PLC(FX2N)小數(shù)點(浮點)運算編程研究講義2012

1、gPLC（FX2N）浮點(小數(shù)點)運算編程研究講義2012目錄u PLC（FX2N)浮點（小數(shù)）運算編程概要u 實驗一 將一個整數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€二進制小數(shù)，并存入FX2N的Dn中（產(chǎn)生一個浮點數(shù)，存入FX2N的Dn中）u 實驗二 將2個二進制小數(shù)（或其中一個常數(shù)K、H）進行四則運算u 實驗三 一個二進制小數(shù)，如何在LED數(shù)碼顯示器，或者組態(tài)王上顯示監(jiān)控u 實驗四 二進制浮點數(shù)運算實例u 實驗五 任意位浮點數(shù)（小數(shù)）的輸入u 附1：PLC數(shù)值顯示（LED數(shù)碼顯示器）含小數(shù)點方法u 附2：PLC（FX2N）中輸入小數(shù)小結(jié)、要點：PLC（FX2N)浮點（小數(shù)）運算編程概要1、 PLC（FX2N）浮點數(shù)（

2、小數(shù)）概論：u 二進制小數(shù)概念：二進制小數(shù)在PLC（FX2N）中存儲占用32位(即占用2個連續(xù)編號的Dn、Dn+1)，最高位bit31位是符號位（1是負(fù)數(shù)，0是正數(shù)），其他位（bit30bit0）是數(shù)值位，數(shù)值位分尾數(shù)段和指數(shù)段，bit0bit22共23位是尾數(shù)段，bit23bit30共8位是指數(shù)段；注：二進制小數(shù)不是按2的補碼處理；u 浮點數(shù)（小數(shù)）運算規(guī)則概念² 進行浮點數(shù)（小數(shù)）運算的各Dn只能是二進制小數(shù)、常數(shù)K、H；不能是整數(shù)或十進制小數(shù)；² 若Dn中數(shù)據(jù)是整數(shù)，需用FLT指令轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)形式，再參與運算；² 若Dn中數(shù)據(jù)是十進制小數(shù)，需用EBIN指

3、令轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)形式，再參與運算；² 若Dn中數(shù)據(jù)是常數(shù)K、H，可直接參與運算，無需轉(zhuǎn)化，因其在參與運算過程中會自動轉(zhuǎn)化；² 浮點數(shù)運算中指令前一般應(yīng)加D，因參與運算的二進制小數(shù)都占有二個連續(xù)的Dn、為32位數(shù)據(jù)；² 浮點數(shù)運算的種類在PLC（FX2N）中有加9EADD）、減（ESUB）、乘（EMUL）、除（EDIV）、正弦（SIN）、余弦（COS）、正切（TAN）、數(shù)類轉(zhuǎn)化（FLT、INT、EBIN、EBCD）、比較（ECMP、CZCP）等等；u 二進制小數(shù)的PLC處理中的監(jiān)控：因二進制小數(shù)數(shù)值與指數(shù)占用了二個連續(xù)的Dn，且難以區(qū)別，故難以在組態(tài)王等上監(jiān)控（如

4、LED數(shù)碼顯示器、組態(tài)王等）、監(jiān)控的數(shù)據(jù)只是亂碼，故若要監(jiān)控需將這些二進制小數(shù)用EBCD指令轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)，十進制小數(shù)占用連續(xù)二個Dn，編號大的為指數(shù)段，編號小的為尾數(shù)值、區(qū)別明確，易于監(jiān)控；如：；其中D30為尾數(shù)值、D31為指數(shù)段；注：在FX2N仿真軟件上易監(jiān)控仿真結(jié)果；u 十進制小數(shù)概念：十進制小數(shù)在PLC（FX2N）中占用32位，在PLC內(nèi)部存儲時采用2個連續(xù)編號的Dn、Dn+1，編號小的保存尾數(shù)段（Dn），編號大的保存指數(shù)段（Dn+1）；如：；其中D30為尾數(shù)值、D31為指數(shù)段；u 十進制小數(shù)的運算：十進制小數(shù)無法在PLC（FX2N）中直接進行運算處理，需用EBIN指令轉(zhuǎn)化為二進制小

5、數(shù)再進行運算；u 十進制小數(shù)的數(shù)值監(jiān)控作用：十進制小數(shù)易于數(shù)值監(jiān)控，而二進制小數(shù)難以直接監(jiān)控，直接監(jiān)控數(shù)值往往為亂碼，故PLC中二進制小數(shù)若需監(jiān)控，可用EBCD指令將其轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)；注：十進制小數(shù)在FX2N仿真軟件上監(jiān)控反而出現(xiàn)亂碼；u 二十進制數(shù)相互轉(zhuǎn)化中的誤差：² 在二進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)、或十進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)過程中，易產(chǎn)生一定的誤差，因有效數(shù)字四舍五入的緣故；² 因某些自動控制采用浮點數(shù)可提高控制精度與品質(zhì)，故需浮點數(shù)運算及處理；² 因某些自動控制部件只能采用整數(shù)，故需將浮點數(shù)轉(zhuǎn)化為整數(shù)，其轉(zhuǎn)化過程有四舍五入，將產(chǎn)生一定的誤差。2、 得到一個

6、二進制小數(shù)的方法概要（與得到一個十進制小數(shù)的方法互為逆運算）：u 方法一：如產(chǎn)生一個二進制小數(shù)254.6（往D20中存入一個二進制小數(shù)254.6）；² 先往D0中送入一個整數(shù)（2546）；MOV K2546 D0；² 再用二進制整數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)指令FLT轉(zhuǎn)化得到二進制小數(shù)形式，存入D10（2546.00）；FLT D0 D10；注：FLT指令僅是將整數(shù)的表示形式轉(zhuǎn)化為小數(shù)的表現(xiàn)形式（2546-2546.00），但此數(shù)值實質(zhì)上仍是整數(shù)；² 最后將二進制小數(shù)形式除以常數(shù)10的倍數(shù)，得到所需小數(shù)后為幾位的二進制小數(shù)（254.6）；DEDIV D10 K10 D20；

7、注：小數(shù)處理指令與整數(shù)處理指令類似，只是前面加E，表示屬小數(shù)處理指令；另外小數(shù)數(shù)值占二個Dn，為32位，故運算指令前需加D；² 注：二進制小數(shù)因是32位數(shù)值，整個數(shù)值254.6占了（D21）D20；² 注:方案一PLC軟件監(jiān)控仿真結(jié)果正常；組態(tài)王監(jiān)控為亂碼；² 例程：u 方法二：如產(chǎn)生一個二進制小數(shù)254.6（往D10中存入一個二進制小數(shù)254.6）；² 將一個需轉(zhuǎn)化的整數(shù)送入D0（2546）；MOV K2546 D0；² 再將一個負(fù)數(shù)（為小數(shù)的位數(shù)）送入D1；MOV -1 D1；² 注：上述二個Dn標(biāo)號必須連續(xù)、且存放整數(shù)的Dn標(biāo)號

8、應(yīng)在前（D0）、存放負(fù)數(shù)的Dn標(biāo)號應(yīng)在后（D1）；² 最后用十進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)指令EBIN轉(zhuǎn)化得到所需的二進制小數(shù)（254.6）；DEBIN D0 D10；注：小數(shù)處理指令與整數(shù)處理指令類似，只是前面加E，表示屬小數(shù)處理指令；另外小數(shù)數(shù)值占二個Dn，為32位，故運算指令前需加D；² 注：二進制小數(shù)因是32位數(shù)值，整個數(shù)值254.6占了（D21）D20；² 注:方法二PLC軟件監(jiān)控仿真為亂碼；組態(tài)王監(jiān)控為亂碼；² 例程：3、 得到一個十進制小數(shù)的方法概要（與得到一個二進制小數(shù)的方法互為逆運算）：u 方法一:將一個二進制小數(shù)通過EBCD指令(二進制小

9、數(shù)轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)指令)轉(zhuǎn)化得到；注:直接結(jié)果顯示PLC監(jiān)控仿真為亂碼,可在組態(tài)王等上用尾數(shù)指數(shù)形式顯示結(jié)果Dn-Dn+1；u 方法二：先往Dn中送入一個整數(shù)；再往Dn+1中送入一個負(fù)數(shù)（為小數(shù)的位數(shù)）；注：上述二個Dn標(biāo)號必須連續(xù)、且存入整數(shù)的Dn標(biāo)號在前（Dn）、存入負(fù)數(shù)的Dn標(biāo)號在后（Dn+1）。注:直接結(jié)果顯示PLC監(jiān)控仿真為亂碼,可在組態(tài)王等上用尾數(shù)指數(shù)形式顯示結(jié)果Dn-Dn+1；實驗一 將一個整數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€二進制小數(shù)，并存入FX2N的Dn中（產(chǎn)生一個浮點數(shù)，存入FX2N的Dn中） 1、具體實例：將一個整數(shù)12，轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制小數(shù)1.2，存入（D21）D20中；為了在組態(tài)王上易監(jiān)控，再

10、轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)存入（D31）D30中；并用D30-D31方式在組態(tài)王顯示結(jié)果。2、程序1段及分析：先將常數(shù)（整數(shù)）12存入D0中；再用FLT指令將D0中的常數(shù)（整數(shù)）轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制小數(shù)形式（12.00）存入D11（D10）中；最后用二進制小數(shù)除法指令DEDIV得到1位小數(shù)的二進制小數(shù)（1.200）存入（D21）D20中；3、程序1段PLC仿真：4、程序2段及分析：為了實現(xiàn)（D21）D20中數(shù)值的組態(tài)王監(jiān)控，先用DEBCD指令將其轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)、存入（D31）D30中；5、程序2段PLC仿真：6、程序3段及分析、PLC仿真：十進制小數(shù)（D31）D30中指數(shù)段（D31）值作正負(fù)值判別，若是負(fù)值則

11、求補碼，再顯示；若是正值則不需處理，直接顯示；（指數(shù)段作正負(fù)判別是為了：若可能出現(xiàn)負(fù)數(shù)，需求補碼處理成原碼絕對值-十進制小數(shù)的指數(shù)一般都是負(fù)數(shù)，如此處-3）；7、程序4段及分析、PLC仿真：十進制小數(shù)（D31）D30中尾數(shù)段（D30）值作正負(fù)值判別，若是負(fù)值則求補碼，再顯示；若是正值則不需處理，直接顯示；（尾數(shù)段作正負(fù)判別是為了：若可能出現(xiàn)負(fù)數(shù)，需求補碼處理成原碼絕對值-為負(fù)數(shù)的十進制小數(shù)時才可能出現(xiàn)，此處不是）；8、組態(tài)王監(jiān)控結(jié)果及說明： 在組態(tài)王監(jiān)控中，原數(shù)D0=12，將其轉(zhuǎn)化為1.200存入(D31)D30，并用D30-D31方式顯示（1199×10-3）：9、 總的PLC程序

12、及解說、仿真結(jié)果：10、幾點說明：u 將一個整數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制小數(shù)形式，用FLT指令；u 二進制小數(shù)形式數(shù)在FX2N中：² 占用二個連續(xù)Dn存儲，占32位；² b0位b22位（共23位）是尾數(shù)位；² b23位b30位（共8位）是指數(shù)位；² b31位是符號位（1為負(fù)數(shù)，0為正數(shù)）；² 二進制小數(shù)不是按2的補碼處理；u 因上述規(guī)則，故二進制小數(shù)難以直接監(jiān)控，直接監(jiān)控會出現(xiàn)亂碼；一般可將其轉(zhuǎn)變?yōu)槭M制小數(shù)，再進行監(jiān)控；u 其整數(shù)后面（小數(shù)點后面）為三位小數(shù)形式；u 例如：一個整數(shù)12轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制小數(shù)形式數(shù)，形式為12.000； u 將二進制小數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭?/p>

13、進制小數(shù)形式，用EBCD指令；u 十進制小數(shù)形式在FX2N中：² 占用二個連續(xù)Dn存儲，占32位；² Dn編號小的是尾數(shù)段，Dn編號大的是指數(shù)段；² Dn的最高位都是符號位；² 十進制小數(shù)是按2的補碼處理；² 例如：一個二進制小數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭M制小數(shù)存入D31、D30中，其表示形式為：，即；即D30中存的是尾數(shù)段1199；D31中存的是指數(shù)段-3。u 因上述規(guī)則，故十進制小數(shù)可以用于直接監(jiān)控；u 將二進制小數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭M制小數(shù)時，十進制小數(shù)的尾數(shù)段為4位，故轉(zhuǎn)變可能會出現(xiàn)一定的誤差。實驗二 將2個二進制小數(shù)（或其中一個常數(shù)K、H）進行四則運算1、具體

14、實例：產(chǎn)生2個二進制小數(shù)，（D21）D20=2.4，（D26）D25=1.2，再將這2個二進制小數(shù)進行加減乘除等四則運算處理；2、 FX2N程序及解說、仿真3、程序說明² 首先用MOV指令將整數(shù)24放入D1中、整數(shù)12放入D2中；² 用FLT指令將D1中的整數(shù)24轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制小數(shù)形式24.00存入D10中、將D2中的整數(shù)12轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制小數(shù)形式12.00存入D15中；² 用DEDIV指令將D10中的二進制小數(shù)形式數(shù)24.00成為具有一位小數(shù)的二進制小數(shù)2.400、用DEDIV指令將D15中的二進制小數(shù)形式數(shù)12.00成為具有一位小數(shù)的二進制小數(shù)1.200；

15、8; 二進制小數(shù)2.400與12.00進行加減乘除四則運算：2.4+1.2=(D31)D30；2.4-1.2=(D36)D35；2.4×1.2=(D41)D40；2.4÷1.2=(D46)D45；4、幾點說明n 將FX2N中Dn的多個二進制小數(shù)進行四則運算，它們類型需都為浮點形式；n 若某個類型不是浮點形式，需用FLT轉(zhuǎn)化，再參與運算；n 但常數(shù)K、H無需轉(zhuǎn)化，因其在參與運算過程中會自動轉(zhuǎn)化為浮點形式；n 二進制小數(shù)在進行四則運算過程中，都需應(yīng)用FX2N的浮點四則運算指令，而不能應(yīng)用普通四則運算指令；n 運算結(jié)果若需監(jiān)控的（LED數(shù)碼顯示器、組態(tài)王等），可將其轉(zhuǎn)換為十進制小

16、數(shù)再監(jiān)控。實驗三 一個二進制小數(shù)，如何在LED數(shù)碼顯示器，或者組態(tài)王上顯示監(jiān)控1、具體實例：產(chǎn)生一個二進制小數(shù)1.2，并分別組態(tài)王上監(jiān)控顯示、在LED數(shù)碼顯示器上顯示。2、編程思路解讀：u 首先用FLT指令及DEDIV指令產(chǎn)生1個1位二進制小數(shù)1.2；存入（D11）D10中；u 用DEBCD指令將該二進制小數(shù)1.2轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)1.2，并存入（D101）D100中；u 將十進制小數(shù)的指數(shù)段（高位Dn，即D101）進行正負(fù)符號判別：² 正數(shù)則直接顯示十進制小數(shù)的指數(shù)值D101；² 負(fù)數(shù)則先求補碼，再顯示十進制小數(shù)的指數(shù)值；（顯示數(shù)值前面加負(fù)號，大多如此）；D101=-3；u

17、 將十進制小數(shù)的尾數(shù)段（低位Dn，即D100）進行正負(fù)符號判別：² 正數(shù)則直接顯示十進制小數(shù)的尾數(shù)值D100=1199；² 負(fù)數(shù)則先求補碼，再顯示十進制小數(shù)的尾數(shù)值D100；（顯示數(shù)值前面加負(fù)號）；u 十進制小數(shù)的總體表示形式為：，具體的即：D100-D101；此實驗結(jié)果為1199-3；u 十進制小數(shù)用LED數(shù)碼顯示器顯示（結(jié)合硬件I/O圖查看）：² 先對Dn（十進制小數(shù)尾數(shù)，經(jīng)正負(fù)判別與求補碼處理D100）進行常規(guī)處理顯示（BCD或SEGD等）；注意數(shù)值前面需加負(fù)號與否；² 再對Dn+1（十進制小數(shù)指數(shù)，經(jīng)正負(fù)判別與求補碼處理D101）進行常規(guī)處理顯示

18、（BCD或SEGD等）；注意數(shù)值前面需加負(fù)號與否；u 十進制小數(shù)用組態(tài)王顯示監(jiān)控：² 按十進制小數(shù)的總體表示形式：；設(shè)置Dn變量（D100）、Dn+1變量（D101）；并在畫面按上述形式制作D100-D101；顯示結(jié)果為1199-3；3、PLC程序、解說及仿真4、組態(tài)王監(jiān)控圖（略）5、LED數(shù)碼顯示器顯示硬件I/O圖實驗四 二進制浮點數(shù)運算實例1、具體任務(wù)：要求編制一解方程程序：；其中X：X0X17（K4X0），由四位數(shù)字開關(guān)輸入，范圍為09999。2、PLC程序、解說及仿真 3、程序編制思路：u 程序編程：² 采用DMOV指令、DFLT指令及DEDIV指令先產(chǎn)生1個二進制

19、小數(shù)115.2=（D26）D25；² 采用DMOV指令、DFLT指令及DEDIV指令先產(chǎn)生1個二進制小數(shù)375.23=（D7）D6；² 采用DMOV指令、DFLT指令及DEDIV指令先產(chǎn)生1個二進制小數(shù)187.6=（D16）D15；² X0X17輸入數(shù)據(jù)處理：先用BIN指令將輸入的16位BCD碼整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)；再用FLT指令將此數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制小數(shù)形式存入（D36）D35；² 用EDMUL指令將（D26）D25與（D36）D35進行二進制小數(shù)的乘法，結(jié)果存入（D41）D40中；² 用DEADD指令將（D41）D40與（D7）D6進行二進制小

20、數(shù)的加法；結(jié)果存入（D46）D45中；² 用DEDIV指令將（D46）D45與（D16）D15進行二進制小數(shù)的除法，得到方程最終結(jié)果存入（D51）D50中。u 方程編程運算過程： u 方程編程中各變量Dn含義：² （D26）D25=115.2；² （D36）D35=K4X0（X0X17）² （D7）D6=375.23；² （D16）D15=187.6；² （D26）D25×（D36）D35=（D41）D40；² （D41）D40+（D7）D6=（D46）D45；² （D51）D50=（D46）D45

21、47;（D16）D15；即方程最后結(jié)果；實驗五 任意位浮點數(shù)（小數(shù)）的輸入一、具體任務(wù)及編程解讀：1、 設(shè)置加1/加5鍵（INC指令/ADD指令），減1/減5鍵（DEC指令/SUB指令），復(fù)位鍵，小數(shù)點1位鍵，小數(shù)點2位鍵，數(shù)據(jù)存入D0中；2、 減1/減5操作時，初始最大值設(shè)置為50，最小減至0；（觸點比較指令）3、 加1/加5操作時，初始最小值設(shè)置為0，最大加至50；（觸點比較指令）4、 減1/減5、加1/加5操作中若D0數(shù)據(jù)需歸零，可按復(fù)位鍵（RST指令）；5、 輸入一個小數(shù)點后一位的小數(shù)；（FLT指令、DEDIV指令）D206、 輸入一個小數(shù)點后二位的小數(shù)；（FLT指令、DEDIV指令）

22、D207、 為了二進制小數(shù)的顯示，用DEBCD指令將二進制小數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭M制小數(shù)；再用BON指令、NEG指令將數(shù)據(jù)變換為尾數(shù)、指數(shù)顯示形式D30-D31；二、編程思路1、 先用整數(shù)數(shù)據(jù)輸入指令（如加1/加n、減1/減n指令，TKY指令、HKY指令、DSW指令等等）輸入整數(shù)（即需輸入的整數(shù)連小數(shù)，先不考慮小數(shù)點）至Dn；2、 再在外部Xn選擇小數(shù)位（n位），編程處理存入Dm中，實現(xiàn)了小數(shù)的輸入。三、PLC程序及解說、仿真：附1：20一、實驗要求 顯示一個含有小數(shù)點的實數(shù)，如12.6、23.8、5.6等。二、實驗實現(xiàn)分析u 對于共陰LED數(shù)碼顯示器，將整數(shù)中最后一位的h（小數(shù)點）引腳通過一個限流電阻

23、接+Vcc即可；其他硬件電路都類同；并且無需在軟件中作任何處理。u 對于共陽LED數(shù)碼顯示器，將整數(shù)中最后一位的h（小數(shù)點）引腳通過一個限流電阻接地即可；其他硬件電路都類同；并且無需在軟件中作任何處理。三、實驗電路圖附2：PLC（FX2N）中輸入小數(shù)小結(jié)、要點：u FX2N中可外部輸入或內(nèi)部產(chǎn)生1個二進制小數(shù)或十進制小數(shù)；u PLC外部輸入小數(shù)方案：² 外部（Xn）按常規(guī)方法輸入整數(shù)至PLC的Dn中，² 再在PLC中用FLT指令的將整數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)形式，再用DEDIV指令來確定二進制小數(shù)的的位數(shù)；² 還有第二種方法，可見前面論述，略；² 若需轉(zhuǎn)化為十

24、進制小數(shù)，則可用DEBCD指令將二進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)；² 注：因二進制小數(shù)在PLC內(nèi)部可直接進行運算，而十進制小數(shù)則直接不行，故需要小數(shù)往往首選二進制小數(shù)；u PLC內(nèi)部產(chǎn)生小數(shù)方案：² 內(nèi)部先用MOV指令在Dn中存入一個整數(shù)，² 再用FLT指令的將整數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)形式，再用DEDIV指令來確定二進制小數(shù)的的位數(shù)；² 還有第二種方法，可見前述，略；² 若需轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)，則可用DEBCD指令將二進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為十進制小數(shù)；² 注：因二進制小數(shù)在PLC內(nèi)部可直接進行運算，而十進制小數(shù)則直接不行，故需要小數(shù)往往首選二進制小數(shù)；u PLC內(nèi)部小數(shù)的運算：² PLC內(nèi)部二進制小數(shù)可直接運算：如加減乘除比較等等；² 而十進制小數(shù)則不能直接運算，需用DEBIN指令將其轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)后進行；² 數(shù)據(jù)為K、K常數(shù)則可直接參與運算