第4章功能指令.ppt

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,第,4,章,S7-200,功能指令及应用,本章内容,4.1,传送、移位和填充指令,4.2,运算和数学指令,4.3,表功能指令,4.4,转换指令,4.5,字符串指令,4.6,子程序,4.7,时钟指令,4.8,中断,4.9,高速计数器指令,4.10,高速脉冲输出指令,4.11 PID,回路指令,S7-200,指令,逻辑指令,实现基本的逻辑控制，通常情况下是根据“位”信息产生“位”信息。,功能指令,完成更为复杂的控制程序设计；,完成特殊工业控制环节的任务；,使程序设计更加优化和方便。,4.1,传送、移位和填充指令,传送指令,作用,完成各存储单元之间一个或多个数据的传送。,指令,单一传送 块传送 传送字节立即读 传送字节立即写,注,：,口,可为,B,、,W,、,D,（,DW,）、,R,移位指令,作用,常用于顺序动作的控制,指令,右移 左移 循环右移 循环左移 寄存器移位,字节交换及填充指令,作用,字数据高低字节内容互换；字数据存储区填充。,指令,字节交换 字数据填充,4.2,运算和数学指令,运算指令,作用,算术运算,指令,加法 减法 一般乘法 完全整数乘法 一 般除法 完全整数除法,数学函数指令,作用,以公式计算函数值,指令,平方根 自然对数 指数 正弦 余弦 正切,增减指令,作用,自增减,1,用作长延时的程序设计中非常有效,指令,增,1,指令 减,1,指令,逻辑运算指令,作用,完成逻辑运算,指令,逻辑与 逻辑或 逻辑异或 逻辑非（取反）,4.3,表功能指令,数据表格式,表功能指令作用,用来进行数据的有序存取和查找,数据表格式,指令,表存数指令 表取数（先进先出）指令 表取数（后进先出）指令 表查找指令,4.4,转换指令,数据类型转换指令,作用,将数据转换成指令规定的格式,指令（,1,）,字节到整数 整数到字节 双整数到整数 整数到双整数,实数到双整数 双整数到实数 整数到实数,数据类型转换指令,指令（,2,）：,BCD,码转换指令,BCD,码在,PLC,中的应用,BCD,码拨码开关、,BCD,显示器；,HMI,BCD,码到整数 整数到,BCD,码,编码、译码、段码指令,作用,最低有效位记录及置位；,LED,七段译码,指令,编码指令 译码指令 段码指令,ASCII,转换指令,指令,ASCIIHEX HEX ASCII INT ASCII DINT ASCII Real ASCII,字符串转换指令,作用,实现数值与字符串之间的转换。,(,字符串为全部合法的,ASCII,字符串,),指令,INT,Str,DINT,Str,Real,Str,Str,INT,Str,DINT,Str,Real,4.5,字符串指令,指令,a),串长度,b),串复制,c),串连接,d),子串,e),串搜索,f),字符搜索,4.6,子程序,子程序调用指令（,CALL,）,子程序条件返回指令（,CRET,）,举例,带参数的子程序的调用,4.7,时钟指令,1.,作用,调用和设置系统时钟，实现运行监视、运行记录、实时控制等。,2.,指令,3.,时钟缓冲区格式,读取时钟 设定时钟 读取夏令制时钟 设定夏令制时钟,字节,T,T+1,T+2,T+3,T+4,T+5,T+6,T+7,含义,年,月,日,时,分,秒,0,星期,范围,00-99,01-12,01-31,00-23,00-59,00-59,0,00-07,*,8,字节数据 *,BCD,码格式,4.,举例,读实时时钟，并在,LED,数码管上显示分钟值。,字节,T,T+1,T+2,T+3,T+4,T+5,T+6,T+7,含义,年,月,日,时,分,秒,0,星期,范围,00-99,01-12,01-31,00-23,00-59,00-59,0,00-07,4.8,中断,什么叫中断？它的作用是什么？,几个基本概念,中断源,中断类型,通信中断,(,自由口,),输入、输出中断,(,高速脉冲输入及输出,),时基中断,(,定时中断,0,SMB34*1ms;,定时中断,1,SMB35*1ms),中断优先级,(,通信,I/O,时基,;,不支持中断嵌套,),中断指令,中断连接 中断分离 开中断 关中断 清除中断 中断返回,INT-,中断程序号,EVNT-,中断事件号,举例,模拟量数据采集，每,200ms,进行一次。,中断程序,构成,建立,要求,中断程序标号,中断程序指令,无条件返回指令,利用编程软件中菜单选项插入,短小精悍、执行时间短。杜绝使用,END,等指令。,4.9,高速计数器指令,1.,作用,高频脉冲计数，实现精确定位和测量长度等控制任务。,2.,指令,3.,使用高速计数器的几个关键点,计数器类型的选择,输入点的确定,状态字节和控制字节的使用,相关中断的触发条件和中断程序的设计,定义指令 高速计数器指令,使用高速计数器的编程步骤,选择高速计数器,设置控制字节,执行,HDEF,指令,设置初始值和预设值,设置中断事件并全局开中断,执行,HSC,指令,举例,采用测频的方法测量电机的转速,用测频法测量电机的转速是指在单位时间内采集编码器脉冲的个数，因此可以选用高速计数器对转速脉冲信号进行计数，同时用时基来完成定时。知道了单位时间内的脉冲个数，再经过一系列的计算就可以得知电机的转速。,4.10,高速脉冲输出指令,作用,驱动负载实现运动的精确控制,高速脉冲的输出方式,PTO,（,Pulse Train Output,）,PWM,（,Pulse Width Modulation,）,指令,4.11 PID,回路指令,问题讨论,什么是,PID,？,什么场合需要用,PID,？,如何在计算机控制系统中使用,PID,？,在,PLC,控制系统中如何使用,PID,？,过去的情况,现在的情况,PROPORTIONAL,INTEGRAL,DIFFERENTIAL,PID,回路表,PID,指令及使用方法,指令,确定,PID,回路号,TBL,回路表起始地址,LOOP,回路号,用户程序中最多可有,8,条,PID,回路，不同的,PID,回路指令必须使用不同的回路号。,回路号值（,LOOP,）,=07,PID,指令的使用,回路输入量的转换及归一化,为什么要进行归一化处理？,第一步，将工程实际值由,16,位整数转化为实数，程序如下：,XORD AC0,，,AC0 /,清累加器,AC0,ITD AIW0,，,AC0 /,把整数转化为双整数（设采集数据通道地址为,AIW0,）,DTR AC0,，,AC0 /,把双整数转化为实数,第二步，将实数格式的工程实际值转化为,0.0,，,1.0,之间的无量纲相对值，用下式来完成这一过程：,R,Norm,=,（,R,Raw,Span,）,+Offset,式中：,R,Norm,为工程实际值的归一化值；,R,Raw,为工程实际值的实数形式值，未归一化处理。标准化实数又分为双极性（围绕,0.5,上下变化）和单极性（以,0.0,为起点在,0.0,和,1.0,之间的范围内变化）两种。对于双极性，,Offset,为,0.5,；对于单极性，,Offset,为,0,，,Span,表示值域的大小，通常单极性时取,32 000,，双极性时取,64 000,。,以下程序段用于将,AC0,中的双极性模拟量进行归一化处理（可紧接上面的程序）：,/R 64000.0,，,AC0 /,将,AC0,中的双极性模拟量值进行归一化,+R 0.5,，,AC0 /Offset,处理,MOVR AC0,，,VD200 /,将归一化结果存入,TABLE,中（设,TABLE,表地址为,VD200,）,PID,指令的使用,回路控制输出转换为按工程量标定的整数值,为什么要进行工程量标定转换？,第一步，用下式将回路输出转换为按工程量标定的实数格式：,Rscal,=(,Mn,Offset)Span,式中：,Rscal,为已按工程量标定的实数格式的回路输出；,Mn,为归一化实数格式的回路输出。程序如下：,MOVR VD208,，,AC0 /,将回路输出结果（设,TABLE,表首地址为,VB200,）放入,AC0,-R 0.5,，,AC0 /,对双极性场合减去,0.5,*R 64 000,，,AC0 /,将,AC0,中的值按工程量标定,第二步，将已标定的实数格式的回路输出转化为,16,位的整数格式，并输出。,TRUNC AC0,，,AC0 /,取整数,DTI AC0,，,AC0 /,双整数转换为整数,MOVW AC0,，,AQW0 /,把整数值送到到模拟量输出通道（设为,AQW0,）,选择,PID,回路类型,关闭积分回路,关闭微分回路,关闭比例回路,PID,使用举例,题目,某一水箱有一条进水管和一条出水管，进水管的水流量随时间不断变化，要求控制出水管阀门的开度，使水箱内的液位始终保持在水满时液位的一半。系统使用比例积分及微分控制，假设采用下列控制参数值：,Kc,为,0.4,，,Ts,为,0.2s,，,Ti,为,30 min,，,Td,为,15 min,。,题目分析,本系统标准化时可采用单极性方案，系统的输入来自液位计的液位测量采样；设定值是液位的,50%,，输出是单极性模拟量，用以控制阀门的开度，可以在,0%100%,之间变化。,程序设计,本程序只是模拟量控制系统的,PID,程序主干，对于现场实际问题，还要考虑诸多方面的影响因素。,本程序由主程序、回路表初始化子程序,SBR0,、初始化子程序,SBR1,和中断程序,INT0,构成。,模拟量输入通道为,AIW2,模拟量输出通道为,AQW0,。,I0.4,为手动,/,自动转换开关，,I0.4,为,1,时，系统进入自动运行状态。,本章小结,主要内容,实时时钟指令,运算指令,数据处理指令,子程序,中断程序,高速脉冲,PID,调节,传送、移位、数据类型变换等,算术运算、逻辑运算等,设置、读取实时时钟,建立、编制、调用,建立、编制、中断事件服务,高速脉冲输入,/,输出，精准定位,实现复杂的模拟量控制,