книги / Программирование задач автоматического управления объектами на различных алгоритмических языках
..pdf
Рис. 3.18. Программа работы генератора импульсов на основе двух таймеров
Набейте, перенесите в оперативную память контроллера ZelioTwido программу, представленную на рис. 3.18, и запустите ее. После запуска этой программы лампа L1 должна мигать с частотой уставки 2t.
3.5.3. Счетчики
Функциональный блок счетчик используется для подсчета количества импульсов, поданных на его вход. При этом используют принцип прямого или обратного счета. В пакете TwidoSoft существует два вида счетчиков:
–обычного типа;
–быстрого счета.
Общая функциональная схема счетчиков двух типов показана на рис. 3.19.
61
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
б |
||
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.19. Функциональная схема счетчика: а – обычного типа; б – быстрого счета
Для этих счетчиков сигналы имеют следующее назначение. Для счетчика обычного типа:
%Ci – номер счетчика (от 0 до 127); R – входной сигнал обнуления;
S – уставка (при S = 1: %Ci.V=%Ci.Р );
CU – входной сигнал увеличения счета (каждый импульс увеличивает счет);
CD – входной сигнал уменьшения счета (каждый импульс уменьшает счет);
D – выходной сигнал при достижении заданной уставки (D = 1:
при %Ci.V=%Ci.Р);
F – выходной сигнал при обнулении счетчика (E = 1: при
%Ci.V=0);
ADJ – возможность настройки счетчика (Y/N);
E – выходной сигнал при переполнении счетчика (E = 1: при
%Ci.V<0 или %Ci.V>9999);
%Ci.V – текущее числовое состояние счетчика;
%Ci.P – конечноечисловое состояниесчетчика(установленное). Для счетчика быстрого счета:
IN – входной сигнал увеличения или уменьшения счета (в зависимости от режима счета);
R – входной сигнал обнуления;
D – выходной сигнал при достижении заданной уставки (D = 1:
при %Ci.V=%Ci.Р).
62
Для исследования характеристик счетчика обычного типа составим программу, структура которой показана в блоке 0 на рис. 3.20. Счетчики, как и другие функциональные блоки, требуют своего размещения с элементами сопряжения в отдельном программном блоке. Для размещения контура счетчика обычного типа в рабочем окне нулевого блока (RUNG 0) воспользуемся клавишей %С в позиции F11 окна Ladder Editor. После этого все входы и выходы счетчика подключим к элементам, указанным на схеме рис. 3.20.
Рис. 3.20. Программа исследования характеристик счетчиков
Описав по известной схеме все символы этой схемы (в том числе и самого счетчика), приступим к его конфигурации. Для этой цели установим курсор на контуре этого счетчика и двойным щелчком мыши раскроем окно Counters (счетчики), показанное на рис. 3.21. Затем в окне Counters %С этого меню поставим цифру 10, что соответствует номеру выбранного для этого счетчика. В строке Symbol автоматически запишется то имя счетчика, которое мы выберем для него в разделе описания символов. В окошке Preset надо записать число 4, что соответствует заданию для счетчика конечного числа
63
входных импульсов. После этого в окне набора параметров счетчика нужно нажать клавишу ОК.
Рис. 3.21. Структура окна установки параметров для счетчика обычного типа
После набора и запуска этой программы исследуем характер работы этого счетчика. Согласно схеме рис. 3.20, при нажатии кнопки К1 числовое содержание счетчика увеличивается, а копкой К2 это содержание уменьшается. Ввиду этого лампа L3, подключенная к выходу D счетчика, загорится только после четвертого нажатия на кнопку К1. Пятое нажатие на эту кнопку погасит лампу L3. Если после этого снова нажать один раз на кнопку К2, то лампа L3 опять загорится. Все последующие нажатия на эту кнопку снова гасят эту лампу. При пятом нажатии на кнопку К2 загорится лампа L2, подключенная к выходу Е счетчика. Эта лампа подает сигнал о переполнении счетчика в отрицательной числовой области (то же самое произойдет, если нажать на кнопку К1 9999 раз). Если после этого нажать на кнопку К1, то загорится лампа L4, подключенная к выходу F счетчика. Загорание этой лампы сигнализирует об обнулении счетчика после его переполнения. Если после этого снова нажать на К2, то лампа L2 снова загорится (счетчик снова переполнится). После четвертого нажатия на кнопку К1 опять загорится лампа L3. Кнопка К4 обнуляет счетчик при любом его состоянии.
Счетчики быстрого счета используются для подсчета количества входных высокочастотных импульсов с частотой до 5 кГц. В пакете TwidoSoft существует три вида таких счетчиков: %FC0, %FC1, %FC2. Эти счетчики используют только зарезервированные для них входы, обозначенные соответственно как %I0.2, %I0.3 и %I0.4. При составлении программы эта особенность должна быть учтена.
64
Счетчик быстрого счета разместим в рабочем окне первого блока (RUNG 1) программы, представленной на рис. 3.20. Для этого установим курсор на позицию F12 и после щелчка мыши по этой позиции в раскрывшемся окне Extented Ladder Palette выберем позицию %FC Fast Counter (быстрый счетчик).
Перенесем курсор на рабочее поле окна первого блока программы и установим этот счетчик в нужном месте схемы программы согласно рис. 3.20. Поскольку входной канал %I0.2 для этого счетчика заранее определен, вход IN этого счетчика непосредственно подключим к левой шине схемы. При этом кнопка К3 будет создавать входные импульсы для этого счетчика.
После привязки остальных компонентов схемы к этому счетчику приступим к вводу его необходимых параметров. Для этой цели установим курсор на контуре этого счетчика и двойным щелчком мыши раскроем окно Fast Counter (быстрый счетчик) (рис. 3.22).
Рис. 3.22. Структура окна установки параметров для счетчика быстрого счета
В окошке Fast Counter %FC этого меню запишем 0, что соответствует номеру, выбранному для этого счетчика. В строке Symbol автоматически запишется то имя счетчика (допустим FC1), которое мы выберем для него в разделе описания символов. В очерченной области Fast Counter Type этого окна точкой отметим позицию Up Counter (возрастающий счет), а в другой очерченной области Dedicated Input автоматически запишется %I0.2 Pulse Input, что означает резервирование вхо-
65
да по третьему каналу для импульсных сигналов. В окошке Preset надо записать число 4, что соответствует заданию для срабатывания счетчика четырех входных импульсов. После этого в окне набора параметров счетчиканужно нажать клавишу ОК.
После запуска дополненной быстрым счетчиком программы, представленной на рис. 3.20, исследуем работу счетчика быстрого счета. Для этого очень быстро нажмем 4 раза на кнопку К3, в результате чего загорится лампа L5, подключенная к выходу D этого счетчика. При продолжении подачи входных импульсов кнопкой К3 лампа L5 продолжит гореть. При нажатии на кнопку К6 счетчик обнулится при любом его состоянии.
3.5.4. Битовые контроллеры (командо-аппараты)
Битовый контроллер работает по принципу механического кулачкового командо-аппарата, в котором на каждом шаге цикла его работы кулачок замыкает (или размыкает) контакт управления ка- ким-либо приводом. В битовом контроллере на каждом шаге рабочего цикла задаются состояния выходных битов %Qi.j или трех внутренних битов %М0, %М1, %М2.
Общая функциональная схема битового контроллера в пакете
TwidoSoft показана на рис. 3.23.
Рис. 3.23. Функциональная схема битового контроллера в пакете TwidoSoft
На этой схеме сигналы имеют следующие обозначения:
%DR – символ для обозначения битового контроллера на схеме; i – номер битового контроллера (от 0 до 7);
66
R – возврат к нулевому шагу;
U – переход на следующий шаг;
F – регистрация (индикация) последнего шага; %DR.S – номер текущего шага.
Программа управления битовым контроллером задается матрицей управления, состоящей из восьми шагов, каждый из которых является шестнадцатибитовым словом. Структура окна матрицы управления показана на рис. 3.24.
Рис. 3.24. Структура окна матрицы управления битового контроллера
Управляющая матрица состоит из восьми шаговых строк (от Step 0 до Step 7) и битовых столбцов (от 0 до 15). В этой матрице битовые столбцы от 0 до 7 предназначены для управления соответствующими выходами %Qi.j контроллера (например, выход %Q0.1), с помощью которых можно зажечь определенную лампу стенда. Битовые столбцы от 13 до 15 предназначены для управления соответствующими входами этого контроллера (внутренние ячейки памяти %М0, %М1, %М2). Активность соответствующего бита матрицы задается установкой крыжика в его окне.
Принцип работы битового контроллера рассмотрим на примере задачи, структура которой представлена на рис. 3.25. По этой про-
грамме можно в определенной последовательности зажигать или гасить лампы стенда в зависимости от логической комбинации активных внутренних ячеек памяти этого контроллера.
67
Рис. 3.25. Программа исследования характеристик битового контроллера
В нашем примере битовый контроллер поместим в программном блоке RUNG 0. Для этого установим курсор на позиции F12 и уже известным способом из позиции %DRi-Drum перенесем его на поле указанного блока. В программном блоке RUNG 1 поместим пять контактов согласно схеме рис. 3.25.
После этого приступим к пошаговому программированию работы контроллера. Для этого установим курсор на контуре битового контроллера и двойным щелчком мыши раскроем окно Drum Controllers (см. рис. 3.24), в окошке Drum % DR которого оставим цифру 0 как выбранный номер битового контроллера. Строку Symbol оставим пустой. Дальше в окошке Number of Steps нужно поставить (или оставить) цифру 8. Этим мырезервируем 8 шаговуправленияконтроллером.
При конфигурировании программы для битового контроллера необходимо заполнить биты окон вывод (Outputs). Окна этих битов помечены соответствующими номерами (от Bit 0 до Bit 15). Биты от 0 до 7 предназначены для управления катушками, поэтому в этих окнах помещаем соответственно %Q0.0–%Q0.7. Три внутренних
68
битовых объекта %М0, %М1, %М2 размещаем соответственно в битовых окнах 13, 14 и 15. В соответствии с рис. 3.24 расставим крыжики в битовых окнах этой матрицы.
Набейте, перенесите в оперативную память контроллера ZelioTwido и запустите программу, представленную на рис. 3.25. После ее запуска при каждом нажатии на кнопку К1, подключенную к входу U, лампы L1–L8 должны мигать в соответствии с программой. Одновременно на каждом шаге программы наблюдаются скачки напряжения на стрелочном вольтметре. Величина этого напряжения определяется комбинацией активных окон для внутренних битовых объектов %М0, %М1, %М2. Первый шаг программы активирует объект %М0, в результате чего на вольтметр выводится число 550, а уже на третьем шаге при одновременной активизации элементов %М0 и %М1 выводится число 1650 и т.д.
3.5.5.Регистры сдвига
Впакете TwidoSoft существует два вида регистров сдвига:
– регистры сдвига битов;
– регистры сдвига строк.
3.5.5.1.Регистры сдвига битов (блок %SBRi)
Функциональный блок регистра сдвига битов (блок %SBRi) обеспечивает сдвиг влево или вправо битов в двоичном слове. Функциональная схема такого блока показана на рис. 3.26.
Рис. 3.26. Функциональная схема битового регистра сдвига
69
На этой схеме сигналы имеют следующие обозначения: %SBRi – символ для обозначения битового регистра сдвига на
схеме;
%SBRi.j – биты регистра сдвига;
i – номер битового регистра сдвига (от 0 до 7);
J – номер бита в слове регистра сдвига (от 0 до 15); R – входной сигнал обнуления всех битов;
CU – входной сигнал сдвига влево;
CD – входной сигнал сдвига вправо.
Принцип работы регистра сдвига рассмотрим на примере задачи, в которой при нажатии на кнопку К1 в нулевой бит регистра сдвига заносится единица. После чего при каждом нажатии на кнопку К1 должны последовательно загораться лампы L2–L7. При последовательном нажатии на кнопку К2 эти лампы должны загораться в обратном порядке. Структураэтойпрограммы представлена нарис. 3.27.
Рис. 3.27. Программа исследования характеристик регистра сдвига
70