西门子s7-200 plc算术与逻辑运算指令的实例教程

西门子s7-200 plc算术与逻辑运算指令

S7—200 PLC对算术运算指令来说，在使用要注意存储单元的分配。

在使用算术指令和数学指令时，最好用LAD形式编程。运算指令包括加法、减法、乘法、除法、数学函数指令、增减和逻辑运算指令。

一、加法

1、整数加法
+I，整数加法指令。使能输入有效时，将两个单字长（16位）的符号整数IN1和IN2相加，产生一个16位整数结果OUT。

图1 整数加法

2、双整数加法
+D，双整数加法指令。使能输入有效时，将两个双字长（32位）的符号双整数IN1和IN2相加，产生一个32位双整数结果OUT。

在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：IN1+IN2=OUT。
在STL中，执行结果：IN1+OUT=OUT。
OUT的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD。
指令格式：+D IN1， OUT

3、+R，实数加法指令

使能输入有效时，将两个双字长（32位）的实数IN1和IN2相加，产生一个32位实数结果OUT。

在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：IN1+IN2=OUT。
OUT的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD。
本指令影响的特殊存储器位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（负）。

二、减法

减法指令是对有符号数进行相减操作。

包括：整数减法、双整数减法和实数减法。这三种减法指令与所对应的加法指令除运算法则不同之外，其他方面基本相同。

图2 减法
在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：IN1-IN2=OUT。

在STL中，执行结果： OUT- IN2=OUT。
指令格式： -I IN2, OUT （整数减法）；-D IN2, OUT （双整数减法）；-R IN2, OUT （实数减法）

例： -I AC0, VW4

图3 减法运算

三、乘法

1、整数乘法
*I，整数乘法指令。使能输入有效时，将两个单字长（16位）的符号整数IN1和IN2相乘，产生一个16位整数结果OUT。
指令格式：*I IN1，OUT
例：*I VW0，AC0

图4 乘法

图5 乘法

2、完全整数乘法

MUL，完全整数乘法指令。使能输入有效时，将两个单字长（16位）的符号整数IN1和IN2相乘，产生一个32位双整数结果OUT。
在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：IN1*IN2=OUT。
OUT的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD。

本指令影响的特殊存储器位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（负）；SM1.3（被0除）。

指令格式： MUL IN1，OUT
例： MUL AC0，VD10

3、双整数乘法
*D，双整数乘法指令。使能输入有效时，将两个双字长（32位）的符号整数IN1和IN2相乘，产生一个32位双整数结果OUT。

在STL中，执行结果：IN1*OUT=OUT。
N1和IN2的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、HC、AC、*VD、*AC、*LD和常数。
OUT的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD。

本指令影响的特殊存储器位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（负）；SM1.3（被0除）。

指令格式：*D IN1，OUT
例：*D VD0，AC0

4、实数乘法
*R，实数乘法指令。使能输入有效时，将两个双字长（32位）的实数IN1和IN2相乘，产生一个32位实数结果OUT。
在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：IN1*IN2=OUT。
在STL中，执行结果：IN1*OUT=OUT。
IN1和IN2的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD和常数。
OUT的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD。

本指令影响的特殊存储器位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（负）；SM1.3（被0除）。
指令格式：*R IN1，OUT
例：*R VD0，AC0

四、除法
在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果： IN1/IN2=OUT。
在STL中，执行结果： OUT/ IN2=OUT。
指令格式： /I IN2, OUT（整数除法）
 DIV IN2, OUT（整数完全除法）
 /D IN2, OUT（双整数除法）
 /R IN2, OUT（实数除法）

图6 除法

例：DIV VW10, VD100
/I VW20, VW200
两条指令的编程及执行情况比较如图所示。

图7 指令执行图

对于完全除法指令：

图8 完全除法指令

对于除法指令：

图9 除法指令

图10 算术运算举例

图11 算术运算举例

五、数学函数指令

1、平方根
 SQRT，平方根指令。把一个双字长（32位）的实数IN开平方，得到32位的实数结果。
 在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：SQRT(IN)=OUT。
 在STL中，执行结果：SQRT(IN)=OUT。
本指令影响的特殊存储器位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出和非法值）；SM1.2（负）。
使能流输出ENO断开的出错条件：SM1.1（溢出）；SM4.3（运行时间）；0006（间接寻址）。
指令格式： SQRT IN，OUT
例： SQRT VD0，AC0

图12 平方根

2、自然对数
LN，自然对数指令。将一个双字长（32位）的实数IN取自然对数，得到32位的实数结果。
应用实例：求以10为底的50（存于VD0）的常用对数，结果放到AC0。

图13 自然对数

3、指数

EXP，指数指令。将一个双字长（32位）的实数IN取以e为底的指数，得到32位的实数结果OUT。
在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：EXP(IN)=OUT。

在STL中，执行结果：EXP(IN)=OUT。
指令格式： EXP IN, OUT

例： EXP VD0, AC0

图14 指数

4、正弦、余弦、正切SIN、COS、TAN，即正弦、余弦、正切指令。将一个双字长（32位）的实数弧度值IN分别取正弦、余弦、正切，各得到32位的实数结果。
如果已知输入值为角度，要先将角度值转化为弧度值，方法：使用（*R）MUL_R指令用角度值乘以π/180°即可。

图15 正弦余弦正切

例： TAN VD0, AC0
应用实例：求Cos160°的值。

图16 应用实例

六、增减指令

1、字节增和字节减
INCB，字节增指令。使能输入有效时，把一字节长的无符号输入数（IN）加1，得到一字节的无符号输出结果OUT。
DECB，字节减指令。使能输入有效时，把一字节长的无符号输入数（IN）减1，得到一字节的无符号输出结果OUT。

图17 字节增和字节减

2、字增和字减

图18 字增和字减

3、双字增和双字减
INCD，双字增指令。使能输入有效时，把双字长（32位）的有符号输入数（IN）加1，得到双字长的有符号输出结果OUT。
DECD，双字减指令。使能输入有效时，把双字长的有符号输入数（IN）减1，得到双字长的有符号输出结果OUT。

图19 双字增和双字减

4、应用实例
控制要求：食品加工厂对饮料生产线上的盒装饮料进行计数，每24盒为一箱，要求能记录生产的箱数。

图20 应用实例

七、逻辑运算
1、字节逻辑运算
字节逻辑运算包括字节与、字节或、字节异或、字节取反。

图21 字节逻辑运算

2、字逻辑运算
字节逻辑运算包括字节与、字节或、字节异或、字节取反。

图22 字逻辑运算

3、双字逻辑运算
字逻辑运算包括双字与、双字或、双字异或、双字取反。

图23 双字逻辑运算

图24

图25