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高效工程组态成就高效自动化
S7-200PLC四则运算指令介绍
表4-20 四则运算指令
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名称 |
指令格式 （语句表） |
功能 |
操作数寻址范围 |
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加法指令 |
+I IN1，OUT |
两个16位带符号整数相加，得到一个16位带符号整数。 执行结果：IN1+OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1+IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW， T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是AIW和常数 |
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+D IN1，IN2 |
两个32位带符号整数相加，得到一个32位带符号整数。 执行结果：IN1+OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1+IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是HC和常数 |
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+R IN1，OUT |
两个32位实数相加，得到一个32位实数。 执行结果：IN1+OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1+IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以常数 |
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减法指令 |
-I IN1，OUT |
两个16位带符号整数相减，得到一个16位带符号整数。 执行结果：OUT-IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1-IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW， T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是AIW和常数 |
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-D IN1，OUT |
两个32位带符号整数相减，得到一个32位带符号整数。 执行结果：OUT-IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1-IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是HC和常数 |
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-R IN1，OUT |
两个32位实数相加，得到一个32位实数。 执行结果：OUT-IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1-IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以常数 |
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乘法指令 |
*I IN1，OUT |
两个16位符号整数相乘，得到一个16整数。 执行结果：IN1*OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1*IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW， T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是AIW和常数 |
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MUL IN1，OUT |
两个16位带符号整数相乘，得到一个32位带符号整数。 执行结果：IN1*OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1*IN2=OUT） |
IN1，IN2：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，AIW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD和常数 OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD |
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*D IN1，OUT |
两个32位带符号整数相乘，得到一个32位带符号整数。 执行结果：IN1*OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1*IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是HC和常数 |
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*R IN1，OUT |
两个32位实数相乘，得到一个32位实数。 执行结果：IN1*OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1*IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是常数 |
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除法指令 |
/I IN1，OUT |
两个16位带符号整数相除，得到一个16位带符号整数商，不保留余数。 执行结果：OUT/IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1/IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW， T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是AIW和常数 |
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DIV IN1，OUT |
两个16位带符号整数相除，得到一个32位结果，其中低16位为商，高16位为结果。 执行结果：OUT/IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1/IN2=OUT） |
IN1，IN2：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，AIW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD和常数 OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD |
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/D IN1，OUT |
两个32位带符号整数相除，得到一个32位整数商，不保留余数。 执行结果：OUT/IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1/IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是HC和常数 |
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/R IN1，OUT |
两个32位实数相除，得到一个32位实数商。 执行结果：OUT/IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1/IN2=OUT） |
IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是常数 |
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数学函数指令 |
SQRT IN，OUT |
把一个32位实数（IN）开平方，得到32位实数结果（OUT） |
IN，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是常数 |
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LN IN，OUT |
对一个32位实数（IN）取自然对数，得到32位实数结果（OUT） |
||
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EXP IN，OUT |
对一个32位实数（IN）取以e为底数的指数，得到32位实数结果（OUT） |
||
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SIN IN，OUT |
分别对一个32位实数弧度值（IN）取正弦、余弦、正切，得到32位实数结果（OUT） |
||
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COS IN，OUT |
|||
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TAN IN，OUT |
|||
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增减指令 |
INCB OUT |
将字节无符号输入数加1 执行结果：OUT+1=OUT（在LAD和FBD中为：IN+1=OUT） |
IN，OUT：VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是常数 |
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DECB OUT |
将字节无符号输入数减1 执行结果：OUT-1=OUT（在LAD和FBD中为：IN-1=OUT） |
||
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INCW OUT |
将字（16位）有符号输入数加1 执行结果：OUT+1=OUT（在LAD和FBD中为：IN+1=OUT） |
IN，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是AIW和常数 |
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DECW OUT |
将字（16位）有符号输入数减1 执行结果：OUT-1=OUT（在LAD和FBD中为：IN-1=OUT） |
||
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INCD OUT |
将双字（32位）有符号输入数加1 执行结果：OUT+1=OUT（在LAD和FBD中为：IN+1=OUT） |
IN，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是HC和常数 |
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DECD OUT |
将字（32位）有符号输入数减1 执行结果：OUT-1=OUT（在LAD和FBD中为：IN-1=OUT） |
西门子SIMATIC系列PLC的子系列的功能和适用范围
SIMATIC S7-200系列PLC
SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性价格比。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。 
SIMATIC S7-300系列PLC
S7-300是SIMATIC控制器中销售量多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台，是用于集中式或分布式结构的解决方案。模块化设计，安装简单、维护方便。
S7系列PLC分为S7-200小型机、 S7-300中型机、S7-400大型机。S7-200系列PLC是西门子公司20世纪90年代推出的整体式小型机，其结构紧凑、功能强，具有很高的性能价格比，在中小规模控制系统中应用广泛。
S7-200 CPU22X 系列PLC I/O 点数扩展和编址
S7-200 CPU22X 系列的每种主机所提供的本机I/O点的I/O地址是固定的，进行扩展时，可以在CPU右边连接多个扩展模块。如图所示，每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在I/O链中所处的位置。输入与输出模块的地址不会冲突，模拟量控制模块地址也不会影响数字量。
编址方法是同样类型输入或输出点的模块在链中按所处的位置而递增，这种递增是按字节进行的，如果CPU或模块在为物理I/0点分配地址时未用完一个字节，那些未用的位也不能分配给I/O链中的后续模块。
例如，某一控制系统选用CPU224，系统所需的输入／输出点数为：数字量输入24点、数字量输出20点、模拟量输入6点和模拟量输出2点。
本系统可有多种不同模块的选取组合，并且各模块在I/O链中的位置排列方式也可能有多种，图2所示为其中的一种模块连接形式。表1所示为其对应的各模块的编址情况。
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图2 模块连接形式 |
表1 各模块的编址
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主机 |
模块 1 |
模块 2 I/O |
模块 3 |
模块 4 |
模块 5 |
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I0．0 Q0．0 |
I2．0
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Q2．0
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AIW0 AQW0
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I3．0 Q3．0
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AIW8 AQW4
AIW10
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● 同类型输入或输出的模块按顺序进行编制。
● 数字量模块总是保留以8位（1个字节）递增的过程映象寄存器空间。如果模块没有给保留字节中每一位提供相应的物理点，那些未用位不能分配给I/O链中的后续模块。对于输入模块，这些保留字节中未使用的位会在每个输入刷新周期中被清零。
● 模拟量I/O点总是以两点递增的方式来分配空间。如果模块没有给每个点分配相应的物理点，则这些I/O点会消失并且不能够分配给I/O链中的后续模块。
适用于 ET 200pro 的标准型 CPU：
- IM 154-8 PN/DP CPU
-
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- 带有与 S7-315-2 PN/DP 等效的 PLC 功能的 CPU 可以为预处理提供分布式智能
- 接口模块，用于在 ET 200pro 和上位主站/IO 控制器之间通过 PROFIBUS DP/PROFINET IO 交换预处理 I/O 数据
- PROFINET IO 控制器，用于在PROFINET上运行分布式I/O
- 在PROFINET上实现基于组件的自动化(CBA)
- PROFINET 代理，用于基于组件的自动化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能设备
- 用于 3 端口交换机的 PROFINET 接口
- PROFIBUS 或 PROFINET 上的等时同步模式
- 集成 Web 器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
- 带有与 S7-315-2 PN/DP 等效的 PLC 功能的 CPU 可以为预处理提供分布式智能
- 接口模板，用于 ET200pro 和上位主站之间通过 PROFIBUS DP 进行预处理 I/O 数据的交换
- 应用 STEP 7 的模块化程序，快速、简单和点对点地对系统进行程序设计
- 提供有故障安全型 IM 154-8F PN/DP CPU PROFIsafe
IM 154-8 PN/DP CPU 可以同时用作一个 IO 控制器以及通过集成的 PROFINET 接口用作一个 PROFINET I-Device。智能 154-8 CPU 接口模块具有集成的 PLC 功能。提供的功能与 S7-300 CPU 315-2 PN/DP 的功能相对应。
ET 200pro 可使用 PLC 功能来控制自动技术功能装置, 如
- 输送系统，开关
- 升降台
- 定位任务
- 由于除了 PROFINET 接口外还具有 PROFIBUS 接口，IM 154-8 PN/DP 还可以提供通过 PROFIBUS 操作其它分布式 I/O 的选项。IM 154-8 PN/DP CPU 可以用在 PROFIBUS 上，不仅可以用作主站还可以用作从站。因此，C
SIMATIC S7 I/O 模块与传感器/执行器之间的接线是关系成本高低、配置、控制柜加工、购置和维修方便性的关键因素。
通过 SIMATIC TOP connect 系统电缆连接技术，可简便而快速地建立 SIMATIC S7-300/400 的可靠连接。
使用 TIA Selection Tool，只需点击鼠标，即可组态从 SIMATIC S7 模块到 I/O 的连接。程序会自动检查合理性，并生成所选连接组件的部件列表，随后就可以在西门子工业产品网上商城中进行订购。
两种布线形式可用于十分广泛的控制柜设计：
模块化连接
单独插入每个组件。
该系统包括：
- 前连接器模块
- 连接电缆
- 连接模块，分为以下三种：基本模块、信号模块、功能模块。
从而可以几乎排除连接错误，并将安装费用降到低。可系统性地连接 SIMATIC 系统。电缆按米销售，并且电缆经过预组装或者可方便地进行组装，从而显著降低连接电缆的组装开销。
完全模块化连接设计（以 16 通道为例）
柔性连接
包括：
- 前连接器采用螺钉式或压接式触点
- 单芯前连接器
- 单芯线符合 UL/CSA 标准。
蓝色单芯线上有编号，分别连接到控制柜内的各个元件上。单芯线上的编号与前连接器的针脚编号对应。
与常规单一布线方式相比，组装成本节约 50%，因为固定各个线芯时，已在接头上对它们进行过检查。
因此，无需对每个模块多达两倍的 46 个线芯进行复杂的预组装。
