S7-1200_cz.7.pdf

AutomAtykA i mechAtronikA

S7-1200

Instrukcje skalowania

i normalizacji, sterujące

wykonywaniem programu,

oraz służące do przesuwania

i obrotu danych

W EP5/2010 przedstawiliśmy pierwszą część opisu instrukcji

obsługiwanych przez sterowniki S7-1200, w EP6/2010 zajęliśmy

się przybliżeniem instrukcji umożliwiających wykonywanie stało-

i zmiennoprzecinkowych operacji arytmetycznych. W tym artykule

skupiamy się na prezentacji i omówieniu instrukcji służących do

skalowania, normalizacji, sterowania przebiegu programu, a także

instrukcji służących do przesuwania i obrotu.

Instrukcje skalowania

i normalizacji

SCALE_X skaluje znormalizowany pa-

rametr VALUE (0.0 <= VALUE <= 1.0) do

typu danej i zakresu wartości wyspecyiko-

wanych przez parametry MIN i MAX

OUT = VALUE (MAX – MIN) + MIN

NORM_X normalizuje parametr VALUE

wewnątrz zakresu wartości wyspecyikowa-

nych przez parametry MIN i MAX.

elektronikaB2B.pl

144

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2010

AutomAtykA i mechAtronikA

S7-1200 – przegląd instrukcji

OUT = (VALUE – MIN)/(MAX – MIN),

gdzie (0.0 <= OUT <= 1.0)

• W wyniku liniowej operacji skalowania

otrzymane wartości OUT mogą być mniej-

sze niż parametr MIN lub większe niż pa-

rametr MAX, ale zgodne z zakresem warto-

ści danych typu ustalonego dla OUT. W ta-

kich przypadkach po wykonaniu operacji

SCALE_X ustawiany jest ENO = TRUE.

• Możliwe jest, że przeskalowane liczby

nie zawierają się w dopuszczalnym za-

kresie danych typu ustalonego dla OUT.

W takich przypadkach wartość parame-

tru OUT przyjmuje wartość pośrednią

równą najmniej znaczącej części rzeczy-

wistej liczby skalowanej przed wykona-

niem końcowej konwersji na daną typu

OUT. Wówczas po wykonaniu operacji

SCALE_X ustawiany jest ENO = FALSE.

Parametr VALUE dla NORM_X powinien

być ograniczone do zakresu (MIN <= VA-

LUE <= MAX).

Jeżeli parametr VALUE jest mniejszy

niż MIN lub większy niż MAX, to operacja

liniowego skalowania może w wyniku dać

znormalizowaną wartość OUT, która jest

mniejsza od 0.0 lub większa od 1.0. W takim

przypadku po wykonaniu operacji SCALE_X

ustawiany jest ENO = TRUE.

LAD

FBD

LAD

FBD

Parametr Typ danych Opis

MIN SINT, INT, DINT,

USINT, UINT,

UDINT, REAL

Minimalna

wartość

wejściowa

zakresu

Nazwy etykiet nadaje się poprzez bez-

pośrednie wpisywanie nazwy w instrukcji

LABEL. Nazwę etykiety dla instrukcji JMP

i JMPN wybiera się spośród dostępnych

nazw używając ikony pomocy dla parame-

trów. Można również bezpośrednio wpisać

nazwę etykiety do instrukcji JMP lub JMPN.

Instrukcję RET stosuje się do zakończenia

wykonywania bieżącego bloku.

VALUE SCALE_X: REAL

Wartość

wejściowa do

skalowania

lub normali-

zacji

LAD

FBD

NORM_X: SINT,

INT, DINT,

USINT, UINT,

UDINT, REAL

Typ

danych

MAX SINT, INT, DINT,

USINT, UINT,

UDINT, REAL

Maksymal-

na wartość

wejściowa

zakresu

Parametr

Opis

Kody warunkowe

Parametr „Return_value”

instrukcji RET jest w blo-

ku wywoływanym przy-

pisywany parametrowi

wyjściowemu ENO ramki

wywołującej blok.

Return_

Value

OUT SCALE_X: SINT,

INT, DINT,

USINT, UINT,

UDINT, REAL

Przeskalo-

wana lub

znormalizo-

wana wartość

wyjściowa

BOOL

STATUS

ENO

Warunek Wynik OUT

1 Brak błędu Ważny wynik

Wynik pośred-

ni: najmniej

znacząca część

rzeczywistej licz-

by skalowanej

przed wykona-

niem końcowej

konwersji na

daną typu OUT.

NORM_X: REAL

Opcjonalną instrukcję RET wykorzystuje

się do zakończenia wykonywania bieżącego

bloku. Zakończenie wykonywania bieżące-

go bloku nastąpi w tym miejscu i instrukcje

znajdujące się za instrukcją RET nie będą

wykonywane wtedy i tylko wtedy jeżeli na

wejściu cewki RET znajduje się zasilanie

(LAD) lub na wejściu ramki RET jest stan

TRUE (FBD). Jeżeli bieżącym blokiem jest

OB., to parametr „Return_Value” jest igno-

rowany. Jeżeli bieżącym blokiem jest FC lub

FB, to wartość parametru „Return_Value” jest

zwracana do procedury wywołującej jako

wartość ENO ramki wywołującej.

Użytkownik nie ma obowiązku wpisy-

wania instrukcji RET jako ostatniej instrukcji

bloku; jest to wykonywane automatycznie.

W pojedynczym bloku może występować

wiele instrukcji RET.

Wejście EN ramki FC bloku kodu MAIN

musi mieć wartość TRUE aby nastąpiło roz-

poczęcie wykonywania FC.

Po wykonaniu FC, w którym zasilanie na

wejściu instrukcji RET ma wartość TRUE,

na wyjściu ENO ramki FC kodu bloku MAIN

pojawi się wartość wyspecyikowana przez

instrukcję RET w FC.

Parametr VALUE dla SCALE_X powinien

być ograniczony do zakresu (0.0 <= VALUE

<= 1.0).

Jeżeli parametr VALUE jest mniejszy od

0.0 lub większy od 1.0, to:

Wynik wykracza

poza ważny zakres

dla danych typu

OUT

SCALE_X: naj-

mniej znacząca

część liczby

rzeczywistej

VALUE wypełnia

przestrzeń OUT.

Parametry MAX

<= MIN

Parametr VALUE =

±INF lub ±NAN

VALUE jest

wpisywany do

OUT.

Instrukcje skoków i etykiety

Instrukcje sterujące wykonaniem pro-

gramu są wykorzystywane do warunkowego

wykonywania ciągu operacji:

JMP: Jeżeli do cewki JMP dochodzi zasi-

lanie (LAD) lub na wejściu ramki jest wartość

TRUE (FBD), to program jest kontynuowany

od pierwszej instrukcji po wyspecyikowanej

etykiecie.

JMPN: Jeżeli do cewki JMP nie dochodzi

zasilanie (LAD) lub na wejściu ramki jest

wartość FALSE (FBD), to program jest konty-

nuowany od pierwszej instrukcji po wyspe-

cyikowanej etykiecie.

Label : Docelowa etykieta dla instrukcji

skoku JMP i JMPN.

Instrukcje AND, OR i XOR

AND: logiczna operacja AND dla danych

typu BYTE, WORD i DWORD

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2010

145

AutomAtykA i mechAtronikA

OR: logiczna operacja OR dla danych

typu BYTE, WORD i DWORD

XOR: logiczna operacja XOR dla danych

typu BYTE, WORD i DWORD

Parametr Typ danych Opis

Kody warunkowe dla ENCO

ENCO: ciąg

bitów do zako-

dowania

DECO: wartość

do dekodowania

ENCO: BYTE,

WORD, DWORD

DECO: UINT

STATUS ENO Warunek Wynik (OUT)

1 Brak błędu Ważny wynik

IN jest

zerem

OUT ustawiony

na zero

LAD

FBD

ENCO: wartość

zakodowana

DECO: ciąg

bitów zdekodo-

wany

ENCO: INT

DECO: BYTE,

WORD, DWORD

OUT

Instrukcje wyboru (SEL)

i multipleksowania (MUX)

SEL, w zależności od wartości parametru

G, przypisuje jedną z dwóch wartości wej-

ściowych parametrowi OUT.

MUX, w zależności od wartości parame-

tru K, przypisuje jedną z wielu wartości wej-

ściowych parametrowi OUT. Jeżeli parametr

K wykracza poza dozwolony zakres, to pa-

rametrowi OUT jest przypisywana wartość

parametru ELSE.

Parametr Typ danych Opis

Instrukcja ENCO dokonuje konwersji

parametru IN na liczbę dwójkową odpowia-

dającą ciągowi bitów znajdujących się na

najmniej znaczącej pozycji w IN i zapisuje

wynik jako parametr OUT. Jeżeli parametr IN

jest równy 0000 0001 albo 0000 0000, to do

OUT jest wpisywane 0. Jeśli parametr IN ma

wartość 0000 0000 to ENO przyjmuje war-

tość FALSE.

Instrukcja DECO dekoduje liczbę dwój-

kową z parametru IN poprzez ustawianie

bitów znajdujących się na odpowiadających

pozycjach OUT na 1 (wszystkie pozostałe

bity są ustawione na 0). Po zakończeniu wy-

konywania instrukcji, ENO ma zawsze war-

tość TRUE.

Wybór typu danej parametru OUT in-

strukcji DECO spośród BYTE, WORD lub

DWORD ogranicza użyteczny zakres pa-

rametru IN. Jeżeli wartość parametru IN

przekracza użyteczny zakres, to wykony-

wana jest pokazana poniżej operacja modu-

lo pozwalająca wydobyć najmniej znaczące

bity.

Zakres parametru IN instrukcji DECO:

3 bity (wartość 0 – 7) IN są wykorzysty-

wane do ustalenia 1 pozycji bitu w bajcie

OUT.

4 bity (wartość 0 – 15) IN są wykorzysty-

wane do ustalenia 1 pozycji bitu w słowie

OUT.

5 bitów (wartość 0 – 31) IN jest wykorzy-

stywanych do ustalenia 1 pozycji bitu w po-

dwójnym słowie OUT.

IN1, IN2

BYTE, WORD,

DWORD

Wejścia lo-

giczne

OUT

BYTE, WORD,

DWORD

Wyjście lo-

giczne

Podczas wyboru typu danych jest usta-

wiany taki sam typ danych parametrów IN1,

IN2 i OUT. Odpowiadające sobie bity IN1

i IN2 są argumentami operacji logicznej, któ-

rej wynik jest wpisywany do OUT. Po zakoń-

czeniu wykonywania powyższych instrukcji,

ENO ma zawsze wartość TRUE.

LAD

FBD

Instrukcja inwersji

Instrukcja INV jest stosowana do wyzna-

czenia dwójkowego uzupełnienia do jedno-

ści parametru IN. Uzupełnienie do jedności

jest wykonywane poprzez inwersję każdego

bitu parametru IN (zamianę każdego 0 na 1

i 1 na 0). Po zakończeniu wykonywania in-

strukcji, ENO ma zawsze wartość TRUE.

Parametry dla SEL

LAD

FBD

Para-

metr

Typ danych Opis

Para-

metr

Typ danych Opis

BOOL

Prze-

łącznik

selekto-

ra:

FALSE

dla IN0

TRUE dla

IN1

SINT, INT, DINT, USINT,

UINT, UDINT, BYTE,

WORD, DWORD

Element

podlegający

inwersji

SINT, INT, DINT, USINT,

UINT, UDINT, REAL, BYTE,

WORD, DWORD, TIME,

CHAR

OUT

SINT, INT, DINT, USINT,

UINT, UDINT, BYTE,

WORD, DWORD

Wyjście po

inwersji

Wartość OUT

instrukcji DECO

(dekodowanie

pojedynczej pozycji

bitu)

Typ OUT: BYTE (8

bitów)

Min. IN 0 00000001

Maks. IN 7 10000000

IN0,

IN1

Wejścia

Wartość IN instrukcji

DECO

SINT, INT, DINT, USINT,

UINT, UDINT, REAL, BYTE,

WORD, DWORD, TIME,

CHAR

Instrukcje enkodowania

i dekodowania

Polecenie ENCO koduje ciąg bitów na

liczbę dwójkową.

Polecenie DECO dekoduje liczbę dwójko-

wą na ciąg bitów.

OUT

Wyjście

Parametry dla MUX

Para-

metr

Typ danych Opis

Typ OUT: WORD (16

bitów)

Min. IN 0 0000000000000001

Maks. IN 15 1000000000000000

LAD

FBD

Wartość

selektora:

0 dla

IN0

1 dla

IN1

…

UINT

Typ OUT: DWORD

(32 bity)

SINT, INT, DINT, USINT,

UINT, UDINT, REAL, BYTE,

WORD, DWORD, TIME,

CHAR

Min. IN 0

00000000000000000

000000000000001

IN0,

IN1,

…

Wejścia

10000000000000000

000000000000000

Maks. IN 31

146

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2010

S7-1200 – przegląd instrukcji

SINT, INT, DINT, USINT,

UINT, UDINT, REAL, BYTE,

WORD, DWORD, TIME,

CHAR

Wartość

wejścio-

wa dla

podsta-

wienia

(opcjonal-

nie)

SHR: przesunięcie wzoru bitów w prawo.

SHL: przesunięcie wzoru bitów w lewo.

metru IN. Wynik jest przypisywany do para-

metru OUT. Parametr N określa o ile pozycji

bitów ma nastąpić obrót.

Instrukcja ROR powoduje obrót wzoru

bitów w prawo.

Instrukcja ROL powoduje obrót wzoru

bitów w lewo.

ELSE

LAD

FBD

SINT, INT, DINT, USINT,

UINT, UDINT, REAL, BYTE,

WORD, DWORD, TIME,

CHAR

OUT

Wyjście

LAD

FBD

Zmienne wejściowe i zmienna wyjścio-

wa muszą być tego samego typu danych.

Instrukcja SEL zawsze wybiera pomię-

dzy dwoma wartościami wejściowymi.

Instrukcja MUX wybrana po raz pierw-

szy w edytorze programu ma dwa parametry

wejściowe IN, ale można ja rozszerzyć doda-

jąc więcej parametrów IN.

Do dodawania i usuwania parametrów

wejściowych instrukcji MUX służy następu-

jąca metoda:

W celu dodania wejścia należy kliknąć

prawym klawiszem myszy na końcówkę wej-

ściową jednego z istniejących parametrów IN

i wybrać komendę „insert input”.

W celu usunięcia wejścia należy kliknąć

prawym klawiszem myszy na końcówkę wej-

ściową jednego z istniejących parametrów IN

(jeżeli jest więcej wejść niż oryginalne dwa)

i wybrać komendę „Delete”.

Para-

metr

Typ danych Opis

BYTE, WORD,

DWORD

Wzór bitów do

przesunięcia

N UINT

Liczba pozycji

bitów do przesu-

nięcia

Parametr Typ danych Opis

OUT

BYTE, WORD,

DWORD

Wzór bitów po

operacji przesu-

nięcia

BYTE, WORD,

DWORD

Wzór bitów

do obrotu

Liczba pozycji

bitów do

obrotu

UINT

Dla N = 0 nie jest wykonywane przesunię-

cie i do OUT jest przypisywana wartość IN.

Na pozycje opróżnione podczas przesu-

wania są wpisywane zera.

Jeżeli liczba pozycji do przesunięcia (N)

przekracza liczbę bitów wartości docelowej

(8 dla BYTE, 16 dla WORD i 32 dla DWORD),

to oryginalna wartość zniknie i zostanie za-

stąpiona przez zera (do OUT zostaną wpisa-

ne same zera).

Dla operacji przesuwania, ENO ma za-

wsze wartość TRUE.

OUT

BYTE, WORD,

DWORD

Wzór bitów

po operacji

obrotu

Dla N = 0 nie jest wykonywany obrót

i do OUT jest przypisywana wartość IN.

Podczas obrotu bity wysuwane z jednej

strony traiają na pozycje opróżniane z dru-

giej strony parametru docelowego; zatem ża-

den oryginalny bit nie jest tracony.

Jeżeli liczba pozycji do przesunięcia (N)

przekracza liczbę bitów wartości docelowej

(8 dla BYTE, 16 dla WORD i 32 dla DWORD),

to obrót jest nadal wykonywany.

Dla operacji obrotu, ENO ma zawsze

wartość TRUE.

Kody warunkowe

Po zakończeniu wykonywania instrukcji

SEL, ENO ma zawsze wartość TRUE.

Przykład operacji SHL dla danych typu

WORD: podczas przesuwania z lewej strony

są wpisywane zera

STATUS

ENO

(MUX)

1110

0010

1010

1101

Wartość OUT przed pierw-

szym przesunięciem

1110

0010

1010

1101

Warunek Wynik (OUT)

Przykład operacji ROR dla danych typu

WORD: podczas obrotu bity wysuwane

z prawej strony traiają na pozycje opróż-

n iane z lewej strony

1 Brak błędu Ważny wynik

1100

0101

1010

Bez parametru

ELSE:

OUT nie ulega

zmianie

Po pierwszym przesunięciu

w lewo

K jest większe

lub równe licz-

bie parametrów

0100

0000

0001

0100

0000

0001

1000

1010

1011

0100

Wartość OUT przed

pierwszym obrotem

Po drugim przesunięciu

w lewo

Z parametrem

ELSE:

OUT przyjmuje

wartość ELSE

1010

0000

Po trzecim przesunięciu

w lewo

0001

0101

0110

1000

Po pierwszym obrocie

w prawo

Instrukcje przesunięcia

Instrukcja przesunięcia ( shift ) jest stoso-

wana do wzoru bitów parametru IN. Wynik

jest przypisany parametrowi OUT. Parametr

N określa o ile pozycji bitów ma nastąpić

przesunięcie.

0101

0000

Po drugim obrocie

w prawo

Instrukcje obrotu

Instrukcje obrotu są stosowane do cy-

klicznego przesuwania wzoru bitów para-

tomasz Starak

automatykaB2B.pl

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 7/2010

147

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: