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S7-200PLC四則運(yùn)算指令介紹
表4-20 四則運(yùn)算指令
名稱 | 指令格式 (語句表) | 功能 | 操作數(shù)尋址范圍 |
加法指令 | +I IN1,OUT | 兩個(gè)16位帶符號(hào)整數(shù)相加,得到一個(gè)16位帶符號(hào)整數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:IN1+OUT=OUT(在LAD和FBD中為:IN1+IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW, T,C,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是AIW和常數(shù) |
+D IN1,IN2 | 兩個(gè)32位帶符號(hào)整數(shù)相加,得到一個(gè)32位帶符號(hào)整數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:IN1+OUT=OUT(在LAD和FBD中為:IN1+IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是HC和常數(shù) | |
+R IN1,OUT | 兩個(gè)32位實(shí)數(shù)相加,得到一個(gè)32位實(shí)數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:IN1+OUT=OUT(在LAD和FBD中為:IN1+IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以常數(shù) | |
減法指令 | -I IN1,OUT | 兩個(gè)16位帶符號(hào)整數(shù)相減,得到一個(gè)16位帶符號(hào)整數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:OUT-IN1=OUT(在LAD和FBD中為:IN1-IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW, T,C,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是AIW和常數(shù) |
-D IN1,OUT | 兩個(gè)32位帶符號(hào)整數(shù)相減,得到一個(gè)32位帶符號(hào)整數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:OUT-IN1=OUT(在LAD和FBD中為:IN1-IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是HC和常數(shù) | |
-R IN1,OUT | 兩個(gè)32位實(shí)數(shù)相加,得到一個(gè)32位實(shí)數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:OUT-IN1=OUT(在LAD和FBD中為:IN1-IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以常數(shù) | |
乘法指令 | *I IN1,OUT | 兩個(gè)16位符號(hào)整數(shù)相乘,得到一個(gè)16整數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:IN1*OUT=OUT(在LAD和FBD中為:IN1*IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW, T,C,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是AIW和常數(shù) |
MUL IN1,OUT | 兩個(gè)16位帶符號(hào)整數(shù)相乘,得到一個(gè)32位帶符號(hào)整數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:IN1*OUT=OUT(在LAD和FBD中為:IN1*IN2=OUT) | IN1,IN2:VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,AIW,T,C,AC,*VD,*AC,*LD和常數(shù) OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD | |
*D IN1,OUT | 兩個(gè)32位帶符號(hào)整數(shù)相乘,得到一個(gè)32位帶符號(hào)整數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:IN1*OUT=OUT(在LAD和FBD中為:IN1*IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是HC和常數(shù) | |
*R IN1,OUT | 兩個(gè)32位實(shí)數(shù)相乘,得到一個(gè)32位實(shí)數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:IN1*OUT=OUT(在LAD和FBD中為:IN1*IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是常數(shù) | |
除法指令 | /I IN1,OUT | 兩個(gè)16位帶符號(hào)整數(shù)相除,得到一個(gè)16位帶符號(hào)整數(shù)商,不保留余數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:OUT/IN1=OUT(在LAD和FBD中為:IN1/IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW, T,C,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是AIW和常數(shù) |
DIV IN1,OUT | 兩個(gè)16位帶符號(hào)整數(shù)相除,得到一個(gè)32位結(jié)果,其中低16位為商,高16位為結(jié)果。 執(zhí)行結(jié)果:OUT/IN1=OUT(在LAD和FBD中為:IN1/IN2=OUT) | IN1,IN2:VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,AIW,T,C,AC,*VD,*AC,*LD和常數(shù) OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD | |
/D IN1,OUT | 兩個(gè)32位帶符號(hào)整數(shù)相除,得到一個(gè)32位整數(shù)商,不保留余數(shù)。 執(zhí)行結(jié)果:OUT/IN1=OUT(在LAD和FBD中為:IN1/IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是HC和常數(shù) | |
/R IN1,OUT | 兩個(gè)32位實(shí)數(shù)相除,得到一個(gè)32位實(shí)數(shù)商。 執(zhí)行結(jié)果:OUT/IN1=OUT(在LAD和FBD中為:IN1/IN2=OUT) | IN1,IN2,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN1和IN2還可以是常數(shù) | |
數(shù)學(xué)函數(shù)指令 | SQRT IN,OUT | 把一個(gè)32位實(shí)數(shù)(IN)開平方,得到32位實(shí)數(shù)結(jié)果(OUT) | IN,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN還可以是常數(shù) |
LN IN,OUT | 對(duì)一個(gè)32位實(shí)數(shù)(IN)取自然對(duì)數(shù),得到32位實(shí)數(shù)結(jié)果(OUT) | ||
EXP IN,OUT | 對(duì)一個(gè)32位實(shí)數(shù)(IN)取以e為底數(shù)的指數(shù),得到32位實(shí)數(shù)結(jié)果(OUT) | ||
SIN IN,OUT | 分別對(duì)一個(gè)32位實(shí)數(shù)弧度值(IN)取正弦、余弦、正切,得到32位實(shí)數(shù)結(jié)果(OUT) | ||
COS IN,OUT | |||
TAN IN,OUT | |||
增減指令 | INCB OUT | 將字節(jié)無符號(hào)輸入數(shù)加1 執(zhí)行結(jié)果:OUT+1=OUT(在LAD和FBD中為:IN+1=OUT) | IN,OUT:VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,*VD,*AC,*LD IN還可以是常數(shù) |
DECB OUT | 將字節(jié)無符號(hào)輸入數(shù)減1 執(zhí)行結(jié)果:OUT-1=OUT(在LAD和FBD中為:IN-1=OUT) | ||
INCW OUT | 將字(16位)有符號(hào)輸入數(shù)加1 執(zhí)行結(jié)果:OUT+1=OUT(在LAD和FBD中為:IN+1=OUT) | IN,OUT:VW,IW,QW,MW,SW,SMW,LW,T,C,AC,*VD,*AC,*LD IN還可以是AIW和常數(shù) | |
DECW OUT | 將字(16位)有符號(hào)輸入數(shù)減1 執(zhí)行結(jié)果:OUT-1=OUT(在LAD和FBD中為:IN-1=OUT) | ||
INCD OUT | 將雙字(32位)有符號(hào)輸入數(shù)加1 執(zhí)行結(jié)果:OUT+1=OUT(在LAD和FBD中為:IN+1=OUT) | IN,OUT:VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,AC,*VD,*AC,*LD IN還可以是HC和常數(shù) | |
DECD OUT | 將字(32位)有符號(hào)輸入數(shù)減1 執(zhí)行結(jié)果:OUT-1=OUT(在LAD和FBD中為:IN-1=OUT) |
S7-200系列可編程控制器的特點(diǎn)分類及主要功能元件
西門子S7系列可編程控制器分為S7-400、S7-300、S7-200三個(gè)系列,分別為S7系列的大、中、小型可編程控制器系統(tǒng)。S7-200系列可編程控制器有CPU21X系列,CPU22X系列,其中CPU22X型可編程控制器提供了4個(gè)不同的基本型號(hào),常見的有CPU221,CPU222,CPU224和CPU226四種基本型號(hào)。
小型PLC中,CPU221價(jià)格低廉能滿足多種集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的單元,通過可連接的擴(kuò)展模塊即可處理模擬量。CPU 224具有更多的輸入輸出點(diǎn)及更大的存儲(chǔ)器。CPU 226和226XM是功能最強(qiáng)的單元,可完全滿足一些中小型復(fù)雜控制系統(tǒng)的要求。四種型號(hào)的PLC具有下列特點(diǎn):
(1)集成的24V電源
可直接連接到傳感器和變送器執(zhí)行器,CPU 221和CPU222具有180mA 輸出。CPU224輸出280mA,CPU 226、CPU 226XM輸出400mA 可用作負(fù)載電源。
(2)高速脈沖輸出
具有2 路高速脈沖輸出端,輸出脈沖頻率可達(dá)20KHz,用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī),實(shí)現(xiàn)定位任務(wù)。
(3)通信口
CPU 221、CPU222和CPU224具有1個(gè)RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2個(gè)RS-485通信口。支持PPI、MPI通信協(xié)議,有自由口通信能力。
(4)模擬電位器
CPU221/222有1個(gè)模擬電位器,CPU224/226/226XM有2個(gè)模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器(SMB28,SMB29)中的數(shù)值,以改變程序運(yùn)行時(shí)的參數(shù)。如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的預(yù)置值,過程量的控制參數(shù)。
(5)中斷輸入允許以極快的速度對(duì)過程信號(hào)的上升沿作出響應(yīng)。
(6)EEPROM 存儲(chǔ)器模塊(選件)
可作為修改與拷貝程序的快速工具,無需編程器并可進(jìn)行輔助軟件歸檔工作。
(7)電池模塊
用戶數(shù)據(jù)(如標(biāo)志位狀態(tài)、數(shù)據(jù)塊、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器)可通過內(nèi)部的超級(jí)電容存儲(chǔ)大約5 天。選用電池模塊能延長存儲(chǔ)時(shí)間到200天(10年壽命)。電池模塊插在存儲(chǔ)器模塊的卡槽中。
(8)不同的設(shè)備類型
CPU 221~226 各有2種類型CPU,具有不同的電源電壓和控制電壓。
(9)數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)
CPU 221具有6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn);CPU 222具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn);CPU 224 具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn);CPU226/226XM 具有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。CPU22X主機(jī)的輸入點(diǎn)為24V直流雙向光電耦合輸入電路,輸出有繼電器和直流(MOS型)兩種類型。
(10)高速計(jì)數(shù)器
CPU 221/222有4個(gè)30KHz高速計(jì)數(shù)器,CPU224/226/226XM有6個(gè)30KHz的高速計(jì)數(shù)器,用于捕捉比CPU掃描頻率更快的脈沖信號(hào)。
數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中存取的方式
1.位、字節(jié)、字和雙字 二進(jìn)制數(shù)的1位(bit)只有0和1兩種不同的取值,可用來表示開關(guān)量(或稱數(shù)字量)的兩種不同的狀態(tài),如觸點(diǎn)的斷開和接通,線圈的通電和斷電等。如果該位為1,則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)的編程元件的線圈“得電”,其常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開,以后稱該編程元件為1狀態(tài),或稱該編程元件ON。反之亦反。 8位二進(jìn)制數(shù)組成1個(gè)字節(jié)(Byte),其中的第0位為最低位(LSB),第7位為最高位(MSB)。兩個(gè)字節(jié)組成1個(gè)字(Word),兩個(gè)字組成1個(gè)雙字。 2.?dāng)?shù)據(jù)的存取方式 (1)“位”存取方式:位存儲(chǔ)單元的地址由字節(jié)地址和位地址組成,如I3.2,其中的區(qū)域標(biāo)識(shí)符“I”表示輸入(Input),字節(jié)地址為3,位地址為2。如圖: 這種存取方式稱為“字節(jié)·位”尋址方式。 (2)“字節(jié)”存取方式:輸入字節(jié)IB3(Byte)由I3.0~I3.7這8位組成。 (3)“字”存取方式:相鄰的兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字,一個(gè)字中的兩個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù),且低位字節(jié)在一個(gè)字中應(yīng)該是高8位,高位字節(jié)在一個(gè)字中應(yīng)該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個(gè)字,IW14中的I為區(qū)域標(biāo)識(shí)符,W表示字(Word),14為起始字節(jié)的地址。IW14中的IB14應(yīng)該是高8位,IB15應(yīng)該是低8位。 (4)“雙字”存取方式:相鄰的四個(gè)字節(jié)表示一個(gè)雙字,四個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù)。最低位字節(jié)在一個(gè)雙字中應(yīng)該是最高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字,I為區(qū)域標(biāo)識(shí)符,D表示存取雙字(Double Word),12為起始字節(jié)的地址。ID12中的IB12應(yīng)該是最高8位,IB15應(yīng)該是最低8位。
CPU 1512C-1 PN 是緊湊型 CPU,用于非連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。
CPU 1512C-1 PN 具有 5 點(diǎn)模擬量輸入;通過這些輸入,可以記錄壓力或溫度等模擬過程信號(hào)。其中 4 點(diǎn)個(gè)輸入可用于電流或電壓測(cè)量,1 點(diǎn)輸入可用于電阻測(cè)量。
CPU 上的集成模擬量輸出將 16 位數(shù)字值轉(zhuǎn)換為電流或電壓并輸出到過程。例如,它們適合控制比例閥。
借助于 32 點(diǎn)集成式數(shù)字量輸入,可在控制器上直接記錄來自設(shè)備的 24 V DC 信號(hào)。
32 點(diǎn)集成式數(shù)字量輸出可以切換 24 V DC 電壓,從而將內(nèi)部信號(hào)從控制器傳送到設(shè)備。
集成的計(jì)數(shù)器可記錄速度高達(dá) 100 kHz 的信號(hào)并直接在控制器中分析計(jì)數(shù)器狀態(tài)或當(dāng)前速度,無需使用附加模塊。速度可以頻率或周期的形式輸出,或以用戶歸一化速度的形式輸出。
CPU 的運(yùn)動(dòng)控制功能可將計(jì)數(shù)器用作實(shí)際位置值,將模擬量輸出用作速度設(shè)定值輸出。另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)器的能力。
CPU 1512C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)(PROFINET 智能設(shè)備)。集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計(jì)為雙端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?
CPU 1512C-1 PN 具有:
SIMOTION 可用于執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的所有機(jī)器而不管是從簡單的運(yùn)動(dòng)控制還是高性能應(yīng)用。重點(diǎn)是要獲得一個(gè)可用于完成最廣泛的運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的簡易而靈活的解決方案。
SIMOTION 的運(yùn)行基礎(chǔ)是將運(yùn)動(dòng)控制與在大多數(shù)機(jī)器上所常見的兩個(gè)其他控制功能融合在一起:PLC 和工藝功能。
這種方法意味著可以在同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)軸的運(yùn)動(dòng)控制和全面機(jī)器控制。對(duì)于技術(shù)功能來說也是如此,如對(duì)一個(gè)液壓軸實(shí)施的壓力控制??梢詫?shí)現(xiàn)從位置控制定位模式到壓力控制模式的平穩(wěn)切換。
將運(yùn)動(dòng)控制、PLC 和技術(shù)功能三種開環(huán)控制功能組合在一起具有以下優(yōu)點(diǎn):
SIMOTION 系統(tǒng)由三個(gè)部分組成:
SCOUT 可將運(yùn)動(dòng)控制、PLC 和技術(shù)功能集中到一個(gè)全面的集成系統(tǒng)中,并提供了所有必要工具:編程與參數(shù)化、測(cè)試與調(diào)試、診斷。
運(yùn)行軟件為循環(huán)任務(wù)和順序任務(wù)提供了高性能的執(zhí)行系統(tǒng)。運(yùn)行軟件模塊提供了各種 PLC 功能、運(yùn)動(dòng)控制功能和工藝功能。通過選擇合適的模塊,系統(tǒng)的總體功能可與機(jī)器靈活適應(yīng)。
硬件平臺(tái)是 SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)運(yùn)行版軟件模塊創(chuàng)建的應(yīng)用程序可在不同硬件平臺(tái)上運(yùn)行。
西門子提供了廣泛的特定領(lǐng)域解決方案,可用來降低組態(tài)成本,加快項(xiàng)目完成,并更快速地成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)。
使用 SIMOTION easyProject 項(xiàng)目生成器,用戶可顯著加快機(jī)器應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目框架的創(chuàng)建。