6.6. Блоки додаткової обробки
6.6.1. SCALING (сімейство Conditioning)
Даний функціональний блок призначений для масштабування числових величин. Він реалізовує лінійну залежність вихідної величини (OUT) від вхідної (IN) за формулою:
(6.41)
Графічно залежність виходу OUT від входу IN показана на рис.6.44. Мінімальні та максимальні вхідні (in_min, in_max) та вихідні (out_min, out_max) величини, відносно яких проводиться масштабування, задаються у вхідному параметрі PARA типу Para_SCALING. Тип даних Para_SCALING включає 4-ри поля типу REAL для завдання вхідних та вихідних меж, а також одне поле “clip” типу BOOL для визначення необхідності обмеження вихідної величини (див. рис.6.44).
Рис.6.44. Залежність масштабованого вихідного значення (OUT) від вхідного (IN) при обмеженні на вихідний сигнал (зліва, Clip=1) та без обмеження (праворуч, Clip=0) для блока SCALING
Функціонування блоку продемонструємо на прикладі масштабування вхідного аналогового сигналу від датчика температури з діапазоном 0-150ºС, який підключений до %IW0.1.1. Результат масштабування необхідно записати в змінну T1_R.
По замовченню, при опитуванні, сигнали від універсальних аналогових вхідних модулів перетворюються в діапазон 0-10000. Тобто вхідні межі будуть 0-10000, а вихідні 0-150. Для параметрів масштабування створюємо змінну T_PARA типу Para_SCALING, властивості VALUE для полів заповнюємо відповідно до рис.6.45 (зверху). Присвоїмо поле clip:=TRUE для обмеження по мінімуму та максимуму вихідної (масштабованої величини).
Вигляд програми користувача на FBD показаний на рис.6.45 (внизу). Створюється екземпляр функціонального блоку SCALE_T1 типу SCALING. Попередньо %IW0.1.1 перетворюється в тип REAL, відповідно до типу параметру IN функціонального блоку SCALING. Вихідний параметр STATUS потрібен для контролю за помилками, в прикладі не використовується.
Рис.6.45. Приклад використання функціонального блока SCALING для масштабування аналогового вхідного сигналу: зверху – опис структурної змінної T_PARA типу Para_SCALING, знизу – приклад програми на FBD
Аналогічним чином можна проводити масштабування вихідної величини.
6.6.2. Ланка транспортного запізнювання DTIME (сімейство Conditioning)
Функціональний блок DTIME призначений для реалізації ланки чистого (транспортного) запізнювання між входом IN та виходом OUT. Час запізнювання визначається значенням T_DELAY(рис.6.46)
Рис.6.46. Діаграма роботи DTIME
Рис.6.47. Приклад виклику блоку DTIME
Таблиця 6.35 Параметри блоку DTIME
| Вхідні параметри | ||
|---|---|---|
| IN | REAL | Вхідне числове значення |
| T_DELAY | TIME | Час запізнення |
| TR_I | REAL | Вхід ініціалізації |
| TR_S | BOOL | Команда ініціалізації |
| Вихідні параметри | ||
| OUT | REAL | Вихідне значення |
| BUFFER | ANY | Пам’ять для збереження значень (завжди повинен бути підключений до змінної) |
| STATUS | WORD | Слово стану |
Для розміщення даних транспортного запізнення між входом і виходом використовується змінна, яка підключається до виходу BUFFER. Ця змінна має тип ANY, враховуючи що розмір буфер може бути різним. Однак в більшості випадків розмір буфера буде більше ніж REAL, оскільки кількість значень в буфері буде більше 1-го. Тому в якості змінної рекомендується використовувати масив типу REAL. Наприклад, масив ARRAY [0..10] of REAL може вміщувати до 11 елементів.
Максимальна величина затримки розраховується за формулою:
(6.42)
де n - кількість значень, які можуть бути збережені в BUFFER, T_PERIOD - інтервал виклику функціонального блоку
6.6.3. Блок інтегрування INTEGRATOR (сімейство Conditioning)
Функціональний блок INTEGRATOR призначений для реалізації числового інтегрування за формулою:
(6.43)
де змінні з індексами old – значення на попередньому виклику, dt – інтервал між викликами блоку.
Даний блок повинен обов’язково викликатися на першому циклі ПЛК!
Рис.6.48. Приклад виклику блоку INTEGRATOR
Таблиця 6.36 Параметри блоку INTEGRATOR
| Вхідні параметри | ||
|---|---|---|
| IN | REAL | Вхідна змінна |
| GAIN | REAL | Коефіцієнт інтегрування |
| OUT_MIN | REAL | Нижня межа |
| OUT_MAX | REAL | Верхня межа |
| TR_I | REAL | Вхід ініціалізації (слідкування) |
| TR_S | BOOL | 1 = режим слідкування 0 = автоматичний режим |
| Вихідні параметри | ||
| OUT | REAL | Вихід |
| QMIN | BOOL | 1 = значення виходу досягнуло нижньої межі |
| QMAX | BOOL | 1 = значення виходу досягнуло верхньої межі |
6.6.4. Аперіодична ланка LAG_FILTER (сімейство Conditioning)
Функціональний блок LAG_FILTER призначений для реалізації аперіодичної ланки (1-го порядку), де вихід розраховується за формулою:
(6.44)
де змінні з індексами old – значення на попередньому виклику, dt – інтервал між викликами блоку, інші параметри наведені в таблиці 6.37.
Даний блок повинен обов’язково викликатися на першому циклі ПЛК.
Рис.6.49. Приклад виклику блоку LAG_FILTER та діаграма його роботи
Таблиця 6.37 Параметри блоку LAG_FILTER
| Вхідні параметри | ||
|---|---|---|
| IN | REAL | Вхідне значення |
| GAIN | REAL | Коефіцієнт підсилення |
| LAG | TIME | Стала часу |
| TR_I | REAL | Вхід ініціалізації (слідкування) |
| TR_S | BOOL | 1 = режим слідкування 0 = автоматичний режим |
| Вихідні параметри | ||
| OUT | REAL | Вихід |