Програмування ClassicLadder

Зазвичай компоненти ClassicLadder розміщуються у файлі custom.hal, якщо ви працюєте з конфігурацією, згенерованою StepConf. Їх не можна розміщувати у файлі custom_postgui.hal, інакше меню Ladder Editor буде неактивним.

Завантаження модуля ClassicLadder реального часу (classicladder_rt) можливе з файлу HAL або безпосередньо за допомогою команди halcmd. Перший рядок завантажує модуль ClassicLadder реального часу. Другий рядок додає функцію classicladder.0.refresh до сервопотоку. Цей рядок змушує ClassicLadder оновлюватися зі швидкістю сервопотоку.

Швидкість потоку, в якому працює ClassicLadder, безпосередньо впливає на швидкість реагування на вхідні та вихідні дані. Якщо ви можете вмикати та вимикати перемикач швидше, ніж ClassicLadder може це помітити, то, можливо, вам потрібно пришвидшити потік. Найшвидша швидкість, з якою ClassicLadder може оновлювати сходинки, становить одну мілісекунду. Ви можете помістити його в швидший потік, але він не буде оновлюватися швидше. Якщо ви помістите його в потік, повільніший за одну мілісекунду, ClassicLadder буде оновлювати щаблі повільніше. Поточний час сканування буде відображатися на дисплеї секції, він округлюється до мікросекунд. Якщо час сканування перевищує одну мілісекунду, можливо, вам доведеться скоротити драбину або помістити її в повільніший потік.

Під час завантаження модуля ClassicLadder в режимі реального часу можна налаштувати кількість об’єктів кожного типу. Якщо ви не налаштуєте кількість об’єктів, ClassicLadder використовуватиме значення за замовчуванням.

Найбільший інтерес представляють об’єкти numPhysInputs, numPhysOutputs, numS32in та numS32out.

Зміна цих чисел змінить кількість доступних бітових виводів HAL. numPhysInputs і numPhysOutputs контролюють кількість доступних бітових виводів HAL (увімкнено/вимкнено). numS32in і numS32out контролюють кількість доступних виводів HAL зі знаковими цілими числами (+- діапазон цілих чисел).

Наприклад (вам не потрібно змінювати все це, щоб змінити лише декілька):

Щоб завантажити кількість об’єктів за замовчуванням:

Під час першого запуску ClassicLadder ви отримаєте порожнє вікно менеджера розділів.

Це вікно дозволяє вам називати, створювати або видаляти розділи та вибирати мову, яку використовуватиме цей розділ. Так само ви називаєте підпрограму для викликів котушок.

Під час першого запуску ClassicLadder ви побачите порожнє вікно відображення розділу. Відображається один порожній рядок.

Більшість кнопок зрозумілі самі по собі:

Кнопка «Змінні» призначена для перегляду змінних, перемикайте її, щоб відображати одну, іншу, обидві, а потім жодної з вікон.

Кнопка «Налаштування» використовується для Modbus та показує максимальну кількість елементів рейкової логіки, які були завантажені модулем реального часу.

Кнопка «Символи» відобразить список символів для змінних, які можна редагувати (підказка: ви можете назвати входи, виходи, котушки тощо).

Кнопка «Вийти» завершить роботу програми, яка не працює в реальному часі, тобто Modbus та дисплей. Програма релейної логіки в реальному часі все ще працюватиме у фоновому режимі.

Прапорець у верхньому правому куті дозволяє вибрати, чи відображатимуться назви змінних, чи назви символів

Ви можете помітити, що під дисплеєм програми драбини є рядок із написом «Project failed to load…» (Не вдалося завантажити проект…). Це рядок стану, який надає інформацію про елементи програми драбини, на які ви натискаєте у вікні дисплея. Цей рядок стану тепер відображатиме назви сигналів HAL для змінних %I, %Q та першої %W (у рівнянні). Ви можете побачити деякі дивні мітки, такі як (103) у щаблях. Це відображається (навмисно) через стару помилку — під час стирання елементів старі версії іноді не стирали об’єкт із правильним кодом. Ви, можливо, помітили, що довга горизонтальна кнопка з’єднання іноді не працювала в старих версіях. Це було тому, що вона шукала «вільний» код, але знаходила щось інше. Число в дужках — це нерозпізнаний код. Програма драбини все одно працюватиме належним чином, щоб виправити це, видаліть коди за допомогою редактора та збережіть програму.

Це два вікна змінних: вікно стану бітів (булеве) та вікно спостереження (ціле число зі знаком). Кнопка Vars знаходиться у вікні відображення розділу. Перемикайте кнопку Vars, щоб відобразити одне, інше, обидва або жодне з вікон змінних.

Вікно стану бітів відображає деякі дані змінних типу «істина/хиба» (on/off). Зверніть увагу, що всі змінні починаються зі знака %. Змінні %I представляють вхідні бітові виводи HAL. Змінні %Q представляють котушку реле та вихідні бітові виводи HAL. Змінні %B представляють внутрішню котушку реле або внутрішній контакт. Три області редагування у верхній частині дозволяють вибрати 15 змінних, які будуть відображатися в кожному стовпці. Наприклад, якщо стовпець змінних %B має 15 записів, а ви ввели 5 у верхній частині стовпця, будуть відображатися змінні від %B5 до %B19. Прапорці дозволяють вручну встановлювати та скасовувати змінні %B, якщо програма релейної схеми не встановлює їх як виходи. Будь-які біти, які встановлені програмою як виходи під час роботи ClassicLadder, не можуть бути змінені і будуть відображатися як встановлені, якщо вони увімкнені, і як не встановлені, якщо вони вимкнені.

Вікно спостереження відображає стан змінної. Поле редагування поруч із ним містить число, збережене в змінній, а випадаюче меню поруч із ним дозволяє вибрати, чи буде число відображатися в шістнадцятковій, десятковій чи двійковій системі числення. Якщо у вікні символів для змінних слів визначено імена символів і в розділі вікна відображення встановлено прапорець «відображати символи», імена символів будуть відображатися. Щоб змінити відображувану змінну, введіть номер змінної, наприклад %W2 (якщо прапорець «Відображати символи» не встановлено) або введіть ім’я символу (якщо прапорець «Відображати символи» встановлено) поверх існуючого номера/імені змінної та натисніть клавішу Enter.

Це список імен «символів», які слід використовувати замість імен змінних, що відображаються у вікні розділу, коли встановлено прапорець «відображати символи». Ви додаєте ім’я змінної (пам’ятайте про символ «%» і великі літери), ім’я символу. Якщо до змінної може бути підключений сигнал HAL (%I, %Q і %W, якщо ви завантажили s32 pin з модулем реального часу), то в розділі коментарів буде показано поточне ім’я сигналу HAL або його відсутність. Імена символів повинні бути короткими, щоб краще відображатися. Майте на увазі, що ви можете відобразити довші імена сигналів HAL змінних %I, %Q і %W, натиснувши на них у вікні розділу. Між цими двома можна відстежувати, до чого підключена програма драбини!

Починаючи з верхнього лівого зображення:

Короткий опис кожної з кнопок:

Вікно конфігурації відображає поточний стан проекту та містить вкладки налаштування Modbus.

Представляють собою перемикачі або релейні контакти. Вони керуються змінною літерою та цифрою, призначеною їм.

Змінна літера може бути B, I або Q, а число може бути до трьох цифр, наприклад, %I2, %Q3 або %B123. Змінна I контролюється вхідним контактом HAL з відповідним номером. Змінна B призначена для внутрішніх контактів, що керуються котушкою B з відповідним номером. Змінна Q керується котушкою Q з відповідним номером (як реле з декількома контактами). Наприклад, якщо контакт HAL classicladder.0.in-00 має значення true, то контакт %I0 N.O. буде увімкнений (замкнений, true, як завгодно). Якщо котушка %B7 «під напругою» (увімкнена, істинна тощо), то контакт %B7 N.O. буде увімкнений. Якщо котушка %Q1 «під напругою», то контакт %Q1 N.O. буде увімкнений (а контакт HAL classicladder.0.out-01 буде істинним).

Представляють нові таймери зворотного відліку. Таймери IEC замінюють таймери та моностабільні таймери.

Таймери IEC мають 2 контакти.

Є три режими - TON, TOF, TP.

Інтервали часу можна встановлювати, кратні 100 мс, секундам або хвилинам.

Також є змінні для таймерів IEC, які можна зчитувати та/або записувати в блоках порівняння або операції.

Представляють таймери зворотного відліку. Це застаріло та замінено таймерами IEC.

Таймери мають 4 контакти.

Базовий час таймера може бути кратним мілісекундам, секундам або хвилинам.

Також є змінні для таймерів, які можна зчитувати та/або записувати в блоках порівняння або операції.

Представляють оригінальні одноразові таймери. Тепер це застаріло та замінено таймерами IEC.

Моностабільні реле мають 2 контакти, I та R.

Контакт I чутливий до переднього фронту, тобто він запускає таймер тільки при зміні стану з false на true (або з вимкненого на увімкнений). Під час роботи таймера контакт I може змінюватися без впливу на роботу таймера. R буде true і залишатиметься true, поки таймер не дорахує до нуля. Базовий інтервал таймера може бути кратним мілісекундам, секундам або хвилинам.

Також є змінні для моностабільних об’єктів, які можна зчитувати та/або записувати в блоках порівняння або операції.

Представляють лічильники вгору/вниз.

Є 7 контактів:

Контакти для лічильника вгору та вниз чутливі до фронту, тобто вони рахують лише тоді, коли стан контакту змінюється з хибного на істинне (або з вимкненого на ввімкнене, якщо вам зручніше).

Діапазон від 0 до 9999.

Також є змінні для лічильників, які можна зчитувати та/або записувати в блоках порівняння або операції.

Для арифметичного порівняння. Чи змінна %XXX = цьому числу (або обчисленому числу)

Блок порівняння буде істинним, коли порівняння має значення істинне. Ви можете використовувати більшість математичних символів:

Наприклад, ABS(%W2)=1, MOY(%W1,%W2)<3.

У рівнянні порівняння пробіли не допускаються. Наприклад, %C0.V>%C0.P є коректним виразом порівняння, тоді як %C0.V > %CO.P не є коректним виразом.

Внизу сторінки наведено список змінних, які можна використовувати для читання та запису в об’єкти релейно-контактної схеми. При відкритті нового блоку порівняння обов’язково видаліть символ # при введенні порівняння.

Щоб дізнатися, чи значення змінної слова №1 менше ніж у 2 рази перевищує поточне значення лічильника №0, синтаксис буде таким:

Щоб дізнатися, чи дорівнює S32in біт 2 10, синтаксис буде таким:

Примітка: Порівняння використовує арифметичне дорівнювання, а не подвійне дорівнювання, до якого звикли програмісти.

Для присвоєння змінної, наприклад, присвоїти це число (або обчислене число) цій змінній %xxx, існують дві математичні функції MINI і MAXI, які перевіряють змінну на максимальне (0x80000000) і мінімальне значення (0x07FFFFFFF) (майте на увазі значення зі знаком) і не дозволяють їм виходити за межі.

Коли відкривається новий блок присвоєння змінних, обов’язково видаліть символ # під час введення присвоєння.

Щоб призначити значення 10 попередньому налаштуванню таймера IEC Timer 0, синтаксис буде таким:

Щоб призначити значення 12 біту 3 s32out, синтаксис буде таким:

На наступному малюнку показано приклад присвоєння та порівняння. %QW0 є бітом S32out, а %IW0 є бітом S32in. У цьому випадку вивід HAL classicladder.0.s32out-00 буде встановлений на значення 5, а коли вивід HAL classicladder.0.s32in-00 дорівнює 0, вивід HAL classicladder.0.out-00 буде встановлений на True.

Котушки представляють собою котушки реле. Вони керуються змінною літерою та цифрою, призначеною їм.

Змінною літерою може бути B або Q, а числом може бути число до трьох цифр, наприклад, %Q3 або %B123. Котушки Q керують виводами HAL, наприклад, якщо %Q15 знаходиться під напругою, то вивід HAL classicladder.0.out-15 буде істинним. Котушки B є внутрішніми котушками, що використовуються для керування потоком програми.

Більше інформації про протокол Modbus можна знайти в інтернеті.

https://www.modbus.org/

Якщо трапиться помилка зв’язку, з’явиться вікно з попередженням (якщо працює графічний інтерфейс) і %E0 буде істинним. Modbus продовжить спроби зв’язку. %E0 можна використовувати для прийняття рішення на основі помилки. Таймер можна використовувати для зупинки машини в разі закінчення часу очікування тощо.

Розглянемо приклад читання одного регістра зберігання з номером 8448 Decimal (0x2100 Hex).

Дивлячись у довіднику протоколу Modbus:

Ось приклад надісланої команди, як її надруковано в терміналі (усі шістнадцяткові):

Значення (Hex):

Якщо є відповідь про помилку, вона надсилає код функції плюс 0x80, код помилки та контрольну суму. Отримання відповіді про помилку означає, що ведений пристрій бачить команду запиту, але не може надати дійсні дані. Дивіться довідник протоколу Modbus:

Значення коду винятку:

Ось приклад отриманої команди, надрукованої в терміналі (усі шістнадцяткові):

Значення (шістнадцяткове):

Шукаємо відповідь у довіднику протоколу Modbus:

*N = Кількість регістрів

Ось приклад отриманої команди, надрукованої в терміналі (усі шістнадцяткові):

значення (Hex):

(високі та низькі байти об’єднуються для створення 16-бітного значення, а потім передаються до змінної ClassicLadder.) Реєстри читання можуть бути зіставлені з %W або %QW (внутрішня пам’ять або виходи HAL). Реєстри запису можуть бути відображені з %W, %QW або %IW (внутрішня пам’ять, виходи HAL або входи HAL). Номер змінної починається з номера, введеного в стовпці сторінки налаштування реєстру вводу-виводу Modbus: «Перша відображена змінна». Якщо в одному читанні/записі запитується кілька регістрів, то номери змінних йдуть послідовно після першого.

Якщо ви використовували майстер StepConf для додавання ClassicLadder, ви можете пропустити цей крок.

Щоб вручну додати ClassicLadder, спочатку потрібно додати модулі. Це робиться шляхом додавання кількох рядків до файлу custom.hal.

Цей рядок завантажує модуль реального часу:

Цей рядок додає функцію ClassicLadder до потоку серво:

Запустіть конфігурацію та виберіть «Файл/Редактор драбини», щоб відкрити графічний інтерфейс ClassicLadder. Ви побачите порожнє вікно «Відображення розділів» та «Менеджер розділів», як показано вище. У вікні Section Display відкрийте редактор. У вікні редактора виберіть Modify. Тепер з’явиться вікно Properties, а Section Display покаже сітку. Сітка є одним щаблем драбини. Щіль може містити гілки. Простий щабель має один вхід, лінію з’єднання та один вихід. Щіль може мати до шести горизонтальних гілок. Хоча в одному прогоні може бути більше одного контуру, результати непередбачувані.

Тепер натисніть на поле N.O. у вікні редактора.

Тепер клацніть у верхній лівій сітці, щоб розмістити вхідний сигнал N.O. у сходинці.

Повторіть вищевказані кроки, щоб додати вихід N.O. у верхній правій сітці, і використовуйте горизонтальне з’єднання, щоб з’єднати їх. Результат повинен виглядати так, як показано нижче. Якщо ні, використовуйте ластик, щоб видалити непотрібні ділянки.

Тепер натисніть кнопку OK у вікні редактора. Тепер ваше відображення розділу має виглядати так:

Щоб зберегти новий файл, виберіть «Зберегти як» та введіть йому ім’я. Розширення .clp буде додано автоматично. За замовчуванням для його збереження має бути використано каталог запущеної конфігурації.

Знову ж таки, якщо ви використовували майстер StepConf для додавання ClassicLadder, ви можете пропустити цей крок.

Щоб вручну додати сходинку, вам потрібно додати рядок до вашого файлу custom.hal, який завантажить ваш файл сходинки. Закрийте сеанс LinuxCNC та додайте цей рядок до вашого файлу custom.hal.

Тепер, якщо ви запустите конфігурацію LinuxCNC, ваша програма рейдингу також буде працювати. Якщо ви виберете "Файл/Редактор рейдингів", створена вами програма відобразиться у вікні відображення розділу.