PLCBeginner
| <- до лекцій | на основну сторінку курсу |
|---|---|
| <- Базові функціональні блоки | Стано-орієнтоване програмування -> |
Використання експертних функціональних блоків
Експертні входи/виходи
Логічний контролер M221 забезпечує: Чотири швидкі входи (% I0.0,% I0.1,% I0.6 і% I0.7) Два швидкі виходи контролерів, що містять транзисторні виходи (% Q0.0 і % Q0.1) Чотири швидкі виходи у контролерів TM221C40U і TM221CE40U (% Q0.0,% Q0.1,% Q0.2 і% Q0.3)
Контролери з релейними виходами не містять швидких виходів.
Експертні входи
X Функція доступна
– Функція не доступна
(1) %HSC2 доступна при конфігурації %HSC0 як Single Phase чи Not Configured.`
(2) %HSC3 доступна при конфігурації %HSC1 як Single Phase чи Not Configured.
(3) `Функція PTO fДоступна у контролерів з транзисторними виходами.
Експертні виходи
(1) Функція швидких виходів доступна лише у контролерів з транзисторними виходами.
(2) %PTO0 напрямок у режимі виходів CW/CCW, чи %PTO1 (не доступне якщо сконфігуровано %PTO0 у режимі виходів CW/CCW ), чи %PTOx напрямок у інших випадках.
(3) %Q0.2 і %Q0.3 швидкі виходи у контролерів TM221C40U і TM221CE40U.
(4) %PTO2 у контролерів TM221C40U і TM221CE40U, чи %PTOx напрямок у інших випадках.
(5) %PTO2 напрямок у режимі виходів CW/CCW у контролерів TM221C40U і TM221CE40U, чи %PTO3 (не доступне якщо сконфігурован %PTO2 у режимі виходів CW/CCW ) у контролерів TM221C40U і TM221CE40U, чи %PTOx напрямок у інших випадках.
Fast Counter (Швидкий лічильник)
Опис роботи
Функціональний блок Fast Counter виконує функції “лічильника вгору” або “лічильника вниз”. Він може рахувати передні фронти цифрових входів частотою до 5 кГц в обчислювальному режимі з одним словом або з подвійним словом. Оскільки функціональні блоки Fast Counter управляються певними апаратними перериваннями, підтримка максимальної частоти дискретизації сигналу може змінюватися в залежності від конкретної програми та конфігурації обладнання. Функціональні блоки Fast Counter % FC0, % FC1, % FC2 та % FC3 використовують визначені входи % I0.2, % I0.3, % I0.4 та % I0.5 відповідно. Ці біти не зарезервовані виключно для Fast Counter, тому слід враховувати, що вони можуть використовуватись іншими функціональними блоками.
| Параметр | Можливі значення | Опис |
|---|---|---|
| Used | Використовується в програмі | Якщо опція стоїть, цей функціональний блок (адреса) використовується в програмі |
| Address | Адреса об’єкта (%FCi) | Програма може вміщувати тільки обмежену кількість даних об’єктів. |
| Input | %IO.i | Визначений вхід, пов’язаний з цим екземпляром функціонального блоку. %IO.2…%IO.5 |
| Symbol | Символьна назва | Символьна назва об’єкта, асоційованого з швидким лічильником. |
| Configured | Рахувати вверх чи вниз | Можливі варіанти: Не використовується Рахувати вверх Рахувати вниз |
| Preset | Задане значення (%FCi.P чи %FCi.PD) | Може задаватись початкове значення: Для режиму з одним словом через змінну %FCi.P в діапазоні від 1 до 65535 , Для режиму з подвійним словом через змінну %FCi.PD в діапазоні від 1 до 4294967295. |
| Double Word | Режим з подвійним словом | Якщо опція стоїть, цей функціональний блок використовує режим з подвійним словом , інакше - з одним. |
| Comment | Коментар | Створення коментаря, асоційованого з швидким лічильником. |
Функціональний блок швидкого лічильника має наступні входи/виходи:
| Мітка | Значення | Опис |
|---|---|---|
| IN | Вхід доступності | В стані “1” плинне значення оновлюється у відповідності до імпульсів на фізичному вході. В стані “0” плинне значення не змінюється. |
| R | Вхід скидання лічильника | Ініціалізація блоку. Якщо R дорівнює 1, встановлює плинне значення лічильника рівним 0 для лічильника вверх, встановлює значення %FC.P чи %FC.PD для лічильника вниз. Також онуляє вихід %FC.D. |
| D | Індикатор досягнення уставки (вихід) | Виставляється в “1” якщо плинне значення %FCi.V чи %FCi.VD досягає значення уставки %FCi.P чи %FCi.PD для лічильника вверх, чи якщо плинне значення %FCi.V чи %FCi.VD досягають значення 0 для лічильника вниз. |
Fast Counters знаходяться в I/O Objects у розділі Tools вкладки Programing.
Розглянемо роботу швидких лічильників на прикладі:
%FC0 змінюватиме плинне значення по фізичному входу %I0.2. Він налаштований як лічильник вверх, тому з кожним імпульсом на %I0.2 плинне значення (%FC0.VD) буде зростати на 1. При використанні режиму з подвійним словом значення уставки (%FC0.PD) можна виставити доволі великим.
%FC1 змінюватиме плинне значення по фізичному входу %I0.3. Він налаштований як лічильник вниз, тому з кожним імпульсом на %I0.3 плинне значення (%FC0.V) буде зменшуватись на 1. Використовується режим з одним словом і значення уставки (%FC0.P) виставлене рівним 30000.
Після конфігурації швидких лічильників використовуємо їх у програмі користувача.
У відповідності до програми, швидкий лічильник %FC0 доступний завжди (завжди рахуватиме імпульси %I0.2). Якщо контакт %М100 замкнеться, плинне значення онулиться (%FC0.VD=0) і індикатор досягнення уставки також стане False. Котушка %М101 замкнеться, коли плинне значення досягне уставки (%FC0.VD=3000000000) при цьому індикатор досягнення уставки %FC0.D стане True.
Швидкий лічильник %FC1 доступний за умови, що контакт %М200 замкнений (рахуватиме імпульси %I0.3 при %М200=1 і не змінюватиме плинне значення при %М200=0). Якщо контакт %М201 замкнеться, плинне значення проініціалізується (%FC1.V=30000) і індикатор досягнення уставки стане False. Котушка %М202 замкнеться, коли плинне значення досягне 0 (%FC1.V=0) при цьому індикатор досягнення уставки %FC1.D стане True.
High Speed Counter (Високошвидкісний лічильник)
Опис роботи
Функціональний блок High Speed Counter в EcoStruxure Machine Expert - Basic може налаштовуватись на виконання однієї з наведених функцій
- Двофазний [Імпульс / Напрямок]
- Двофазний [Quadrature X1]
- Двофазний [Quadrature X2]
- Двофазний [Quadrature X4]
- Однофазний
- Вимір частотиr
Функціональний блок High Speed Counter працює з максимальною частотою 100 kHz для всіх методів вимірювання з діапазоном від 0 до 65535 в режимі з одним словом і від 0 до 4294967295 в режимі з подвійним словом. Він використовує визначенні входи/виходи. Перед використанням, функціональний блок потрібно провести ініціалізацію через High Speed Counter Assistant.
| Параметр | Можливі значення | Опис |
|---|---|---|
| Used | Використовується в програмі | Якщо опція стоїть, цей функціональний блок (адреса) використовується в програмі |
| Address | Адреса об’єкта (%HSCi) | Програма може вміщувати тільки обмежену кількість даних об’єктів. |
| Symbol | Символьна назва | Символьна назва об’єкта, асоційованого з швидким лічильником. |
| Configured | Рахувати вверх чи вниз | Можливі варіанти: Не використовується Рахувати вверх Рахувати вниз |
| Preset | Задане значення (%HSCi.P чи %HSCi.PD) | Може задаватись початкове значення: Для режиму з одним словом через змінну %HSCi.P в діапазоні від 1 до 65535 , Для режиму з подвійним словом через змінну %HSCi.PD в діапазоні від 1 до 4294967295. |
| S0 | Порогове значення | від 1 до 65535 для %HSCi.S0 та від 1 до 4294967295 для %HSCi.S0D. Порогове значення 0 використовується як компаратор з поточним значенням. Порогове значення 0 обов’язково має бути меншим за порогове значення 1 (%HSCi.S1). |
| S1 | Порогове значення | від 2 до 65535 для %HSCi.S1 та від 2 до 4294967295 для %HSCi.S1D. Порогове значення 1 використовується як компаратор з поточним значенням. Порогове значення 1 обов’язково має бути більшим за порогове значення 0 (%HSCi.S0). |
| Time Base | Часова база 100 ms чи 1 s для %HSCi.T | 100 ms чи 1 s для %HSCi.T Часова база частоти вимірювання. |
| Comment | Коментар | Створення коментаря, асоційованого з швидким лічильником. |
Функціональний блок високошвидкісного лічильника має наступні входи/виходи:
| Мітка | Значення | Опис |
|---|---|---|
| IN | Вхід доступності | В стані “1” функція лічильника виконується. В стані “0” функція лічильника не виконується. |
| S | Вхід виставлення на рівень уставки | Якщо S дорівнює 1: ініціалізує значення з уставкою для: Двофазний [Quadrature X1], Двофазний [Quadrature X2], Двофазний [Quadrature X4], чи Двофазний [Імпульс / Напрямок] з функцією підрахунку вниз; скидає значення в 0 для: Однофазний чи Двофазний [Імпульс / Напрямок] з функцією підрахунку вверх |
| F | Вихід переповнення | Виставляється в “1” якщо відбулось арифметичне переповнення плинного значення |
| U | Вихід напрямку підрахунку | Виставляється системою для двофазного режиму: 0 - вниз; 1- вверх |
| TH0 | Вихід спрацювання порогового значення 0 | Виставляється в “1” якщо плинне значення більше чи дорівнює пороговому значенню S0 (%HSCi.S0). |
| TH1 | Вихід спрацювання порогового значення 1 | Виставляється в “1” якщо плинне значення більше чи дорівнює пороговому значенню S1 (%HSCi.S1). |
Для правильної роботи програми користувача використовуйте TH0 і TH1 не більше одного разу в програмі.
Використання фізичних входів для для різних типів високошвидкісних лічильників наведено нижче.
Нижче наведена діаграма функціонування лічильника в режимі з одним словом.
Часова діаграма для двофазного режиму [Імпульс / Напрямок]
Приклад налаштування рефлекторних виходів:
| Рефлекторний вихід | Плинне значення < %HSC0.S0 | %HSC0.S0 <= Плинне значення < %HSC0.S1 | Плинне значення >= %HSC0.S1 |
|---|---|---|---|
| %Q0.2 | 0 | 0 | 1 |
| %Q0.3 | 1 | 1 | 0 |
(1) `Вхід IN виставляється в 1, тому запускається режим підрахунку вниз (%HSC0.U = 0, IB = 1)
(2) Плинне значення досягає 0 тому вихід F виставляється в 1 і %HSC0.V стане дорівнювати 65535 на наступному циклі підрахунку`
(3) Зміна на вході IB, тепер лічильник працюватиме в режимі підрахунку вверх, %HSC0.U = 1 `
(4) Вхід IB=1, тому лічильник працюватиме в режимі підрахунку вниз, а %HSC0.U стає 0`
(5) Вхід S стає 1 підчас роботи лічильника в режимі підрахунку, тому %HSC0.V ініціалізується до уставки %HSC0.P = 17 `
(6) Вхід S стає 0 і значення уставки %HSC0.P міняється на 20 `
(7) Вхід IN виставляється в 0 тому функція не активна, %HSC0.V не оновлюється `
(8) Вхід S стає 1, значення уставки оновлюється і береться до розрахунку (%HSC0.P = 20), також оновлюються рефлекторні виходи.
(9) Вхід IN виставляється в 1, тому функція перезапускається в режимі підрахунку вниз
(10) Порогове значення %HSC0.S1 виставляється рівним 17`
(11) Вхід S активує нове порогове значення S1 з наступного циклу підрахунку і скидає % HSC0.V до 0
(12) `Відбувається захоплення плинного значення %HSC0.V і %HSC0.C = 14
Потрібно врахувати: %HSC0.R і %HSC0.S мають бути TRUE і мати сконфігуровані рефлекторні виходи.
Часова діаграма для двофазного режиму [Quadrature X1], [Quadrature X2], [Quadrature X4]
Фізичний енкодер видає два сигнали, зміщенні на 90°, що дозволяє рахувати імпульси і визначати напрям обертання:
X1 - 1 рахунок на кожен цикл енкодера
X2 - 2 рахунки на кожен цикл енкодера
X4 - 4 рахунки на кожен цикл енкодера
Quadrature X1 `
Коли сигнал каналу A передує сигналу каналу B, плинне значення лічильника збільшується по передньому фронту каналу A. Коли сигнал каналу В передує сигналу каналу А, плинне значення лічильника зменшується по задньому фронту каналу A.
Quadrature X2
Лічильник збільшується чи зменьшується по кожному фронту каналу А, в залежності від того, сигнал якого каналу йде першим. За один цикл енкодера значення лічильника змінюється на 2.`
Quadrature X4 `
Лічильник збільшується чи зменьшується по кожному фронту каналу А і каналу В, в залежності від того, сигнал якого каналу йде першим. За один цикл енкодера значення лічильника змінюється на 4.
Часова діаграма для однофазного режиму
Приклад налаштування рефлекторних виходів:
| Рефлекторний вихід | Плинне значення < %HSC0.S0 | %HSC0.S0 <= Плинне значення < %HSC0.S1 | Плинне значення >= %HSC0.S1 |
|---|---|---|---|
| %Q0.2 | 0 | 1 | 0 |
| %Q0.3 | 1 | 0 | 1 |
(1) Вхід IN виставляється в 1, тому функція активується (%HSC0.U = 1, оскільки %HSC0 iлічильник вверх)
(2) %Q0.2 (Рефлекторний вихід) іTH0 стають в 1
(3) TH1 стає в 1 `
(4) Досягнуто максимального значення, тому на наступному підрахунку %HSC0.V скинеться на 0 і F стане 1 `
(5) Вхід S стає 1, плинне значення, %HSC0.V, стає 0`
(6) Функція не активна поки вхід IN = 0`
(7) Поки функція не активна, вхід S стає 1 і плинне значення онуляється
(8) Задаємо порогове значення S1 рівним 17`
(9) Вхід S = 1, тому з наступного підрахунку встановиться нове значення S1 w
(10) Вхід захоплення захоплення плинного значення стає 1, тому %HSC0.C = 17
Pulse (Генератор імпульсів)
Опис роботи
Функціональний блок Pulse використовується для генерації послідовності імпульсів. В EcoStruxure Machine Expert - Basic доступні два блоки Pulse на каналах %Q0.0 і %Q0.1, але лише у контролерів з транзисторними виходами. Для блоку можна задати кількість імпульсів або тривалість послідовності імпульсів. Конфігурується блок у Configuration → Pulse Generators.
| Параметр | Можливі значення | Опис |
|---|---|---|
| Used | Використовується в програмі | Якщо опція стоїть, цей функціональний блок (адреса) використовується в програмі |
| Address | Адреса об’єкта (%PLSi) | Програма може вміщувати тільки обмежену кількість даних об’єктів. |
| Symbol | Символьна назва | Символьна назва об’єкта, асоційованого з швидким лічильником. |
| Preset | Задане значення періоду (%PLSi.P) | Може задаватись початкове значення: Часова база = 1 s, %PLSi.P=1 or 2 Часова база = 10 ms, 1<=%PLSi.P<=200 Часова база = 1 ms, 1<=%PLSi.P<=2000 Часова база = 0.1 ms, 1<=%PLSi.P<=20000 |
| Num. Pulse | Кількість імпульсів (%PLSi.N, %PLSi.ND) | Щоб задати необмежену кількість імпульсів задайте %PLS.N чи %PLS.ND рівним 0. |
| Current | Поточний вихід (%PLSi.Q) | Може мати значення 0 чи 1. |
| Done | Імпульс зроблений (%PLSi.D) | В стані 1, генерація імпульсів завершена. Кількість імпульсів досягла уставки. Скидається або входом IN або виставленням 1 на вхід R. |
| Comment | Коментар | Створення коментаря, асоційованого з швидким лічильником. |
Функціональний блок генератор імпульсів має наступні входи/виходи:
| Мітка | Значення | Опис |
|---|---|---|
| IN | Вхід доступності | В стані “1” на фізичному виході генеруються імпульси. В стані “0” на фізичному виході 0. |
| R | Вхід скидання генератора | В стані “1”, виходи %PLSi.Q і %PLSi.D онуляються. Кількість імпульсів згенерованих за період T також онуляється. |
| Q | Вихід виконання генерації %PLSi.Q | В стані “1”, показує, що відбувається генерація імпульса на визначеному фізичному виході. |
| D | Вихід завершення генерації (%PLSi.D) | В стані “1”, генерація імпульсів завершена, необхідна кількість імпульсів досягнена. |
В наступній таблиці описані доступні періоди для генератора імпульсів:
| Часова база | Частота |
|---|---|
| 0.1 ms | 0.5 Hz…10000 Hz |
| 1 ms | 0.5 Hz…1000 Hz |
| 10 ms | 0.5 Hz…100 Hz |
| 1 s | 0.5 Hz…1 Hz |
Об’єкти генератора імпульсів: 
Період вихідного сигналу T розраховується як T = %PLSi.P x Часову базу.
При їх налаштуванні можливі наступні ситуації.
Якщо %PLSi.P:
- змінено, період вихідного сигналу зміниться в кінці поточного періоду .
- переводиться в 0, то генератор імпульсів зупиняється.
- виходить за допустимі межі, то параметр онуляється і генератор імпульсів зупиняється.
Якщо %PLSi.N (чи %PLSi.ND в режимі подвійного слова) :
- змінено, кількість імпульсів що мають згенеруватись застосовуються з наступного виконання блоку (%PLSi.D = 1 чи після %PLSi.R = 1).
- переводиться в 0, генерується нескінченна кількість імпульсів.
- виходить за допустимі межі, то параметр онуляється.
Часова діаграма для генератора імпульсів
(1) Вхід IN виставляється в “1”, тому імпульсний сигнал генерується на визначеному виході (%Q0.0), а %PLSi.Q стає “1”. `
(2) Досягається кількість імпульсів %PLS0.N (=4), тому вихід %PLS0.D стає “1” і генератор імпульсів зупиняється (%PLS0.Q = 0) `
(3) Вхід IN виставляється в 1, тому %PLS0.D онуляється`
(4) Вхід IN виставляється в “0”, тому фізичний вихід стає “0” і %PLS0.Q = 0 показує що блок не активний`
(5) `%PLS0.D виставляється в “0” шляхом зміни R на “1”
Приклад
Генератор імпульсів %PLS0 прив’язаний до виходу %Q0.0, працює в режимі з одним словом. Період імпульсу дорівнює 100ms (Preset 100 * Time Base 1ms).
В Rung0 задається кількість імпульсів, що має генеруватись.
Коли %M100 стане “1”, генератор почне працювати, на виході %Q0.0 стане “1”, також спрацює вихід Q функціонального блоку і %M102 стане “1”. Коли блок згенерує 5 імпульсів, вихід D, а отже і %М103, стане “1”, а %Q0.0 буде “0” і не мінятиметься. Щоб запустити нову чергу з 5 імпульсів треба подати “1” на вхід R, змінивши %М101.
Pulse Width Modulation (Широтно-імпульсна модуляція)
Опис роботи
Функціональний блок Pulse Width Modulation використовується для генерації імпульсу заданої ширини на визначеному виході %Q0.0 чи %Q0.1. Доступні лише у контролерів з транзисторними виходами. %PWM0 використовує вихід %Q0.0, а %PMW1 використовує вихід %Q0.1. Оскільки функціональний блок Pulse %PLS також може використовувати ці виходи, варто зазначити що один вихід може бути сконфігурований під будь-яку з цих функції, але не під обидві одразу. Конфігурується блок у Configuration → Pulse Generators.
| Параметр | Можливі значення | Опис |
|---|---|---|
| Used | Використовується в програмі | Якщо опція стоїть, цей функціональний блок (адреса) використовується в програмі |
| Address | Адреса об’єкта (%PWMi) | Програма може вміщувати тільки обмежену кількість даних об’єктів. |
| Symbol | Символьна назва | Символьна назва об’єкта, асоційованого з швидким лічильником. |
| Preset | Задане значення періоду (%PWMi.P) | Може задаватись початкове значення: %PWMi.P=1 якщо Часова база=1 s 1<=%PWMi.P<=100 якщо Часова база=10 ms 1<=%PWMi.P<=1000 якщо Часова база=1 ms 1<=%PWMi.P<=10000 якщо Часова база=0.1 ms |
| Duty cycle | Робочий цикл | Робочий цикл управляється об’єктом %PWMi.R, і показує процентне відношення стану “1” сигналу до загальної його тривалості. Ширина стану “1” (Tp) розраховується так: TP = T x (%PWMi.R/100). %PWMi.R задається з програми користувача. |
| Comment | Коментар | Створення коментаря, асоційованого з швидким лічильником. |
Функціональний блок має лише вхід IN (В стані “1” на фізичному виході генеруються імпульси. В стані “0” на фізичному виході 0) .
В наступній таблиці описані доступні періоди для генератора імпульсів:
| Часова база | Частота |
|---|---|
| 0.1 ms | 1 Hz…10000 Hz |
| 1 ms | 1 Hz…1000 Hz |
| 10 ms | 1 Hz…100 Hz |
| 1 s | 1 Hz…1 Hz |
Об’єкти генератора імпульсів: 
При їх налаштуванні можливі наступні ситуації.
Якщо %PWMi.P:
- змінено, період вихідного сигналу зміниться в кінці поточного періоду .
- переводиться в “0”, то блок зупиняється.
- виходить за допустимі межі, то параметр онуляється і блок зупиняється.
Якщо %PWMi.R:
- задається 0, то блок зупиняється, на фізичному виході “0”.
- задається 100, то на фізичному виході постійна “1”.
- змінено, співвідношення сигналів зміниться в кінці циклу.
- переводиться в 0, генерується нескінченна кількість імпульсів.
- виходить за допустимі межі, то параметр онуляється.
Часова діаграма для генератора імпульсів
(1) Співвідношення блоку PWM (%PWMi.R) задається як 20%, IN = 0 тому блок не активний.
(2) Вхід IN виставляється в “1”, тому вихід PWM активується
(3) Запрограмована ширина імпульсу (Tp) змінюється параметром %PWM.R
(4) Вхід IN виставляється в “0”, тому функція PWM function зупиняється
| <- до лекцій | на основну сторінку курсу |
|---|---|
| <- Базові функціональні блоки | Стано-орієнтоване програмування -> |