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1、第4章舞台灯光控制系统本章以设计舞台灯光控制系统为目的，首先从彩灯的移位控制和彩灯模拟 喷泉控制入手，学会数据的传送、移位等指令，最终完成舞台灯光控制系统设 计，使学生有应对PLC基本数据处理问题的能力。教学导航教知识重点（1）S7-200数据的传送、比较、移位等基本数据 处理的指令。（2）触摸屏的窗口设置和各参数设置。知识难点S7-200数据的传送、比较、移位等基本数据 处理的指令。推荐教学方法本章的知识链接部分用讲授法和引导文法;初 步训练部分使用案例教学法；强化训练、拓展训练 部分使用项目教学法。学推荐学习方法逐步完成彩灯的移位控制、彩灯模拟喷泉控制 和舞台灯光控制，在实施过程中深入理解
2、S7-200 数据的传送、比较、移位等指令的应用。必须掌握的理论知识（1）S7-200数据传送指令的格式、功能和应用。（2）S7-200数据比较指令的格式、功能和应用。（3）S7-200数据移位指令的格式、功能和应用。必须掌握的技能（1）S7-200基本数据处理指令的编写和外部接线 连接。（2）触摸屏的窗口设置和按钮、彩灯等参数设置。4.1舞台灯光控制系统介绍随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高，在现代生活中，彩灯作为 一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气 氛，为人们的生活增添亮丽，而用在舞台上则会增强晚会的灯光效果，如图4-1 所示。用PLC实现舞台灯光控
3、制，可以根据用户需要编写若干种亮灯模式，利用 其内部定时器、计数器，满足亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯 灭的控制信号，驱动各种颜色的彩灯亮或灭。图4-1舞台灯光效果图4.2知识链接在实际的控制过程中，通常需要对生产现场的数据进行采集、分析和处理, 进而实现对生产过程的自动控制。PLC数据处理功能主要包括数据的传送、比 较、移位、转换和运算等，而本章主要涉及到数据的传送、比较和移位功能。4.2.1数据的传送数据传送指令实现将输入数据IN（常数或某存储器中的数据）传送到输出 OUT （存储器）中的功能，传送的过程中不改变数据的原值。数据传送指令格式及功能如表4-1所示。表4-1数据传送
4、指令梯形图程序语句表指令功能MOV-ENENO -I M0V_Jeny7|ENokMOVBIN, OUT数据传送指令：实现字节、字、双字、实数的数据传送-INOUT -IlNout-MOVWIN, OUT当使能输入EN为1时，把输MOVDIN, OUTI MOVDW IMOVR入端数据IN传送到输出端JenENCik-ENENO -MOVRIN, OUTOUT-IlNutI-INOUT -说明:1）操作码中的B （字节）、W （字）、D （双字）和R （实数），代表被传送数据的类型；2）操作数的寻址范围与指令码一致，比如字节数据传送只能寻址字节型存 储器，OUT不能寻址常数，块传送指令IN、O
5、UT皆不能寻址常数。【例4.1】在程序初始化的过程中常需要将某些字节、字或双字存储器清0 或设置初值，为后面的控制操作做准备。若开机运行时，字变量VW0设初值1000、字节变量VB0清0,如何操作？图4-2变量初始化梯形图程序分析：1）当程序运行时，在第一扫描周期，字节传送指令将0传送给VBO,字 传送指令将1000传送至VW0,完成程序初始化；2）在为变量赋初值时，为保证数据传送只执行一次，数据传送指令一般与 SM0.1或跳变指令联合使用。其他数据传送类指令如表4-2所示。表4-2其他数据传送类指令梯形图程序语句表指令功能BMB IN, OUT, NBMW IN，OUT，NBMD IN，OU
6、T，N快传送指令：用来 进行一次多个数据 的传送，数据块类 型可以是字节块、 字块、双字块BIR IN，OUTBIR IN，OUT指令立即读指令立即写SWAP IN字节交换指令：用 来交换输入字IN的 高字节与低字节说明：1）字节立即读MOV_BIR指令读取1个字节的物理输入IN,将结果写入 OUT，不刷新输入过程映像寄存器，IN只能是IB；字节立即写MOV_BIW指 令将输入给出的1个字节的数值写入到物理输入OUT,同时刷新相应的输出过 程映像寄存器，OUT只能是QB。2）SWAP指令的操作数只能是字（W）型数据存储器。数据传送指令编程举例如表4-3所示。表4-3数据传送指令编程举例描述梯形
7、图程序I 10.0MOV_RQO.OH -ENENOY )I10.0-INOUTVDOI , I0-0 ,BLKMOV_BENENOp LAVB20-INOUTVB30I N当输入I0.0为1时，传送指令将实数10传 送给VDO,如果指令执行无误，则输出Q0.0 为1当输入 I0.0 为 1 时，将 VB20、VB21、VB22 中的数据10、11、12送到VB30、VB31、 VB32 中当输入I0.0为1时，字节立即写指令 MOV_BIW指令将存储器VB0中的数据写 入QB0当输入I0.0为1时，将VW50中的高低字节 交换执行前：VW50 01111110 11000011执行后：VW5
8、0 11000011 01111110【例4.2】用数据传送指令实现8个彩灯同时点亮和熄灭。I/O分配：I0.0为起动信号，10.1为停止信号，8个彩灯分别由Q0.0-Q0.7 驱动，对应的梯形图程序如图4-3所示。10.0MOV BP255-ENINENOOUTQBO)1网络2网络标题用心1馆灭卷灯10.1MOV BP0-ENINENOOUTQBO图4-3彩灯控制梯形图程序4.2.2数据的比较比较指令是将两个操作数按指定的条件进行比较，操作数可以是整数，也可以是实数，在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令。比较指令格式及功能如表4-4所示。表4-4比较指令梯形图程序语句表程序指令功能I
9、N1十=卜IN2LDB=IN1,IN2AB=IN1,IN2OB=IN1,IN2字节比较指令：用于比较两个无符号字节数的大小IN1卜卜IN2LDW=IN1,IN2AW=IN1,IN2OW=IN1,IN2字整数比较指令：用于比较两个有符号整数的大小IN1卜卜IN2LDD=IN1,IN2AD=IN1,IN2OD=IN1,IN2双字整数比较指令：用于比较两个有符号字双字整数的大小IN1T曲卜IN2LDR=IN1,IN2AR=IN1,IN2OR=IN1,IN2实数比较指令：用于比较两个 有符号实数的大小IN1LDS=IN1,IN2字符串比较指令：用于比较两T=s 卜IN2AS=IN1,IN2个字符串的A
10、SCII码字符是否OS=IN1,IN2相等说明：1）表中给出了相等比较的指令格式，数据比较运算符还有v=、=、V、 ，字符串比较运算符还有V 。2）字整数比较指令，梯形图是I,语句表是W。3）数据比较IN1，IN2操作数的寻址范围为：I，Q，M, SM, V，S，L， AC, VD, LD,常数。【例4.3】初始化程序时，在VW10中存放着数据100,模拟量输入AIW0 中采集现场数据，当AIW0数值小于或等于VW10时，Q0.0输出；当AIW0大 于VW10时，Q0.1输出。如何操作？梯形图程序如图4-4所示。图4-4数据比较梯形图程序【例4.4】3台电动机分时启动控制。控制要求：起动按钮按
11、下后，3台电动机每隔2s分别依次启动，按下停止 按钮，三台电动机每隔2s依次停止。I/O分配如表4-5所示。表4-5 I/O分配输入PLC地址说明输出PLC地址说明I0.0启动按钮Q0.0电动机1I0.1停止按钮Q0.1电动机2Q0.2电动机3梯形图程序如图4-5所示。网路4M0.1INTON40-PT100 msT38网络5M0.0Q0.0TIC)网络eQ0.1 )网络7Q0.2 )图4-5三台电机分时启动控制梯形图程序4.2.3数据的移位移位指令的作用是将存储区中的数据按要求进行移位。在控制系统中可用 于数据的处理、跟踪、步进控制等。移位指令分为左、右移位和循环左、右移位及寄存器移位指令三
12、大类。前 两类移位指令按移位数据的长度又分为字节型、字型、双字型3种，移位指令 最大移位位数NW数据类型（B、W、DW）对应的位数，移位位数（次数）N为字节型数据。移位指令格式如表4-6所示。表4-6移位指令1）左移位指令：使能输入有效时，将输入的无符号数字节、字或双字左移 N位后，移出位自动补0将结果输出到OUT所指定的存储单元中，如果移位 次数大于0,最后一次移出位保存在“溢出”存储器位SM1.1。如果移位结果 为0 零标志位SM1.0置1。2）右移位指令：使能输入有效时，将输入的无符号数字节、字或双字右移 N位后，移出位自动补0,将结果输出到OUT指定的存储单元中。最后一次移 出位保存在
13、SM1.1。3）循环移位指令将输入IN中的各位向右或向左循环移动N位后，送给输 出OUT。循环移位是环形的，即被移出来的位将返回到另一端空出来的位置。 移出的最后一位的数值放在溢出位SM1.1。4）移位寄存器指令SHRB是移位长度可调的移位指令，将从DATA端输 入的二进制数值移入到移位寄存器中。S_BIT为寄存器的最低位地址。字节型 变量N为移位寄存器的长度（164），N为正值时表示左移位，输入数据（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，移出的数据 被放置在溢出内存位（SM1.1）中；N为负值表示右移位，输入数据移入移位 寄存器的最高位中，并移出最低位（S_BIT），移出的数据被放置在溢出内存位（SM1.1）中。移位指令和移位寄存器编程举例分别如表4-7和4-8所示。表4-7移位指令编程举例10.0梯形图程序SHL_WENENOINOUT忖-VW200W200-2-ROR_WENENOINOUT忖-VW1W1-2-字左移移位VW200溢出移位前1110000110100101X第 1 次移位11000011010010101第 2 次移位10000110100101001零存储器位SM1.0=0溢出存储器位SM1.1=1字循环右移移位移位前第1次移位第2次移位VW1溢出0
