Programowanie Wybranych Sterowników Przemysłowych Strona 1 z 5

Laboratorium 4

Biblioteka Logical operations

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z instrukcjami programu TIA Portal, które wykonują

najpopularniejsze operacje według logiki boolowskiej na bitach argumentów oraz inne operacje

powiązane z logiką. Za pomocą tych funkcji możemy wykonać iloczyn logiczny, sumę logiczną,

alternatywę wykluczającą, negację. Znajdują się również bloki pełniące funkcję kodera, dekodera,

switcha oraz multipleksera.

2. Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie jest podzielone na dwa etapy. W pierwszej części są opisane wszystkie elementy

Logical operations. W drugim etapie są przedstawione przykładowe układy wykorzystujące dane

funkcje.

2.1. Instrukcje z biblioteki Logical operations

Wszystkie elementy biblioteki Logical operations przedstawiono na rysunku 1. Tą bibliotekę

funkcji można podzielić na dwie kategorie. Pierwszą są elementy realizujące podstawowe zadania na

zadanych argumentach. Druga podgrupa składa się z kodera, dekodera, switcha i multipleksera. Są to

bardziej rozbudowane elementy, które są często wykorzystywane w zadaniach logicznych jak np.

przesyłanie, odbieranie informacji z wielu źródeł za pomocą linii jednoprzewodowej.

AND – iloczyn logiczny
OR – suma logiczna
EXCLUZIVE OR – alternatywa wykluczająca
INV – inwerter
Decode – dekoder
Encode – koder
Select – switch
Multiplex – multiplekser

Rysunek 1 Elementy biblioteki Logical opertions

Zadanie 1

Należy zapoznać się z wszystkimi elementami Bit logic w pomocy programu TIA Portal

(nazwa funkcji >> przycisk „F1”). Jak wykonać operacje na pojedynczych bitach?

Programowanie Wybranych Sterowników Przemysłowych Strona 2 z 5

Laboratorium 4

Biblioteka Logical operations

2.2. Przykłady zastosowania komponentów z biblioteki Logical operations

W tej części jest przedstawione praktyczne zastosowanie elementów biblioteki.

2.2.1. Realizacja alternatywy wykluczającej bajt danych wejściowych i wartości

zaprogramowanej w sterowniku

Na rysunku 3 jest przedstawiony schemat drabinkowy układu. Aby przypisać wartość stałą

trzeba ją dodać do Watch Table i za pomocą przycisku na rysunku 2 w trybie Online przypisać daną

do sterownika

.

Rysunek 2 Przycisk aktualizacji wartości

Rysunek 3 EXOR dla bajtu z wejścia i danej z PLC

Zadanie 2

Należy stworzyć podobny program do układu z punktu 2.2.1, który wykona operację AND na

bajcie wejściowym i stałej zapisanej w markerze.

Programowanie Wybranych Sterowników Przemysłowych Strona 3 z 5

Laboratorium 4

Biblioteka Logical operations

2.2.2. Multiplekser z ośmioma argumentami, które są wybierane za pomocą

wejściowego bajtu danych I0 (rysunek 4)

Dzięki temu układowi można przypisać odpowiednią wartość dowolnego typu odpowiadającą

stanowi wejścia argumentu K. W tym wypadku wartość K jest ustalana za pomocą bajtu zmiennych

wejściowych I0. Przepisana liczba jest dawana na bajt wyjścia QB0. Dla wartości K, która jest różna

od ośmiu podanych w multiplekserze argumentów jest wybierany argument z wejścia ELSE.

Dodatkowo wyjście ENO przyjmuje wartość „0”.

Rysunek 4 Multiplekser sterowany bajtem I0

Zadanie 3

Należy zbudować układ z punktu 2.2.2

i przeanalizować jego działanie. Dlaczego w tym

układzie wykonana jest rotacja?

Uwaga!

Aby dodać dodatkowe argumenty wejściowe należy kliknąć prawym przyciskiem na blok

MUX i wybrać opcję Insert input.

Bardzo podobnie do obiektu MUX działa funkcja SEL. Różni się ona zakresem swojego

działania, tzn. może przyjąć tylko dwa argumenty wejściowe, którymi steruje zmienna G typu Bool.

Funkcja SEL jest najczęściej wykorzystywana jako przełącznik uruchamiający dwie różne operacje.

Programowanie Wybranych Sterowników Przemysłowych Strona 4 z 5

Laboratorium 4

Biblioteka Logical operations

2.2.3. Kodowanie i dekodowanie

Dekoder ustawia bit, który licząc od najmniej znaczącego jest zapisany na jego wejściu.

Pozostałe bity zmiennej wyjściowej mają wartość zero.

Enkoder działa odwrotnie, tzn. pobiera z zadanej wartości najmniej znaczący bit z logiczną

jedynką i do wyjścia podaje na którym miejscu ten bit się znajduje.

Na rysunku 5 jest przedstawiony prosty układ z definicjami zmiennych, który wykorzystuje

operacje kodowania i dekodowania danych. Rysunek 6 przedstawia definicje zmiennych.

Rysunek 5 Kodowanie i dekodowanie

Rysunek 6 Definicje zmiennych dla programu przedstawionego na rysunku 4

Zadanie 4

Należy zbudować układ z punktu 2.2.3 i wytłumaczyć jego działanie. Dlaczego niektóre typy

zmiennych muszą być typu UInt? Jaka jest maksymalna wartość dekodowania liczby w tym

programie? Z czego to wynika?

Programowanie Wybranych Sterowników Przemysłowych Strona 5 z 5

Laboratorium 4

Biblioteka Logical operations

Zadanie 5

Należy stworzyć prosty kalkulator logiczny, który za pomocą zadawania numeru w postaci

binarnej z wejścia IB0 będzie realizował następujące zadania:

- dla wartości 0 wyzeruje cały bajt QB0,

- dla wartości 1 uaktywni wyjście (od Q0.0 do Q0.7) o numerze odpowiadającym wartości dziesiętnej

zadanej z markera MW0. W wypadku wartości większej od 7 układ ma policzyć modulo z 8,

- dla wartości 2 policzy sumę logiczną bajtu danych zapisanych w MW2 i MW4 i wyświetli wartość w

QB0,

- dla wartości 3 wyliczy iloczyn logiczny bajtu danych zapisanych w MW2 i MW4 i wyświetli wartość

w QB0,

- dla wartości 4 wyliczy alternatywę wykluczającą bajtu danych zapisanych w MW2 i MW4 i

wyświetli wartość w QB0.