西门子S7-200PLC指令简介及实例分析

1、数据处理、运算指令及应用本章要点数据传送、字节交换、字节立即读写、移位、转换指令的介绍、应用及实训算术运算、逻辑运算、递增 /递减指令的介绍、应用及实训表的定义、填表指令、表取数指令、填充指令、表查找指令的介绍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mov数据传送指令5-1所示。mov ,用来传送单个的字节、字、双字、实数。指令格式及功能如表表5-1单个数据传送指令 mov指令格式ladmw eem enoin aurmov.wen enqn outmdv.dwen enoin outen enoin out- -1 ?w.stlmovb in ,

2、outmovw in , outmovd in , outmovr in , out操作 数及 数据 类型in : vb, ib, qb, mb, sb, smb, lb, ac,常量 out: vb, ib, qb, mb, sb, smb, lb, acin : vw, iw, qw, mw, sw, smw, lw, t, c, aiw,常量，acout: vw, t, c, iw, qw, sw, mw, smw, lw, ac, aqwin : vd, id, qd, md, sd, smd, ld, hc, ac,常量 out: vd, id, qd, md, sd, smd, l

3、d, acin : vd, id, qd, md, sd, smd, ld, ac,常量 out : vd, id, qd, md, sd, smd, ld, ac字节字、整数双字、双整数实数功能使能输入有效时，即 en=1时，将一个输入in的字节、字/整数、双字/双整数或实数送到 out指定的 存储器输出。在传送过程中不改变数据的大小。传送后，输入存储器in中的内容不变使eno = 0即使能输出断开的错误条件是：sm4.3 （运行时间），0006 （间接寻址错误）ldi0.1movw vw10, vw100【例5-1】将变量存储器 vw10中内容送到vw100中。程序如图5-1所示。 lnl

4、no j xww hout wico图5-1 例5-1题图2.字节、字、双字、实数数据块传送指令blkmov数据块传送指令将从输入地址in开始的n个数据传送到输出地址out开始的n个单元中，n的范围为1至255, n的数据类型为：字节。指令格式及功能如表5-2所示。lad?.?-en enoin outn1?en enoin out.?en enoin cutnstlbmb in , outbmw in , outbmd in , out操作 数及 数据 类型in : vb, ib, qb, mb, sb,smb, lb oout: vb, ib, qb, mb, sb,smb, lb o数据

5、类型：字节in : vw, iw, qw, mw, sw,smw, lw, t, c, aiw oout: vw, iw, qw, mw, sw,smw, lw, t, c, aqw。数据类型：字in/ out : vd, id, qd,sd, smd, ld o数据类型：双字md,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）中表5-2数据传送指令blkmov指令格式如图5-2所示。使eno=0的错误条 件：

6、0006 （间 接寻址错误）0091 （操作数 超出范围）。【 例5-2】程序举 例：将变量存储器vb20开 始白4个字节（vb20-vb23 ）中的数 据，移至vb100 开始 的4个字节中（vb100-vb103）。程序ladld i0.0bmb vb20 , vb100 , 4stl图5-2例5-2图执行结果如下：数组1数据30313233数据地址vb20vb21vb22vb23块移动执行后：数组 2数据30313233数据地址vb100vb101vb102vb103程序执行后，将 vb20vb23中的数据30、31、32、33送到vb100vb103。5.1.2字节交换、字节立即读写指

7、令1.字节交换指令字节交换指令用来交换输入字in的最高位字节和最低位字节。指令格式如表5-3所示。ladstl功能及说明即n eno阳juswap in功能：使能输入 en有效时，将输入字in 的高字节与低字节交换，结果仍放在in中in : vw, iw, qw, mw, sw, smw, t, c, lw, ac。数据类型：字?;表5-3字节交换指令使用格式及功能eno = 0的错误条件：0006 （间接寻址错误），sm4.3 （运行时间）【例5-3】字节交换指令应用举例。如图 程序执行结果：指令执行之前 vw50中的字为：d6 c3指令执行之后 vw50中的字为：c3 d65-3所示。2.

8、字节立即读写指令10.1-ld 10.1s播p vw50图例工3题图字节立即读指令（mov-bir ）读取实际输入端in给出的1个字节的数值， 的存储单元，但输入映像寄存器未更新。字节立即写指令从输入 in所指定的存储单元中读取 1个字节的数值并写入 出out端的物理输出点，同时刷新对应的输出映像寄存器。指令格式及功能如表并将结果写入out所指定（以字节为单位）实际输5-4所示。?lad出efj endin aui表5-4字节立即读写指令格式stl功能及说明功能：字节立即读in : ibbir in , outout: vb, ib, qb, mb, sb, smb, lb, ac数据类型：字

9、节utmoorweno功能：字节立即写-?biw in , outin : vb, ib, qb, mb, sb, smb, lb, ac, 常量out: qb数据类型：字节使eno = 0的错误条件：0006 （间接寻址错误），sm4.3 （运行时间）。注意：字节立即读写指令无法 存取扩展模块。5.1.3移位指令及应用举例移位指令分为左、右移位和循环左、右移位及寄存器移位指令三大类。前两类移位指令按移位数据的长度又分字节型、字型、双字型3种。1.左、右移位指令sm1.1位。移位数左、右移位数据存储单元与 sm1.1 （溢出）端相连，移出位被放到特殊标志存储器5-5。据存储单元的另一端补 0。

10、移位指令格式见表 （1）左移位指令（shl）使能输入有效时，将输入 in的无符号数字节、字或双字中的各位向左移 n位后（右端补0）,将结果 输出到out所指定的存储单元中， 如果移位次数大于 0,最后一次移出位保存在 “溢出”存储器位sm1.1。 如果移位结果为 0,零标志位 sm1.0置1。（2）右移位指令使能输入有效时，将输入 in的无符号数字节、字或双字中的各位向右移n位后，将结果输出到 out所指定的存储单元中， 移出位补0,最后一移出位保存在 sm1.1。如果移位结果为0,零标志位sm1.0置1。（3）使eno = 0的错误条件：0006 （间接寻址错误），sm4.3 （运行时间）l

11、ad?_shl_ben enoin outm？?？en enoin outn,?-men enoin outn77?* ?.shr.ben endin outnt?- ?.shrwen endin outn?. ?shh.dwen en。in outn1stlslb out, nsrb out, nslw out, nsrw out, nsld out, nsrd out, n操作 数及 数据 类型in : vb, ib, qb, mb, sb, smb, lb, ac,常量。out: vb, ib, qb, mb, sb,smb, lb, ac o数据类型：字节in : vw, iw, qw

12、, mw, sw, smw, lw, t, c, aiw, ac,常 里。out : vw, iw, qw, mw, sw, smw, lw, t, c, ac o 数据类型：字in : vd, id, qd, md, sd, smd, ld, ac, hc, 常量。out: vd, id, qd, md, sd,smd, ld, ac o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：n吸据类型（b、w、d）对应的位数功能shl:字节、字、双字左移 n位；shr:字节、字、双字右移 n位表5-5移位指令格式及功能说明：在

13、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：ovb in , outlb out , n2.循环左、右移位指令循环移位 将移位数据存 储单元的首尾 相连，同时又与溢出标志sm1.1连接，sm1.1用来存放被移出的位。指令格式见表5-6。（1）循环左移位指令（rol）使能输入有效时，将in输入无符号数（字节、字或双字）循环左移n位后，将结果输出到 out所指定的存储单元中，移出的最后一位的数彳1送溢出标志位sm1.1。当需要移位的数值是零时， 零标志位sm1.0为1。（2）循环右移位指令（ror）使能输

14、入有效时，将in输入无符号数（字节、字或双字）循环右移n位后，将结果输出到 out所指定的存储单元中，移出的最后一位的数彳1送溢出标志位sm1.1。当需要移位的数值是零时， 零标志位sm1.0为1。（3）移位次数n1数据类型（b、w、d）时的移位位数的处理如果操作数是字节，当移位次数n8时，则在执行循环移位前，先对 n进行模8操作（n除以8后取余数），其结果0-7为实际移动位数。如果操作数是字，当移位次数n 16时，则在执行循环移位前，先对 n进行模16操作（n除以16后取余数），其结果0-15为实际移动位数。如果操作数是双字，当移位次数nl 32时，则在执行循环移位前，先对 n进行模32操作

15、（n除以32后取余数），其结果0-31为实际移动位数。（4）使eno = 0的错误条件：0006 （间接寻址错误），sm4.3 （运行时间）。ladrolben enoin outnr0l.wen endin 0u7nsir0l_dwemem口in outm1”?r 7?- i . z?,ror_bem endin outn|r0r_wen enoin outn1ror_dwen enoin outn普.21?， ?.?.21stlrlb out, nrrb out, nrlw out, nrrw out, nrld out, nrrd out, n操作 数及 数据 类型in : vb, ib

16、, qb, mb, sb, smb, lb, ac,常量。out: vb, ib, qb, mb, sb, smb, lb, ac o 数据类型：字节in : vw, iw, qw, mw, sw, smw, lw, t, c, aiw, ac,常-m 里。out : vw, iw, qw, mw, sw,smw, lw, t, c, ac o数据类型：字in : vd, id, qd, md, sd, smd, ld, ac, hc, 常量。out : vd, id, qd, md, sd, smd, ld, ac o 数据类型：双字n: vb, ib, qb, mb, sb, smb, l

17、b, ac, 常量；数据类型：字节。功能rol:字节、字、双字循环左移n位；ror:字节、字、双字循环右移 n位。表5-6循环左、右移位指令格式及功能图5-4所示。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：movb in , outlb out ,n【例5-4】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。程序 及运行结果如图5-4 例5-4题图【例5-5】用i0.0控制接在q0.0q0.7上白8 8个彩灯循环移位， 从左到右以0.5s的速度依次点亮， 保

18、 持任意时刻只有一个指示灯亮，到达最右端后，再从左到右依次点亮。分析：8个彩灯循环移位控制，可以用字节的循环移位指令。根据控制要求，首先应置彩灯的初始状态为qb0=1 ,即左边第一盏灯亮；接着灯从左到右以0.5s的速度依次点亮，即要求字节qb0中的“1”用循环左移位指令每 0.5s移动一位，因此须在 rol-b指令的en端接一个0.5s的移位脉冲（可用定时器指/，- v.eh enqaco循环右移前aco循环右移后vw200左移位前卜13期1 00 1口0口vw200左移位后1.stlbcdioutibcd out操作数及数 据类型in : vw, iw, qw, mw, sw, smw, l

19、w, t, c, aiw, ac, out : vw, iw, qw, mw, sw, smw, lw, t, c, ac in/out数据类型：字常量功能及 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9999eno=0的错误条件0006间接地址，sm1.6无效bcd数值，sm4.3 运行时间注意：（1）数据长度为字的 bcd格式的有效范围为：。9999 （十进制），00009999（十六

20、进制）0000 00000000 00001001 1001 1001 1001 （bcd 码）。（2）指令影响特殊标志位 sm1.6 （无效bcd）。（3）在表5-10的lad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：mov in outbcdi out5 .译码和编码指令译码和编码指令的格式和功能如表5-11所示。表5-11译码和编码指令的格式和功能laddecoen emoin outenc0em enoin out7?.?-stldeco in,outenco in,out操作数及数 据类型in:vb, ib, qb

21、, 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eno=0勺错误条

22、件0006 间接地址，sm4.3 运行时间【例5-8】译码编码指令应用举例。如图 5-11所示。ib设显示(cut)-d c b 4012 3 q5 67cd - nj rn r i_n0011 1111 dodo 0110 0 10 1 10 11 0 100 11110110 0110oho 110 1 0111 1101 0000 0 1 1 tin段显示-gt* de b a99 ab cd e fcd cr ix _o lj uj u.0111 1111 0110 01110111 0111 0 111 1 1q 0 oai 1 io o t0101 11100111 1001 0

23、111 oq 0 1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#0000 0000 0000 0100;若（ac3）vb50中的错误码为2。=2#0000 0000 0000 0100 ,执行编码指令，则输出字节6.七段显示译图5-12 与七段显示码对应的代码七段显示器的abcdefg段分别对应于码指令ld 11.0deco ac2, vw40enco ac3, vb50字节的第0位第6位,字节的某位为1时，其图5-11例5-s译码编吗指令应用举例对应的段亮；输出字节的某位为0时，其对应的段暗。将字节的第7位补0,则构成与七段显示器相对

24、应的8位编码，称为七段显示码。数字 09、字母af与七段显示码的对应如图5-12所示。七段译码指令seg将输入字节16#0f转换成七段显示码。指令格如表5-12所示。表5-12七段显示译码指令ladstl功能及操作数seg in, out功能：将输入字节（in）的低四位确定的16进制数（16#0f）,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segen eno嗣 oiut使eno = 0的错误条件：0006 间接地

25、址，sm4.3 运行时间。【例5-9】编写显示数字 0的七段显示码的程序。程序实现如图5-13所示。ld i0.1seg 0, ac1图5-13 例5-9题图程序运行结果为 ac1中的值为16#3f（2#0011 1111）。7. ascii码与十六进制数之间的转换指令ascii码与十六进制数之间的转换指令指令格式和功能如表5-13所示。表5-13 ascii码与十六进制数之间转换指令的格式和功能athen enoin outlenhtafn enolad?.?.lb! outlen.?stlath in , out , lenhta in , out , len操作数及数据类型in/ out

26、 : vb, ib, qb, mb, sb, smb, lb 。数据类型：字节len : vb, ib, qb, mb, sb, smb, lb, ac, 常量。数据类型：字节。最 大侑为255守 f a133 | |45 |41 ath匡j 百t hvbtqml ivb10 ye11 vb12vb2d vb21n em 口 |、 in out ivb2o uen i功能及 说明ascii至hex (ath)指令将从in 开始的长度为 len的ascii字符 转换成十六进制数，放入从out开 始的存储单元hex 至 ascii (hta)指令将 从输入字节(in)开始的长度为len的十六进制数

27、转换成 ascii 字符，放入从out开始的存储单 元eno=0的错误条件0006间接地址，sm4.3 运行时间，0091操作数范围超界sm1.7 非法ascii数值(仅限 ath)注意：合法的 ascii码对应的十六进制数包括 30h到39h, 41h到46h。如果在ath指令的输入中包含非法的ascii码，则终止转换操作，特殊内部标志位sm1.7置位为1。【例5-10】将vb10vb12中存放的3个ascii码33、45、41,转换成十六进制数。梯形图和语句表程序如图5-14所示。ldi1.0athvb10, vb20, 3图5-14例5-10题图程序运行结果如下：可见将vb10vb12中

28、存放的3个ascii码33、45、41,转换成十六进制数 3e和ax ,放在 vb20 和vb21中，“x”表示vb21的“半字节”即低四位的值未改变。5.1.5天塔之光的模拟控制实训1.实训目的l6图工15天塔之光控制示意图(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2.控制要求如图5-15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-l8一 l1-l1、l2、l9 - l1、l5、l8-l1、l4、l7-l1、l3、l6 - l1 一 l2、l3、

29、l4、l5 一 l6、l7、l8、l9-l1、l2、l6 - l1、l3、l7 一 l1、l4、l8-l1、l5、l9 一 l1-l2、l3、l4、l5 一 l6、l7、l8、l9 一 l12 l11 - l10循环下去，直至按下停止按钮。3. i/o分配输入起动按钮：i0.0l10 q1.1停止按钮：i0.1l11 q1.2输出l1 : q0.0l4 q0.3l7 : q0.6l2 : q0.1l5 q0.4l8 : q0.7l3: q0.2 l6 q0.5l9 : q1.0l12 q1.34.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(m10.1m10.

30、7 ,m11.0 m11.7 , m12.0m12.3),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,以此类推其它的输出。参考程序如图5-16所示。h5 1图5-16天塔之光控制梯形图iia. stpq0.45qo0 o. qqo._71 i 禄2 31.1lso r

31、0q a111le13.12.1 1 ,11.1 1 .19.1 1 .1 1 .1 1 .13.也 m11.11.通la.1 1 .19.13.la.幢ii.n./ tizmmltmmj.9 7 i qi i i i 3 e i , 了 jl- o i 1 hl di i i &- 2 i i. ii 4m- i t -9 2 i i 9 i 曹 ，i -73.q.11.3.uuutt5.输入、调试程序并运行程序图5-16天塔之光控制梯形图（续）6.思考题如果控制要求改为 l12 l11-l10 l8 l1 - l2、l3、l4、l5 一 l6、l7、l8、l9 ,循环如何修改程 序。输入程

32、序，调试观察现象。5.2算术运算、逻辑运算指令算术运算指令包括加、减、乘、除运算和数学函数变换，逻辑运算包括逻辑与或非指令等。5.2.1 算术运算指令1 .整数与双整数加减法指令整数加法（add-i ）和减法（sub-i）指令是：使能输入有效时，将两个16位符号整数相加或相减，并产生一个16位的结果输出到out。双整数加法（add-d ）和减法（sub-d）指令是：使能输入有效时，将两个 32位符号整数相加或相 减，并产生一个32位结果输出到out。整数与双整数加减法指令格式如表5-14所示。表5-14整数与双整数加减法指令格式ladi addj ijenenq 卜j1n1 outliljbj

33、ijen en 口卜jim outl恢1il addtr il “en enol dutu|i sue.di iren endjln1 gut istlmovw in1 , out+i in2 , 0utmovw in1 , out-i in2 , 0utmovd in1 , out+d in2, 0utmovd in1 , out+d in2 , 0ut功能in1+in2=outin1-in2=outin1+in2=outin1-in2=out操作数及数 据类型in1/in2:vw, iw, qw, mw, sw, smw, t, c, ac, lw, aiw,常量，*vd, *ld, *a

34、cout:vw, iw, qw, mw, sw, smw, t, c, lw,ac, *vd, *ld, *acin/out数据类型：整数in1/in2 : vd, id, qd, md, smd, sd, ld, ac, hc, 常量,*vd, *ld, *acout : vd, id, qd, md, smd, sd, ld, ac, *vd,*ld, *acin/out数据类型：双整数eno=0的错误条件0006 间接地址，sm4.3 运行时间，sm1.1溢出说明:（1）当in1、in2和out操作数的地址不同时，在 stl指令中，首先用数据传送指令将in1中的数值送入 out,然后再执

35、行加、减运算即： out+in2=out、out-in2=out 。为了节省内存，在整数加法 的梯形图指令中，可以指定in1或in2=out ,这样，可以不用数据传送指令。如指定 ini=out ,则语句表指令为：+i in2, out;如指定in2=out ,则语句表指令为：+i in1 , 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：-i in2, out。这个原则适用于所有的算术运算指令， 且乘法和加法对应，减法和除法对应。（2）整数与双整数加减法指令影响算术标志位sm1.0 （零标志位），sm1.1 （溢出标志位）和 sm1.2（负数标志位）。【例5

36、-11】求5000加400的和，5000在数据存储器 vw200中，结果放入 ac0。程序如图5-17所示。100adojeh enoldi0.0icoin1 outin2-acomovwvw200, ac0 /vw200 f ac0ac1-vwiq.mulendk?didoen enovd200+i+400, ac0vw200+400=ac0图5-17 例5-11题图2.整数乘除法指令整数乘法指令（mul-i）是：使能输入有效时，将两个 16位符号整数相乘，并产生一个 16位积，从out指定的存储单元输出。整数除法指令（div-i ）是：使能输入有效时，将两个16位符号整数相除，并产生一个16位商，从out指定的存储单元输出，不保留余数。如果车出结果大于一个字，则溢出位sm1.1置位为1。双整数乘法指令（mul-d ）:使能输入有效时，将两个32位符号整数相乘，并产生一个32位乘积，从out指定的存储单元输出。双整数除法指令（div-d）:使能输入有效时，将两个 32位整数相