Стандарт IEC 61131-3 на языки программирования контроллеров.  

Стандарт МЭК 61131-3 устанавливает пять языков программирования ПЛК, три графических и два текстовых. Первоначально стандарт назывался IEC 1131-3 и был опубликован в 1993 г. но в 1997 г. МЭК (IEC) перешел на новую систему обозначений и в названии стандарта добавилась цифра "6".

Основной целью стандарта было повышение скорости и качества разработки программ для ПЛК (см. раздел "Развитие программных средств автоматизации"), а также создание языков программирования, ориентированных на технологов, обеспечение соответствия ПЛК идеологии открытых систем, исключение этапа дополнительного обучения при смене типа ПЛК.

Системы программирования, основанные на МЭК 61131-3, характеризуются следующими показателями:

- надежностью создаваемого программного обеспечения. Надежность обеспечивается тем, что программы для ПЛК создаются с помощью специально предназначенной для этого среды разработки, которая содержит все необходимые средства для написания, тестирования и отладки программ с помощью эмуляторов и реальных ПЛК, а также множество готовых фрагментов программного кода;

- возможностью простой модификации программы и наращивания ее функциональности;

- переносимостью проекта с одного ПЛК на другой;

- возможностью повторного использования отработанных фрагментов программы;

- простотой языка и ограничением количества его элементов.

Языки МЭК 61131-3 появились не как теоретическая разработка, а как результат анализа множества языков, уже используемых на практике и предлагаемых рынку производителями ПЛК. Стандарт устанавливает пять языков программирования со следующими названиями:

- структурированный текст (ST - Structured Text);

- последовательные функциональные схемы (SFC - "Sequential Function Chart");

- диаграммы функциональных блоков (FBD - Function Block Diagram);

- релейно-контактные схемы, или релейные диаграммы (LD - Ladder Diagram);

- список инструкций (IL - Instruction List).

Графическими языками являются SFC, FBD, LD. Языки IL и ST являются текстовыми.

Языки МЭК 61131-3 базируются на следующих принципах:

- вся программа разбивается на множество функциональных элементов - Program Organization Units (POU), каждый из которых может состоять из функций, функциональных блоков и программ. Любой элемент МЭК-программы может быть сконструирован иерархически из более простых элементов;

- стандарт требует строгой типизации данных. Указание типов данных позволяет легко обнаруживать большинство ошибок в программе до ее исполнения;

- имеются средства для исполнения разных фрагментов программы в разное время, с разной скоростью, а также параллельно. Например, один фрагмент программы может сканировать концевой датчик с частотой 100 раз в секунду, в то время как второй фрагмент будет сканировать датчик температуры с частотой один раз в 10 сек;

- для выполнение операций в определенной последовательности, которая задается моментами времени или событиями, используется специальный язык последовательных функциональных схем ( SFC);

- стандарт поддерживает структуры для описания разнородных данных. Например, температуру подшипников насоса, давление и состояние "включено-выключено" можно описать с помощью единой структуры "Pomp" и передавать ее внутри программы как единый элемент данных;

- стандарт обеспечивает совместное использование всех пяти языков, поэтому для каждого фрагмента задачи может быть выбран любой, наиболее удобный, язык;

- программа, написанная для одного контроллера, может быть перенесена на любой контроллер, совместимый со стандартом МЭК 61131-3.

 

96. Инструментальные средства разработки ППО контроллеров. Этапы разработки приложений для контроллеров с использование CASE-средств (на примере ISaGRAF).

Дл разработки ППО контроллеров используют языки стандарта МЭК 61131-3. Он устанавливает пять языков программирования со следующими названиями:

- структурированный текст (ST - Structured Text) - екстовый язык программирования, схожий с языком высокого уровня (С, Pascal). Язык ST удобен для реализации сложных вычислений, циклов и условий, для работы с аналоговыми сигналами.;

- последовательные функциональные схемы (SFC - "Sequential Function Chart") - графический язык, приспособленный для создания последовательности этапов алгоритма работы. Каждый этап реализуется на любом удобном для пользователя языке. Язык удобен для создания алгоритмов управления сложными процессами, имеющими несколько ступеней, написания моделей автоматов;

- диаграммы функциональных блоков (FBD - Function Block Diagram) - рафический язык программирования. Все действия и операторы, используемые в данном языке, представляются в виде функциональных блоков (ФБ). ФБ имеют входы и выходы определенных типов, которые могут быть связаны между собой. Помимо стандартных ФБ пользователь может вставлять в алгоритм собственные POU, созданные в рамках данного проекта или реализованные в подключенных к проекту библиотеках.;

- релейно-контактные схемы, или релейные диаграммы (LD - Ladder Diagram) - графический язык программирования, использующий принципы построения электрических схем. С помощью элементов «контакт» и «катушка» пользователь собирает схему прохождения сигнала. Язык удобен для реализации логических алгоритмов работы с дискретными сигналами.;

- список инструкций (IL - Instruction List) - язык программирования, напоминающий ассемблер Siemens STEP7. Все операции производятся через ячейку памяти, «аккумулятор», в который программа записывает результаты произведенных действий.

В общем виде работы по созданию приложений в среде ISaGRAF могут быть разбиты на следующие этапы:

1. Создание проекта.

2. Создание программ.

3. Объявление переменных.

4. Редактирование программы.

5. Конфигурация ввода/вывода.

6. Установка опций приложения и параметров связи с контроллером.

7. Компиляция программ и создание кода приложения.

8. Симуляция и отладка приложения.

9. Загрузка приложения в контроллер.

 

⇐ Предыдущая28293031323334353637Следующая ⇒

Поделиться: