【快速入门】西门子S7-200smart V2.8新指令介绍(中)

导读：

西门子S7-200smart V2.8软件更新以后多了很多的功能，需要CPU固件升级到V2.8才可以使用，这篇文章接着介绍西门子S7-200smart V2.8数学运算的新指令，西门子的S7-200smart V2.8新指令介绍分为上、中、下三篇，想了解更多内容可以关注“电工小青年”。

一、数学运算指令

1.取最大值或最小值

指令如图1所示，“取最大值或最小值”指令比较可用输入的值，然后将最小值和最大值的值及索引写入 MinValue, MinValueIndex, MaxValue 和 MaxValueIndex 的输出。

如果数组中有多个最小值或最大值，则会输出第一个最小值或最大值的索引号，数组的索引从 0 开始。

这四个指令引脚功能都是一样的，除了部分数据类型不一样，把鼠标放到指令处停顿2s左右，既可以看到对应的引脚的数据类型。



图1

这里以MIN_MAX_B指令为例：取源 6 字节地址序列（VB0 到 VB5）中的 MinValue、MinValueIndex、MaxValue 和 MaxValueIndex，并将其写入到目标字地址序列（VB100 到 VB103）。

数据值	1	2	3	4	5	6
源数据地址	VB0	VB1	VB2	VB3	VB4	VB5
数组索引	0	1	2	3	4	5

表1

PLC RUN模式，则执行 MIN_MAX_I 获取 MinValue、MinValueIndex、MaxValue 和 MaxValueIndex，并将其写入到目标地址

目标数据值	1	0	6	5
目标地址	Vb100	Vw101	Vb103	Vw105

表2

执行结果如图2所示，其他的指令都是一样的原理，引脚数据类型不一致。



图2

2.取随机数

指令如图3所示，随机指令向 OUT 输出生成所设定范围内的一个随机值。

取 lowerBound 和 Upper Bound 之间的两个封闭区间间的随机数，执行 RAND_R 以获取源数据值中的随机值，并将其写入到OUT目标地址。



图3

测试如视频1所示，对vb0—vb9赋值1-10的数值，M0.0为1时，随机输出1-10范围内任意数值到VB10中。


video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_3298110359970611206
视频1

3.取平均值

指令如图4所示，取平均值指令计算从StartAddr引脚地址开始，数据长度位Len引脚地址的数组，求和并输出平均值到OUT引脚地址。

例如：从VB0开始的10个数据，求和输出到VB500中，其他几个指令都是一样的，不同的指令是数据类型不一样，使用过程中需要特别注意你需要进行运算的数据类型。

指令数据类型如下：AVG_B是Byte的数据类型，AVG_W是Int的数据类型，AVG_DI是Dint的数据类型，AVG_R是Real的数据类型。如果不太清楚指令的数据类型，可以把鼠标放在指令处不动2s即可看到指令对应引脚的数据类型。



图4

测试如图5所示，在状态图表中分别对AVG_B指令StartAddr引脚地址VB0开始10个字节（VB0—VB9）进行赋值，并把平均值结果输出到VB500。   



图5

4.数组排序

指令如图6所示，数组排序指令表示的是从StartAddr引脚地址开始，数据长度位Len引脚地址的数组，并根据Mode引脚的数值进行排序输出到Out引脚地址，当Mode的值为0时按升序排序，值为1时按降序排序。

指令数据类型如下：SORT_B是Byte的数据类型，SORT _W是Int的数据类型，SORT _DI是Dint的数据类型，SORT _R是Real的数据类型。如果不太清楚指令的数据类型，可以把鼠标放在指令处不动2s即可看到指令对应引脚的数据类型。



图6

测试如图7所示，在状态图表中分别对SORT_B指令StartAddr引脚地址VB0开始5个字节（VB0—VB4）进行赋值，并根据Mode引脚的地址数值为0时按升序排序，把结果输出到VB50开始的5个字节（VB50—VB54）存放。当Mode引脚的地址数值为1时按降序排序，如图如8所示。   



图7



图8

5.求绝对值

指令如图9所示，求绝对值指令表示对输入 IN 处指定的值取绝对值，并将结果输出到OUT地址中。

指令数据类型如下：ABS_W是Int的数据类型，ABS _DI是Dint的数据类型，ABS _R是Real的数据类型。如果不太清楚指令的数据类型，可以把鼠标放在指令处不动2s即可看到指令对应引脚的数据类型。   



图9

测试如图10所示，对输入 IN 处指定的值取绝对值，并将结果输出到OUT地址中。



图10

6.反三角函数

正弦 (SIN)、余弦 (COS) 和正切 (TAN) 指令计算角度值（弧度为单位） IN 的三角函数，并在 OUT 中输出结果，这几个三角函数指令在这里不做介绍。

要将角度从度转换为弧度：使用 MUL_R (*R) 指令将以度为单位的角度乘以 1.745329E-2（约为 π/180），浮点数为0.01745329。

指令如图11所示，反正弦 (ARC_SIN)、反余弦 (ARC_COS) 和反正切 (ARC_TAN) 指令是对正弦 (SIN)、余弦 (COS) 和正切 (TAN) 指令输出的结果的进行反三角函数，并在 OUT 中输出结果。

反正弦 (ARC_SIN)、反余弦 (ARC_COS) 和反正切 (ARC_TAN) 指令的IN引脚和OUT引脚都是Real的数据类型。   



图11

测试如图12所示，在状态图表中对VD0复制30.0，程序段1中，通过MUL_R指令乘以0.01745329，把30°转换成弧度，使用正弦 (SIN)指令求出弧度的正弦指令输出结果，使用反正弦 (ARC_SIN)指令把正弦指令输出结果转换程弧度，然后使用DIV_R指令除以0.01745329，把弧度转换成角度值。

反余弦 (ARC_COS) 和反正切 (ARC_TAN) 指令也是一样的计算过程，这里不做过多的介绍。



图12

7.低通滤波器

指令如图13所示，可使用“低通滤波器”指令来衰减高频分量，例如信号中的噪声。

使用以下公式计算指令的结果：

y(n) = Coef*y(n-1) + （1- Coef）* x(n)；

y(n) 为当前滤波器输出，Coef 为滤波器系数，y(n-1) 为上一个滤波器输出，x(n) 为当前采样值。

可指定以下滤波器参数：

Coef：滤波器系数，如果作为命令中的比率参数的滤波器系数被设为 0，则不执行滤波。   

N：目前，S7-200 SMART 支持 64 个一阶低通滤波器，因此在编程时必须指定使用哪个滤波器。

相同编号的低通滤波器将使用历史滤波值和当前采样值一起计算，得到当前滤波值。



图13

测试如图14所示和图15所示，图14为滤波前的波形图，图15为使用低通滤波器指令后的波形图。



8.总结

以上就是整个西门子S7-200smart v2.8新增的数学运算指令内容，