Ngôn ngữ sơ đồ khối chức năng (FBD) và ứng dụng của nó

Một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất của PLC - bộ điều khiển logic khả trình, là ngôn ngữ đồ họa của sơ đồ khối chức năng FBD - Sơ đồ khối chức năng. Ngôn ngữ này, cùng với các ngôn ngữ khác của IEC 61131-3, chẳng hạn như ngôn ngữ logic bậc thang (LD), sử dụng trong kiến ​​trúc của nó một loại mạch điện tử.

Một chương trình được viết bằng ngôn ngữ này cho bộ điều khiển bao gồm một danh sách các mạch nhất định được thực hiện lần lượt từng mạch từ trên xuống dưới. Ngoài ra, có khả năng gán nhãn cho các chuỗi riêng lẻ, trong trường hợp này, việc sử dụng các hướng dẫn để đi đến nhãn sẽ có sẵn để thay đổi trình tự thực hiện chuỗi và tạo điều kiện và chu kỳ.

Do đó, một chương trình được viết bằng ngôn ngữ đồ họa FBD là một tập hợp các khối chức năng được kết nối với nhau, các đầu ra và đầu vào được kết nối bằng các đường truyền thông. Các đường truyền thông phản ánh các biến chương trình nhất định thông qua đó dữ liệu được trao đổi từ khối này sang khối khác.

Một khối riêng biệt mang một chức năng cụ thể (logic logic và, không phải là bộ đếm, bộ đếm, v.v.), trong khi một khối có thể có một số đầu ra và đầu vào. Ban đầu, các giá trị của các biến được đặt bởi các hằng hoặc từ các đầu vào đặc biệt và các đầu ra của chúng được kết nối thêm với các biến chương trình khác hoặc với các đầu ra của PLC.

Hình vẽ cho thấy một chương trình ví dụ được viết bằng ngôn ngữ sơ đồ khối chức năng FBD. Như bạn có thể thấy, một hình ảnh chương trình như vậy phản ánh rất rõ thuật toán, điều này làm cho ngôn ngữ này khá đơn giản và thuận tiện để phát triển phần mềm PLC.

Trong quá trình lập trình bằng ngôn ngữ FBD, cả hai khối tiêu chuẩn từ thư viện và khối được viết bằng FBD hoặc bằng các ngôn ngữ khác của tiêu chuẩn IEC 61131-3 đều được sử dụng. Một khối là một thành phần chương trình, một loại chương trình con, khối chức năng hoặc chức năng (logic logic KHÔNG NỔI, CÁCH HOẶC, GIÁ VÀ, bộ đếm thời gian, bộ đếm, kích hoạt, hoạt động toán học, xử lý tín hiệu tương tự, v.v.).

Trong các khối này, các biểu thức tạo thành chuỗi được biên dịch bằng đồ họa: khối tiếp theo được kết nối với đầu ra của một khối, sau đó là một khối khác và do đó các chuỗi được hình thành. Trong quá trình của mạch, thứ tự thực hiện của các khối tương ứng với thứ tự kết nối của chúng và kết quả của việc thực hiện mạch được đưa vào đầu ra PLC hoặc được ghi vào một số biến nội bộ.

Hãy xem xét một phần của chương trình được viết bằng ngôn ngữ FBD: Nhân với 4, sau đó chia cho A và viết kết quả vào kết quả biến. Trong mã giả, nó sẽ trông như thế này: result: = B * 4 / A. Cũng có thể thêm các đầu vào điều khiển đặc biệt Đầu ra EN và ENO vào các khối để điều khiển các cuộc gọi của các khối riêng lẻ: một số 0 logic được áp dụng cho đầu vào EN sẽ cấm cuộc gọi của khối này và đầu ra ENO trong trường hợp có lỗi sẽ thông báo về nó và do đó làm gián đoạn việc thực hiện mạch đến hết .

Như bạn có thể thấy, ngôn ngữ FBD cực kỳ trực quan, tiện lợi và do đó dễ học ngay cả bởi các chuyên gia ứng dụng không được đào tạo đặc biệt về khoa học máy tính. Mã được thực thi tuần tự, cấu trúc của các lệnh bên trong mã rất đơn giản, do đó chương trình được phát rất nhanh và tác vụ được thực thi một cách đáng tin cậy.

Có nhiều sửa đổi khác nhau của ngôn ngữ lập trình FBD, được đặc trưng bởi sự hiện diện của các hạn chế hoặc phần mở rộng nhất định.

Ví dụ, có một biến thể của FBC cho phép sử dụng các hàm thuần túy chỉ có một đầu ra mà không có các biến trung gian - một sửa đổi cho lập trình hàm.

Hoặc sửa đổi CFC (Biểu đồ chức năng liên tục), cho phép bạn đặt thứ tự thực hiện biểu đồ không chỉ trong một chuỗi tuần tự, mà theo quyết định của nhà phát triển phần mềm. Với CFC, nhà phát triển sẽ có nhiều tự do hơn, mặc dù mã dài hơn.

Xem thêm về chủ đề này:Ngôn ngữ lập trình PLC và nền tảng phần mềm tự động CoDeSys