第7章介绍的基本逻辑控制指令主要用于取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和计时器/计数器的功能。

作为工业控制计算机之一的PLC除了具有逻辑控制功能外，还具有数据运算、传送、变换、程序控制、通信及一些特殊功能。

MicroLogix/SLC5系列PLC的功能指令分为：运算指令、数据处理指令、移位/顺序控制指令、程序控制指令、PID控制指令、通信控制指令、ASCLl码指令等。

本章主要介绍运算指令、数据处理指令、程序控制指令，并结合控制应用给出一些编程实例。

8.1.1数据比较指令数据比较指令属于输入指令，用于比较两个数值的大小，以此作为逻辑梯级连续的条件。

如果指令中被比较的两个数值满足指令的比较条件，则指令逻辑为“真”，否则指令逻辑为“假”。

比较指令见表8-1。

1.基本比较指令表8-1中的前六个为基本比较指令。

其中两个指令的梯形图符号如图8-1所示，其他比较指令的符号格式与之1基本一致。

图中表示的含义是：如果整数文件字N7:1中的值小于整数文件字N7:9中的值且大于或等于零，则将B3:1/3置位。

图8-1 两个比较指令梯形图符号基本比较指令都有两个参数：源（Source）A和源（Source）B。

源A必须是一个数据文件地址（如N7:1），源B既可以是一个数据文件地址（如N7:9）也可以是常数（如0）。

2．通过屏蔽比较相等指令（MEQ ）图8-2 MEQ 指令梯形图符号MEQ 指令梯形图符号如图8-2所示，该指令通过一个屏蔽字，使源地址中的数据和比较地址中数据进行比较，它有以下三个参数：1）源（Source ）—被比较值的数据文件地址；2）屏蔽（Mask ）—屏蔽字地址或一个十六进制常数（如图中的0F0Fh ）；3）比较（Compare ）—既可以是一个常整数，也可以是 比较值的数据文件地址。

在指令执行时，屏蔽字中为“1”的位使数据参与比较，为“0”的位屏蔽对应的位数据，因此，本指令只比较源值（0000010000010010）和比较值（0000000010000010）中对应于屏蔽位为“1”的那些位（图中屏蔽为0F0Fh，相当于0000111100001111，就是比较源值B3:1和比较值B3:2中的位0～3（0010）及位8～11（0100））。

如果源值没有被屏蔽的位与比较值中相对应的位一致，则指令的逻辑为真，当检测到一个不匹配的位时（图中为第10位），指令就变成假。

所以图8-2的结果为假。

3．极限比较指令（LIM）LIM指令有以下三个参数：1）下限（Low Lim）—输入下限值或数据地址；2）测试值（Test）—输入要检测的值或数据地址；3）上限（High Lim）—输入上限值或数据地址。

LIM指令的三个参数可以是数据字地址或常数，但是不能有下列情况图8-3 LIM指令梯形图符号：如果被测参数是一个常数，则下限参数和上限参数必须是数据字地址；如果被测参数是数据字地址，则下限参数和上限参数既可以是常数，也可以是数据字地址。

LIM指令可以根据所设置的上限和下限值，比较某测试值是在指定数值范围之内或之外。

LIM指令逻辑为“真”或为“假”的条件实例参见教材表8-2。

4．比较指令应用举例例1：若整数文件N7:0与N7:1中的数值相等，点亮L1指示灯；如果N7:2与N7: 3中的数值相等，则点亮L2指示灯。

梯形图程序如图8-4所示。

图中，梯级0000中EQU指令参教N7:0与N7:1中的数值相等（皆为9175），则EQU指令逻辑为“真”，接通与输出端O:0/0相连接的L1指示灯。

而梯级0001的EQU指令参数N7:2与N7:3中的数值不相等（分别是-247和-253），则EQU指令逻辑为“假’，与输出端O:0/1相连接的L2指示灯不得电。

图8-4 EQU指令应用梯形图4．比较指令应用举例例2：如果两个数值的低8位相匹配，则点亮L1指示灯。

梯形图逻辑如图8-5所示，因为只要求比较两个数值B3:1和B3:3的低8位，因此，将MEQ指令屏蔽字B3:2中的数值设置为00FFh，只让源值与比较值中的低8位进行相等的比较，尽管待比较两个数值的其他位不全一致，MEQ指令逻辑仍然为“真”，使连接输出端O:0/0的L1指示灯得电点亮。

图8-5 MEQ指令应用梯形图8.1.2 算术运算指令算术运算指令属于输出指令，大多数算术运算指令需要两个操作数，当梯级条件为真时，执行指定的算术运算，将运算结果存放到指定的存储位置，并根据运算结果自动设置算术标志位的值。

例如，加和减指令都是取一对输入值，对它们进行加或减运算，将结果存放到指定的目的地址内，如果运算结果超过PLC的极限值，则置位上溢出或下溢出位。

1．算术运算指令的通用信息1）指令参数。

算术运算指令有源（Source）和目的（Dest）两种参数。

在源参数中输入参与运算数值的数据文件地址或常数，算术、逻辑、或者传送操作的执行都要输入该参数。

如果一条指令有两个源参数，则两个参数不能都是常数。

目的参数是用于存储指令运算结果的数据文件地址。

对于运算中带符号的源和目的参数，PLC 都以二的补码形式存储。

可以选择用变址寻址方式指定指令参数的“字”地址，也可以选择用间接寻址方式指定指令参数的“字”地址。

SLC503（OS301或更高）、SLC504和SLC505 PLC的算术运算指令支持浮点数和字符串数字类型。

2）算术标志位是指PLC状态文件字0的位0～3（S:0/0~ S:0/3）。

算术运算指令执行时，会根据运算的结果对算术标志位进行更新。

标志位的含义如下表。

2．整数/实数算术运算算术运算指令既可以进行整数（16位）/实数（浮点数）运算，也可以进行双整数（32位）运算，本小节只介绍单字运算指令的执行情况及其对状态位的影响。

运算指令的梯形图符号如图8-6所示。

图中只画出了ADD、SQR和CLR三条运算指令， SUB、MUL和DIV指令的符号格式与ADD基本相同，有三个参数：源A、源B和目的地址，只是指令名称和运算法则不同。

NEG、ABS和SQR指令有两个参数：源和目的地址，CLR指令只有一个参数：目的地址。

源参数可以是数据文件地址也可以是常数，但是目的参数必须是数据文件字地址。

图8-6 算术运算指令梯形图符号整数/实数算术运算指令使用详细规则见教材p181-182。

这里通过实例来说明乘、除两条指令的用法。

例3：乘数是12345，被乘数是3，结果存放在整数地址N7：0内，运算结果等于37035，超过最大值32767，此时，如果S:2/14=0，则N7:0内的数值被设置为32767，而算术寄存器内存储的值是37035。

可见虽然PLC发生溢出错误，但是算术寄存器内的结果还是有效的。

例4：图8-7所示的除法指令，19除以4的余数是3（商为4.75），所以商被向上取整到5存储在目的地址N7:3内。

不整除的商是4，存储在S:14内，同时余数3存储在S:13内。

指令参数及执行结果为：参数： N7:1=19 ; N7:2=4结果： N7:3=5S:14=4图8-7 DIV指令梯形图符号 S:13=33．双整数（32位）运算指令MicroLogix/SLC5 PLC都是16位的，其整数范围是-32768～32767，超过这个值就会发生溢出，而这个数值范围在很多应用中是远不能满足算术运算要求的。

因此，PLC应能进行32位的加法、减法和除法运算。

其中32位加法和减法可以直接用ADD和SUB指令来实现，32位除法则由专门的双除指令（DDV）来实现。

1）32位加法和减法。

可以在编程时根据需要选择进行16位或32位有符号整数加法和减法运算。

如果要进行32位算数运算，要将算术溢出选择位(S:2/14)设置为“1”。

16位有符号整数与32位有符号整数相加的实例如图8-8所示。

16位被加数存放在B3:1中，32位加数的低16位存放在B3:2中，高16位存放在B3:3中。

两个加数的值和运算结果参见表8-7（p183）。

图8-8 32位有符号整数加法实例梯形图2）双字除指令（DDV）该指令只有两个参数：源和目的。

DDV指令将算术寄存器中32位值（S:14和S:13）去除以一个16位的源值（图8-9中的N7:0），如果余数大于等于0.5，则目的地址（图8-9中的N7:1）的值向上取整。

在开始计算时，算术寄存器S:13和S:14包含DDV运算的被除数，指令执行时，高位有效字S:14存储不整图8-9 DDV指令梯形图符号除的商，低位有效字S:13存储余数。

该指令通常用在产生32位结果的MUL指令之后。

8.1.3 逻辑运算指令逻辑运算指令属于输出指令，包括逻辑与指令（AND）、逻辑或指令（OR）、逻辑异或指令（XOR）和逻辑非指令（NOT）。

逻辑运算指令的功能见表8-9（p184）。

图8-10 DDV指令梯形图符号AND、OR和XOR指令有三个参数：源A、源B和目的地址，源A 和源B的参数可以是字地址或常数，但是两者不能都是常数。

目的地址必须是数据文件字地址。

当输入参数是常数时，可以用运算符“&”修改输入值的基数。

例如，用户可以输入&B11111111111111111或&HFFFF，来代替输入-1作为常数。

NOT指令只有源和目的两个参数，它们必须是数据文件字地址。

AND指令使源地址A的值和源地址B的值按位执行逻辑与运算；OR指令使源地址A的值和源地址B的值按位的值按位执行逻辑异或运算；NOT指令对源地址的值按位执行逻辑非运算。

逻辑运算指令都将结果存储在目的地址内，其算术标志位的影响见表8-10（p184）。

8.1.4 数据转换指令数据转换指令属于输出指令。

数据转换指令的功能见表8-10，可以使数据在整数与BCD码、角度与弧度之间进行转换，还可以实现编码器和译码器的功能。

1．BCD码转换指令图8-11 BCD码转换指令梯形图符号例5：要求将存储在N7:3的整数值32760转换成BCD码。

编程时，将N7:3作为TOD指令的源值，算术寄存器作为目的参数，此时可转换的最大BCD码值可以是32760。

然而，如果BCD码值超过9999，溢出位S:0/1就会被设置为“1”，这将导致次要错误位S:5/0也被置位，因此，需要在梯形图程序结束之前解锁存S:5/0，以避免出现主要错误图8-12 TOD指令应用举例代码0020。

梯形图如右图所示，指令执行后源和目的地址内的地址数据见表8-12（p186）。

在很多应应场合，采用拨码开关输入数据，这些数据都是BCD码格式，在梯形图程序使用这些数据之前，应该把BCD码值转换成整数值，否则，PLC会把这些数据当作整数处理，从而造成数据的丢失或改变。

例6：要求将算术寄存器中的BCD码值转换成整数，并存储在N7:10内，梯形图程序如图8-13所示。