PLC中移位及移位寄存器指令應(yīng)用

摘要：PLC作為新一代工業(yè)控制裝置，廣泛應(yīng)用于各種邏輯控制、順序控制等工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，其豐富的指令系統(tǒng)使得其在各種控制系統(tǒng)中大顯身手，本文以彩燈控制系統(tǒng)為例，介紹移位及移位寄存器指令應(yīng)用，并通過(guò)對(duì)比不同的控制效果，總結(jié)三者的用法及區(qū)別。

關(guān)鍵詞：邏輯移位指令 循環(huán)移位指令 移位寄存器指令 彩燈控制系統(tǒng)

可編程序控制器（PLC）是以自動(dòng)控制技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的新一代工業(yè)控制裝置[1]。PLC廣泛應(yīng)用于邏輯控制、順序控制等方面。PLC具有豐富的指令系統(tǒng)，包括基本指令、功能指令和高級(jí)指令等。本文以彩燈控制系統(tǒng)為例，介紹邏輯移位、循環(huán)移位及移位寄存器指令的應(yīng)用。

1 邏輯移位指令應(yīng)用

邏輯移位指令包括左移和右移2種，移位數(shù)據(jù)類型包括字節(jié)、字和雙字3種，本文以字節(jié)邏輯左移指令（SLB）為例介紹其應(yīng)用。SLB的梯形圖和語(yǔ)句表如圖1所示，其功能是當(dāng)EN有效時(shí)，把從IN端輸入的數(shù)據(jù)左移N位后，結(jié)果輸出到OUT存儲(chǔ)單元中。移出位自動(dòng)補(bǔ)0，最后一個(gè)移出位保存在SM1.1中，當(dāng)存儲(chǔ)單元中的結(jié)果為0時(shí)SM1.0為1。應(yīng)用SLB指令設(shè)計(jì)的彩燈控制系統(tǒng)梯形圖如圖2所示。

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圖1 邏輯左移指令 圖2 彩燈控制系統(tǒng)梯形圖（邏輯左移指令）

程序分析：開(kāi)關(guān)閉合后首先將數(shù)據(jù)1傳送至QB0，此時(shí)點(diǎn)亮第一組彩燈，然后每隔1s輪流點(diǎn)亮下一組彩燈，當(dāng)?shù)诎私M彩燈點(diǎn)亮后，彩燈系統(tǒng)停止工作。由此可見(jiàn)，對(duì)于SLB指令其最高位溢出、最低位補(bǔ)0，因此最多移位次數(shù)為8，且不能循環(huán)工作。

2 循環(huán)移位指令應(yīng)用

循環(huán)移位指令也包括左移和右移2種，移位數(shù)據(jù)類型包括字節(jié)、字和雙字3種，本文以字節(jié)循環(huán)左移指令（RLB）為例介紹其應(yīng)用。RLB指令的梯形圖和語(yǔ)句表如圖3所示，其功能是當(dāng)EN有效時(shí)，把從IN端輸入的字節(jié)數(shù)據(jù)循環(huán)左移N位后，結(jié)果輸出到OUT存儲(chǔ)單元中。最后一個(gè)移出位保存在SM1.1中，當(dāng)存儲(chǔ)單元中的結(jié)果為0時(shí)SM1.0為1。應(yīng)用RLB指令設(shè)計(jì)的彩燈控制系統(tǒng)梯形圖如圖4所示。

程序分析：開(kāi)關(guān)閉合后首先將數(shù)據(jù)1傳送至QB0，此時(shí)點(diǎn)亮第一組彩燈，然后每隔1s依次點(diǎn)亮下一組彩燈，當(dāng)?shù)诎私M彩燈點(diǎn)亮后，彩燈系統(tǒng)循環(huán)工作。由此可見(jiàn)，對(duì)于RLB指令由于其高位移至低位、低位移至高位，因此實(shí)際移位次數(shù)為對(duì)8取余的結(jié)果，并能循環(huán)工作。

3 移位寄存器指令應(yīng)用

移位寄存器指令（SHRB）可實(shí)現(xiàn)左移和右移功能，移位數(shù)據(jù)類型為位，本文以左移情況為例介紹其應(yīng)用。SHRB指令的梯形圖和語(yǔ)句表如圖5所示，其功能是當(dāng)EN有效時(shí)，把輸入端DATA采樣的數(shù)值移入移位寄存器中，整個(gè)移位寄存器移動(dòng)1位。S_BIT指定移位寄存器的最低位，N指定移位寄存器的長(zhǎng)度和移位方向，N>0時(shí)左移，N<0時(shí)右移，N的最大值為64。移出位保存在SM1.1中，當(dāng)移位寄存器中的結(jié)果為0時(shí)SM1.0為1。應(yīng)用SHRB指令設(shè)計(jì)的彩燈控制系統(tǒng)梯形圖如圖6所示。

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圖5 移位寄存器指令 圖6 彩燈控制系統(tǒng)梯形圖（移位寄存器指令）

程序分析：開(kāi)關(guān)閉合后Q0.0為高電平，此時(shí)點(diǎn)亮第一組彩燈，然后每隔1s依次點(diǎn)亮下一組彩燈，當(dāng)?shù)诎私M彩燈點(diǎn)亮后，彩燈系統(tǒng)循環(huán)工作。由此可見(jiàn)，對(duì)于移位寄存器指令由于其最低位S_BIT位補(bǔ)充數(shù)據(jù)由DATA決定、其他位依次向左移位，因此要實(shí)現(xiàn)循環(huán)工作，需要對(duì)其進(jìn)行復(fù)位操作。

4 結(jié)論

通過(guò)邏輯移位、循環(huán)移位和移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)的彩燈控制的不同效果可知三者區(qū)別如下：

相同點(diǎn)：①均可實(shí)現(xiàn)左移和右移功能；②移位后均影響標(biāo)志位；③使能端均為上升沿有效。

不同點(diǎn)：①邏輯移位指令和循環(huán)移位指令均為2個(gè)數(shù)據(jù)端，而移位寄存器指令為3個(gè)數(shù)據(jù)端；②邏輯移位指令和循環(huán)移位指令的移位數(shù)據(jù)類型可為字節(jié)、字或雙字，移位寄存器指令移位數(shù)據(jù)類型為位；③邏輯移位指令的N值大于0，且受IN端初值影響，循環(huán)移位指令的N大于0，且實(shí)際移位次數(shù)為對(duì)數(shù)據(jù)類型取余的結(jié)果，移位寄存器指令的N可大于0，也可小于0，其最大值為64；④邏輯移位指令不能實(shí)現(xiàn)循環(huán)功能，循環(huán)移位指令和移位寄存器指令可實(shí)現(xiàn)循環(huán)功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝敏釵，李英輝，馬寶秋，曲昀卿.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐項(xiàng)目教程[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2013.

[2]姚燕，姬裕江.PLC移位指令在順序控制中的應(yīng)用[J].機(jī)床電器，2009（02）.

[3]杜莉艷.PLC移位寄存器在機(jī)床上的應(yīng)用[J].機(jī)電國(guó)際市場(chǎng)，2002（05）.

作者簡(jiǎn)介：

李英輝（1979-），男，河北石家莊人，碩士，石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：電氣控制。