26.1. Мова релейноконтактних схем ld.
Графічна мова релейної логіки вперше з'явилася у вигляді електричних схем, які складалися з контактів і обмоток електромагнітних реле (рис. 26.1). Такі схеми використовувалися в автоматиці конвеєрів для збірки автомобілів до ери мікропроцесорів. Мова релейної логіки була інтуїтивно зрозуміла людям, злегка знайомим з електротехнікою і тому виявилася найбільш поширеною в промисловій автоматиці. Обслуговуючий персонал легко знаходив відмову в устаткуванні, простежуючи шлях сигналу по релейній діаграмі.
Проте мову LD проблематично використовувати для реалізації складних алгоритмів, оскільки вона не підтримує підпрограми, функції, інкапсуляцію* і інші засоби структуризації програм з метою підвищення якості програмування. Ці недоліки утрудняють багатократне використання програмних компонентів, що робить програму довгою і складною для обслуговування.
Рис. 26.1. Приклад програми на мові LD (а) і її еквівалент у вигляді електричного ланцюга з реле і вимикачами (б).
Для виконання арифметичних функцій в мову LD були додані функціональні блоки, які виконували операції складання, множення, обчислення середнього і так далі. Складні обчислення в цій мові неможливі.
Недоліком є також те, що тільки маленька частина програми уміщається на моніторі комп'ютера або панелі оператора при програмуванні. Не дивлячись на вказані недоліки, мова LD відноситься до найбільш поширених в світі, хоча використовується для програмування тільки простих завдань.
26.2. Список інструкцій il.
Мова IL нагадує асемблер і використовується для реалізації функцій, функціональних блоків і програм, а також кроків і переходів в мові SFC. Основною перевагою мови є простота її вивчення. Найчастіше мова IL використовується у випадках, коли потрібно отримати оптимізований код для реалізації критичних секцій програми, а також для вирішення невеликих завдань з малою кількістю розгалужень алгоритму.
Лістинг 4. Приклад програми на мові IL
У основі мови лежить поняття акумулятора і переходів за мітками. Приклад програми на мові IL з коментарями приведений в лістингу 4. Починається програма із завантаження в акумулятор значення змінної. Подальші кроки програми полягають у отриманні вмісту акумулятора і виконанні над ним обмеженого числа допустимих дій (їх в мові всього 24).
26.3. Структурований текст st.
Мова SFC є текстовою мовою високого рівня і дуже сильно нагадує Паскаль.
Лістинг 5. Приклад програми на мові ST
Мова ST має багато відмінностей від мови Паскаль і розроблена спеціально для програмування ПЛК. Вона містить безліч конструкцій для надання значень змінним, для виклику функцій і функціональних блоків, для написання виразів умовних переходів, вибору операторів, для побудови ітераційних процесів. Ця мова призначена в основному для виконання складних математичних обчислень, опису складних функцій, функціональних блоків і програм.
26.4. Діаграми функціональних блоків fbd.
FBD є графічною мовою і найбільш зручною для програмування процесів проходження сигналів через функціональні блоки. Мова FBD зручна для схемотехніків, які легко можуть скласти електричну схему системи управління на «жорсткій логіці», але не мають досвіду програмування.
Функціональними блоками є фрагменти програм, написаних на IL, SFC або інших мовах, які можуть бути багато разів використані в різних частинах програми і яким відповідає графічне зображення, прийняте при розробці функціональних схем електронних пристроїв (рис. 26.2).
Мова FBD може бути використана для програмування функцій, функціональних блоків і програм, а також для опису кроків і переходів в мові SFC. Функціональні блоки інкапсулюють дані і методи, чим нагадують об'єктно-орієнтовані мови програмування, але не підтримують спадкоємство і поліморфізм.
Рис. 26.2. Приклад програми на мові FBD.
Типовим застосуванням мови FBD є опис «жорсткої логіки» і замкнутих контурів систем управління. Мова функціональних блоків є зручною також для створення і поповнення бібліотеки типових функціональних блоків, яку можна багато разів використовувати при програмуванні завдань промислової автоматизації. До типових блоків відносяться блок таймера, ПІД-регулятора, блок секвенсора, тригера, генератора імпульсів, фільтру і тому подібні.