PLC(FX2N)小数点(浮点)运算编程研究讲义2012

1gPLC（FX2N）浮点(小数点)运算编程研究讲义2012目录PLC（FX2N)浮点（小数）运算编程概要实验一将一个整数转变为一个二进制小数，并存入FX2N的Dn中（产生一个浮点数，存入FX2N的Dn中）实验二将2个二进制小数（或其中一个常数K、H）进行四则运算实验三一个二进制小数，如何在LED数码显示器，或者组态王上显示监控实验四二进制浮点数运算实例实验五任意位浮点数（小数）的输入附1：PLC数值显示（LED数码显示器）含小数点方法附2：PLC（FX2N）中输入小数小结、要点：PLC（FX2N)浮点（小数）运算编程概要1、PLC（FX2N）浮点数（小数）概论：二进制小数概念：二进制小数在PLC（FX2N）中存储占用32位(即占用2个连续编号的Dn、Dn+1)，最高位bit31位是符号位（1是负数，0是正数），其他位（bit30~bit0）是数值位，数值位分尾数段和指数段，bit0~bit22共23位是尾数段，bit23~bit30共8位是指数段；注：二进制小数不是按2的补码处理；bit0bit1bit2bit3bit4bit5bit6bit7bit8bit9bit10bit11bit12bit13bit14bit15bit16bit17bit18bit19bit20bit21bit22bit23bit24bit25bit26bit27bit28bit29bit30bit31符号位指数段(8位)尾数段(23位)(1位)DnDn+1二进制小数在PLC(FX2N)中存入形式数值位(31位)浮点数（小数）运算规则概念进行浮点数（小数）运算的各Dn只能是二进制小数、常数K、H；不能是整数或十进制小数；若Dn中数据是整数，需用FLT指令转化为二进制小数形式，再参与运算；若Dn中数据是十进制小数，需用EBIN指令转化为二进制小数形式，再参与运算；若Dn中数据是常数K、H，可直接参与运算，无需转化，因其在参与运算过程中会自动转化；浮点数运算中指令前一般应加D，因参与运算的二进制小数都占有二个连续的Dn、为32位数据；2浮点数运算的种类在PLC（FX2N）中有加9EADD）、减（ESUB）、乘（EMUL）、除（EDIV）、正弦（SIN）、余弦（COS）、正切（TAN）、数类转化（FLT、INT、EBIN、EBCD）、比较（ECMP、CZCP）等等；二进制小数的PLC处理中的监控：因二进制小数数值与指数占用了二个连续的Dn，且难以区别，故难以在组态王等上监控（如LED数码显示器、组态王等）、监控的数据只是乱码，故若要监控需将这些二进制小数用EBCD指令转化为十进制小数，十进制小数占用连续二个Dn，编号大的为指数段，编号小的为尾数值、区别明确，易于监控；如：3130DD；其中D30为尾数值、D31为指数段；注：在FX2N仿真软件上易监控仿真结果；十进制小数概念：十进制小数在PLC（FX2N）中占用32位，在PLC内部存储时采用2个连续编号的Dn、Dn+1，编号小的保存尾数段（Dn），编号大的保存指数段（Dn+1）；如：3130DD；其中D30为尾数值、D31为指数段；bit0bit1bit2bit3bit4bit5bit6bit7bit8bit9bit10bit11bit12bit13bit14bit15bit16bit17bit18bit19bit20bit21bit22bit23bit24bit25bit26bit27bit28bit29bit30bit31符号位指数段(16位)尾数段(16位)(1位)DnDn+1十进制小数在PLC(FX2N)中存入形式符号位(1位)十进制小数的运算：十进制小数无法在PLC（FX2N）中直接进行运算处理，需用EBIN指令转化为二进制小数再进行运算；十进制小数的数值监控作用：十进制小数易于数值监控，而二进制小数难以直接监控，直接监控数值往往为乱码，故PLC中二进制小数若需监控，可用EBCD指令将其转化为十进制小数；注：十进制小数在FX2N仿真软件上监控反而出现乱码；二~十进制数相互转化中的误差：在二进制小数转化为十进制小数、或十进制小数转化为二进制小数过程中，易产生一定的误差，因有效数字四舍五入的缘故；因某些自动控制采用浮点数可提高控制精度与品质，故需浮点数运算及处理；因某些自动控制部件只能采用整数，故需将浮点数转化为整数，其转化过程有四舍五入，将产生一定的误差。2、得到一个二进制小数的方法概要（与得到一个十进制小数的方法互为逆运算）：方法一：如产生一个二进制小数254.6（往D20中存入一个二进制小数254.6）；先往D0中送入一个整数（2546）；MOVK2546D0；再用二进制整数转化为二进制小数指令FLT转化得到二进制小数形式，存入D10（2546.00）；FLTD0D10；注：FLT指令仅是将整数的表示形式转化为小数的表现形式（2546---2546.00），但3此数值实质上仍是整数；最后将二进制小数形式除以常数10的倍数，得到所需小数后为几位的二进制小数（254.6）；DEDIVD10K10D20；注：小数处理指令与整数处理指令类似，只是前面加E，表示属小数处理指令；另外小数数值占二个Dn，为32位，故运算指令前需加D；注：二进制小数因是32位数值，整个数值254.6占了（D21）D20；注:方案一PLC软件监控仿真结果正常；组态王监控为乱码；例程：方法二：如产生一个二进制小数254.6（往D10中存入一个二进制小数254.6）；将一个需转化的整数送入D0（2546）；MOVK2546D0；；再将一个负数（为小数的位数）送入D1；MOV-1D1；注：上述二个Dn标号必须连续、且存放整数的Dn标号应在前（D0）、存放负数的Dn标号应在后（D1）；最后用十进制小数转化为二进制小数指令EBIN转化得到所需的二进制小数（254.6）；DEBIND0D10；注：小数处理指令与整数处理指令类似，只是前面加E，表示属小数处理指令；另外小数数值占二个Dn，为32位，故运算指令前需加D；注：二进制小数因是32位数值，整个数值254.6占了（D21）D20；注:方法二PLC软件监控仿真为乱码；组态王监控为乱码；例程：3、得到一个十进制小数的方法概要（与得到一个二进制小数的方法互为逆运算）：方法一:将一个二进制小数通过EBCD指令(二进制小数转化为十进制小数指令)转化得到；注:直接结果显示PLC监控仿真为乱码,可在组态王等上用尾数\指数形式显示结果Dn-Dn+1；4方法二：先往Dn中送入一个整数；再往Dn+1中送入一个负数（为小数的位数）；注：上述二个Dn标号必须连续、且存入整数的Dn标号在前（Dn）、存入负数的Dn标号在后（Dn+1）。注:直接结果显示PLC监控仿真为乱码,可在组态王等上用尾数\指数形式显示结果Dn-Dn+1；5实验一将一个整数转变为一个二进制小数，并存入FX2N的Dn中（产生一个浮点数，存入FX2N的Dn中）1、具体实例：将一个整数12，转变为二进制小数1.2，存入（D21）D20中；为了在组态王上易监控，再转化为十进制小数存入（D31）D30中；并用D30-D31方式在组态王显示结果。2、程序1段及分析：先将常数（整数）12存入D0中；再用FLT指令将D0中的常数（整数）转变为二进制小数形式（12.00）存入D11（D10）中；最后用二进制小数除法指令DEDIV得到1位小数的二进制小数（1.200）存入（D21）D20中；M8002[MOVK12D0]将常数12存入D0中[FLTD0D10]将D0中整数12转变为二进制带小数12.00并存入D11、D10中[DEDIVD10K10D20]将D11、D10中二进制小数12.00除10结果1.2存入D21、D20中3、程序1段PLC仿真：4、程序2段及分析：为了实现（D21）D20中数值的组态王监控，先用DEBCD指令将其转化为十进制小数、存入（D31）D30中；M8002[DEBCDD20D30]将D21、D20中的二进制小数1.2转变为十进制小数1.2并存入D31、D30中5、程序2段PLC仿真：66、程序3段及分析、PLC仿真：十进制小数（D31）D30中指数段（D31）值作正负值判别，若是负值则求补码，再显示；若是正值则不需处理，直接显示；（指数段作正负判别是为了：若可能出现负数，需求补码处理成原码绝对值----十进制小数的指数一般都是负数，如此处-3）；7、程序4段及分析、PLC仿真：十进制小数（D31）D30中尾数段（D30）值作正负值判别，若是负值则求补码，再显示；若是正值则不需处理，直接显示；（尾数段作正负判别是为了：若可能出现负数，需求补码处理成原码绝对值----为负数的十进制小数时才可能出现，此处不是）；8、组态王监控结果及说明：在组态王监控中，原数D0=12，将其转化为1.200存入(D31)D30，并用D30-D31方式显示（1199×10-3）：79、总的PLC程序及解说、仿真结果：10、几点说明：将一个整数转变为二进制小数形式，用FLT指令；二进制小数形式数在FX2N中：占用二个连续Dn存储，占32位；b0位—b22位（共23位）是尾数位；b23位—b30位（共8位）是指数位；b31位是符号位（1为负数，0为正数）；二进制小数不是按2的补码处理；因上述规则，故二进制小数难以直接监控，直接监控会出现乱码；一般可将其转变为十进制小数，再进行监控；其整数后面（小数点后面）为三位小数形式；例如：一个整数12转变为二进制小数形式数，形式为12.000；b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b10b11b12b13b14b15D10b16b17b18b20b21b22b19b23b24b25b26b27b28b29b30b31D11二进制小数尾数段(23位)二进制小数指数段(8位)二进制小数符号位(1位)1:负数0:正数二进制小数(共32位,占2个Dn)8将二进制小数转变为十进制小数形式，用EBCD指令；十进制小数形式在FX2N中：占用二个连续Dn存储，占32位；Dn编号小的是尾数段，Dn编号大的是指数段；Dn的最高位都是符号位；十进制小数是按2的补码处理；例如：一个二进制小数转变为十进制小数存入D31、D30中，其表示形式为：3130DD，即3101199；即D30中存的是尾数段1199；D31中存的是指数段-3。因上述规则，故十进制小数可以用于直接监控；将二进制小数转变为十进制小数时，十进制小数的尾数段为4位，故转变可能会出现一定的误差。b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b10b11b12b13b14b15D30b16b17b18b20b21b22b19b23b24b25b26b27b28b29b30b31D31十进制小数尾数段(16位)十进制小数指数段(16位)十进制小数指数段符号位(1位)1:负数0:正数十进制小数(共32位,占2个Dn)十进制小数尾数段符号位(1位)1:负数0:正数9实验二将2个二进制小数（或其中一个常数K、H）进行四则运算1、具体实例：产生2个二进制小数，（D21）D20=2.4，（D26）D25=1.2，再将这2个二进制小数进行加减乘除等四则运算处理；2、FX2N程序及解说、仿真3、程序说明首先用MOV指令将整数24放入D1中、整数12放入D2中；用FLT指令将D1中的整数24转变为二进制小数形式24.00存入D10中、将D2中的整数12转变为二进制小数形式12.00存入D15中；用DEDIV指令将D10中的二进制小数形式数24.00成为具有一位小数的二进制小数2.400、用DEDIV指令将D15中的二进制小数形式数12.00成为具有一位小数的二进制小数1.200；二进制小数2.400与12.00进行加减乘除四则运算：2.4+1.2=(D31)D30；2.4-1.2=(D36)D35；2.4×1.2=(D41)D40；2.4÷1.2=(D46)D