S7-200 SMART PLC原理及应用课件：数据处理运算

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/递减指令、填充指令的介绍、应用及实训4.1数据处理指令

4.1.1数据传送指令1.字节、字、双字、实数单个数据传送指令MOV【例4-1】将变量存储器VW10中内容送到VW100中。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。【例4-2】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）。4.1.2移位指令及应用举例

1.左、右移位指令左、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SM1.1位。移位数据存储单元的另一端补0。移位指令格式见表4-3。1）左移位指令（SHL）。使能输入有效时，将输入地址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标志位SM1.1。如果移位结果为0，零标志位SM1.0置1。2）右移位指令（SHR）。使能输入有效时，将输入地址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。2.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【例4-3】将AC0中的字循环右移2位，将VW200中的字左移3位。

【例4-4】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。

分析：8个彩灯循环移位控制，可以用字节的循环移位指令。首先应置彩灯的初始状态为QB0=1，即右边第一盏灯亮；接着灯从右到左以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（可用定时器指令实现）。彩灯循环移位控制梯形图和语句表程序3.移位寄存器指令（SHRB）

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。移出的数据被放置在溢出内存位（SM1.1）中。N为负值表示右移位，输入数据移入移位寄存器的最高位中，并移出最低位（S_BIT）。移出的数据被放置在溢出内存位（SM1.1）中。【例4-5】移位寄存器应用举例。程序及运行结果如图4-6所示。

【例4-6】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，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。I/O分配输入输出（常开）起动按钮I0.0L1Q0.0L5和L9Q0.4（常闭）停止按钮I0.1L2Q0.1L6和L10Q0.5L3Q0.2L7和L11Q0.6L4Q0.3L8和L12Q0.7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。4.1.3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

2.字整数与双字整数之间的转换

3.双整数与实数之间的转换

4.BCD码与整数的转换

5.译码和编码指令

译码和编码指令的格式和功能【例4-7】译码编码指令应用举例。6.段码指令

七段显示器的abcdefg段分别对应于字节的第0位～第6位，字节的某位为1时，其对应的段亮；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应的8位编码，称为七段显示码。数字0～9、字母A～F与七段显示码的对应如图段码指令格式及功能4.1.4天塔之光的模拟控制实训

控制要求如图4-13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。I/O分配输入输出起动按钮I0.0L1Q0.0L4Q0.3L7Q0.6L10Q1.1停止按钮（常闭）I0.1L2Q0.1L5Q0.4L8Q0.7L11Q1.2L3Q0.2L6Q0.5L9Q1.0L12Q1.3程序设计天塔之光控制梯形图的参考程序

4.2算术运算、逻辑运算指令

4.2.1算术运算指令当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。【例4-9】求5000加400的和，5000在数据存储器VW200中，结果放入AC0。2.整数乘除法指令

【例4-10】乘除法指令应用举例注意：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【例4-11】实数运算指令的应用程序4.数学函数变换指令

【例4-12】求45º正弦值。

分析：先将45º转换为弧度：（3.14159/180）*45，再求正弦值4.2.2逻辑运算指令【例4-13】逻辑运算编程举例

4.2.3递增、递减指令

1）EN采用一个机器扫描周期的短脉冲触发。2）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。4.2.4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（in）英寸=2.54厘米。3.写入程序、编译并下载到PLC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。4.建立状态表，通过数据块赋值，调试运行程序1）创建状态表。选中全部程序代码，单击鼠标右键，选择创建状态图表，2）起动状态表。与可编程控制器的通信连接成功后，用菜单“调试→图表状态”或单击状态图表的快捷按钮

，可起动状态表3）用数据块给VW100赋值。用数据块给VW100赋值，模拟逻辑条件。4）在完成对VW100赋值后,单击数据块下载按钮

将数据块也下载到PLC。如图所示。5）运行程序并通过状态表监视操作数的当前值，记录状态表的数据。4.2.5控制小车的运行方向实训

1.实训目的1）掌握数据传送指令和比较指令的实际运用方法。2）学会用PLC控制小车的运行方向。2.实训内容设计一个自动控制小车运行方向的程序。控制要求如下：1）限位开关SQ的编号大于呼叫位置按钮SB的编号时，小车向左运行到呼叫位置时停止。2）限位开关SQ的编号小于呼叫位置按钮SB的编号时，小车向右运行到呼叫位置时停止。3）限位开关SQ的编号等于呼叫位置按钮SB的编号时，小车不动作。示意图3.I/O分配表及外部接线图

4.参考程序

4.3存储器填充指令

存储器填充（FILL）指令使用地址IN中存储的字值填充从地址OUT开始的N个连续字。N取值范围是1到255。【例4-14】将0填入VW0～VW18（10个字）。程序及运行结果如图所示。

4.5时钟指令

利用时钟指令可以实现调用系统实时时钟或根据需要设定时钟，这对控制系统运行的监视、运行记录及和实时时间有关的控制等十分方便。时钟指令有两条：读实时时钟和设定实时时钟。指令使用说明1）8个字节缓冲区（T）的格式如表所示。所有日期和时间值必须采用BCD码表示，例如：对于年仅使用年份最低的两个数字，16#05代表2005年；对于星期，1代表星期日，2代表星期一，7代表星期六，0表示禁用星期。5）对于没有使用过时钟指令或长时间断电或内存丢失后的PLC，在使用时钟指令前，要通过编程软件“PLC”菜单/“修改”功能区/“设置时钟”按钮/“CPU时钟操作”对话框对PLC时钟进行设定，然后才能开始使用时钟指令。时钟可以设定成与PC系统时间一致，也可用TODW指令自