信息与通信PLC功能指令及其编.ppt

广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,可编程控制器及应用,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,信息与通信PLC功能指令及其编,信息与通信PLC功能指令及其编信息与通信PLC功能指令及其编一、项目实例某控制程序中要进行以下算式的运算：38X/255+2 二、控制要求 式中“X”代表输入端口 K2X0 送入的二进制数，运算结果需送输出口 K2Y0；X020 为起停开关。2广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,一、项目实例,某控制程序中要进行以下算式的运算：,38X/255+2,二、控制要求,式中“X”代表输入端口 K2X0 送入的二进制数，运算结果需送输出口 K2Y0；X020 为起停开关。,2,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,三、知识准备,四则及逻辑运算的功能,（1）加法指令,ADD,加法指令功能：,将指定的源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中去,3,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,当执行条件 X0 由 OFF ON 时，D10+D12 D14。运算是代数运算，如 5+（-8）=-3。,M8020 为零标志，如果运算结果为 0，则零标志 M8020 置 1,M8021 为借位标志，如果运算结果小于-32767（16 位）或-2147483647（32 位），则借位标志 M8021 置 1。,M8022 为进位标志，,如果运算结果超过 32767（16 位）或 2147483647（32 位），则进位标志 M8022 置 1,在,32,位运算中，被指定的字元件是低,16,位元件，而下一个元件为高,16,位元件。,源和目标可以用相同的元件号。若源和目标元件号相同而采用连续执行的,ADD,、（,D,）,ADD,指令时，加法的结果在每个扫描周期都会改变。,ADD,加法指令使用说明：,ADD,加法指令的,3,个常用标志：,4,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,（2）减法指令,将指定的源元件中的二进制数相减，结果送到指定的目标元件中去,SUB,减法指令功能,：,5,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,SUB,减法指令使用说明：,当执行条件 X0 由 OFF ON 时，,D10-D12 D14。运算是代数运算，如 5-（-8）=13。,各种标志的动作,32,位运算中软元件的指定方法,连续执行型和脉冲执行型的差异,均与加法指令相同,6,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,（3）乘法指令,将指定的源元件中的二进制数相乘，结果送到指定的目标元件中去,MUL,乘,法指令功能,：,7,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,MUL,乘法指令使用说明：,当为 16 位运算，执行条件 X0 由 OFF ON 时，D0 xD2 D5，D4。源操作数是 16 位，目标操作数是 32 位。当 D0=8，D2=9 时，D5，D4=72。最高位为符号位，0 为正，1 为负。,当为 32 位运算，执行条件 X0 由 OFF ON 时，D1、D0 xD3、D2 D7、D6、D5、D4。源操作数是 32 位，目标操作数是 64 位。当 D1、D0=238，D3、D2=189 时，D7、D6、D5、D4=44982，最高位为符号位，0 为正，1 为负。,如将位组合元件用于目标操作数时，限于 K 的取值，只能得到低位 32 位的结果，不能得到高位 32 位的结果。这时，应将数据移入字元件再进行计算。,用字元件时，也不可能监视 64 位数据，只能通过监视高位 32 位和低 32 位。V、Z 不能用于 D 目标元件。,8,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,（4）除法指令,DIV,除法,指令功能,：,DIV 除法指令是将指定的源元件中的二进制数相除，S1 为被除数，S2 为除数，商送到指定的目标元件 D 中去，余数送到 D 的下一个目标元件。,9,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,DIV,除法指令使用说明：,为 16 位运算时，执行条件 X0 由 OFF ON 时，D0/D2 D4。当 D0=19，D2=3 时，D4=6，D5=1。V 和 Z 不能用于 D 中。,为 32 位运算时，执行条件 X0 由 OFF ON 时，D1、D0/D3、D2。商在 D5、D4，余数在 D7、D6 中。V 和 Z 不能用于 D 中。,商数为 0 时，有运算错误，不执行指令。若 D 指定位元件，得不到余数。商和余数的最高位是符号位。被除数或余数中有一个为负数，商为负数；被除数为负数时，余数为负数。,10,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,四、PLC硬件的实现,1.I/O的分配,11,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2.I/O的外部接线,12,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,五、PLC软件的实现,38X/255+2 的梯形图如图,13,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,六、知识的拓展,14,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,15,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,七、应用练习,【案例1】电子四则运算式的制作,四则及逻辑运算类指令及其应用,1、案例说明,请完成四则运算Y=20X/35-8,任务1 怎样实现“X”的输入，“Y”的输出,KnX、KnY表示的是二进制数。“X”由KnX输入，“Y”由KnY输出,任务2 四则运算程序的编写,任务3 运算结果分析,16,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2、电子四则运算式的实现方案,(1)取X=40，Y=2040/35-8=14（正数）（小数部分自动去掉）。用PLC来实现的方法是，输入K2X0=00101000，则程序执行后，K2Y0的输出结果为“00001110”，对应Y=+14，与上面的分析完全一致。,17,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,3、本案例应用拓展,运算指令应用示例（一）,18,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,分析：,1、梯形图有哪几处错误？,2、梯形图中有哪几处不妥？,3、应如何修改?,19,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,运算指令应用示例（二）,20,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,【案例2】广告牌字的闪烁控制,移位控制类指令及其应用,1案例说明,现有一酒店，要求设计一个对其大门口的霓虹灯“欢迎您光临”五个字的控制电路，其中前5步每步间隔1秒，第6步保持5秒后，再循环。,任务1 分析闪烁流程特点，确定初步方案，Y0Y4由移位指令控制依次输出,任务2 结合闪烁流程和时间要求，设计梯形图,任务3 程序工作过程分析,动画演示,21,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2、相关知识：,循环左移及循环右移指令,对位组合原件只支持K4Yn或者K8Yn,脉冲型控制？,22,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,3、广告牌字的闪烁控制程序,在功能指令的程序设计中，一方面要根据案例的要求，选择合适的功能指令，并能正确使用。另一方面，还是整个程序中的一些关键点的设置。在此，仍然借用基本指令“经验编程法”的主要思路，考虑,PLC,机内元件的应用，常用的元件是普通型辅助继电器，如图中用到的,M0,、,M1,、,M2,，如果控制关系与时间有关，则可以考虑用定时器或计数器，如图中运用的,T1,。,23,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,分析：,1,、梯形图有哪几处错误？,2,、梯形图中传送指令为何要用脉冲型？,3,、请用状态转移图重新设计一遍。,24,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,3、本案例应用拓展,移位指令应用拓展（一）,25,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,产品检验流水线核心程序示意图,移位指令应用拓展（一）,26,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,案例3：广告牌字的闪烁控制,1案例说明,现有一酒店，要求设计一个对其大门口的霓虹灯“欢迎您光临”五个字的控制电路，其中每步间隔1秒依次接亮，然后反向间隔1秒依次熄灭，再循环。,更改要求，,重新设计,27,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,观察现象:,1、为何输出15个？,2、它的状态由谁控制？,28,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2位左移及位右移指令,29,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,3、程序设计,30,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,【案例5】十六进制二进制转换,数据处理指令及其应用,一案例说明,将任意十六进制代码转换成二进制数的形式，并显示出来,31,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,二 解决方案,任务1 确定十六进制数与二进制数的对应关系,本案例要求将任意1位十六进制代码转换为二进制数，首先设定十六进制代码为输入信号，0F分别用X0X17表示，二进制数为输出结果，用Y0Y3表示，因4位二进制代码形成16个不同组合，恰好与上述数一一对应。,32,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,任务2 编码指令的应用及程序设计,（a）源操作数为位元件的使用说明,33,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,（b）源操作数为字元件的使用说明,34,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,图6-5-2 十六二进制转换实现方案,35,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,任务3 程序讨论分析,当2,n,位源操作数中有1个以上的位为“1”时，指令总是对最高位的“1”进行编码，其他低位的“1”无效。由此可见，编码指令一次,只能对源操作数中的1个“1”进行编码,。同时，若源操作数中没有“1”时，出现运算错误。本案例实现了,“大数优先”,原则。,36,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,三知识进阶,1区间复位指令,指出图中的错误用法,37,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2、SUM-自动求“1”的和,3、MEAN-求平均值,从第1秒到第6秒D10如何变化,38,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,4解码指令,（a）源操作数为位元件的使用说明,39,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,（b）源操作数为字元件的使用说明,40,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,四本案例应用拓展,1、两相四步步进电动机控制程序设计,案例1、两相四拍步进电动机控制,41,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2、仿照练习程序设计,三相六拍步进,电动机控制,42,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,接上,43,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,【案例6】求一组数的最大值,程序控制类令及其应用,一案例说明,有20个数（16位），存放在D0D19中，,要求求出最大值，存入D20中，并将此最大值转换成BCD码送到输出端。,44,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,二.解决方案,任务1 反复比较的实现,在这里介绍一种与计算机编程相似的方法，用循环指令来完成它。从这一点来看，PLC被称为“工业用计算机”有它的道理。,根据上文的说明，求最大值的问题，实际上就是比较2个数的大小。当然在此案例中，可以先对第1个第2个数比较，取两者中的大数再和第3个数比较，同样选出大数，再和下下一个数进行比较，以此类推。直到20个数全部比较一次，最后留下的，就是要求的最大值。,45,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,任务2 循环指令的应用及程序设计,图6-6-1 求最大值的梯形图,46,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,任务3 最大值的形成过程,（1）进入循环之前，首先将第1个数（存放在D0中）送到D20中。且在此假设这个数就是20个数中的最大值。,（2）进入循环后，第一遍是对D0Z和D20进行比较，此时，D0Z代表D1（Z的初值=1），D20代表D0，根据（1）的假设，“LD,”比较触点不会接通，D20中存放的数据不变。这也解释了变址寄存器Z的初值为什么设为1，而不是通常的做法设为0。,47,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,（,3）做完比较后，Z的值加1，则D0Z就代表D2。在做第二遍循环时，由D2和D0比较，其结果是D20中存放的数据仍然是第1个数。这样一直将D0和其他19个数全部比较完，最后在D20中存放的数据还是D0中的数，即最大值。,48,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,（4）那么，如果第1个数不是最大值，程序又是怎样执行的呢？假设D1,D0，则“LD,”触点接通，此时这一行的传送指令执行，因此第一遍循环结果是D20中存放的数据变为D1。做第二遍循环时，仍然是将大数送到D20中，由此可见，每一次的比较总是发生在上一次比较的大数和下一个数之间，（上一次比较的小数不需要再作比较了，与最终结果无关）而最后送到D20中的数自然就是这20个数的最大值了。,49,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,案例7：广告牌边框饰灯控制,1、控制要求,该广告牌有16个边框饰灯L1L16，当广告牌开始工作时，饰灯每隔0.1s从L1到L16依次正序轮流点亮，重复进行；循环两周后，又从L16到L1依次反序每隔0.1s轮流点亮，重复进行；循环两周后，再按正序轮流点亮，重复上述过程。,当按停止按钮时，停止工作。,50,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2知识进阶,1）跳转指令,图6-6-2 跳转指令使用说明,51,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2）子程序指令,图6-6-3 子程序指令使用说明,52,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,3）中断指令,图6-6-6 定时器中断控制程序图,53,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,3本案例应用拓展 1）对图6-6-2的拓展,54,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2）子程序指令应用,55,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,4、程序设计,56,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,【案例8】自动饮料售货机,功能指令的综合应用,一案例说明,现有一自动饮料售货机，售出咖啡和可乐两种饮料。,57,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,二 解决方案,任务1 确定输入端/输出端元件分配,启动开关,投入1元硬币,计数按钮,投入5元硬币,计数按钮,投入10元硬币,计数按钮,咖啡选择按钮,可乐选择按钮,找回余额的1元硬币,计数按钮,X000,X001,X005,X010,X003,X004,X011,输入端,58,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,输出端,大于12元指示灯,Y000,大于15元指示灯,Y001,咖啡出口,Y002,可乐出口,Y003,有余额指示灯,Y004,59,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,任务2 分析本案例的工作流程,60,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,任务3 初步完成程序设计,（a）自动售货机接收顾客投币、确定总钱数的梯形图,（b）选择咖啡的梯形图,（c）选择可乐的梯形图,61,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,任务4 程序分析说明,1.投币完成后，先用2条乘法指令计算投入5元和10元的总钱数，（投入的1元硬币不须再计算）然后用2条加法指令计算所投入的总钱数，存入D3中。,62,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,用区间比较指令判断D3中数据的大小，即顾客投入钱数的大小，只可能出现2种结果：（D3）12，且顾客此时又选择X3，则程序进入图6-7-3（b）；同时，大于12元指示灯亮。（D3）15，且顾客此时又选择X4，则程序进入图6-7-3（c）；同时，大于15元指示灯亮。（X3、X4不能同时选择）,63,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,2.选择咖啡的梯形图说明：,本次自动售货成功，输出咖啡一杯。,用减法指令计算余额，存入D4中。,如果顾客投入的总钱数恰好是12元，则本轮购买结束，程序返回初始步，等待下一次购买。,64,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,如果总钱数大于12元，则“有余额指示灯Y4”亮，提醒顾客启动“找回余额的按钮X11”，D4的值即应退还的1元硬币个数，由退款计数器C2控制这一过程。余额全部找回给顾客后，Y4熄灭，本轮购买结束，程序返回初始步，等待下一次购买。,3.选择可乐的梯形图说明(与2同理),65,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,三.知识进阶,1.数据处理类指令使用说明,2程序控制类指令使用说明,66,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,四本案例应用拓展,在自动售货机的示意图中，有一个“货币指示”功能，是用来,表示顾客在投币过程中所投入的钱币总数，,在本案例中没有实现，请读者结合前面的设计，完成这部分功能。,67,广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系,Thank You,世界触手可及,携手共进，齐创精品工程,