數據處理、運算指令及應用

本章要點

數據傳送、移位、轉換指令的介紹、應用及實訓

算術運算、邏輯運算、遞增/遞減、填充指令指令的介紹、應用及實訓5.1數據處理指令5.1.1數據傳送指令1.字節、字、雙字、實數單個數據傳送指令MOVLADSTLMOVBIN，OUTMOVWIN，OUTMOVDIN，OUTMOVRIN，OUT【例5-1】將變量存儲器VW10中內容送到VW100中。LDI0.1MOVWVW10,VW1002.字節、字、雙字、實數數據塊傳送指令BLKMOVLADSTLBMBIN，OUT，NBMWIN，OUT，NBMDIN，OUT，N操作數及數據類型IN：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB。OUT：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB。 數據類型：字節IN：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW。OUT：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AQW。數據類型：字IN/OUT ：VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD。數據類型：雙字N：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量；數據類型：字節；數據范圍：1-255功能使能輸入有效時，即EN=1時，把從輸入IN開始的N個字節（字、雙字）傳送到以輸出OUT開始的N個字節（字、雙字）中【例5-2】程序舉例：將變量存儲器VB20開始的4個字節（VB20-VB23）中的數據，移至VB100開始的4個字節中（VB100-VB103）。LDI0.0BMBVB20，VB100，4程序執行后，將VB20～VB23中的數據30、31、32、33送到VB100～VB103。執行結果如下：數組1數據 30 31 32 33數據地址 VB20 VB21VB22 VB23塊移動執行后：數組2數據 30 31 32 33數據地址VB100VB101VB102 VB1035.1.2移位指令及應用舉例1.左、右移位指令LADSTLSLBOUT，NSRBOUT，NSLWOUT，NSRWOUT，NSLDOUT，NSRDOUT，N說明：在STL指令中，若IN和OUT指定的存儲器不同，則須首先使用數據傳送指令MOV將IN中的數據送入OUT所指定的存儲單元。如：MOVBIN，OUTSLBOUT，N2.循環左、右移位指令LADSTLRLBOUT，NRRBOUT，NRLWOUT，NRRWOUT，NRLDOUT，NRRDOUT，N在STL指令中，若IN和OUT指定的存儲器不同，則須首先使用數據傳送指令MOV將IN中的數據送入OUT所指定的存儲單元。如：MOVBIN，OUTSLBOUT，N【例】程序應用舉例，將AC0中的字循環右移2位，將VW200中的字左移3位。【例】用I0.0控制接在Q0.0～Q0.7上的8個彩燈循環移位，從右到左以0.5s的速度依次點亮，保持任意時刻只有一個指示燈亮，到達最左端后，再從右到左依次點亮。LDSM0.1//首次掃描時MOVB1,QB0//置8位彩燈初態LDI0.0//T37產生周期為ANT370.5s的移位脈沖TONT37,+5

LDT37//每來一個脈沖RLBQB0,1彩燈循環左移1位3.移位寄存器指令（SHRB）SHRBDATA，S-BIT，N（1）移位寄存器指令SHRB將DATA數值移入移位寄存器。EN為使能輸入端，連接移位脈沖信號，每次使能有效時，整個移位寄存器移動1位。DATA為數據輸入端，連接移入移位寄存器的二進制數值，執行指令時將該位的值移入寄存器。S_BIT指定移位寄存器的最低位。N指定移位寄存器的長度和移位方向，移位寄存器的最大長度為64位，N為正值表示左移位，輸入數據（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。（2）DATA和S-BIT的操作數為I,Q,M,SM,T,C,V,S,L。數據類型為：BOOL變量。N的操作數為VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量。數據類型為：字節。【例】移位寄存器應用舉例。LDI0.0EUSHRBI0.1,M10.0,+4【例】用PLC構成噴泉的控制。用燈L1～L12分別代表噴泉的12個噴水注。（1）控制要求：按下起動按鈕后，隔燈閃爍，L1亮0.5秒后滅，接著L2亮0.5秒后滅，接著L3亮0.5秒后滅，接著L4亮0.5秒后滅，接著L5、L9亮0.5秒后滅，接著L6、L10亮0.5秒后滅，接著L7、L11亮0.5秒后滅，接著L8、L12亮0.5秒后滅，L1亮0.5秒后滅，如此循環下去，直至按下停止按鈕。如圖5-8所示。（2）I/O分配輸入輸出（常開）起動按鈕：I0.0L1：Q0.0L5、L9：Q0.4（常閉）停止按鈕：I0.1L2：Q0.1L6、L10：Q0.5L3：Q0.2L7、L11：Q0.6L4：Q0.3L8、L12：Q0.7分析：應用移位寄存器控制，根據噴泉模擬控制的8位輸出（Q0.0～Q0.7），須指定一個8位的移位寄存器（M10.1～M11.0），移位寄存器的S-BIT位為M10.1，并且移位寄存器的每一位對應一個輸出。T38構成0.5s產生一個機器掃描周期脈沖的脈沖發生器第八個脈沖到來時M11.0置位為1，同時通過與T37并聯的M11.0常開觸點使M10.0置位為1T37（M10.0）延時0.5s導通一個掃描周期第八個脈沖到來時M11.0置位為1，同時通過與T37并聯的M11.0常開觸點使M10.0置位為15.1.3轉換指令

轉換指令是對操作數的類型進行轉換，并輸出到指定目標地址中去。轉換指令包括數據的類型轉換、數據的編碼和譯碼指令以及字符串類型轉換指令。不同功能的指令對操作數要求不同。類型轉換指令可將固定的一個數據用到不同類型要求的指令中，包括字節與字整數之間的轉換，整數與雙整數的轉換，雙字整數與實數之間的轉換,BCD碼與整數之間的轉換等。1.字節與字整數之間的轉換LADSTLBTIIN，OUTITBIN，OUT操作數及數據類型IN：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量,數據類型：字節OUT：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AC,數據類型：整數IN：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW,AC,常量,數據類型：整數OUT：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,數據類型：字節功能及說明BTI指令將字節數值（IN）轉換成整數值，并將結果置入OUT指定的存儲單元。因為字節不帶符號，所以無符號擴展ITB指令將字整數（IN）轉換成字節，并將結果置入OUT指定的存儲單元。輸入的字整數0至255被轉換。超出部分導致溢出，SM1.1=1。輸出不受影響2.字整數與雙字整數之間的轉換LADSTLITDIN，OUTDTIIN，OUT操作數及數據類型IN：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AIW,AC,常量,數據類型：整數OUT：VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,數據類型：雙整數IN：VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,HC,AC,常量,數據類型：雙整數OUT：VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AC,數據類型：整數功能及說明ITD指令將整數值（IN）轉換成雙整數值，并將結果置入OUT指定的存儲單元。符號被擴展DTI指令將雙整數值（IN）轉換成整數值，并將結果置入OUT指定的存儲單元。如果轉換的數值過大，則無法在輸出中表示，產生溢出SM1.1=1，輸出不受影響3.雙整數與實數之間的轉換LADSTLDTRIN，OUTROUNDIN，OUTTRUNCIN，OUT功能及說明DTR指令將32位帶符號整數IN轉換成32位實數，并將結果置入OUT指定的存儲單元ROUND指令按小數部分四舍五入的原則，將實數（IN）轉換成雙整數值，并將結果置入OUT指定的存儲單元TRUNC（截位取整）指令按將小數部分直接舍去的原則，將32位實數（IN）轉換成32位雙整數，并將結果置入OUT指定存儲單元4.BCD碼與整數的轉換LADSTLBCDIOUTIBCDOUT功能及說明BCD-I指令將二進制編碼的十進制數IN轉換成整數，并將結果送入OUT指定的存儲單元。IN的有效范圍是BCD碼0至9999I-BCD指令將輸入整數IN轉換成二進制編碼的十進制數，并將結果送入OUT指定的存儲單元。IN的有效范圍是0至9999LAD和STL指令中，IN和OUT的操作數地址相同。若IN和OUT操作數地址不是同一個存儲器，對應的語句表指令為：MOVINOUTBCDIOUT5.譯碼和編碼指令LADSTLDECOIN,OUTENCOIN,OUT操作數及數據類型IN:VB,IB,QB,MB,SMB,LB,SB,AC,常量。數據類型：字節OUT：VW,IW,QW,MW,SMW,LW,SW,AQW,T,C,AC。數據類型：字IN:VW,IW,QW,MW,SMW,LW,SW,AIW,T,C,AC,常量。數據類型： 字OUT：VB,IB,QB,MB,SMB,LB,SB,AC。數據類型：字節功能及說明譯碼指令根據輸入字節（IN）的低4位表示的輸出字的位號，將輸出字的相對應的位，置位為1，輸出字的其他位均置位為0編碼指令將輸入字（IN）最低有效位（其值為1）的位號寫入輸出字節（OUT）的低4位中【例】譯碼編碼指令應用舉例。LDI1.0DECOAC2,VW40//譯碼ENCOAC3,VB50//編碼若（AC2）=2，執行譯碼指令，則將輸出字VW40的第二位置1，VW40中的二進制數為2#0000000000000100；若（AC3）=2#0000000000000100，執行編碼指令，則輸出字節VB50中的碼為2。6.七段顯示譯碼指令LADSTL功能及操作數SEGIN，OUT功能：將輸入字節（IN）的低四位確定的16進制數（16#0～F），產生相應的七段顯示碼，送入輸出字節OUTIN：VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量。OUT：VB,IB,QB,MB,SMB,LB,AC。IN/OUT的數據類型：字節【例5】編寫顯示數字0的七段顯示碼的程序。LDI0.1SEG0,AC1程序運行結果為AC1中的值為16#3F(2#00111111)。5.1.4天塔之光的模擬控制實訓

1.實訓目的（1）掌握移位寄存器指令的應用方法（2）用移位寄存器指令實現天塔之光控制系統（3）掌握PLC的編程技巧和程序調試的方法

天塔之光控制示意圖2.控制要求如圖所示的天塔的燈光，可以用PLC控制燈光的閃耀移位及時序的變化等。控制要求如下：按起動按鈕，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……循環下去，直至按下停止按鈕。3.I/O分配輸入輸出起動按鈕：I0.0L1：Q0.0L4Q0.3L7：Q0.6L10Q1.1停止按鈕：I0.1L2：Q0.1L5Q0.4L8：Q0.7L11Q1.2L3：Q0.2L6Q0.5L9：Q1.0L12Q1.34.程序設計分析：根據燈光閃亮移位，分為19步，因此可以指定一個19位的移位寄存器（M10.1～M10.7，M11.0～M11.7，M12.0～M12.3），移位寄存器的每一位對應一步。而對于輸出，如：L1（Q0.0）分別在“5、6、7、8、9、10、13、14、15、16、17”步時被點亮，即其對應的移位寄存器位“M10.5、M10.6、M10.7、M11.0、M11.1、M11.2、M11.5、M11.6、M12.0、M12.1”置位為1時，Q0.0置位為1，所以需要將這些位所對應的常開觸點并聯后輸出Q0.0，以此類推其他的輸出。移位寄存器移位脈沖和數據輸入配合的關系、參考程序如圖所示。移位寄存器移位脈沖和數據輸入配合的關系5.2算術運算、邏輯運算指令5.2.1算術運算指令整數與雙整數加減法指令格式LADSTLMOVWIN1，OUT+IIN2，0UTMOVWIN1，OUT-IIN2，0UTMOVDIN1，OUT+DIN2，0UTMOVDIN1，OUT+DIN2，0UT功能IN1+IN2=OUTIN1-IN2=OUTIN1+IN2=OUTIN1-IN2=OUT如指定INI=OUT，則語句表指令為：+IIN2，OUT；如指定IN2=OUT，則語句表指令為：+IIN1，OUT。在整數減法的梯形圖指令中，可以指定IN1=OUT，則語句表指令為：-IIN2，OUT。【例】求5000加400的和，5000在數據存儲器VW200中，結果放入AC0。LDI0.0MOVWVW200,AC0//VW200→AC0+I+400,AC0//VW200+400=AC02.整數乘除法指令MOVWIN1，OUT*IIN2，0UTMOVWIN1，OUT/IIN2，0UTMOVDIN1，OUT*DIN2，0UTMOVDIN1，OUT/DIN2，0UTMOVWIN1，OUTMULIN2，OUTMOVWIN1，OUTDIVIN2，OUTIN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUTIN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUTIN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUT【例】乘除法指令應用舉例LDI0.0MULAC1VD100DIVVW10VD200注意：因為VD100包含：VW100和VW102兩個字，VD200包含：VW200和VW202兩個字，所以在語句表指令中不需要使用數據傳送指令。3.實數加減乘除指令MOVDIN1，OUT+RIN2，0UTMOVDIN1，OUT-RIN2，0UTMOVDIN1，OUT*RIN2，0UTMOVDIN1，OUT/RIN2，0UTLDI0.0+RAC1,VD100/RVD100,AC04.數學函數變換指令SQRTIN，OUTLNIN，OUTEXPIN，OUTSININ，OUTCOSIN，OUTTANIN，OUT三角函數指令：將一個實數的弧度值IN分別求SIN、COS、TAN，得到實數運算結果，從OUT指定的存儲單元輸出。例如：求23=EXP（3*LN（2））=8；27的3次方根=271/3=EXP（1/3*LN（27））=3。操作數及數據類型:實數【例】求45o正弦值LDI0.1MOVR3.14159,AC1/R180.0,AC1*R45.0,AC1SINAC1,AC0分析：先將45o轉換為弧度：（3.14159/180）*45，再求正弦值。5.2.2邏輯運算指令ANDBIN1，OUTANDWIN1，OUTANDDIN1，OUTORBIN1，OUTORWIN1，OUTORDIN1，OUTXORBIN1，OUTXORWIN1，OUTXORDIN1，OUTINVBOUTINVWOUTINVDOUT【例】邏輯運算編程舉例//字節與操作LDI0.0ANDBVB1,VB2//字或操作MOVWVW100,VW300ORWVW200,VW300//雙字異或操作XORDAC0,AC1//字節取反操作MOVBVB5,VB6INVBVB6運算過程如下：VB1VB2VB200011100WAND11001101→00001100VW100VW200VW3000001110111111010WOR1110000011011100→1111110111111110VB5VB600001111INV111100005.2.3遞增、遞減指令遞增字節（字、雙字）和遞減字節指令在輸入字節（字、雙字）上加1或減1，并將結果置入OUT指定的變量中。遞增和遞減字節運算不帶符號。INCBOUTDECBOUTINCWOUTDECWOUTINCDOUTDECDOUT說明：（1）EN采用一個機器掃描周期的短脈沖觸發；使ENO=0的錯誤條件：SM4.3（運行時間），0006（間接地址），SM1.1溢出）（2）影響標志位：SM1.0（零），SM1.1（溢出），SM1.2（負數）。（3）在梯形圖指令中，IN和OUT可以指定為同一存儲單元，這樣可以節省內存，在語句表指令中不需使用數據傳送指令。5.2.4運算單位轉換實訓

1.實訓目的（1）掌握算術運算指令和數據轉換指令的應用。（2）掌握建立狀態表調試程序的方法及學會數據塊的使用。（3）掌握在工程控制中，進行運算單位轉換的的方法及步驟。2.實訓內容將英寸轉換成厘米，已知VW100的當前值為英寸的計數值，1英寸=2.54厘米。3.寫入程序、編譯并下載到PLC分析：將英寸轉換為厘米的步驟為：將VW100中的整數值英寸→雙整數英寸→實數英寸→實數厘米→整數厘米。//（VD4）=2.54LDSM0.1MOVR2.54,VD4//將計數器數值（英寸）載入AC1LDI0.0ITDVW100AC1//將數值轉換為實數DTRAC1