User Defined Function Blocks - tworzenie własnych bloków funkcyjnych w oprogramowaniu Cscape

Z tego artykułu dowiesz się:

• Czym są bloki UDFB,
• Jak stworzyć swój własny blok funkcyjny w oprogramowaniu Cscape,
• Jak przebiega proces tworzenia własnych bloków w Cscape
• Jakie możliwości oferują bloki UDFB

 

Czym są właściwie UDFB?
Jak sama nazwa wskazuje UDFB (User Defined Function Blocks) to bloki funkcyjne, które są tworzone przez użytkowników. To bardzo efektywny proces tworzenia kodu wielokrotnego użytku. Bloki te są obsługiwane zarówno w języku LD, ST, FDB oraz IL. Składają się one ze standardowych instrukcji. Do definiowania bloków konieczne jest korzystanie z oprogramowania Cscape w wersji 9.90 SP3 lub nowszej. (oprogramowanie można pobrać za darmo z naszej strony)

Porównanie bloku UDFB do podprogramu:

• Wywoływanie
  • Podprogramy są wywoływane za pomocą instrukcji call
  • UDFB mogą być umieszczane bezpośrednio w głównych blokach logicznych
• Instancje
  • Podprogramy mają jedną instancję
  • Bloki UDFB mogą mieć wiele instancji
• Zmienne
  • Podprogramy posiadają pojedynczy zestaw zmiennych
  • UDFB posiada zestaw zmiennych dla każdej instancji

 

Jak wygląda proces wprowadzania bloków UDFB?

1. Tworzenie własnego bloku UDFB
2. Użycie instancji bloku w schemacie logicznym
3. Proces debugowania pojedynczego przypadku
4. Namnażanie kolejnych instancji bloku UDFB, gdziekolwiek ich potrzebujesz w swoim programie

 

Jak wygląda proces tworzenia bloku UDFB

1. Nazwanie bloku UDFB
2. Przypisanie zmiennych wejściowych
3. Przypisanie zmiennych lokalnych dla danego bloku funkcyjnego
4. Przypisanie zmiennych wyjściowych
5. Stworzenie logiki

Zobaczysz teraz jak stworzyć prosty blok funkcyjny, który oblicza objętość cieczy w pionowym cylindrycznym zbiorniku. W przypadku tego bloku zmienne rozkładają się w następujący sposób:

• Zmienne wejściowe
  • Średnica zbiornika w jednostkach liniowych (np. metry)
  • Wysokość napełnienia zbiornika w jednostkach liniowych (np. metry)
• Zmienne lokalne
  • Brak
• Zmienne wyjściowe
  • Objętość cieczy w jednostkach sześciennych (np. metry3)

Aby obliczyć objętość, blok funkcyjny musi skorzystać z wzoru na pole podstawy zbiornika, które jest równe πr2.

 

Tworzenie bloku w Cscape
Przejdź teraz do oprogramowania Cscape, aby stworzyć swój blok funkcyjny.

Masz problemy ze środowiskiem Cscape? Zapraszamy na kurs PLC, gdzie od podstaw nauczysz się jak pracować w tym środowisku.

Zanim rozpoczniesz, upewnij się że masz włączoną logikę drabinkową opartą na tagach. Aby to zrobić wejdź w menu Tools, następnie wybierz Application Settings. Upewnij się, że zaznaczone na zdjęciu poniżej okienko jest wybrane. Jeżeli nie jest, to wybierz je i następnie zatwierdź przyciskiem OK.

Wybieranie logiki drabinkowej opartej na tagach

Następnie, aby utworzyć nowy projekt z językiem drabinkowym opartym na tagach kliknij przycisk File. Ukaże się następujące okno. Wybierz opcję zaznaczoną na zdjęciu poniżej i następnie kliknij przycisk OK.

Wybieranie opcji Advanced ladder

Po upewnieniu się, że wszystko jest poprawnie przygotowane przejdź do górnego rogu ekranu.

Wybieranie w menu opcji UDFB modules.

Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy na UDFB Modules i wybierz opcję New Enhanced Ladder Logic UDFB.

Dodawanie nowego bloku UDFB

Po wybraniu bloku nazwij go Liq_Vol. Po utworzeniu bloku funkcyjnego możesz zobaczyć ekran, który przypomina podprogram. (Pamiętaj, że to nie jest to samo).

Ekran bloku UDFB w oprogramowaniu Cscape

Dla wybranego bloku została utworzona nowa pozycja w oknie zmiennych naszego projektu.

Zaczynij od przypisania zmiennych potrzebnych do obliczenia objętości cieczy. W oknie Program Variables zaznacz blok Liq_Vol i kliknij go prawym przyciskiem myszy.

Deklaracja zmiennych w oknie program variables

Następnie wybierz opcję Add Variable w celu dodania zmiennej.

Dodawanie zmiennej w oknie program variables

Pokaże się okno z możliwością wyboru typu zmiennej. Tak jak na początku artykułu wspominaliśmy, mamy do wyboru zmienne wejściowe, lokalne oraz wyjściowe.

Wybór typu zmiennej

W przypadku naszego bloku musimy zdefiniować zmienne wejściowe oraz wyjściowe. Przejdź najpierw do zmiennych wejściowych. W tym celu wybierz pozycję Input Parameter.

Następnie zmień nazwę zmiennej na Diameter (oznaczający średnicę).

Przypisywanie nazwy zmiennej

Następnie zmień typ zmiennej na REAL

Zmiana typu zmiennej

W kolejnym kroku analogicznie jak wyżej dodaj kolejną zmienna wejściowa – Fill_Level. Ustaw jej typ również jako REAL.

Ostatnią zmienną, którą musisz dodać do swojego projektu jest objętość. Postępuj analogicznie jak w przypadku dwóch pierwszych zmiennych, tylko na początku zamiast Input Parameter wybierz Output Parameter, oznaczający zmienną wyjściową. W tym przypadku nazwij ją Volume oraz ustal jej typ jako REAL. Finalnie twoje okno zmiennych powinno wyglądać następująco:

Finalny wygląd okna ze zmiennymi

Następnie w oknie programu (przypominającym podprogram) dodaj styk normalnie otwarty i nazwij go s[6].

Kolejnym krokiem jest zdefiniowanie operacji matematycznej. W tym celu rozwiń menu Math Operations i wybierz blok Expression. Dodaj go do linii, w której masz styk s[6].

Dodawanie bloku operacji matematycznej do programu

Następnie konieczne jest zdefiniowanie wyrażenia matematycznego wewnątrz bloku. W tym celu kliknij na wcześniej dodany blok.

Definiowanie wyrażenia matematycznego wewnątrz bloku

W oknie Math Operations wpisz wyrażenie odpowiadające naszej szukanej objętości. Finalnie wyrażenie powinno mieć postać jak na zdjęciu niżej.

Finalna postać wyrażenia matematycznego wpisanego w bloku funkcyjnym

Blok zostanie zapisany w oknie [UDFBs]. Będziesz go mógł dodawać z poziomu menu.

Dodawanie bloku UDFB z poziomu menu

UWAGA: Za każdym razem, gdy używasz UDFB w logice, musisz nadać mu nazwę, ponieważ każda instancja UDFB ma unikalny zestaw zmiennych.

Następnie możesz przejść do okna Data Watch w celu sprawdzenia poprawności obliczeń. Kliknij na okienko odpowiadające za funkcję Data Watch.

Sprawdzanie poprawności bloku za pomocą funkcji Data Watch

Pokazane zostaną wartości naszych zmiennych oraz wartość wyjściowa – objętość. Możesz dowolnie zmieniać wartości i obserwować zmianę wyniku. Jak widać na załączonym zdjęciu obliczenia zostały wykonane poprawnie.

Obliczenia wykonane w bloku funkcyjnym

 

Możliwości oraz ograniczenia wynikające z zastosowania bloków UDFB:

• Można je łączyć szeregowo (maksymalnie 1 UDFB na szczebel w naszym programie)

  Szeregowe łączenie bloków UDFB

• Bloki UDFB mogą być chronione przez ochronę OEM
• Bloki UDFB mogą być zarówno importowane jak i eksportowane

Zachęcamy także do zapoznania się z pozostałymi możliwościami oprogramowania Cscape i nauki jego użytkowania podczas naszego darmowego kursu programowania PLC od podstaw.

Zobacz pełną wersję artykułu na Poradnik Automatyka.