任務(wù)3自動(dòng)售貨機(jī)控制項(xiàng)目四：

PLC功能指令綜合應(yīng)用知識(shí)目標(biāo)：1.學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)函數(shù)類指令的功能和使用方法；2.能靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)函數(shù)指令進(jìn)行綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)。技能目標(biāo)：1.能夠根據(jù)任務(wù)要求制定任務(wù)計(jì)劃、合理高效的實(shí)施任務(wù)；2.能夠借助網(wǎng)絡(luò)媒體查閱資料，理解新知，獨(dú)立解決任務(wù)中的問題；3.能夠應(yīng)用功能指令完成自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的編程與調(diào)試。知識(shí)點(diǎn)1：遞增指令（INC）和遞減指令（DEC）遞增、遞減指令，是對(duì)無符號(hào)或有符號(hào)整數(shù)分別進(jìn)行自動(dòng)增加或減小1個(gè)單位的操作，數(shù)據(jù)長度可以是字節(jié)、字或雙字。指令的符號(hào)如圖4-3-2、4-3-3所示如圖4-3-4單擊???可選擇數(shù)據(jù)類型，該指令支持的數(shù)據(jù)類型為各種整型變量，在輸入IN/OUT變量的參數(shù)時(shí)應(yīng)注意選用匹配的地址長度。圖4-3-4INC指令支持的數(shù)據(jù)類型指令各端口功能如下：EN：使能輸入端，使能輸入

EN的信號(hào)狀態(tài)由“0”變?yōu)椤?”時(shí)，執(zhí)行1次遞增或遞減指令。ENO：使能輸出端，當(dāng)使能輸入EN為1，ENO輸出為1；EN為0，則ENO為0。如果在執(zhí)行期間未發(fā)生溢出錯(cuò)誤，則使能輸出ENO的信號(hào)狀態(tài)也為“1”。IN/OUT：此端口填寫一個(gè)地址可以是I、Q、M、D、L，輸出數(shù)據(jù)為遞增（遞減）后的數(shù)值。每執(zhí)行一次遞增（遞減）指令，地址中的數(shù)值自動(dòng)加1（減1）。小任務(wù)：用一個(gè)點(diǎn)動(dòng)按鍵作為PLC的輸入信號(hào)，記錄按鍵點(diǎn)動(dòng)的次數(shù)并存儲(chǔ)在MB20地址中。任務(wù)分析：INC指令可以用來檢測(cè)I0.0按鍵動(dòng)作的次數(shù)，應(yīng)在INC的使能輸入端接檢測(cè)能流上升沿的P_TRIG指令，否則在I0.0狀態(tài)為1的每一個(gè)循環(huán)掃描周期，MB20都要被累加1。梯形圖程序如圖4-3-5。知識(shí)拓展：遞增指令I(lǐng)NC與加計(jì)數(shù)器CTU的區(qū)別累加器INC與加計(jì)數(shù)器CTU都具有數(shù)據(jù)累加的功能，但是二者在使用中有幾點(diǎn)不同，需注意加以區(qū)分。（1）加計(jì)數(shù)CTU在使用時(shí)自帶數(shù)據(jù)塊DB，而遞增指令I(lǐng)NC無數(shù)據(jù)塊。（2）加計(jì)數(shù)CTU只有復(fù)位端口狀態(tài)為1時(shí)復(fù)位，使用復(fù)位指令RESET無法對(duì)CV的輸出值復(fù)位，可以在R端口設(shè)定邏輯條件執(zhí)行復(fù)位。而遞增指令需用復(fù)位指令對(duì)存儲(chǔ)累加值的存儲(chǔ)器進(jìn)行區(qū)域復(fù)位，累加值發(fā)生溢出時(shí)會(huì)自動(dòng)復(fù)位。（3）加計(jì)數(shù)CTU在執(zhí)行時(shí)具有邏輯判斷條件，即計(jì)數(shù)值CV等于設(shè)定值PV時(shí)有能流輸出，而累計(jì)值不具有該功能。（4）加計(jì)數(shù)CTU的輸出端Q在CV值小于PV值時(shí)始終為0，CV值大于等于PV值時(shí)始終為1。遞增指令I(lǐng)NC的ENO只有在指令正確執(zhí)行期間為1。（5）加計(jì)數(shù)CTU前端（CU）可以連接常開觸點(diǎn)和上升沿檢測(cè)指令，而遞增指令I(lǐng)NC前端（EN）只能連接信號(hào)上升沿指令。知識(shí)點(diǎn)2：四則運(yùn)算指令四則運(yùn)算指令包括加法指令A(yù)DD、減法指令SUB、乘法指令MUL、除法指令DIV四種。1.加法指令A(yù)DD執(zhí)行加法指令A(yù)DD將輸入IN1的值與輸入IN2的值相加，并將加得結(jié)果存儲(chǔ)在OUT設(shè)定的寄存器中，如圖4-36、4-37。加法指令各端口的定義如下EN：使能輸入端，EN為1時(shí)執(zhí)行加法指令，EN為0時(shí)不執(zhí)行。ENO：使能輸出端，當(dāng)指令正確執(zhí)行期間使能輸出端ENO為1，指令結(jié)果超出輸出

OUT指定數(shù)據(jù)類型的允許范圍或浮點(diǎn)數(shù)為無效值時(shí)ENO為0。IN1/IN2：要相加的數(shù)值，可以是寄存器的地址或常數(shù)，單擊ADD指令下的星標(biāo)可以擴(kuò)展輸入的數(shù)目。OUT：加法計(jì)算結(jié)果輸出，IN1+IN2=OUT，OUT端一般填寫寄存器地址。小提示：可以從指令框的“<???>”下拉列表中選擇該指令的數(shù)據(jù)類型，當(dāng)?shù)刂烽L度與數(shù)據(jù)類型不匹配時(shí)，會(huì)將輸入數(shù)值隱式轉(zhuǎn)換為指定的數(shù)據(jù)類型，編譯不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但運(yùn)行過程中可能會(huì)出錯(cuò)。如圖4-3-8(2)減法指令SUB執(zhí)行減法指令SUB，將由被減數(shù)IN1的值減去減數(shù)IN2的值，并將結(jié)果存入OUT設(shè)定的寄存器地址中，如圖4-3-9、4-3-10。減法指令各端口的定義如下EN：

使能輸入端，EN為1時(shí)執(zhí)行加法指令，EN為0時(shí)不執(zhí)行。ENO：

使能輸出端，當(dāng)指令正確執(zhí)行期間使能輸出端ENO為1，指令結(jié)果超出輸出OUT指定數(shù)據(jù)類型的允許范圍或浮點(diǎn)數(shù)為無效值時(shí)ENO為0。IN1：被減數(shù)，可以是寄存器地址或常數(shù)。IN2：減數(shù)，可以是寄存器地址或常數(shù)。OUT：

減法計(jì)算結(jié)果輸出，IN1-IN2=OUT，OUT端一般填寫寄存器地址。（3）乘法指令MUL乘法指令MUL將輸入IN1的值與輸入IN2的值相乘，并將乘積保存在輸出OUT指定的寄存器中，如圖4-3-11、4-3-12。乘法指令各端口的定義如下EN:使能輸入端，EN為1時(shí)執(zhí)行加法指令，EN為0時(shí)不執(zhí)行。ENO:使能輸出端，指令正確執(zhí)行期間ENO輸出為1，IN1:乘數(shù)，可以是寄存器地址或常數(shù)。IN2:乘數(shù)，可以是寄存器地址或常數(shù)。Inn:可以添加多個(gè)相乘的數(shù)。

OUT:輸出乘積存入指定的寄存器中。（4）除法指令DIV除法指令DIV將輸入IN1的值除以輸入IN2的值，并將除得的商保存在輸出OUT指定的寄存器中。DIV指令支持各種整型和實(shí)數(shù)型數(shù)據(jù)。除法指令各端口的定義如下EN:使能輸入，EN為1時(shí)執(zhí)行加法指令，EN為0時(shí)不執(zhí)行。ENO:使能輸出

，指令正確執(zhí)行期間ENO狀態(tài)為1。IN1:被除數(shù)，可以是寄存器地址、整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)，需要與所選數(shù)據(jù)類型匹配。IN2:除數(shù)，可以是寄存器地址、整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)，需要與所選數(shù)據(jù)類型匹配。OUT:商值，輸出OUT為執(zhí)行除法指令得到的商，數(shù)據(jù)類型為無符號(hào)整數(shù)，余數(shù)被省略不計(jì)。小任務(wù)：溫度傳感器將采集到的溫度值轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸入給PLC，測(cè)量范圍是0～100Co，數(shù)值經(jīng)過被CPU集成的模擬量通道0（地址為IW64）轉(zhuǎn)換為0～27648的數(shù)字，假設(shè)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字為T，試求以為Co單位的溫度值。任務(wù)分析：0～100Co的溫度值經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字為0～27648，設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為T，轉(zhuǎn)換公式為：在編輯指令時(shí)，為了保證運(yùn)算精度，應(yīng)先乘后除。因?yàn)楣街蠭W64乘以100的運(yùn)算結(jié)果可能會(huì)大于16位整數(shù)的最大值32767（IW64為16位存儲(chǔ)器，模擬值為二進(jìn)制的補(bǔ)碼，最高位為符號(hào)位，0為負(fù)，1為正），因此應(yīng)將IW64中的數(shù)值數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)再進(jìn)行乘除運(yùn)算。知識(shí)點(diǎn)3：計(jì)算指令CALCULATE可以使用“計(jì)算”指令自定義計(jì)算公式，根據(jù)所選數(shù)據(jù)類型計(jì)算數(shù)學(xué)運(yùn)算或復(fù)雜邏輯運(yùn)算。（1）從指令框的“<???>”下拉列表中選擇該指令的數(shù)據(jù)類型。根據(jù)所選的數(shù)據(jù)類型，可以組合某些指令的函數(shù)以執(zhí)行復(fù)雜計(jì)算。（2）單擊指令框上方的“計(jì)算器”(Calculator)圖標(biāo)可打開一個(gè)對(duì)話框。在該對(duì)話框中可由用戶自定義計(jì)算公式，計(jì)算公式包含輸入?yún)?shù)的名稱和指令的語法。不能指定操作數(shù)名稱和操作數(shù)地址。在初始狀態(tài)下，指令框至少包含兩個(gè)輸入IN1和IN2，也可以擴(kuò)展輸入數(shù)目。在功能框中按升序?qū)Σ迦氲妮斎刖幪?hào)。小任務(wù)：籃球比賽中電子記分器設(shè)置有加1分、加2分、加3分和減1分四個(gè)按鍵，編寫程序?qū)?個(gè)按鍵輸入的總分記錄并送2位數(shù)碼管顯示當(dāng)前分?jǐn)?shù)。任務(wù)分析：PLC連接數(shù)碼并顯示數(shù)字的程序請(qǐng)參考之前的章節(jié)，這里僅重點(diǎn)講解實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)的累加功能。任務(wù)布置如下圖4-3-41所示為自動(dòng)售貨機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，由三個(gè)點(diǎn)動(dòng)按鍵M1、M2、M3分別模擬投入1元、5元、10元面額的錢幣，多次投入不同面額或同一面額的錢幣可以進(jìn)行累加，數(shù)碼管顯示錢數(shù)。

當(dāng)投入錢幣總值大于商品單價(jià)時(shí)，可以購買的商品指示燈會(huì)亮起，選擇商品進(jìn)行購買后，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算余額并由數(shù)碼管顯示。I/O地址分配表表4-3-1I/O地址分配表輸入部分輸出部分器件名稱符號(hào)作用輸入地址器件名稱符號(hào)作用輸出地址點(diǎn)動(dòng)按鍵M11元投幣按鍵I0.0數(shù)碼管Y輸出給數(shù)碼管信號(hào)Q0.0點(diǎn)動(dòng)按鍵M25元投幣按鍵I0.1指示燈A汽水可購買指示燈Q0.1點(diǎn)動(dòng)按鍵M310元投幣按鍵I0.2指示燈B咖啡可購買指示燈Q0.2點(diǎn)動(dòng)按鍵