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1、4 功能指令及其应用,功能指令及其应用,任务4.1 电动机Y-降压启动控制,【任务描述】 应用数据传送指令设计电动机Y-形降压启动控制电路和程序。指示灯在启动过程中亮，启动结束时灭。如果发生电动机过载，停止工作并且灯光报警。,4.1.1输入/输出继电器的表示格式,1输入继电器的表示格式 输入继电器是PLC输入信号的通道，输入继电器既可以按位操作，也可以按字节、字或者双字操作。 （1）位 位表示格式为：I 字节地址.位地址。如I1.0表示输入继电器第1个字节的第0位 （2）字节 字节表示格式为：IB起始字节地址。如IB0表示输入继电器第0个字节，共8位。其中第0位是最低位，第7位为最高位。其表示
2、格式如图4-1所示。,（1）位 位表示格式为：Q 字节地址.位地址。如Q0.0表示输出继电器第0个字节的第0位 （2）字节 字节表示格式为：QB起始字节地址。如QB0表示输出继电器第0个字节，共8位。其中第0位是最低位，第7位为最高位。其表示格式如图4-4所示,4.1.2 数据传送指令及应用,对数据传送指令说明如下： （1）数据传送指令的梯形图使用指令盒表示：传送指令由操作码MOV，数据类型（B/W/DW/R），使能输入端EN，使能输出端ENO，源操作数IN和目标操作数OUT构成。 （2）ENO可作为下一个指令盒EN的输入，即几个指令盒可以串联在一行，只有前一个指令盒被正确执行时，后一个指令盒
3、才能执行。 （3）数据传送指令的原理：当EN=1时，执行数据传送指令。其功能是把源操作数IN传送到目标操作数OUT中。数据传送指令执行后，源操作数的数据不变，目标操作数的数据刷新。,4.1.3 电动机Y-降压启动控制电路与程序,1控制要求 应用数据传送指令设计电动机Y-形降压启动控制电路和程序。指示灯在启动过程中亮，启动结束时灭。如果发生电动机过载，停止工作并且灯光报警。 2启动过程和控制数据 启动过程和控制数据见表4-5。,3电动机Y-形降压启动控制电路 电动机Y-形降压启动控制电路如图4-9所示。,任务4.2 手动/自动控制程序,【任务描述】 某台设备具有手动/自动两种操作方式。SB3是操
4、作方式选择开关，当SB3处于断开状态时，选择手动操作方式；当SB3处于接通状态时，选择自动操作方式，不同操作方式的进程如下： （1）手动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机运转；按停止按钮SB1，电动机停止。 （2）自动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机连续运转1min后，自动停止。按停止按钮SB1，电动机立即停止。,4.2.1 跳转指令及应用,对跳转指令与标号指令说明如下。 （1）跳转指令：改变程序流程，使程序转移到具体的标号（N）处。当跳转条件满足时，程序由JMP指令控制转至标号N的程序段去执行。 （2）标号指令：标记转移目的地的地址。 （3）注意事项：跳转指令与标号指令必须位于同一
5、个程序块中，即同时位于主程序（或子程序或中断程序）内。,2跳转程序结构 应用跳转指令的程序结构如图4-11所示。I0.3是手动/自动选择开关的信号输入端。当I0.3未接通时，执行手动程序段，反之执行自动程序段。I0.3的常开/常闭触点起联锁作用，使手动、自动两个程序段只能选择其一。,4.2.2 手动/自动控制电路与程序,1控制要求 某台设备具有手动/自动两种操作方式。SB3是操作方式选择开关，当SB3处于断开状态时，选择手动操作方式；当SB3处于接通状态时，选择自动操作方式，不同操作方式的进程如下： （1）手动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机运转；按停止按钮SB1，电动机停止。 （2）自
6、动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机连续运转1min后，自动停止。按停止按钮SB1，电动机立即停止。,3手动/自动控制电路 手动/自动控制电路如图4-12所示。,4程序梯形图和指令表 程序梯形图和指令表如图4-13所示。 在程序中，手动/自动程序段不能同时被执行，所以程序中的线圈Q0.0不能视为双线圈。 程序工作原理如下： （1）手动工作方式：当SB3处于断开状态时，I0.3常开触点分断，不执行“JMP 1”指令，而从网络2顺序执行手动控制程序段。此时，因I0.3常闭触点闭合，执行“JMP 2”指令，跳过自动控制程序段到标号2处结束。 （2）自动工作方式：当SB3处于接通状态时，I0.3常
7、开触点闭合，执行“JMP 1”指令，跳过网络2和网络3到网络4标号1处，执行网络5的自动控制程序段，然后顺序执行到指令语句结束。,任务4.3 传送带的PLC控制,【任务描述】 用传送带输送工件，数量为20个。连接I0.0端子的光电传感器对工件进行计数。当计件数量小于15时，指示灯常亮；当计件数量等于或大于15时，指示灯闪烁；当计件数量为20时，10s后传送带停止，同时指示灯熄灭。,4.3.1算术运算指令,1数据类型 （1）数据类型、长度及范围 S7-200系列PLC数据类型可以是字节、字、双字和实数型，实数采用32位来表示，数据类型、长度及范围见表4-10。,（2）常数 在S7-200系列PL
8、C编程中经常使用到常数，CPU以二进制形式存储所有常数，但使用常数可以用二进制、十进制、十六进制、ASCII码或实数等多种形式。常数的表示形式见表4-11。,2. 加/减运算指令 加减运算指令是对符号数的加减、双整数加减运算和实数加减运算。 （1）加减运算指令格式 加/减运算6种指令的梯形图指令格式如表4-12所示。,3乘除运算指令 乘除运算是对符号数的乘法运算和除法运算。包括有整数乘除运算，双整数乘除运算，整数乘除双整数输出运算和实数乘除运算等。 （1）乘除运算指令格式 乘除运算指令格式如表4-13所示。,【例4.3】算术运算指令应用实例如图4-15所示，用梯形图编程输入图（a），图（b）可
9、以通过编程软件转换后得到对应的语句表程序。 本例中，若VW10=2000，VW12=150，则执行完该段程序后，各有关结果存储单元的数值为：VW16=2150，VW18=1850，VD20=300 000，VW24= 13，VW30=5，VW32=13。,4.3.2增1/减1指令及其应用,1增1/减1指令 增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。梯形图为指令盒格式，增1减1指令操作数可以是字节、字或双字。指令格式如表4-14。,2单按钮的功率控制 （1）单按钮的功率控制电路和控制要求 控制要求是：有7个功率调节挡位，大小分别是0.5kW、1kW、1.5kW、2kW
10、、2.5kW、3kW和3.5kW，由一个功率调节按钮SB1和一个停止按钮SB2控制。第1次按下SB1时功率为0.5kW，第2次按下SB1时功率为1kW，第3次按下SB1时功率为1.5kW，第8次按下SB1或随时按下SB2时，停止加热。加热器的单按钮功率控制输入/输出端口分配见表4-15，控制电路如图4-16所示。,（2）单按钮功率控制的工序,（3）单按钮的功率控制程序,4.3.3 比较指令及其应用,比较指令是将两个数值按指定条件进行比较，条件成立时，触点闭合，去控制相应的对象，所以比较指令实际上也是一种位指令。在实际应用中，比较指令多用于上下限控制及数值条件的判断。,【例4.4】应用比较指令产
11、生断电6s、通电4s的脉冲输出信号。,【例4.5】某生产线有5台电动机，要求每台电动机间隔5s启动，试用比较指令编写启动控制程序。,4.3.4 传送带的PLC控制电路与程序,1控制要求 用如图4-20所示的传送带输送工件，数量为20个。连接I0.0端子的光电传感器对工件进行计数。当计件数量小于15时，指示灯常亮；当计件数量等于或大于15时，指示灯闪烁；当计件数量为20时，10s后传送带停止，同时指示灯熄灭。,2控制电路,3程序梯形图,任务4.4 彩灯循环点亮控制,【任务描述】 有8盏彩灯，当合上运行开关（SB1）时，八盏彩灯从左向右以1s的间隔逐个点亮，并循环。断开运行开关（SB1）时，系统停
12、止工作。,4.4.1移位指令,移位指令是使位组合的字节数据、字数据向指定方向循环、移位的指令，分为左、右移位和循环左、右移位及寄存器移位指令三大类。移位指令最大移位位数N数据类型（B、W、DW）对应的位数。 1左、右移位指令 左、右移位指令数据存储单元与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。移位指令格式如表4-20所示。,2循环左、右移位 循环移位是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用来存放最后一次被移出的位。,梯形图中DATA为数值输入，指令执行时将该位的值移入寄存器。S-BIT为寄存器的最低位。
13、N为移位寄存器的长度，范围为164，N为正值时左移位（由低位到高位），DATA值从S-BIT位移入，移出位进入SM1.1；N为负值时右移位（由高位到低位），S-BIT移出到SM1.1，另一端补充DATA移入的值。每次使能有效时，整个移位寄存器移动1位。,4.4.2 彩灯循环点亮控制电路与程序,1控制要求 设有8盏彩灯，当合上运行开关（SB1）时，八盏彩灯从左向右以1s的间隔逐个点亮，并循环。断开运行开关（SB1）时，系统停止工作。 2循环彩灯控制电路输入/输出端口的分配 循环彩灯控制电路输入/输出端口的分配见表4-23。,4程序梯形图,任务4.5 数码管循环点亮控制,【任务描述】 设计一个数码
14、管循环点亮的控制系统，其控制要求如下： （1）手动时，每按1次按钮数码管显示数值加1，由09依次点亮，并实现循环； （2）自动时，每隔1s数码管显示数值加1，由09依次点亮，并实现循环。,4.5.1 数码显示及其应用,1七段数码显示指令 （1）七段数码管与显示代码 七段数码管可以显示数字09，十六进制数字AF。如图4-26所示为LED组成的七段数码管外形和内部结构，七段数码管分为共阴极结构和共阳极结构。以共阴极数码管为例，当a、b、c、d、e、f段接高电平发光，g段接低电平不发光时，显示数字“0”。当七段均接高电平发光时，则显示数字“8”。,4.5.2 BCD码与整数之间的转换,18421BC
15、D编码 在PLC中，存储的数据无论是以十进制格式输入还是以十六进制的格式输入，都是以二进制的格式存在的。如果直接使用SEG指令对两位以上的十进制数据进行编码，则会出现差错。例如，十进制数21的二进制存储格式是0001 0101，对高4位应用SEG指令编码，则得到“1”的七段显示码；对低4位应用SEG指令编码，则得到“5”的七段显示码，显示的数码“15”是十六进制，而不是十进制数码“21”。显然，要显示“21”，就要先将二进制0001 0101转换成反映十进制进位关系（即逢十进一）的代码0010 0001，然后对高4位“2”和低4位“1”分别用SEG指令编出七段显示码。,这种用二进制形式反映十进
16、制数码的代码称为BCD码，其中最常用的是8421BCD码，它是用4位二进制数来表示1位十进制数码，该代码从高位至低位的权分别是8、4、2、1，故称为8421BCD码。 2. BCD码与整数之间的转换指令 BCD码与整数之间的类型转换是双向的。BCD码与整数类型转换指令格式见表4-28。,对转换指令说明如下： （1）IN为要转换的源操作数（09 999），OUT为目标操作数。 （2）IBCD指令是将源操作数的数据转换成8421BCD码并存入目标操作数中。在目标操作数中每4位表示1位十进制数，从低至高分别表示个位、十位、百位、千位。 IBCD指令的应用举例如图4-28所示。当I0.0接通时，先将5 028存入VW0，然后将（VW0）= 5 028编为BCD码输出到QW0。,4.5.3 数码管循环点亮控制电路与程序,1控制要求 设计一个数码管循环点亮的控制系统，其控制要求如下： （1）手动时，每按1次按钮
