Лекции по программированию контроллеров

Подождите немного. Документ загружается.

ЛЕКЦИИ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ КОНТРОЛЛЕРОВ

Биты ввода

Бит области ввода/вывода называется битом ввода (или входным битом), если он присваивается

Модулю ввода. Входные биты отражают состояние включения/выключения таких устройств, как

кнопочные переключатели, концевые переключатели или фотоэлектрические переключатели. В

Программируемом контроллере существует три способа регенерации состояния точек ввода:

обычная регенерация ввода/вывода, немедленная регенерация, или регенерация по команде

IORF(097).

Обычная регенерация ввода/вывода

Состояние точек ввода/вывода внешних устройств читается один раз за один цикл после выполне(

ния программы.

В следующем примере, CIO 000101 присвоен переключателю 1, внешнему переключателю, под(

ключенному к входной клемме Модуля ввода. Состояние ON/OFF переключателя 1 отражается в

CIO 000101 один раз в каждом из циклов.

Вследующем примере, бит CIO 000201 распределен приводу, т.е. внешнему устройству, подключен(

ному к выходной клемме Модуля вывода. Состояние ON/OFF CIO 000201 подается на внешнее уст(

ройство один раз за один цикл.

Немедленная регенерация

Когда для задания немедленной регенерации изменения команды перед командой устанавливает(

ся восклицательный знак и операндом команды является бит или слово, слово, содержащее бит или

само слово, будут регенерированы перед выполнением команды. Эта немедленная регенерация вы(

полняется в дополнение к обычной регенерации ввода/вывода один раз в каждом цикле.

Замечание Немедленная регенерация будет выполняться для входных битов, распреде_

ленныхтолько Базовым модулям ввода/вывода (за исключением Высокоско_

ростныхмодулей ввода/вывода C200H группы 2, Базовым модулям ввода/вы_

вода, установленным Панели Slave_ модулей удаленныхвводов/выводов) и не

будет выполняться для ВысокоскоростныхМодулей ввода/вывода, являю_

щихся Специальными модулями.

1,2,3... 1. Операнд _ бит

Непосредственно перед выполнением команды Программируемым

контроллером будет прочитано состояние 16 точек ввода/вывода,

соответствующих слову с указанным битом.

2. Операнд _ слово

Непосредственно перед выполнением команды Программируемым

контроллером будет прочитано состояние 16 точек ввода/вывода,

соответствующих указанному слову.

В следующем примере, слово CIO 000101 присвоено переключателю 1, внешнему переключателю,

подключенному к входной клемме Модуля ввода. Состояние ON/OFF переключателя 1 читается и

отражается в CIO 000101 непосредственно перед выполнением !LD 000101.

Вследующем примере, бит CIO 000201 распределен приводу, т.е. внешнему устройству, подключен(

ному к выходной клемме Модуля вывода. Состояние ON/OFF CIO 000201 передается приводу непо(

средственно после выполнения !OUT 000201.

Регенерация по команде IORF(097)

При выполнении команды IORF (097) (регенерация ввода/вывода) производится регенерация

входных битов в указанном диапазоне слов. Эта регенерация осуществляется в дополнение к обыч(

ной регенерации ввода/вывода, выполняемой один раз в каждом цикле.

Замечание По команде IORF (097) производится регенерация входных битов, распреде_

ленныхБазовым модулям ввода/вывода (за исключением Базовыхмодулей вво_

да/вывода, установленныхна ПанеляхSlave _ модулей удаленного ввода/выво_

да), Высокоскоростным модулям ввода/вывода C200H, группа 2, и другим вы_

сокоскоростным модулям ввода/вывода, являющимся Специальными

модулями.

При выполнении команды IOFR (097) осуществляется регенерация всех точек ввода/вывода в сло(

вах CIO 0000 ( CIO 0003 области ввода/вывода. Состояние точек ввода читается в Модулях ввода, со(

стояние битов вывода записывается в Модули вывода.

В следующем ниже примере, состояние точек ввода, соответствующих словам CIO 0000 и CIO 0001,

читается в Модулях ввода. (CIO 0002 и CIO 0003 распределены Модулям вывода.)

Основные концепции программирования

Программы и задачи

Программируемые контроллеры серии CS1 выполняют релейно-контактные (или ступенчатые)

программы, содержащиеся в задачах. В каждой из задач программа заканчивается командой END (001),

как это делается в обычных Программируемых контроллерах.

Задачи используются для определения порядка выполнения программ, так же, как для определения

условий выполнения прерываний.

Основная информация о командах

Программа составляется из команд. Концептуальная структура ввода данных в команду и вывода

данных из команды показывается на следующем ниже рисунке.

Присутствие питания

Присутствие питания является условием выполнения, используемым для управления выполнением

команд и командами, когда программа функционирует нормально. В релейно - контактной программе,

присутствие питания представлено состояниями ON/OFF на шине.

Команды ввода

Загружают команды, обозначающие логическое начало, и выводят на выход состояние выполнения.

Промежуточные команды вводят присутствие питания в качестве условия выполнения и выводят

присутствие питания в промежуточную команду или команду вывода.

Команды вывода

Команды вывода выполняют все функции, используя присутствие питания в качестве условия вы

полнения.

Состояния команд

Состояния команд - это особые состояния, относящиеся к полному выполнению команды, которые

выводятся с помощью следующих ниже команд. При наступлении момента принятия решения о

выполнении или невыполнении команды, состояния команд обладают приоритетом по отношению к

присутствию питания (P.F.). Выполнение команды может отменяться или команда может выполняться

различным способом в зависимости от состояний команды.

Состояния команд приводятся в исходное состояние (или отменяются) перед началом выполнения

каждой из задач, т.е. сбрасываются при изменении задачи.

Следующие ниже команды используются попарно для установки или отмены определенных состояний

команд. В каждой задаче должны присутствовать эти пары команд.

Флаги

В данном контексте флаг - это бит, исполняющий роль интерфейса между командами.

Входные флаги

Флаги дифференцирования

Флаги результата дифференцирования. Состояния этих флагов автоматически вводятся во все

дифференцированные вверх/вниз команды вывода и команды DIFU (013)/DIFD (014).

Флаг переноса (CY)

Флаг переноса используется в качестве неопределяемого операнда в командах смещения данных, а

также в командах сложения/вычитания.

Флаги специальных команд

Эти флаги включают обучающие флаги для команд FPD (269) и флагов разрешения коммуникационного

обмена в сети.

Выходные флаги

Флаги дифференцирования

Флаги результата дифференцирования. Состояния этих флагов автоматически выводятся из всех

дифференцированных вверх/вниз команд и команд UP (521)/DOWN (522).

Флаги состояний

Флаги состояний включают флаги Always ON/OFF, так же как и флаги, которые обновляются в

результате выполнения команды. В программе пользователя, эти флаги чаще указываются метками,

такими как ER, CY, , =, A1, A0, нежели адресами.

Флаги специальных команд

Эти флаги включают флаги Платы памяти и флаги завершения выполнения MSG (046).

Операнды

Операнды ( это стандартные параметры команд (окна в релейно-контактной схеме), используемые для

указания констант или содержания адресов памяти ввода/вывода. Выполнение команды может

производиться путем ввода адреса или константы в качестве операнда. Операнды классифицируются на

источники, адресаты или числовые операнды (номера).

Замечание Операнды также называются первым операндом, вторым операндом и т.д., начиная с

верхнего операнда в команде.

Расположение команд и условия выполнения

В следующей ниже таблице показано возможное расположение команд. Команды сгруппированы на

команды, которые требуют условий выполнения, и команды, которые не требуют условий выполнения.

Адресация областей памяти ввода/вывода

Адреса битов

Адрес дается в виде "CIO 000103". (слово 0001 бит 03)

Адрес слова

Пример

Адрес битов 00 - 15 в слове 0010 области CIO обычно указывается в следующем виде.

Адреса областейDMи EMуказываются с префиксами "D" и "E", как показано на следующем рисунке для

адреса D00200.

Пример

Адрес слова 2000 в текущем банке расширенной памяти данных обычно указывается в следующем виде:

Задание операндов

Текстовая строка

Данные в виде текстовой строки запоминаются в коде ASCII (кроме одного байта, предназначенного для

специальных символов) по порядку от крайнего левого до крайнего правого байта и от крайнего левого

до крайнего правого слова.

00 (Шестн.) (код NUL) запоминается в крайнем левом свободном байте последнего слова, если там

содержится нечетное количество знаков.

0000 (Шестн.) (2 кода NUL) запоминается в крайнем левом и крайнем правом свободном байте

последнего слова +1, если там содержится четное количество знаков.

Форматы данных

Далее представлены форматы данных, которые могут обрабатываться устройствами серии CS1.

Двоичные данные без знака

Значения в десятичном виде: от 0 до 65535

Значения в шестнадцатеричном виде: от 0000 до FFFF

Двоичные данные со знаком

Значения в десятичном виде: от (32768 до +32768

Значения в шестнадцатеричном виде: от 8000 до 7FFF

Двоично-десятичные данные (десятичные в двоичном коде)

Десятичные данные с плавающей запятой

Знак (бит 31) 0: положительное число, 1: отрицательное число.

Мантисса. Мантисса включает 32 бита от бита 00 до бита 22 и обозначает часть после десятичного знака

1. __... в двоичном виде.

Показатель степени (Экспонента). Показатель степени включает 8 битов от бита 23 до бита 30 и

обозначает n в выражении 2n в двоичном виде.

Замечание Этот формат соответствует стандарту IEEE754 для данных с плавающей запятой и

используется только в командах, преобразующих или вычисляющих данные с плавающей запятой.

Двоичные данные со знаком

В двоичных данных со знаком, крайний левый бит обозначает знак двоичного числа, состоящего из 16

битов. Значение выражено 4 знаками в шестнадцатеричном виде.

Положительные числа

Число является положительным или равно нулю, если крайний левый бит равен нулю (OFF). В

шестнадцатеричном виде это выражается как 0000 ( 7FFF.

Отрицательные числа

Число является отрицательным, если крайний левый бит равен единице (ON). В шестнадцатеричном

виде это выражается как 8000 ( FFFF. Абсолютное значение отрицательного числа (десятичное)

выражается как дополнение до 2 (т.е. в дополнительном коде).

Пример

Если отрицательное число равно (19 в десятичном виде, дополнительный код абсолютного значения 19

(0013 шестн.) равен:

FFFF ( 0013 (шестн.) + 0001(шестн.) = FFED.

Дополнения

Обычно, термин дополнение по основанию "x" относится к числу, являющемуся результатом действия,

когда все цифры в разрядах заданного числа вычитаются из "x(1", а затем к крайней справа цифре

прибавляется 1. (Например: дополнением к числу 7556 по основанию 10 является 9999 (7556 +1 + 2444.)

Дополнение применяется для выражения вычитания и других функций как сложения.

Пример

В выражении 8954 ( 7556 + 1398, 8954 + (дополнение по базе 10 от 7556) = 8954 + 2444 = 11398. Если

опустить крайний левый бит, мы получаем результат вычитания.

Дополнения двоичного числа

Дополнение двоичного числа ( это дополнение по основанию 2. Здесь мы производим вычитание всех

цифр из 1 (2 ( 1 = 1) и прибавляем 1.

Пример

Дополнением к двоичному числу 1101 является 1111 (F шестн.) ( 1101 (D шестн.) + 1 (1 шестн.) = 0011

(3 шестн.). Следующее ниже показывает это значение, выраженное четырехзначным

шестнадцатеричным числом.

Дополнением b (шестн.) по основанию 2 к числу a (шестн.) является FFFF (шестн.) ( a (шестн.) + 0001

(шестн.) = b (шестн.). Для определения дополнения b (шестн.) к числу "а" (шестн.) используйте

выражение b (шестн.) = 10000 (шестн.) ( a (шестн.).

Пример

Для вычисления дополнения по основанию 2 к числу 3039 (шестн.) используйте выражение 10000

(шестн.) ( 3039 (шестн.) = CFC7 (шестн.).

Для определения значения а (шестн.) из дополнения к числу b (шестн.) используйте простое выра(

жение a (шестн.) = 10000 ( b (шестн.).

Пример

Для вычисления фактического значения дополнения по базе 2 к числу CFC7 (шестн.) используйте

выражение: 10000 (шестн.) ( CFC7 (шестн.) = 3039 (шестн.).

Устройства серии CS1 обладают двумя командами: NEG (160) (ДОПОЛНЕНИЕПООСНОВАНИЮ2)

и NEGL (161) (ДВОЙНОЕ ДОПОЛНЕНИЕПООСНОВАНИЮ 2), которые могут применяться для вы(

числения дополнения к числу или для вычисления числа из его дополнения.

Двоично%десятичные данные со знаком

Двоично(десятичные данные со знаком ( это специальный формат, который используется для вы(

ражения отрицательных двоичных чисел в двоично(десятичном коде. Хотя этот формат находит

применение, он строго не определен и зависит от конкретных условий применения. Устройства

серии CS1 поддерживают следующие команды для преобразования форматов данных: BINS (470) (

двоично(десятичные числа со знаком в двоичные числа;

BISL (472) ( двойные двоично(десятичные числа со знаком в двоичные числа;

BCDS (471) ( двоичные числа со знаком в двоично(десятичные числа;

BDSL (473) ( двойные двоичные числа со знаком в двоично(десятичные числа.

9%1%6 Разновидности команд

Существуют следующие ниже разновидности команд, позволяющие различать условия выполне(

ния и выполнять регенерацию данных после выполнения команды (немедленная регенерация).

9%1%7 Условия выполнения

Команды CS1 делятся на следующие типы:

• Недеффиренцированные команды, выполняемые в каждом цикле

• Дифференцированные команды, выполняемые один раз

Недифференцированные команды

Команды вывода, требующие условий выполнения, выполняются один раз в каждом из циклов при

наступлении условий выполнения (ON или OFF).

Команды ввода, создающие логический старт, и промежуточные команды, читающие состояние

бита, производящие сравнения, тестирующие биты иливыполняющиедругиетипыобработки в ка(

ждом из циклов. Если результатами выполнения операций является состояние ON, сигнал присут(

ствия питания подается на выход (т.е. условие выполнения переводится в состояние ON).