12-04_artykul1p.pdf

(672 KB) Pobierz

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">

Pomiary Automatyka Robotyka 12/2004

Kompaktowy sterownik programowalny

Wszystkie firmy, liczące się na rynku sterowników, mają w swojej ofercie

przynajmniej jednego typu niewielki sterownik kompaktowy, zwykle wypo−

sażony we własny interfejs użytkownika umożliwiający programowanie bez

konieczności korzystania z komputera osobistego. W artykule omówiono

projekt takiego urządzenia.

Chmiel Mirosław

Hrynkiewicz Edward

Stefański Łukasz*

O d chwili pojawienia się pierwszych tego typu

przechowywanie do 50 programów użytkownika. Prio-

rytetem było także lepsze rozwiązanie metod progra-

mowania sterownika, tak aby był on bardziej przyjazny

użytkownikowi, co jest szczególnie trudne przy niewiel-

kich rozmiarach wyświetlacza oraz kilkuklawiszowej

klawiaturze.

urządzeń w Instytucie Elektroniki Politechni-

ki Śląskiej rozpoczęto również prace mające na

celu opracowanie takiego sterownika. W ich wyniku

powstał projekt oparty na mikrokontrolerze 8-bitowym

z rodziny MCS '51, programowalny za pomocą języka

LD ( Ladder Diagram ) z niewielkiej klawiatury na pły-

cie czołowej [9, 14]. Ze względu na prekursorski charak-

ter prac mających na celu sprawdzenie ogólnych kon-

cepcji, sterownik ten miał jedynie wejścia i wyjścia

dyskretne, a w skład zaimplementowanego języka wcho-

dziły tylko najprostsze funkcje logiczne. Kolejnym kro-

kiem miało być zaprojektowanie sterownika kompakto-

wego wyposażonego w mikrokontroler 16-bitowy oraz

wejścia i wyjścia analogowe. Niniejszy artykuł dotyczy

projektu takiego urządzenia [15]. W powstałym sterow-

niku wykorzystano część koncepcji opracowanych przy

okazji projektu pierwszego ze wspomnianych wyżej

urządzeń. Jest więc on również programowany za po-

mocą języka LD przy wykorzystaniu 6-przyciskowej kla-

wiatury i wyświetlacza LCD. Skanowanie schematu dra-

binkowego odbywa się kolumnami, przy czym

procedura analizująca nie dokonuje kompilacji progra-

mu (głównie ze względu na ograniczoną pamięć RAM

oraz fakt, iż w wersji skompilowanej program użytkow-

nika zajmowałby dużo większy obszar niż w przyjętym

rozwiązaniu), a jedynie pewnego rodzaju interpretację

umożliwiającą jego szybsze wykonanie. Autorzy posta-

wili sobie za cel stworzenie sterownika szybszego od

pierwowzoru. W tym celu zastosowano 16-bitowy mi-

krokontroler z rodziny MCS '196 oraz starano się jak naj-

bardziej zoptymalizować przyjęty sposób wykonywa-

nia programu użytkownika. Założeniem było także

zwiększenie zakresu zastosowań sterownika poprzez

wyposażenie go w wejścia i wyjścia analogowe, zwięk-

szenie liczby dostępnych elementów języka oraz obsza-

ru pamięci przeznaczonego na schemat drabinkowy.

Ponadto zdecydowano się na dalsze zwiększenie auto-

nomii urządzenia, czego wynikiem było dodanie wy-

miennego modułu pamięciowego umożliwiającego

Wybór sposobu analizy schematu

drabinkowego

Sterowniki PLC wykonują program aplikacyjny w spo-

sób szeregowo-cykliczny. Metoda ta polega na ciągłym

wykonywaniu zespołu określonych czynności tworzą-

cych cykl programowy ( Program Sweep ). Podstawowy-

mi etapami tego cyklu są: odczyt stanów wejść do odpo-

wiadającego im obszaru w pamięci danych sterownika

zwanego obszarem odwzorowania wejść (PII — Process

Image Input ); realizacja programu użytkownika i zapis

wyników jego wykonania do obszaru odwzorowania

wyjść (PIQ — Process Image Output ) oraz wysłanie da-

nych wyjściowych z obszaru odwzorowania do wyjść fi-

zycznych [11, 12, 13]. Sposób wykonania programu za-

leży od rodzaju języka, w którym napisano program

aplikacyjny. Języki graficzne wykorzystują ideę przepły-

wu odpowiedniej wielkości przez kolejne obwody re-

prezentujące pewną strategię postępowania. W języku

LD stany elementów łączących oznaczanych jako ON

lub OFF — odpowiednio do wartości logicznych 1 i 0 —

są analogią do przepływu prądu w systemach sterowa-

nia opartych na przekaźnikach elektromechanicznych.

Ponieważ struktura elementów graficznych tworzących

schemat drabinkowy jest rozbudowywana zarówno

w kierunku poziomym jak i pionowym obszaru edycji,

konieczne jest opracowanie sposobu jego przegląda-

nia i realizowania ( Scanning ). Analizując materiały udo-

stępniane przez producentów sterowników PLC, moż-

na zauważyć, że praktycznie przyjęły się dwie metody:

skanowanie wierszami [2, 5] oraz skanowanie kolumna-

mi [3, 12]. Pierwsza z nich polega na przeglądaniu sche-

matu w kierunku poziomym — od lewej listwy prądowej

w prawo, aż do ostatniego elementu w wierszu. W ten

sposób są przeglądane kolejno wszystkie wiersze sche-

matu. W drugiej metodzie stan wszystkich elementów

schematu jest sprawdzany od elementu położonego naj-

wyżej po położony najniżej w skrajnej lewej kolumnie,

* dr inż. Mirosław Chmiel, dr inż. hab. Edward

Hrynkiewicz, prof. Politechniki. Śląskiej,

mgr inż. Łukasz Stefański - Politechnika Śląska

w Gliwicach, Instytut Elektroniki

5

842786213.404.png

842786213.415.png

842786213.426.png

Pomiary Automatyka Robotyka 12/2004

by w kolejnym kroku przesuwając się w prawo, powta-

rzać czynność przeglądania od góry ku dołowi. Oby-

dwie metody są przedstawione na rys. 1 na przykłado-

wym fragmencie schematu drabinkowego. Porównując

zaznaczoną w obu przypadkach kolejność skanowania

poszczególnych elementów schematu, można zauwa-

żyć, że przy analizie poziomej algorytm „nawigacji” ma

nieco bardziej skomplikowaną formę. Wynika to z te-

go, że oprócz połączeń poziomych (a więc zgodnych

z kierunkiem skanowania) schemat zawiera także połą-

czenia pionowe. Ponieważ połączenie takie spełnia funk-

cję sumy logicznej stanów wszystkich gałęzi podłączo-

nych do niego z lewej strony, konieczne jest ich

wyznaczenie przed obsługą połączenia pionowego. Po-

nadto, można się spodziewać, że dłuższe połączenia pio-

nowe (łączące więcej niż dwa szczeble schematu drabin-

kowego), a także łączące szczeble niepodłączone

bezpośrednio do listwy prądowej, spowodują dalsze od-

stępstwa od poziomego kierunku skanowania i skom-

plikowanie programu analizy [8, 10].

Przedstawiony problem obsługi połączeń pionowych

nie występuje przy skanowaniu kolumnami. Jest to spo-

wodowane tym, że stany wszystkich gałęzi znajdujących

się po lewej stronie połączenia pionowego są wyzna-

czane podczas analizy poprzedniej kolumny. Niewąt-

pliwą zaletą analizy poziomej jest natomiast to, że teo-

retycznie wystarcza jedna zmienna do zapamiętywania

stanów analizowanych wierszy schematu (lub nawet je-

den znacznik bitowy, jeżeli mikrokontroler ma obszary

adresowane bitowo), ponieważ przed rozpoczęciem

skanowania kolejnego wiersza stan wiersza poprzed-

niego jest przekazywany zmiennej skojarzonej z cew-

ką znajdującą się na jego końcu. Oczywiście przy omó-

wionych powyżej odstępstwach od poziomego

kierunku skanowania konieczne są dodatkowe zmien-

ne umożliwiające zapamiętanie stanów wierszy, któ-

rych analiza została przerwana. Nie ulega jednak wątpli-

wości, że liczba wykorzystywanych zmiennych będzie

dużo mniejsza niż przy skanowaniu kolumnami, ponie-

waż wówczas z każdym wierszem musi być skojarzona

odrębna zmienna określająca jego status. Za wadę ana-

lizy w kierunku pionowym można uważać także efekt

kolumnowy polegający na tym, że cewka znajdująca się

w kolumnie położonej bliżej lewej szyny prądowej zo-

stanie obsłużona wcześniej niż cewka znajdująca się

w kolumnie położonej bardziej na prawo, nawet jeżeli

szczebel schematu z pierwszą cewką znajduje się poni-

żej szczebla z cewką drugą (w przedstawionym przy-

kładzie z rys. 1 cewka położona w ostatnim wierszu zo-

stanie obsłużona przed pozostałymi cewkami).

Biorąc pod uwagę wady i zalety

przedstawionych metod skanowa-

nia schematu drabinkowego, zdecy-

dowano się ostatecznie na zastoso-

wanie w projektowanym sterowniku

analizy kolumnami. Uznano, że tech-

nika ta umożliwia realizację algoryt-

mu analizy, który będzie dużo prost-

szy (a więc prawdopodobnie także

i szybszy) niż przy skanowaniu w kie-

1)

2)

Rys. 1. Sposoby analizy schematu drabinkowego: 1) wierszami,

2) kolumnami

runku poziomym, a jednocześnie będzie umożliwiał

większą wszechstronność w budowaniu struktury po-

łączeń schematu drabinkowego. Wszechstronność ta

jest wynikiem dużo większej dowolności wstawiania

połączeń pionowych — stosunkowo łatwa jest analiza

i obsługa połączeń pionowych występujących w struk-

turach takich jak przedstawione na rys. 2. (przedsta-

wione fragmenty schematu drabinkowego nie zostały-

by poprawnie obsłużone w większości sterowników

dokonujących analizy wierszami).

Ze względu na charakterystykę projektowanego ste-

rownika i zastosowanie tego typu urządzeń, pamięć

przeznaczona na program użytkownika nie będzie mia-

ła dużych rozmiarów, a więc wada wybranego sposo-

bu analizy związana z koniecznością stosowania dużej

liczby zmiennych statusowych wierszy nie będzie stano-

wić dużego utrudnienia. Z kolei efektu kolumnowego

można uniknąć, jeżeli użytkownik wprowadza schemat

ze świadomością sposobu jego późniejszej analizy oraz

możliwości wystąpienia takiego zjawiska.

Stosując przyjętą koncepcję skanowania schematu

drabinkowego, opracowano algorytm umożliwiający

wykonanie programu użytkownika. Jest to rodzaj inter-

pretacji polegający na rozpoznawaniu kolejnych ele-

mentów schematu (zgodnie z przyjętym kierunkiem

Rys. 2. Przykłady struktur obsługiwanych poprawnie przy kolumnowej analizie sche-

matu drabinkowego

6

842786213.437.png

842786213.001.png

842786213.012.png

842786213.023.png

842786213.034.png

842786213.044.png

842786213.055.png

842786213.066.png

842786213.077.png

842786213.088.png

842786213.099.png

842786213.110.png

842786213.121.png

842786213.132.png

842786213.143.png

842786213.154.png

842786213.165.png

842786213.176.png

842786213.187.png

842786213.198.png

842786213.209.png

842786213.220.png

842786213.231.png

842786213.242.png

842786213.253.png

842786213.264.png

842786213.275.png

842786213.285.png

842786213.296.png

842786213.307.png

842786213.318.png

842786213.329.png

Pomiary Automatyka Robotyka 12/2004

do listwy prądowej, można go pominąć w procesie

analizy. Podział na segmenty ma również na celu uła-

twienie obsługi sterownika, ponieważ — dzięki reali-

zacji trybu umożliwiającego przeskok o segment — po-

zwoli na szybkie poruszanie się po schemacie. Na rys.

4 przedstawiono cykl pracy sterownika wraz z zazna-

czonym sposobem skanowania schematu drabinko-

wego.

Wprowadzanie i przechowywanie

programu użytkownika

Program użytkownika w postaci schematu drabinkowe-

go jest wprowadzany interfejsem złożonym z wyświe-

tlacza alfanumerycznego o rozmiarze 4x20 oraz klawia-

tury, w skład której wchodzi: 6 przycisków, 4 klawisze

kursorów, klawisz akceptacji — OK oraz rezygnacji —

ESC. Ekran jest zorganizowany w taki sposób, że dwie

skrajne kolumny z lewej zajmują numery poszczegól-

nych wierszy, następnie znajduje się obszar wprowadza-

nia schematu złożony z 10 kolumn oraz listwy prądo-

wej, natomiast pozostałe kolumny z prawej strony są

używane do wprowadzania i późniejszego wyświetla-

nia parametrów elementów schematu. Obszar użytecz-

ny został podzielony na segmenty ułatwiające progra-

mowanie i poruszanie się po ekranie.

Do przechowywania programu

użytkownika stworzono dwie tabli-

ce o nazwach user_program oraz

parameters . Pierwsza z tych tablic

zawiera kody znaków wyświetla-

nych na ekranie tworzących sche-

mat drabinkowy (tablica zmiennych

typu char), a jej indeksy mają zakres

identyczny ze zmiennymi określa-

jącymi położenie kursora w polu

edycji schematu (numer segmentu,

wiersza oraz kolumny). Druga tabli-

ca jest zorganizowana w sposób

identyczny, z tym że jej zawartość

stanowią wartości typu integer bę-

dące parametrami elementów sche-

matu. Element tablicy parameters

może mieć jedną z trzech postaci,

w zależności od tego jaki rodzaj pa-

rametru jest w nim przechowywa-

ny. Rodzaje elementów tej tablicy

i znaczenie poszczególnych pól

przedstawia rys. 5.

Dwa najstarsze bity stanowią kod

oznaczający czy parametr zawiera

stałą, czy numer skojarzonej z ele-

mentem schematu zmiennej logicz-

nej lub numer rejestru. Ponadto

w komórce zawierającej adres aku-

mulatora (numer rejestru wybrane-

go na akumulator) dla timera znaj-

duje się dodatkowa informacja

o podstawie czasu.

Rys. 3. Ilustracja zmian wartości zmiennych odpowiadających

za stan wierszy podczas analizy schematu drabinkowego

analizy) i wywoływaniu procedur

obsługi tych elementów. Procedu-

ra tego typu, odpowiednio do

funkcji wykonywanej przez kon-

kretny element, modyfikuje zmien-

ną statusową wiersza, w którym się

on znajduje. Zmienne statusowe

wierszy są ustawiane na początku

każdego cyklu, co oznacza podpię-

cie do listwy prądowej elementów

umieszczonych w pierwszej ko-

lumnie. Rys. 3 ilustruje zmiany

zmiennych statusowych wierszy

schematu przy analizie pokazane-

go fragmentu schematu drabinko-

wego. Wykresy czasowe opraco-

wano, dokonując pewnego

uproszczenia polegającego na za-

łożeniu, że czasy obsługi poszcze-

gólnych kolumn przedstawionego

fragmentu schematu są równe.

Przedstawione oznaczenia

zmiennych statusowych wierszy

schematu drabinkowego wynika-

ją z tego, że będą one umieszczo-

ne w tablicy o indeksie odpowia-

dającym numerowi wiersza. Aby

skrócić proces analizy, zdecydowa-

no się na podział programu użyt-

kownika na segmenty. Wówczas,

jeżeli dany segment jest pusty lub

żaden ze znajdujących się w nim

elementów nie jest podłączony

Rys. 4. Cykl pracy sterownika

7

842786213.350.png

842786213.361.png

842786213.372.png

842786213.383.png

842786213.390.png

842786213.391.png

842786213.392.png

842786213.393.png

842786213.394.png

842786213.395.png

842786213.396.png

842786213.397.png

842786213.398.png

842786213.399.png

842786213.400.png

842786213.401.png

842786213.402.png

842786213.403.png

842786213.405.png

842786213.406.png

842786213.407.png

842786213.408.png

842786213.409.png

842786213.410.png

842786213.411.png

842786213.412.png

842786213.413.png

842786213.414.png

842786213.416.png

842786213.417.png

842786213.418.png

842786213.419.png

842786213.420.png

842786213.421.png

842786213.422.png

842786213.423.png

842786213.424.png

842786213.425.png

842786213.427.png

842786213.428.png

842786213.429.png

842786213.430.png

842786213.431.png

842786213.432.png

842786213.433.png

842786213.434.png

842786213.435.png

842786213.436.png

842786213.438.png

842786213.439.png

842786213.440.png

842786213.441.png

842786213.442.png

842786213.443.png

842786213.444.png

842786213.445.png

842786213.446.png

842786213.447.png

842786213.002.png

842786213.003.png

842786213.004.png

842786213.005.png

842786213.006.png

842786213.007.png

842786213.008.png

842786213.009.png

842786213.010.png

842786213.011.png

842786213.013.png

842786213.014.png

842786213.015.png

842786213.016.png

842786213.017.png

842786213.018.png

842786213.019.png

842786213.020.png

842786213.021.png

842786213.022.png

842786213.024.png

842786213.025.png

842786213.026.png

842786213.027.png

842786213.028.png

842786213.029.png

842786213.030.png

842786213.031.png

842786213.032.png

842786213.033.png

842786213.035.png

842786213.036.png

Pomiary Automatyka Robotyka 12/2004

Procedura obsługująca ruch kur-

sora na ekranie wyświetlacza odczy-

tuje zmienną, do której wczytywany

jest stan klawiatury, a następnie,

w zależności od rodzaju naciśnięte-

go klawisza, inkrementuje lub dekre-

mentuje zmienne odpowiedzialne

za położenie kursora będące jedno-

cześnie indeksami tablic user_pro-

gram i parameters . Każdemu z pól

wyświetlacza przypisuje się po jednej

komórce tych tablic. Elementy sche-

matu drabinkowego w opisywanym

sterowniku zajmują różną liczbę pól

wyświetlacza (od 1 do 4) w zależno-

ści od rodzaju elementu. Cecha ta

sprawia, że przypisanie jednemu po-

lu tylko po jednej komórce tablic za-

wierających program użytkownika

jest wystarczające. Na przykład ele-

ment realizujący dodawanie arytme-

tyczne zajmuje na ekranie wyświe-

tlacza trzy pola: dwa nawiasy

kwadratowe i znak plus ([+]), a więc

dla opisu tego elementu mamy do

dyspozycji po trzy komórki każdej

z tablic. Tablica user_program bę-

dzie zawierać wszystkie wyżej wy-

mienione znaki ('[', '+' oraz ']') w po-

staci kodów ASCII natomiast tablica

parameters dwa argumenty doda-

wania oraz miejsce przeznaczenia

wyniku, przy czym argumenty mogą

mieć każdą z trzech opisywanych

wyżej postaci komórek tablicy para-

meters (mogą mieć postać stałych

lub być przekazane przez rejestr).

Rys. 6 przedstawia przykładowy

fragment programu oraz jego repre-

zentacje w tablicach user_program

i parameters . Jak można zauważyć

na znajdującej się po prawej stronie

ilustracji, reprezentującej wygląd

przedstawionego fragmentu progra-

mu na ekranie sterownika, przy po-

szczególnych elementach schematu

drabinkowego nie ma opisów okre-

ślających rodzaj i numer zmiennych

skojarzonych z danym elementem

oraz innych parametrów, takich jak

numery rejestrów czy wartości sta-

łych. Wszystkie te dane pojawiają się

w menu bocznym w chwili ustawie-

nia kursora na elemencie, który one

opisują. Napis 'AI 2' w bloku opera-

tora relacji oznacza drugie wejście

analogowe sterownika (źródło dru-

giego argumentu).

Rys. 5. Rodzaje elementów tablicy parameters

[0,3,0]

[0,3,1]

[0,3,2]

[0,3,3]

[0,3,4]

[0,3,5]

[0,3,6]

[0,3,7]

[0,3,8]

[0,3,9]

[0,3,10]

[0,4,0]

[0,4,1]

[0,4,2]

[0,4,3]

[0,4,4]

[0,4,5]

[0,4,6]

[0,4,7]

[0,4,8]

[0,4,9]

[0,4,10]

Rys. 6. Przykładowy fragment programu oraz jego reprezentacje w tablicach

user_program i parameters

8

842786213.037.png

842786213.038.png

842786213.039.png

842786213.040.png

842786213.041.png

842786213.042.png

842786213.043.png

842786213.045.png

842786213.046.png

842786213.047.png

842786213.048.png

842786213.049.png

842786213.050.png

842786213.051.png

842786213.052.png

842786213.053.png

842786213.054.png

842786213.056.png

842786213.057.png

842786213.058.png

842786213.059.png

842786213.060.png

842786213.061.png

842786213.062.png

842786213.063.png

842786213.064.png

842786213.065.png

842786213.067.png

842786213.068.png

842786213.069.png

842786213.070.png

842786213.071.png

842786213.072.png

842786213.073.png

842786213.074.png

842786213.075.png

842786213.076.png

842786213.078.png

842786213.079.png

842786213.080.png

842786213.081.png

842786213.082.png

842786213.083.png

842786213.084.png

842786213.085.png

842786213.086.png

842786213.087.png

842786213.089.png

842786213.090.png

842786213.091.png

842786213.092.png

842786213.093.png

842786213.094.png

842786213.095.png

842786213.096.png

842786213.097.png

842786213.098.png

842786213.100.png

842786213.101.png

842786213.102.png

842786213.103.png

842786213.104.png

842786213.105.png

842786213.106.png

842786213.107.png

842786213.108.png

842786213.109.png

842786213.111.png

842786213.112.png

842786213.113.png

842786213.114.png

842786213.115.png

842786213.116.png

842786213.117.png

842786213.118.png

842786213.119.png

842786213.120.png

842786213.122.png

842786213.123.png

842786213.124.png

842786213.125.png

842786213.126.png

842786213.127.png

842786213.128.png

842786213.129.png

842786213.130.png

842786213.131.png

842786213.133.png

842786213.134.png

842786213.135.png

842786213.136.png

842786213.137.png

842786213.138.png

842786213.139.png

842786213.140.png

842786213.141.png

842786213.142.png

842786213.144.png

842786213.145.png

842786213.146.png

842786213.147.png

842786213.148.png

842786213.149.png

842786213.150.png

842786213.151.png

842786213.152.png

842786213.153.png

842786213.155.png

842786213.156.png

842786213.157.png

842786213.158.png

842786213.159.png

842786213.160.png

842786213.161.png

842786213.162.png

842786213.163.png

842786213.164.png

842786213.166.png

842786213.167.png

842786213.168.png

842786213.169.png

842786213.170.png

842786213.171.png

842786213.172.png

842786213.173.png

842786213.174.png

842786213.175.png

842786213.177.png

842786213.178.png

842786213.179.png

842786213.180.png

842786213.181.png

842786213.182.png

842786213.183.png

842786213.184.png

842786213.185.png

842786213.186.png

842786213.188.png

842786213.189.png

842786213.190.png

842786213.191.png

842786213.192.png

842786213.193.png

842786213.194.png

842786213.195.png

842786213.196.png

842786213.197.png

842786213.199.png

842786213.200.png

842786213.201.png

842786213.202.png

842786213.203.png

842786213.204.png

842786213.205.png

842786213.206.png

842786213.207.png

842786213.208.png

842786213.210.png

842786213.211.png

842786213.212.png

842786213.213.png

842786213.214.png

842786213.215.png

842786213.216.png

842786213.217.png

842786213.218.png

842786213.219.png

842786213.221.png

842786213.222.png

842786213.223.png

842786213.224.png

842786213.225.png

842786213.226.png

842786213.227.png

842786213.228.png

842786213.229.png

842786213.230.png

842786213.232.png

842786213.233.png

842786213.234.png

842786213.235.png

842786213.236.png

842786213.237.png

842786213.238.png

842786213.239.png

842786213.240.png

842786213.241.png

842786213.243.png

842786213.244.png

842786213.245.png

842786213.246.png

842786213.247.png

842786213.248.png

842786213.249.png

842786213.250.png

842786213.251.png

842786213.252.png

842786213.254.png

842786213.255.png

842786213.256.png

842786213.257.png

842786213.258.png

842786213.259.png

842786213.260.png

842786213.261.png

842786213.262.png

842786213.263.png

842786213.265.png

842786213.266.png

842786213.267.png

842786213.268.png

842786213.269.png

842786213.270.png

842786213.271.png

842786213.272.png

842786213.273.png

842786213.274.png

Pomiary Automatyka Robotyka 12/2004

Wykonywanie programu

wo połączenia poziome, których obsługa nie jest ko-

nieczna (ale tylko dla trybu bez wizualizacji stanu połą-

czeń, gdyż dla trybu z wizualizacją konieczne jest umiesz-

czenie w tablicach odwzorowania miejsca położenia

symbolu połączenia poziomego na ekranie), gdyż nie

zmieniają one stanu zmiennych określających stan wier-

szy schematu. Podobnie jest w przypadku większości

pól pustych. Zadaniem pola pustego na schemacie dra-

binkowym jest wyzerowanie zmiennej statusowej rzę-

du, w którym to pole się znajduje. Wyzerowanie tej

zmiennej ma jednak sens tylko wtedy, gdy jakikolwiek in-

ny element schematu znajduje się w tym rzędzie, na pra-

wo od pola pustego. W przeciwnym wypadku jest to

operacja niepotrzebna i powodująca wydłużenie czasu

cyklu, gdyż żaden element nie będzie sprawdzał stanu wy-

zerowanej zmiennej statusowej rzędu, a więc jej stan

jest obojętny. Ponadto nie ma sensu wielokrotne zerowa-

nie zmiennej opisującej stan danego wiersza, gdy kilka

pól pustych następuje po sobie. Po natrafieniu na pole

puste wystarczy sprawdzać, czy kolejny element w wier-

szu jest elementem innym niż pole puste i tylko w ta-

kim wypadku dokonywać odwzorowania. Kolejnym

czynnikiem umożliwiającym przyspieszenie wykonywa-

nia programu jest możliwość umieszczenia w tablicy

program16_array adresów kolejno wykonywanych pro-

cedur obsługi poszczególnych elementów, ponieważ

proces rozpoznawania elementu poprzez jego porówny-

wanie z wszystkimi możliwymi kodami jest dokonywa-

ny w procedurze odwzorowującej. Ma to szczególne zna-

czenie w przypadku symboli elementów zajmujących

kilka pól wyświetlacza, ponieważ proces ich rozpozna-

wania trwa dłużej. Zawartość tablic odwzorowania sche-

matu dla przedstawionego w poprzednim punkcie przy-

kładu jest przedstawiona na rys. 7 (dla trybu pracy bez

wizualizacji).

W przypadku odwzorowania dla trybu z wizualizacją

stanu gałęzi powyższe tablice zawierałyby dodatkowo

informacje o położeniu wszystkich symboli wchodzą-

cych w skład gałęzi schematu drabinkowego (zarówno

poziomych jak i pionowych). Tryb ten jest nieco wol-

Sterownik wykonuje program użytkownika w sposób

szeregowo-cykliczny. Początkowo do obszaru odwzoro-

wania wejść są odczytywane stany wejść dyskretnych,

następnie są realizowane funkcje zapisane za pomocą

schematu drabinkowego przez użytkownika, a ich wyni-

ki zapisywane w obszarze odwzorowania wyjść, z które-

go są przepisywane do wyjść dyskretnych pod koniec

cyklu programowego. Nieco inaczej są obsługiwane wej-

ścia i wyjścia analogowe, które nie mają obszarów od-

wzorowań w pamięci sterownika. Odczyt wejścia analo-

gowego następuje bezpośrednio w trakcie obsługi

elementu realizującego ten odczyt. Podobnie wygląda

sytuacja przy zapisie do wyjścia analogowego, który na-

stępuje bezpośrednio, bez oczekiwania na koniec cyklu

programowego. Taki sposób obsługi we/wy analogo-

wych był podyktowany głównie stosunkowo długim cza-

sem konwersji przetworników, o który wydłużony był-

by każdy cykl pracy, nawet jeżeli program nie korzysta

z we/wy analogowych lub w danym cyklu nie są one ob-

sługiwane.

Sposób wykonywania programu użytkownika przez

sterownik polega na modyfikacji wartości zmiennych

przydzielonych do każdego wiersza schematu drabin-

kowego w zależności od wyników funkcji realizowanych

przez poszczególne elementy wchodzące w skład pro-

gramu. Zmienne statusowe wierszy są ustawiane na po-

czątku każdego cyklu programowego.

Sterownik wyposażono w dwa tryby wykonywania

programu użytkownika: z podglądaniem stanu gałęzi

lub bez (docelowy). Obydwa tryby pracy sterownika ko-

rzystają z tych samych procedur obsługi poszczególnych

elementów schematu drabinkowego. Procedury korzy-

stają z kolei z danych zawartych w dwóch specjalnie

utworzonych do tego celu jednoindeksowych tablicach:

program8_array (o wartościach typu char ) i pro-

gram16_array (o wartościach typu integer ), w których

zostają one, po odpowiednich przekształceniach i upo-

rządkowaniu, umieszczane z tablic user_program i pa-

rameters . Ten proces odwzorowania ma miejsce przy

wejściu do każdego z trybów pracy sterownika. W wy-

niku przeprowadzenia takiego przekształcenia uzysku-

je się znaczne zwiększenie szybkości pracy sterownika

z kilku powodów. Po pierwsze, korzystanie z tablic,

w których znajdują się dane jednoindeksowe znacznie

przyspiesza pracę w porównaniu do korzystania z ta-

blic user_program i parameters , do których odwołanie

odbywa się poprzez trzy indeksy i podczas pobierania

danych do procesu każdorazowo mikrokontroler oblicza

sumę trzech indeksów. Po drugie, w procesie przekształ-

cania jest możliwe dokonanie pewnych obliczeń, które

mogą zostać wykonane jednorazowo, a przy korzysta-

niu z tablic user_program i parameters musiałyby być

wykonywane wielokrotnie (na przykład obliczenie ad-

resu rejestru czy uzyskanie z odpowiedniej komórki ta-

blicy parameters podstawy czasu dla licznika). Wyko-

nując proces przekształcenia, można także wykluczyć

z procesu obsługi niektóre z rozpoznanych symboli wid-

niejących na ekranie. Takimi symbolami są przykłado-

program8_array

program8_array

adres rejestru zmiennej

skojarzonej ze stykiem

maska na rejestr zmiennej

skojarzonej ze stykiem

adres zmiennej statusowej

wiersza schematu

program16_array

program16_array

adres procedury obsługi

styku normalnie otwartego

adres procedury

obsługi pola pustego

adres zmiennej statusowej

wiersza schematu

adres zmiennej statusowej

wiersza schematu

stała określająca liczbę symboli

tworzących połączenie pionowe

adres procedury obsługi

połączenia pionowego

adres procedury obsługi

styku normalnie zamknietego

adres rejestru zmiennej

skojarzonej ze stykiem

maska na rejestr zmiennej

skojarzonej ze stykiem

adres zmiennej statusowej

wiersza schematu

adres procedury

obsługi elementu

pierwszy argument lub

jego adres

adres zmiennej statusowej

wiersza schematu

drugi argument lub

jego adres

adres rejestru zmiennej

skojarzonej z cewką

maska na rejestr zmiennej

skojarzonej z cewką

adres zmiennej statusowej

wiersza schematu

adres rejestru zmiennej

skojarzonej z cewką

maska na rejestr zmiennej

skojarzonej z cewką

adres zmiennej statusowej

wiersza schematu

adres procedury

obsługi cewki

adres procedury

obsługi cewki

Rys. 7. Zawartość tablic odwzorowania dla przykładowego

programu z rys. 6

9

842786213.276.png

842786213.277.png

842786213.278.png

842786213.279.png

842786213.280.png

842786213.281.png

842786213.282.png

842786213.283.png

842786213.284.png

842786213.286.png

842786213.287.png

842786213.288.png

842786213.289.png

842786213.290.png

842786213.291.png

842786213.292.png

842786213.293.png

842786213.294.png

842786213.295.png

842786213.297.png

842786213.298.png

842786213.299.png

842786213.300.png

842786213.301.png

842786213.302.png

842786213.303.png

842786213.304.png

842786213.305.png

842786213.306.png

842786213.308.png

842786213.309.png

842786213.310.png

842786213.311.png

842786213.312.png

842786213.313.png

842786213.314.png

842786213.315.png

842786213.316.png

842786213.317.png

842786213.319.png

842786213.320.png

842786213.321.png

842786213.322.png

842786213.323.png

842786213.324.png

842786213.325.png

842786213.326.png

842786213.327.png

842786213.328.png

842786213.330.png

842786213.331.png

842786213.332.png

842786213.333.png

842786213.334.png

842786213.335.png

842786213.336.png

842786213.337.png

842786213.338.png

842786213.339.png

842786213.340.png

842786213.341.png

842786213.342.png

842786213.343.png

842786213.344.png

842786213.345.png

842786213.346.png

842786213.347.png

842786213.348.png

842786213.349.png

842786213.351.png

842786213.352.png

842786213.353.png

842786213.354.png

842786213.355.png

842786213.356.png

842786213.357.png

842786213.358.png

842786213.359.png

842786213.360.png

842786213.362.png

842786213.363.png

842786213.364.png

842786213.365.png

842786213.366.png

842786213.367.png

842786213.368.png

842786213.369.png

842786213.370.png

842786213.371.png

842786213.373.png

842786213.374.png

842786213.375.png

842786213.376.png

842786213.377.png

842786213.378.png

842786213.379.png

842786213.380.png

842786213.381.png

842786213.382.png

842786213.384.png

842786213.385.png

842786213.386.png

842786213.387.png

842786213.388.png

842786213.389.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

01.pdf (295 KB)
Instrukcja-TwinCAT.pdf (3557 KB)
000030.pdf (1921 KB)
03-08_artykul1p.pdf (310 KB)
03_3a TSX PREMIUM_INSTALOW_MONTAZ.pdf (6340 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin