НОВОЕ В СРЕДЕ РАЗРАБОТКИ ПО КОНТРОЛЛЕРОВ (ФБД)

НОВОЕ В СРЕДЕ РАЗРАБОТКИ ПО КОНТРОЛЛЕРОВ (ФБД)
Ведущий специалист Департамента АСУ ТП
Прошин А.И. (к.т.н.)
В I квартале 2004 году выпущена новая (02.00) версия языка ФБД.
Среда разработки ФБД, входящая в пакет программ КРУГ 2000, состоит из трех основных
частей:
•
Редактор
•
Отладчик
•
Транслятор
Редактор ФБД предназначен для создания и редактирования программ ФБД. В окне
редактора
ФБД
отображается
схема
ФБД
(набор
графических
элементов
языка,
соединённых элементом «Связь»). В процессе редактирования схемы редактор ФБД
создает базу данных программы пользователя, используемую в дальнейшем транслятором.
Пользователю
предоставляется
набор
различных
сервисных
функций,
таких
как
добавление, выделение, удаление элементов, задание свойств элементам и т.д. Окно
редактора ФБД изображено на рисунке 1.
Рисунок 1 - Окно редактора ФБД
1
Все схемы, относящиеся к одному технологическому объекту, находятся в одном проекте,
что дает дополнительные удобства в плане поиска необходимых элементов, комплексной
проверки и отладки.
Отладчик ФБД предназначен для поиска ошибок, допущенных при программировании.
Отладка осуществляется в ручном или автоматическом режимах. Для удобства отладки
пользователь может назначать точки останова. Моделирование различных ситуаций в
процессе отладки может проводиться заданием значений переменных на схеме. Отладка
может выполняться в циклическом и пошаговом режимах. Схема ФБД в режиме отладки
изображена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема ФБД в режиме отладки
Транслятор ФБД генерирует исполняемый код для текущей схемы и/или проекта ФБД. В
дальнейшем, в зависимости от выбранной для проекта платформы, данный код может быть
запущен либо на станции оператора, либо в контроллере. Сообщения о возникших при
трансляции ошибках выводятся в специальном окне редактора (рисунок 3). В процессе
трансляции
одновременно
формируется
файл
с
расширением
.lg,
просмотр
и
редактирование которого возможно в редакторе СТ. Последовательность выполнения
элементов ФБД осуществляется слева направо и сверху вниз.
Рисунок 3 -Трансляция проекта ФБД
2
Элементами языка ФБД являются графические символы, с использованием которых
строится схема ФБД. Основными элементами языка ФБД являются:
•
Переменная
•
Константа
•
Функция
•
Оператор «ЕСЛИ»
•
Оператор «ДЛЯ»
•
Процедура
•
оператор «ВЫХОД»
Для связи между собой вышеперечисленных элементов языка ФБД используется элемент
«Связь».
Элемент «связь» – это элемент, устанавливающий связь между входами и выходами
элементов ФБД. Данный элемент может соединять входа и выхода только одного и того же
типа
(логические,
вещественные,
целые,
строковые).
Правильность
соединений
проверяется на этапе назначения связи. Редактор ФБД не позволит соединить линией связи
входа/выхода различных типов. Элемент «Связь» изображается в виде линии, идущей от
выходного контакта одного элемента к входному контакту другого (рисунок 4).
Элемент "Линия связи с
инверсией"
Элемент "Линия связи"
Пересечение линий связи
от разных источников
Разветвление линий связи
от одного источника
Рисунок 4 - Элемент «Связь»
Элемент «Переменная» отображается в виде удлиненного прямоугольника, содержащего
имя переменной (рисунке 5). К данному блоку могут быть привязаны параметр базы данных
(переменные ВА, АВ, ВД, ДВ, РВ) или промежуточная переменная (ПЛ, ПЦ, ПВ). Если вход
элемента «Переменная» соединён элементом связь с другим элементом схемы, то
переменной,
привязанной
к
данному
блоку,
предшествующего элемента.
3
присваивается
значение
выхода
Соединением выхода данного элемента со входом последующего осуществляется передача
значения переменной, привязанной к данному блоку, следующему блоку.
Рисунок 5 - Элемент «Переменная»
Элемент
«константа»
–
это
блок,
которому
присваивается
какое-либо
значение
пользователя. Это значение с помощью элемента «Связь» подается на вход других
элементов.
Отображается
в
виде
удлиненного
прямоугольника,
содержащего
имя
назначенной константы (рисунок 6).
Рисунок 6 - Элемент «Константа»
Элемент «функция» - это блок, реализующий функции, входящие в библиотеку языка ФБД.
Элемент «Функция» может иметь или не иметь входа/выхода. Функциональный блок
изображается в виде прямоугольника, содержащего имя функции (рисунок 7). Входа
располагаются по левому краю блока, выхода – по правому. Каждый вход или выход
функции имеет определенный тип (логический, вещественный, целый, строковый) и
название.
Рисунок 7 - Элемент «Функция»
Функции, входящие в библиотеку языка ФБД, перекрывают все основные функции
международного стандарта IEC-611.31-3 по языкам программирования для технологических
контроллеров.
4
Для удобства поиска они разбиты на группы, среди которых логические, математические,
сравнения, таймеры, циклы, ветвление по условию и т.д. В библиотеку входят и ряд
специальных функций, во многих случаях облегчающих разработку схем ФБД, такие как
управление
задвижкой,
расчет
времени
наработки
оборудования,
функции
учёта
теплоносителя и тепловой энергии, функции учёта газа и т.д.
Элемент «Оператор ЕСЛИ» служит для организации ветвления в программе по условию.
Он изображается в виде прямоугольника, разделенного на две части. Если условие
выполняется, то происходит выполнение элементов и функций схемы ФБД в верхней части
блока, иначе, выполняются элементы и функции схемы ФБД в нижней части блока (рисунок
8).
Рисунок 8 - Элемент «Оператор ЕСЛИ»
Элемент «Оператор Для» предназначен для организации циклического выполнения
операций схемы ФБД (рисунок 9).
Рисунок 9 - Элемент «Оператор ДЛЯ»
Элемент «Процедура» используется для вызова программы, находящейся во внешнем
файле (рисунок 10). Из схемы ФБД возможен вызов как программ на языке СТ, так и схем
ФБД. После выполнения вызванной программы продолжается выполнение текущей.
Рисунок 10 - Элемент «ПРОЦЕДУРА»
5
Элемент «Выход» используется для досрочного завершения процедуры (рисунок 11).
Рисунок 11 - Элемент «ВЫХОД»
Апробация
В 2004 году на ФБД выполнены все программы защит и блокировок полномасштабной
АСУТП турбоагрегата №4 Пензенской ТЭЦ-1.
Выводы.
Значительно
расширены
возможности
среды
разработки
программного
обеспечения ПТК КРУГ-2000 за счёт появления новой версии языка ФБД.
Схемы, представленные в виде блочных диаграмм, наглядны и просты для
анализа и отладки.
Язык ФБД системы КРУГ-2000 соответствует требованиям стандарта IEC-611.31-3
по языкам программирования для контроллеров, постоянно совершенствуется,
удобен в эксплуатации и прошёл апробацию при внедрении реальной АСУТП.
6