МЭК 61131-3

ГОСТ Р МЭК 61131-3—2016

a)Если оператор EXIT или CONTINUE (свойство 9 или 11) поддерживается, то он должен поддерживать­ ся для всех операторов итерации (FOR, WHILE, REPEAT), которые поддерживаются в реализации.

b)Если функция, тип функционального блока или метод дает результат, а вызов отсутствует в выражении присваивания, то результат отменяется.

198

ГОСТ Р МЭК 61131 -3—2016

7.3.3.2 Присваивание (Сравнение, результат, вызов) 7.3.3.2.1 Общие положения

Оператор присваивания заменяет текущее значение единственной или многоэлементной пере­ менной на результат оценки выражения. Оператор присваивания включает ссылку на переменную на левой стороне, за которой следует оператор присваивания «:=», за которым следует выражение, кото­ рое должно быть вычислено.

Например, оператор А := В;

используется для замены одиночного значения данных переменной А на текущее значение пере­ менной В, если оба типа INT или переменная В может быть неявно преобразована в тип INT.

Если А и В — многоэлементные переменные, типы данных А и В должны быть одинаковыми. В этом случае элементы переменной А получают значения элементов переменной В.

Например, если А и В имеют типы ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION, то значения всех эле­ ментов структурированной переменной А должны быть заменены текущими значениями соответству­ ющих элементов переменной В.

7.3.3.2.2 Сравнение Сравнение возвращает его результат как логическое значение. Сравнение должно включать ссыл­

ку на переменную на левой стороне, за которой следует оператор присваивания, за которым следует ссылка на переменную на правой стороне. Переменные могут быть одноэлементными или многоэле­ ментными переменными.

Сравнение А = В

должно использоваться для сравнения значения данных переменной А с значением переменной В, если обе относятся к одному типу данных или одна из переменных может быть неявно преобразова­ на в тип данных другой переменной.

Если А и В — многоэлементные переменные, то типы данных А и В должны быть одинаковыми. В этом случае элементы переменной А сравниваются со значениями элементов переменной В.

7.3.3.2.3 Результат Присваивание также используется, чтобы присвоить результат функции типу функционального

блока или методу. Если результат определен для этого программного компонента, выполняется, по крайней мере, одно присваивание к имени этого программного компонента. Возвращаемое значение должно быть результатом самого последнего выполнения такого присваивания. Ошибкой является воз­ врат вычисления с переменной ENO значения TRUE, если только не было выполнено, по крайней мере, одно такое присваивание.

7.3.3.2.4 Функция, метод и операторы управления функционального блока включают механизмы для вызо­

ва этого программного компонента и для возврата управления вызывающему объекту до физического завершения программного компонента.

- FUNCTION

Функция вызывается оператором, включающим имя функции, за которым следует перечень пара­ метров в скобках, как показано в таблице 72.

Для вызовов функции применяются правила и свойства, определенные в 6.6.1.7 FUNCTION_ BLOCK.

Функциональные блоки вызываются оператором, включающим имя экземпляра функционального блока, которым следует перечень параметров в скобках, как показано в таблице 72.

- METHOD

Методы вызываются оператором, включающим имя экземпляра, за которым следует «.» и имя метода, и перечень параметров в скобках.

- RETURN

Оператор RETURN обеспечивает ранний выход из функции, функционального блока или програм­ мы (например, как результат оценки оператора IF).

7.3.3.3 Операторы выбора (IF, CASE) 7.3.3.3.1 Общие положения

Операторы выбора включают операторы IF и CASE. Оператор выбора выбирает один (или группу) составляющих его операторов для выполнения на основе указанного условия. Примеры операторов выбора приведены в таблице 72.

199

ГОСТ Р МЭК 61131-3—2016

7.3.3.3.2 IF

Оператор IF указывает, что группа операторов выполняется, только если связанное логическое выражение при вычислении принимает значение 1 (TRUE). Если условие является ложным, то или опе­ ратор не выполняется, или выполняется группа операторов следующая за ключевым словом ELSE (или ключевым словом ELSIF, если связанное логическое условие является истинным).

7.3.3.3.3 CASE

Оператор CASE включает выражение, которое вычисляет переменную простого типа данных («се­ лектор»), и перечень групп операторов, причем каждая группа маркируется одним или большим числом литералов, перечислимых значений или поддиапазонов, в зависимости от того, что применимо. Типы данных таких маркеров должны соответствовать типу данных переменной селектора, т.е. переменная селектора должна быть сравнимой с маркерами.

Это указывает на то, что выполняется первая группа операторов, один из диапазонов которых содержит вычисленное значение селектора. Если значение селектора находится вне диапазона для любого из случаев, то выполняется последовательность операторов, следующая за ключевым словом ELSE (если она имеется в операторе CASE). В противном случае ни одна из последовательностей опе­ раторов не выполняется.

Максимально допустимое число выборов в операторах CASE определяется разработчиком. 7.3.3.4 Операторы итерации (WHILE, REPEAT, EXIT, CONTINUE, FOR)

7.3.3.4.1 Общие положения Операторы итерации указывают, что группа связанных операторов должна выполняться повторно.

Операторы WHILE и REPEAT не должны использоваться для достижения межпроцессной син­ хронизации, например, как «цикл ожидания» с внешне определяемым условием завершения. Для этой цели должны использоваться элементы SFC.

Ошибка возникает, если оператор WHILE или REPEAT используется в алгоритме, для которого удовлетворение условия завершения цикла или выполнение оператора EXIT не может быть гаранти­ ровано.

Оператор FOR используется, когда число итераций может быть определено заранее; в противном случае используются конструкции WHILE или REPEAT.

7.3.3.4.2 FOR

Оператор FOR указывает, что последовательность операторов выполняется повторно, до ключе­ вого слова END_FOR, в то время как последовательность значений присваивается переменной управ­ ления циклом FOR. Переменная управления, начальное значение и конечное значение должны быть выражениями одного и того же целого типа (например, SINT, INT или DINT) и не должны изменяться ни в каком из повторяющихся операторов.

Оператор FOR приращивает переменную управления вверх или вниз от начального до конечного значения в приращениях, определяемых значением выражения. Если конструкция BY пропускается, то значение приращения по умолчанию приравнивается к 1.

Пример —

Цикл FOR, задаваемый выражением FOR /:= 3 Т 0 1 STEP-1 DO

завершается, когда значение переменной достигает 0.

Тест на условие завершения выполняется в начале каждой итерации, так что последовательность операторов не выполняется, если значение переменной управления превышает конечное значение, то есть значение переменной управления больше, или, соответственно, меньше конечного значения, если значение инкремента положительное, или, соответственно, отрицательное. Значение переменной управления после завершения цикла FOR определяется разработчиком.

Итерация завершается, когда значение переменной управления находится вне диапазона, задан­ ного конструкцией ТО.

Следующий пример использования оператора FOR приведен в свойстве 6 таблицы 72. В этом примере цикл FOR используется, чтобы определить индекс J первого появления (если это имеет место) строки «KEY» в нечетных элементах массива строк WORDS с диапазоном значений индексов (1..100). Если появление не обнаружено, J будет иметь значение 101.

7.3.3.4.3 WHILE

Оператор WHILE вызывает выполнение последовательности операторов до ключевого слова END_WHILE. Операторы выполняются повторно до тех пор, пока связанное логическое выражение

200

ГОСТ Р МЭК 61131 -3—2016

станет ложным. Если выражение изначально ложное, то группа операторов вообще не выполняется. Например, пример FOR...END_FOR может быть переписан с использованием конструкции

WHILE.,.END_WHILE, приведенной в таблице 72. 7.3.3.4.4 REPEAT

Оператор REPEAT вызывает последовательность операторов до ключевого слова UNTIL для вы­ полнения повторно (и, по крайней мере, однократно), пока связанное логическое условие является истинным.

Например, пример WHILE...END_WHILE может быть переписан с использованием конструкции WHILE.,.END_WHILE, приведенной в таблице 72.

7.3.3.4.5 CONTINUE

Оператор CONTINUE используется для перехода через оставшиеся операторы цикла итерации, в котором CONTINUE размещается после последнего оператора цикла непосредственно перед термина­ тором цикла (END_FOR, END_WHILE или END_REPEAT).

Пример —

После выполнения операторов, значение переменной, если значение логической переменной FLAG=0 и SUM=9, если FLAG=1.

SUM:= 0;

FOR /;= 1 ТО 3 DO

FOR J:= 1 TO 2 DO

SUM:= SUM +1;

IF FLAG THEN

CONTINUE;

END IF;

SUM:= SUM +1;

ENDFOR;

SUM:= SUM + 1;

ENDFOR;

7.3.3.4.6 EXIT

Оператор EXIT используется для завершения итераций до удовлетворения условия завершения. Когда оператор EXIT размещается внутри вложенных итеративных конструкций, выход происхо­ дит от внутреннего цикла, в котором размещен EXIT, то есть управление переходит к следующему

оператору после терминатора первого цикла (END_FOR, END_WHILE или END_REPEAT), за которым следует оператор EXIT.

Пример —

После выполнения операторов, значение переменной SUM=15, если значение логической перемен­ ной FLAG= 0 и SUM=6, если FLAG=1.

SUM:= 0;

FOR /;= 1 ТО 3 DO

FOR J:= 1 TO 2 DO

SUM:= SUM +1;

IF FLAG THEN

EXIT;

END IF;

SUM:= SUM +1;

ENDFOR;

SUM:= SUM + 1;

END FOR

201

ГОСТ Р МЭК 61131-3—2016

8 Графические языки

8.1 Общие элементы

8.1.1 Общие положения

Графические языки, определенные в настоящем стандарте, это LD (релейно-контактные схемы) и FBD (функциональные блоковые диаграммы). Элементы последовательной функциональной схемы (SFC) могут использоваться совместно с любым из этих языков.

Элементы применяются к обоим графическим языкам настоящего стандарта, то есть к LD и FB и к графическому представлению элементов последовательной функциональной схемы (SFC).

8.1.2 Представление переменных и экземпляров

Вграфических языках все поддерживаемые типы данных должны быть доступны как в операндах или так и в параметрах.

Вграфических языках должны поддерживаться все объявления экземпляров.

Использование выражения как параметров или как индекса массива не входит в задачу настоя­ щего стандарта.

Пример —

TYPE

SType: STRUCT Объявления типа х: BOOL;

a: INT;

t: TON; END STRUCT; ENDTYPE;

i: INT;

Xs: ARRAY[1..10] OF BOOL; S: SType;

Ss: ARRAY[0..3] OF SType; t: TON;

7s; ARRAY[0..20] OF TON; ENDVAR

а) Объявления переменной и типа

202

203

d)Представление вызова экземпляра

8.1.3Представление линий и блоков

Использование букв, полуграфических и графических, для представления графических элемен­ тов определяется разработчиком и не является нормативным требованием.

Графические элементы языка, определенные в настоящем разделе 8, изображаются с элемента­ ми строки с использованием символов из набора символов. Примеры приведены ниже.

Линии можно расширить за счет использования соединителя. Сохранение данных или связь с элементами данных не должны быть связаны с использованием соединителей; однако, чтобы избежать неоднозначности, ошибка возникает, если идентификатор, используемый как метка соединителя, со­ впадает с именем другого именованного элемента внутри одного и того же программного компонента.

Любые ограничения на топологию сети в конкретной реализации должны быть выражены как определяемые разработчиком.

204

8.1.4 Направление потока в сетях

Сеть определяется как максимальный набор взаимосвязанных графических элементов, исключая левые и правые шины в случае сетей в языке LD. Должны быть приняты меры, чтобы связать с каждой сетью или группой сетей в графическом языке сетевые метки, ограниченные справа двоеточием «:». Данная метка должна иметь форму идентификатора или десятичного целого без знака. Область види­ мости сети и ее метка должны быть локальными для программного компонента, в котором расположена сеть.

Графические языки используются для представления потока концептуальной величины через одну или большее число сетей, представляющих план управления, то есть:

- «Поток энергии», аналогичный потоку электрической энергии в электромеханической релейной системе обычно ис­

пользуется в релейно-контактных схемах.

Поток энергии в языке LD должен проходить слева направо. - «Поток сигналов»,

аналогичен потоку сигналов между элементами системы обработки сигналов, типично используе­ мому в функциональных блоковых диаграммах.

Поток сигналов в языке FBD должен проходить с выходной (правой) стороны функции или функ­ ционального блока ко входной (левой) стороне функции или функционального блока (блоков), соеди­ ненных таким образом.

- «Поток деятельности», аналогичен потоку управления меаду элементами организации или между шагами электромеха­

нического секвенсора, типично используемого в последовательных функциональных схемах.

Поток деятельности между элементами SCF должен проходить от низа шага через соответствую­ щий переход к верху соответствующего последующего шага (шагов).

205

ГОСТ Р МЭК 61131-3—2016

8.1.5 Вычисление сетей

8.1.5.1 Общие положения Порядок, в котором вычисляются сети и их элементы, не обязательно такой же, что и порядок, в

котором они помечаются или выводятся на экран. Аналогично, нет необходимости, чтобы все сети вы­ числялись до того, как может быть повторено вычисление заданной сети.

Однако, когда тело программного компонента состоит из одной или нескольких сетей, результаты вычисления сети внутри указанного тепа должны быть функционально эквивалентны соблюдению сле­ дующих правил:

a) Ни один элемент сети не вычисляется, пока не вычислены состояния всех его входов.

B) Вычисление элемента сети не является окончательным, пока не вычислены состояния всех его выходов.

c)Вычисление сети не завершено, пока не вычислены состояния выходов всех ее элементов, даже если сеть содержит один из элементов управления выполнением.

d)Порядок вычисления сети должен соответствовать положениям для языка LD и для языка FBD. 8 .1.5.2 Обратная связь Считается, что в сети имеется обратная связь, если выход функции или функционального блока

используется как вход в функцию или функциональный блок, который предшествует ему в сети; а свя­ занная переменная называется переменной обратной связи.

Например в приведенном ниже примере логическая переменная RUN является переменной об­ ратной связи. Переменная обратной связи может также являться выходным элементом структуры дан­ ных функционального блока.

Обратные связи можно использовать в описываемых графических языках, в соответствии со сле­ дующими правилами:

a) Заданные в явном виде циклы, такие как приведенный в примере ниже а), могут появляться только в языке FBD.

B) Пользователь должен иметь возможность использовать определяемые разработчиком сред­ ства для определения порядка выполнения элементов в явном виде, например, путем выбора пере­ менных обратной связи для формирования заданного в неявном виде цикла, как показано в приведен­ ном ниже примере Ь).

c)Переменные обратной связи должны инициализировагся одним из механизмов. Начальное зна­ чение используется во время первого вычисления сети. Ошибка возникает, если переменная обратной связи не инициализирована.

d)После того, как элемент с переменной обратной связи вычислен как выход, новое значение переменной обратной связи используется до следующего вычисления элемента.

Пример — Обратная связь

+ ------ +

а) Цикл, заданный в явном виде

206

ГОСТ Р МЭК 61131-3—2016

+----- +

b)Цикл, заданный в явной виде

с) Эквивалент в языке LD

8.1.6Элементы управления выполнением

Передача управления программой в языках LD и FBD представляется графическими элементами, приведенными в таблице 73.

Переходы показываются логической сигнальной линией, завершающейся двойной пунктирной линией со стрелкой. Сигнальная линия для условия перехода должна начинаться у логической пе­ ременной, у логического выхода функции или функционального блока, или на линии потока энергии репейно-контактных схем. Передача управления программой назначенной сетевой происходит, когда логическое значение сигнальной линии равно (TRUE); поэтому безусловный переход — это особый случай условного перехода.

Цепью перехода должна быть сетевая метка внутри тела программного компонента или тела ме­ тода, внутри которого происходит переход. Если переход происходит внутри конструкции ACTION...

END_ACTION, то цель перехода должна находиться внутри той же конструкции.

Условные возвраты от функций и функциональных блоков реализуются с использованием кон­ струкции RETURN, как показано в таблице 73. Выполнение программы передается назад к вызываю­ щему объекту, когда логический вход равен 1 (TRUE), и продолжается обычным способом, когда логи­ ческий вход равен 0 (FALSE). Безусловные возвраты обеспечиваются физическим окончанием функции или функционального блока, или элементом RETURN, соединенным с левой шиной в языке LD, как показано в таблице 73.

Т а б л и ц а 73 — Элементы управления графического выполнения

207