מפקחים לוגיים מתכננים (PLCs) נשארים עמוד השדרה של אוטומציה תעשייתית, שולטים בכל קווי ייצור דיסקרטיים לתהליכים מתמשכים מורכבים. בעוד שפות גרפיות כמו Ladder Diagram (LD) שלטו באופן מסורתי על התחום, המורכבות הגוברת של אלגוריתמי בקרה מודרניים דורש גישה יעילה וגמישה יותר של ניהול מערכות ההפעלה PCL (SCL), הידועה בדרך כלל כטקסט מובנה (ST) ב- IEC-3131, עונה על ידי תקן זה, כמו יישומי טקסט סטנדרטיים מתקדמים, כגון: CCL.

מה זה SCL?

(בשפה מבוססת מבנה) היא שפת תכנות ברמה גבוהה שהוגדרה על ידי תקן IEC 61131-3 הבינלאומי.It isתוכננה במיוחד עבור בקרים לוגיים בעלי יכולת גבוהה, אך היא מלווה בכבדות משפות תכנות קלאסיות בנויות.SCL משתמשת במס ברור, הכרחי הכולל לולאות (FLT:0, FLT:2), הצהרות מצב (Falduad 3-Freatrated LT-F9), שלא כמו גם תכונות מורכבות של טיפול (D) ו-FDILDLERD) אלגוריתמיות, כלומר:5, כלומר:

למרות ש-SCL משמש לעתים קרובות לסירוגין עם המונח "טקסט מובנה", חשוב לציין כי SCL הוא דיאלקקט ספציפי המותג של סימנס.הההבנה הליבה תואמים עם IEC 61131-3 ST, אבל סימנס מוסיף הרחבות כגון גישה חומרה ישירה, תפקוד מערכת שיחות, ושילוב עם TIA Portal הוא מאוד ניידת על פני משפחות סימנס STLC (S-1200, 000) ו-SCL עבור תוכניות סטנדרטיות אחרות, כמו גם כדי להתאמה אישית, כמו SLC, כמו גם ל-S.com, כלומר, עם ביצועים סטנדרטיים, , , , כלומר, , , , , , , , , , , , , עם , , , , , , , , , , , , , גירסאות סטנדרטיים, , , , , , , , , , , , קידוד זה יכול להיות משולב עם גירסאות סטנדרטיים, קידוד זה יכול להיות משולבות, קידוד זה יכול להיות נמוך יותר, עם גירסאות סטנדרטיים, קידוד זה יכול להיות משולב עם גירסאות סטנדרטיות גירסאות סטנדרטיות,

תכונות מפתח של SCL

עיצוב תכנות ומודולריות

SCL תומך באופן מלא בעקרונות של תכנות מודולרי.מהנדסים יכולים ליצור FLT:0 פונקציונליות 1LT (FC) ו-FLT:2functionblocksFLT 3 (FB) אשר מבססים לוגיקה שניתן להשיגה מחדש.כל פונקציה או בלוק יכול להיות בעל נתונים מקומיים משלו, פרמטרים, זיכרון פנימי זה מפחית באופן דרסטי את השכפול, סימולציות, ומאפשרות הפעלה אחת, לדוגמה, על ידי צוות, כדי להיות בעל מספר פעמים, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, ואפקטים, על ידי סימולציה, ואפקטים, ואפקטים, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על ידי סימולציות, כדי להגדיר מספר פעמים, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על ידי סימולציה, ואפקטים, לדוגמה, על בסיס קבוע, על ידי צוות, עבור מספר פעמים, על ידי סימולציה, על ידי סימולציה, ואפקטים, ואפקטים, עבור מספר פעמים, כמו גם על בסיס קבוע, עבור מספר פעמים, עבור מספר פעמים, כמו גם על בסיס קבוע, עבור מספר פעמים, כמו גם על בסיס קבוע, ואפקטים, כמו גם על בסיס קבוע, כמו גם על ידי סימולציות, כמו גם סימולציות

High-Level Syntax ו-Data Types

(ב) לשון טובה (ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

הגדלת פענוח ותאונות דיגנוסטיות

פורטל TIA מספק סביבה רבת עוצמה עבור מהנדסי SCL יכול להגדיר את ה- FLT:0breakpointsFLT:1 בקוד, לבצע תוכניות שלב אחר שלב, ולצפות ערכים משתנים בזמן אמת. "Online & Diagnostics" מראה מאפשר ניטור של מדינות פנימיות ללא עצירת PLC.

תאימות וזמינות

מכיוון ש-SCL לדבוק תקן IEC 61131-3, תוכניות שנכתבו ב-SCL יכולות להיות בשימוש מחדש על פני משפחות שונות של סימנס PLC, עם כמה התאמות, מותגים אחרים התומכים ב- ST. זה יכולת הגנה על ההשקעה של המהנדס בפיתוח קוד ומאפשר הגירה לפלטפורמות חומרה חדשות יותר.בנוסף, SCL משלבת באופן חלקה עם שפות IEC אחרות בתוך פורטל - אתה יכול לשלב עם פונקציות SCLdder או פונקציונליות גרפיות של DSD.

היתרונות של שימוש ב-SCL ב- PLC Programming

יעילות בפיתוח לוגיקה מורכב

כאשר עומדים בפני אלגוריתמים הכוללים תנאים מזוינים, חישובים מקיפים, או מניפולציה נתונים נרחבת, SCL מפחית באופן דרמטי את זמן הפיתוח בהשוואה לסולן דיגרמה.לאה אחת של FLT:19 ב SCL יכולה להחליף עשרות ממריצים מדרגות כי יהיה צורך להרחיב באופן ידני עבור כל אלמנט.לדוגמה, יישום מסנן ממוצע נע מעל 100 דגימות לוקח בערך 10 שורות של SCL, בעוד אותו לוגיקה בסולם יכול לעבור 200.

יכולת ושמירה

קוד SCL כתוב היטב קורא הרבה כמו פסאודוקוד, מה שהופך אותו נגיש מתכנתים מתחומים אחרים (למשל, C, Python) אשר לא יכול להיות מוסמך ב Ladder Diagram. Comments ניתן להכניס באינטרנט באמצעות (FLT:20 או לחסום הערות FLT:21 או לחסום הערות FLT:21 ântation ו שם מוסכמות נוספות לשפר את הבהירות זה חשוב במיוחד עבור תחזוקה לטווח ארוך, שבו מהנדסים לא מוכר במהירות כדי לשנות קוד המקורי צריך לשנות את העיצוב.

אחריות על פרויקטים

פונקציות ואבני תפקוד שנוצרו ב-SCL ניתן לייצא כספריות ולהשתמש בהן מחדש בפרויקטים מרובים.ארגונים יכולים לבנות מאגר פנימי של מודולים של בקרה מוכחת - כגון ממריצים מוטוריים, בקרים שסתום, או מטפלי תקשורת - שניתן לגרור אותם לפרויקטים חדשים.זה לא רק חוסך זמן אלא גם לאכוף סטנדרטיזציה ולהפחית את הסיכון של שגיאות החלת מחדש.

אינטגרציה עם מערכות בעלות גבוהה יותר

SCL מאפשר שילוב עם SCADA, MES ומערכות IT. השפה מאפשרת גישה ישירה בלוקים של תפקוד תקשורת (למשל, TCON, TSEND, TRCV) עבור TCP/IP, UDP, או OPC UA Data מבנים ניתן למפות כדי לעבד אובייקטים נתונים, המאפשר החלפת חלקה עם מסדי נתונים או פלטפורמות ענן.

יישומים מעשיים של SCL

קווי ייצור אוטומטיים

בקווי התאספות מהירה ואריזות, SCL משמש כדי רצף פעולות, לנהל את ההחלפה ולבצע בדיקות איכות.לדוגמה, בקר רובוטי איסוף ומיקום יכול להשתמש SCL כדי לחשב מסלולים, לטפל משוב חיישן, ולהתאים מהירויות המבוססות על וריאציות מוצר.היכולת לכתוב מכונות מורכבות מדינה עם FLT:22 הצהרות הופך את SCL אידיאלי עבור שליטה ⁇ כזה.

בקרת תהליכים בתעשיות כימיות ותעשייתיות

תהליכים מתמשכים דורשים רגולציה מדויקת של טמפרטורה, לחץ, זרימה ו- pH. SCL מצטיין ביישום אלגוריתמים PID, להאכיל קדימה, לולאות קזאק, ומתכונים אצווה.השפה תומכת במתמטיקה צף, פונקציות טריגונומטריות, וערכים לאחסון נתונים היסטוריים.תוכנית בקרת טמפרטורה כור, למשל, ניתן לכתוב ב-SCL כדי לטפל במספר אזורי חימום / קירור עם רווחים הסתגלות.

בניית מערכות אוטומציה

מערכות ניהול בנייה מודרניות מסתמכות על PLCs כדי לנהל את HVAC, תאורה, בקרת גישה, ניטור אנרגיה. SCL מאפשר למהנדסים ליצור אלגוריתמים תזמון מתוחכמות, אוורור מבוקר הביקוש, ואופטימיזציה מצמררת.היכולת לעבד מערךים גדולים של נתוני חיישן ולבצע ניתוח מגמה הופכת את SCL התאמה טבעית עבור יישומי יעילות אנרגיה.

רובוטיקה ובקרה

עבור ריבוי צירים servo וזרועות רובוטיות, SCL מספק את הכלים המתמטיים הדרושים עבור שינויים לתאם, אינטרפולציה, מהירות פרופיל. מהנדסים יכולים לכתוב פונקציות עבור kinematics הפוכה, פרופילי תנועה מוגבלת סיכון, והילוך אלקטרוני. בעוד שליטה בתנועה לעתים קרובות יש בלוקים פונקציה ייעודית, SCL משמש כדבק לתאם axes, מטפל תקלות, ו תקלות עם מערכות ראייתיות.

SCL לעומת Ladder Logic: מתי להשתמש

הבחירה בין SCL ו- Ladder Diagram (LD) אינה בינארית; פרויקטים רבים נהנים משימוש הן. Ladder Diagram נשאר השפה המועדפת על שליטה בינארית פשוטה, מחסני בטיחות, וחשמלנים תחזוקה אשר רגילים לסרכאים לוגיים-לוגיים.SCL, לעומת זאת, מצטיין במשימות שליטה נתונים, אלגוריתמית וחסועה של הארגון טוב לשימוש ב- SCLU.

מתחילים עם SCL בפורטל TIA

כדי להתחיל תכנות ב SCL, פתח פורטל TIA וליצור פרויקט חדש עם סימנס PLC (למשל, S7-1200 או S7-1500) הוסף בלוק חדש (OB, FC, או FB) ולבחור "SCL" כמו שפת התכנות.העורך מספק סינת מס מדגיש, השלמת אוטומטי וטעייה תחת כתיבת הקוד שלך באמצעות IEC בונה דוגמה פשוטה זה יכול להיראות כמו: זה יכול להיראות פשוט כדי להיראות כמו זה יכול להיראות כמו זה.

IF "Start_Button" AND NOT "Toggle_State" THEN
 "Toggle_State" := TRUE;
ELSIF "Stop_Button" AND "Toggle_State" THEN
 "Toggle_State" := FALSE;
END_IF;

לאחר כתיבת הקוד, הדליקו והורד ל- PLC. השתמש בתכונה "Monitor" כדי לצפות בשינויים משתנים באינטרנט.ניסוי עם יצירת בלוק פונקציה עבור ציר זמן או נגד כדי לראות כיצד ניתן לשנות את יכולת העבודה.

Best Practices for SCL Programming

אימוץ אמנות נמות

השתמש בשמות תיאוריים למשתנים, פונקציות ואבני פונקציה.תתתות קדם-קודש כדי להבחין בסוגי נתונים (למשל, FLT:24 עבור BOOL, FLT:25 עבור INT, ; cc-PLT:26 עבור אמת).

תגובה אסטרטגית

כתוב הערות כדי להסביר את ה-FLT:0 (למה FLT:1rea מאחורי ההיגיון, לא את הלוגיקה:2 מה ש-FLT 3: 3 למשל, "לצמצם בממוצע רק אם דגימות לגיטימיות > 10" הוא יותר שימושי מ"\ הוסף דגימות לסך" השתמש בחסומי ראש לכל פונקציה המתארת את מטרתו, קלטות, תיקונים והיסטוריה.

שינוי עם פונקציות ובלוקים פונקציונליים

לשבור תוכניות גדולות בלוקים קטנים יותר, מטרה אחת. בלוק פונקציה עבור שסתום צריך להתמודד פתוח, קרוב, ניטור משוב וזיהוי תקלות. לשמור כל בלוק תחת 100 קווים אם אפשרי. גישה זו מפשטת בדיקות ו debuing.

השתמש ב-Typing חזק ולהימנע מ- Implicit Conversions

SCL הוא מאוד מוקרן, אבל המרות לא רצויות עדיין יכול להתרחש.תמיד להמיר באופן מפורש סוגי נתונים באמצעות פונקציות המרת דומות.

המונחים: Handle Edge Cases

בדוק את חלוקתם של אפס, ערכים מחוץ לטווח, ואת הסתברות חיישן להשתמש (FLT:28 הצהרות לאמת קלט לפני השימוש בהם בחישובים.

פענוח בעיות ופתרון תוכניות SCL

קידוד SCL בפורטל TIA הוא פשוט הודות לכלים המשולבים שלו. Set Breakpoints על ידי לחיצה על שולי שמאל בעורך; PLC יפסיק לבצע את זה כאשר התוכנית מגיעה אליו. השתמש ב "Call Stack" כדי לעקוב אחר נתיב הביצוע באמצעות פונקציות ובלוקים. "שולחן ה-Watchmatch" מאפשר לך לכפות או לשנות ערכים משתנים למטרות בדיקה.

כאשר פותרים קוד SCL קיים, להתחיל על ידי בדיקת האבחון של המערכת עבור אירועי עצירה PLC. ולאחר מכן, כדי לעקוף נקודות ליד לוגיקה חשודה ולבחון מצבים משתנים.אם התוכנית כוללת תקשורת, להבטיח את הפרמטרים של החיבור נכונים.פורומים מקוונים וסימנס תמיכה תיעוד לספק פתרונות ל-SCL quirks משותף, כגון טיפול של FLT:30 או גישה למערכת זמן.

עתיד SCL ו- PLC Programming

בעוד הנוף האוטומציה התעשייתית מתפתח לתאומים דיגיטליים, קישוריות ענן ואינטליגנציה מלאכותית, שפות ברמה גבוהה כמו SCL הופכות אפילו יותר קריטיות.היכולת לכתוב אלגוריתמים מורכבים שניתן לדמותם לא מקוון ולאחר מכן לפרוס ישירות ל- PLCs עם עקרונות של ייצור הפיכה המוגדרת תוכנה.סימנס מרחיבה באופן פעיל את יכולות SCL בפורטל כדי לתמוך בתכנות מוכוונת (באמצעות שיטות, תכונות, ותפקוד ירושה) עם פונקציות מתקדמות של מערכות בקרה.

מסקנה

שפה מבוססת מבנה (SCL) מציעה דרך חזקה, גמישה ויעילה לתכנן PLCs מודרניים syntax ברמה גבוהה שלה, קליטה חזקה, ומודולריות מאפשר למהנדסים להתמודד עם משימות שליטה מורכבות כי יהיה לא מעשי עם שפות גרפיות לבד.מקווים ייצור וכורים כימיים לבניית אוטומציה ורובוטיקה, SCL מוכיח את הערך שלה על ידי הבנת תכונותיה, החלת הטוב ביותר, יישום שיטות עבודה מינוף של מתכנתים רציניים, כמו גם שיטות בקרה 4.0.

(ב) לקריאה נוספת, עיין בתיעוד ה-SCLeurs SCLeurs SCLeurs SCLeur Documents:2IEC 61-3131 סטנדרטיתFLT 3:2, ולחקור הדרכות מעשיות בפורומים כגון FLT:4 PLC ForumFIRLT:5.