A funkcionális blokkdiagram nyelv (FBD) és alkalmazása

Az egyik népszerű PLC programozási nyelv - programozható logikai vezérlők - az FBD funkcionális blokkdiagramok grafikus nyelve - Function Block Diagram. Ez a nyelv, az IEC 61131-3 egyéb nyelveivel, például például létra logikai nyelv (LD), építészetében egyfajta elektronikus áramkört használ.

Az ezen a nyelven a vezérlő számára írt program egy bizonyos listából áll az áramkörökről, amelyeket fentről lefelé hajtanak végre egymás után. Ezenkívül lehetőség van címkék hozzárendelésére az egyes láncokra, ebben az esetben a címkéhez való utasítások felhasználhatók a láncok végrehajtási sorrendjének megváltoztatása, valamint feltételek és ciklusok létrehozása céljából.

Az FBD grafikus nyelven írt program tehát egymással összekapcsolt funkcionális blokkok halmaza, amelyek kimeneteit és bemeneteit kommunikációs vonalak kapcsolják össze. A kommunikációs vonalak tükrözik bizonyos programváltozókat, amelyeken keresztül blokkról blokkra cserélik az adatokat.

Egy külön blokk egy meghatározott funkciót hordoz (logikai “és”, “nem”, számláló stb.), Míg egy blokknak több kimenete és bemenete lehet. A változók értékeit kezdetben konstansokkal vagy speciális bemenetekkel állítják be, és kimeneteiket tovább kapcsolják más programváltozókhoz vagy a PLC kimeneteihez.

Az ábra egy példát mutat az FBD funkcionális blokkdiagram nyelvén írt programra. Mint láthatja, a program ez a képe nagyon jól tükrözi az algoritmust, ami ezt a nyelvet meglehetősen egyszerűvé és kényelmessé teszi a PLC-khez való szoftverfejlesztéshez.

Az FBD nyelven történő programozás során mind a könyvtárakból származó standard blokkokat, mind az FBD-ben vagy az IEC 61131-3 szabvány más nyelvein írt blokkokat használják. A blokk egy program elem, egyfajta alprogram, funkcióblokk vagy függvény (logikai “NEM”, “VAGY”, “ÉS”, időzítő, számláló, trigger, matematikai művelet, analóg jel feldolgozása stb.).

Ezekből a blokkokból a láncokat alkotó kifejezéseket grafikusan összeállítják: a következő blokkot egy blokk kimenetéhez, majd egy másik blokkhoz kapcsolják, és így a láncok képződnek. Az áramkör során a blokkok végrehajtási sorrendje megfelel azok csatlakoztatásának sorrendjére, és az áramkör végrehajtásának eredményét vagy a PLC kimenetre továbbítják, vagy valamilyen belső változóhoz írják.

Vegyünk egy programot, amely az FBD nyelven íródott: Szorozza meg 4-vel, majd ossza meg A-val, és írja az eredményt a változó eredménybe. Az álnévben ez így néz ki: eredmény: = B * 4 / A. Az egyes blokkok hívásainak vezérléséhez speciális EN és ENO kimeneteket is hozzá lehet adni a blokkokhoz: az EN bemenetre alkalmazott logikai nulla megtiltja ennek a blokknak a meghívását, az ENO kimenet hiba esetén jelenteni fogja, és ezzel megszakítja az áramkör végrehajtását a végére. .

Mint láthatja, az FBD nyelve rendkívül vizuális, kényelmes és ezért könnyen megtanulható még olyan alkalmazásszakértők számára is, akik nem rendelkeznek speciális informatikai képzettséggel. A kódot egymás után hajtjuk végre, a parancsok szerkezete a kódon belül egyszerű, ezért a programot nagyon gyorsan sugározzuk és a feladatot megbízhatóan hajtjuk végre.

Az FBD programozási nyelvnek különféle módosításai vannak, amelyeket bizonyos korlátozások vagy kiterjesztések megléte jellemez.

Például van egy FBC olyan változat, amely lehetővé teszi a tiszta funkciók használatát, csak egy kimenettel, közbenső változók nélkül - a funkcionális programozás módosítása.

Vagy a CFC (folytonos funkciós diagram) módosítása, amely lehetővé teszi a diagram végrehajtásának sorrendjének beállítását nem csak egy szekvenciális láncon keresztül, hanem a szoftverfejlesztő belátása szerint. A CFC használatával a fejlesztő nagyobb szabadságot kap, bár a kód hosszabb.

Lásd még ebben a témában:PLC programozási nyelvek és CoDeSys automatizálási szoftverplatform