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PLC数学运算指令

数学运算指令是对存储器数据进行的四则运算、函数运算处理，一般以字或双字的形式进行，数据可以是整数、浮点数。在S7-200/300/400中可以使用的数学运算指令参见表3-22

  梯形图编程

  S7-200/300/400的四则运算指令基本相同，主要是对两个操作数的加、减、乘、除运算，操作数可以是整数、双整数、浮点数等。S7-200与S7-300/400的指令格式相似，梯形图程序格式如图3-84所示。

  图中的IN1为四则运算中的被加数、被减数、被乘数、被除数;IN2为加数、减数、乘数、除数;OUT为运算结果存储器地址。

  从图3-84中可见，尽管S7-200与S7-300/400的梯形图指令相同，但从转换后的指令表可以看出两者在执行过程中存在差异。

  ①S7-200的执行过程如下

  a.将操作数1(被加数、被减数、被乘数、被除数)移动到结果存储器;

  b.将结果存储器(操作数1)与操作数2(加数、减数、乘数、除数)进行运算，并将运算结果存储到结果存储器中。

  ②S7-300/400的执行过程如下

  a.将操作数1(被加数、被减数、被乘数、被除数)读入到累加器1中;

  b.将操作数2(加数、减数、乘数、除数)读入到累加器1中，原累加器1中的操作数1移动到累加器2中;

  c.累加器2中的内容与累加器1运算，运算结果存储在累加器1中;d.累加器1的运算结果传送到结果存储器中。

  ③四则运算编程时应注意以下几点

  a.在S7-200中，整数、双整数的运算结果仍然为整数与双整数，因此，在程序中应注意防止因运算结果溢出而导致的执行错误。

  b.在S7-200中整数、双整数的除法运算DIV_I、DIV_DI指令，以及S7-300/400的DIV_DI指令，其除法运算的结果不保留余数。

  c. 对于 S7-200 的整数除法，如果需要余数，可以使用 DIV 指令。DIV指令要求的输出存储器 OUT为32位，执行DIV指令后，两个整数的除法运算可以得到32位运算结果，输出存储器OUT的高16位用于存储余数，低16位用于存储商。

  d. S7-200的双整数除法无法保留余数。

  e.对于S7-300/400的整数除法，可以自动生成余数，执行DIV_1指令后，累加器1 的高16位存储余数，低16位存储商。

  f.对于S7-300/400的双整数除法，如果需要余数，可以在利用DIV_DI指令求出商后，再使用MOD指令求余数。执行MOD指令后，商被舍去，累加器1存储余数。

  g.除法运算的除数不能为“0”。

  ④浮点数的函数运算 在S7-200/300/400中，浮点数可以进行函数运算。函数运算包括正弦、余弦、正切、平方根、自然对数、指数等运算，在S7-300/400中还可以进行平方、反正弦、反余弦、反正切、求**值等运算。

  对于浮点数的函数运算，为了得到正确的运算结果，同样应遵守函数运算的基本规定与要求，保证程序中操作数取值范围的正确性。

  ⑤增量指令 在S7-200中，除可以使用以上数据运算指令外，还可以通过专门的指令对字节、字、双字进行增"1"(Increment)与减"1"(Decrement)运算。这些指令的使用十分简单，可以按照表3-22的格式直接编程。

  除以上常用的功能指令外，S7还有其他部分功能指令，如程序控制指令，S7-200中的表指令、字符串指令、特殊计数指令等。这些指令有的使用较少，有的将在S7PLC的特殊功能指令中给予说明，因此，这里不再进行介绍，需要时可以参见SIEMENS手册相关的内容。

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S7-300/400的数据转换指令

 S7-300/400的转换指令功能相对单一，所有代码转换指令均为用于数据形式转换的指令，且不可以实现ASCII码、字符串的转换，也无译码功能。

  S7-300/400的数据形式转换指令主要有如下特点。

  a.转换指令主要有BCD 1、I BCD、BCD DI、DIBCD、DI R、I DI、ROUND、TRUNC、CEIL、FLOOR等，可以进行十六进制数与BCD之间的转换、整数与浮点数之间的转换、浮点数的“取整”等操作。

  b.与移位指令一样，S7-300/400的数据形式转换一般只能通过累加器1进行，当存储器需要移位时，应首先将存储器的内容移动到累加器1中。

  C. S7-300/400的移位操作只能对字、双字长的数据进行，不能用于字节。

  数据形式转换指令的梯形图编程与S7-200相似，例如需要将输入字IW20的BCD数据(十进制数据)转换为整数(十六进制数据)的程序格式如图3-81所示。

  从图3-81的指令表程序可以看出，数据形式转换的第一步是将"源数据"IW20装人累加器1中，然后再对累加器1的内容进行转换，结果传送到目标存储器MW100中。

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