第六章4算術(shù)及邏輯運(yùn)算指令

教學(xué)目的1、掌握算術(shù)指令的使用及其特點(diǎn)。2、掌握邏輯運(yùn)算指令的使用及其特點(diǎn)。3、掌握利用可編程序控制器來實(shí)現(xiàn)停車場自動控制和四則運(yùn)算式的程序設(shè)計(jì)。4、一般PLC中有兩種四則運(yùn)算，整數(shù)和實(shí)數(shù)四則運(yùn)算。整數(shù)四則運(yùn)算較簡單，而實(shí)數(shù)四則運(yùn)算較復(fù)雜。第四節(jié)算術(shù)與邏輯運(yùn)算指令一、二進(jìn)制加減運(yùn)算指令加法（D）ADD（P）減法（D）SUB（P）操作數(shù)[S1]、[S2]：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V,Z[D]：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V,Z梯形圖[S1]X0ADDD0D2D4[D][S1]X1DSUBD10D12D14[D][S2][S2](D0)+（D2）（D4）(D11D10)–（D13D12）（1D5D14）(D10）+（D12）→（D14）影響M8020，M8021，M8022狀態(tài)。（D20）-（D22）→（D24)影響M8020，M8021，M8022狀態(tài)。32位運(yùn)算中，指定字元件是低16位，緊隨其后的為高16位。（D11，D10）+（D13，D12）→（D15，D14）（D21，D20）-（D23，D22）→（D25，D24）影響M8020，M8021，M8022狀態(tài)。X010——加、減條件，只要X10→ON，就進(jìn)行加減操作。若是脈沖型的操作，在加、減條件的上升沿跳變時(shí)只做一個掃描周期加、減操作。若是連續(xù)型的操作，每一個掃描周期加減操作。說明指令是代數(shù)加減運(yùn)算，數(shù)據(jù)的最高位為符號位。進(jìn)行16位加減運(yùn)算時(shí)，數(shù)據(jù)范圍為－32768～＋32767；32位運(yùn)算時(shí)，數(shù)據(jù)范圍為－2147483648～＋2147483647。運(yùn)算結(jié)果為0時(shí)，零標(biāo)志置位（M8020=1），可用來判斷兩個數(shù)是否為相反數(shù)；運(yùn)算結(jié)果大于＋32767（或＋2147483647）時(shí)，進(jìn)位標(biāo)志置位（M8022=1）；運(yùn)算結(jié)果小于－32768（或－2147483648）時(shí)，借位標(biāo)志置位（M8021=1）。該指令可以進(jìn)行連續(xù)/脈沖執(zhí)行方式。舉例例1、X0合上，Y0工作的情況。

乘法（D）MUL（P）（Multiplication）（16/32）除法（D）DIV（P）（Division）（16/32）操作數(shù)[S1]、[S2]：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V,Z[D]：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V,Z梯形圖[S1]X0MULD0D2D4[D][S1]X1DDIVD10D12D14[D][S2][S2](D0)×（D2）（D5D4）被乘數(shù)乘數(shù)積(D11D10)÷（D13D12）（1D5D14）···（D17D16）被除數(shù)除數(shù)商余數(shù)二、二進(jìn)制乘除運(yùn)算指令操作數(shù)指令進(jìn)行二進(jìn)制運(yùn)算，數(shù)據(jù)最高位為符號位?？梢赃M(jìn)行16/32位乘除運(yùn)算，16位運(yùn)算時(shí)，積為32位數(shù)據(jù)，商和余數(shù)為16位數(shù)據(jù)；32位運(yùn)算時(shí)，積為64位數(shù)據(jù)，商和余數(shù)為32位數(shù)據(jù)。0作除數(shù)時(shí)程序出錯。被除數(shù)和除數(shù)中有一個為負(fù)數(shù)時(shí)，商為負(fù)數(shù)；被除數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，余數(shù)也為負(fù)數(shù)。位元件作為32位乘法運(yùn)算的目標(biāo)元件時(shí)，只能得到積的低32位數(shù)據(jù)。可以進(jìn)行連續(xù)/脈沖執(zhí)行方式。當(dāng)X011→ON：（D10）÷（D11）→[D1]…[D2]

商…余數(shù)當(dāng)X011→ON：（D21，D20）÷（D23，D22）→（D25，D24）…（D27，D26）商……………余數(shù)若除數(shù)是0時(shí)，運(yùn)算錯誤，不執(zhí)行指令。被除數(shù)或除數(shù)中有一個為負(fù)數(shù)時(shí)，商為負(fù)數(shù)，若被除數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，余數(shù)為負(fù)。注：乘法、除法結(jié)果中最高位是符號位。

D11D10X011

D1

DIV

例2、X0合上，經(jīng)過多少時(shí)間Y0工作？例3、運(yùn)算表達(dá)式10X/300+30，X值由K2X0以BCD碼送到內(nèi)存中。程序如下：

加1INC（Increment）INCP，DINC，DINCP，（16/32）減1DEC（Decrement）

DECP，DDEC，DDECP，（16/32）操作數(shù)[D]：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V,Z梯形圖X0INC（P）D10[D]X1DEC（P）D12[D](D10)+1

（D10）(D12)–1（D12）三、二進(jìn)制加1減1指令說明上述指令可以連續(xù)/脈沖執(zhí)行方式，在實(shí)際控制中通常不使用每個掃描周期目標(biāo)操作數(shù)都要加1的連續(xù)執(zhí)行方式，所以，INC指令經(jīng)常使用脈沖操作方式。應(yīng)用中要特別注意。可以進(jìn)行16/32位運(yùn)算，并且為二進(jìn)制運(yùn)算。如果從+32767（或+2147483647）再加1，則變成-32768（或-2147483648）；如果從-32768（或-2147483648）再減1，則變成+32767（或+2147483647），為循環(huán)計(jì)數(shù)。以上變化時(shí)標(biāo)志位不動作，也就是說這兩條指令和零標(biāo)志、借位標(biāo)志、進(jìn)位標(biāo)志無關(guān)。舉例例4、分析程序，根據(jù)X11、X12、X13的情況，畫出T10的時(shí)序。案例一單按鈕的功率控制程序1．單按鈕的功率控制線路和控制要求單按鈕的功率控制線路如圖所示。控制要求是：加熱功率有7個擋位可調(diào)，大小分別是0.5kW、1kW、1.5kW、2kW、2.5kW、3kW和3.5kW。有1個功率選擇按鈕SB1和1個停止按鈕SB2。第一次按SB1選擇功率第1擋，第二次按SB1選擇功率第2擋……第八次按SB1或按SB2時(shí)，停止加熱。單按鈕的功率控制線路輸出功率（kW）字元件

K1M0按SB1次數(shù)M3M2M1M00000000.5000111001021.5001132010042.5010153011063.5011170100082．單按鈕功率控制的工序

單按鈕功率控制的工序3．單按鈕的功率控制程序

單按鈕的功率控制程序硬件的實(shí)現(xiàn)器件PLC地址功能說明HL1Y4、Y5停車場已滿HL2Y3停車場有空位開關(guān)0X0車已進(jìn)入停車場信號開關(guān)1X1車已離開停車場信號D0停車場車輛數(shù)（最大50輛）1、I/O分配表案例二、假設(shè)有一汽車停車場，最大容量只能停車50輛，為了表示停車場是否有空位，試用PLC來實(shí)現(xiàn)控制。2、外部連線根據(jù)上述模塊的學(xué)習(xí)，再依據(jù)圖中的標(biāo)示，同學(xué)們可以自己畫出輸入及輸出端口的分配，在這不加深述。3、軟件的編程案例三、某控制程序中要進(jìn)行以下算式的運(yùn)算：38X/255+2

式中“

X”代表輸入端口K2X0送入的二進(jìn)制數(shù)，運(yùn)算結(jié)果需送輸出口K2Y0；X020為起停開關(guān)。一、硬件的實(shí)現(xiàn)1、I/O的分配輸入功能說明輸出功能說明K2X0X0二進(jìn)制數(shù)輸入K2Y0Y0二進(jìn)制數(shù)輸出X1Y1X2Y2X3Y3X4Y4X5Y5X6Y6X7Y7X20啟動二、軟件的實(shí)現(xiàn)此梯形圖有什么錯誤？回憶：乘法除法指令占用的地址D4D5，D4存放低位，D5存放高位D5D6，D5存放商，D6存放余數(shù)字邏輯與WAND（WordAND）字邏輯或WOR（WordOR）字邏輯異或WXOR（WordExclusiveOR）操作數(shù)[[S1]、[S2]：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、

V,Z[D]：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V,Z四、邏輯運(yùn)算指令（D0）∧（D2）→（D4）（D10）∨（D12）→（D14）

（D20）（D22）→（D24）∨[S1]X0WANDD0D2D4[D]WORD10D12D14[S2]WXORD20D22D24異或非運(yùn)算的梯形圖X0WXORD10D12D14CMLD14D14（D14）→（D14）梯形圖

（D10）（D12）→（D14）∨說明各數(shù)據(jù)的對應(yīng)位進(jìn)行二進(jìn)制與、或、異或運(yùn)算。32位數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)，助記符為DAND、DOR、DXOR。指令運(yùn)算規(guī)則如下：邏輯與1∧1=11∧0=00∧1=00∧0=0邏輯或1∨

1=11∨

0=00∨

1=00∨

0=0邏輯異或1

1=01

0=10

1=10

0=0∨∨∨∨D11:0000,0000,0000,1010K9:0000,0000,0000,1001D12:0000,0000,0000,1000D11:0000,0000,0000,1010K9:0000,0000,0000,1001D12:0000,0000,0000,1011D11:0000,0000,1100,1010K9:0000,0000,0000,1001D12:0000,0000,1100,0011應(yīng)用實(shí)例X1啟動按鈕，X2選擇Y0—Y17輪流點(diǎn)亮的方向。操作數(shù)[D]：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V,ZX0NEGD10[D]（D10）+1→（D10）說