数学函数指令详解

数学函数指令包括整数、双整数的加、减、乘、除四则运算和双整数除法求余数，实数（浮点数）的加、减、乘、除四则运算，浮点数的平方、平方根、自然对数、指数函数、三角函数等常用函数运算，以及获取整数、双整数及实数的最大值、最小值等。

1.整数、双整数算术运算指令

整数、双整数算术运算指令对累加器1和累加器2中的整数进行算术运算，运算结果保存在累加器1中。指令如表6-37所示。

表6-37　整数算术运算指令

续表

【例6-17】　应用整数加减法指令实现计数器功能。

前面我们已经讨论过，当单个计数器的计数范围不能满足要求时，可以通过计数器的级联实现计数范围的任意扩展。本例应用整数的加、减法来实现计数器功能。实现方法是，控制加减运算的使能输入EN端，使其只有计数脉冲来的时候进行加减运算。加计数器实现程序如图6-66所示。

图6-66　应用加法指令实现加计数器功能

程序中，应用整数加法指令可以将计数范围扩展至32767；应用双整数加法指令可以将计数范围扩展至214783647。

需要注意的是：

①加法指令的EN端必须使用跳变沿检测指令，否则每个扫描周期都会使加计数生效，存储器MW10和MD20很快会达到上限而溢出，而且根本达不到计数目的。

②类似地，应用减法运算可以实现减计数器的功能。

2.浮点数运算指令

浮点数运算指令用于完成32位浮点数的加、减、乘、除算术四则运算及常用的函数运算。指令如表6-38所示。

表6-38　浮点数运算指令

(www.xing528.com)

续表

需要注意的是：

①整数、双整数、实数运算结果正常或溢出均会影响状态字的CC1、CC0、OV、OS位。

②在进行运算时要确保参与运算的两个数据具有相同的数据类型。

【例6-18】　模拟量的数值变换。

压力变送器的量程为0～10 MPa，输出信号为4～20 mA，S7-300的模拟量输入模块量程为4～20 mA，对应A/D转换后的数字量为0～27648，设压力测量值经A/D转换后的数字量为N，N存储于MD6中，求以KPa位单位的压力值。

【分析】　首先压力变送器输出信号和模拟量输入模块的量程均为4～20 mA，所以可以直接根据0 MPa对应数字量0，10 MPa对应数字量27648，求出压力MPa值和数字量值之间的对应关系为：

题目要求的是以KPa为单位的压力值，再乘以1000即可。

将以上算式用运算指令实现即可，程序如图6-67所示。

图6-67　压力测量的变换单位

需要注意的是：

①在求解式（6-2）的压力值时，要先算乘法再算除法，否则会损失原始数据的精度。

②16位整数的上限值为+32767，则10000*N的范围超过了16位整数的上限值，会发生溢出，所以应选择双整数的乘除运算指令。

③上述程序中MD20存储的实际就是以KPa为单位的压力值，我们经过估算，其压力值在16位整数的表示范围内，所以可以直接取MD20的低字MW22中的数值作为KPa为单位的压力值送给存储器MW10。

④尽管常数10000、27648都在16位整数的范围之内，但运用双整数运算指令时要求其输入IN、输出OUT端数据类型均为双整型数据，所以输入时需写作双整型常数格式L#10000、L#27648。