可編程控制器原理及應(yīng)用（第2版）課件：數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算指令及應(yīng)用

數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算指令及應(yīng)用

本章要點(diǎn)

數(shù)據(jù)傳送、移位、轉(zhuǎn)換指令的介紹、應(yīng)用及實(shí)訓(xùn)

算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、遞增/遞減、填充指令指令的介紹、應(yīng)用及實(shí)訓(xùn)5.1數(shù)據(jù)處理指令5.1.1數(shù)據(jù)傳送指令1.字節(jié)、字、雙字、實(shí)數(shù)單個(gè)數(shù)據(jù)傳送指令MOVLADSTLMOVBIN，OUTMOVWIN，OUTMOVDIN，OUTMOVRIN，OUT【例5-1】將變量存儲器VW10中內(nèi)容送到VW100中。LDI0.1MOVWVW10,VW1002.字節(jié)、字、雙字、實(shí)數(shù)數(shù)據(jù)塊傳送指令BLKMOVLADSTLBMBIN，OUT，NBMWIN，OUT，NBMDIN，OUT，N操作數(shù)及數(shù)據(jù)類型IN：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB。OUT：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB。 數(shù)據(jù)類型：字節(jié)IN：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW。OUT：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AQW。數(shù)據(jù)類型：字IN/OUT ：VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD。數(shù)據(jù)類型：雙字N：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量；數(shù)據(jù)類型：字節(jié)；數(shù)據(jù)范圍：1-255功能使能輸入有效時(shí)，即EN=1時(shí)，把從輸入IN開始的N個(gè)字節(jié)（字、雙字）傳送到以輸出OUT開始的N個(gè)字節(jié)（字、雙字）中【例5-2】程序舉例：將變量存儲器VB20開始的4個(gè)字節(jié)（VB20-VB23）中的數(shù)據(jù)，移至VB100開始的4個(gè)字節(jié)中（VB100-VB103）。LDI0.0BMBVB20，VB100，4程序執(zhí)行后，將VB20～VB23中的數(shù)據(jù)30、31、32、33送到VB100～VB103。執(zhí)行結(jié)果如下：數(shù)組1數(shù)據(jù) 30 31 32 33數(shù)據(jù)地址 VB20 VB21VB22 VB23塊移動執(zhí)行后：數(shù)組2數(shù)據(jù) 30 31 32 33數(shù)據(jù)地址VB100VB101VB102 VB1035.1.2移位指令及應(yīng)用舉例1.左、右移位指令LADSTLSLBOUT，NSRBOUT，NSLWOUT，NSRWOUT，NSLDOUT，NSRDOUT，N說明：在STL指令中，若IN和OUT指定的存儲器不同，則須首先使用數(shù)據(jù)傳送指令MOV將IN中的數(shù)據(jù)送入OUT所指定的存儲單元。如：MOVBIN，OUTSLBOUT，N2.循環(huán)左、右移位指令LADSTLRLBOUT，NRRBOUT，NRLWOUT，NRRWOUT，NRLDOUT，NRRDOUT，N在STL指令中，若IN和OUT指定的存儲器不同，則須首先使用數(shù)據(jù)傳送指令MOV將IN中的數(shù)據(jù)送入OUT所指定的存儲單元。如：MOVBIN，OUTSLBOUT，N【例】程序應(yīng)用舉例，將AC0中的字循環(huán)右移2位，將VW200中的字左移3位?！纠坑肐0.0控制接在Q0.0～Q0.7上的8個(gè)彩燈循環(huán)移位，從右到左以0.5s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)最左端后，再從右到左依次點(diǎn)亮。LDSM0.1//首次掃描時(shí)MOVB1,QB0//置8位彩燈初態(tài)LDI0.0//T37產(chǎn)生周期為ANT370.5s的移位脈沖TONT37,+5

LDT37//每來一個(gè)脈沖RLBQB0,1彩燈循環(huán)左移1位3.移位寄存器指令（SHRB）SHRBDATA，S-BIT，N（1）移位寄存器指令SHRB將DATA數(shù)值移入移位寄存器。EN為使能輸入端，連接移位脈沖信號，每次使能有效時(shí)，整個(gè)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(jìn)制數(shù)值，執(zhí)行指令時(shí)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。（2）DATA和S-BIT的操作數(shù)為I,Q,M,SM,T,C,V,S,L。數(shù)據(jù)類型為：BOOL變量。N的操作數(shù)為VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量。數(shù)據(jù)類型為：字節(jié)。【例】移位寄存器應(yīng)用舉例。LDI0.0EUSHRBI0.1,M10.0,+4【例】用PLC構(gòu)成噴泉的控制。用燈L1～L12分別代表噴泉的12個(gè)噴水注。（1）控制要求：按下起動按鈕后，隔燈閃爍，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。如圖5-8所示。（2）I/O分配輸入輸出（常開）起動按鈕：I0.0L1：Q0.0L5、L9：Q0.4（常閉）停止按鈕：I0.1L2：Q0.1L6、L10：Q0.5L3：Q0.2L7、L11：Q0.6L4：Q0.3L8、L12：Q0.7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(gè)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(gè)輸出。T38構(gòu)成0.5s產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器掃描周期脈沖的脈沖發(fā)生器第八個(gè)脈沖到來時(shí)M11.0置位為1，同時(shí)通過與T37并聯(lián)的M11.0常開觸點(diǎn)使M10.0置位為1T37（M10.0）延時(shí)0.5s導(dǎo)通一個(gè)掃描周期第八個(gè)脈沖到來時(shí)M11.0置位為1，同時(shí)通過與T37并聯(lián)的M11.0常開觸點(diǎn)使M10.0置位為15.1.3轉(zhuǎn)換指令

轉(zhuǎn)換指令是對操作數(shù)的類型進(jìn)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(gè)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(shí)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LADSTLBTIIN，OUTITBIN，OUT操作數(shù)及數(shù)據(jù)類型IN：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量,數(shù)據(jù)類型：字節(jié)OUT：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AC,數(shù)據(jù)類型：整數(shù)IN：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW,AC,常量,數(shù)據(jù)類型：整數(shù)OUT：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,數(shù)據(jù)類型：字節(jié)功能及說明BTI指令將字節(jié)數(shù)值（IN）轉(zhuǎn)換成整數(shù)值，并將結(jié)果置入OUT指定的存儲單元。因?yàn)樽止?jié)不帶符號，所以無符號擴(kuò)展ITB指令將字整數(shù)（IN）轉(zhuǎn)換成字節(jié)，并將結(jié)果置入OUT指定的存儲單元。輸入的字整數(shù)0至255被轉(zhuǎn)換。超出部分導(dǎo)致溢出，SM1.1=1。輸出不受影響2.字整數(shù)與雙字整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換LADSTLITDIN，OUTDTIIN，OUT操作數(shù)及數(shù)據(jù)類型IN：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW,AC,常量,數(shù)據(jù)類型：整數(shù)OUT：VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,數(shù)據(jù)類型：雙整數(shù)IN：VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,HC,AC,常量,數(shù)據(jù)類型：雙整數(shù)OUT：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AC,數(shù)據(jù)類型：整數(shù)功能及說明ITD指令將整數(shù)值（IN）轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)值，并將結(jié)果置入OUT指定的存儲單元。符號被擴(kuò)展DTI指令將雙整數(shù)值（IN）轉(zhuǎn)換成整數(shù)值，并將結(jié)果置入OUT指定的存儲單元。如果轉(zhuǎn)換的數(shù)值過大，則無法在輸出中表示，產(chǎn)生溢出SM1.1=1，輸出不受影響3.雙整數(shù)與實(shí)數(shù)之間的轉(zhuǎn)換LADSTLDTRIN，OUTROUNDIN，OUTTRUNCIN，OUT功能及說明DTR指令將32位帶符號整數(shù)IN轉(zhuǎn)換成32位實(shí)數(shù)，并將結(jié)果置入OUT指定的存儲單元ROUND指令按小數(shù)部分四舍五入的原則，將實(shí)數(shù)（IN）轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)值，并將結(jié)果置入OUT指定的存儲單元TRUNC（截位取整）指令按將小數(shù)部分直接舍去的原則，將32位實(shí)數(shù)（IN）轉(zhuǎn)換成32位雙整數(shù)，并將結(jié)果置入OUT指定存儲單元4.BCD碼與整數(shù)的轉(zhuǎn)換LADSTLBCDIOUTIBCDOUT功能及說明BCD-I指令將二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)IN轉(zhuǎn)換成整數(shù)，并將結(jié)果送入OUT指定的存儲單元。IN的有效范圍是BCD碼0至9999I-BCD指令將輸入整數(shù)IN轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)，并將結(jié)果送入OUT指定的存儲單元。IN的有效范圍是0至9999LAD和STL指令中，IN和OUT的操作數(shù)地址相同。若IN和OUT操作數(shù)地址不是同一個(gè)存儲器，對應(yīng)的語句表指令為：MOVINOUTBCDIOUT5.譯碼和編碼指令LADSTLDECOIN,OUTENCOIN,OUT操作數(shù)及數(shù)據(jù)類型IN:VB,IB,QB,MB,SMB,LB,SB,AC,常量。數(shù)據(jù)類型：字節(jié)OUT：VW,IW,QW,MW,SMW,LW,SW,AQW,T,C,AC。數(shù)據(jù)類型：字IN:VW,IW,QW,MW,SMW,LW,SW,AIW,T,C,AC,常量。數(shù)據(jù)類型： 字OUT：VB,IB,QB,MB,SMB,LB,SB,AC。數(shù)據(jù)類型：字節(jié)功能及說明譯碼指令根據(jù)輸入字節(jié)（IN）的低4位表示的輸出字的位號，將輸出字的相對應(yīng)的位，置位為1，輸出字的其他位均置位為0編碼指令將輸入字（IN）最低有效位（其值為1）的位號寫入輸出字節(jié)（OUT）的低4位中【例】譯碼編碼指令應(yīng)用舉例。LDI1.0DECOAC2,VW40//譯碼ENCOAC3,VB50//編碼若（AC2）=2，執(zhí)行譯碼指令，則將輸出字VW40的第二位置1，VW40中的二進(jìn)制數(shù)為2#0000000000000100；若（AC3）=2#0000000000000100，執(zhí)行編碼指令，則輸出字節(jié)VB50中的碼為2。6.七段顯示譯碼指令LADSTL功能及操作數(shù)SEGIN，OUT功能：將輸入字節(jié)（IN）的低四位確定的16進(jìn)制數(shù)（16#0～F），產(chǎn)生相應(yīng)的七段顯示碼，送入輸出字節(jié)OUTIN：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量。OUT：VB,IB,QB,MB,SMB,LB,AC。IN/OUT的數(shù)據(jù)類型：字節(jié)【例5】編寫顯示數(shù)字0的七段顯示碼的程序。LDI0.1SEG0,AC1程序運(yùn)行結(jié)果為AC1中的值為16#3F(2#00111111)。5.1.4天塔之光的模擬控制實(shí)訓(xùn)

1.實(shí)訓(xùn)目的（1）掌握移位寄存器指令的應(yīng)用方法（2）用移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)天塔之光控制系統(tǒng)（3）掌握PLC的編程技巧和程序調(diào)試的方法

天塔之光控制示意圖2.控制要求如圖所示的天塔的燈光，可以用PLC控制燈光的閃耀移位及時(shí)序的變化等?？刂埔笕缦拢喊雌饎影粹o，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。3.I/O分配輸入輸出起動按鈕：I0.0L1：Q0.0L4Q0.3L7：Q0.6L10Q1.1停止按鈕：I0.1L2：Q0.1L5Q0.4L8：Q0.7L11Q1.2L3：Q0.2L6Q0.5L9：Q1.0L12Q1.34.程序設(shè)計(jì)分析：根據(jù)燈光閃亮移位，分為19步，因此可以指定一個(gè)19位的移位寄存器（M10.1～M10.7，M11.0～M11.7，M12.0～M12.3），移位寄存器的每一位對應(yīng)一步。而對于輸出，如：L1（Q0.0）分別在“5、6、7、8、9、10、13、14、15、16、17”步時(shí)被點(diǎn)亮，即其對應(yīng)的移位寄存器位“M10.5、M10.6、M10.7、M11.0、M11.1、M11.2、M11.5、M11.6、M12.0、M12.1”置位為1時(shí)，Q0.0置位為1，所以需要將這些位所對應(yīng)的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后輸出Q0.0，以此類推其他的輸出。移位寄存器移位脈沖和數(shù)據(jù)輸入配合的關(guān)系、參考程序如圖所示。移位寄存器移位脈沖和數(shù)據(jù)輸入配合的關(guān)系5.2算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算指令5.2.1算術(shù)運(yùn)算指令整數(shù)與雙整數(shù)加減法指令格式LADSTLMOVWIN1，OUT+IIN2，0UTMOVWIN1，OUT-IIN2，0UTMOVDIN1，OUT+DIN2，0UTMOVDIN1，OUT+DIN2，0UT功能IN1+IN2=OUTIN1-IN2=OUTIN1+IN2=OUTIN1-IN2=OUT如指定INI=OUT，則語句表指令為：+IIN2，OUT；如指定IN2=OUT，則語句表指令為：+IIN1，OUT。在整數(shù)減法的梯形圖指令中，可以指定IN1=OUT，則語句表指令為：-IIN2，OUT?！纠壳?000加400的和，5000在數(shù)據(jù)存儲器VW200中，結(jié)果放入AC0。LDI0.0MOVWVW200,AC0//VW200→AC0+I+400,AC0//VW200+400=AC02.整數(shù)乘除法指令MOVWIN1，OUT*IIN2，0UTMOVWIN1，OUT/IIN2，0UTMOVDIN1，OUT*DIN2，0UTMOVDIN1，OUT/DIN2，0UTMOVWIN1，OUTMULIN2，OUTMOVWIN1，OUTDIVIN2，OUTIN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUTIN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUTIN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUT【例】乘除法指令應(yīng)用舉例LDI0.0MULAC1VD100DIVVW10VD200注意：因?yàn)閂D100包含：VW100和VW102兩個(gè)字，VD200包含：VW200和VW202兩個(gè)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(shí)數(shù)加減乘除指令MOVDIN1，OUT+RIN2，0UTMOVDIN1，OUT-RIN2，0UTMOVDIN1，OUT*RIN2，0UTMOVDIN1，OUT/RIN2，0UTLDI0.0+RAC1,VD100/RVD100,AC04.數(shù)學(xué)函數(shù)變換指令SQRTIN，OUTLNIN，OUTEXPIN，OUTSININ，OUTCOSIN，OUTTANIN，OUT三角函數(shù)指令：將一個(gè)實(shí)數(shù)的弧度值IN分別求SIN、COS、TAN，得到實(shí)數(shù)運(yùn)算結(jié)果，從OUT指定的存儲單元輸出。例如：求23=EXP（3*LN（2））=8；27的3次方根=271/3=EXP（1/3*LN（27））=3。操作數(shù)及數(shù)據(jù)類型:實(shí)數(shù)【例】求45o正弦值LDI0.1MOVR3.14159,AC1/R180.0,AC1*R45.0,AC1SINAC1,AC0分析：先將45o轉(zhuǎn)換為弧度：（3.14159/180）*45，再求正弦值。5.2.2邏輯運(yùn)算指令A(yù)NDBIN1，OUTANDWIN1，OUTANDDIN1，OUTORBIN1，OUTORWIN1，OUTORDIN1，OUTXORBIN1，OUTXORWIN1，OUTXORDIN1，OUTINVBOUTINVWOUTINVDOUT【例】邏輯運(yùn)算編程舉例//字節(jié)與操作LDI0.0ANDBVB1,VB2//字或操作MOVWVW100,VW300ORWVW200,VW300//雙字異或操作XORDAC0,AC1//字節(jié)取反操作MOVBVB5,VB6INVBVB6運(yùn)算過程如下：VB1VB2VB200011100WAND11001101→00001100VW100VW200VW3000001110111111010WOR1110000011011100→1111110111111110VB5VB600001111INV111100005.2.3遞增、遞減指令遞增字節(jié)（字、雙字）和遞減字節(jié)指令在輸入字節(jié)（字、雙字）上加1或減1，并將結(jié)果置入OUT指定的變量中。遞增和遞減字節(jié)運(yùn)算不帶符號。INCBOUTDECBOUTINCWOUTDECWOUTINCDOUTDECDOUT說明：（1）EN采用一個(gè)機(jī)器掃描周期的短脈沖觸發(fā)；使ENO=0的錯誤條件：SM4.3（運(yùn)行時(shí)間），0006（間接地址），SM1.1溢出）（2）影響標(biāo)志位：SM1.0（零），SM1.1（溢出），SM1.2（負(fù)數(shù)）。（3）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。5.2.4運(yùn)算單位轉(zhuǎn)換實(shí)訓(xùn)

1.實(shí)訓(xùn)目的（1）掌握算術(shù)運(yùn)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(jìn)行運(yùn)算單位轉(zhuǎn)換的的方法及步驟。2.實(shí)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(jì)數(shù)值，1英寸=2.54厘米。3.寫入程序、編譯并下載到PLC分析：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(shí)數(shù)英寸→實(shí)數(shù)厘米→整數(shù)厘米。//（VD4）=2.54LDSM0.1MOVR2.54,VD4//將計(jì)數(shù)器數(shù)值（英寸）載入AC1LDI0.0ITDVW100AC1//將數(shù)值轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)DTRAC1