S7200 PLC功能指令.docx

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S7200PLC功能指令

4.4S7-200PLC的功能指令

PLC的功能指令（FunctionalInstruction）或称应用指令，是指令系统中满足特殊控制要求的那些指令。

在本节中主要介绍数据处理指令、数据运算指令、转换指令、表功能指令、程序控制类指令、中断指令、高速计数器指令、高速脉冲指令等。

1.指令格式

指令的梯形图格式主要以指令盒的形式表示，如图4-49所示：

图4-49指令的梯形图格式

指令盒的顶部为该指令的标题，如MOV_B,一般由两部分组成，前面部分为指令的助记符，后面部分为参与运算的数据类型，B表示字节，W表示字，DW表示双字、R表示实数、I表示整数、DI表示双整数。

指令的指令表格式也分为两部分，如字节传送指令的指令表格式为：

MOVBIN,OUT。

前面部分为指令的助记符，后面部分为指令的操作数，其中“IN”为源操作数，“OUT”为目的操作数。

为了节省篇幅，对每条功能指令的操作数的内容即数据类型做如下约定：

字节型：

VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、AC、*VD、*LD、*AC和常数。

字型及INT型：

VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AC、T、C、*VD、*LD、*AC和常数。

双字型及DINT型：

VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*LD、*AC和常数。

2.指令的执行条作和运行情况

指令梯形图格式中的“EN”端是允许输入端，为指令的执行条件，只要有“能流流入EN端，指令就执行。

要注意的是：

只要条件存在，该指令会在每个扫描周期执行一次，如果希望只执行一次，要在“EN”前加一条跳变指令。

在语句表（STL）程序中没有EN允许输入端，允许执行STL语句的条件是栈顶的值必须是“1”。

4.ENO状态（用于指令的级联）

指令盒的右边设有“ENO”使能输出，若EN端有“能流”且指令被准确无误地执行了，则ENO端会有“能流”输出，传到下一个程序单元，如果指令运行出错，ENO端状态为0。

在语句表程序中用AENO（ANDENO）指令访问，可以产生与指令盒的允许输出端（ENO）相同的效果。

4.4.1数据处理指令

该类指令涉及对数据的非数值运算，包括数据的传送指令、交换指令等。

一、传送指令

（一）单个数据传送指令

1.含义：

是指把输入端（IN）指定的数据传送到输出端（OUT），且每次只传送1个数据，传送过程中数据值保持不变。

2.类型：

按操作数的数据类型可分为字节传送（MOVB）、字传送（MOVW）、双字传送（MOVD）、实数传送（MOVR）指令，指令的梯形图和指令表格式如图4-50所示

图4-50单个数据传送指令的梯形图和指令表格式

3.指令功能。

MOVB:

当允许输入EN有效时，把IN所指的单字节原值传送到OUT所指字节存储单元。

MOVW:

当允许输入EN有效时，把IN所指的单字原值传送到OUT所指字存储单元。

MOVD:

当允许输入EN有效时，把IN所指的单双字原值传送到0UT所指双字存储单元。

MOVR:

当允许输入EN有效时，把IN所指的单32位实数原值传送到0UT所指双字长的存储单元。

（二）数据块传送指令

1.含义：

数据块传送指令把从输入端（IN）指定的N个（最多255个）数据成组传送到从输出端（OUT）指定地址开始的N个连续存储单元中，传送过程中各存储单元的内容不变。

。

2.类型：

按操作数的数据类型可分为字节块传送（BMB）、字块传送（BMW）、双字块传送（BMD）指令等3种。

指令的梯形图和指令表格式如图4.51所示

图4-51数据块传送指令的梯形图和指令表格式

3.指令功能。

BMB：

当允许输入EN有效时，把从输入IN开始的N个字节型数据传送到从输出OUT开始的N个字节型存储单元。

BMW：

当允许输入EN有效时，把从输入IN开始的N个字型数据传送到从输出OUT开始的N个字型存储单元。

BMD：

当允许输入EN有效时，把从输入IN开始的N个双字型数据传送到从输出OUT开始的N个双字型存储单元。

二、交换字节指令（SWAP）

用来把输入字型数据（IN）的高字节内容与低字节内容互相交换，交换结果仍存放在输入端（IN）指定的地址中。

指令的梯形图和指令表格式如图4-52所示。

图4-52交换字节指令的梯形图和指令表格式

操作数数据类型为无符号整数型（WORD）。

三、传送字节立即读、写指令

传送字节立即读（BIR）指令，当允许输入EN有效时,立即读取输入端（IN）指定字节地址的物理输入点（IB）的值，并传送到输出端（OUT）指定字节地址的存储单元中。

传送字节立即写（BIW）指令，当允许输入EN有效时，立即将由输入端（IN）指定的字节数据写入到输出端（OUT）指定字节地址的物理输出点（QB）。

传送字节立即读、写指令如图4.所示。

其操作数数据类型为字节型（BYTE）。

4.4.2数据运算指令

随着计算机技术的发展，新型PLC具备了越来越强的的数据运算功能，来满足复杂控制对控制器计算能力的要求。

数据运算指令包括算术运算指令和逻辑运算指令两大类。

一、算术运算指令

算术运算指令包括加、减、乘、除运算及常用函数拽令。

其数据类型为整型INT、双整型DINT和实数REAL。

1、加法运算指令

当允许输入端EN有效时，加法运算指令执行加法操作，把两个输入端（IN1、IN2）指定的数据相加，将运算结果送到输出端（OUT）指定的存储器单元中。

加法运算指令是对有符号数进行加法运算，可分为整数（ADD_I）、双整数（ADD_DI）、实数（ADD_R）加法运算指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.53所示。

其操作数数据类型依次为有符号整数（INT）、有符号双整数（DINT）、实数（REAL）。

图4-53加法运算指令的梯形图和指令表格式

执行加法运算时，使用梯形图编程和指令表编程时对存储单元的要求是不相同的。

使用梯形图编程时，执行IN1+IN2=OUT，因此IN2和OUT指定的存储单元可以相同也可以不相同；使用指令表编程时，执行IN1+OUT=OUT，因此IN2和OUT要使用相同的存储单元。

2、减法运算指令

当允许输入端EN有效时，减法运算指令执行减法操作，把两个输入端（IN1、IN2）指定的数据相减，将运算结果送到输出端（OUT）指定的存储器单元中。

减法运算指令是对有符号数进行减法运算，可分为整数（ADD_I）、双整数（ADD_DI）、实数（ADD_R）减法运算指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.54所示。

其操作数数据类型依次为有符号整数（INT）、有符号双整数（DINT）、实数（REAL）。

图4-54减法运算指令的梯形图和指令表格式

执行减法运算时，使用梯形图编程和指令表编程时对存储单元的要求是不相同的。

使用梯形图编程时，执行IN1-IN2=OUT，因此IN1和OUT指定的存储单元可以相同也可以不相同；使用指令表编程时，执行OUT-IN2=OUT，因此IN1和OUT要使用相同的存储单元。

3、乘法运算指令

当允许输入端EN有效时，乘法运算指令，把两个输入端（IN1，IN2）指定的数相乘，将运算结果送到输出端（OUT）指定的存储单元中。

乘法运算指令是对有符号数进行乘法运算，可分为整数、双整数、实数乘法指令和整数完全乘法指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.55所示。

图4-55乘法运算指令的梯形图和指令表格式

整数乘法运算指令是将两个单字长符号整数相乘，产生一个16位整数；双整数乘法运算指令是将两个双字长符号整数相乘，产生一个32位整数；实数乘法运算指令是将两个双字长实数相乘，产生一个32位实数；整数完全乘法运算指令是将两个单字长符号整数相乘，产生一个32位整数；

执行乘法运算时，使用梯形图编程和指令表编程时对存储单元的要求是不相同的。

使用梯形图编程时，执行IN1*IN2=OUT，因此IN2和OUT指定的存储单元可以相同也可以不相同；使用指令表编程时，执行IN1*OUT=OUT，因此IN2和OUT要使用相同的存储单元（整数完全乘法运算指令的IN2与OUT的低16位使用相同的地址单元）。

对标志位的影响

加法、减法、乘法指令影响的特殊存储器位：

SM1.0（零）、SM1.1（溢出）、SM1.2（负）。

4、除法运算指令

当允许输入端EN有效时，除法运算指令，把两个输入端（IN1，IN2）指定的数相除，将运算结果送到输出端（OUT）指定的存储单元中。

除法运算指令是对有符号数进行除法运算，可分为整数、双整数、实数除法指令和整数完全除法指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.56所示。

图4-56除法运算指令的梯形图和指令表格式

整数除法运算指令是将两个单字长符号整数相除，产生一个16位商，不保留余数；双整数除法运算指令是将两个双字长符号整数相除，产生一个32位商，不保留余数；实数除法运算指令是将两个双字长实数相除，产生一个32位32位商，不保留余数；整数完全除法运算指令是将两个单字长符号整数相除，产生一个32位的结果；其中高16位是余数，低16位是商。

执行除法运算时，使用梯形图编程和指令表编程对存储单元的要求是不相同的。

使用梯形图编程时，执行IN1/IN2=OUT，因此IN1和OUT指定的存储单元可以相同也可以不相同；使用指令表编程时，执行OUT/IN2=OUT，因此IN1和OUT要使用相同的存储单元（整数完全除法指令运算指令的IN1与OUT的低16位使用相同的地址单元）。

除法运算指令对特殊存储器位的影响：

SM1.0（零）、SM1.1（溢出）、SM1.2（负）、SM1.3（除数为0）。

算术运算指令编程举例如图4-57所示。

4-57算术运算指令编程举例

图4-40中，实数除法指令中IN1（VD400）与OUT（VD500）不是同一地址单元。

在指令表编程时，首先要使用MOV_R指令将IN1（VD400）传送到OUT（VD500），然后再执行除法操作。

事实上，加法、减法、乘法等指令如果遇到上述情况，也要作类似的处理。

5、加1和减1指令

加1和减1指令用于自增、自减操作，当允许输入端EN有效时，把输入端（IN）指定的数相加1或减1，将运算结果送到输出端（OUT）指定的存储单元中。

加1和减1指令操作数长度可以是字节（无符号数）、字或双字（有符号数），所以指令可以分为字节、字、双字加1或减1指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.58所示。

图4-58加1和减1指令的梯形图和指令表格式

执行加1（减1）指令时，使用梯形图编程和指令表编程时对存储单元的要求是不相同的。

使用梯形图编程时，执行IN+1=OUT（IN-1=OUT），因此IN和OUT指定的存储单元可以相同也可以不相同；使用指令表编程时，执行out+1=OUT（out-1=OUT），因此IN和OUT要使用相同的存储单元。

字节加1和减1指令影响的特殊存储器位：

SM1.0（零）、SM1.1（溢出）,字、双字加1和减1指令影响的特殊存储器位：

SM1.0（零）、SM1.1（溢出）、SM1.2（负）。

6、数学功能指令

数学功能指令包括平方根、自然对数、自然指数、三角函数等常用的函数指令，除平方根函数指令外，其它数学函数需要在CPU2241.0以上版本支持。

数学功能指令的操作数均为实数（REAL）。

指令的梯形图和指令表格式如图4.59所示。

平方根自然对数自然指数正弦余弦正切

图4-59数学功能指令的梯形图和指令表格式

（1）、平方根（SquareRoot）指令

平方根指令（SQRT），把输入端（IN）的32位实数开方，得到32位实数结果，并把结果存放到OUT指定的存储单元中。

（2）、自然对数（NatuaralLogarthm）指令

自然对数指令（LN），把输入端（IN）的32位实数取自然对数，得到32位实数结果，并把结果存放到OUT指定的存储单元中。

（3）、自然指数（NaturalExponential）指令

自然指数指令（EXP），把输入端（IN）的32位实数取以e为底的指数，得到32位实数结果，并把结果存放到OUT指定的存储单元中。

（4）、正弦、余弦、正切指令

正弦、余弦、正切指令，对输入端（IN）指定的32位实数的弧度值取正弦、余弦、正切，得到32位实数结果，并把结果存放到OUT指定的存储单元中。

数学功能指令影响的特殊存储器位：

SM1.0（零）、SM1.1（溢出）、SM1.2（负）。

二、逻辑运算指令

逻辑运算是对无符号数进行逻辑处理，按运算性质的不同，包括逻辑与指令、逻辑或指令、逻辑非指令、逻辑异或指令。

其操作数均可以是字节、字和双字，且均为无符号数。

1、逻辑“与”指令

逻辑“与”指令是指当允许输入端EN有效时，对两个输入端（IN1，IN2）的数据按位“与”，产生一个逻辑运算结果，并把结果存入OUT指定的存储器单元中。

逻辑“与”指令按操作数的数据类型可分为字节（B）“与”、字（W）“与”、双字（DW）“与”指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.60所示

字节（B）“与”字（W）“与双字（DW）“与”

图4-60逻辑“与”指令的梯形图和指令表格式

2、逻辑“或”指令

逻辑“或”指令是指当允许输入端EN有效时，对两个输入端（IN1，IN2）的数据按位“或”，产生一个逻辑运算结果，并把结果存入OUT指定的存储器单元中。

逻辑“或”指令按操作数的数据类型可分为字节（B）“或”、字（W）“或”、双字（DW）“或”指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.61所示

字节（B）“或”字（W）“或”双字（DW）“或”

图4-61逻辑“或”指令的梯形图和指令表格式

3、逻辑“异或”指令

逻辑“异或”指令是指当允许输入端EN有效时，对两个输入端（IN1，IN2）的数据按位“异或”，产生一个逻辑运算结果，并把结果存入OUT指定的存储器单元中。

逻辑“异或”指令按操作数的数据类型可分为字节（B）“异或”、字（W）“异或”、双字（DW）“异或”指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.72所示

字节（B）“异或”字（W）“异或”双字（DW）“异或”

图4-72逻辑“异或”指令的梯形图和指令表格式

4、逻辑“取反”指令

逻辑“取反”指令是指当允许输入端EN有效时，对输入端（IN）的数据按位“取反”，产生一个逻辑运算结果，并把结果存入OUT指定的存储器单元中。

逻辑“取反”指令按操作数的数据类型可分为字节（B）“取反”、字（W）“取反”、双字（DW）“取反”指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.73所示

字节（B）“取反”字（W）“取反”双字（DW）“取反”

图4-73逻辑“异或”指令的梯形图和指令表格式

逻辑运算指令影响的特殊存储器位：

SM1.0（零）。

逻辑运算指令编程举例如图4-74所示。

图4-74逻辑运算指令编程举例

4.4.3移位指令

移位指令包括左移位、右移位、循环左移位、循环右移位和移位寄存器指令。

移位和循环移位指令均为无符号数操作。

一、左移位指令SHL（ShiftLelt）

左移位指令，当EN端口执行条件存在时，把输入端（IN）指定的数据左移N位，并把结果存入OUT指定的存储器单元中。

左移位指令，按操作数的数据长度可分为字节、字、双字左移位指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.75所示。

字节左移字左移双字左移

图4-75左移位指令的梯形图和指令表格式

二、右移位指令（SRB、SRW、SRD指令）

右移位指令，当EN端口执行条件存在时，把输入端（IN）指定的数据右移N位，并把结果存入OUT指定的存储器单元中。

右移位指令，按操作数的数据长度可分为字节、字、双字右移位指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.76所示。

字节右移字右移双字右移

图4-76右移位指令的梯形图和指令表格式

对左移位指令和右移位指令的说明：

（1）操作数为无符号数。

（2）数据存储单元的移出端与SM1.1（溢出）端相连，移出位存入SM1.1存储单元，SM1.1存储单元中为最后一次移出的位值，数据存储单元的另一端自动补0。

（3）移位次数N和移位数据长度有关，如果N小于实际的数据长度，则执行N次移位；如果N大于实示的数据长度，字节、字、双字移位指令的实际最大可移位数分别为8、16、32。

三、循环右移指令

循环右移指令，当EN端口执行条件存在时，把输入端（IN）指定的数据循环右移N位，并把结果存入OUT指定的存储器单元中。

循环右移指令，按操作数的数据长度可分为字节、字、双字循环右移指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.78所示。

字节循环右移字循环右移双字循环右移

图4-78循环右移指令的梯形图和指令表格式

四、循环左移指令

循环左移指令，当EN端口执行条件存在时，把输入端（IN）指定的数据循环左移N位，并把结果存入OUT指定的存储器单元中。

循环左移指令，按操作数的数据长度可分为字节、字、双字循环左移指令，指令的梯形图和指令表格式如图4.79所示。

字节循环左移字循环左移双字循环左移

图4-79循环左移指令的梯形图和指令表格式

对循环右移指令和循环左移指令的说明：

（1）操作数为无符号数。

（2）数据存储单元的移出端与另一端相连，因此最后移出的位被移到了另一端；同时又与SM1.1（溢出）端相连，因此移出位也存入到了SM1.1存储单元中，SM1.1存储单元中始终为最后一次移出的位值。

（3）移位次数N和移位数据长度有关，如果N小于实际的数据长度，则执行N次移位；如果N大于实示的数据长度，字节、字、双字移位指令的实际移位次数分别为N除以8、16、32的余数。

左、右移位指令和循环左、右移位指令对标志位的影响：

SM1.0（零）、SM1.1（溢出）。

移位后溢出位（SM1.1）的值等于最后一次移出的位值；如果移位的结果是0，则零存储器位（SM1.0）置位。

左移位指令和循环右移位指令指令应用如图4-80所示

图4-80左移位指令和循环右移位指令指令应用

五、移位寄存器指令（SHRB指令）（P80）

移位寄存器指令是一条可指定移位长度的移位指令，可用来进行顺序控制、步进控制、物流及数据流控制。

其梯形图及语句表格式如图4.81所示：

图4-81移位寄存器指令的梯形图和指令表格式

SHRB指令是指当使能输入有效时，把输入端（DATA）的数值移入移位寄存器，并进行移位。

该移位寄存器是由S_BIT和N决定的，其中，S_BIT指定移位寄存器的最低位，N指定移位寄存器的长度。

移位方向分为正向移位和反向移位，正向移位时N为正数，即输入数据从移位寄存器的最低有效位移入，从最高有效位移出；反向移位时N为负数，即输入数据从移位寄存器的最高有效位移入，从最低有效位移出。

移位寄存器存储单元的移出端与SM1.1（溢出）位相连，最后被移出的位存放在SM1.1位存储单元中，

移位寄存器最高有效位（MSB.b）的计算方法：

由移位寄存器的最低有效位（S_BIT）和移位寄存器的长度（N）来计算移位寄存器的最高有效位（MSB．b）的地址。

计算公式为：

MSB.b=[S_BIT的字节号+（N的绝对值-l+S_BIT的位号）÷8].[被8除所得余数】

例如，如果S_BIT是V33.4，N是14，则MSB.b是V35.1。

具体计算如下：

MSB.b=V33+（14-l+4）÷8=V33+17÷8=V33+2（余数为1）=V33.1

每次使能输入有效时，在每个扫描周期内，移位寄存器移动一位，因此应该用跳变指令

来控制使能端的状态。

数据类型，DATA和S_BIT为BOOL型，N为字节型。

4.4.4数据转换指令

数据转换指令的功能是指对操作数的类型进行转换，方便在不同类型数据之间进行处理或者运算。

包括数据类型转换指令、数据的编码和译码指令以及字符串类型转换指令。

一、数据类型转换指令

在进行数据处理时，不同性质的操作指令对数据类型的要求是不同的，所以在使用时需要进行数据类型转换。

数据类型转换包括BCD码与整数的转换、双字整数与实数的转换、双字六进制数的转换指令（ATH指令、HTA指令）、整数、双字整数、实数转为ASCII码指令

（一）BCD码与整数的转换

1．BCDI指令（BCD码转为整数）

BCDI指令是指当EN端口执行条件存在时，把输入端（IN）指定的BCD码转换成整数，并把结果存入输出端（OUT）指定的存储器单元中。

输入数据的范围是0~9999。

在STL中，IN和OUT使用相同的存储单元，指令的梯形图和指令表格式如图4.所示。

2．IBCD指令（整数转为BCD码）

IBCD指令是指当EN端口执行条件存在时，把输入端（IN）指定的整数转换成BCD码，并把结果存入输出端（OUT）指定的存储器单元中。

输入数据的范围是0~9999。

在STL中，IN和OUT使用相同的存储单元，指令的梯形图和指令表格式如图4.82所示。

图4-82BCD码与整数转换指令的梯形图和指令表格式

BCDI指令和IBCD指令的数据类型为无符号整数，指令影响的特殊存储器位：

SMl.6（非法BCD码）。

（二）双字整数与实数的转换

双字整数与实数转换指令的梯形图和指令表格式如图4.83所示

图4-83双字整数与实数转换指令的梯形图和指令表格式

把输入端（IN）指定的BCD码转换成整数，并把结果存入输出端（OUT）指定的存储器单元中。

1.DTR指令（双字整数转换为实数）

当EN端口执行条件存在时，把输入端（IN）指定的有符号双字整数转换成实数，并把结果存入到输出端（OUT）指定的双字存储单元中。

影响的特殊存储器位：

SMl.1（溢出）

2.ROUND取整指令（实数转换为双字整数）

当EN端口执行条件存在时，将输入端（IN）指定的实数转换成有符号双字整数，结果输出到OUT指定的双字存储单元中。

转换时实数的小数部分四舍五入。

影响的特殊存储器位：

SMl.1（溢出）

3.TRUNC取整指令（实数转换为双字整数）

当EN端口执行条件存在时，将输入端（IN）指定的实数转换成有符号双字整数，结果输出到OUT指定的双字存储单元中。

转换时实数的小数部分舍去。

影响的特殊存储器位：

SMl.1（溢出）

（三）双字整数与整数的转换

双字整数与整数转换指令的梯形图和指令表格式如图4.84所示

图4-84双字整数与整数转换指令图4-85字节与整数的转换

1.DTI指令（双字整数转为整数）

当EN端口执行条件存在时，把输入端（IN）指定的有符号双字整数转换成整数，并把结果存入到输出端（OUT）指定的字存储单元中。

影响的特殊存储器位：

SMl.1（溢出）

2.ITD指令（整数转为双字整数）

当EN端口执行条件存在时，将输入端（IN）指定的整数转换成有双字整数，结果输出到OUT指定的双字存储单元中。

影响的特殊存储器位：

SMl.1（溢出）

（四）字节与整数的转换

字节与整数转换指令的梯形图和指令表格式如图4.85所示

1.BTI指令（字节转换为整数）

当EN端口执行条件存在时，把输入端（IN）指定的字节型数据转换成整数，并把结果存入到输出端（OUT）指定的字存储单元中。

2.IBT指令（整数转换为字节）

当EN端口执行条件存在时，将输入端（IN）指定的无符号整数转换成字节型数据，结果输出到OUT指定的字节存储单元中。

影响的特殊存储器位：

SMl.1（溢出）

转换指令应用举例如图4-86所示

图4-86转换指令应用举例

（五）译码、编码指令

译码、编码指令指令的梯形图和指令表格式如图4.87所示

图4-87译码、编码指令图4-88段码（SEG）指令

1.译码（DECO）指令

当EN端口执行条件存在时，将输入字节（IN）的低