第六章5循环移位指令

1、教学目标 1、了解循环指令的使用 2、掌握移位寄存器的指令使用 3、掌握利用可编程序控制器来实现数码管 显示控制的程序设计 循环移位与移位指令 项目：彩灯的循环控制 如何完成控制要求？ （1）利用基本指令完成编程。 （2）利用步进指令完成编程。 （3）利用移位指令完成编程。 现有16个彩灯，摆放成圆形，按下启动按钮，彩灯以顺时针方 向间隔1秒轮流点亮，循环三次后彩灯转换成逆时针方向间隔2 秒轮流点亮，循环三次后自动停止工作。按下停止按钮，立即 停止工作。 利用基本指令完成编程，程序如下： 利用步进指令完成编程任务，参考程序如下： 利用移位指令完成编程任务，参考程序如下： 一、循环移位指令一、循

2、环移位指令 左、右循环移位指令左、右循环移位指令 循环右移（循环右移（D）ROR（P）（）（Rotation Right）（）（16/32） 循环左移循环左移（D） ROL（P） （Rotation Left）（）（16/32） v 操作数操作数 DD：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z v 说明说明 执行这两条指令时，各位的数据向右（或向左）循环移动执行这两条指令时，各位的数据向右（或向左）循环移动 n n位（位（n n为常数），为常数），1616位指令和位指令和3232位指令中位指令中n n应分别小于应分别小于1616 和和3232。 每次移出来的那一位同时存入每次移出来的那一位同

3、时存入进位标志进位标志M8022M8022中。中。 循环右移说明 循环位移指令使用说明 循环位移指令使用说明 【例题】 循环左移指令ROL的应用举例如图所示。求输出位组件K4Y0在 一个循环周期中各位状态的变化。 各位状态的变化 输 入输 出 输入继电 器 输 入 元 件作 用输出继电器控 制 对 象 X0SB1启动按钮Y7Y0HL8HL1 X1SB2停止按钮Y17Y10HL16HL9 Y27Y20H24HL17 【例题】 利用PLC实现流水灯控制。某灯光招牌有24个灯， 要求按下启动按钮X0时，灯以正、反序每0.1s间隔轮流点亮； 按下停止按钮X1时，停止工作。 【解】 由于输出动作频繁，应

4、选择晶体管或晶闸管输出类型 的PLC。流水灯控制需要2个输入端口，24个输出端口。输入、 输出端口的分配如表5.34所示。 输入/输出端口分配表 霓虹灯控制霓虹灯控制 霓虹灯控制霓虹灯控制 输入输出 输入继电器作用输出继电器作用 X000起动按钮Y000Y007驱动L1L8 X001停止按钮 霓虹灯控制霓虹灯控制 霓虹灯控制霓虹灯控制 二、带进位左、右循环移位指令二、带进位左、右循环移位指令 带进位循环右移带进位循环右移RCR（Rotation Right with Carry） 带进位循环左移带进位循环左移RCL（Rotation Left with Carry） 执行这两条指令时，各位的数

5、据与进位位执行这两条指令时，各位的数据与进位位M8022一起（一起（16位指令时一共位指令时一共17 位）向右（或向左）循环移动位）向右（或向左）循环移动n位（见图）。位（见图）。 执行情况 三、位右移和位左移指令三、位右移和位左移指令 实现位元件中的状态成实现位元件中的状态成 组地向右或向左移动组地向右或向左移动 图中图中X010由由OFF变为变为ON时，位右移指令（时，位右移指令（3位位1组）按以下顺序移位：组）按以下顺序移位：M2M0中中 的数溢出，的数溢出，M5M3M2M0，M8M6M5M3，X002X0000M8M6。 图图b中的中的X010由由OFF变为变为ON时，位左移指令按图中

6、所示的顺序移位时，位左移指令按图中所示的顺序移位。 位右移位右移SFTR（Shift Right） 位左移位左移 SFTL（Shift Left） v 操作数操作数 SS： X、Y、M、S D D：Y、M、S v 梯形图梯形图 u说明：说明： 位元件组的长度由位元件组的长度由n1指定，指定，n2指定移指定移 动的位数。动的位数。 位移位指令使用说明 说明 (1) SFTR命令有4个操作数，当X10接通，以源(S.)X0开始的n2 （K2）位，向右移入以目标(D.)M0开始的n1（K8）位元件中去。 每当X10从OFF ON，移位一次。移位后，如果源为1，则目标 置位，而源复位。 (2) SFT

7、L命令也有4个操作数，其动作原理与(1)相同。 (3)在指令的连续执行方式中，每一个扫描周期都会移位一次。 在实际控制中，常采用脉冲执行方式。 位左移指令SFTL的应用示例梯形图如下所示。 位左移指令SFTL示例梯形图 位左移指令SFTL示例过程 位右移指令SFTR的应用示例梯形图如下所示。 位右移指令SFTR示例梯形图 位右移指令SFTR示例过程 （1）位右移说明：）位右移说明： 当操作条件满足时，当操作条件满足时，位右移指令位右移指令在在n1个指定目标位元件中，右移个指定目标位元件中，右移n2个指个指 定的源元件位元件状态。即定的源元件位元件状态。即n2位位S. 状态右移到状态右移到n1位

8、位D.，从，从n1位目标元件位目标元件 的高位进去，而其低位溢出。的高位进去，而其低位溢出。 上述的示例程序操作。位右移的目标元件为：上述的示例程序操作。位右移的目标元件为：M10M25，源元件为：，源元件为： X0X1，当，当X1由由“0”变变“1”时，时，X1、X0的状态传到的状态传到M25、M24，原来的，原来的 M25、M24移到移到M23、M22以此类推，以此类推，M11、M10丢失。由图示的方法说丢失。由图示的方法说 明状态的变化。明状态的变化。 由于连续型操作，每个扫描周期都进行操作，合上一瞬间，就把原操作数状由于连续型操作，每个扫描周期都进行操作，合上一瞬间，就把原操作数状 态

9、都移位了。建议使用态都移位了。建议使用SFTRP，SFTLP，便于控制。，便于控制。 SFTRP SFTLP 【例例】四台水泵轮流运行，由四台三相异步电动机四台水泵轮流运行，由四台三相异步电动机M1M1M4M4 驱动。正常要求是两台运行两台备用。为了防止备用水泵驱动。正常要求是两台运行两台备用。为了防止备用水泵 长时间不用造成锈蚀等问题，要求四台水泵中两台运行，长时间不用造成锈蚀等问题，要求四台水泵中两台运行， 并每隔并每隔8h8h切换一台，使四台水泵轮流运行。切换一台，使四台水泵轮流运行。 图 四台水泵轮流工作实例 2位左移指令SFTL举例 【例题】 位左移指令SFTL的程序梯形图如图所示。

10、设Y17Y0的初 始状态为0，X3X0的位状态为1011。求数次执行位左移指令SFTL后， Y17Y0各位状态的变化。 例题 各位状态的变化 【解】 Y17Y0各位状态的变化如表所示。第一次执行左移指令 SFTL后，（K4Y0）= H0B，第二次执行左移指令SFTL后，（K4Y0）= H0BB，依次类推。 【例题】 位右移指令SFTR的程序梯形图如图所示。设Y17Y0的初始 状态为0，X3X0的位状态为1011。求数次执行位右移指令SFTR后， Y17Y0各位状态的变化。 2位右移指令SFTR举例 【解】 Y17Y0各位状态的变化如表所示。在未执行位右移指令SFTR 前，（K4Y0）= 0，第

11、一次执行左移指令SFTR后，（K4Y0）= H0B000， 第二次执行左移指令SFTL后，（K4Y0）= H0BB00，依次类推。 例题 各位状态的变化 【例题】 某台设备有8台电动机，为了减小电动机同时启动对电源的影 响，利用位移指令实现间隔10s的顺序通电控制。按下停止按钮时，同时 停止工作。 【解】 控制线路需要2个输入端口，8个输出端口。输入、输出端口的分配 如表5.39所示。 输入/输出端口分配表 输 入输 出 输入继电器输 入 元 件作 用输出继电器控 制 对 象 X0SB1启动按钮Y7Y08个接触器 X1SB2停止按钮 字右移和字左移指令字右移和字左移指令 字右移字右移WSFR（

12、P）（）（Word Shift Right）、 字字左移左移 WSFL（P）（）（Word Shift Left） 图图a中的中的X000由由OFF变为变为ON时，字右移指令按图中所示的顺序移位。时，字右移指令按图中所示的顺序移位。 图图b中的中的X010由由OFF变为变为ON时，字左移指令按图中所示的顺序移位。时，字左移指令按图中所示的顺序移位。 v 操作数操作数 SS： KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D D D： KnY、KnM、KnS、T、C、D n1、n2：K，H，n2 n1 512。 v 梯形图梯形图 字右移指令的使用注意事项：字右移指令的使用注意事项： 1 1）一般情况下

13、）一般情况下n2n1512n2n1512。 2 2）WSFRWSFR指令源操作数可取指令源操作数可取KnXKnX、KnYKnY、KnMKnM、KnSKnS、T T、C C 和和D D，目标操作数可取，目标操作数可取KnYKnY、KnMKnM、KnSKnS、T T、C C和和D D。 3 3）WSFR(P)WSFR(P)只有只有1616位操作数，占位操作数，占9 9个程序步。个程序步。 字移位指令使用说明字移位指令使用说明 移位寄存器写入与读出指令移位寄存器写入与读出指令 移位寄存器又称为先入先出移位寄存器又称为先入先出FIFO（First in First out）堆栈，堆栈的长）堆栈，堆栈的

14、长 度范围为度范围为2512个字。个字。 写入指令写入指令 SFWR（Shift Register Write） 移位寄存器读出指令移位寄存器读出指令 SFRD（Shift Register Read） 用于用于FIFO堆栈的读写，先写入的数据先读出。堆栈的读写，先写入的数据先读出。 v SFWR操作数操作数 SS： K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z D D： KnY、KnM、KnS、T、C、D v SFRD操作数操作数 SS： KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D D D： KnY、KnM、KnS、T、C、D 如果如果X000再次由再次由OFF变为变为ON，D

15、1中的数变为中的数变为2，D0中的数据写入中的数据写入D3。依。依 此类推，源操作数此类推，源操作数D0中的数据依次写入堆栈。中的数据依次写入堆栈。 当当D1中的数据等于中的数据等于n-1(n为堆栈的长度为堆栈的长度)时，不再执行上述处理，时，不再执行上述处理，进位标进位标 志志M8022置置1。 FIFO指令使用说明指令使用说明 图图a中：中： 目标元件目标元件D1是是FIFO堆栈的首地址，也是堆栈的指针，移位寄存器未装入堆栈的首地址，也是堆栈的指针，移位寄存器未装入 数据时应将数据时应将D1清清0。 在在X000由由OFF变为变为ON时，时，指针的值加指针的值加1后写入数据。第一次写入时，

16、源操后写入数据。第一次写入时，源操 作数作数D0中的数据写入中的数据写入D2。 图图b中中 X000由由OFF变为变为ON时，时，D2中的数据送到中的数据送到D20，同时指针，同时指针D1的值减的值减1，D3 到到D9的数据向右移一个字。的数据向右移一个字。 数据总是从数据总是从D2读出，指针读出，指针D1为为0时，时，FIFO堆栈被读空，不再执行上述处堆栈被读空，不再执行上述处 理，零标志理，零标志M8020为为ON。 执行本指令的过程中，执行本指令的过程中，D9的数据保持不变。的数据保持不变。 移位写入指令的使用注意事项：移位写入指令的使用注意事项： 1 1）一般情况下）一般情况下2n51

17、22n512。 2 2）源操作数可取所有数据类型，目标操作数可取）源操作数可取所有数据类型，目标操作数可取KnYKnY、 KnMKnM、KnSKnS、T T、C C和和D D。 3 3）SFWR(P)SFWR(P)只有只有1616位操作数，占位操作数，占7 7个程序步。个程序步。 移位寄存器又称为移位寄存器又称为FIFOFIFO(First In First Out(First In First Out，先入先出，先入先出) ) 堆栈，堆栈的长度范围为堆栈，堆栈的长度范围为25122512字。移位寄存器写入指令字。移位寄存器写入指令 SFWRSFWR和移位寄存器读出指令和移位寄存器读出指令SF

18、RDSFRD用于用于FIFOFIFO堆栈的读写，先写堆栈的读写，先写 入的数据先读出。入的数据先读出。 移位读出指令的使用注意事项：移位读出指令的使用注意事项： 1 1）一般情况下）一般情况下2n5122n512。 2 2）源操作数可取所有数据类型，目标操作数可取）源操作数可取所有数据类型，目标操作数可取KnYKnY、 KnMKnM、KnSKnS、T T、C C和和D D。 3 3）SFRD(P)SFRD(P)只有只有1616位操作数，占位操作数，占7 7个程序步。个程序步。 图 移位写入和读出物品编号实例 【例】入库物品FIFO。写入99个物品的产品编号（4位十 进制数），依次存放在D2D1

19、00中，按照先入库的物品 先出库的原则，读取出库物品的产品编号，并用4位数码 管显示产品编号。则其程序如图所示。 图 FIFO指令 (5)执行图5-59，当X0闭合，D0为100。执行SFWR指令， 当X1第1次闭合，D2为100，D1为1； 当X1第2次闭合，D3为100，D1为2， 当X1第9次闭合，D10为100，D1为9。 执行SFRD指令，当X2第1次闭合，D10数据100送D20，D1为8； 当X2第2次，D9数据送D20，D1数值减小到7，一直到D1为0。 在写出过程中，D2D10数据保持不变。 利用FIFO指令，可以记录存入或取出的数据。 案例五 生产线质量控制 现代工业生产广

20、泛采用流水作业，对成品或半成品进行分 检，排除残次品是必须的工序。在流水线上，成品或半成 品往往要经过若干项检验，符合要求者得以通过，随着流 水线进入下道生产工步。而不合格者必须在某处集中地予 以排除，不得进入下道生产环节。因此，成品或半成品随 传送带递进过程中，对其进行的检验结果也必须同步地向 前移动。这样，当不合格者移动到规定的排除点时，才能 正确地加以排除，从而实现质检与分检。利用 PC 提供的 移位寄存器功能，可以很方便地做到这一点。 210534 SW2 SW3 SW1 MV 次品次品 正品正品 SW1:SW1:检测有无次品检测有无次品 SW2:SW2:检测凸轮的突起检测凸轮的突起

21、SW3:SW3:检测有无次品落下检测有无次品落下 SW1,SW2,SW3SW1,SW2,SW3为光电传感器为光电传感器: : 凸轮每转一圈发出一个脉冲，且每个脉冲过一个物品。凸轮每转一圈发出一个脉冲，且每个脉冲过一个物品。 当次品移到当次品移到4 4号位时，电磁阀号位时，电磁阀MVMV打开，次品落入次品打开，次品落入次品 箱内。无次品则自动掉入正品箱内。有一复位按钮箱内。无次品则自动掉入正品箱内。有一复位按钮 SBSB实现手动复位。实现手动复位。 例：例： 如何实现？如何实现？ 示意图 如图所示，工件在传送带上步行式前进。工件在0号站接 受SW1光电检查。从0号站移到4号站要经过4次步进。移到 4号站时，判断移到此站工件好还是坏。如果是废品则要 求电磁阀YV打开，使废品掉下来。当SW3检测到废品已掉 下