運算雙整數(shù)輸出DIV。將2個單字長（16位）有符號整數(shù)IN1和IN2相除，運算結(jié)果送到OUT指定的存儲器單元，輸出結(jié)果為32位，其中低16位是商，高16位是余數(shù)。（4）整數(shù)數(shù)據(jù)做除以2運算，相當(dāng)于其二進制形式右移1位；做除以4運算，相當(dāng)于其二進制形式右移2位；做除以8運算，相當(dāng)于其二進制形式右移3位；……。圖5-15整數(shù)除法運算雙整數(shù)輸出處于監(jiān)控狀態(tài)的除法指令梯形圖如圖5-16（a）所示。如果I0.0觸點接通，執(zhí)行除法指令。除法運算的結(jié)果（15/2=商7余1）存儲在VD20的目標(biāo)操作數(shù)中，其中商7存儲在VW22，余數(shù)1存儲在VW20。其二進制格式為00000000000000010000000000000111。

VD20中各字節(jié)存儲的數(shù)據(jù)分別是VB20=0、VB21=1、VB22=0、VB23=7；各字存儲的數(shù)據(jù)分別是VW20=+1、VW22=+7，狀態(tài)監(jiān)控表如圖5-16（b）所示。利用除2取余法，可以判斷數(shù)據(jù)的奇偶性，如果余數(shù)為1是奇數(shù)，為0則是偶數(shù)。2．除法指令DIV的舉例5.2.5模擬電位器的應(yīng)用

在實際生產(chǎn)中，當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，往往需要調(diào)整或修改PLC控制程序。解決的方法有兩種：一是寫入新的用戶程序，二是用PLC自帶的模擬電位器調(diào)節(jié)程序的相關(guān)參數(shù)。

在PLC面板的前蓋里，CPU221、CPU222有1個模擬電位器0，CPU224、CPU226有2個模擬電位器0和1，它們的數(shù)值經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路處理后分別存儲于特殊存儲器字節(jié)SMB28和SMB29中，數(shù)值范圍為0～255，用小螺絲刀輕輕將電位器順時針旋轉(zhuǎn)時數(shù)值增大，逆時針旋轉(zhuǎn)時數(shù)值減小。在程序參數(shù)中置入字節(jié)SMB28或SMB29，就可以通過旋轉(zhuǎn)模擬電位器來調(diào)節(jié)定時器或計數(shù)器的預(yù)置值以及其它程序參數(shù)。【例題5.2】要求I0.0在接通120～150s內(nèi)Q0.0狀態(tài)為ON，延時時間用模擬電位器1進行調(diào)節(jié)，編寫相應(yīng)的PLC程序。【解】定時時間為120～150s，則分辨率100ms定時器的設(shè)定值應(yīng)為1200～1500，計算公式為1

200+(SMB29)×300/255模塊五功能指令

比較指令5.35.3.1比較指令【例題5.3】應(yīng)用比較指令產(chǎn)生斷電6s、通電4s的脈沖周期信號。【解】圖5-18例題5.3程序與時序圖【例題5.4】某生產(chǎn)線有5臺電動機，要求每臺電動機間隔5s啟動，試用比較指令編寫啟動控制程序。

圖5-19例題5.4程序模塊五功能指令

順序控制指令5.45.4.1單流程控制

表1 順控繼電器指令梯形圖指令表功能操作對象LSCRS-bit順控繼電器指令指定的狀態(tài)開始S（位）SCRTS-bit轉(zhuǎn)移到指定的狀態(tài)S（位）SCRE順控繼電器指令指定的狀態(tài)結(jié)束無順控繼電器指令說明如下:（1）順控繼電器是S7-200系列PLC的一個存儲區(qū)，用“S”表示，共256位，采用8進制（S0.0～S0.7，…，S31.0～S31.7）。（2）順控繼電器開始指令LSCR用來表示一個狀態(tài)的開始，結(jié)束指令SCRE用來表示一個狀態(tài)的結(jié)束。（3）順控繼電器轉(zhuǎn)移指令SCRT用來表示狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。1.順控繼電器指令LSCR、SCRT、SCRE

2.電動機Y－△形降壓啟動控制電路與程序

按下啟動按鈕SB2，電動機Y形連接啟動，延時6s后自動轉(zhuǎn)為△形連接運行。按下停止按鈕SB1，電動機停止。PLC輸入/輸出端口分配見表2。

1)控制要求及PLC輸入/輸出端口分配表表2 輸入/輸出端口分配表輸入輸出輸入繼電器輸入元件作用輸出繼電器輸出元件作用I0.0KH常閉觸點過載保護Q0.1KM1電源接觸器I0.1SB1常閉觸點停止按鈕Q0.2KM2Y形接觸器I0.2SB2常開觸點啟動按鈕Q0.3KM3△形接觸器2)電動機Y－△形降壓啟動控制電路圖1電動機Y-△形降壓啟動控制電路

3)工序圖4)順控繼電器功能圖圖2工序圖

圖3順控繼電器功能圖

5)Y-△形降壓啟動控制程序圖4電動機Y-△形降壓啟動控制程序

5.4.2并行流程與選擇流程的控制

1.電動機3速控制電路與程序

1)控制要求及PLC輸入/輸出端口分配表電動機3速控制的要求如下。（1）按下啟動按鈕時，電動機逐級升速，即低速狀態(tài)→中速狀態(tài)→高速狀態(tài)。（2）在高速狀態(tài)下按下啟動按鈕時，電動機降速，即高速狀態(tài)→中速狀態(tài)。（3）在任何狀態(tài)下按下停止按鈕時，電動機停止工作。表3輸入/輸出端口分配表輸入輸出輸入繼電器輸入元件作用輸出繼電器輸出元件控制對象I0.1SB1常閉觸點停止Q0.1繼電器KA1變頻器低速控制端I0.2SB2常開觸點啟動/調(diào)速Q(mào)0.2繼電器KA2變頻器中速控制端Q0.3繼電器KA3變頻器高速控制端

圖5電動機3速控制電路

圖6電動機3速順控繼電器功能圖

4)電動機3速控制程序圖7電動機3速控制程序

模塊五功能指令

子程序調(diào)用指令5.5

子程序調(diào)用與返回結(jié)構(gòu)5.5.1創(chuàng)建子程序的方法S7-200的程序塊由主程序、子程序和中斷程序三類組成，其中主程序是必須的。在軟件窗口里為每個程序提供一個獨立的編輯頁面，主程序總是位于第一頁，其后兩個頁面分別是子程序0和中斷程序0。除主程序OB1外，程序編輯器默認一個子程序0（SBR_0）。若要再新建一個子程序，可以單擊編程軟件主菜單“編輯”→“插入”→“子程序”，即可新建子程序1（SBR_1）。也可以在編輯界面上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“插入”→“子程序”。

CPU226最多可以創(chuàng)建128（SBR_0～SBR_127）個子程序，其他類型CPU模塊可以創(chuàng)建64（SBR_0～SBR_63）個子程序。5.5.2子程序指令CALL、CRET

（1）編程軟件在每個子程序末尾處自動添加無條件返回指令。在主程序中調(diào)用子程序?qū)?zhí)行子程序的全部指令，直至子程序結(jié)束，然后返回主程序調(diào)用子程序指令的下一條指令處。（2）系統(tǒng)還提供了子程序條件返回指令CRET，根據(jù)條件選擇是否提前返回調(diào)用它的程序。（3）如果在子程序中再調(diào)用其它子程序稱為子程序嵌套，嵌套數(shù)可達8級。5.5.3實習(xí)操作：子程序調(diào)用舉例1．控制要求

應(yīng)用子程序調(diào)用指令實現(xiàn)電動機手動/自動操作模式選擇控制。SA是手動/自動操作模式選擇開關(guān)，當(dāng)SA處于斷開狀態(tài)時，選