数学运算指令仿真实验：实训二十一

数学运算指令包括整型数学运算指令、浮点型数学运算指令和字逻辑运算指令。这些指令是否执行与RLO无关。

1．整型数学运算指令

语句表中整型数学运算指令的操作见表3-12。梯形图中的整型数学运算指令对输入参数IN1和IN2进行运算，运算结果送输出参数OUT（见图3-89）。四则运算指令的操作为INl+IN2=OUT，IN1-IN2=OUT,IN1*IN2=OUT，和IN1/IN2=OUT.

表3-12 整型数学运算指令

2．整型数学运算的仿真实验

AI模块的输出值为N，改用整型数学运算指令实现(3-1)式的压力计算公式为

P=(10000×N)/27648 (kPa) (3-2)

在运算时一定要先乘后除，否则会损失原始数据Ⅳ的精度。应根据指令的输入、输出数据可能的最大值选用整数运算指令或双整数运算指令。

程序见图3-89（见随书光盘中的例程“数学运算”）。假设用于测量压力的AI模块的通道地址为PIW320。模拟量满量程时A-D转换后的数字N的值为0～27648，乘以10000以后乘积可能超过16位整数的允许范围，因此应采用双整数乘法指令MUL_DI。式(3-2)中的被除数是双整数，也应采用双整数除法指令DIV_DI。

图3-89 压力测量值计算程序

首先用I_DI指令将PIW320中的原始数据（16位整数）转换为双整数（见图3-89），双整数乘、除法指令中的常数应使用“L#”开始的32位的双整数常数。

图3-89与图3-82中的程序的调试方法相同。

3．浮点型数学运算指令

浮点型数学运算指令见表3-13。语句表中的浮点数四则运算指令对累加器1和累加器2中的32位IEEE格式的浮点数进行运算，运算结果在累加器l。

表3-13 浮点型数学运算指令(www.xing528.com)

4.浮点型数学运算指令应用的仿真练习

浮点数三角函数指令的输入值是以弧度为单位的浮点数，图3-90是求正弦值的程序。MD30中的角度值是以度为单位的浮点数，使用三角函数指令之前应先将角度值乘以π/180.0 0.0174533），转换为弧度值，然后用SIN指令求角度的正弦值。

图3-90 浮点数运算程序

打开PLCSIM，将程序下载到仿真PLC，将仿真PLC切换到RUN-P模式。右键单击梯形图中的显示值，将“表达式”（显示格式）由“自动”改为“浮点”，用PLCSIM将30.0输入MD30，观察MD34中的计算结果是否是0.5。输入0.0～360.0之间的任意实数，观察MD34中的运算结果是否与计算器计算的相同。

5.数学运算指令的仿真练习

某温度变送器的量程为−100℃～500℃，输出信号为4～20mA，某模拟量输入模块将0～20mA的电流信号转换为数字0～27648，设转换后得到的数字为N，求以0.1℃为单位的温度值。

单位为0.1℃的温度值−1000～5000对应于数字量5530～27648，由图3-91给出的比例关系可列出下式：

图3-91 模拟量与转换值的关系

经数学运算求出T的计算公式为

根据上式编写出温度计算程序，打开PLCSIM，将程序下载到仿真PLC，将仿真PLC切换到RUN-P模式。用PLCSIM设置输入N的值分别为5530和27648，观察输出T是否为-1000和5000。设置N为某个中间值，观察输出T是否与计算器算出的相同。