PLC应用技术项目化教程（S7-1200） 课件 项目二数据处理指令的应用

项目二数据处理指令的应用PLC应用技术项目化教程（s7-1200）教学导航技能目标0201知识目标1）掌握比较操作指令的应用2）掌握移动操作指令的应用3）掌握移位和循环指令的应用4）掌握数学函数指令的应用5）掌握转换操作指令的应用1）会利用博途软件编写、运行、调试程序2）会利用数据处理指令实现控制功能目录数学函数指令0301移动操作、移位和循环指令02转换操作指令04比较操作指令移动操作、移位和循环指令01任务1彩灯的控制控制要求：设计PLC梯形图，完成八盏彩灯的控制任务。要求：按启动按钮SB1，L1和L3点亮。再按下按钮SB1，每次右移两位点亮。当L5和L7点亮时，再按下SB1时，L7和L1点亮。依次循环。任意时刻按下按钮SB2，全部彩灯点亮，按下按钮SB3，全部彩灯熄灭。其示意表如下表所示。（100分）

L1L2L3L4L5L6L7L8按SB1第一次亮

亮

按SB1第二次

亮

亮

按SB1第三次

亮

亮

按SB1第四次亮

亮

按SB1第五次亮

亮

按SB2亮亮亮亮亮亮亮亮按SB3灭灭灭灭灭灭灭灭1、S7-1200PLC的移动操作指令（1）指令格式移动和循环指令包括了左移、右移、循环左移、循环右移等指令1、S7-1200PLC的移动操作指令（1）指令的参数1、S7-1200PLC的移动操作指令（3）指令的功能①如果“EN”端子信号状态为“1”，则执行该指令。②该指令将“IN”端子的内容复制到“OUT1”端子，并将“ENO”的信号状态置位为“1”1、S7-1200PLC的移动操作指令（3）指令的功能如图2-1-2所示，当I1.0状态为1时，将MW10地址里的数值复制到MW20地址里，当I1.0状态变为0时，MW20地址里的值保持不变。2、S7-1200PLC的移位指令（1）指令的格式2、S7-1200PLC的移位指令（2）指令的参数2、S7-1200PLC的移位指令（3）指令的功能①当EN的逻辑值为1时，将输入IN中操作数的内容按位向左移位，并且复制到输出OUT。②参数N用于指定将指定值移位的位数。如果参数N的值为“0”，则将输入IN的值复制到输出OUT的操作数中。③用零填充操作数右侧部分因移位空出的位。2、S7-1200PLC的移位指令（3）指令的功能程序段1中，在I1.0的上升沿，将数值1复制到MB10，在程序段2中，在I1.1的上升沿，将MB10地址中的数值左移一位并且复制到MB10中，多次出现I1.1的上升沿，MB10里的数据多次左移。3、S7-1200PLC的循环移位指令（1）指令格式3、S7-1200PLC的循环移位指令（2）指令的参数3、S7-1200PLC的循环移位指令（3）指令的功能①当EN的逻辑值为1时，将输入IN中操作数的内容按位向右循环移位，并且复制到输出OUT，用移出的位填充因循环移位而空出的位。②参数N用于指定将指定值移位的位数。如果参数N的值为“0”，则将输入IN的值复制到输出OUT的操作数中，如果参数N的值大于可用位数，则输入IN中的操作数值仍会循环移动指定位数。3、S7-1200PLC的循环移位指令（3）指令的功能程序段1中，在I1.0的上升沿，将数值二进制的10000000复制到MB10，在程序段2中，在I1.1的上升沿，将MB10地址中的数值右移两位并且复制到MB10中，多次出现I1.1的上升沿，MB10里的数据多次右移。I1.1上升沿的个数MB10的值（二进制）0100000001001000002000010003000000104100000004．移动、移位和循环指令的应用实例（1）利用MOVE指令实现多台电机的同时启停一、控制要求：

利用移动值指令实现三台电机M1、M2同时启停。具体要求如下：按下启动按钮，三台电机同时启动，按下停止按钮，三台电机同时停止。每台电机都有热保护。4．移动、移位和循环指令的应用实例（1）利用MOVE指令实现多台电机的同时启停二、设计步骤：1、分析控制要求，确定输入输出分配。见表2-1-6。输入输出地址功能地址功能I1.0启动按钮Q1.0电机M1I1.4停止按钮Q1.1电机M2I1.1电机M1热继电器FR1常开触点Q1.2电机M3I1.2电机M2热继电器FR2常开触点

I1.3电机M3热继电器FR3常开触点

4．移动、移位和循环指令的应用实例（1）利用MOVE指令实现多台电机的同时启停二、设计步骤：2、建立变量表4．移动、移位和循环指令的应用实例（1）利用MOVE指令实现多台电机的同时启停二、设计步骤：3、编写程序并调试4．移动、移位和循环指令的应用实例（1）利用MOVE指令实现多台电机的同时启停二、设计步骤：3、编写程序并调试4．移动、移位和循环指令的应用实例（2）彩灯的控制一、控制要求：PLC输出端口控制8个彩灯，任意时刻仅有1个灯点亮，当按下启动按钮SB1时，最左面的一盏灯亮，然后8个彩灯以1s为时间间隔向右依次循环点亮；按下停止按钮SB2后所有彩灯熄灭。如表2-1-7所示。4．移动、移位和循环指令的应用实例（2）彩灯的控制L7L6L5L4L3L2L1L0按下SB1亮

1秒

亮

1秒

亮

1秒

亮

1秒

亮

1秒

亮

1秒

亮

1秒

亮1秒亮

按下SB2灭灭灭灭灭灭灭灭4．移动、移位和循环指令的应用实例（2）彩灯的控制二、设计步骤：1、分析控制要求，确定输入输出分配。输入输出地址功能地址功能I1.0按钮SB1Q1.0灯L0I1.1按钮SB2Q1.1灯L1

Q1.2灯L2

Q1.3灯L3

Q1.4灯L4

Q1.5灯L5

Q1.6灯L6

Q1.7灯L74．移动、移位和循环指令的应用实例（2）彩灯的控制二、设计步骤：2、建立变量表4．移动、移位和循环指令的应用实例（2）彩灯的控制二、设计步骤：3、编写程序并调试。任务实施任务1彩灯的控制控制要求：设计PLC梯形图，完成八盏彩灯的控制任务。要求：按启动按钮SB1，L1和L3点亮。再按下按钮SB1，每次右移两位点亮。当L5和L7点亮时，再按下SB1时，L7和L1点亮。依次循环。任意时刻按下按钮SB2，全部彩灯点亮，按下按钮SB3，全部彩灯熄灭。其示意表如下表所示。（100分）

L1L2L3L4L5L6L7L8按SB1第一次亮

亮

按SB1第二次

亮

亮

按SB1第三次

亮

亮

按SB1第四次亮

亮

按SB1第五次亮

亮

按SB2亮亮亮亮亮亮亮亮按SB3灭灭灭灭灭灭灭灭1.S7-1200定时器的分类任务实施任务1彩灯的控制设计步骤1、分析控制要求，确定输入输出分配。输入输出地址功能地址功能I1.0按钮SB1Q1.0灯L1I1.1按钮SB2Q1.1灯L2I1.2按钮SB2

Q1.2灯L3

Q1.3灯L4

Q1.4灯L5

Q1.5灯L6

Q1.6灯L7

Q1.7灯L81.S7-1200定时器的分类任务实施任务1彩灯的控制设计步骤2、建立变量表。1.S7-1200定时器的分类任务实施任务1彩灯的控制设计步骤3、编写程序并调试1.S7-1200定时器的分类任务实施任务1彩灯的控制设计步骤3、编写程序并调试比较操作指令02任务2交通信号灯的控制控制要求：设计一个交通信号灯控制程序，当启动按钮合上后，东西绿灯亮４ｓ后闪烁2ｓ灭，黄灯亮2ｓ灭，接着红灯亮8ｓ灭，然后绿灯亮，如此循环；对应东西绿黄灯亮时南北红灯亮8ｓ，接着绿灯亮4ｓ后闪烁2ｓ灭；黄灯亮2ｓ后，红灯又亮，如此循环;按下停止按钮所有灯均灭。写出输入输出分配表，编写梯形图。1、S7-1200值大小的比较指令1、S7-1200值大小的比较指令（1）指令格式指令上方的操作数为操作数1，下方的操作数为操作数2。1、S7-1200值大小的比较指令（1）指令的参数1、S7-1200值大小的比较指令（3）指令的功能①当操作数1大于或者等于操作数2时，则指令返回逻辑运算结果(RLO)“1”。如果不满足比较条件，则该指令返回RLO“0”。②要比较的两个值必须为相同的数据类型。1、S7-1200值大小的比较指令（3）指令的功能如图2-1-3所示，当MW10地址里的数值大于或者等于10时，Q1.0通电，当MW10地址里的数值不满足大于或者等于10时，Q1.0断电。2、S7-1200是否在范围内的判断指令（1）指令格式2、S7-1200是否在范围内的判断指令（2）指令的参数2、S7-1200是否在范围内的判断指令（3）指令的功能①将输入VAL的值与输入MIN和MAX的值进行比较，并将结果发送到功能框输出中。如果输入VAL的值满足MIN<=VAL或VAL<=MAX比较条件，则功能框输出的信号状态为“1”。如果不满足比较条件，则功能框输出的信号状态为“0”。②如果功能框输入的信号状态为“0”，则不执行“值在范围内”指令。③要比较的值必须为相同的数据类型。2、S7-1200是否在范围内的判断指令（3）指令的功能如图2-1-6所示，当地址MW12里的数值在地址MW14与MW16之间时，Q1.1通电，否则，Q1.1断电。4、比较指令的应用实例（1）一个按钮控制多盏灯一、控制要求：用一个按钮SB1控制三盏灯，按一下SB1，灯1亮，按两下SB1，灯1、2亮，按三下SB1，灯1、2、3亮，按四下SB1，所有灯灭。4、比较指令的应用实例（1）一个按钮控制多盏灯二、设计步骤：1、分析控制要求，确定输入输出分配。输入输出地址功能地址功能I1.0按钮SB1Q1.0灯1

Q1.1灯2

Q1.2灯34、比较指令的应用实例（1）一个按钮控制多盏灯二、设计步骤：2、建立变量表4、比较指令的应用实例（1）一个按钮控制多盏灯二、设计步骤：3、编写程序并调试。4、比较指令的应用实例（2）多台电机的顺序启停一、控制要求：1.按下启动按钮，第一台电机启动，经过10秒后第二台电机启动，再经过8秒，第三台电机启动，再经过20秒三台电机都停止，任何时刻按下停止按钮，所有电机均停止4、比较指令的应用实例（2）多台电机的顺序启停二、设计步骤：1、分析控制要求，确定输入输出分配。输入输出地址功能地址功能I1.0启动按钮Q1.0第一台电机M1I1.1停止按钮Q1.1第二台电机M2

Q1.2第三台电机M34、比较指令的应用实例（2）多台电机的顺序启停二、设计步骤：2、建立变量表4、比较指令的应用实例（2）多台电机的顺序启停二、设计步骤：3、编写程序并调试。任务2交通信号灯的控制控制要求：设计一个交通信号灯控制程序，当启动按钮合上后，东西绿灯亮４ｓ后闪烁2ｓ灭，黄灯亮2ｓ灭，接着红灯亮8ｓ灭，然后绿灯亮，如此循环；对应东西绿黄灯亮时南北红灯亮8ｓ，接着绿灯亮4ｓ后闪烁2ｓ灭；黄灯亮2ｓ后，红灯又亮，如此循环;按下停止按钮所有灯均灭。写出输入输出分配表，编写梯形图。任务实施1.S7-1200定时器的分类任务实施任务2交通信号灯的控制设计步骤1、分析控制要求，确定输入输出分配。输入输出地址功能地址功能I1.0启动按钮Q1.0东西绿灯I1.1停止按钮

Q1.1东西黄灯Q1.2东西红灯Q1.4

南北红灯Q1.5南北绿灯Q1.6南北黄灯1.S7-1200定时器的分类任务实施任务2交通信号灯的控制设计步骤2、建立变量表。1.S7-1200定时器的分类任务实施任务2交通信号灯的控制设计步骤3、编写程序并调试1.S7-1200定时器的分类任务实施任务2交通信号灯的控制设计步骤3、编写程序并调试1.S7-1200定时器的分类任务实施任务2交通信号灯的控制设计步骤3、编写程序并调试设备维护提醒控制03任务3设备维护提醒控制设计一设备维护提醒控制系统。设备维护提醒控制系统的运行规律是：①按下启动按钮，电机开始工作，开始计时，统计设备的运行时间，即天、时、分、秒；②电机累计工作24小时，维护报警指示灯以1HZ的频率闪烁，但电机正常工作，正常计时；③发出报警提示后，工作人员需按下停止按钮，对电机进行维护保养，此时报警指示灯常量。维护保养以后，按下复位按钮，报警灯熄灭，所有时间复位为0，按下启动按钮后，重新开始计时。④任何时刻按下停止按钮，电机停止工作，停止计时，再次按下启动按钮，继续计时。1.S7-1200PLC的加、减、乘、除指令1.S7-1200PLC的加、减、乘、除指令（1）指令格式1.S7-1200PLC的加、减、乘、除指令（2）指令的参数1.S7-1200PLC的加、减、乘、除指令（3）指令的功能①如果“EN”端子信号状态为“1”，则执行该指令。②执行该指令时，将输入IN1的值与输入IN2的值相加，输出OUT（OUT：=IN1+IN2）。③在初始状态下，指令框中至少包含两个输入（IN1和IN2）。可以扩展输入数目。在功能框中按升序对插入的输入编号。1.S7-1200PLC的加、减、乘、除指令（3）指令的功能当I1.0状态为1时，将MW10、MW12地址里的数值、20三者相加，结果放在MW14地址里，当I1.0状态变为0时，MW14地址里的值保持不变。2.S7-1200PLC的计算指令（1）指令格式2.S7-1200PLC的计算指令（2）指令的参数2.S7-1200PLC的计算指令（3）指令的功能①当EN的逻辑值为1时，执行表达式的数学运算或复杂逻辑运算。②编辑该指令时，首先从指令框的“???”下拉列表中选择该指令的数据类型，然后单击指令框右上方的“计算器”图标可打开该对话框。③在初始状态下，指令框至少包含两个输入（IN1和IN2）。可以扩展输入数目。在功能框中按升序对插入的输入编号。2.S7-1200PLC的计算指令（3）指令的功能程序段1中，在I1.0的逻辑值为1时，执行计算指令。MW10=（10+5）*(10-5)=75。3.S7-1200PLC的递增、递减指令（1）指令格式3.S7-1200PLC的递增、递减指令（2）指令的参数3.S7-1200PLC的递增、递减指令（3）指令的功能在EN的状态为1时，将IN/OUT操作数的内容加1并更新。如图2-3-9所示，在I1.0的上升沿，将MW100地址里的数值加1，该指令的EN端子需要边沿指令。4.S7-1200PLC的获取最大值、获取最小值指令（1）指令格式4.S7-1200PLC的获取最大值、获取最小值指令（2）指令的参数4.S7-1200PLC的获取最大值、获取最小值指令（3）指令的功能①比较可用输入的值，并将最小的值写入输出OUT中。②在指令框中可以扩展输入的数量，最少需要指定2个输入，最多可以指定100个输入。如图2-3-12所示，当I1.0逻辑值为1时，将MW20=MIN（IN1，IN2）=5。5．数学函数指令的应用实例（1）勾股定理控制要求：编程实现公式,其中a、b为整数，c为实数。5．数学函数指令的应用实例设计步骤：1、分析控制要求，确定地址分配。见表2-4-4。地址功能地址功能MW10aMD14cMW12b

5．数学函数指令的应用实例设计步骤：2、建立变量表5．数学函数指令的应用实例设计步骤：3、编写程序并调试。任务3设备维护提醒控制设计一设备维护提醒控制系统。设备维护提醒控制系统的运行规律是：①按下启动按钮，电机开始工作，开始计时，统计设备的运行时间，即天、时、分、秒；②电机累计工作24小时，维护报警指示灯以1HZ的频率闪烁，但电机正常工作，正常计时；③发出报警提示后，工作人员需按下停止按钮，对电机进行维护保养，此时报警指示灯常量。维护保养以后，按下复位按钮，报警灯熄灭，所有时间复位为0，按下启动按钮后，重新开始计时。④任何时刻按下停止按钮，电机停止工作，停止计时，再次按下启动按钮，继续计时。任务实施1.S7-1200定时器的分类任务实施任务3设备维护提醒控制设计步骤1、分析控制要求，确定输入输出分配。输入输出地址功能地址功能I1.0启动按钮Q1.0电机I1.1停止按钮

Q1.1维护报警指示灯I1.2复位按钮1.S7-1200定时器的分类任务实施任务3设备维护提醒控制设计步骤2、建立变量表。1.S7-1200定时器的分类任务实施任务3设备维护提醒控制设计步骤3、编写程序并调试1.S7-1200定时器的分类任务实施任务3设备维护提醒控制设计步骤3、编写程序并调试1.S7-1200定时器的分类任务实施任务3设备维护提醒控制设计步骤3、编写程序并调试1.S7-1200定时器的分类任务实施任务3设备维护提醒控制设计步骤3、编写程序并调试转换操作指令04任务4变频器中的速度设置控制要求：初始状态电机M1在原点SQ3，按钮SB1实现正向点动运转功能，按钮SB2实现反向点动运转功能；选择开关SA1指定2个速度选择，SA1接通时速度要求为4mm/s，SA1断开时速度要求为12mm/s。在按下SB1或SB2实现点动运转时，应允许切换SA1，改变当前运转速度。要求控制电动机的正反转，并计算电机相对于原点的位移量。1.S7-1200PLC的转换值指令（1）指令格式1.S7-1200PLC的转换值指令（2）指令的参数1.S7-1200PLC的转换值指令（3）指令的功能①如果“EN”端子信号状态为“1”，则执行该指令。②该指令读取参数IN的内容，并根据指令框中选择的数据类型对其进行转换。转换值将在OUT输出处输出。如图2-4-3所示，当I1.0状态为1时，将MW100里的整数转换为实数存储在MD104中。2.S7-1200PLC的缩放指令（1）指令格式2.S7-1200PLC的缩放指令（2）指令的参数2.S7-1200PLC的缩放指令（3）指令的功能①当EN的逻辑值为1时，执行表达式的数学运算或复杂逻辑运算。②当执行“缩放”指令时，输入VALUE的浮点值会缩放到由参数MIN和MAX定义的值范围。缩放结果存储在OUT输出中。③“缩放”指令将按以下公式进行计算：OUT=MIN+(MAX–MIN)*VALUE2.S7-1200PLC的缩放指令（3）指令的功能程序段1中，当MD30=0.5时，MD20=10+（30-10）*0.5=20；当MD30=0.54时，MD20=10+（30-10）*0.54=20.8；当MD30=1时，MD20=30。3.S7-1200PLC的标准化指令（1）指令格式3.S7-1200PLC的标准化指令（2）指令的参数3.S7-1200PLC的标准化指令（3）指令的功能①当EN的逻辑值为1时，执行表达式的数学运算或复杂逻辑运算。②将输入VALUE中变量的值映射到线性标尺对其进行标准化。可以使用参数MIN和MAX定义（应用于该标尺的）值范围的限值。输出OUT中的结果经过计算并存储为浮点数。③“标准化”指令将按以下公式进行计算：OUT=(VALUE–MIN)/(MAX–MIN)3.S7-1200PLC的标准化指令（3）指令的功能程序段1中，当MD50=20时，MD40=（20-10）/（30-10）=20；当MD50=10时，MD40=（10-10）/（30-10）=0；当MD50=30时，MD40=（30-10）/（30-10）=1。4．转换操作指令的应用实例(1)勾股定理控制要求：编程实现公式,其中a、b、c均为整数。4．转换操作指令的应用实例设计步骤：1、分析控制要求，确定地址分配。见表2-3-5。地址功能地址功能MW10aMW14cMW12b

4．转换操作指令的应用实例设计步骤：2、建立变量表4．转换操作指令的应用实例设计步骤：3、编写程序并调试。4．转换操作指令的应用实例(2)变频器速度设置控制要求：操作人员在设置变频器参数时，习惯设定电机转速或频率。以转速为例，假设变频器调试时设置最大转速为1400转/分钟，从设定值到变频器的转速（频率）设定，中间需要利用相关数据处理指令进行转换，才能正确的控制变频器。具体控制要求如下，将MD100地址中的速度值（单位为转/分钟)转换为0-27648.0之间的值，并且输出到模拟量输出QW112中。4．转换操作指令的应用实例设计步骤：1、分析控制要求，确定地址分配。地址功能地址功能MD1