Język schematów blokowych (FBD) | Kurs programowania w Codesys odc. 5

Z tego artykułu dowiesz się:

• czym jest język FBD,
• jakie bloki FBD można wykorzystać w Codesys,
• jak stworzyć pierwszy program w języku FBD.

Witaj w piątym odcinku odcinku kursu Codesys od podstaw. W poprzednim odcinku zdobyłeś/aś informacje na temat zmiennych. W tym odcinku kontynuujemy poznawanie języków programowania wg. normy IEC61131-3 w Codesys. Odcinek ten poświęcimy poznawaniu języka FBD.

Język FBD

Na początek garść teorii. Język FBD (ang. Function Block Diagram – funkcjonalny schemat blokowy) to graficzny język programowania bazujący na przepływie sygnału pomiędzy blokami funkcyjnymi, funkcjami oraz bramkami logicznymi. Przepływ sygnału w języku FBD odzwierciedlony jest za pomocą graficznego połączenia poszczególnych bloków funkcyjnych lub funkcji. W języku FBD, podobnie jak w LD, instrukcje realizowane są zaczynając od lewej strony, następnie od góry do dołu programu.

Język FBD a język LD

Filozofia działania obu języków jest bardzo podobna. Bazują one na graficznym przepływie sygnału pomiędzy poszczególnymi obiektami. Swoją popularność zawdzięczają przejrzystości zapisu, dzięki której kod stosunkowo niewielkich programów można szybko zrozumieć, nawet bez większego przygotowania programistycznego.

Przewaga języka FBD nad językiem LD zwiększa się wraz ze stopniem skomplikowania algorytmu sterującego. FBD jest łatwiejszy w interpretacji, m.in. ze względu na to, że każdej funkcji w języku FBD należy użyć jawnie.

Język FBD zabrania np. połączenia równoległego dwóch zmiennych w celu uzyskania funkcji OR. Aby uzyskać tę funkcję logiczną w FBD należy jawnie użyć odpowiedniej funkcji logicznej:

Funkcja OR w języku FBD, Codesys, źródło: ASTOR

 

Funkcja OR w języku LD, Codesys, źródło: ASTOR

Podobnie w przypadku innych funkcji logicznych np. AND. W języku FBD musisz używać ich jawnie:

 

Funkcja AND w języku FBD, Codesys, źródło: ASTOR

 

Funkcja AND w języku LD, Codesys, źródło: ASTOR

Sposób zapisu algorytmu sterującego w FBD sprawia, że w porównaniu do języka LD, łatwiej jest śledzić zmiany w programie i szukać ewentualnych błędów podczas debugowania. To tyle teorii na temat języka FBD. Przejdźmy teraz do praktyki.

Język FBD w Codesys

Podobnie jak w poprzednich, również w tym odcinku posłużymy się wbudowanym w Codesys symulatorem. Jeśli jednak czujesz chęć przetestowania Codesysa na prawdziwym sterowniku PLC, zapraszam do skorzystania ze specjalnego zestawu startowego ONE START dla uczestników kursu, w którym jest wszystko co potrzebne do rozpoczęcia Twojej przygody z programowaniem PLC w Codesys.

Zapraszam również do sekcji Tips&Tricks dla subskrybentów kursu, w którym znajdziesz wiele ciekawych wskazówek, między innymi wskazówki, jak za pomocą kilku kliknięć skonwertować program z symulatora Codesys na sterownik PLC Astraada One.

A w dzisiejszym odcinku w sekcji Tips&Tricks dowiesz się, jak jednym kliknięciem skonwertować program napisany w języku LD na program napisany w języku FBD. Ciekawe, prawda?

Zaczynajmy! Najpierw utwórz pierwszy program, w sposób opisany w pierwszym odcinku kursu. Podczas wyboru języka wybierz opcję FBD:

Tworzenie nowego projektu w Codesys, źródło: ASTOR

Następnie w drzewku projektu, przejdź do programu głównego PLC_PRG:

Program główny FBD w Codesys, źródło: ASTOR

Po prawej stronie okna zmiennych oraz edytora programu znajdziesz okno ToolBox, w którym znajdziesz najważniejsze elementy używane w języku FBD, pogrupowane w kilka zbiorów. Pierwszym z nich jest grupa General:

ToolBox w Codesys, źródło: ASTOR

Poznaj teraz poszczególne elementy grupy General:

Network – jest to podstawowa jednostka programu FBD. Umieścisz w niej poszczególne elementy Twojego algorytmu.

Box – reprezentuje funkcje oraz bloki funkcyjne. Element Box może odnosić się do zdefiniowanych już bloków funkcyjnych jak np. Timer TON lub reprezentować zdefiniowany przez Ciebie blok funkcyjny. O tym, jak tworzyć w Codesys własne bloki funkcyjne, dowiesz się w dalszej części kursu.

Box with EN/ENO – zasada jego działania jest dokładnie taka sama jak elementu Box. Posiada on natomiast dodatkowe wejście aktywacyjne EN oraz wyjście indykacyjne ENO. W przypadku, gdy na wejściu EN występuje sygnał 0 (FALSE), operacje zawarte w bloczku nie są wykonywane. Wykonywane są jedynie w przypadku, gdy na wejściu EN pojawi się sygnał 1 (TRUE). Jest to bardzo przydatna funkcjonalność pozwalająca kontrolować pracę poszczególnych bloków funkcyjnych.

Assignment – użyj tego elementu chcąc przypisać zmienną do wyjścia danego bloku funkcyjnego

Funkcja Assigment w Codesys, źródło: ASTOR

Jump – instrukcja skoku w dowolne miejsce w programie oznaczone daną etykietą. W dalszej części odcinka znajdziesz przykład zastosowania tej instrukcji

Return – instrukcja skoku na koniec programu

Input – instrukcja dodania dodatkowego wejścia do bloku funkcyjnego

Branch – za pomocą tej instrukcji możesz utworzyć dodatkową gałąź programu

Execute – bloczek, w którym możesz zdefiniować algorytm napisany w języku ST. Więcej na temat języka ST dowiesz się w kolejnych odcinkach kursu Codesys.

Przykład:

Bloczek Execute w FBD w oprogramowaniu Codesys, źródło: ASTOR

Kolejne grupy zakładki ToolBox zostały opisane w odcinku Język LD w Codesys, odc.3 i bloki funkcyjne w nich zawarte działają analogicznie zarówno w języku LD jak i FBD. Jeśli nie zdążyłeś/aś jeszcze się z nimi zaznajomić, polecam wrócić do odcinka nr 3, gdzie krótko opisaliśmy każdy z bloków funkcyjnych.

Przykład zastosowania elementu Jump w FBD w Codesys...

Zobacz pełną wersję artykułu na Poradniku Automatyka >>>

Zobacz poprzednie odcinku z kursu programowania w środowisku Codesys >>>