《現(xiàn)代電氣與PLC應(yīng)用技術(shù)》課件項(xiàng)目6的任務(wù)2

項(xiàng)目6

PLC對(duì)數(shù)碼管負(fù)載的控制

任務(wù)2

使用7段編碼指令實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼管的控制

任務(wù)引入

上一任務(wù)中對(duì)數(shù)碼管的兩種控制方式，事先必須設(shè)計(jì)好控制方式或要傳送的數(shù)據(jù)，比較繁瑣。在S7-200系列PLC指令系統(tǒng)中，有專門的7段譯碼指令SEG，事先不用計(jì)算，可直接將十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成7段數(shù)碼管顯示電平輸出，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，非常方便。

任務(wù)分析使用7段譯碼指令驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，可隨時(shí)將計(jì)算數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。要做到這一點(diǎn)，應(yīng)有以下知識(shí)做基礎(chǔ)：1．加1、減1指令的使用方法。2．BCD碼交換指令I(lǐng)BCD的使用方法。3．七段碼譯碼指令SEG的使用方法

相關(guān)知識(shí)

加1/減1指令用于自增、自減操作，它是對(duì)無(wú)符號(hào)或有符號(hào)整數(shù)進(jìn)行自動(dòng)加1或減1的操作，以實(shí)現(xiàn)累計(jì)計(jì)數(shù)和循環(huán)控制等程序的編寫。其操作數(shù)可以是字節(jié)、字、雙字，其中：字節(jié)增減是對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)操作，字和雙字增減是對(duì)有符號(hào)數(shù)操作。指令格式見表6-5所示。1．加1/減1指令I(lǐng)NC/DEC相關(guān)知識(shí)

表6-5INC/DEC指令格式1．加1/減1指令I(lǐng)NC/DEC名稱格式加1指令I(lǐng)NC減1指令DEC梯形圖（LAD）

指令表（STL）INCBOUTINCWOUTINCDOUTDECBOUTDECWOUTDECDOUT相關(guān)知識(shí)

指令說(shuō)明：（1）加1/減1指令的IN、OUT操作數(shù)必須相同，否則不能實(shí)現(xiàn)加1/減1。（2）加1/減1指令盡量使用脈沖執(zhí)行。使用脈沖執(zhí)行時(shí)，則指令在輸入使能端接通時(shí)只進(jìn)行一次加1/減1。如果不使用脈沖執(zhí)行，而使用連續(xù)執(zhí)行，則指令在輸入使能端接通的每一個(gè)掃描周期都要加1/減1。

1．加1/減1指令I(lǐng)NC/DEC相關(guān)知識(shí)

舉例說(shuō)明：1．加1/減1指令I(lǐng)NC/DEC圖6-8加1、減1指令應(yīng)用

相關(guān)知識(shí)

七段編碼指令SEG不需要使用人工計(jì)算需要顯示的數(shù)碼數(shù)據(jù)，其可以自動(dòng)編出待顯示數(shù)據(jù)的七段顯示碼。七段編碼指令SEG的梯形圖、語(yǔ)句等指令格式見表6-6所示。2．七段編碼指令SEG表6-6SEG指令格式名稱格式七段編碼指令SEG梯形圖（LAD）

指令表（STL）SEGIN，OUT相關(guān)知識(shí)

指令說(shuō)明：（1）IN為要編碼的源操作數(shù)，OUT為存儲(chǔ)七段碼的目標(biāo)操作數(shù)。IN、OUT數(shù)據(jù)類型為字節(jié)（B）型。（2）使能輸入有效時(shí)，將字節(jié)型輸入數(shù)據(jù)IN的低4位有效數(shù)字按七段顯示碼的形式傳給OUT指定的字節(jié)單元中。（3）只對(duì)4位二進(jìn)制數(shù)編碼，如果源操作數(shù)大于4位，只對(duì)最低4位編碼。（4）SEG指令的編碼范圍為十六進(jìn)制數(shù)字0～F，十進(jìn)制數(shù)0～9。2．七段編碼指令SEG相關(guān)知識(shí)

舉例說(shuō)明：SEG指令的應(yīng)用舉例程序如圖6-9所示，狀態(tài)監(jiān)控表見表6-7所示。2．七段編碼指令SEG圖6-9七段編碼指令SEG應(yīng)用舉例相關(guān)知識(shí)

表6-7監(jiān)控狀態(tài)表

2．七段編碼指令SEG相關(guān)知識(shí)

（1）8421BCD編碼。在PLC中，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)無(wú)論是以十進(jìn)制格式輸入還是以十六進(jìn)制的格式輸入，PLC都是以二進(jìn)制的格式存儲(chǔ)的。如果直接使用SEG指令對(duì)兩位以上的十進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，則會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。

例如，十進(jìn)制數(shù)15的二進(jìn)制存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是2#00001111，對(duì)高4位應(yīng)用SEG指令編碼，則得到“0”的七段顯示碼；對(duì)低4位應(yīng)用SEG指令編碼，則得到“8”的七段顯示碼，顯示的數(shù)碼“08”是十六進(jìn)制數(shù)，而不是十進(jìn)制數(shù)碼“15”。3．BCD碼交換指令I(lǐng)BCD相關(guān)知識(shí)

顯然，要正確顯示十進(jìn)制數(shù)15，就要先將二進(jìn)制數(shù)2#00001111轉(zhuǎn)換成反映十進(jìn)制進(jìn)位關(guān)系的代碼00010101，然后對(duì)高4位“1”和低4位“5”分別用SEG指令編出七段顯示碼。這種用二進(jìn)制形式反映十進(jìn)制數(shù)碼的代碼稱為BCD碼。其中最常用的是8421BCD碼，它是用4位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示1位十進(jìn)制數(shù)碼，該代碼從高位到低位的權(quán)分別是8、4、2、1，故稱為8421BCD碼。3．BCD碼交換指令I(lǐng)BCD相關(guān)知識(shí)

表6-8十進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)與8421BCD碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)8421BCD碼000000000011000100012200100010330011001144010001005501010101660110011077011101118810001000991001100110A10100001000011B10110001000112C11000001001013D11010001001114E11100001010015F1111000101011610100000001011017111000100010111181210010000110001913100110001100120141010000100000相關(guān)知識(shí)

從表6-8中可以看出，8421BCD碼從低位起每4位為一組，高位不足4位補(bǔ)0，每組表示1位十進(jìn)制數(shù)碼。8421BCD碼與二進(jìn)制的表面形式相同，但概念完全不同，雖然在一組8421BCD碼中，每位的進(jìn)位也是二進(jìn)制，但組與組之間的進(jìn)位則是十進(jìn)制。3．BCD碼交換指令I(lǐng)BCD相關(guān)知識(shí)

（2）BCD碼轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)BCD。要想正確地顯示十進(jìn)制數(shù)碼，必須先用BCD碼轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)BCD將二進(jìn)制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成8421BCD碼，再利用SEG指令編成七段顯示碼，去控制數(shù)碼管發(fā)光。BCD碼轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)BCD的梯形圖、語(yǔ)句等指令格式見表6-9所示。3．BCD碼交換指令I(lǐng)BCD表6-9IBCD指令格式名稱格式BCD碼轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)BCD梯形圖（LAD）

指令表（STL）IBCDOUT相關(guān)知識(shí)

指令說(shuō)明：（1）使能端輸入有效時(shí)，將輸入的整數(shù)值IN轉(zhuǎn)換成BCD碼，并將結(jié)果送到OUT中。（2）目標(biāo)操作數(shù)OUT只能使用字?jǐn)?shù)據(jù)。源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)使用同一個(gè)地址。（3）IBCD指令是將源操作數(shù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成8421碼并存入目標(biāo)操作數(shù)中。在目標(biāo)操作數(shù)中每4位表示1位十進(jìn)制數(shù)，從低位到高位分別表示為個(gè)位、十位、百位、千位。

3．BCD碼交換指令I(lǐng)BCD相關(guān)知識(shí)

舉例說(shuō)明：IBCD指令的應(yīng)用舉例如圖6-10所示。

3．BCD碼交換指令I(lǐng)BCD圖6-10BCD碼轉(zhuǎn)換指令I(lǐng)BCD的工作過程

1．控制要求某停車場(chǎng)最多可停車50輛，用2位數(shù)碼管顯示停車數(shù)量。用出入傳感器檢測(cè)進(jìn)出車輛數(shù)，每進(jìn)一輛車停車數(shù)量增1，每出一輛車停車數(shù)量減1。場(chǎng)內(nèi)停車數(shù)量小于45時(shí)，入口處綠燈亮，允許入場(chǎng)；等于和大于45但小于50時(shí)，綠燈閃亮，提醒待進(jìn)場(chǎng)車輛司機(jī)注意將滿場(chǎng)；等于50時(shí)，紅燈亮，禁止車輛入場(chǎng)。

任務(wù)實(shí)施用PLC控制停車場(chǎng)停車數(shù)顯示

2．設(shè)計(jì)步驟（1）I/O信號(hào)分配。輸入／輸出信號(hào)分配見表6-10所示。任務(wù)實(shí)施用PLC控制停車場(chǎng)停車數(shù)顯示表6-10停車場(chǎng)輸入輸出信號(hào)分配表輸入（I）輸出（O）元件功能信號(hào)地址元件功能信號(hào)地址傳感器IN檢測(cè)進(jìn)場(chǎng)車輛I0.0數(shù)碼管顯示十位數(shù)QB0傳感器OUT檢測(cè)出場(chǎng)車輛I0.1數(shù)碼管顯示個(gè)位數(shù)QB1允許信號(hào)Q2.0禁行信號(hào)Q2.1任務(wù)實(shí)施用PLC控制停車場(chǎng)停車數(shù)顯示(2）程序設(shè)計(jì)的梯形圖如圖6-11所示。圖6-11停車場(chǎng)PLC程序梯形圖

任務(wù)實(shí)施圖6-11停車場(chǎng)PLC程序梯形圖

任務(wù)實(shí)施用PLC控制停車場(chǎng)停車數(shù)顯示圖6-12停車場(chǎng)控制電路圖

（3）可編程控制器的外部接線圖如圖6-12所示。（1）循環(huán)指令FOR、NEXT的梯形圖、語(yǔ)句等指令格式見表6-11所示。

知識(shí)拓展循環(huán)指令FOR、NEXT表6-11FOR、NEXT指令格式

名稱格式FOR指令NEXT指令梯形圖（LAD）

指令表（STL）FORINDX，INIT，F(xiàn)INALNEXT指令說(shuō)明：1）FOR指令用來(lái)表示循環(huán)體的開始，NEXT用來(lái)表示循環(huán)體的結(jié)束。FOR、NEXT之間的程序稱為循環(huán)體。FOR、NEXT指令必須成對(duì)出現(xiàn)，缺一不可。2）在一個(gè)掃描周期內(nèi)，循環(huán)體反復(fù)被執(zhí)行。3）參數(shù)INDX為當(dāng)前循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器，用來(lái)記錄循環(huán)次數(shù)的當(dāng)前值，循環(huán)體程序每執(zhí)行一次INDX值加1。參數(shù)INIT、FINAL用來(lái)規(guī)定循環(huán)次數(shù)的初值和終值，當(dāng)循環(huán)次數(shù)當(dāng)前值大于終值時(shí)，循環(huán)結(jié)束。可以用改寫參數(shù)值的方法控制循環(huán)體的實(shí)際循環(huán)次數(shù)。4)FOR、NEXT指令可以循環(huán)嵌套，嵌套最多為8層，但各個(gè)嵌套之間一定不可有交叉現(xiàn)象。5）每次使能輸入（EN）重新有效時(shí)，指令將自動(dòng)復(fù)位各參數(shù)。

知識(shí)拓展循環(huán)指令FOR、NEXT

舉例說(shuō)明：求0+1+2+3+4+…+100的和，并將計(jì)算結(jié)果存入VW0。用循環(huán)指令編寫的程序如圖6-13所示，累加器VW2作為循環(huán)增量。

知識(shí)拓展循環(huán)指令FOR、NEXT