لغة الرسم التخطيطي الوظيفية (FBD) وتطبيقاتها

واحدة من لغات البرمجة الأكثر شعبية من PLCs - وحدات تحكم المنطق القابلة للبرمجة ، هي لغة الرسوم البيانية لمخططات الكتلة الوظيفية FBD - مخطط كتلة الوظيفة. هذه اللغة ، إلى جانب لغات أخرى من IEC 61131-3 ، مثل على سبيل المثال لغة منطق السلم (LD)، يستخدم في بنيته نوع من الدوائر الإلكترونية.

يتكون البرنامج المكتوب بهذه اللغة لوحدة التحكم من قائمة معينة من الدوائر التي يتم تنفيذها واحدة تلو الأخرى من أعلى إلى أسفل. بالإضافة إلى ذلك ، هناك إمكانية لتخصيص التسميات لسلاسل فردية ، وفي هذه الحالة ، سيكون استخدام الإرشادات للانتقال إلى الملصق متاحًا لتغيير تسلسل تنفيذ السلاسل وخلق الظروف والدورات.

وبالتالي ، فإن البرنامج المكتوب بلغة الجرافيك FBD هو مجموعة من الكتل الوظيفية المتصلة ببعضها البعض ، والتي ترتبط مخرجاتها ومدخلاتها بخطوط الاتصال. تعكس خطوط الاتصال بعض متغيرات البرنامج التي يتم من خلالها تبادل البيانات من كتلة إلى أخرى.

تحتوي الكتلة المنفصلة على وظيفة محددة (منطقية "و" ، "لا" ، عداد ، إلخ) ، بينما يمكن أن تحتوي كتلة واحدة على العديد من المخرجات والمدخلات. في البداية ، يتم تعيين قيم المتغيرات بواسطة ثوابت أو من مدخلات خاصة ، ويتم توصيل مخرجاتها بشكل أكبر مع متغيرات البرنامج الأخرى أو بمخرجات PLC.

يوضح الشكل برنامج مثال مكتوب بلغة الرسم التخطيطي الوظيفية FBD. كما ترون ، فإن صورة البرنامج هذه تعكس بوضوح الخوارزمية ، مما يجعل هذه اللغة بسيطة ومناسبة تمامًا لتطوير برامج PLCs.

في عملية البرمجة بلغة FBD ، يتم استخدام الكتل القياسية من المكتبات والكتل المكتوبة بلغة FBD أو بلغات أخرى من معيار IEC 61131-3. الكتلة عبارة عن عنصر برنامج أو نوع من البرامج الفرعية أو كتلة وظيفة أو وظيفة (منطقية "NOT" أو "OR" أو "AND" أو مؤقت أو عداد أو مشغل أو تشغيل رياضي أو معالجة إشارة تمثيلية أو ما إلى ذلك).

من هذه الكتل ، يتم تجميع التعبيرات التي تشكل السلاسل بيانياً: يتم توصيل الكتلة التالية بإخراج كتلة واحدة ، ثم كتلة أخرى ، وبالتالي يتم تشكيل السلاسل. في سياق الدائرة ، يتوافق ترتيب تنفيذ الكتل مع ترتيب اتصالها ، ويتم تغذية نتيجة تنفيذ الدائرة إما إلى مخرجات PLC أو كتابتها إلى بعض المتغيرات الداخلية.

فكر في جزء من البرنامج مكتوب بلغة FBD: اضربه في 4 ، ثم قسّمه على A ، واكتب النتيجة في النتيجة المتغيرة. في pseudocode ، سيبدو كما يلي: النتيجة: = B * 4 / A. من الممكن أيضًا إضافة مدخلات تحكم خاصة مخرجات EN و ENO إلى الكتل للتحكم في مكالمات الكتل الفردية: سوف يحظر المنطق صفر المطبق على مدخل EN استدعاء هذه الكتلة ، وسيقوم خرج ENO بالإبلاغ عنها في حالة حدوث خطأ ، وبالتالي مقاطعة تنفيذ الدائرة إلى النهاية .

كما ترون ، لغة FBD بصرية للغاية ومريحة ، وبالتالي فهي سهلة التعلم حتى من قبل متخصصي التطبيقات الذين ليس لديهم تدريب خاص في علوم الكمبيوتر. يتم تنفيذ الكود بالتسلسل ، وبنية الأوامر داخل الكود بسيطة ، وبالتالي يتم بث البرنامج بسرعة كبيرة ويتم تنفيذ المهمة بشكل موثوق.

هناك العديد من التعديلات على لغة البرمجة FBD ، التي تتميز بوجود قيود أو ملحقات معينة.

على سبيل المثال ، هناك متغير من FBC يسمح باستخدام وظائف خالصة مع إخراج واحد فقط دون متغيرات وسيطة - تعديل للبرمجة الوظيفية.

أو تعديل CFC (Continuous Function Chart) ، والذي يسمح لك بتعيين ترتيب تنفيذ المخطط ليس فقط من خلال سلسلة متسلسلة ، ولكن بناءً على تقدير مطور البرامج. مع CFC ، يحصل المطور على مزيد من الحرية ، على الرغم من أن الكود أطول.

انظر أيضا في هذا الموضوع:لغات برمجة PLC ومنصة برمجيات أتمتة CoDeSys