实训十七：数据转换指令仿真实验

数据转换指令将累加器1中的数据进行数据类型的转换，转换的结果仍然在累加器1。数据转换指令见表3-9。

1.BCD码

BCD码是二进制编码的十进制数的缩写，用4位二进制数表示一位十进制数（见表3-5），每位的数值范围为2#0000～2#1001，对应于十进制数0～9。

BCD码的最高4位二进制数用来表示符号，负数的最高位为1，正数为0，其余3位可取0或1。16位BCD码字的范围为-999～+999，32位BCD码双字的范围为-9999999～+9999999。BCD码各位之间的关系是逢十进一，图3-72中的BCD码为-862，图3-73是7位BCD码的格式。

图3-72 3位BCD码的格式

图3-73 7位BCD码的格式

拨码开关（见图3-74）的圆盘圆周面上有0～9这10个数字，用按钮来增、减各位要输入的数字。它用内部的硬件将10个数字转换为4位二进制数。PLC用输入点读取的多位拨码开关的输出值就是BCD码，需要用数据转换指令将它转换为整数（或双整数）。

用PLC的4个输出点给译码驱动芯片4547提供输入信号（见图3-75），可以用LED七段显示器显示一位十进制数。需要用数据转换指令，将PLC中的整数或双整数转换为BCD码，然后分别送给各个译码驱动芯片。

图3-74 拨码开关

图3-75 LED七段显示器电路

表3-9 数据转换指令

浮点数转换为双整数有4条指令，它们将浮点数转换为32位双整数。使用得最多的是四舍五入的ROUND指令，CEIL和FLOOR指令用得很少。

2.BCD码与整数相互转换的仿真实验

打开OB1，执行菜单命令“视图”→“LAD”，切换到梯形图语言，输入图3-76和图3-77中的梯形图程序。

用鼠标右键单击SIMATIC管理器左边窗口中的“块”，执行出现的快捷菜单中的命令“插入新对象”→“变量表”，生成变量表VAT_1（见图3-78）。显示格式HEX和DEC分别是十六进制数和十进制数。

图3-76 BCD码转换为整数

(www.xing528.com)

图3-77 整数转换为BCD码

打开PLCSIM，将OB1下载到仿真PLC，将仿真PLC切换到RUN-P模式。打开OB1，单击工具栏上的按钮，起动程序状态监控功能。

在变量表第1行的“修改数值”列输入十六进制数W#16#8123（从拨码开关读取的BCD码），二进制数的最高位（符号位）为1，表示负数。单击工具栏上的按钮，“修改数值”被写入PLC内的MW2，并在“状态值”列显示出来。图3-76中的指令将它转换为十进制数-123。

将MW2中的数分别修改为W#16#F123（最高4位二进制数均为1）和W#16#0123，观察转换后的MW4中的十进制数。

图3-78 变量表

在变量表第3行的“修改数值”列输入十进制数-456，单击工具栏上的“激活修改数值”按钮，“修改数值”被写入PLC内的MW6。图3-77中的指令将它转换为BCD码W#16#f456。二进制数的最高4位均为1，表示该数是负数。

将MW6中的数修改为456，观察转换后的MW8中的BCD码。

执行菜单命令“视图”→“STL”，切换到语句表语言，观察图3-76和图3-77对应的语句表程序。

3.BCD码转换的仿真练习

将图3-76和图3-77中的程序修改为BCD码与双字的转换指令，修改变量表中的地址。

打开PLCSIM，将修改后的程序下载到仿真PLC，将仿真PLC切换到RUN-P模式。用变量表设置指令的输入值，观察转换后的结果是否正确。

4.压力计算程序中的数据转换

压力变送器的量程为0～10MPa，输出信号为4～20mA，模拟量输入模块的量程为4～20mA，转换后的数字量为0～27648，设转换后的数字为N，以kPa为单位的压力值的转换公式为

P=（10000×N）/27648=0.36169×N （kPa） （3-1）

来自AI模块的PIW320的原始数据为16位整数，首先用I_DI指令将整数转换为双整数，然后用DI_R指令转换为实数（Real），再用实数乘法指令MUL_R完成式（3-1）的运算（见图3-79）。最后用四舍五入的ROUND指令，将运算结果转换为以kPa为单位的整数。

打开PLCSIM，将程序下载到仿真PLC，将仿真PLC切换到RUN-P模式。将0和27648分别输入PIW320，观察MD24中的计算结果是否是0和10000 kPa。将0～27648之间的任意数值输入PIW320，观察计算结果是否与计算器计算的相同。

指令ROUND的运算结果为双字，但是由式（3-1）可知最终的运算结果实际上不会超过一个字，保存运算结果的MD20的高位字MW20的值为0，运算结果的有效部分在低位字MW22中。观察MW20和MW22的值，验证上述结论是否正确。

5.数据转换指令的仿真练习

半径（小于1000的整数）在MW10中，圆周率为3.14159，用浮点数运算指令计算圆的周长，将运算结果转换为整数，存放在MW14中。将程序输入到OB1后下载到仿真PLC，调试程序直到满足要求。

图3-79 使用浮点数运算指令的压力测量值计算程序