《PLC控制技术及应用》课件-知识延伸：抢答器控制

数学运算指令

知识延伸：抢答器控制PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200任务描述

抢答器控制某抢答器控制系统由系统启动按钮、停止按钮、选手抢答按钮和主持人复位按钮及7段数码管等设备组成。系统启动后，最先按下抢答按钮的，显示器通过7段数码管显示该组号码，此后其他选手再按下抢答按钮均无效，该题目抢答结束后，主持人按下复位按钮，显示器数码管全灭，开启下一题的抢答。所有题目抢答结束后，按下系统停止按钮，系统停止运行。知识准备1.逻辑运算指令（2）或运算指令或运算指令助记符OR，如图12-3所示。指令功能：当使能输入EN的信号状态为1时，将两个（或多个）输入操作数的值按位相或，即IN1的第0位和IN2的第0位执行或运算，结果存储在输出OUT的第0位中。其它各位依次类推。仅当该逻辑运算中的两个位的信号状态均为0时，或运算的结果才为0。只要有一个位的信号状态为1，则或运算的结果就为1。只有使能输入EN的信号状态为1时，才执行或运算操作，此时输出ENO的信号状态也为1，如果使能输入EN的信号状态为0，则使能输出ENO的状态也将复位为0。例12-2：或运算指令应用如图12-4所示。程序执行过程分析1.逻辑运算指令知识准备

（3）异或运算指令异或运算指令XOR，如图12-5所示。指令功能：当使能输入EN的信号状态为1时，将输入IN1和IN2的值执行异或运算，两个操作数的同一位如果不相同，运算结果的对应位为1，否则为0。例如16进制数01和00异或的结果是01。例12-3：异或运算指令应用如图12-6所示。程序执行过程分析程序执行过程分析1.逻辑运算指令知识准备（4）取反指令取反指令INV，指令格式如图12-7所示。指令功能：当使能输入EN的信号状态为1时，将输入IN中的操作数逐位取反，即0变1，1变0，运算结果存放在输出OUT指定的地址中。执行该指令后，ENO总是为TURE。取反指令的输入数据类型可以是字节Byte，字Word，双字Dword，字整数Int等等。例12-4：将输入16#00执行取反指令，指令执行的结果是16#FF，如图12-8所示。程序执行过程分析2.解码与编码指令知识准备（1）解码指令解码指令也叫译码指令，指令助记符为DECO，取自英文单词Decode，指令格式如图12-9所示。指令功能：当使能输入EN的信号状态为1时，如果输入操作数IN的值为n，那么解码指令DECO会将输出OUT的第n位置位为1，其余各位置0。例12-5：当输入IN为3时，经过解码，使得输出OUT中仅位号是3的这一位置1，其余各位都为0，即2#00001000，用16进制表示就是16#08，指令应用如图12-10所示。程序执行过程分析2.解码与编码指令知识准备（2）编码指令编码指令助记符ENCO，取自英文单词Encode，指令格式如图12-11所示。指令功能：当使能输入EN的信号状态为1时，将输入IN中最低一个有效位的位数送到OUT指定的地址中去。例12-6：假设IN中的数据为二进制数00101000，即16#28，二进制数中1称之为有效位，最低一个有效位的位数是3，所以执行编码指令后，输出OUT中的数值就为3，如图12-12所示。程序执行过程分析3.选择与多路复用指令知识准备（1）选择指令SEL选择指令SEL，英文单词Select的缩写形式，指令格式如图12-13所示。指令功能：选择指令除使能输入端EN外，还有3个操作数，分别是参数G，IN0和IN1，输出参数OUT。①选择指令的输入参数G的数据类型为Bool型输入，相当于一个开关，“选择”指令正是依靠参数G这个开关来选择输入IN0或IN1中的一个，并将其数据复制到输出OUT指定的地址中。如果参数G的信号状态为0，则输入IN0的值被复制到输出OUT，如果参数G的信号状态为1，则将输入IN1的值复制到输出OUT。②输入参数IN0、IN1的数据类型应与输出OUT的数据类型一致，可以在字节、字、双字、实数、整数型等多种数据类型中进行选择。例12-7：选择指令由布尔量M0.0进行选择，假设输入IN0的值为15，IN1为27，数据类型为整数型，当M0.0的信号状态为0时，可见输出OUT指定地址中存放的数据为15，即将输入IN0里的数据复制到了输出OUT中，当M0.0的信号状态为1时，输出OUT地址中的数据立即变为27，说明将输入IN1中的数据复制到输出OUT中，如图12-14所示。程序执行过程分析3.选择与多路复用指令知识准备（2）多路复用指令MUX“多路复用”指令助记符是MUX，取自英文单词Multiplex的缩写，是多路复用，多路传输的意思，指令格式如图12-15所示。指令功能：多路复用指令可以将所选输入的数据复制到输出OUT中去。①输入操作数包含K，IN0，IN1，ELSE等，输出为OUT，多路复用指令能够根据输入参数K的值，选中某个输入数据，并将该数据传送到输出参数OUT指定的地址中去；②MUX的可选输入数可以扩展，点击指令功能框中的星号，就可以增加输入参数IN的个数，同时输入会在该功能框中自动编号，从IN0开始，每个新输入的编号会连续递增。也可以删除某个输入参数IN；③当K=0时，将选中输入参数IN0，并将IN0的数据传送至输出OUT，当K=1时，把输入参数IN1的数据传送至输出OUT，依次类推。如果K的值大于可用的输入个数，则是将参数ELSE的值复制到输出OUT中。程序执行过程分析3.选择与多路复用指令知识准备例12-8：利用多路复用指令编写程序，初始状态下参数K的值等于0，所以会将输入IN0的值传送给输出OUT，此时OUT指定地址MW100中的数据同IN0，等于10，同时指令输出ENO为1状态。将输入参数K的值修改为1，执行多路复用指令，会将IN1中的数据11传送给输出OUT，再次修改K的值为3，因为可用的输入操作数只有IN0和IN1两个，并没有IN3，此时K的值已经大于了可用的输入个数，所以便将输入ELSE的数据传送到OUT中，输出OUT中的数据为16进制数000C，等于十进制数12，并且输出ENO为0状态，如图12-16所示。程序执行过程分析3.选择与多路复用指令知识准备（2）多路分用指令DEMUX多路分用指令DEMUX，格式如图12-17所示。指令功能：输入操作数为K和IN，输出有OUT0、OUT1及ELSE等多个，多路分用指令能够根据输入参数K的值，将输入IN的内容复制到选定的输出中去，其他输出则保持不变。①K=0时，将输入IN的数据复制到输出OUT0中，K=1时，将输入IN的数据复制到输出OUT1中，依次类推。如果参数K的值大于可用的输出个数，则会将IN的值输出给参数ELSE，同时ENO为0状态；②点击指令功能框中的星号同样可以增加输出参数OUT的个数；③输入参数K的数据类型为整数型，IN、ELSE和OUT的数据类型应相同，可以是字节、字、双字、整数型、实数等。程序执行过程分析3.选择与多路复用指令知识准备例12-8：利用多路分用指令编写程序，初始状态下参数K的值等于0，所以会将输入IN的数据3复制到输出OUT0中，使得OUT0中的数据为3，且指令输出ENO为1状态。修改参数K的值为1，则指令执行的结果是将输入IN中的数据3复制到OUT1中，再将K的值修改为2，此时输出只有OUT0和OUT1，没有OUT2，K的值已然大于了可用的输出个数，所以会将输入IN的数据复制到输出ELSE指定的地址中去，此时ELSE指定的地址中存入数据3，输出ENO由先前的1状态变为0状态，如图12-18所示。程序执行过程分析1.抢答器控制系统I/O分配任务实施任务实施2.设计PLC控制接线图程序执行过程分析3.新建项目及组态任务实施（1）打开西门子PLC博途软件，在Portal视图中，单击“创建新项目”，并输入项目名称“四人抢答器控制”，路径和作者等信息，然后单击“创建”即可生成新项目。（2）在项目树中，单击“添加新设备”，选择CPU型号和版本号（必须与实际设备相匹配）。程序执行过程分析4.程序设计任务实施（1）创建PLC变量表在项目树中，选择“PLC_1”→“PLC变量”，双击“添加新变量表”，变量表名为默认设置。PLC变量表如图12-20所示。程序执行过程分析OB1程序程序执行过程分析OB1程序程序执行过程分析知