情境2单设备PLC控制

情境2：单设备PLC控制任务4：铁塔之光工作原理：铁塔之光是利用彩灯对铁塔进行装饰，从而达到烘托铁塔的效果。针对不同的场合对彩灯的运行方式也有不同的要求，对于要求彩灯有多种不同运行方式的情况下，采用PLC中的一些特殊指令来进行控制就显的尤为方便。训练目标：1、熟悉数据处理、数学运算等功能指令的使用。2、理解七段译码器的工作原理。3、进一步掌握I/O的分配与连接方法。控制要求：PLC运行后，灯光自动开始显示，有时每次只亮一盏灯，顺序从上向下，或是从下向上；有时从底层从下向上全部点亮，然后又从上向下熄灭。运行方式多样，学生可自行设计。2.2数据处理指令•2.2.1SIMATIC数据传送指令•1.字节、字、双字和实数的传送•将输人的数据(IN)传送到输出(OUT)，传送过程中不改变数的大小。•2.字节、字、双字的块传送指令•将从输入地址(JN)开始的N个数据传送到输出地址(OUT)开始的N个单-元，N=l255，N为字节变量授课内容：•3.字节交换指令•字节交换SWAP(swapBytes)指令交换输人字(IN)的高字节与低字节。•4.宇节立即读写指令•字节立即读MOV—BIR(MoveByteImmediateRead)指令读取IN输入端给出的1个字节的物理输入点(IB)，并将结果写入OUT。•字节立即写MOVBIW(MoveByteImmediateWrite)指令将输入(IN)给出的1字节数值写入OUT端给出的物理输出点(0B)。两条指令的IN和OUT都是字节变量。存储器填充指令存储器填充指令FILL用输入值（IN）填充从输出OUT开始的N个字，字节型整数N=1~255。LDI0.0EUFILL0,VW0,100在上图所示的程序中，当I0.0接通时，存储器填充指令将字型数据0填充到从VW100开始的100个字中，该指令可以用于对某个区域存储器进行清零操作。2.2.2移位与循环移位指令1.字节、字、双字右移位和左移位指令移位指令将输入值IN右移或者左移N位，并将输出结果装载到OUT中。移位指令对移出的位自动补零。如果位数N大于或等于最大允许值（对于字节操作为8，对于字操作为16，对于双字操作为32），那么移位操作的次数为最大允许值。如果移位次数大于0，溢出标志位(SM1.1)上就是最近移出的位值。如果移位操作的结果为零，零存储器位（SM1.0）置位。字节操作是无符号的，对于字和双字操作，当使用符号数据类型时，符号位也被移动。（1）字节右移指令下图所示的梯形图程序段为一个右移位指令使用程序，字节传送指令在I0.0接通时，将数据128传送到QB0中，此时PLC的输出端子上，Q0.7所对应的指示灯亮。当接通一次I0.1时，执行字节右移位指令，QB0中数据右移一位，输出端子上Q0.6所对应的指示灯亮。第二次接通I0.1时，QB0中的数据会再次右移一位，Q0.5所对应的指示灯会亮。LDI0.0EUMOVB128,QB0LDI0.1EUSRBQB0,1（2）字节左移指令下图所示的梯形图程序为一个左移位使用程序，字节传送指令在I0.0接通时，将数据1传送到QB0中，此时PLC的输出端子上，Q0.0所对应的指示灯亮。当接通一次I0.1时，执行字节左移位指令，QB0中数据左移一位，输出端子上Q0.1所对应的指示灯亮。第二次接通I0.1时，QB0中的数据会再次左移一位，Q0.2所对应的指示灯会亮。LDI0.0EUMOVB1,QB0LDI0.1EUSLBQB0,1（3）字和双字移位指令的使用方法与字节移位指令的使用方法类似。2．循环右移和循环左移指令循环移位指令将输入值IN循环右移或者循环左移N位，并将输出结果装载到OUT中。如果位数N大于或者等于最大允许值（对于字节操作为8，对于字操作为16，对于双字操作为32），S7-200在执行循环移位之前，会执行取模操作，得到一个有效的移位次数。取模操作的结果对于字节操作为0到7，对于字操作为0到15，对于双字操作为0到31。如果移位次数为0，循环移位指令不执行。如果循环移指令执行，最后一位的值会复制到溢出标志位（SM1.1）。字节操作是无符号的，对于字和双字操作，当使用符号数据类型时，符号位也被移位。下图所示的梯形图程序为字节循环左移指令的运用。当I0.0接通后，PLC的Q0.0~Q0.7八个输出端子间隔一秒，依次循环点亮。LDI0.0LPSEUMOVB1,QB0LPPASM0.5EURLBQB0,12.４.1数学运算指令2.4.1.1加减法指令在PLC的指令表中分别提供整数、双整数与实数的加减乘除。加减指令在使用梯形图的方式表示时，分别执行下列运算：加法：IN1+IN2=OUT减法：IN1—IN2=OUTIN1+OUT=OUTOUT—IN1=OUT整数加法（+I）或者整数减法（—I）指令，将两个16位整数相加或者相减，产生一个16位结果。双整数加法（+D）或者双整数减法（—D）指令，将两个32位整数相加或者相减，产生一个32位结果。实数加法(+R)或者实数减法(—R)指令，将两个32位实数相加或者相减，产生一个32位实数结果。1.加法指令图2-4-1整数加法指令LDI0.0EUMOVW+500,QW0+I+180,QW01.加法指令图2-4-2双整数相加指令LDI0.0EUMOVDVD0,VD100+DVD4,VD1001.加法指令图2-4-3实数相加指令LDI0.0EUMOVR12.5,VD0+R21.7,VD0图2-4-4通信参数设置对话框LDI0.0EUMOVW+250,QW0-I+123,QW02.减法指令图2-4-5双整数相减指令LDI0.0EUMOVDVD100,VD300-DVD200,VD3002.减法指令图2-4-6实数相减指令LDI0.0EUMOVR10.8,VD0-R6.6,VD02.减法指令3.加1与减1指令加1、减1指令用于自增、自减操作，以实现累加计数和循环控制等程序的编制。其梯形图为指令盒格式，加1、减1指令操作数可以是字节（无符号数）、字或双字（有符号数）。1）加1指令运行图2-7所示的字节加1程序后，可以观察到，I0.0接通一次QB0中的数值加1，也可以从PLC输出端指示灯或状态表中查看到QB0中数据的变化。图2-4-7字节加1指令LDI0.0EUINCBQB02）减1指令字节减指令的使用方法与字节加1指令使用方法相同。如图2-8所示为字节减1指令的使用方法。图2-4-8字节减1指令LDI0.0EUDECBQB02.4.1.2乘除法指令在PLC乘除指令在使用梯形图的方式表示时，分别执行下列运算：乘法：IN1*IN2=OUT除法：IN1/IN2=OUTIN1*OUT=OUTOUT/IN1=OUT整数乘法（*I）或者整数除法(/I)指令，将两个16位整数相乘或者相除，产生一个16位结果。（对于除法，余数不被保留。）双整数乘法(*D)或者双整数除法指令(/D)，将两个32位整数相乘或者相除产生一个32位结果。（对于除法，余数不被保留。）实数乘法(*R)或者实数除法指令(/D)，将两个32位实数相乘或者相除，产生一个32位的实数结果。2.4.2SIMATIC逻辑运算指令1.取反指令梯形图中的取反（求反码）指令将输入IN中的二进制数逐位取反，即二进制数的各位由0变1，由1变0，并将结果装入到OUT中。取反指令影响零标志位SM1.0。字取反指令（INVW）和双字取反指令(INVD)的使用方法与字节取反指令（INVB）的使用方法相同。图2-4-9取反指令LDI0.0EUINVBQB02.逻辑与指令(WAND)逻辑与操作指令包括字节（B）、字（W）和双字(DW)等三种数据长度的与操作指令。逻辑与指令功能：使能输入有效时，把两个输入逻辑数按位相与，得到一个逻辑运算结果，送到OUT指定的存储器单元输出。图2-4-10逻辑与指令LDI0.0MOVB255,QB0MOVBQB0,QB1ANDB170,QB13.逻辑或指令(WOR)逻辑或操作指令包括字节（B）、字（W）和双字（DW）指令等三种数据长度的或操作指令。逻辑或指令的功能：使能输入有效时，把两个输入逻辑数按位相或，得到一个逻辑运算结果，送到OUT指定的存储器单元输出。图2-4-11逻辑或指令LDI0.0LPSMOVB170,QB0AENOMOVB85,QB1LPPMOVBQB0,QB2ORBQB1,QB24.逻辑异或指令（WXOR）逻辑异或操作指令包括字节（B）、字（W）、双字（DW）等三种数据长度的异或操作指令。逻辑异或指令的功能：使能输入有效时，把两个输入逻辑数按位相异或，得到一个逻辑运算结果，送到OUT指定的存储器单元输出。图2-4-12字节异或指令LDI0.0LPSMOVB50,QB0AENOMOVB125,QB1LPPMOVBQB0,QB2XORBQB1,QB2段译码指令段码指令(SEG)根据输入字节(IN)低4位确定的16进制数产生点亮7段显示器各段的代码，并送到输出字节OUT。段译码指令的显示关系见图2-13所示。图2-4-13段译码指令使用的七段显示编码操作步骤1、先将PLC主机上的电源开关置于关状态，严格按实物接线图接线，注意12V和24V电源的正负不要短接，电路不要短路，否则会损坏PLC触点。2、将电源线插进PLC主机表面的电源孔中，再将另一端插到220V电源插板上。3、将PLC主机的电源开关拨到开状态，并且必须将PLC串口置于STOP状态，然后通过计算机或编程器将程序下载到PLC中，下载完后，将PLC串口置于RUN状态。4、PLC运行后，灯光自动开始显示，有时每次一只灯，向上或向下；有时从底层从下向上全部点亮，然后又从上向下熄灭。I/O分配表：I/O接线图实物接线图参考程序