Harmoniczna struktura systemów sterowania

Tryby pracy sterownika:

• RUN – wykonywany jest program użytkownika

• STOP – program użytkownika nie jest wykonywany

• ERROR – błąd

• MAINT – sterownik wymaga obsługi

Przerwanie – praca sterownika jest przerwana w

dowolnym momencie i wykonywane są instrukcje

obsługujące przerwanie.

Input filters – filtry zapobiegające zakłóceniom (np. przy zwieraniu przycisku nie zwiera się on od razu tak jak w teorii).

Sposoby zapisu sygnałów cyfrowych:

• System dziesiętny (DEC)

b_n10ⁿ… + b₁10¹ + b₀10⁰, b_n ∈ {0,1…,9}

• System dwójkowy

b_n2ⁿ… + b₁2¹ + b₀2⁰, b_n ∈ {0,1}

10011z=19 2#10011=19

• System szesnastkowy

b_n16ⁿ… + b₁16¹ + b₀16⁰, b_n ∈ {0,1…,9,A,B,C,D,E,F}

2# 1111|1001|0011 16# F | 9 | 3

Typy danych stosowanych w urządzeniach cyfrowych:

Typ danych	Zakres
1 Bit	Boolean
8 Bit Byte	Intiger Sint
	Usint
16 bit	Uint
Word	Int
32 Bit	UDint
Dword	Dint

Adresowanie obszarów pamięci:

I – rejestr wejściowy

Q – rejestr wyjściowy

M – pamięć bitowa

L – pamięć lokalna

DB – blok danych

Układy sterowania kombinacyjnego – układ sterowania logicznego w którym stan/ stany sygnału/sygnałów wyjściowych zależą od kombinacji stanów na wejściach układów.

Układ sterowania sekwencyjnego – stany wejść/wyjść zależą nie tylko od aktualnego stanu (kombinacji stanów wejściowych), ale również od tego, jak te stany zmieniały się w czasie.

Operacje Bole’a

• AND – iloczyn logiczny

y = x1 * x2 *x3 …

• OR – suma logiczna

Y = x1 + x2+ x3 +…

• NOT

$y = \overset{\overline{}}{x}$

Math Operations

SUB – odejmowanie

MUL – mnożenie

DIN – dzielenie

MOD – daje resztę z dzielenia 2 liczb całkowitych

NEG – odwraca bity

INC – dodaje 1 do liczby

DEC – odejmuje 1 od liczby

ABS –

SQR – potęga ^2

SQRT – pierwiastek

LN – ln(in)

EXP – e^in

Sin, cos, Asin, Atan, tan.

Function Block Diagram (FBD) to język projektowania graficznego dla programowalnego sterownika logiki, które może opisać funkcję pomiędzy zmiennymi wejściowymi i zmiennymi wyjściowymi. Funkcja jest opisana jako zestaw podstawowych bloków. Zmienne wejściowe i wyjściowe są podłączone do bloków liniami połączeń. Wejścia i wyjścia są podłączone do bloków wraz z liniami połączeń. Pojedyncze linie mogą być używane do łączenia dwóch punktów logicznym schematem:
-zmienna wejściowa i wejście bloku,
-wyjście bloku i wejście innego bloku,
-wyjście bloku i zmienna wyjściowa.
Połączenie jest zorientowane, co oznacza, że ​​linia przenosi dane związane z lewej strony do prawej strony. Lewe i prawe końce przewodu łączącego muszą być tego samego typu.

Instrukcje konwersji:
- S_CONV dokonuje konwersji (łańcucha liczbowego na wartość liczbową) lub (wartości liczbowej na łańcuch liczbowy).
S_CONV (String Convert) zamienia łańcuch znaków na odpowiadającą mu wartość liczbową lub wartość liczbową na odpowiadający jej łańcuch znaków. W instrukcji S_CONV nie ma opcji formatowania wyjścia. S_CONV jest przez to prostsza, ale mniej elastyczna niż instrukcje STRG_VAL i VAL_STRG.

- STRG_VAL dokonuje konwersji łańcucha liczbowego na wartość liczbową z opcjami formatowania.
STRG_VAL (String to Value) przetwarza łańcuch znaków na odpowiadająca mu liczbę całkowitą lub zmiennoprzecinkową. Konwersja rozpoczyna się w łańcuchu IN od znaku określonego przez parametr P i jest kontynuowana aż do osiągnięcia końca łańcucha albo napotkania pierwszego znaku, który nie jest „+”, „-”, „.”, „,”, „e”, „E” lub cyfrą od „0” do „9”. Wynik jest zapisywany w miejscu określonym jako parametr OUT. Parametr P zwraca położenie znaku w oryginalnym łańcuchu, na którym konwersja się zakończyła. Przed rozpoczęciem wykonywania konwersji należy zainicjalizować poprawną daną typu STRING w pamięci.

- VAL_STRG dokonuje konwersji wartości liczbowej na łańcuch liczbowy z opcjami formatowania.
VAL_STRG (Value to String) przetwarza liczbę całkowitą, liczbę całkowitą bez znaku lub liczbę zmiennoprzecinkową na odpowiadający jej ciąg znaków OUT. Wartość reprezentowana przez parametr IN jest przetwarzana na łańcuch zapisywany w miejscu określonym jako parametr OUT. Zanim konwersja zostanie wykonana, parametr OUT musi zawierać wzór łańcucha. Znaki łańcucha powsta- łego w wyniku konwersji zastępują znaki łańcucha wzorcowego OUT począwszy od znaku określonego przez P, a skończywszy po tylu znakach ile wynosi wartość zapisana w parametrze SIZE. Wartość wpisana do SIZE musi być dopasowana do długości łańcucha OUT z uwzględnieniem przesunięcia o P pierwszych znaków. Ta instrukcja jest przydatna do wstawiania liczby w łańcuch tekstowy. Na przykład można wstawić liczbę „120” do łańcucha „Pump pressure = 120 psi”. Parametr PREC określa precyzję lub liczbę cyfr części ułamkowej w łańcuchu. Jeżeli wartość parametru IN jest liczbą całkowitą, to PREC określa położenie punktu dziesiętnego. Na przykład, jeżeli wartość danej wynosi 123, a PREC = 1 to wynikiem jest „12.3”. Maksymalna obsługiwana precyzja dla danych typu REAL wynosi 7 cyfr. Jeśli parametr P jest większy od bieżącej długości łańcucha OUT, to aż do pozycji P są dodawane spacje, a wynik jest dołączany do końca łańcucha. Jeśli osiągnię- ta zostaje maksymalna długość łańcucha OUT, to konwersja jest kończona.

Rejestry przesuwne

SHR – funkcja schift right – przesuwa bity w prawo

SHL – schift left – przesuwa bity w lewo

ROR – rotate right

ROL – rotate left

SFC – Sequential Function Chart – język sekwencyjny schematów funkcyjnych.

Krok (etap) – określa stan procesu lub zestaw działań sterownika PLC skojarzony z tym stanem (stan stabilny automatu)

Tranzycja – reprezentuje warunek logiczny, niezbędny do realizacji poszczególnych bloków programu (etapów programu). Spełnienie tego warunku jest podstawą przejścia do jednego lub więcej kroków następujących po tej tranzykcji.

HSC – szybkie liczniki High Speed Counters

Włączenie Enable HSC 1

Parametryzacja: Type od counting Count/Frequency

Tryb pracy: Operation mode/phase

Można zliczać do 100kHz

1. Single Phase

2. Two Phase

3. AB Quadrature x1

4. AB Quadrature x4

CV – liczba zliczonych impulsów – Counted Value

RV – Reference Value

ID 1000 – oznacza ze licznik jest 32-bitowy

PLS – Pulse Generator / output

Może pracować w trybach:

PTO – Pulse Train Output

PWM – Pulse width Modulation – modulacja szerokości impulsów

Zmiana wypełnienia pod wartością QW 1000

Reguły modelowania SFC:

1. 2 etapy (kroki) nie mogą być bezpośrednio połączone. Muszą być zawsze rozdzielone tranzycją.

2. 2 tranzycje nie mogą być bezpośrednio połączone, muszą być rozdzielone etapem (krokiem)

3. Zmiana stanu procesu (przejście do kolejnego kroku/kroków) jest realizowane przy spełnieniu następujących warunków:

   1. Krok/kroki poprzedzające tranzycję jest aktywny

   2. Warunek logiczny określający tranzycję musi mieć wartość true (prawdziwą)

   3. Należy dezaktywować krok/kroki poprzedzający tranzycję, a aktywować krok/kroki bezpośrednio następujące po tranzycji.

Zasady modelowania SFC:

1. Realizacja kroku w procedurze sekwencyjnej

1. Realizacja wyboru procedury sekwencyjnej

1. Zakończenie realizacji wyboru procedury sekwencyjnej

1. Współbieżne rozpoczęcie realizacji procedur sekwencyjnych

Zakończenie współbieżnej realizacji procedur sekwencyjnych

1. Cykliczna realizacja procedur sekwencyjnych

1. Pomijanie realizacji

Mogą wywołać przerwania:

1. Przerwania z opóźnieniem czasowym Top ≥ 175μs

2. Przerwania cykliczne – co jakiś czas, domyślnie OB30

$\omega\left\lbrack \text{rpm} \right\rbrack = \frac{ID\ 1000\ \bullet 60}{0.001\ \bullet 500}$

1. Przerwania sprzętowe

-

- HSC (CV==RV, DIR zmiana)

1. Przerwania od błędów diagnostycznych

2. Przerwanie od błędu czasowego

- przypisanie przerwania - odłączenie przerwania