Jazyk funkčnej blokovej schémy (FBD) a jeho aplikácia

Jedným z populárnych programovacích jazykov PLC - programovateľné logické radiče, je grafický jazyk funkčných blokových diagramov FBD - Function Block Diagram. Tento jazyk, spolu s inými jazykmi IEC 61131-3, ako napríklad logický jazyk rebríka (LD), používa vo svojej architektúre akýsi elektronický obvod.

Program napísaný v tomto jazyku pre ovládač pozostáva z určitého zoznamu obvodov, ktoré sa vykonávajú jeden po druhom zhora nadol. Okrem toho existuje možnosť priradiť štítky jednotlivým reťazcom, v tomto prípade budú k dispozícii pokyny na prechod na štítok, aby sa zmenila postupnosť vykonania reťazcov a vytvorili podmienky a cykly.

Program napísaný v grafickom jazyku FBD je teda súbor funkčných blokov navzájom prepojených, ktorých výstupy a vstupy sú spojené pomocou komunikačných liniek. Komunikačné linky odrážajú určité programové premenné, prostredníctvom ktorých sa údaje vymieňajú z jedného bloku na druhý.

Samostatný blok nesie špecifickú funkciu (logický „a“, „nie“, počítadlo atď.), Zatiaľ čo jeden blok môže mať niekoľko výstupov a vstupov. Na začiatku sú hodnoty premenných stanovené konštantami alebo zo špeciálnych vstupov a ich výstupy sú ďalej spojené s inými programovými premennými alebo s výstupmi PLC.

Obrázok ukazuje príklad programu napísaného v jazyku funkčnej blokovej schémy FBD. Ako vidíte, tento obrázok programu veľmi jasne odráža algoritmus, vďaka ktorému je tento jazyk celkom jednoduchý a vhodný na vývoj softvéru pre PLC.

Pri programovaní v jazyku FBD sa používajú štandardné bloky z knižníc aj bloky napísané v FBD alebo v iných jazykoch normy IEC 61131-3. Blok je programový prvok, druh podprogramu, funkčný blok alebo funkcia (logická „NOT“, „OR“, „AND“, časovač, počítadlo, spúšť, matematická operácia, spracovanie analógového signálu atď.).

Z týchto blokov sú graficky zostavené výrazy, ktoré tvoria reťazce: nasledujúci blok je spojený s výstupom jedného bloku, potom ďalšieho bloku, a tak sa vytvárajú reťazce. V priebehu obvodu poradie vykonávania blokov zodpovedá poradiu ich pripojenia a výsledok vykonávania obvodu je buď privedený na výstup PLC alebo zapísaný do nejakej vnútornej premennej.

Zoberme si časť programu napísanú v jazyku FBD: Vynásobte 4, potom vydelte A a výsledok napíšte do premennej výsledok. V pseudokódu bude vyzerať takto: výsledok: = B * 4 / A. Je tiež možné pridať do blokov špeciálne riadiace vstupy EN a ENO na ovládanie volaní jednotlivých blokov: logická nula použitá na vstup EN zakáže vyvolanie tohto bloku a výstup ENO ho bude hlásiť v prípade chyby, a tým preruší vykonávanie obvodu až do konca. ,

Ako vidíte, jazyk FBD je mimoriadne vizuálny, pohodlný, a preto sa ho ľahko učia aj aplikační špecialisti, ktorí nemajú špeciálne vzdelanie v oblasti informatiky. Kód sa vykonáva postupne, štruktúra príkazov vo vnútri kódu je jednoduchá, preto sa program vysiela veľmi rýchlo a úloha sa vykonáva spoľahlivo.

Existujú rôzne úpravy programovacieho jazyka FBD, ktoré sa vyznačujú prítomnosťou určitých obmedzení alebo rozšírení.

Napríklad existuje variant FBC, ktorý umožňuje použitie čistých funkcií iba s jedným výstupom bez stredných premenných - modifikácia funkčného programovania.

Alebo modifikáciu CFC (Continuous Function Chart), ktorá vám umožňuje nastaviť poradie vykonávania grafu nielen podľa postupného reťazca, ale podľa uváženia vývojára softvéru. S CFC získa vývojár väčšiu slobodu, hoci kód je dlhší.

Pozri tiež túto tému:Programovacie jazyky PLC a automatizačná softvérová platforma CoDeSys