《现代电气与PLC应用技术》课件项目6的任务2

项目6

PLC对数码管负载的控制

任务2

使用7段编码指令实现对数码管的控制

任务引入

上一任务中对数码管的两种控制方式，事先必须设计好控制方式或要传送的数据，比较繁琐。在S7-200系列PLC指令系统中，有专门的7段译码指令SEG，事先不用计算，可直接将十进制数据转换成7段数码管显示电平输出，驱动数码管显示，非常方便。

任务分析使用7段译码指令驱动数码管，可随时将计算数据显示出来。要做到这一点，应有以下知识做基础：1．加1、减1指令的使用方法。2．BCD码交换指令IBCD的使用方法。3．七段码译码指令SEG的使用方法

相关知识

加1/减1指令用于自增、自减操作，它是对无符号或有符号整数进行自动加1或减1的操作，以实现累计计数和循环控制等程序的编写。其操作数可以是字节、字、双字，其中：字节增减是对无符号数操作，字和双字增减是对有符号数操作。指令格式见表6-5所示。1．加1/减1指令INC/DEC相关知识

表6-5INC/DEC指令格式1．加1/减1指令INC/DEC名称格式加1指令INC减1指令DEC梯形图（LAD）

指令表（STL）INCBOUTINCWOUTINCDOUTDECBOUTDECWOUTDECDOUT相关知识

指令说明：（1）加1/减1指令的IN、OUT操作数必须相同，否则不能实现加1/减1。（2）加1/减1指令尽量使用脉冲执行。使用脉冲执行时，则指令在输入使能端接通时只进行一次加1/减1。如果不使用脉冲执行，而使用连续执行，则指令在输入使能端接通的每一个扫描周期都要加1/减1。

1．加1/减1指令INC/DEC相关知识

举例说明：1．加1/减1指令INC/DEC图6-8加1、减1指令应用

相关知识

七段编码指令SEG不需要使用人工计算需要显示的数码数据，其可以自动编出待显示数据的七段显示码。七段编码指令SEG的梯形图、语句等指令格式见表6-6所示。2．七段编码指令SEG表6-6SEG指令格式名称格式七段编码指令SEG梯形图（LAD）

指令表（STL）SEGIN，OUT相关知识

指令说明：（1）IN为要编码的源操作数，OUT为存储七段码的目标操作数。IN、OUT数据类型为字节（B）型。（2）使能输入有效时，将字节型输入数据IN的低4位有效数字按七段显示码的形式传给OUT指定的字节单元中。（3）只对4位二进制数编码，如果源操作数大于4位，只对最低4位编码。（4）SEG指令的编码范围为十六进制数字0～F，十进制数0～9。2．七段编码指令SEG相关知识

举例说明：SEG指令的应用举例程序如图6-9所示，状态监控表见表6-7所示。2．七段编码指令SEG图6-9七段编码指令SEG应用举例相关知识

表6-7监控状态表

2．七段编码指令SEG相关知识

（1）8421BCD编码。在PLC中，存储的数据无论是以十进制格式输入还是以十六进制的格式输入，PLC都是以二进制的格式存储的。如果直接使用SEG指令对两位以上的十进制数据进行编码，则会出现差错。

例如，十进制数15的二进制存储数据是2#00001111，对高4位应用SEG指令编码，则得到“0”的七段显示码；对低4位应用SEG指令编码，则得到“8”的七段显示码，显示的数码“08”是十六进制数，而不是十进制数码“15”。3．BCD码交换指令IBCD相关知识

显然，要正确显示十进制数15，就要先将二进制数2#00001111转换成反映十进制进位关系的代码00010101，然后对高4位“1”和低4位“5”分别用SEG指令编出七段显示码。这种用二进制形式反映十进制数码的代码称为BCD码。其中最常用的是8421BCD码，它是用4位二进制数来表示1位十进制数码，该代码从高位到低位的权分别是8、4、2、1，故称为8421BCD码。3．BCD码交换指令IBCD相关知识

表6-8十进制数、十六进制数、二进制数与8421BCD码的对应关系十进制数十六进制数二进制数8421BCD码000000000011000100012200100010330011001144010001005501010101660110011077011101118810001000991001100110A10100001000011B10110001000112C11000001001013D11010001001114E11100001010015F1111000101011610100000001011017111000100010111181210010000110001913100110001100120141010000100000相关知识

从表6-8中可以看出，8421BCD码从低位起每4位为一组，高位不足4位补0，每组表示1位十进制数码。8421BCD码与二进制的表面形式相同，但概念完全不同，虽然在一组8421BCD码中，每位的进位也是二进制，但组与组之间的进位则是十进制。3．BCD码交换指令IBCD相关知识

（2）BCD码转换指令IBCD。要想正确地显示十进制数码，必须先用BCD码转换指令IBCD将二进制的数据转换成8421BCD码，再利用SEG指令编成七段显示码，去控制数码管发光。BCD码转换指令IBCD的梯形图、语句等指令格式见表6-9所示。3．BCD码交换指令IBCD表6-9IBCD指令格式名称格式BCD码转换指令IBCD梯形图（LAD）

指令表（STL）IBCDOUT相关知识

指令说明：（1）使能端输入有效时，将输入的整数值IN转换成BCD码，并将结果送到OUT中。（2）目标操作数OUT只能使用字数据。源操作数和目标操作数使用同一个地址。（3）IBCD指令是将源操作数的数据转换成8421码并存入目标操作数中。在目标操作数中每4位表示1位十进制数，从低位到高位分别表示为个位、十位、百位、千位。

3．BCD码交换指令IBCD相关知识

举例说明：IBCD指令的应用举例如图6-10所示。

3．BCD码交换指令IBCD图6-10BCD码转换指令IBCD的工作过程

1．控制要求某停车场最多可停车50辆，用2位数码管显示停车数量。用出入传感器检测进出车辆数，每进一辆车停车数量增1，每出一辆车停车数量减1。场内停车数量小于45时，入口处绿灯亮，允许入场；等于和大于45但小于50时，绿灯闪亮，提醒待进场车辆司机注意将满场；等于50时，红灯亮，禁止车辆入场。

任务实施用PLC控制停车场停车数显示

2．设计步骤（1）I/O信号分配。输入／输出信号分配见表6-10所示。任务实施用PLC控制停车场停车数显示表6-10停车场输入输出信号分配表输入（I）输出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址传感器IN检测进场车辆I0.0数码管显示十位数QB0传感器OUT检测出场车辆I0.1数码管显示个位数QB1允许信号Q2.0禁行信号Q2.1任务实施用PLC控制停车场停车数显示(2）程序设计的梯形图如图6-11所示。图6-11停车场PLC程序梯形图

任务实施图6-11停车场PLC程序梯形图

任务实施用PLC控制停车场停车数显示图6-12停车场控制电路图

（3）可编程控制器的外部接线图如图6-12所示。（1）循环指令FOR、NEXT的梯形图、语句等指令格式见表6-11所示。

知识拓展循环指令FOR、NEXT表6-11FOR、NEXT指令格式

名称格式FOR指令NEXT指令梯形图（LAD）

指令表（STL）FORINDX，INIT，FINALNEXT指令说明：1）FOR指令用来表示循环体的开始，NEXT用来表示循环体的结束。FOR、NEXT之间的程序称为循环体。FOR、NEXT指令必须成对出现，缺一不可。2）在一个扫描周期内，循环体反复被执行。3）参数INDX为当前循环次数计数器，用来记录循环次数的当前值，循环体程序每执行一次INDX值加1。参数INIT、FINAL用来规定循环次数的初值和终值，当循环次数当前值大于终值时，循环结束。可以用改写参数值的方法控制循环体的实际循环次数。4)FOR、NEXT指令可以循环嵌套，嵌套最多为8层，但各个嵌套之间一定不可有交叉现象。5）每次使能输入（EN）重新有效时，指令将自动复位各参数。

知识拓展循环指令FOR、NEXT

举例说明：求0+1+2+3+4+…+100的和，并将计算结果存入VW0。用循环指令编写的程序如图6-13所示，累加器VW2作为循环增量。

知识拓展循环指令FOR、NEXT