Jazyk funkčního blokového diagramu (FBD) a jeho aplikace

Jedním z nejpopulárnějších programovacích jazyků PLC - programovatelných logických automatů, je grafický jazyk funkčních blokových diagramů FBD - Function Block Diagram. Tento jazyk, spolu s dalšími jazyky IEC 61131-3, například logický jazyk žebříčku (LD), používá ve své architektuře jakýsi elektronický obvod.

Program zapsaný v tomto jazyce pro ovladač sestává z určitého seznamu obvodů, které jsou prováděny jeden po druhém od shora dolů. Kromě toho existuje možnost přiřazení štítků k jednotlivým řetězcům, v tomto případě budou k dispozici pokyny k přechodu na štítek za účelem změny pořadí provádění řetězců a vytvoření podmínek a cyklů.

Program napsaný v grafickém jazyce FBD je tedy sadou funkčních bloků vzájemně propojených, jejichž výstupy a vstupy jsou spojeny komunikačními linkami. Komunikační linky odrážejí určité programové proměnné, prostřednictvím kterých se data vyměňují z jednoho bloku na druhý.

Samostatný blok nese specifickou funkci (logický „a“, „ne“, čítač atd.), Zatímco jeden blok může mít několik výstupů a vstupů. Zpočátku jsou hodnoty proměnných stanovovány konstantami nebo ze speciálních vstupů a jejich výstupy jsou dále spojeny s jinými programovými proměnnými nebo s výstupy PLC.

Obrázek ukazuje příklad programu napsaného v jazyce FBD funkčního blokového diagramu. Jak vidíte, tento obrázek programu velmi jasně odráží algoritmus, díky kterému je tento jazyk velmi jednoduchý a vhodný pro vývoj softwaru pro PLC.

Při programování v jazyce FBD se používají jak standardní bloky z knihoven, tak bloky napsané v FBD nebo v jiných jazycích standardu IEC 61131-3. Blok je programový prvek, druh podprogramu, funkční blok nebo funkce (logická „NE“, „NEBO“, „AND“, časovač, čítač, trigger, matematická operace, zpracování analogového signálu atd.).

Z těchto bloků jsou graficky kompilovány výrazy, které tvoří řetězy: další blok je spojen s výstupem jednoho bloku, pak dalšího bloku, a tak jsou vytvářeny řetězce. V průběhu obvodu odpovídá pořadí provádění bloků pořadí jejich připojení a výsledek provádění obvodu je buď přiváděn do výstupu PLC, nebo zapsán do nějaké vnitřní proměnné.

Zvažte část programu napsaného v jazyce FBD: Vynásobte 4, pak vydělte A a výsledek zapište do proměnného výsledku. V pseudokódu bude vypadat takto: výsledek: = B * 4 / A. Je také možné přidávat speciální řídicí vstupy EN a ENO výstupy do bloků pro řízení volání jednotlivých bloků: logická nula aplikovaná na vstup EN zakáže volání tohoto bloku a výstup ENO to bude hlásit v případě chyby, a tím přeruší provádění obvodu do konce .

Jak vidíte, jazyk FBD je mimořádně vizuální, pohodlný, a proto se snadno učí i aplikační specialisté, kteří nemají speciální školení v oblasti informatiky. Kód je prováděn postupně, struktura příkazů uvnitř kódu je jednoduchá, proto je program vysílán velmi rychle a úloha je prováděna spolehlivě.

Existují různé modifikace programovacího jazyka FBD, charakterizované přítomností určitých omezení nebo rozšíření.

Například existuje varianta FBC, která umožňuje použití čistě funkcí pouze s jedním výstupem bez přechodných proměnných - modifikace funkčního programování.

Nebo modifikace CFC (Continuous Function Chart), která vám umožňuje nastavit pořadí provádění grafu nejen sekvenčním řetězcem, ale podle uvážení vývojáře softwaru. S CFC získá vývojář větší svobodu, i když kód je delší.

Viz také toto téma:Programovací jazyky PLC a automatizační softwarová platforma CoDeSys