User Defined Function Blocks – tworzenie własnych bloków funkcyjnych w oprogramowaniu Cscape

Czym są włąściwie UDFB?

Jak sama nazwa wskazuje UDFB (User Defined Function Blocks) to bloki funkcyjne, które są tworzone przez użytkowników. To bardzo efektywny proces tworzenia kodu wielokrotnego użytku. Bloki te są obsługiwane zarówno w języku LD, ST, FDB oraz IL. Składają się one ze standardowych instrukcji. Do definiowania bloków konieczne jest korzystanie z oprogramowania Cscape w wersji 9.90 SP3 lub nowszej.

Oprogramowanie można pobrać za darmo z naszej strony

Porównanie bloku UDFB do podprogramu:

• Wywoływanie
  • Podprogramy są wywoływane za pomocą instrukcji call
  • UDFB mogą być umieszczane bezpośrednio w głównych blokach logicznych
• Instancje
  • Podprogramy mają jedną instancję
  • Bloki UDFB mogą mieć wiele instancji
• Zmienne
  • Podprogramy posiadają pojedynczy zestaw zmiennych
  • UDFB posiada zestaw zmiennych dla każdej instancji

Jak wygląda proces wprowadzania bloków UDFB?

1. Tworzenie własnego bloku UDFB
2. Użycie instancji bloku w schemacie logicznym
3. Proces debugowania pojedynczego przypadku
4. Namnażanie kolejnych instancji bloku UDFB, gdziekolwiek ich potrzebujesz w swoim programie

Jak wygląda proces tworzenia bloku UDFB

1. Nazwanie bloku UDFB
2. Przypisanie zmiennych wejściowych
3. Przypisanie zmiennych lokalnych dla danego bloku funkcyjnego
4. Przypisanie zmiennych wyjściowych
5. Stworzenie logiki

Zobaczysz teraz jak stworzyć prosty blok funkcyjny, który oblicza objętość cieczy w pionowym cylindrycznym zbiorniku. W przypadku tego bloku zmienne rozkładają się w następujący sposób:

• Zmienne wejściowe
  • Średnica zbiornika w jednostkach liniowych (np. metry)
  • Wysokość napełnienia zbiornika w jednostkach liniowych (np. metry)
• Zmienne lokalne
  • Brak
• Zmienne wyjściowe
  • Objętość cieczy w jednostkach sześciennych (np. metry³)

Aby obliczyć objętość, blok funkcyjny musi skorzystać z wzoru na pole podstawy zbiornika, które jest równe  πr².

Tworzenie bloku w Cscape

Przejdź teraz do oprogramowania Cscape, aby stworzyć swój blok funkcyjny.

Masz problemy ze środowiskiem Cscape? Zapraszamy na kurs PLC, gdzie od podstaw nauczysz się jak pracować w tym środowisku. ????

Zanim rozpoczniesz, upewnij się że masz włączoną logikę drabinkową opartą na tagach. Aby to zrobić wejdź w menu Tools, następnie wybierz Application Settings. Upewnij się, że zaznaczone na zdjęciu poniżej okienko jest wybrane. Jeżeli nie jest, to wybierz je i następnie zatwierdź przyciskiem OK.

Następnie, aby utworzyć nowy projekt z językiem drabinkowym opartym na tagach kliknij przycisk File. Ukaże się następujące okno. Wybierz opcję zaznaczoną na zdjęciu poniżej i następnie kliknij przycisk OK.

Po upewnieniu się, że wszystko jest poprawnie przygotowane przejdź do górnego rogu ekranu.

Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy na UDFB Modules i wybierz opcję New Enhanced Ladder Logic UDFB.

Po wybraniu bloku nazwij go Liq_Vol. Po utworzeniu bloku funkcyjnego możesz zobaczyć ekran, który przypomina podprogram.  (Pamiętaj, że to nie jest to samo).

Dla wybranego bloku została utworzona nowa pozycja w oknie zmiennych naszego projektu.

Zaczynij od przypisania zmiennych potrzebnych do obliczenia objętości cieczy. W oknie Program Variables zaznacz blok Liq_Vol i kliknij go prawym przyciskiem myszy.

Następnie wybierz opcję Add Variable w celu dodania zmiennej.

Pokaże się okno z możliwością wyboru typu zmiennej. Tak jak na początku artykułu wspominaliśmy, mamy do wyboru zmienne wejściowe, lokalne oraz wyjściowe.

W przypadku naszego bloku musimy zdefiniować zmienne wejściowe oraz wyjściowe. Przejdź najpierw do zmiennych wejściowych. W tym celu wybierz pozycję Input Parameter.

Następnie zmień nazwę zmiennej na Diameter (oznaczający średnicę).

Następnie zmień typ zmiennej na REAL

W kolejnym kroku analogicznie jak wyżej dodaj kolejną zmienna wejściowa – Fill_Level. Ustaw jej typ również jako REAL.

Ostatnią zmienną, którą musisz dodać do swojego projektu jest objętość. Postępuj analogicznie jak w przypadku dwóch pierwszych zmiennych, tylko na początku zamiast Input Parameter wybierz Output Parameter, oznaczający zmienną wyjściową. W tym przypadku nazwij ją Volume oraz ustal jej typ jako REAL. Finalnie twoje okno zmiennych powinno wyglądać następująco:

Następnie w oknie programu (przypominającym podprogram) dodaj styk normalnie otwarty i nazwij go s[6].

Kolejnym krokiem jest zdefiniowanie operacji matematycznej. W tym celu rozwiń menu Math Operations i wybierz blok Expression. Dodaj go do linii, w której masz styk s[6].

Następnie konieczne jest zdefiniowanie wyrażenia matematycznego wewnątrz bloku. W tym celu kliknij na wcześniej dodany blok.

W oknie Math Operations wpisz wyrażenie odpowiadające naszej szukanej objętości. Finalnie wyrażenie powinno mieć postać jak na zdjęciu niżej.

Blok zostanie zapisany w oknie [UDFBs]. Będziesz go mógł dodawać z poziomu menu.

UWAGA: Za każdym razem, gdy używasz UDFB w logice, musisz nadać mu nazwę, ponieważ każda instancja UDFB ma unikalny zestaw zmiennych.

Następnie możesz przejść do okna Data Watch w celu sprawdzenia poprawności obliczeń. Kliknij na okienko odpowiadające za funkcję Data Watch.

Pokazane zostaną wartości naszych zmiennych oraz wartość wyjściowa – objętość. Możesz dowolnie zmieniać wartości i obserwować zmianę wyniku. Jak widać na załączonym zdjęciu obliczenia zostały wykonane poprawnie.

Możliwości oraz ograniczenia wynikające z zastosowania bloków UDFB:

• Można je łączyć szeregowo (maksymalnie 1 UDFB na szczebel w naszym programie)

• Bloki UDFB mogą być chronione przez ochronę OEM
• Bloki UDFB mogą być zarówno importowane jak i eksportowane

Zachęcamy także do zapoznania się z pozostałymi możliwościami oprogramowania Cscape i nauki jego użytkowania podczas naszego darmowego kursu programowania PLC od podstaw.