可编程控制器原理及应用（第2版）课件：数据处理、运算指令及应用

数据处理、运算指令及应用

本章要点

数据传送、移位、转换指令的介绍、应用及实训

算术运算、逻辑运算、递增/递减、填充指令指令的介绍、应用及实训5.1数据处理指令5.1.1数据传送指令1.字节、字、双字、实数单个数据传送指令MOVLADSTLMOVBIN，OUTMOVWIN，OUTMOVDIN，OUTMOVRIN，OUT【例5-1】将变量存储器VW10中内容送到VW100中。LDI0.1MOVWVW10,VW1002.字节、字、双字、实数数据块传送指令BLKMOVLADSTLBMBIN，OUT，NBMWIN，OUT，NBMDIN，OUT，N操作数及数据类型IN：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB。OUT：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB。 数据类型：字节IN：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW。OUT：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AQW。数据类型：字IN/OUT ：VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD。数据类型：双字N：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量；数据类型：字节；数据范围：1-255功能使能输入有效时，即EN=1时，把从输入IN开始的N个字节（字、双字）传送到以输出OUT开始的N个字节（字、双字）中【例5-2】程序举例：将变量存储器VB20开始的4个字节（VB20-VB23）中的数据，移至VB100开始的4个字节中（VB100-VB103）。LDI0.0BMBVB20，VB100，4程序执行后，将VB20～VB23中的数据30、31、32、33送到VB100～VB103。执行结果如下：数组1数据 30 31 32 33数据地址 VB20 VB21VB22 VB23块移动执行后：数组2数据 30 31 32 33数据地址VB100VB101VB102 VB1035.1.2移位指令及应用举例1.左、右移位指令LADSTLSLBOUT，NSRBOUT，NSLWOUT，NSRWOUT，NSLDOUT，NSRDOUT，N说明：在STL指令中，若IN和OUT指定的存储器不同，则须首先使用数据传送指令MOV将IN中的数据送入OUT所指定的存储单元。如：MOVBIN，OUTSLBOUT，N2.循环左、右移位指令LADSTLRLBOUT，NRRBOUT，NRLWOUT，NRRWOUT，NRLDOUT，NRRDOUT，N在STL指令中，若IN和OUT指定的存储器不同，则须首先使用数据传送指令MOV将IN中的数据送入OUT所指定的存储单元。如：MOVBIN，OUTSLBOUT，N【例】程序应用举例，将AC0中的字循环右移2位，将VW200中的字左移3位。【例】用I0.0控制接在Q0.0～Q0.7上的8个彩灯循环移位，从右到左以0.5s的速度依次点亮，保持任意时刻只有一个指示灯亮，到达最左端后，再从右到左依次点亮。LDSM0.1//首次扫描时MOVB1,QB0//置8位彩灯初态LDI0.0//T37产生周期为ANT370.5s的移位脉冲TONT37,+5

LDT37//每来一个脉冲RLBQB0,1彩灯循环左移1位3.移位寄存器指令（SHRB）SHRBDATA，S-BIT，N（1）移位寄存器指令SHRB将DATA数值移入移位寄存器。EN为使能输入端，连接移位脉冲信号，每次使能有效时，整个移位寄存器移动1位。DATA为数据输入端，连接移入移位寄存器的二进制数值，执行指令时将该位的值移入寄存器。S_BIT指定移位寄存器的最低位。N指定移位寄存器的长度和移位方向，移位寄存器的最大长度为64位，N为正值表示左移位，输入数据（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的操作数为I,Q,M,SM,T,C,V,S,L。数据类型为：BOOL变量。N的操作数为VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量。数据类型为：字节。【例】移位寄存器应用举例。LDI0.0EUSHRBI0.1,M10.0,+4【例】用PLC构成喷泉的控制。用灯L1～L12分别代表喷泉的12个喷水注。（1）控制要求：按下起动按钮后，隔灯闪烁，L1亮0.5秒后灭，接着L2亮0.5秒后灭，接着L3亮0.5秒后灭，接着L4亮0.5秒后灭，接着L5、L9亮0.5秒后灭，接着L6、L10亮0.5秒后灭，接着L7、L11亮0.5秒后灭，接着L8、L12亮0.5秒后灭，L1亮0.5秒后灭，如此循环下去，直至按下停止按钮。如图5-8所示。（2）I/O分配输入输出（常开）起动按钮：I0.0L1：Q0.0L5、L9：Q0.4（常闭）停止按钮：I0.1L2：Q0.1L6、L10：Q0.5L3：Q0.2L7、L11：Q0.6L4：Q0.3L8、L12：Q0.7分析：应用移位寄存器控制，根据喷泉模拟控制的8位输出（Q0.0～Q0.7），须指定一个8位的移位寄存器（M10.1～M11.0），移位寄存器的S-BIT位为M10.1，并且移位寄存器的每一位对应一个输出。T38构成0.5s产生一个机器扫描周期脉冲的脉冲发生器第八个脉冲到来时M11.0置位为1，同时通过与T37并联的M11.0常开触点使M10.0置位为1T37（M10.0）延时0.5s导通一个扫描周期第八个脉冲到来时M11.0置位为1，同时通过与T37并联的M11.0常开触点使M10.0置位为15.1.3转换指令

转换指令是对操作数的类型进行转换，并输出到指定目标地址中去。转换指令包括数据的类型转换、数据的编码和译码指令以及字符串类型转换指令。不同功能的指令对操作数要求不同。类型转换指令可将固定的一个数据用到不同类型要求的指令中，包括字节与字整数之间的转换，整数与双整数的转换，双字整数与实数之间的转换,BCD码与整数之间的转换等。1.字节与字整数之间的转换LADSTLBTIIN，OUTITBIN，OUT操作数及数据类型IN：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量,数据类型：字节OUT：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AC,数据类型：整数IN：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW,AC,常量,数据类型：整数OUT：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,数据类型：字节功能及说明BTI指令将字节数值（IN）转换成整数值，并将结果置入OUT指定的存储单元。因为字节不带符号，所以无符号扩展ITB指令将字整数（IN）转换成字节，并将结果置入OUT指定的存储单元。输入的字整数0至255被转换。超出部分导致溢出，SM1.1=1。输出不受影响2.字整数与双字整数之间的转换LADSTLITDIN，OUTDTIIN，OUT操作数及数据类型IN：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW,AC,常量,数据类型：整数OUT：VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,数据类型：双整数IN：VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,HC,AC,常量,数据类型：双整数OUT：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AC,数据类型：整数功能及说明ITD指令将整数值（IN）转换成双整数值，并将结果置入OUT指定的存储单元。符号被扩展DTI指令将双整数值（IN）转换成整数值，并将结果置入OUT指定的存储单元。如果转换的数值过大，则无法在输出中表示，产生溢出SM1.1=1，输出不受影响3.双整数与实数之间的转换LADSTLDTRIN，OUTROUNDIN，OUTTRUNCIN，OUT功能及说明DTR指令将32位带符号整数IN转换成32位实数，并将结果置入OUT指定的存储单元ROUND指令按小数部分四舍五入的原则，将实数（IN）转换成双整数值，并将结果置入OUT指定的存储单元TRUNC（截位取整）指令按将小数部分直接舍去的原则，将32位实数（IN）转换成32位双整数，并将结果置入OUT指定存储单元4.BCD码与整数的转换LADSTLBCDIOUTIBCDOUT功能及说明BCD-I指令将二进制编码的十进制数IN转换成整数，并将结果送入OUT指定的存储单元。IN的有效范围是BCD码0至9999I-BCD指令将输入整数IN转换成二进制编码的十进制数，并将结果送入OUT指定的存储单元。IN的有效范围是0至9999LAD和STL指令中，IN和OUT的操作数地址相同。若IN和OUT操作数地址不是同一个存储器，对应的语句表指令为：MOVINOUTBCDIOUT5.译码和编码指令LADSTLDECOIN,OUTENCOIN,OUT操作数及数据类型IN:VB,IB,QB,MB,SMB,LB,SB,AC,常量。数据类型：字节OUT：VW,IW,QW,MW,SMW,LW,SW,AQW,T,C,AC。数据类型：字IN:VW,IW,QW,MW,SMW,LW,SW,AIW,T,C,AC,常量。数据类型： 字OUT：VB,IB,QB,MB,SMB,LB,SB,AC。数据类型：字节功能及说明译码指令根据输入字节（IN）的低4位表示的输出字的位号，将输出字的相对应的位，置位为1，输出字的其他位均置位为0编码指令将输入字（IN）最低有效位（其值为1）的位号写入输出字节（OUT）的低4位中【例】译码编码指令应用举例。LDI1.0DECOAC2,VW40//译码ENCOAC3,VB50//编码若（AC2）=2，执行译码指令，则将输出字VW40的第二位置1，VW40中的二进制数为2#0000000000000100；若（AC3）=2#0000000000000100，执行编码指令，则输出字节VB50中的码为2。6.七段显示译码指令LADSTL功能及操作数SEGIN，OUT功能：将输入字节（IN）的低四位确定的16进制数（16#0～F），产生相应的七段显示码，送入输出字节OUTIN：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量。OUT：VB,IB,QB,MB,SMB,LB,AC。IN/OUT的数据类型：字节【例5】编写显示数字0的七段显示码的程序。LDI0.1SEG0,AC1程序运行结果为AC1中的值为16#3F(2#00111111)。5.1.4天塔之光的模拟控制实训

1.实训目的（1）掌握移位寄存器指令的应用方法（2）用移位寄存器指令实现天塔之光控制系统（3）掌握PLC的编程技巧和程序调试的方法

天塔之光控制示意图2.控制要求如图所示的天塔的灯光，可以用PLC控制灯光的闪耀移位及时序的变化等。控制要求如下：按起动按钮，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……循环下去，直至按下停止按钮。3.I/O分配输入输出起动按钮：I0.0L1：Q0.0L4Q0.3L7：Q0.6L10Q1.1停止按钮：I0.1L2：Q0.1L5Q0.4L8：Q0.7L11Q1.2L3：Q0.2L6Q0.5L9：Q1.0L12Q1.34.程序设计分析：根据灯光闪亮移位，分为19步，因此可以指定一个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对应一步。而对于输出，如：L1（Q0.0）分别在“5、6、7、8、9、10、13、14、15、16、17”步时被点亮，即其对应的移位寄存器位“M10.5、M10.6、M10.7、M11.0、M11.1、M11.2、M11.5、M11.6、M12.0、M12.1”置位为1时，Q0.0置位为1，所以需要将这些位所对应的常开触点并联后输出Q0.0，以此类推其他的输出。移位寄存器移位脉冲和数据输入配合的关系、参考程序如图所示。移位寄存器移位脉冲和数据输入配合的关系5.2算术运算、逻辑运算指令5.2.1算术运算指令整数与双整数加减法指令格式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，则语句表指令为：+IIN2，OUT；如指定IN2=OUT，则语句表指令为：+IIN1，OUT。在整数减法的梯形图指令中，可以指定IN1=OUT，则语句表指令为：-IIN2，OUT。【例】求5000加400的和，5000在数据存储器VW200中，结果放入AC0。LDI0.0MOVWVW200,AC0//VW200→AC0+I+400,AC0//VW200+400=AC02.整数乘除法指令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】乘除法指令应用举例LDI0.0MULAC1VD100DIVVW10VD200注意：因为VD100包含：VW100和VW102两个字，VD200包含：VW200和VW202两个字，所以在语句表指令中不需要使用数据传送指令。3.实数加减乘除指令MOVDIN1，OUT+RIN2，0UTMOVDIN1，OUT-RIN2，0UTMOVDIN1，OUT*RIN2，0UTMOVDIN1，OUT/RIN2，0UTLDI0.0+RAC1,VD100/RVD100,AC04.数学函数变换指令SQRTIN，OUTLNIN，OUTEXPIN，OUTSININ，OUTCOSIN，OUTTANIN，OUT三角函数指令：将一个实数的弧度值IN分别求SIN、COS、TAN，得到实数运算结果，从OUT指定的存储单元输出。例如：求23=EXP（3*LN（2））=8；27的3次方根=271/3=EXP（1/3*LN（27））=3。操作数及数据类型:实数【例】求45º正弦值LDI0.1MOVR3.14159,AC1/R180.0,AC1*R45.0,AC1SINAC1,AC0分析：先将45º转换为弧度：（3.14159/180）*45，再求正弦值。5.2.2逻辑运算指令ANDBIN1，OUTANDWIN1，OUTANDDIN1，OUTORBIN1，OUTORWIN1，OUTORDIN1，OUTXORBIN1，OUTXORWIN1，OUTXORDIN1，OUTINVBOUTINVWOUTINVDOUT【例】逻辑运算编程举例//字节与操作LDI0.0ANDBVB1,VB2//字或操作MOVWVW100,VW300ORWVW200,VW300//双字异或操作XORDAC0,AC1//字节取反操作MOVBVB5,VB6INVBVB6运算过程如下：VB1VB2VB200011100WAND11001101→00001100VW100VW200VW3000001110111111010WOR1110000011011100→1111110111111110VB5VB600001111INV111100005.2.3递增、递减指令递增字节（字、双字）和递减字节指令在输入字节（字、双字）上加1或减1，并将结果置入OUT指定的变量中。递增和递减字节运算不带符号。INCBOUTDECBOUTINCWOUTDECWOUTINCDOUTDECDOUT说明：（1）EN采用一个机器扫描周期的短脉冲触发；使ENO=0的错误条件：SM4.3（运行时间），0006（间接地址），SM1.1溢出）（2）影响标志位：SM1.0（零），SM1.1（溢出），SM1.2（负数）。（3）在梯形图指令中，IN和OUT可以指定为同一存储单元，这样可以节省内存，在语句表指令中不需使用数据传送指令。5.2.4运算单位转换实训

1.实训目的（1）掌握算术运算指令和数据转换指令的应用。（2）掌握建立状态表调试程序的方法及学会数据块的使用。（3）掌握在工程控制中，进行运算单位转换的的方法及步骤。2.实训内容将英寸转换成厘米，已知VW100的当前值为英寸的计数值，1英寸=2.54厘米。3.写入程序、编译并下载到PLC分析：将英寸转换为厘米的步骤为：将VW100中的整数值英寸→双整数英寸→实数英寸→实数厘米→整数厘米。//（VD4）=2.54LDSM0.1MOVR2.54,VD4//将计数器数值（英寸）载入AC1LDI0.0ITDVW100AC1//将数值转换为实数DTRAC1