Технические средства автоматизации: программирование контроллеров в среде ISaGRAF. Елизаров И.А - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Задачи программирования современных промышленных контроллеров достаточно специфичны и сложны и зачас-
тую требуют для их эффективного решения соответствующих инструментальных средств автоматизации программиро-
вания.
В настоящее время большинство фирм-производителей программируемых логических контроллеров (ПЛК) снабжа-
ют свою продукцию специализированным программным обеспечением для их программирования. Эти инструментальные
средства программирования, как правило, поддерживают международный стандарт на языки программирования ПЛК –
IEC 61131-3.
Стандарт IEC 61131-3 описывает два компонента: так называемые общие элементы (тип данных, переменные, стан-
дартные функции и блоки и др.) и собственно языки программирования. Языки программирования для контроллеров оп-
ределяются таким образом, что части прикладной программы могут быть запрограммированы на любом языке и скомпо-
нованы в единую исполняемую программу.
Стандарт IEC 61131-3 описывает синтаксис и семантику пяти языков программирования ПЛК:
1. Язык последовательных функциональных схем SFC (Sequential Function Chart) – графический язык, позволяет опи-
сать логику программы на основе чередующихся процедурных шагов и условных переходов, а также представить после-
довательно-параллельные задачи в понятной и наглядной форме. Основными элементами языка являются шаг и переход.
Шаг представляет собой набор операций над переменными. Переход – набор логических условий, определяющий пере-
дачу управления к другому шагу.
По внешнему виду описание на языке SFC напоминает хорошо известные логические блок-схемы алгоритмов, при
этом SFC предоставляет возможности построения сложных распараллеленных алгоритмов. Язык SFC является наиболее
важным из семейства языков стандарта IEC 61131-3. Однако SFC не имеет средств для описания шагов и переходов, и их
содержание должно быть выражено средствами других языков стандарта.
2. Язык функциональных блоковых диаграмм FBD (Function Block Diagrams) – графический язык, позволяет создать
программу практически любой сложности с использованием библиотечных функций (арифметических, тригонометриче-
ских, строковых) и функциональных блоков (логических, ПИД-регулирования, мультиплексоров и др.).
Программа на языке FBD выглядит как набор блоков, между входами/ выходами которых графически установлены
связи. Программирование сводится к выбору необходимых библиотечных функций и блоков и соединению их соответст-
вующих входов/выходов. В результате получается максимально наглядная и хорошо контролируемая программа.
3. Графический язык релейных диаграмм или релейной логики LD (Ladder Diagrams) является стандартизованным ва-
риантом класса языков релейно-контактных схем и применяется для описания логических выражений различного уровня
сложности. Логические выражения на этом языке описываются в виде контактов и катушек реле, которые широко приме-
нялись в области автоматизации в 60 – 70-х гг. ХХ в. Ввиду своих ограниченных возможностей язык дополнен такими
средствами, как таймеры, счётчики и др.
4. Язык структурированного текста ST (Structured Text) относится к классу текстовых языков высокого уровня и
предоставляет булевые и арифметические операторы, оператор ветвления if-then-else, операторы цикла. По мнемонике
язык ST похож на Паскаль. На его основе можно создавать гибкие процедуры обработки данных. Язык структурирован-
ного текста является основным для программирования последовательных шагов и переходов языка SFC.
5. Язык инструкций IL (Instruction List) – текстовый язык низкого уровня. Выглядит как типичный язык Ассемблера.
Язык IL позволяет создавать эффективные, оптимальные по быстродействию программы.
• Одной из самых распространённых инструментальных систем программирования контроллеров, реализующих
стандарт IEC 61131-3, является система ISaGRAF. Инструментальная система ISaGRAF относится к классу систем CASE-
типа (Computer Aided Software Engineering).
Система ISaGRAF включает в себя систему разработки (ISaGRAF Workbench) и систему исполнения (ISaGRAF
Target).
Общая структура системы ISaGRAF представлена на рис. 1.
Рис. 1
Система разработки предназначена для создания прикладных задач, исполняемых под управлением ядра ISaGRAF
на системах исполнения, и устанавливается на IBM PC – совместимом компьютере под управлением операционной сис-
темы семейства MS Windows. Система разработки компилирует проект в системно-независимый код – Target Independent
Code (TIC). TIC-код загружается через каналы коммуникаций (RS-232, RS-485, Ethernet TCP/IP) в целевую машину (кон-
троллер) для исполнения.
Система исполнения загружается или прожигается в ПЗУ целевой машины. Она включает в себя ядро ISaGRAF и
набор дополнительных модулей.
Ядро ISaGRAF реализует поддержку стандартных языков программирования ПЛК, набора стандартных функций и
функциональных блоков.
Коммукационный
интерфейс
Системные
функции
Пользовательские
функции и блоки
Интерфейс плат
ввода-вывода
Ядро ISaGRAF
ISaGRAF Workbench ISaGRAF Target

Страницы