PLC项目模块4 功能指令及其应用

为了满足工业控制的要求，PLC生产厂商在逻辑控制 指令和步进控制指令外，还为PLC增添了过程控制、数据 处理等丰富的功能指令。这些功能指令的出现，极大地拓 宽了PLC的应用范围，并增强了PLC编程的灵活性。本模 块只简单介绍S7-200的部分常用功能指令。若想深入了解、 掌握更多的功能指令，请查阅相关的技术手册。本模块学 习的难点在于功能指令往往涉及较多的数据类型，编程时 需要注意操作数所选的数据类型应与指令标识符（助记符） 相匹配。
※用字W表示（16位）
如IW0、QW1、MW2、VW3、SW4等。一个字含两个连续的字节，低位字节为高8位 ，高位字节为低8位。其中IW0表示两个字节，IW0=（IB0 IB1），高8位为IB0字节， 低8位为IB1字节。
※用双字D表示（32位）
如ID0、QD1、MD2、VD3、SD4等。一个双字含四个连续的字节。其中ID0表示四个 字节，ID0=（IB0 IB1 IB2 IB3），最高8位为IB0字节，次高8位为IB1字节，低位8位 为IB2字节，最低8位为IB3字节。
*VD、*AC、*LD
D IN/OUT ID、QD、MD、SMD、SD、VD、LD、HC、AC、常数、*VD、*AC、 双字，整型
*LD
R IN/OUT ID、QD、MD、SMD、SD、VD、LD、AC、常数、*VD、*AC、*LD 实数
触点比较指令使用举例说明
2 数据传送指令
数据传送指令的主要作用是将常数或存储器中的数据传 送到另一存储器中。它包括单一数据传送及成组数据传送两 大类。常用于设定参数、数据处理以及建立参数表等。数据 传送指令按操作数的数据类型可分为字节B（8位）传送 (MOVB)、字W（16位）传送(MOVW)、双字DW（32位） 传送(MOVDW)、和实数R（64位）传送(MOVR)指令四种。 如图3-5所示。
指令 MOVB MOVWMVDMOVRIN/OUT IN OUT IN
S7-200PLC功能指令共有100多条，主要用于数据的传 送、计算、转换、中断及子程序等。功能指令也有三种表 示形式：指令表，梯形图和功能图。本模块主要介绍常用 功能指令梯形图表示法，并通过四个项目使同学掌握功能 指令的使用方法并进一步熟悉PLC控制系统的设计、编程 与安装调试方法。
项目一 五站呼叫小车PLC控制
1 触点数据比较指令
表3-1触点数据比较指令可以使用操作数表
指令 IN/OUT 操作数取值范围
数据类型
B IN/OUT IB、QB、MB、SMB、SB、VB、LB、AC、常数、*VD、*AC、*LD 字节
I IN/OUT IW、QW、MW、SMW、SW、VW、T、C、AIW、LW、AC、常数、 字，整型
1 触点数据比较指令
触点数据比较指令主要用于比较两个数据的大小，并根 据比较的结果使触点闭合或断开，进而实现某种控制要求。 触点数据比较指令有3种形式：初始LD比较、串联A比较、 并联O比较，每种又有6种比较方式：==（等于）、>（大于 ）、<（小于）、<>（不等于）、<=（小于等于）、>=（大 于等于），每一种比较方式又有四种数据类型：字节B、字I 、双字DW、实数R，触点的通与断是根据两个数据IN1/IN2 比较的结果决定。比较指令的梯形图格式如图3-3所示。
图3-1 五工位自动送料 小车结构示意图
图3-2 五工位自动送料小 车工作流程图
三 相关知识
S7-200PLC数据表示方法有以下四种：
※用位表示（1位）
如I0.0、I0.1、Q1.0、M3.2、V5.4等。其中I0.0表示输入继电器存储区的一位，在输入 继电器存储区第0个字节的第0位。Q1.0表示输出继电器存储区的一位，在输出继电器 存储区第1个字节的第0位。M3.2表示中间继电器存储区的一位，在中间继电器存储 区第3个字节的第2位。
图3-5 数据传送指令示意图
2 数据传送指令
数据传送指令是当允许端(EN)为1时,把输入端（IN）指定的数据传送 到输出端(OUT)，传送过程中数据保持不变。其中MOV代表数据传送指令， MOV之后的字母代表传送数据的长度。它包括四种数据长度，即表示为 字节（8位）用B表示、字（16位）用W表示、双字（32位）用DW表示和 实数（64位）用R表示，其操作数的取值范围见表3-2所示。
※用字节B表示（8位）
如IB0、QB1、MB2、VB3、SB4等。其中IB0表示输入继电器存储区的8位，在输入 继电器存储区的第0个字节， IB0=（I0.7 I0.6 ~I0.1 I0.0）共8位，第0位是最低位，第7 位是最高位。QB1表示输出继电器存储区的8位，在输出继电器存储区的第1个字节， QB1=（Q1.7 Q1.6~Q1.1 Q1.0）共8位，第0位是最低位，第7位是最高位。
图3-3 比较指令梯形图
1 触点数据比较指令
图3-3 比较指令梯形图
其中，两条竖线表示触点，运算符是比较运算符，之后的 B、I、D、R是比较数据的类型，IN1、IN2是比较的两个数 据。操作数（IN1、IN2）的数据类型有：字节用B表示， 字比较用I，双字比较用D，实数比较用R。注意字（16位） 比较不是用字母M表示，而是用字母I表示；且相等比较符 不是用=，而是用==表示。其操作数IN1、IN2的取值范围 见表3-1所示。
一 任务目标 1 巩固已学过的S7-200系列PLC指令的应用及编程 方法与技巧 2 掌握S7-200系列PLC触点比较指令与数据传送指 令的应用 3掌握PLC控制系统的设计方法和系统的安装与调 试方法
二 任务描述
设计一个自动运料小车PLC控制系统。生产 线起动后，一辆运料小车可以往复行驶在一条生 产线上的各个站点，给生产线上的员工送料，结 构示意图如图3-1所示。生产线上有五个站点， 每一个站点有一个限位开关（SQ），其旁有一个 工位，坐一个员工，每一个工位设置一个呼叫按 钮（SB）。要求小车无论在哪个站点，当某一个 员工按下呼叫按钮，运料小车能自动运行到呼叫 工位员工所在站点（不考虑有两人及以上人的呼 叫）。其工作流程图如图3-2所示。