Лекція 2.2 Програмування ПЛК (CoDeSys)

    FBD (Function Block Diagram) – це графічна мова програмування. Діаграма FBD дуже нагадує принципову схему електронного пристрою на мікросхемах. 

Мова FBD є проміжним між LD і CFC. Схема розбивається на смислові фрагменти, кожен з яких поміщається в рядок, що виглядає на зразок рядки мови LD, при цьому взаємне розташування блоків не так вільно, як в CFC. На відміну від мови CFC, дана мова прийнятий як стандарт. Його можна розглядати як спробу об'єднати визначеність черговості виконання операторів, притаманну мові LD з наочністю CFC. Мова малоприйнятний, застосовується за відсутності мови, подібного CFC на інших системах. Мова FBD більш популярний серед ПЛК Siemens, зокрема Siemens S7-200 в середовищі Step 7 MicroWin.

На відміну від LD «провідники» у FBD можуть проводити сигнали (передавати змінні) будь-якого типу (логічний, аналоговий, час і т.д.). 

Шини живлення на FBD діаграмі не показуються. Виходи блоків можуть бути подані на входи інших блоків або безпосередньо на виходи ПЛК. Самі блоки, показані на схемі як «чорні ящики», можуть виконувати будь-які функції. FBD-схеми дуже чітко відбивають взаємозв'язок входів і виходів діаграми. Якщо алгоритм одвічно добре описується з позиції сигналів, то його FBD-подання завжди виходить наочніше, ніж у текстових мовах. 

    FBD працює з послідовністю ланцюгів, кожен з яких містить логічний або арифметичний вираз, виклик функціонального блока, перехід або інструкцію повернення. Типовий приклад програми на FBD показаний на рис. 2.1. 

    Як і у мові LD робоча область складається з розділу оголошень змінних у верхній частині й розділу програми, яка складається з окремих ланцюгів. Ланцюг може складатися з одного або декількох компонентів у вигляді графічних об'єктів, з'єднаних між собою. Кожен компонент може бути операндом, функцією функціональним блоком, програмою й називається POU (Program Organization Unit – Програмний організатор об'єктів). Вибір об'єктів виконується за допомогою мишки шляхом її установки на відповідну кнопку на панелі інструментів і натискання на праву кнопку. Ланцюги відокремлюються лініями й мають номер, який відображається у її лівій частині.

Рисунок 2.1 – Вікно програми на FBD у середовищі програмування CoDeSys. Діаграма FBD із двох ланцюгів

     Діаграма FBD будується з компонентів, відображуваних на схемі прямокутниками. За замовчуванням графічний блок (прямокутник), що вставляється в ланцюг POU завжди логічний елемент AND, який можна перейменовувати й змінювати на блоки, наявні в бібліотеках. Входи POU зображуються ліворуч від прямокутника, виходи – праворуч. Усередині прямокутника вказується тип POU і найменування входів і виходів. Для примірника функціонального блока його найменування вказується зверху, над прямокутником. У графічних системах програмування прямокутник компонента може містити картинку, що відображає його тип. Розмір прямокутника залежить від числа входів і виходів і встановлюється графічним редактором автоматично. Приклад графічного надання примірника Blinker функціонального блока BLINK показаний на рис. 2.2.

Рисунок 2.2 – Графічне надання примірника функціонального блока

     Програма у FBD не обов'язково повинна представляти більшу єдину схему. Як і в LD, діаграма утвориться із множини ланцюгів, які виконуються один за одним. 

     В CoDeSys всі ланцюги одного POU відображаються в єдиному графічному вікні, пронумеровані й розділені горизонтальними лініями (рис. 2.1). Значення змінних, обчислені в одному ланцюзі, доступні в наступних ланцюгах відразу у тому самому робочому циклі.