FST FEC. krátký úvod do programování v jazyce STL

FST FEC krátký úvod do programování v jazyce STL

OBSAH: 1

PŘEDMLUVA

1

2

VSTUPY (INPUTS)

1

2.1

3 3.1

Co lze se vstupy?

VÝSTUPY (OUTPUTS) Co lze s výstupy?

3

4 5

4

TRIMR

6

5

PŘÍKAZY IF (JESTLIŽE), THEN (PAK), OTHRW (JINAK), SET (ZAPNI)8

6

PŘÍKAZ STEP (KROK)

10

7

PŘÍKAZ RESET (VYPNI)

11

8

PŘÍKAZ JMP TO (SKOČ NA)

12

9

PŘÍKAZ N (NENÍ PRAVDA, ŽE), PŘÍKAZ NOP (NO OPERATION)

13

10 PŘÍKAZY AND (LOGICKÉ „A“), OR (LOGICKÉ „NEBO“)

15

11 POUŽITÍ ČASOVAČE (TIMER)

15

11.1

Předvolba časovače (timer preselection - TP)

16

11.2

Aktuální hodnota časovače (timer word – TW)

16

11.3

Časovač (timer – T)

16

12 PŘÍKAZ LOAD TO (NAHRAJ DO)

19

13 POROVNÁVÁNÍ ČÍSEL (<, >, =), POUŽITÍ ZÁVOREK

20

14 POUŽITÍ ČÍTAČE (COUNTER)

20

14.1

Předvolba čítače (counter preselection - CP)

21

14.2

Aktuální hodnota čítače (counter word – CW)

21

15 REGISTRY

22

16 PŘÍZNAKY

22

16.1

K čemu se hodí příznaky?

17 PARALELNÍ CHOD PROGRAMŮ (MULTITASKING) 17.1

Příklad paralelního chodu programů

23

24 24

18 PODPROGRAMY

28

19 BINÁRNÍ SOUSTAVA

29

20 JAK ZADÁVAT OPERANDY?

31

21 TCP/IP

31

FST FEC krátký úvod do programování v jazyce STL, verze 1-3/98

1 Předmluva Tento velmi zjednodušený úvod do programování v jazyce STL si neklade za cíl naučit vás vše, co lze s uvedenými prostředky dokázat; jeho úkolem by mělo být navedení programátora na vlastní cestu řešení a nastínění nejobvyklejších postupů při programování jednoduchých úloh. Pokud s takovou činností začínáte, je tento materiál určen právě vám. Nebudeme se ani příliš zabývat instalací FST, postupem navedení do programovacího prostředí, způsobem nahrávání dat a konfigurace systému FEC; k tomu slouží návod pod názvem „FST FEC pro shareware verzi, krátký návod k použití“. STL, statement list (seznam příkazů) je nejčastěji používaný programovací jazyk, který dovoluje plně využít všech vlastností systému FEC a jemu podobných. Všechny ostatní řídící systémy od firmy Festo využívají stejný jazyk, dokonce lze kopírovat bloky jednotlivých programů z jednoho systému do druhého a přeložit automaticky z jednoho jazyka do druhého (software je vždy k dispozici anglicky či německy). Tento materiál používá výrazy převzaté z anglické verze jazyka STL. Všechny výrazy uvedené kurzívou jsou identické s výrazy, se kterými se při skutečném programování setkáte. Programovat lze i v liniovém schématu (LDR), kdy se na obrazovce tvoří reléové schéma logiky. Pro uživatele zvyklé pracovat s reléovou logikou je to příjemný způsob; úvod do tohoto jazyka najdete opět ve výše uvedeném návodu.

2 Vstupy (inputs) Jako vstupy do systému označujeme signály, přicházející zvenku dovnitř, tedy například signály od čidel. Pokud mluvíme o tzv. binárních vstupech, jedná se o signály mající dvě základní úrovně: logickou 0 a logickou 1. Nejprve čidla spínací:

1


Pracujeme-li například s běžnými čidly PNP, je rozepnutý stav indikován stavem „nezapojen“, stav sepnutý napětím blízkým napájecímu (vodič se signálem je připojen na napájení čidla; napětí na něm je tedy jen o málo menší, než je napájecí napětí čidla). Poněkud méně častá je práce s čidly NPN: rozepnutý stav je indikován napětím blízkým 0 V (vodič se signálem je „nezapojen“), stav sepnutý napětím 0V (vodič se signálem je uzemněn). A čidla rozpínací? Tady je vše opačně; výstup čidla PNP je v sepnutém stavu „nezapojen“, ve stavu rozepnutém připojen na napájecím napětí. Výstup čidla NPN pak ve stavu sepnutém „nezapojen“, ve stavu rozepnutém pak uzemněn. U našeho systému FEC se můžeme rozhodnout, zda používáme vstupy PNP nebo NPN. U vstupů PNP připojíme svorku označenou S0 na záporný pól napájení vstupů, pro vstupy NPN tuto svorku připojíme na kladný pól napájení. Vypadá to složitě, ale pro praxi většinou vystačíme s tímto: používáme čidlo PNP (nebo spínač, jazýčkové relé, apod., připojené na jedné straně na kladný pól napájení). Připojíme ho na vstup systému. Svorku S0 připojíme na záporný pól napájení. Pokud je nyní vstup pod signálem (např. indukční čidlo reaguje na přiblížení kovu), připomíná sepnutý vypínač – dává tedy napětí blízké napájecímu. Řídící systém reaguje jednoduše postavením vstupu do logické 1 (sepne a rozsvítí se příslušná LED dioda na čelním panelu FEC). Jakmile pomine důvod k sepnutí čidla, napětí klesne a vstup systému se vrátí do logické 0 (rozepne a LED zhasne). Zpátky k našemu FEC: jeho vstupy (inputs), jsou vždy označené nějakou adresou. Například vstup I0.0 je nultý vstup (nultý bit) z nultého slova (bajtu) vstupů. Patří tedy do nultého slova vstupů IW0 (input word 0).

2


Takže bude-li náš FEC obsahovat vstupy s adresami 0.0 až 0.7, bude vstup I0.0 prvním z řady. Tato řada je vyvedena na svorky, bude tedy i prvním v řadě svorek. Tam budeme muset připojit vstup (= čidlo nebo spínač), který bude mít onu adresu I0.0. Proč „bude-li obsahovat?“ Protože u tohoto systému se rozhoduje v konfiguraci vstupů a výstupů (najdeme v menu FST jako I/O configuration), jakou adresu bude mít právě tento první vstup. Při konfiguraci jsme totiž dotázáni, jaké vstupní slovo (IW) chceme instalovat. Odpovíme-li, že IW0, začnou naše vstupy právě adresou I0.0. Protože FEC má více vstupů než 8, neskončí na adrese I0.7, ale bude automaticky pokračovat adresami I1.0 až I1.3. Proto při instalaci obsazujeme vlastně dvě vstupní slova, i když uvádíme jen jedno. Je tedy jasné, že uvedeme-li při instalaci FEC například vstupní slovo IW5, bude mít první vstup v řadě svorek adresu I5.0, další I5.1, atd., až k I5.7. Pak budeme pokračovat od I6.0 až k I6.3. Všimněte si též, že svorky S jsou dvě; můžeme tedy použít některé vstupy PNP a některé NPN, podle toho, kam připojíme příslušnou svorku, zda na kladný či záporný pól napájení. (při pohledu na čelní stranu FEC logicky vyplyne, že pro první osmici (bajt) vstupů je svorka S0, pro další čtveřici svorka S1)

2.1

Co lze se vstupy?

Předběhněme několik kapitol a podívejme se na možnosti, co lze všechno se vstupy v našem programu. Vstupy mají, jak již víme, dva stavy: logická 1 (signál přichází) a logická 0 (signál není k dispozici). Na takové signály se můžeme v našem programu ptát (testovat je): IF

I0.0

znamená dotaz, je-li napětí na vstupu I0.0. Naopak

3


IF

N

I0.0

znamená dotaz, je-li vstup I0.0 bez napětí. Tyto signály ovšem nemůžeme programem ovlivňovat - přichází zvenku, nemůžeme je tedy programem zapínat (SET) nebo vypínat (RESET). Dotazovat se můžeme ovšem i na celou osmici (bajt) vstupů najednou – stačí dotaz na obsah celého vstupního slova, tj. například podmínka: IF

IW0 =

V2

je splněna tehdy, je-li zapnut výstup I0.1 a všechny ostatní vypnuty. (jedná se o decimálně vyjádřené dvojkové číslo – bajt – viz kapitola Binární soustava). Výraz V2 je v jazyce FST číslo 2 (písmeno V znamená anglicky „value“ nebo-li hodnota, je povinně uvedeno před každým číslem a říká, že za ním uvedené číslo je skutečně číslo bez desetinné čárky – FST s jinými čísly nepracuje).

3 Výstupy (outputs) Jako výstupy jsou označovány signály jdoucí ze systému ven. Tady je situace v porovnání se vstupy poněkud jednodušší, neboť v případě FEC se jedná o kontakty výstupních relé, které mohou něco spínat. Jsou rozděleny do tří skupin, z nichž každá má jeden společný kontakt. To znamená, že první tři mohou připojovat jednu úroveň napětí (například 24 V DC), druhé tři jinou (třeba 48 V DC) a poslední dva také jinou. Tohle napětí je nutné přivést vždy na společnou svorku, která je jasně znázorněna opět přímo na čelní stěně FEC. Takže bude-li náš FEC obsahovat výstupy s adresami O0.0 až O0.7 a sepneme-li výstup O0.0 (tedy nultý výstup – bit v nultém slově – bajtu), sepne

4


relé, jehož kontakt je vyveden na první svorku v řadě (a rozsvítí se odpovídající LED dioda). Proč „bude-li obsahovat?“ Protože podobně jako u vstupů se u tohoto systému rozhoduje v konfiguraci vstupů a výstupů (najdeme v menu FST jako I/O configuration), jakou adresu bude mít právě tento první výstup. Při konfiguraci jsme totiž také dotázáni, jaké výstupní slovo (OW) chceme instalovat. Odpovíme-li, že OW0, začnou naše výstupy právě adresou O0.0. Je tedy jasné, že uvedeme-li při instalaci FEC například výstupní slovo OW5, bude mít první výstup v řadě svorek adresu O5.0, další O5.1, atd., až k O5.7.

3.1

Co lze s výstupy?

Podobně jako u vstupů předběhneme i u výstupů několik kapitol, abychom se podívali na to, co s nimi lze v našem programu. Výstupy mají také dva stavy: logická 1 a logická 0. Protože jsou ovšem na rozdíl od vstupů ovlivňovány programem, můžeme je zapínat: SET

O0.0

zapne výstup O0.0, nebo vypínat: RESET

O0.0

vypne výstup O0.0. Pokud potřebujeme, můžeme se na ně ovšem také ptát: IF

O0.0

je dotaz na zapnutý výstup O0.0,

5


IF

N

O0.0

znamená dotaz na vypnutý stav výstupu. To má význam například při používání časovačů způsobem, který je popsán v kapitole Použití časovačů. Také můžeme ovládat celou osmici výstupů najednou (bude se nám to hodit například při nouzovém stopu k vypnutí všech výstupů jedním příkazem) THEN

LOAD

TO

V0 OW0

znamená: nahraj nulu do slova výstupů číslo 0 (OW0). V tomto okamžiku se vypnou všechny výstupy od O0.0 do O0.7. Můžeme ovšem do tohoto slova nahrát i jiné číslo (opět se jedná o decimální vyjádření dvojkového čísla – viz kapitola Binární soustava).

4 Trimr Trimr je vlastně potenciometr, jehož si můžeme povšimnout též na čelní straně FEC. Je aktivní až po instalaci ve stejném místě FST, jako vstupy a výstupy, tedy I/O configuration. Tady totiž můžeme tento trimr instalovat tak, že mu přiřadíme nějaké vstupní slovo - IW (logicky musí být odlišné od slova, které jsme použili pro skutečné vstupy). Například: vstupy jsme instalovali na IW0 (už ale víme, že tím obsadíme nejen vstupy s adresami I0.0 až I0.7, ale i I1.0 až I1.3), takže nejbližší volná adresa je IW2. Pokud tedy trimr nainstalujeme na tuto adresu, bude se ve vstupním slově číslo 2 (bajt – IW2) odrážet poloha trimru (podle jeho polohy bude mít obsah tohoto slova - které je vlastně jako každé slovo číslem – hodnotu 1 až 63). Tato hodnota je velmi užitečná, neboť jejím prostřednictvím může obsluha stroje či zařízení zadávat jakousi hodnotu do systému, aniž by k tomu potřebovala počítač či systém doplněný displejem s klávesnicí. Lze tedy velmi levně a jednoduše nastavovat například čas prodlevy v technologii, atd.

6


Přeskočme několik kapitol, ukažme si příklad: STEP start IF THEN

tnastav JMP TO

IF

I0.5 tlacitko nastaveni casu

nastav tstart

I0.0 tlacitko start

chapadlo

O0.0 ventil pro sep. chapadla

chapad_1

I0.1 chapadlo uchopilo

rameno

O0.1 rameno podavace

tnastav


LOAD

trimr

IW2 slovo trimru

TO

pcas

TP1 predv. casu pro chap.

IF

N

tnastav


THEN

JMP TO

start

THEN

SET

STEP pokrac IF THEN

SET

. . . STEP nastav IF THEN

V tomto příkladu lze při zapnutí napájení držet tlačítko tnastav, které způsobí skok na krok nastav. V tomto kroku se přepisuje slovo trimru nazvané trimr do předvolby času pro chapadlo pcas. Jakmile uvolníme tlačítko tnastav, je přepis přerušen a program se přesouvá opět na začátek, aby následně proběhl běžným způsobem. Pokud chceme, můžeme tuto otáčením trimru zadávanou hodnotu pro potřeby času například násobit číslem 10 (max. hodnota bude tedy 10 x 63 = 630, tj. 6,3 sekundy. Pak bude krok nastav vypadat takto:

7


STEP nastav IF

tnastav


LOAD

trimr

IW2 slovo trimru

*

V10

TO

pcas

TP1 predv. casu pro chap.

IF

N

tnastav


THEN

JMP TO

start

THEN

Všechny příkazy k tomuto příkladu najdete v příslušných kapitolách.

5 Příkazy IF (jestliže), THEN (pak), OTHRW (jinak), SET (zapni) Struktura programování v jazyce STL je jednoduchá – vždy se jedná o výraz „jestliže (IF) je splněna podmínka, potom (THEN) se něco vykoná, pokud není splněna (=jinak) (OTHRW), vykoná se něco jiného. Část výrazu bez OTHRW je povinná. A hned jeden příklad:

IF THEN

I0.0 SET

zde je podmínka

O0.0 zde je akce (výkonná část)

Znamená: jestliže je signál na vstupu I0.0, pak zapni (SET) výstup O0.0.

8


Další příklad: IF

I0.0

zde je podmínka

THEN

SET

O0.0 je-li splněna, vykoná se tato výkonná část

OTHRW

SET

O0.1 není-li splněna, vykoná se tato výkonná část

znamená: jestliže je signál na vstupu I0.0, pak zapni (SET) výstup O0.0. Pokud není tento signál, zapni (SET) výstup O0.1. Jak vidíte, část OTHRW je nepovinná a záleží jen na vás, zda ji potřebujete či nikoliv. V software FST můžeme ovšem použít symbolické názvy (symbolic operands), dlouhé maximálně 8 znaků, takže náš příklad může vypadat takto: IF

tstart

THEN

SET

chapadlo

OTHRW

SET

rameno

Pokud si dovolíme použít tento symbolický název, donutí nás FST přiřadit mu absolutní operand (absolut operand), tedy ony I0.0, O0.0 a O0.1. Takže nakonec se v seznamu operandů (allocation list), který se doplňuje automaticky každým novým výrazem, objeví nejen povinný absolutní operand, ale také operand symbolický a pokud ho vložíme, také komentář, například:

9


Absolutní operand

Symbolický operand

Komentář

I0.0

tstart

I0.0 tlacitko start

O0.0

chapadlo

O0.0 ventil pro sepnuti chapadla

O0.1

rameno


Pokud se rozhodneme používat symbolické názvy, budeme mít výhodu, že si program po sobě plynule přečteme. Další výhodou je snadná změna: pokud například připojíme tlačítko start na vstup I0.1, stačí ve výše uvedené tabulce změnit přiřazení výrazu „tstart“ jinému vstupu – I0.1. Není třeba kontrolovat, kde se všude tento vstup v našem programu či programech vyskytuje; on je zkrátka všude „tstart“. V komentáři se vyplatí uvádět nejen slovní popis operandu, ale také jeho absolutní název (tedy např. I0.0), neboť později uvidíme, že v některých režimech FST není jiná možnost, jak daný operand rychle lokalizovat, než podle komentáře. Náš příklad po doplnění všech náležitostí: IF

tstart

I0.0 tlacitko start

THEN

SET

chapadlo


OTHRW

SET

rameno

O0.1 rameno podavače

6 Příkaz STEP (krok) Celý program můžeme rozdělit do kroků (STEP) s mnemotechnickými názvy (opět do osmi znaků), které programování většiny technologií velmi zjednodušší (viz též kapitola Zadávání operandů).

10


Příklad: STEP start IF THEN

SET

tstart

I0.0 tlacitko start

chapadlo


chapad_1


rameno


STEP pokrac IF THEN

SET

Pokud teď programátor čte svoje dílo, dozví se následující: Až stisknu tlačítko start, zapne se chapadlo. Až uchopí (koncový spínač na vstupu I0.1 – chapadlo uchopilo), zapne se pohyb ramene podavače. Už známe: IF (jestliže), THEN (potom), OTHRW (jinak), SET (zapni)

7 Příkaz RESET (vypni) STEP start IF THEN

tstart

I0.0 tlacitko start

chapadlo


chapad_1


SET

rameno


RESET

k_stop

O0.2 kontrolka stop (cervena)

SET

STEP pokrac IF THEN

11


Po uchopení se nejen spustí rameno podavače, ale také zhasne kontrolka stop, která mohla být dřívější částí programu rozsvícena.

8 Příkaz JMP TO (skoč na) Tento příkaz dovolí skok na libovolný krok v programu, například: STEP start IF THEN

tstart

I0.0 tlacitko start

chapadlo


chapad_1


SET

rameno


RESET

k_stop


JMP TO

konec

SET

STEP pokrac IF THEN

. . . . STEP konec IF THEN

RESET

ramen_1

I0.2 rameno se otocilo

chapadlo


. . což znamená, že po uchopení a otočení ramene se chapadlo opět uvolní.

12


9 Příkaz N (není pravda, že), příkaz NOP (no operation) V každém kroku může být i více podmínek a akcí najednou. Například při přerušení signálu z tlačítka nouzový stop chceme program přemístit na krok nouz_st, kde se vše vypne. Na toto tlačítko ale musíme reagovat v každém kroku:

STEP start IF

N

tnouzst

THEN

JMP TO

nouz_st

IF

I0.3 tlacitko nouzovy stop

tstart

I0.0 tlacitko start

SET

chapadlo


IF

N

tnouzst


THEN

JMP TO

nouz_st

THEN STEP pokrac

IF

chapad_1


SET

rameno


RESET

k_stop


JMP TO

konec

IF

N

tnouzst

THEN

JMP TO

nouz_st

THEN

. . . . STEP konec

IF THEN

RESET


ramen_1


chapadlo


.

13


. . .

STEP nouz_st IF

NOP

THEN

RESET

chapadlo


RESET

rameno

O0.1rameno podavace

.

Zde si všimněte, že se ptáme na negativní stav tlačítka nouzový stop, tedy jestliže je přerušen signál od tohoto tlačítka, přesouvá se program na krok nouz_st. Ten zní: jestliže nic (NOP – no operation = prázdná operace), tak vypni chapadlo a vypni rameno. Pokud je v kroku více akcí a podmínek, program tento krok neopustí, dokud se nesplní poslední z nich (nebo pokud ho nepošleme pryč příkazem JMP TO). Takže podmínka, která je vždy splněna, může vypadat například takto: IF THEN OTHRW

RESET

ramen_1


chapadlo


NOP

Pokud je rameno otočeno, vypne se chapadlo. Pokud není (OTHRW = jinak), program pokračuje dál. Vidíte, že zařazení: OTHRW

NOP

Prakticky znamená příkaz k pokračování, i když není splněna podmínka po IF.

14


10 Příkazy AND (logické „A“), OR (logické „NEBO“) Podmínek pro každou akci může být víc; lze je spojovat do logických vazeb: IF THEN

tstart

I0.0 tlacitko start

AND N

tstop

I0.4 tlacitko stop

SET

chapadlo


Tedy: jestliže stiskneme tlačítko start a není v té době stisknuto tlačítko stop, chapadlo se sepne. IF THEN

tstart

I0.0 tlacitko start

OR

tstop

I0.4 tlacitko stop

SET

chapadlo


Tedy: jestliže stiskneme tlačítko start nebo tlačítko stop, chapadlo se sepne.

11 Použití časovače (timer) Každý časovač obsazuje tři operandy: časovač (T), předvolbu časovače (TP) a aktuální hodnotu času (TW).

15


11.1 Předvolba časovače (timer preselection - TP) je bajt, ve kterém je uloženo číslo, reprezentující předvolbu času v setinách sekundy. Například, je-li v TP1 uložena hodnota 100, je předvolen na 1 sekundu. Rozmezí hodnot v předvolbě je 0 až 65.535, tj. 655,35 s.

11.2 Aktuální hodnota časovače (timer word – TW) je bajt, ve kterém je momentální hodnota časovače; je tedy neustále v pohybu nebo je v něm nula. Například, je-li v TW0 hodnota 50, zbývá do konce běžícího času 0,5 s.

11.3 Časovač (timer – T) je bit, který vše uvádí do pohybu. Nabývá tedy pouze hodnot 0 a 1, podobně jako například binární výstup. Po jeho zapnutí se předvolba času přepíše do aktuální hodnoty a začne se odečítat. Po jejím odečtení do nuly se časovač sám vypne. Příklad: STEP start IF

tstart

I0.0 tlacitko start

SET

cas

T1 casovac pro sep. chapadla

IF

N

cas


THEN

SET

chapadlo


chapad_1


SET

rameno


RESET

k_stop


THEN STEP ceka

STEP pokrac IF THEN

16


Tedy po stisku tlačítka start spustíme časovač. V dalším kroku si počkáme, až se sám vypne (= dojde do nuly) a zapneme chapadlo. Těchto časovačů má FEC 256, tedy od T0, TP0 a TW0 až po T255, TP255 a TW255. Praktická poznámka: Dejte si též pozor na následující problém: v jednom kroku programu odstartujeme tři děje a tři časovače. V dalším kroku počkáme, až se všechny tři splní, a teprve potom program pustíme dále. Zláká vás určitě jednoduché řešení: IF

NOP

THEN

SET

cas_bub

T2 casovac pro motor bubnu

SET

cas_zav

T3 casovac pro zavoru

SET

cas_klap

T4 casovac pro klapku

SET

buben

O0.4 motor bubnu

SET

zavora

O0.5 ventil zavory

SET

klapka

O0.6 ventil klapky

IF

N

cas_bub


THEN

RESET

buben

O0.4 motor bubnu

IF

N

cas_zav


THEN

RESET

zavora

O0.5 ventil zavory

IF

N

cas_klap


THEN

RESET

klapka

O0.6 ventil klapky

IF

N

cas_bub


AND N

cas_zav


AND N

cas_klap


STEP konec

THEN

NOP

STEP dale . 17


které je ale riskantní. Proč? Při průchodu tímto krokem může dojít z důvodu časového rizika k problému, neboť při dotazech na začátku kroku na jednotlivé časy pro vypínání výstupů ještě může některý z časovačů být aktivní (takže jeho výstup se nevypne), pak časovač doběhne a vypne se, program na konci kroku to zjistí a pokračuje dále, aniž by byly všechny děje ze začátku kroku ukončeny. A programátor nechápe, co se děje, vždyť je to vlastně správně! Správnější a spolehlivý způsob je využít možnost, kterou FST skýtá, a tou je dotaz na výstupy: IF

NOP

THEN

SET

cas_bub


SET

cas_zav


SET

cas_klap


SET

buben

O0.4 motor bubnu

SET

zavora

O0.5 ventil zavory

SET

klapka

O0.6 ventil klapky

IF

N

cas_bub


THEN

RESET

buben

O0.4 motor bubnu

IF

N

cas_zav


THEN

RESET

zavora

O0.5 ventil zavory

IF

N

cas_klap


THEN

RESET

klapka

O0.6 ventil klapky

IF

N

buben

O0.4 motor bubnu

AND N

zavora

O0.5 ventil zavory

AND N

klapka

O0.6 ventil klapky

STEP konec

THEN STEP dale . .

18

NOP


V tomto případě se totiž ptáme skutečně na proběhnutý děj, nikoliv jen na podmínky k němu vedoucí. Předvolbu časovače můžeme naplnit přímo z FST (například v režimu online), FEC si ji bude u prvních 128 časovačů (tedy TP0 až TP127) pamatovat i po vypnutí napájení, jsou totiž retentivní. Jiná možnost je plnit předvolby přímo v našem programu:

12 Příkaz LOAD TO (nahraj do) Tímto příkazem můžeme obsadit celý bajt, tedy nahrát do něj nějaké číslo nebo jiný bajt. Lze ho použít třeba pro plnění registrů, předvoleb časovačů, předvoleb čítačů, vypínání celé osmice výstupů najednou, atd. Ukážeme si příklad, jak naplnit předvolbu čítače: STEP start IF THEN

tstart

I0.0 tlacitko start

LOAD

V100

TO

pcas

TP1 predv. casu pro chapadlo

SET

cas


IF

N

cas


THEN

SET

chapadlo


STEP ceka

Tímto způsobem nahrajeme hodnotu V100 (value = hodnota) do předvolby časovače TP1. Je tedy patrné, že lze stejný časovač v různých místech programu použít pro jiná zpoždění. Můžeme se též v případě nutnosti ptát na velikost aktuální hodnoty časovače. Z důvodu rizika dotazu na přesnou hodnotu je lepší použít nerovnost. 19


13 Porovnávání čísel (<, >, =), použití závorek STEP start IF THEN

tstart

I0.0 tlacitko start

LOAD

V100

TO

pcas


SET

cas


slovcas

TW1 aktualni hod. cas.chap

STEP ceka IF THEN

( <

V50

SET

chapadlo

) O0.0 ventil pro sep. chapadla

Krok ceka znamená: až bude aktuální hodnota času 1 menší než 50 setin sekundy, zapni chapadlo. Všimněte si použití závorek. Závorky lze používat pro logické vazby až do 7 úrovní (lze tedy otevřít až 7 závorek po sobě).

14 Použití čítače (counter) Práce s čítači je velmi podobná práci s časovači. Každý čítač obsazuje také tři operandy: čítač (C), předvolbu čítače (CP) a aktuální hodnotu čítače (CW).

20


14.1 Předvolba čítače (counter preselection - CP) je bajt, ve kterém je uloženo číslo, reprezentující předvolbu čítače. Rozmezí hodnot v předvolbě je 0 až 65.535. 14.2 Aktuální hodnota čítače (counter word – CW) je bajt, ve kterém je momentální hodnota čítače. Příklad: STEP start IF THEN

NOP LOAD

V20

TO

pcitac

CP0 predv. citace

SET

citac

C0 citac

IF

N

citac

C0 citac

THEN

JMP TO

konec

STEP cyklus

IF

citac

C0 citac

AND

chapad_0

I0.2 chapadlo povolilo

chapadlo


chapad_1


RESET

chapadlo


INC

citac

C0 citac

JMP TO

cyklus

THEN

SET

STEP pokrac IF THEN

STEP konec . . . 21


Tedy nejprve se naplní předvolba, pak se časovač inicializuje (SET citac) a probíhá cyklus. Po uplynutí 20 cyklů se program přesune na krok konec. Příkaz INC zvyšuje obsah čítače o jedničku, příkaz DEC ho snižuje (při počítání od předvolené hodnoty směrem dolů).

15 Registry Registry jsou bajty, které obsahují nějaké číslo. Těchto registrů je ve FEC 256, tedy od R0 do R255, R0 až R127 jsou retentivní, jejich obsah zůstává zachován i po vypnutí FEC. Do registru lze uložit číslo od 0 do 65.535, toto číslo může reprezentovat například počet vyrobených kusů, apod. Ukážeme si jeho použití třeba pro hodnotu, kterou chceme nahrát do předvolby časovače: STEP start IF THEN

tstart

I0.0 tlacitko start

LOAD

hodnota

R10 zadani predv.cas.chap.

TO

pcas


SET

cas


slovcas

TW1 akt. hod. cas. chapadla

STEP ceka IF THEN

( <

V50

SET

chapadlo

) O0.0 ventil pro sep. chapadla

16 Příznaky Příznaky (flags – F) jsou jednobitové paměti, které tedy mohou nabývat hodnoty logická 1 nebo logická 0. Vždy 16 příznaků tvoří slovo příznaků

22


(FW), tedy jeden bajt (v případě příznaků mluvíme o 16-ti bitovém bajtu – viz kapitola Binární soustava). Podobně jako u výstupů můžeme jednotlivé příznaky jak zapínat (SET), tak vypínat (RESET), můžeme se také na ně ptát: IF THEN

F0.0 SET

O0.0

znamená, že pokud je zapnut příznak F0.0, zapne se výstup O0.0. Příkaz: IF

N

F0.0

THEN

SET

O0.1

zase znamená, že pokud není zapnut příznak F0.0, zapne se výstup O0.1. I o příznacích platí, že lze pracovat s bajtem, tedy používat decimální vyjádření dvojkových čísel (viz kapitola Binární soustava). FEC obsahuje celkem 256 slov příznaků, tedy FW0 až FW255, z nichž první polovina (FW0 až FW127) je retentivní, takže jejich stav zůstává uchován i po vypnutí FEC.

16.1 K čemu se hodí příznaky? Lze je použít k jednoduchému „značkování“ chodu programu (kudy prošel) nebo třeba k předávání informace mezi jednotlivými částmi programu nebo programů. Viz například kapitola Paralelní chod programů.

23


17 Paralelní chod programů (multitasking) V systému FEC může být nahráno až 64 programů, které všechny mohou běžet současně. Po spuštění FEC se rozeběhne program číslo 0, který pak může pouštět ostatní (ty se navzájem mohou také spouštět nebo zastavovat). Stačí k tomu například příkaz: SET

P3

který znamená spusť program číslo 3. V praxi to znamená, že si můžeme naši úlohu obvykle rozdělit do několika dílčích, které se snadno naprogramují a odladí, a pak je pustíme najednou.

17.1 Příklad paralelního chodu programů Dejme poněkud zjednodušený, ale typický příklad: otočný stůl, který bude plnit řekněme nějaké kelímky: každá pozice stolu je jednoduchou úlohou (přisunutí kelímku, dávka náplně, víčko, razítko, vysunutí kelímku), takže pro každou použijeme jeden program. Celou úlohu bude řídit také jeden program, říkejme mu organizační. Jeho úkolem bude také otáčet stolem. Jak bude vypadat spolupráce mezi programy? Jedna z možností je použít příznaky, které nazveme startx a statusx Program pro každou pozici může mít tuto strukturu: STEP zacatek IF

N

start3

THEN

JMP TO

zacatek

OTHRW

SET

status3

24

F0.3 start podprogramu 3 F1.3 status podpgm. 3 – bezi


STEP start zde se odehraje technologie až do fáze, kdy lze otočit stolem (už nic nepřekáží, ale činnost pracoviště ještě úplně skončit nemusela) . . RESET

status3

F1.3 status podpgm. 3 – bezi

STEP xxx zde se odehraje zbytek technologie, aby bylo pracoviště znovu připraveno ke startu nového cyklu . . STEP konec IF

NOP RESET

start3

JMP TO

zacatek

F0.3 start podprogramu 3

Hlavní, organizační program bude vypadat následovně: STEP init IF THEN

NOP RESET

start1


RESET

start2


RESET

start3


RESET

status1


RESET

status2


RESET

status3


SET

kelimky

P1 prisun kelimku

. .

. .

25


SET

plneni

P2 plneni materialem

SET

vicka

P3 vicka

. . STEP cyklus IF

NOP

THEN

SET

start1


SET

start2


SET

start3


status1


AND

status2


AND

status3


. . STEP bezi IF

. . THEN

NOP

STEP stul IF

N

status1


AND N

status2


AND N

status3


stul

O0.5 motor stolu

. . THEN

SET

. . následuje zastavení stolu apod. . . . 26


STEP znovu? IF

N

start1


AND N

start2


AND N

start3


. . THEN

JMP TO

cyklus

Teď komentář k tomu všemu: program pro pozici na otočném stole (říkejme mu podprogram, i když z pohledu systému FEC se jedná o stejně plnohodnotný program jako je hlavní, organizační) má na začátku krok s názvem zacatek, v něm čeká na zapnutí příznaku start3. Hlavní program na začátku cyklu (krok cyklus) zapne starty všech pozic (tedy také SET start3), takže podprogram se rozjede a odpoví zapnutím příznaku status3, podobně jako i ostatní podprogramy. Hlavní program přejede krok bezi (kontrola odpovědí všech odstartovaných podprogramů) a poté čeká, až bude moci otočit stolem (krok stul). Dočká se v okamžiku, kdy všechny podprogramy vypnou svoje statuty (v kroku, kde už nepřekáží otočení stolu, příkaz RESET status3) a otočí stolem. Během otáčení stolu se dokončí činnost všech podprogramů až do konce tak, aby mohly být znovu odstartovány. Najevo to dají vypnutím startux (tedy v naší ukázce v kroku konec dojde k RESET start3). Hlavní program poté, co zastavil stůl, zkontroluje (eventuelně i počká), až budou všechny činnosti dokončeny, a vrátí se na start nového cyklu (krok znovu?, skok JMP TO cyklus). Tato ukázka si neklade za cíl radit vám při tvorbě vaší úlohy, je to jen příklad, který by vám mohl pomoci při promýšlení toho, jak lze využít paralelní chod programů a komunikaci mezi nimi prostřednictvím příznaků. Samozřejmě, že podobnou funkci mohou mít i například registry, jejichž obsah je navzájem přepisován a testován oběma (nebo všemi) komunikujícími programy.

27


18 Podprogramy Ve FST můžeme používat též tzv. podprogramy. Jejich tvorba a struktura je shodná s programy, základní rozdíl je v tom, že podprogram už nemůže spouštět další podprogram. Při zakládání programu v editoru STL stačí uvést typ B (z německého Baustein) namísto P a rázem tvoříme podprogram. Takových podprogramů může být celkem 100 (od 0 do 99). Podprogram stačí ukončit příkazem PSE, který znamená konec podprogramu:

IF …… THEN … PSE Program, ve kterém chceme tento podprogram, řekněme třeba hned ten první (s označením B00) zavolat, bude vypadat například takto:

IF….. THEN

CMP0

Podprogram takto spuštěný se rozeběhne, po dojetí na výše uvedený příkaz PSE se zastaví a předá štafetu opět programu, který ho zavolal. Tento program čeká na toto „předání štafety“, aby mohl pokračovat.

28


19 Binární soustava Pracujeme-li s výrazy bit a bajt, bude dobré vysvětlit, co se tím míní. Představme si vláček s vagónky. Nultý poveze číslo 1 (nebo-li 20), první poveze 2 (21), druhý poveze 4 (22) a každý další vždy dvojnásobek toho, co předchozí. č.vagónku

7

6

5

4

3

2

1

0

kolik veze jeden

128

64

32

16

8

4

2

1

27

26

25

24

23

22

21

20

každý

tj.

Celý vlak veze tolik, kolik je na jednotlivých vagóncích, tj. maximálně 255. Celý vlak je jeden bajt, který se skládá z osmi bitů (vagónků). A teď si představme, že vlak je slovo výstupů a každý vagónek jeden jednotlivý výstup. Výstup Kolik znamená

O0.7

O0.6

O0.5

O0.4

O0.3

O0.2

O0.1

O0.0

128

64

32

16

8

4

2

1

27

26

25

24

23

22

21

20

jeden každý

tj.

Takže zapneme-li pouze výstup O0.0 a všechny ostatní jsou vypnuty, bude ve slově výstupů OW0 číslo 1. Zapneme-li ještě O0.4, bude ve slově výstupů OW0 číslo 17: Výstup Kolik znamená

O0.7

O0.6

O0.5

O0.4

O0.3

O0.2

O0.1

O0.0

128

64

32

16

8

4

2

1

27

26

25

24

23

22

21

20

jeden každý

tj. Součet (obsah bajtu) je

vypnut vypnut vypnut

16

vypnut vypnut vypnut

1

17

29


Znamená to tedy, že zapnout výstupy O0.4 a O0.0 a vypnout všechny ostatní O0.x lze příkazem: LOAD

V17

TO

OW0

nebo-li: nahraj číslo 17 do slova výstupů OW0. Naprosto shodně vypadá situace u vstupů. V následující tabulce je například situace, kdy je signál na vstupech I0.3, I0.5 a I0.7. Obsah vstupního slova IW0 je v tomto případě tedy 168: Vstup

I0.7

I0.6

I0.5

I0.4

I0.3

I0.2

I0.1

I0.0

Kolik znamená

128

64

32

16

8

4

2

1

27

26

25

24

23

22

21

20

128

bez

32

bez

8

bez

bez

bez

signálu

signálu

signálu

jeden každý

tj. Součet (obsah bajtu) je 168

signálu

signálu

Stejným způsobem lze pracovat i s ostatními jednobitovými operandy, například příznaky. V jejich případě mluvíme o tzv. 16-ti bitovém bajtu, tabulka bude mít tedy následující podobu (například pro FW13): Příznak

F13.15

F13.14

F13.13

F13.12

F13.11

F13.10

F13.9

F13.8

Kolik znamená

32768

16384

8192

4096

2048

1024

512

256

215

214

213

212

211

210

29

28

jeden každý

Tj. Příznak

Kolik znamená

F13.7

F13.6

F13.5

F13.4

F13.3

F13.2

F13.1

F13.0

128

64

32

16

8

4

2

1

27

26

25

24

23

22

21

20

jeden každý

tj.

30


20 Jak zadávat operandy? Na závěr ještě jedna poznámka k zadávání operandů v programu FST. Jakmile napíšete nějaký výraz, který program dosud nezná, považuje ho za symbolický operand (tj. váš název nějakého operandu systému) a vyzve vás k doplnění ostatních údajů, absolutního operandu a komentáře. Pokud se vám povede napsat absolutní název operandu (například I0.0), jste vyzváni k doplnění symbolického názvu a komentáře. Jediný výraz z těchto tří, který je povinný, je absolutní název operandu. Pokud ale chceme využít možností, které nám program nabízí, měli bychom začít oním symbolickým operandem například tstart, po výzvě doplnit absolutní operand – I0.0 (vstup I0.0) a komentář – I0.0 tlacitko start. Výzva po stisku F1 zmizí a vše se uloží do seznamu operandů (allocation list), ve kterém můžeme přirozeně editovat. Editace je možná například přímo při programování po stisku F7 z hlavního menu a pak volby edit allocation list. Právě v tomto místě můžeme například elegantně změnit přiřazení vstupů – pokud všude používáme výraz tstart a pak se rozhodneme tlačítko připojit na jiný vstup (nebo ho tam někdo připojil za nás), stačí v této tabulce přepsat (po stisku F2 – změna) přiřazení, tj. místo I0.0 například I0.7. Rázem se ve všech programech vše změní, aniž bychom museli hledat, kde všude se onen původní vstup I0.0 vyskytuje.

21 TCP/IP S rozvojem moderních technologií se ukázalo jako velice výhodné vybavit automaty rozhraním pro komunikaci pomocí protokolu TCP/IP. Automat vybavený tímto rozhraním může sdílet informace nejen s mnoha dalšími automaty vybavenými tímto rozhraním, ale i jinými zařízeními vybavenými tímto rozhraním. V dnešní době se jedná o např. o některé typy displejů, ale i o osobní počítače a servery. TCP/IP je protokol univerzální, takže nejsme při

31


komunikaci omezeni vzdáleností, ale je možné v případě potřeby komunikovat i pomocí Internetu třeba z jednoho kontinentu na druhý. Nejprve je potřeba vložit do projektu TCP/IP driver. To se provede v Driver Configuration, zvolí se Insert Driver a vybere se TCP/IP driver. Objeví se následující okno, kde se nastaví některé důležité údaje:

Pro správnou funkci všech jednotek v síti, je nutné nastavit pouze hodnotu IP address. Tato adresa se skládá ze čtyř číslic od 0 do 999 a každý počítač nebo automat musí mít jiné číslo. V našem případě má 192.168.2.44 jiný má třeba 192.168.2.45. Nyní klepneme na tlačítko OK a máme nainstalován TCP/IP driver a můžeme využívat výhod počítačové sítě. Nyní si předvedeme jak odeslat informace do jiného automatu a vyžádat si informace z jiného automatu.

32


Budeme potřebovat následující podprogramy a tak je vložíme do projektu pod uvedená čísla (viz. tabulka). Pravým tlačítkem myši klepneme ve stromu projektu na položku CFMs a zvolíme Import: Název IP_TABLE EASY_S EASY_R

číslo CFM 0 CFM 1 CFM 2

popis Vytvoří tabulku IP adres Odešle blok operandů do jiného automatu Vyžádá si blok operandů z jiného automatu

A nyní si předvedeme jak jednotlivé příkazy použít. Protože ve FST nepracujeme přímo s IP adresami, potřebujeme napřed do tzv. Tabulky IP adres zavést IP adresu automatu, s nímž budeme komunikovat. Budeme předpokládat, že jeho adresa je 192.168.2.45, je zapnutý a má nainstalován TCP/IP driver a je připojen do sítě. IF ... THEN

CMP 0 WITH

V1

-chceme zapsat do tabulky

WITH

V192

-1. část IP adresy

WITH

V168


WITH

V2


WITH

V45


33


Tak nyní máme uloženu IP adresu a můžeme vyslat blok operandů do vzdáleného automatu: IF ... THEN

CMP 1 WITH

V1

- Index v tabulce IP adres

WITH

V1

- Druh operandu

WITH

V10

-Počet operandů (max. 256)

WITH

V33

-Číslo 1. operandu (zde FW33)

WITH

V44

-Číslo kde se uloží ve vzdáleném aut.

WITH

V11

-do FW11 uloží stav příp. chybu

Tento příkaz odešle na IP adresu s indexem 1 deset flagwordů od čísla FW33 pro FW42. Ve vzdáleném automatu se uloží do flagwordů od indexu FW44 dále. Výsledek operace uloží do FW11. Další možnosti parametrů: Druh operandu: - 1 = flagword, 2 = vstupy, 3 = výstupy, 4 = registry, 11 = Strings

34


Poslední podstatnou funkcí je vyžádání bloku operandů ze vzdáleného automatu: IF ... THEN

CMP 1 WITH

V1

- Index v tabulce IP adres

WITH

V1

- Druh operandu

WITH

V10

-Počet operandů (max. 256)

WITH

V33

-Číslo 1. operandu (zde FW33)

WITH

V44

-Číslo operadu vzdáleného aut.

WITH

V11

-do FW11 uloží stav příp. chybu

Tento příkaz si vyžádá z IP adresy s indexem 1 deset flagwordů od FW44 po FW53 a uloží je v tomto automatu od čísla FW33 po FW42. Výsledek operace uloží do FW11. Další možnosti parametrů: Druh operandu: - 1 = flagword, 2 = vstupy, 3 = výstupy, 4 = registry, 11 = Strings

FESTO-CZ, 6/01

35

FST FEC. krátký úvod do programování v jazyce STL

Recommend Documents