邢臺(tái)西門子授權(quán)PLC模塊總代理（中國(guó)代理商）

時(shí)間：2023-03-30作者：潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司瀏覽：7

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浮點(diǎn)數(shù)是什么，我在上上篇文章就提到過(guò)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是小數(shù)。BIN數(shù)有四則運(yùn)算指令，同樣的，浮點(diǎn)數(shù)也有四則運(yùn)算指令：加、減、乘、除。

一、浮點(diǎn)數(shù)的加減乘除指令

浮點(diǎn)數(shù)四則運(yùn)算指令和整點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)指令的運(yùn)算過(guò)程大同小異，不同點(diǎn)在于，前者是小數(shù)，后者是整數(shù)。運(yùn)算過(guò)程雖然基本相同，但指令的運(yùn)用還是有所區(qū)別的，接下來(lái)我們重點(diǎn)看一下指令運(yùn)用的區(qū)別。

1、浮點(diǎn)數(shù)的EADD(加)、ESUB(減) EMUL(乘)、EDIV(除)指令







從編程手冊(cè)的截圖中，可以看到，浮點(diǎn)數(shù)的四則運(yùn)算指令只能用于32位，不能用于16位。這4個(gè)指令都有2個(gè)源操作數(shù)(S1·)、(S2·)和1個(gè)目的操作數(shù)(D·)，且適用軟元件只有常數(shù)K、H和數(shù)據(jù)寄存器D。

它們的梯形圖形式如下圖所示，因?yàn)槎际?2位的錯(cuò)作數(shù)，所以在運(yùn)用指令時(shí)助記符要加上字母“D”。

從梯形圖可以看到，不管是加減還是乘除，不管是源址還是終址，它們都32位，這和我們?cè)谏掀恼滤窒淼恼麛?shù)四則運(yùn)算指令有一定的差別，例如整數(shù)的32位乘法指令，目的操作數(shù)有4個(gè)，但浮點(diǎn)數(shù)的是2個(gè)。




其實(shí)這是很顯然的，因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)的表示方式和整點(diǎn)數(shù)完全不一樣，這在上上一篇文章就已經(jīng)有說(shuō)明，所以在此不再贅述，大家不了解的可以回看以往的文章。另外，浮點(diǎn)數(shù)的四則運(yùn)算指令不會(huì)影響到3個(gè)標(biāo)志位M8020、M8021、M8022。

和整數(shù)運(yùn)算指令一樣，，PLC每掃描一個(gè)周期，這些指令就執(zhí)行一次，此時(shí)，重復(fù)執(zhí)行運(yùn)算可能不是我們需要的，所以應(yīng)該選擇脈沖執(zhí)行型指令或邊沿觸發(fā)型驅(qū)動(dòng)條件。

總的來(lái)說(shuō)，浮點(diǎn)數(shù)的四則運(yùn)算指令和整點(diǎn)數(shù)差不多，需要用的時(shí)候直接用就是。我們接下來(lái)繼續(xù)看2個(gè)與浮點(diǎn)數(shù)相關(guān)的其他指令。




2、浮點(diǎn)數(shù)與整數(shù)相互轉(zhuǎn)換的FLT、INT指令

FLT指令和INT指令分別是整數(shù)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)整數(shù)的一對(duì)互為逆變換的指令。

從編程手冊(cè)的截圖可以看到，這兩個(gè)指令的適用軟元件只有數(shù)據(jù)寄存器D，不能是其他的軟元件。有因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)是32位的，所以在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，一定要注意數(shù)據(jù)寄存器D的地址。

那么，F(xiàn)LT指令和INT指令有什么用呢？

這是因?yàn)橛械腜LC不能直接輸入浮點(diǎn)數(shù)，例如FX 2N的PLC，但它又能進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算。所以FX 2N的PLC想進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，就得先輸入整數(shù)，再通過(guò)FLT指令將整數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)，進(jìn)而參與浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算。

另外，雖然有的PLC不能直接輸入浮點(diǎn)數(shù)，但如果輸入的是K、H常數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令會(huì)直接將其轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)。例如DEADD K10 H10 D0可以在FX 2N的PLC中輸入，但DEADD E10.0 H10 D0卻不能輸入。




這里有一點(diǎn)要注意的是，常數(shù)通過(guò)FLT指令轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)之后，它原本的值其實(shí)是沒(méi)有變的，例如把10轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)就是10.000。但有時(shí)候我們要輸入的本身就是小數(shù)，如0.5，顯然直接用FLT指令是不行的，那這該怎么辦呢?

這時(shí)候我們可以先把0.5乘以10變?yōu)檎麛?shù)5，然后再用FLT指令轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)5.000，后除以10就是0.500了，如下圖所示。




而INT指令實(shí)則為取整指令，也就是說(shuō)將浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)部分去掉，只取整數(shù)部分的值。但在這里也要注意的一點(diǎn)是，INT指令的執(zhí)行會(huì)影響到3個(gè)標(biāo)志位。例如，若浮點(diǎn)數(shù)整數(shù)部分為0，用INT指令取整后結(jié)果為“0”，同時(shí)借位標(biāo)志位M8021=ON，如下圖所示。

若浮點(diǎn)數(shù)本身為0.000，用INT指令取整后結(jié)果亦為“0”，同時(shí)標(biāo)志位M8020=ON，如下圖所示。當(dāng)然，若取整后溢出，標(biāo)志位M8022=ON，在此不再舉例。




除此之外，與浮點(diǎn)數(shù)相關(guān)的指令還有十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)與二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)相互轉(zhuǎn)換指令EBCD、EBIN，但因?yàn)閷?duì)于目前還是小白的我而言，它們的應(yīng)用比較**，我也就不展開(kāi)講解了。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，EBCD指令就是將二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)，而EBIN指令就是將十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)。

分享完浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令后，我們繼續(xù)往下看邏輯位運(yùn)算的相關(guān)指令。

二、邏輯位運(yùn)算指令

在學(xué)習(xí)邏輯位運(yùn)算指令之前，我們先來(lái)了解一下什么是邏輯位運(yùn)算。

所謂邏輯位運(yùn)算，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將數(shù)據(jù)按位處理，而“運(yùn)算”其實(shí)就是我在初所分享的數(shù)字電路基礎(chǔ)中所提到的與、或、非、異或、同或等的邏輯運(yùn)算。至于什么是與或非，在此我也不再贅述，不知道的，可以去看我之前寫的*1篇有關(guān)數(shù)字電路基礎(chǔ)的文章。

1、位與、位或、按位異或◤位與，就是將參與運(yùn)算的字軟元件的各個(gè)二進(jìn)制位相與，如下圖所示，相對(duì)應(yīng)的兩位都為1(11) ，結(jié)果就為1，其余時(shí)候結(jié)果為0。同理，位或，就是將參與運(yùn)算的字軟元件的各個(gè)二進(jìn)制位相或，如下圖所示，相對(duì)應(yīng)的兩位只要有一個(gè)1(01、10、11) ，結(jié)果就為1，其余時(shí)候結(jié)果為0。按位異或，就是將參與運(yùn)算的字軟元件的各個(gè)二進(jìn)制位相異或，如下圖所示，相對(duì)應(yīng)的兩位不同(10、10) ，結(jié)果就為1，其余時(shí)候結(jié)果為0







2、邏輯位運(yùn)算的對(duì)應(yīng)的指令◤邏輯位運(yùn)算的對(duì)應(yīng)指令有邏輯字與指令WAND、邏輯字或指令WOR、邏輯字異或指令WXOR，其在編程手冊(cè)的截圖如下所示。










從編程手冊(cè)截圖中可以看到，這幾個(gè)指令可以用于16位，也可以用于32位，可以是連續(xù)執(zhí)行型，也可以是脈沖執(zhí)行型。它們的適應(yīng)軟元件為對(duì)應(yīng)字元件。




WAND、WOR、WXOR指令的梯形圖形式如下圖所示，例如對(duì)WEND指令有，當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件成立，(S1)與(S2)=(D)，將S1中的16個(gè)二進(jìn)制位和S2中的對(duì)應(yīng)16個(gè)二進(jìn)制位相與，然后把結(jié)果存放到D中。WOR、WXOR指令同理。










總的來(lái)說(shuō)，邏輯位指令的理解比較簡(jiǎn)單，前提是我們要理解與、或、異或的運(yùn)算過(guò)程。邏輯位運(yùn)算指令的應(yīng)用也相對(duì)簡(jiǎn)單，例如可以用WAND指令對(duì)數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容清零，用WOR指令對(duì)數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容置1等。




即執(zhí)行指令WAND K0 D0 D0 ，將D0的內(nèi)容清零;指令指令WAND H00FF D0 D10，將D0的高8位存到D10中;執(zhí)行指令WOR HFFFF D0 D0，將D0的內(nèi)容置全1。




異或指令WXOR對(duì)數(shù)據(jù)的處理不是很直觀，例如指令指令WXOR H00FF D0 D0，我們不能直接簡(jiǎn)單地說(shuō)這是將D0的內(nèi)容置1、清0，但可以用一句話總結(jié)它的規(guī)律：與1異或，該位翻轉(zhuǎn);與0異或，該位不變。也就是說(shuō)，用1異或，就可以將對(duì)應(yīng)位的值取反;用0異或，則表示保留對(duì)應(yīng)位的值，使其不變，如下圖所示。










類似以上的邏輯位運(yùn)算指令，即將字軟元件的內(nèi)容按位進(jìn)行處理，其實(shí)還有我在上篇文章所提到的求補(bǔ)碼指令NEG。

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