plc数据处理指令与数学运算指令

3. 状态字与累加器1之间的装入和传送指令 L STW（将状态字装入累加器1） 将状态字装入累加器1中，指令的执行与状态位无关，而且对状态 字没有任何影响。指令格式如下： L STW T STW（将累加器1的内容传送到状态字） 使用T STW指令可以将累加器1的0～8位传送到状态字的相应位，指 令的执行与状态位无关，指令格式如下： T STW
第六章 S7-300 和S7-400 PLC编程基础 第二节 S7-300 和S7-400的指令系统
位逻辑指令 定时器指令 计数器指令 数据处理指令 数学运算指令 逻辑控控制指令 程序控制指令
一、数据处理指令 数据处理指令包括 装入和传送指令 比较指令 数据类型转换指令 特点： 数据的传送与变换一般通过累加器进行，而不是直接在存储区进行。 累加器是CPU中专用寄存器，S7-300的CPU有两个32位的累加器，即 累加器1和累加器2， S7-400的CPU有四个32位的累加器，即累加器1、 累加器2、累加器3、累加器4，累加器1是主累加器，其余的辅助累加器。 与累加器1进行运算的数据存储在累加器2中。
1 整数比较指令 整数比较指令的指令格式见下表
比较累加器2与累加器1中的数据大 小
例2：整数比较指令的使用
方框比较指令在梯形图中相 当于一个常开触点，可以与 其他触点串连和并联
2 长整数比较指令 长整数比较指令的指令格式见下表
比较累加器2与累加 器1中的数据大小
例3：长整数比较指令的使用
A1=MW0 A2=MW4 A2>=A1
（2）LAR2（将操作数的内容装入地址寄存器2） 使用LAR2指令可以将操作数的内容（32位指针）装入地址寄存 器AR2，指令格式同LAR1，其中的操作数可以是累加器1、指针型 常数（P#）、存储双字（MD）、本地数据双字（LD）、数据双字 （DBD）或背景数据双字（DID），但不能用AR1。
（3）TAR1（将地址寄存器1的内容传送到操作数） 使用TAR1指令可以将地址寄存器AR1的内容（32位指针）传送给 被寻址的操作数，指令的执行与状态位无关，而且对状态字没有任何 影响。指令的格式如下： TAR1 操作数 其中的操作数可以是累加器1、存储双字（MD）、本地数据双字 （LD）、数据双字（DBD）、背景数据双字（DID）或地址寄存器 AR2。指令的使用如下表所示：
字逻辑运算指令格式
例13：下面是逻辑“或”的一个STL指令形式例子： L QW10 //QW10的内容装入累加器1的低字 L W#16#000F //累加器1的内容装入累加器2， W#16#000F装 入累加器1的低字 OW //累加器2低字与W#16#000F逐位相或，结果在 累加器1的低字中 T QW10 //累加器1低字中的运算结果传送到QW10中
基本算术运算指令 扩展算术运算指令
1.基本算术运算指令 指令形式也有STL、LAD和FBD三种形式. 对于STL指令形式，参与算术运算的第1操作数由累加器2提供，第2 操作数由累加器1提供，结果保存在累加器1中，运算结果影响状态字， 运算过程下图
A CCU 2 A CCU 1
操作数1
操作数2
6. MOVE指令 MOVE指令为功能框形式的传送指令，能够复制字节、字或双字数据对象，指令 格式见表下表。其中：IN为传送数据输入端，OUT为数据接收端，EN为使能端，只 有当EN信号的RLO为“1”时，才允许执行数据传送操作，将IN端的数据传送到 OUT 端所指的存储器；ENO为使能输出，其状态跟随EN信号而变化。应用中IN和OUT 端操作数可以是常数、I、Q、M、D、L等类型，但必须在宽度上匹配。
CM P < = I I N1 I N2
I 0.3
Q 4.1 S
图 3-51
比 较指 令
例6：一个简单的压力检测控制系统，当压力达到10MPa时，启动气 泵（Q4.0）工作，如果压力低于5MPa时，启动压缩机（Q4.1）工作。 压力检测数据值存放在DBW16中，对应10MPa的数据值为100，对应 5MPa的数据值为50。
数学运算 运算结果
图 3-56
数 学运 算中 的累 加器
对于LAD和FBD形式的基本算数运算指令，参与运算的第1操作数和 第2操作数分别由IN1和IN2提供，运算结果保存在OUT指定的存储区中， 运算结果也影响状态字。
(1)基本算术运算指令（整数运算）
(2)基本算术运算指令（长整数运算）
(3)基本算术运算指令（实数运算）
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（三） 数据转换指令 转换指令是将累加器1中的数据进行数据类型转换，转换结果存在 累加器1中。在STEP7中，可以实现BCD码与整数、整数与长整数、长 整数与实数、整数的反码、整数的补码、实数求反等数据转换操作。

BCD码和整数到其他类型转换指令 整数和实数的码型变换指令 实数取整指令 累加器1调整指令
例8： 16位整数的算术运算指令应用。
例9：求输入双字ID10的内容与常数32相除的余数，结果保存到MD20中。
2.扩展算术运算指令
扩展算术运算指令可以完成32位浮点数的平方、平方根、自然对数、自然指数运 算及三角函数等运算，指令格式见下表。对于STL形式的函数指令,是对累加器1中的 32位浮点数进行运算，结果保存在累加器中，对于LAD和FBD形式的函数指令，由 参数IN提供32位浮点数，运算结果保存在由OUT指定的存储区。
表3 整数和实数的码型变换指令（STL形式）
表4 整数和实数的码型变换指令（LAD、FBD形式）
3 实数取整指令 实数取整指令共有4条，有3种指令形式：STL、LAD和FBD，指令 格式、说明及示例分别见表5和表6。
表5 实数取整指令（STL形式）
表6 实数取整指令（LAD、FBD形式）
4 累加器1调整指令 累加器调整指令可对累加器1的内容进行调整，指令格式、说明及示 例分别见表7。 表7 累加器1调整指令
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1 BCD码和整数到其他类型转换指令 BCD码和整数到其它类型转换指令共有6条，有3种指令形式：STL、 LAD和FBD，分别见表1和表2。
表1
表2 BCD码和整数到其他类型转换指令（LAD、FBD形式的指令）
Leabharlann Baidu
2 整数和实数的码型变换指令 整数和实数的码型转换指令共有5条，有3种指令形式：STL、LAD和 FBD，分别见表3和表4。
例7：如果输入I0.1为1，则将MD0中的内容以7位BCD码的格式,转换为 长整数，存放到MD10，如果转换不执行，则输出Q4.0为1。
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二、数学运算指令 包括： 算术运算指令 逻辑运算指令 循环移位指令
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（一）算术运算指令 算术运算指令可完成整数、长整数及实数的加、减、乘、除、求 余、求绝对值等基本算术运算；以及32位浮点数的平方、平方根、自 然对数、基于e的指数运算及三角函数等扩展算术运算。
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1. 对累加器1的装入指令
装入（L，Load）指令将源操作数装入累加器1，而累加器1原有的数据 移入累加器2。装入指令可以对字节（8位）、字（16位）、双字（32位）
数据迸行操作，没有使用的位清零。指令格式如下： L 操作数 其中的操作数可以是立即数（如：-5、B#16#1A、’AB’、S5T#8S、 P#I1.0、直接或间接寻址的存储区（如：IB0、MW2、DBB12）。指令 示例见下表所示
4.与地址寄存器有关的装入和传送指令 S7-300/400系统有两个地址寄存器：AR1和AR2。对于地址寄存器可以 不经过累加器1而直接将操作数装入和传送，或直接交换两个地址寄存器的 内容。
（1） LAR1（将操作数的内容装入地址寄存器AR1） 使用LAR1指令可以将操作数的内容（32位指针）装入地址寄存器AR1, 执行后累加器1和累加器2的内容不变，指令的执行与状态位无关，而且对 状态字没有任何影响。指令的格式如下： LAR1 操作数 其中的操作数可以是累加器1、指针型常数（P#）、存储双字（MD）、 本地数据双字（LD）、数据双字（DBD）、背景数据双字（DID）或地址 寄存器AR2。指令的使用如下表所示：
3 实数比较指令 实数比较指令的指令格式见下表
比较累加器2与累加器1 中的数据大小
例4：实数比较指令的使用
例5：下图是比较指令的一个例子：梯形图中的方框比较指令可以 比较整数（I）、双整数（D）和浮点数（R）。方框比较指令在梯形 图中相当于一个常开触点，可以与其他触点串连和并联。
I 0.6 MW 2 MW 4
例10：用浮点数对数指令和指数指令求5的立方。计算公式为：
53 exp(3 ln 5)
STL指令为： L L#5 DTR LN L 3.0 *R EXP RND T MW40
//将长整数转换成实数
//将实数转换、取整为长整数
例11：将存储字MW10，MW12中的整数相加，结果减8后存入MW14 中。用STL指令编程。
例1：当输入I0.2为1时，执行传送操作，将MW20的内容传送到DBW20， 且使输出Q4.0为1。
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（二） 比较指令 比较指令用于比较累加器2与累加器1中的数据大小，被比较的两个数 的数据类型应该相同。如果比较的条件满足，则RLO为1，否则为0。 对于LAD和FBD形式的指令，将由参数IN1提供的数据与由IN2提供的 数据进行比较，数据类型可以是INT、DINT或REAL。 比较指令可完成整数、长整数或32位浮点数（实数）的相等、不等、大 于、小于、大于或等于、小于或等于等比较 。 整数比较指令 长整数比较指令 实数比较指令
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2. 对累加器1的传送指令 传送（T，Transfer）指令可以将累加器1的内容复制到被寻址的操作数, 所复制的字节数取决于目标地址的类型（字节、字或双字），指令格式如下： T 操作数 其中的操作数可以为直接I/O区（存储类型为PQ）、数据存储区或过程映 像输出表的相应地址（存储类型为Q）。
例12；当I0.0为1时，将存储双字MD20，MD24中的长整数相乘，结果 加MD32后存入到MD28中，用LAD指令编程。
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(二)、逻辑运算指令 字逻辑运算指令可对两个16位（WORD）或32位（DWORD）的二进 制数据，逐位进行逻辑与、逻辑或、逻辑异或运算。 对于STL形式的字逻辑运算指令，可对累加器1和累加器2中的字或双 字数据进行逻辑运算，结果保存在累加器1中，若结果不为0，则对状态 标志位CC1置“1”，否则对CC1置“0”。 对于LAD和FBD形式的字逻辑运算指令，由参数IN1和IN2提供参与运 算的两个数据，运算结果保存在由OUT指定的存储区中。
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5. LC（定时器/计数器装载指令） 使用LC（定时器/计数器装载指令）指令可以在累加器1的内容保存 到累加器2中以后，将指定定时器字中当前时间值和时基以BCD码（0～ 999）格式装入到累加器1中，或将指定计数器的当前计数值以BCD码 （0～999）格式装入到累加器1中。指令格式如下：
LC 【定时器/计数器】
（4）TAR2（将地址寄存器2的内容传送到操作数） 使用TAR2指令可以将地址寄存器AR2的内容（32位指针）传送给被 寻址的操作数，指令格式同TAR1。其中的操作数可以是累加器1、存储 双字（MD）、本地数据双字（LD）、数据双字（DBD）、背景数据双 字（DID），但不能用AR1。 （5）CAR（交换地址寄存器1和地址寄存器2的内容） 使用CAR指令可以交换地址寄存器AR1和地址寄存器AR2的内容，指 令不需要指定操作数。指令的执行与状态位无关，而且对状态字没有任 何影响。
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（一）装入和传送指令 装入指令（L）和传送指令（T），可以对输入/输出模块与存储 区之间的信息交换进行编程，或者对各存储区之间的信息交换进行 编程。 特点：CPU在每次扫描中将无条件执行这些指令，也就是说，这 些指令不受语句中逻辑操作结果（RLO）的影响 对累加器1的装入指令 对累加器1的传送指令 状态字与累加器1之间的装入和传送指令 与地址寄存器有关的装入和传送指令 LC（定时器/计数器装载指令） MOVE指令