141 lines
13 KiB
Markdown
141 lines
13 KiB
Markdown
# PLC_Library
|
||
|
||
Библиотека функций (FUNCTION) и функциональных блоков (FUNCTION_BLOCK) на языке **Structured Text (ST)** для CoDeSys 3.5.
|
||
Библиотека содержит фильтры сигналов, обработку кнопок и дискретных сигналов, работу со статусами и авариями аналоговых величин, преобразование типов данных, драйверы модулей Fastwel и вспомогательные структуры/алгоритмы.
|
||
|
||
## Структура
|
||
|
||
```text
|
||
PLC_Library/
|
||
├── Filters/ — фильтрация и усреднение сигналов
|
||
├── Fastwel/ — преобразование сигналов модулей Fastwel (АЦП/ЦАП)
|
||
├── Преобразование значений/ — преобразование типов данных
|
||
├── Общие/ — общие блоки (кнопки, таймеры, статусы, очереди/стеки, ПИД, сигнализация)
|
||
├── Иное/ — прочие алгоритмы
|
||
└── Structs/ — пользовательские типы данных
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Filters — Фильтры
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `ExpRunAverage` | FUNCTION (REAL) | Экспоненциальное скользящее среднее с постоянным коэффициентом `K`. |
|
||
| `ExpRunAverageAdaptive` | FUNCTION (REAL) | Экспоненциальное скользящее среднее с адаптивным коэффициентом: если изменение входа превышает `Delta`, используется увеличенный коэффициент `K2` вместо `K1` (быстрая реакция на резкие изменения). |
|
||
| `RunMiddleArifm` | FUNCTION_BLOCK | Скользящее среднее арифметическое по кольцевому буферу размером до 32 отсчётов (`N`), с возможностью сброса/переинициализации (`RST`). |
|
||
| `MultipleClick` | FUNCTION_BLOCK | Детектор серии нажатий кнопки (одиночный/двойной/тройной клик) по паузе между нажатиями `TimeToWait`, с удержанием результата на `TimeRelease`. |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Fastwel — Модули ввода/вывода Fastwel
|
||
|
||
Функции перевода "сырых" значений АЦП/кодов модулей Fastwel в физические единицы (мА, В, Гц) и обратно (ЦАП), а также формирование статуса аналогового канала.
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `AIM721_AI` | FUNCTION (REAL) | АЦП → 0…20 мА. |
|
||
| `AIM722_AI` | FUNCTION (REAL) | АЦП → 0…20 мА (свой коэффициент модуля). |
|
||
| `AIM723_AI` | FUNCTION (REAL) | АЦП → 4…20 мА. |
|
||
| `AIM726_AI` | FUNCTION (REAL) | АЦП (DWORD) → 0…40 В. |
|
||
| `AIM727_AI` | FUNCTION (REAL) | АЦП (DINT) → 0…40 В. |
|
||
| `AIM791_AI` | FUNCTION (REAL) | АЦП → 0…5 мА / 0…20 мА / 4…20 мА (выбор диапазона через `RANGE`). |
|
||
| `AIM730_AO` | FUNCTION (WORD) | мА (0…20 или 4…20, выбор `RANGE`) → код ЦАП модуля AIM730. |
|
||
| `AIM731_AO` | FUNCTION (WORD) | В (±10 или 0…10, выбор `RANGE`) → код ЦАП модуля AIM731. |
|
||
| `DIM764_DI` | FUNCTION (REAL) | Период/интервал импульсного входа модуля → частота в Гц (выбор режима `RANGE`). |
|
||
| `AIM725_Status` | FUNCTION_BLOCK | Формирование статуса аналогового канала (`AnalogValueState`): аварии/предупреждения по верхнему и нижнему порогам с гистерезисом и выдержками времени, а также диагностика обрыва связи по битам `Modul_status` конкретного канала (`Chanel_num`). Дополнительно выдаёт `T_mod` — значение, приведённое к INT. |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Преобразование значений — Conversions
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `DW_TO_REAL` | FUNCTION (REAL) | Побитовая реинтерпретация DWORD как REAL (без изменения значения, через указатель). |
|
||
| `REAL_TO_DW` | FUNCTION (DWORD) | Побитовая реинтерпретация REAL как DWORD (обратное преобразование). |
|
||
| `DWORD_OF_2WORD` | FUNCTION (DWORD) | Сборка DWORD из двух WORD (старшее + младшее слово). |
|
||
| `WORD_OF_DWORD` | FUNCTION (WORD) | Извлечение младшего или старшего слова (WORD) из DWORD по флагу `N`. |
|
||
| `Norm_real` | FUNCTION (REAL) | Линейная нормировка значения `X` по двум точкам `(X1,Y1)`–`(X2,Y2)` (масштабирование диапазона). |
|
||
| `NTC_termistor_T` | FUNCTION (REAL) | Перевод сопротивления NTC-термистора в температуру по уравнению Бета (`R0`, `T0`, `b`). |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Общие — Common
|
||
|
||
### Дискретные сигналы / кнопки / таймеры
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `Button_acceleration` | FUNCTION_BLOCK | Ускоренное изменение значения (`Out`, VAR_IN_OUT) при удержании кнопки: одиночный клик даёт приращение `D_0`, короткое удержание — приращения `D_1` с шагом `T_D_1` после `T_W_1`, длительное удержание — `D_2` с шагом `T_D_2` после `T_W_2`. Есть опция обнуления `Zeroes`. |
|
||
| `Pulse_Switch` | FUNCTION_BLOCK | Формирует импульсы по 500 мс по переднему (`Switch_on`) и заднему (`Switch_off`) фронтам управляющего сигнала. |
|
||
| `TONOF` | FUNCTION_BLOCK | Комбинированная задержка включения/выключения (TON + TOF) для одного сигнала. |
|
||
| `TOF_RST` | FUNCTION_BLOCK | Таймер выключения (TOF) с принудительным сбросом `RST`. |
|
||
| `TP_RST` | FUNCTION_BLOCK | Одиночный импульс (TP) с принудительным сбросом `RST`; повторный фронт во время импульса игнорируется. |
|
||
| `BLINK_LMP` | FUNCTION_BLOCK | Управление лампой по коду состояния `State` (выкл/вкл/мигание с одной из 3 частот, задаваемых внешними пульсарами). |
|
||
| `BUZZER_CTRL` | FUNCTION_BLOCK | Управление звонком/зуммером по коду состояния, с возможностью временного и перманентного отключения звука (`Sound_off`, `PermanentOFF_Enable`). |
|
||
| `CONFIRMATION` | FUNCTION_BLOCK | Логика квитирования аварии: формирует сигналы ламп аварии/квитирования и управления звонком. |
|
||
|
||
### Пороговые сигналы / гистерезис
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `HYST` | FUNCTION_BLOCK | Гистерезисный компаратор с раздельными порогами включения (`ON`) и выключения (`OFF`); поддерживает прямую и обратную логику. |
|
||
| `ALARM_1` | FUNCTION_BLOCK | Контроль значения `X` на выход за один диапазон `[LO_1…HI_1]` с гистерезисом `HYS`. |
|
||
| `ALARM_2` | FUNCTION_BLOCK | То же для двух диапазонов одновременно. |
|
||
| `ALARM_3` | FUNCTION_BLOCK | То же для трёх диапазонов одновременно. |
|
||
|
||
### Статус аналоговых сигналов
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `STATUS_ANALOG_M` | FUNCTION_BLOCK | Формирование статуса аналогового значения REAL (`AnalogValueState`) с гистерезисом возврата и задержками срабатывания по каждому из уровней (fail/warn hi/low, no_signal); поддерживает принудительную установку каждого статуса извне. |
|
||
| `STATUS_ANALOG_M_I` | FUNCTION_BLOCK | Аналог `STATUS_ANALOG_M`, но для входа типа INT. |
|
||
|
||
### Диагностика связи
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `Status_SU_Connect` | FUNCTION_BLOCK | Контроль связи по "сердцебиению" (`HeartBit`): авария, если сигнал не меняет состояние дольше `T_Pulse`. |
|
||
| `Status_Connect_Counter` | FUNCTION_BLOCK | Контроль связи по счётчику `Counter` от удалённого устройства: авария, если счётчик не меняется дольше `T_Error`. |
|
||
|
||
### Регулирование
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `PIDcontrol` | FUNCTION_BLOCK | ПИД-регулятор с фильтрацией дифференциальной составляющей, зоной нечувствительности (`DBmin/DBmax`), ограничением выхода, антивиндапом и ручным режимом (`ManOn`/`Manual`). |
|
||
|
||
### Структуры данных
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `QUEUE_I16` | FUNCTION_BLOCK | Кольцевая очередь FIFO на 16 элементов типа INT (`PUSH`/`POP`, флаги `EMPTY`/`FULL`, сброс `RST`). |
|
||
| `QUEUE_I32` | FUNCTION_BLOCK | Кольцевая очередь FIFO на 32 элемента типа INT (`PUSH`/`POP`, флаги `EMPTY`/`FULL`, сброс `RST`). |
|
||
| `STACK_I16` | FUNCTION_BLOCK | Стек LIFO на 16 элементов типа INT (`PUSH`/`POP`, флаги `EMPTY`/`FULL`, сброс `RST`). |
|
||
| `STACK_I32` | FUNCTION_BLOCK | Стек LIFO на 32 элемента типа INT (`PUSH`/`POP`, флаги `EMPTY`/`FULL`, сброс `RST`). |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Иное — Other
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `DFS` | PROGRAM | Обход графа в глубину (Depth-First Search) по матрице смежности `graph` фиксированного размера (12 вершин); использует `STACK_I16`. Возвращает список посещённых из `Start` вершин в массиве `connected`. Предназначен для копирования в пользовательскую программу. |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Structs — Пользовательские типы
|
||
|
||
| Имя | Тип | Описание |
|
||
| --- | --- | --- |
|
||
| `AnalogValueState` | DUT (перечисление, `qualified_only`, `strict`) | Статус аналогового значения: `undefined`(0), `normal`(1), `warn_low`(2), `fail_low`(3), `warn_hi`(4), `fail_hi`(5), `no_signal`(-1). Используется в `AIM725_Status`, `STATUS_ANALOG_M`, `STATUS_ANALOG_M_I`. |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Замечания по использованию
|
||
|
||
- Функции `DW_TO_REAL` / `REAL_TO_DW` выполняют **побитовую** реинтерпретацию через указатель (`ADR`), а не преобразование значения — использовать осторожно, с учётом платформозависимости работы с указателями.
|
||
- Блоки `STATUS_ANALOG_M[_I]` и `AIM725_Status` используют единый тип `AnalogValueState` и схожую логику приоритетов статусов: `no_signal` > `fail_hi` > `fail_low` > `warn_hi` > `warn_low` > `normal`.
|
||
- `TOF_RST` и `TP_RST` — версии стандартных МЭК-таймеров TOF/TP с добавленным входом принудительного сброса `RST`.
|
||
- `QUEUE_I16` и `STACK_I16` имеют фиксированный размер 16 элементов (константа `n:=15`); для изменения размера нужно менять константу `n` и размер массива.
|
||
- `DFS` рассчитан на графы фиксированного размера (константа `n:=12`) и предназначен для копирования кода в пользовательскую программу, а не для использования "как есть" в виде библиотечного вызова.
|