PLC教程理论篇之数据处理指令及标志
值逻辑一
一、数据处理指令简介
数据处理指令很多，占 PLC 指令集的大部分。大都以双字、字、多字为单位操作。这些指令实在太多，只能择其主要者进行介绍。具体是：传送指令、比较指令、译码指令及各种运算与文字处理指令，等等。
1．传送指令
最简单、最常用的传送指令为把源地址的内容或某即时数传送到某目标地址。传送后，源地址内容不变。图 9-1 示的为三厂家传送梯形图及助记符指令。
传送的数为 0 时，置其为 1，不然置 0。
OMRON PLC 的 MOV 指令名称前加@，即@MOV（021），三菱 PLC 的 MOV 指令后加 P、即 MOVP，则指令为微分执行。只在逻辑条件从 OFF 到 ON 那个扫描周期，指令执行一次。其它情况，指令不执行。OMRON 新型 PLC，MOV 之后 L，即 MOVL，三菱 PLCMOV 之前加 D，即 DMOV，可实现双字传送。而且，这里的 MOV 前加字及后加字可同时进行。
西门子 PLC MOV-W 为字传送，而 MOV-B 为字节传送，MOV-D 为双字传送，MOV-R为实数传送。
提示：从三家 MOV 指令的表示再次看出，同样是梯形图，不同厂家的指令表示是不相同
的。所以，设计不同厂家 PLC 的程序，要看到这个差别。除了 MOV，OMRON、三菱还有反相传送指令 MNV（三菱为 CML）指令，它与 MOV不同的只是传送之前，先把要传的内容取反，然后再传。
此外，还有其它多种传送指令。有：
多字传送，也称块传送，或称成批传送指令，可把若干连续地址的内容分别传送给对应的连续的目标地址。只要设好要传的数据的起始地址，目标的起始地址及要传的字数就可以了。
块设定，或称多点传送指令。它可把一个字的内容设定到指定的连续存储区中，只要指出该区的起始地址及末了地址。这个指令可很方便地用于对 PLC 的一些存储区进行初始化。
字交换指令，可进行两个地址内容的交换。
OMRON 还有带偏移目标地址的传送指令 DIST。可把源地址的内容传送给某基址加偏
移地址后的地址。带偏移源地址的传送指令，COLL。可把某基址加偏移地址后的地址的内 容传送到某个目标地址。这种传送也类似使用指针，较灵活。
除了字、双字、多字传送，还有 BCD 码的位（digit）及 16 进制的位（Bit）传送，等等。这些指令给数据处理都提供了方便。
2．比较指令
常用的比较指令为一般 CMP。执行它时，实现两个数的比较，并依据比较结果使相应的标志位置位。
比较结果位有三个：
EQ（等于），第一、第二比较数相等，OMRON 以前机型是使特殊继电器 255. 06 ON： LE（小、等于），第一个数小于第二个数，OMRON 机以前机型是使特殊继电器 250.07ON；
GR（大、等于），第一个数大于第二个数，OMRON 以前机型是使特殊继电器 255.05 ON。
提示：OMRON PLC 不仅使用比较指令会改变以上特殊继电器的状态。有的其它指令也会 改变它。所以，在比较指令与取得比较结果之间，不能如图 9-2 那样，夹入指令 B。因为执
行指令 B，有时可能改变在比较时得到的结果。那样，A 得到的结果，就可能有误。
图 9-2 不正确使用比较指令示意
提示：由于编程软件的进步，比较结果的标志用的特殊继电器编号，可以不必记忆。可用P-EQ（相等）、P-LT（小于）及 P-GT（大于）代替。
三菱的一般比较指令的结果标志是由指令指定。其格式如下：
—[ CMP D1 D2 M1 ]
这里方括号左边横线为执行本指令的逻辑条件。方括号中 CMP 为指令名称，D1 为第一
比较数，D2 为第二比较数，M1（在此虽只指明 M1）到 M3 为比较结果标志。当 D1 大于D2 时，M1 ON，其它 OFF；当 D1 等于 D2 时，M2 ON，其它 OFF；当 D1 小于 D2 时，M3 ON，其它 OFF。
三菱的 CMP 与 MOV 一样可加前、后缀 D、P，实行双字比较或微分执行。西门子无一般比较指令，但有触点比较指令。可进行各种长度及不同数据类型的比较，其结果可当作为梯形图的逻辑条件使用。图 9-3 示的为使用西门子 PLC 比较指令的梯形图程序。
图中除了常开触点 I0.0 及输出 Q0.0 外，全部为比较指令。从图知，要使 Q0.0 产生输出，
其条件是：VB0（字节整数）要大或等于 QB0（字节整数） 或 I0.0 ON，同时 VW7（字整数）等于 VW4 （字整数）或 IB2（字节整数）大于或等于 VB3（字节整数），同时 VD56（双字浮点数）小于或等于 VD12（双字浮点数），同时 VB100（字符）等于 VB10（字符）。
OMRON 新机型及三菱 PLC 也都有类似的触点比较指令。图 9-4 示的为使用三菱触点比较指令的梯形图程序。
图中除了常开触点 X002 及输出 Y000 外，其它的为比较指令。从图知，要使 Y000 产生输出，其条件是：D1（字整数）要大于 D2 （字整数），同时 X002 ON，或 D10（双字，这里大于号之前加 D，为双字的含义）大于或等于 D20（双字）。
此外，OMRON PLC 还有表比较指令，可把一个数与若干个数比较，那个数相等，则指定字中相应位 ON。否则，OFF。块（范围）比较指令。它的比较表是 16 对数，列出被比较数的上下限。当这个比较数处于被比较数的某上下限之间（含上、下限本身），视同比较相等，可使指定字的相应位 ON。否则，OFF。
三菱 PLC 除了 CMP 指令，还有 ZCP 区域比较指令。格式如下：
这里的 S1、S2 为区域的上、下范围界限（S2 必须大于 S1），S 为比较值。D 为比较结
果为输出。如上，当计数器 C30 的现值小于 100 时，M3 ON，M4、M5 OFF；当计数器 C30
的现值大、等于 100，而又小、等于 120 时，M4 ON，M3、M5 OFF；当计数器 C30 的现值
大于 120 时，M5 ON，M3、M4 OFF。
比较指令是很关键的。正如没有比较，人们无法思考问题一样，没有比较指令，PLC 就不能进行逻辑判断，也没有什么智能可言。
如在本教程第 7 讲图 7-10 程序中，增加计数器现值与常数 1 比较，并处理成：若等， 则输出 ON（启动）；如不等，则输出 OFF（停车），则可达到单按钮实现启、停控制的目的。
再如在本教程第 7 讲图 7-11 程序中，增加计数器现值与一系列设定的时间值比较，并
处理成：与要求的输出对应，也可实施图 6-11 程序的功能。
比较指令与实时时钟配合，还可实现用时钟的时间对系统实施各种控制。 等等。
提示：比较指令对应操作数的格式应一致，否则无法得到预期的结果。
提示：比较指令是实现逻辑判断的基本手段。正确理解与巧妙使用比较指令，是 PLC 程序设计的关键之一。 3．译码指令
用以译码，以适应数据使用或实现控制的需要。
最常用的为 BCD 码与 BIN 二进制码转换用指令。BCD 为二进制码转换成 BCD 码指令。BIN 为 BCD码转换二进制码指令。有的 PLC 还有可处理双字的 BCD 及 BIN 治令，可进行两字长转换。还有为 4 转 16（DMPX、DECO）及 16 转 4（MLPX、ENCO）的译码指令。4 转 16：此指令可用一个输入（源）数位（DIGIT，由 4 个 BIT 组成）的值 ，使一个 16 位二进制输出（目标）数中，与该值相等的位 ON，其它位 OFF。当使用数值去控制不同的输出时，常要使用到此指令。而多数 PLC 都提供有这个指令。
图 9-5 为一组不同 PLC 使用 4 转 16 指令的梯形图程序。其作用都是用 4 个输入点（分别是 0.00 到 0.03、I0.0 到 I0.3 及 X000 到 X003）组成的一个数位（DIGIT）的不同取值（16 进制编码），去控制输出（分别为 10.00 到 10.15、Q0.0 到 Q1.7 及 Y000 到 Y017）。
如图程序，如输入（编码）值为 6 ，则将使 10.06、Q1.6（注意：西门子位在字中的排序与其它 PLC不同，其升幂先是高字节的 00 位到 07 位，后为低字节的 00 到 07 位，故这里为 Q1.6，而不是 Q0.6） 及Y006 ON，而其它各位全 OFF。再如输入（编码）值为 11 ，则将使 10.11、Q1.3 （8 进制计算）及 Y013（8 进制计算） ON，而其它各位全 OFF。再如输入（编码）值为 0 ，则将使 10.00、Q0.0 及 Y000 ON，而其它各位全 OFF。有了这个程序，如用 16 位的拨码开关接输入点，则可很方便地用这个开关的不同设置，产生不同输出。 如用增计数器作为这里的源，也可用计数值的变化，一步步改变输出。
提示：如图 b）所示，西门子 S7-200 的 DECO 指令的输入（IN）是字节，且其作用的仅它的低 4 位（如图，为 I0.0 到 I0.3 ），输出是两个字节，16 个位（BIT）。只要其 EN 端逻辑条件 ON（图中 SM0.0 为常ON 触点，故此条件满足），即执行本指令。而 S7-300、400 则没有这个指令。提示：如图 c）所示，三菱的 DECO 指令，稍复杂，功能也稍强。
如图，X000 到 X003，4 个位（BIT），为源（S。、输入），Y000 到 Y017 为目标（D。、输出），16 个位（BIT）。只要执行它的逻辑条件 ON（图中 M8000 为常 ON 触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为 4 位，输出为 16 位？这与常数（n）的取值为 4 有关。
图 9-6 示的为三菱 DECO 指令 n 的取值及其含义示意。
当目标（D）是“位”软元件时，n 取值应小或等于 8。输出多少位？是 2 的 n 次方。9-5C 的 n 为4，故输出为 16 位，对应的输入为 4 位。如 n 为 8，则可输出 256 位。图 9-6n 为 3，故输出为 8 位，对应的输入为 3 位。该图输入 X000、X001 ON，X003 OFF，其值为 3，故 M13 ON，其它 7 位均 OFF。
当目标（D）是“字”软元件时，n 取值应小或等于 4。输出多少位？也是 2 的 n 次方。图 9-6 n 为 3，故输出为 8 位，对应的输入为 3 位。该图输入 D0 的低 3 位值为 3，故 D1 的第 3 位 ON，其它位，含高字节各位均 OFF。
提示：如图 a）所示，OMRON 的 MLPX 指令，更复杂，功能也更强。如图，000。00 到 000.03，4 个位（BIT），为源（第 1 个操作数、S），010。00 到 010。15 为目标（第 3 个操作数、R），16 个位（BIT）。只要执行它的逻辑条件 ON（图中 P-ON 为常 ON 触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为 4 位，输出为 16 位？这与#0（第 2 个操作数，控制字的取值）有关。图 9-7 示的为 MLPX 指令控制字（第 2 个操作数，C）的含义及应用实例。这里 C 有 4 个数位，其中数位 0（n）指的是“源”字（S）中那个数位用作输入，数位 1（l）指的是有多少数位用作输入。自然，输入数位多，输出也多（4 对 16）。
如图所示，这里 n=2 ，l=1（0 时用一个数位，1 用 2 个，余类推）。所以，如 S 中数位 2 的值为 m，则 R 字中的 m 位 ON。如 S 中数位 3 的值为 p，则 R+1 字中的 p