【快速入門】西門子S7-200smart V2.8新指令介紹（中）

導讀：   

西門子S7-200smart V2.8軟件更新以后多了很多的功能，需要CPU固件升級到V2.8才可以使用，這篇文章接著介紹西門子S7-200smart V2.8數學運算的新指令，西門子的S7-200smart V2.8新指令介紹分為上、中、下三篇，想了解更多內容可以關注“電工小青年”。

一、數學運算指令

1.取大值或小值

指令如圖1所示，“取大值或小值”指令比較可用輸入的值，然后將小值和大值的值及索引寫入 MinValue, MinValueIndex, MaxValue 和 MaxValueIndex 的輸出。

如果數組中有多個小值或大值，則會輸出個小值或大值的索引號，數組的索引從 0 開始。

這四個指令引腳功能都是一樣的，除了部分數據類型不一樣，把鼠標放到指令處停頓2s左右，既可以看到對應的引腳的數據類型。

圖1 

這里以MIN_MAX_B指令為例：取源 6 字節地址序列（VB0 到 VB5）中的 MinValue、MinValueIndex、MaxValue 和 MaxValueIndex，并將其寫入到目標字地址序列（VB100 到 VB103）。

表1

PLC RUN模式，則執行 MIN_MAX_I 獲取 MinValue、MinValueIndex、MaxValue 和 MaxValueIndex，并將其寫入到目標地址

表2

執行結果如圖2所示，其他的指令都是一樣的原理，引腳數據類型不一致。

圖2

2.取隨機數

指令如圖3所示，隨機指令向 OUT 輸出生成所設定范圍內的一個隨機值。

取 lowerBound 和 Upper Bound 之間的兩個封閉區間間的隨機數，執行 RAND_R 以獲取源數據值中的隨機值，并將其寫入到OUT目標地址。

圖3

測試如視頻1所示，對vb0—vb9賦值1-10的數值，M0.0為1時，隨機輸出1-10范圍內任意數值到VB10中。

視頻1

3.取平均值

指令如圖4所示，取平均值指令計算從StartAddr引腳地址開始，數據長度位Len引腳地址的數組，求和并輸出平均值到OUT引腳地址。

例如：從VB0開始的10個數據，求和輸出到VB500中，其他幾個指令都是一樣的，不同的指令是數據類型不一樣，使用過程中需要特別注意你需要進行運算的數據類型。

指令數據類型如下：AVG_B是Byte的數據類型，AVG_W是Int的數據類型，AVG_DI是Dint的數據類型，AVG_R是Real的數據類型。如果不太清楚指令的數據類型，可以把鼠標放在指令處不動2s即可看到指令對應引腳的數據類型。

圖4

測試如圖5所示，在狀態圖表中分別對AVG_B指令StartAddr引腳地址VB0開始10個字節（VB0—VB9）進行賦值，并把平均值結果輸出到VB500。    

圖5

4.數組排序

指令如圖6所示，數組排序指令表示的是從StartAddr引腳地址開始，數據長度位Len引腳地址的數組，并根據Mode引腳的數值進行排序輸出到Out引腳地址，當Mode的值為0時按升序排序，值為1時按降序排序。

指令數據類型如下：SORT_B是Byte的數據類型，SORT _W是Int的數據類型，SORT _DI是Dint的數據類型，SORT _R是Real的數據類型。如果不太清楚指令的數據類型，可以把鼠標放在指令處不動2s即可看到指令對應引腳的數據類型。

圖6

測試如圖7所示，在狀態圖表中分別對SORT_B指令StartAddr引腳地址VB0開始5個字節（VB0—VB4）進行賦值，并根據Mode引腳的地址數值為0時按升序排序，把結果輸出到VB50開始的5個字節（VB50—VB54）存放。當Mode引腳的地址數值為1時按降序排序，如圖如8所示。    

圖7

圖8

5.求值

指令如圖9所示，求值指令表示對輸入 IN 處指定的值取值，并將結果輸出到OUT地址中。

指令數據類型如下：ABS_W是Int的數據類型，ABS _DI是Dint的數據類型，ABS _R是Real的數據類型。如果不太清楚指令的數據類型，可以把鼠標放在指令處不動2s即可看到指令對應引腳的數據類型。    

圖9

測試如圖10所示，對輸入 IN 處指定的值取值，并將結果輸出到OUT地址中。

圖10

6.反三角函數

正弦 (SIN)、余弦 (COS) 和正切 (TAN) 指令計算角度值（弧度為單位） IN 的三角函數，并在 OUT 中輸出結果，這幾個三角函數指令在這里不做介紹。

要將角度從度轉換為弧度：使用 MUL_R (*R) 指令將以度為單位的角度乘以 1.745329E-2（約為 π/180），浮點數為0.01745329。

指令如圖11所示，反正弦 (ARC_SIN)、反余弦 (ARC_COS) 和反正切 (ARC_TAN) 指令是對正弦 (SIN)、余弦 (COS) 和正切 (TAN) 指令輸出的結果的進行反三角函數，并在 OUT 中輸出結果。

反正弦 (ARC_SIN)、反余弦 (ARC_COS) 和反正切 (ARC_TAN) 指令的IN引腳和OUT引腳都是Real的數據類型。    

圖11

測試如圖12所示，在狀態圖表中對VD0復制30.0，程序段1中，通過MUL_R指令乘以0.01745329，把30°轉換成弧度，使用正弦 (SIN)指令求出弧度的正弦指令輸出結果，使用反正弦 (ARC_SIN)指令把正弦指令輸出結果轉換程弧度，然后使用DIV_R指令除以0.01745329，把弧度轉換成角度值。

反余弦 (ARC_COS) 和反正切 (ARC_TAN) 指令也是一樣的計算過程，這里不做過多的介紹。

圖12

7.低通濾波器

指令如圖13所示，可使用“低通濾波器”指令來衰減高頻分量，例如信號中的噪聲。

使用以下公式計算指令的結果：

y(n) = Coef*y(n-1) + （1- Coef）* x(n)；

y(n) 為當前濾波器輸出，Coef 為濾波器系數，y(n-1) 為上一個濾波器輸出，x(n) 為當前采樣值。

可指定以下濾波器參數：

Coef：濾波器系數，如果作為命令中的比率參數的濾波器系數被設為 0，則不執行濾波。    

N：目前，S7-200 SMART 支持 64 個一階低通濾波器，因此在編程時必須指定使用哪個濾波器。

相同編號的低通濾波器將使用歷史濾波值和當前采樣值一起計算，得到當前濾波值。

圖13

測試如圖14所示和圖15所示，圖14為濾波前的波形圖，圖15為使用低通濾波器指令后的波形圖。

8.總結

以上就是整個西門子S7-200smart v2.8新增的數學運算指令內容，文章內容如有錯誤或者有不懂的問題請聯系我們。

由于新功能需要軟件和硬件都需要V2.8的版本