PLC两天半讲义2.docx

2.5 实训五 计数器和比较指令一、理论知识1、计数器是一种由位和字组成的复合单元，计数器的输出由位表示，其计数值存储在字存储器中。在S7-300中，计数器区为512个字节（byte），因此最多允许使用256个计数器。S7中的计数器用于对RLO正跳沿计数。S7中有三种计数器，它们分别是加计数器、减计数器和可逆计数器。只要计数器的计数值不是“0”，计数器的输出就为“1”。1）线圈形式的计数器指令a计数器置初值指令：当逻辑位RLO有正跳沿时，计数器置初值线圈将预置值装入指定计数器中。若RLO位的状态没有正跳沿发生，则计数器的值保持不变。b加法计数器：当逻辑位RLO有正跳沿时，加法计数器线圈使指定计数器的值加1，如果RLO位的状态没有正跳沿发生，或者计数器数值已经达到最大值999，则计数器的值保持不变。 c减法计数器：当逻辑位RLO有正跳沿时，减法计数器线圈使指定计数器的值减1，如果RLO位的状态没有正跳沿发生，或者计数器数值已经达到最小值0，则计数器的值保持不变。d可逆计数的实现 e计数器的复位2）框图形式的计数器指令其中，可逆计数器方框指令可以完成计数器的加（CU）、减（CD）计数和置初值（S、PV）以及计数器值清零（R）等功能，还可以将计数器当前值以不同的格式输出，整数格式（CV）和BCD格式（CV_BCD）。计数器的状态可以Q端输出，也可以由计数器的触点输出。 3）使用计数器时应该注意下面几点问题 a计数器指令的加、减计数输入端以及预置值输入端均为上升沿执行，即逻辑位必须有从“0”到“1”的变化时，指令才会执行。b计数器的预置的初始值及PV端的数据格式为BCD码二十进制格式。如果在PV端使用地址如MW10，而不是直接数C#.，应该保证在执行置初值指令时，地址MW10中保存的数据满足BCD码格式，否则执行程序时，CPU将会出错。c计数器触点的状态由计数器的值决定，如果计数值等于零，则计数器触点的状态为低电平“0”，如果计数值不等于零（无论等于几），则计数器触点的状态为高电平“1”。2、数据传送指令MOVE传送指令标识符B/W/DW/R数据类型（字节/字/双字/浮点数）EN传送启动信号IN源操作数OUT目标操作数ENO传送状态位3、比较指令：使用与接点类似，因此不能放在逻辑串的最后。按比较对象分类，分为整数（16位）、双整数（32位）和浮点数（32位）三类比较指令；按比较方式分类，分为等于、不等于、大于、大于或等于、小于和小于或等于六类比较指令。以下按比较对象进行讲述，由于同类比较指令结构基本相同，所以每一类仅讲一种比较指令。a整数等于比较指令：整数比较指令关键字符为I。整数等于比较指令是判断两个正数是否相等，如果相等，则逻辑结果为“1”，如果不相等则逻辑结果为“0”。b双整数大于比较指令：双整数的关键字为D。大于比较指令是当第一个数值大于第二个数值时，即IN1大于IN2，比较逻辑结果为“1”，否则逻辑结果为“0”。c浮点数小于等于比较指令：浮点数比较指令的关键字为R。小于等于比较指令是当第一个数值小于或等于第二个数值时，即IN1=IN2时，比较逻辑结果为“1”，否则逻辑结果为“0”。 二、实验目的1熟悉计数器和比较指令。2掌握计数器和比较指令的使用。3掌握计数器的编程方法和格式。三、实验设备（仪器）1西门子S7-300PLC一台及其外围接口电路。2计算机一台。3. 外围电路一套。四、实验内容1. 增减计数器使用。(1)控制要求：当I0.0由“0”变为“1”时，计数器C1的值加1 ；当I0.1由“0”变为“1”时，计数器C1的值减1；当I0.2由“0”变为“1”时，把整数10赋给计数器C1；当I0.3由“0”变为“1”时，计数器C1的值清零。当Q0.1灯亮时，代表C1为0；当Q0.0灯亮时，代表C1中的值大于0，且C1的值大于等于50且C1的值小于等于90时，Q0.2亮；或C1的值大于等于90且C1的值小于等于100时，Q0.3亮；或C1的值大于等于100时，Q0.4亮。(2)输入图5-1的梯形图程序：图5-1 计数及比较程序2用加计数控制灯的亮灭。(1)控制要求：只有当计数器中的值为10时，Q0.4的信号状态为1，使HL1灯亮；当I0.0由“0”变为“1”时，计数器C0的值加1；当I0.1由“0”变为“1”时，C0的值为C#0赋值；当I0.2由“0”变为“1”时，C0被复位。(2)输入图5-2的梯形图程序：图5-2 用加计数控制灯的亮灭的梯形图程序五、实验步骤1按照输入输出模块接线图进行外部接线；2使用STEP-7软件创建项目，并进行硬件配置和参数设置；3打开项目中的OB1程序块编写控制程序；4下载，调试程序。六、注意事项1、通电前检查接线是否正确；2、观察CPU是否正常工作。七、实训任务：计数器与定时器综合应用1、使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都亮；第四次按下时两盏灯都灭。2、怎样用计数器扩展定时器的时间？例如，实现6小时的定时。2.6 实训六 移位和循环指令一、理论知识移位和循环指令的分类如下：字左移指令SHL_W；字右移指令SHR_W双字左移指令SHL_DW；双字右移指令SHR_DW整数右移指令SHR_I；双整数右移指令SHR_DI双字左循环指令ROL_DW；双字右循环指令ROR_DW 同类移位和循环指令结构类似，下面在每一类中选一种来进行讲述。 1、字左移指令：移位对象是16位。 工做方式： 使用举例： 2、双字右移指令：移位对象是32位。 3、整数右移指令：移位对象16位，整数只有右移指令，移位时按照低位丢失，高位补符号位状态的原则，也就是正数高位补“0”，负数高位补“1”的原则。 工作方式： 4、双整数右移指令：移位对象32位。 5、双字左循环指令：移位对象32位。 工作方式：二、实验目的1加深对移位和循环指令的理解。2掌握移位和循环指令的应用。三、实验设备（仪器）1西门子S7-300PLC一台及其外围接口电路。2计算机一台。3外围电路一套。四、实验内容1SHR_I整数右移。(1)如果I0.0为“1”时，则SHR_I方块激活。MW0装入，并右移使用MW2指定的位数。其结果被写入MW4中。Q0.4置位。其中MW0和MW2等于图6-1的值。从左边到需填充空出位的所有移位都根据位15的信号状态填充（这是一个整数的符号位）。ENO和EN具有相同的信号状态，如图6-1所示。图6-1 SHR_I整数右移时的ENO和EN信号状态(2)输入图6-2的梯形图程序。图6-2 SHR_I整数右移的梯形图程序2SHR_DI双整数右移。(1)如果I0.0为逻辑“1”，则SHR_DI方块激活。MD0装入，并右移使用MW4指定的位数。其结果被写入MD10中。Q0.4置位。设MD等于4561，MW4等于8。从左边到需填充空出位的所有移位都根据位31的信号状态填充（这是一个整数的符号位）。(2)输入图6-3的梯形图程序图6-3 SHR_DI双整数右移的梯形图程序3SHL_W字左移。(1)如果I0.0为逻辑“1”，则SHL_W方块激活。MW0装入，并左移使用MW2指定的位数。其结果被写入MW4中。Q0.4置位。其中MW0和MW2等于图6-4的值。从右边到需填充空出位的所有位将填入N 个零。ENO和EN具有相同的信号状态。图6-4 SHL_W字左移时的ENO和EN信号状态(2)输入图6-5的梯形图程序。 图6-5 SHL_W字左移的梯形图程序4SHR_W字右移。(1)如果I0.0为逻辑“1”，则SHR_W 方块激活。MW0装入，并右移使用MW2指定的位数。其结果被写入MW4中。Q0.4置位。设MW0等于1526，MW2等于10。从左边到需填充空出位的所有位将填入N个零。(2)输入6-6的梯形图程序。图6-6 SHR_W字右移的梯形图程序5SHL_DW双字左移。(1)如果I0.0为逻辑“1”，则SHL_DW 方块激活。MD0装入，并左移使用MW4指定的位数。其结果被写入MD10中。Q0.4置位。设MD等于15894，MW4等于12。从右边到需填充空出位的所有位将填入N个零。(2)输入图6-7的梯形图程序。图6-7 SHL_DW双字左移的梯形图程序6SHR_DW双字右移。(1)如果I0.0为逻辑“1”，则SHR_DW 方块激活。MD0装入，并右移使用MW4指定的位数。其结果被写入MD10中。Q0.4 置位。其中MW0和MW4等于图8-8的值。从左边到需填充空出位的所有位将填入N个零。ENO和EN具有相同的信号状态，如图6-8所示。图6-8 SHR_DW双字右移时的ENO和EN的信号状态(2)输入图6-9的梯形图程序图6-9 SHR_DW双字右移的梯形图程序7ROL_DW双字左循环。(1)如果I0.0为逻辑“1”，则ROL_DW方块激活。MD0装入，并左循环使用MW4指定的位数。其结果被写入MD10中。Q0.4置位。设输入MD0和MW4分别为图8-10的值。ENO和EN具有相同的信号状态，如图6-10所示。图6-10 ROL_DW双字左循环时的ENO和EN的信号状态(2)输入图6-11的梯形图程序图6-11 ROL_DW双字左循环的梯形图程序8ROR_DW双字右循环。(1)如果I0.0为逻辑“1”，则ROR_DW方块激活。MD0装入，并右循环使用MW4指定的位数。其结果被写入MD10中。Q0.4被置位。设输入IN和N分别为图6-12的值。ENO和EN具有相同的信号状态。图6-12 ROR_DW双字右循环时的ENO和EN的信号状态(2)输入图6-13的梯形图程序图6-13 ROR_DW双字右循环的梯形图程序五、实验步骤1根据要求分别把各自的数据输入到输入端（IN）中，分别输入N指定移动的位。（可以用MOVE指令来传送数据）2分别用PLCSIM软件模拟仿真所要求的控制要求。3改变MD0和MD4中的值，输入以上的程序中，观察运算的结果。六、注意事项1观察CPU是否正常工作。2利用PLCSIM软件仿真时要选择合适的通信接口。3下载程序时，要先把仿真软件打开且运行状态为”STOP”。七、实训任务1、往复手动控制：要求通过按钮SB1使得16灯泡按照HL1、HL2HL16的顺序亮，再按HL16、HL15HL2、HL1的顺序灭，按下停止按钮SB2后，彩灯熄灭，停止工作。2、六盏灯循环控制。要求：1）按下启动信号X0，六盏灯（Y0Y5）依次点亮，每盏灯点亮的间隔时间为1秒。2）全点亮后，再从Y5开始依次熄灭，间隔时间也为一秒。4）循环执行，直至按下停车信号X1，灯全灭。2.7 实验七 算术运算指令一、理论知识 1、整数的算术运算指令：包括单整型和双整型的加、减、乘、除运算指令以及双整型的取余指令。 1）单整型的除法指令：IN1IN2=OUT 应用举例：如下图，运算结果为6。 2）双整型的取余指令：双整数取余数指令，是将两个双整数进行除法运算，并将余数作为结果送到OUT端。 应用举例：27与4两个整数相处的余数为3，梯形图如下所示。 2、浮点数的算术运算指令：浮点数算术运算指令与整数算术运算指令除了操作数的数据类型不同外，其指令功能是一样的。浮点数算术运算后的结果依然是浮点数。下图列出了加、减、乘、除浮点数算术运算的方框图指令。其他的浮点数运算指令：二、实验目的1加深对算术运算指令的功能的理解。2掌握算术运算指令的使用。三、实验仪器1西门子S7-300PLC一台及其外围控制电路。2计算机一台。3外围电路一套。四、实验内容1、整数运算。求MW4=（10000-100+5000）*15/50。如图7-1的梯形图程序所示：图7-1 整数运算的梯形图程序2、浮点数运算。1）ADD_R 实数加法。(1)如果I0.0 为“1”时，则ADD_R方块激活。MD0 与 MD4 相加的结果放入MD10 中。如果结果在浮点数的允许范围之外或程序语句没有执行（I0.0 为“0”），则输出Q0.4置位。设MD0等于10.0，MD4等于18.5。(2)输入图7-2的梯形图程序。图7-2 ADD_R 实数加法的梯形图程序2）MUL_R 实数乘法。(1)如果I0.0 为“1”时，则MUL_R 方块激活。MD0与MD4 相乘的结果放入MD10 中。如果结果在浮点数的允许范围之外或程序语句没有执行，则输出Q0.4 置位。设MD0等于15.0，MD4等于55.0。(2)输入图7-3的梯形图程序。图7-3 MUL_R 实数乘法的梯形图程序3）ABS 浮点数绝对值运算。(1)如果I0.0 为“1”时，则MD4的绝对值在MD16端输出。MD4 等于负6.234 的结果为MD16等于6.234。如果不执行转换（ENO = EN = 0），则输出Q0.4为“1”。(2)输入图7-4的梯形图程序。图7-4 ABS 浮点数绝对值运算的梯形图程4）求cos70cos等三角函数在PLC中的操作数是弧度，所以应该将70转换为弧度值，