S7200 PLC功能指令.docx

1、S7200 PLC功能指令4.4 S7-200 PLC的功能指令PLC的功能指令(Functional Instruction)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

2、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：MOVB IN,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

3、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

4、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

5、: 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

6、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

7、)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

8、。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，

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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

14、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

15、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

16、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(Square Root)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(Natuaral Logarthm)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

17、存放到OUT指定的存储单元中。(3)、自然指数(Natural Exponential)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

18、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

19、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

20、” 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

21、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（Shift Lelt）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

22、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

23、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

24、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

25、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

26、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(MSBb)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

27、=V33+178=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、HT

28、A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1BCDI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09999。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。 2IBCD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09999。在STL中，IN和OUT使用相同的存储单元，指令的

29、梯形图和指令表格式如图4.82所示。 图4-82 BCD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

30、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4-8

31、5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