Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010 Ufficio Tecnico Panasonic Electric...
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Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010
Ufficio Tecnico Panasonic Electric Works Italia srl
Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010
Sommario
• Documentazione Disponibile• Gamma PLC supportata• Tipi di Memoria disponibile• Indirizzamento• Standard IEC1131
Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010
• Manuale Hardware
• Manuale Software
• Linguaggio di programmazione Help Online
Tutte le informazioni su:
• Caratteristiche e Specifiche Tecniche della CPU e delle espansioni • Installazione e Cablaggi• Eventuale Documentazione su schede speciali
Tutte le informazioni su:
• Aree di memoria del PLC• Istruzioni di Basso Livello• Istruzioni di Alto Livello• Informazioni su funzioni speciali: HSC, Interrupt, Porta Aggiuntiva• Tabelle dei Registri di Sistema, Relè Speciali, Word Speciali ….
Documentazione disponibile
PLC
SW
Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010
PLC Panasonic Serie FP
FP0R0.6us
Novità Novità 20092009
Soluzione fronte quadro
Soluzione compatta level-entry
Compatto di fascia alta
Motion Onboard
Applicazioni di alto livello
Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010
Memoria nei PLC Panasonic
La memoria nei PLC Panasonic è composta da: - memoria programma - memoria dati - memoria commenti
La quantità di memoria programma, dati e commenti è fissa e dipende dal tipo di PLC scelto
Anche la memoria dati è suddivisa tra aree indirizzabili a BIT (che vengono chiamate principalmente WORD Relè - WR) e aree indirizzabili solamente a WORD (che vengono chiamate principalmente WORD Dati – DT)
Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010
Memoria disponibile nel PLC Panasonic FPX – Type C30 / C60
Area Programma 32Ksteps = 64 KByte
Memoria Commenti = 328 Kbyte
32765 DT = 64 KByte
256 WR = 512 byte
256 LD = 512 byte
128 WL = 256 byte
110 WX = 220 byte
110 WY = 220 byte
~ 457.5 KByte
Aree DATI
Commenti
Programma
Aree DATI standard
Aree DATI per reti
proprietarie
Word di IN /OUT
Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010
Memoria disponibile nel PLC Panasonic FPX – Type C30 / C60
FPX_UsersManual_2009_02_ARCT1F409E7.pdf
15.1.2 Performance Specification
Nota 1) Il numero di punti X e Y che si possono utilizzare dipende dalla configurazione HW che si realizza
Indirizzabile a bit
Indirizzabile a Word
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Memoria disponibile nel PLC Panasonic FP0R – Type C32 / T32 / F32
Area Programma 32Ksteps = 64 KByte
Memoria Commenti = 328 Kbyte
32765 DT = 64 KByte
256 WR = 512 byte
256 LD = 512 byte
128 WL = 256 byte
110 WX = 220 byte
110 WY = 220 byte
~ 457.5 KByte
Aree DATI
Commenti
Programma
Aree DATI standard
Aree DATI per reti
proprietarie
Word di IN /OUT
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Memoria disponibile nel PLC Panasonic FP0R – Type C32 / T32 / F32
Indirizzabile a bit
Indirizzabile a Word
FP0R_Users_Manual_2009_06_ARCT1F475E-1.pdf
13.1.2 Control Specification
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IngressiSono usati per ricevere segnali esterni da sensori, interruttori, finecorsa, etc … Una volta ricevuti, potranno essere utilizzati nel programma all’interno del PLC.Normalmente sono composti da logica sia npn o pnp a scelta.Nella notazione Panasonic sono indicati con:
X
UsciteSono usate per inviare segnali di comando all’esterno.Il loro stato può essere definito dal programma all’interno del PLC.Sono disponibili uscite a transistor (npn, pnp) o a relè.Nella notazione Panasonic sono indicate con:
Y
Indirizzo Fisico - Ingressi e Uscite
Nei PLC compatti FP0R/FPe, FPX, FPSigma l’allocazione degli ingressi e delle uscite è fissa ed dipende dalla posizione dove è montata la scheda
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Esempio allocazione Ingressi/Uscite PLC FP0 e FP0R
CPU WX0-WX1WY0-WY1
Iª EspWX2-WX3WY2-WY3 IIª Esp
WX4-WX5WY4-WY5
IIIª EspWX6-WX7WY6-WY7
L’allocazione degli ingressi e delle uscite è indipendente dal tipo di scheda montata
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RelèSono relè simulati che servono per generare un segnale binario (ON/OFF) interno.Ci sono anche dei relè speciali che implementano alcune funzioni particolari (R9010, R9013, ..) o eseguono operazioni di diagnostica.Nella notazione Panasonic sono indicate con:
R
All’interno dei manuali Hardware e Software dei PLC è possibile trovare l’elenco dei Relè speciali disponibili
Indirizzo Fisico - Relè di appoggio
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Indirizzo Fisico – Esempio di Relè speciali o di sistema
Selezione variabili di sistema all’interno dell’ambiente di programmazione
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Aree Immagazzinamento DatiSono aree di memoria che servono per immagazzinare i dati.Possono essere usate per eseguire calcoli o modificare i dati stessi.Esistono delle aree di immagazzinamento dati speciali in cui sono presenti i dati relativi a funzioni speciali o i dati relativi ad operazioni di diagnostica.Nella notazione Panasonic sono indicate con:
DT
Indirizzo Fisico - Aree di memoria a 16bit
All’interno dei manuali Hardware e Software dei PLC è possibile trovare l’elenco dei Registri Dati speciali disponibili
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bit
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Byte meno significativoByte più significativo
word
Indirizzo Fisico - Accesso unità dati
Nei PLC Panasonic è possibile accedere ai singoli bit o alle word , non è prevista la gestione del Byte
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Indirizzamenti
• Tipo word
WX Word di ingressi Insieme di 16 ingressi indirizzabili singolarmente
WY Word di uscite Insieme di 16 uscite indirizzabili singolarmente
WR Word di rele interni Insieme di 16 rele interni indirizzabili singolarmente
DT Memorie Dati Aree di memoria gestite a blocchi di 16 bit
WXTipo di word Numero di word
(decimale)
Tutte le Word che partono con la W possono essere indirizzate a bit.WX, WY, WR etc..
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Indirizzamenti
Indirizzamento delle aree di memoria nei PLC della serie FP
• Tipo relè
XTipo di relè
Numero di word (decimale)
Numero di bit all’interno della word
(esadecimale)
Unica eccezione la word 0 in cui viene riportato solo il numero di bit.
X Ingressi dall'esterno Valore logico dipendente dall'ingresso esterno
Y Uscite verso l'esterno Valore logico che viene mandato verso l'esterno
R Rele interni Rele interni che modificano il loro valore in base al programma
R Rele speciali Rele interni il cui valore ha già un significato prestabilito
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Indirizzamenti
WX0
X0X1XF
WX1
WX2 F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
XB
X10X11X1F X17
X20X21X2F X2D
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Indirizzamenti
WR0
R0R1RF
R120R121R12F
WR12
?
DT0 F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
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Perchè IEC 61131-3?
IEC 61131-3Standard universalmente accettato
• Regole unificate a livello mondiale eliminano fraintendimenti e riducono i tempi di apprendimento (training)
• La possibilità di riutilizzare tramite Funzioni (Fun) e Blocchi Funzioni (FB) permette di risparmiare tempo in fase di programmazione e di debug
• Migliore visualizzazione del flusso programma attraverso opportune strutture di programmazione
• Riduzione degli errori grazie al controllo sul tipo di dato introdotto dal compilatore
•Riduzione degli investimenti grazie all‘utilizzo di SW standard
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FPWIN Pro PLC Programming Software Ver.5
PLCopen Certificates - Conformity Level and Reusability Level
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IEC 61131-3 Formato indirizzo
Esempio:
X0 %IX 0.0X2F %IX 2.15
Y0 %QX 0.0Y30 %QX 3.0
R0 %MX 0.0.0R5 %MX 0.0.5R200 %MX 0.20.0
DT0 %MW 5.0DT200 %MW 5.200
T1 %MX 1.1
Questa tabella permette la definizione del corrispettivo indirizzo IEC per le aree di memoria del PLC .
IEC address Explanation% IEC address identifier
I Input locationQ Output locationM Memory location
X Data type BOOL (1 bit)W Data type WORD (16 bits)D Data type DOUBLE WORD (32 bits)
No_1 a.) For I and Q:No_1 = word number
b.) For M:No_1 = reference for the internal memoryRelay, special internal relay R/WR/DWR 0Timer T 1Counter C 2Set value counter/timer SV/DSV 3Elapsed value counter/timer EV/DEV 4Data register, special data register DT/DDT 5Index register IX,IY 6Link relay L/WL/DWL 7Link data register Ld/DLd 8File register FL/DFL 9Alarm relay E 10Impulse relay P 11
. SeparatorNo_2 a.) For I and Q:
No_2 bit position in the wordb.) For M:
When No_1 = 0..9, or 11 No_2 = word number (D)When No_1 = 10 No_2 = relay number
. SeparatorNo_3 Used when No_1 = 0, 7 or 11 (R, L, P) No_3 = bit position
in word
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Indirizzamenti
Panasonic software style
Solo indirizzamento fisico secondo lo standard propritario Panasonic :
X0, X1...Y0,Y1....DT0,DT1.....
IEC 61131-3 software style
- Indirizzamento fisico secondo standard IEC 1131 (%IX0.....%QX0.....%MW5.0)- Indirizzamento simbolico * Ogni variabile ha un nome * Ogni variabile ha un tipo di dato * Le variabili possono essere di tipo locale e globale
• FPWIN Pro può utilizzare entrambi gli stili• Gli stili possono essere utilizzati contemporaneamente• L‘FPWIN PRO associa in automatico l‘indirizzo IEC partendo dall‘indirizzo fisico Panasonic
Indirizzamento fisico e indirizzamento IEC1131 - Differenze
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10 motivi per scegliere un SW IEC1131
1. Utilizzare funzioni il cui nome descrive il loro impiego o di significato comune ai più noti sistemi di programmazione es. : MOVE, MID, ADD, etc.. E non funzioni proprietarie come F0_MV, F0_DMV, F20_+, F6_DGT …
3. Permette l’utilizzo di strutture di dati complesse (stringhe, array, DUT) supportate da funzioni dedicate (MID, STRING_TO_INT, etc.) che aumentano la leggibilità del codice e rendono più semplice la soluzione di problemi altrimenti complessi (gestione di protocolli e tabelle).
4. Inserimento commenti più semplice
2. Permettere l’impiego di variabili simboliche e degli indirizzi fisici e non solo gli indirizzi fisici del PLC. Start_Pompa_1 vs X0
5. Possibilità di usare FB già implementate e testate dagli stessi sviluppatori del PRO
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10 motivi per scegliere un SW IEC1131
6. Possibilità di avere funzioni uniche slegate del tipo di dato utilizzato
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Funzioni IEC 61131-3 vs Funzioni Panasonic
Funzioni Libreria IEC:1 funzione al posto di vari
Funzione che viene eseguita ad ogni scan :
Funzioni libreria Panasonic:
16-bit
32-bit
4-digitBCD data
8-digitBCD data
Floating point data
I dati di ingresso devono essere dello stesso tipo
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Funzioni IEC 61131-3 vs Funzioni Panasonic
L‘utilizzo di Istruzioni estensibili, permette di utilizzare un unica
istruzione anziché la sequenza di più istruzioni Panasonic
Per estendere la funzione:1. Posizionare il cursore sulla parte inferiore. Il cursore cambia in due frecce opposte2. Definire la lunghezza desiderata.
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TemporizzatoriNella notazione IEC1131 sono disponibili due tipi di temporizzatori che possono sostituite i Timer TMX (1 sec), TMY (0,1sec), TMR(0,01sec) il timer TML(0,001) risulta ancora più performante rispetto ai timer IEC:
TOFTimer in ritardo allo spegnimento
TONTimer in ritardo all’accensione
Entrambe usano una la F183 – Conteggio con risoluzione di 10ms
Funzioni IEC 61131-3 vs Funzioni Panasonic
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10 motivi per scegliere un SW IEC1131
7. Mediamente il compilato generato dal PRO (SW IEC1131) è minore dello stesso codice fatto con SW proprietario GR. Il compilatore conosce l’intera gamma delle funzioni Panasonic il programmatore solo quelle più comunemente usate
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10 motivi per scegliere un SW IEC1131
8. L’utilizzo di aree il cui indirizzo fisico venga associato dal compilatore permette di norma di ottimizzare l’utilizzo della memoria dati
9. L’utilizzo di linguaggi ad alto livello come l’ST permette di facilitare la gestione dei cicli FOR/WHILE
10. Il formato grafico non obbliga l’integratore ad un sequenza nell’inserimento delle funzioni e dei loro argomenti.
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Generazione del codice: Ottimizzazione
FPWIN Pro 5 e 6 producono circa il 7% di codice in meno dell’FPWIN Pro 4
Generalmente FPWIN Pro 6 produce anche meno codice del SW proprietario FPWIN GR !!!
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Generazione del codice: Ottimizzazione
Vengono utilizzate funzioni di gestione dello stack PSHS-RDS-POPS al posto delle variabili temporanee:
Le variabili temporanee non necessarie sono state rimosse!
1. Step: non viene aggiunto del codice addizionale
Come può un linguaggio ad alto livello produrre meno codice di un linguaggio a basso livello?
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Ottimizzazione di move in cascata:
Il compilatore utilizza l’istruzione KP invece SET, RST se porta ad un risparmio di passi FP0
6 passi invece di 8 passi!!!
16 passi invece di 27 passi!!!
Generazione del codice: Ottimizzazione
2. Step: ulteriori ottimizzazioni
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Un progetto con varie tipi di funzionalità binarie (AND, OR, SET, RST), impulsive (DF), di calcolo (ADD), di confronto (comparison, shift and timer operations)
Esempio: GT10_Demo_general.fp
FPWIN- GR Pro Gain GR Pro Gain Init-Code* 0 14 0 16Program 336 302 11,26% 347 330 5,15%End (ED)* 1 1 1 1Total 337 317 348 347
FP0** FP2
* La parte finale ed iniziale richiedono un numero fisso di passi indipendentemente dal numero di passi di programma!
Generazione del codice: Ottimizzazione
** Per l’FP0 il compilatore utilizza l’istruzione KP invece di SET, RST!
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Conclusioni:
Generazione del codice: Ottimizzazione
• In generale FPWIN Pro 6 genera un codice ottimizzato!
• In special modo per i PLC di piccole dimensioni!
• In molti casi FPWIN Pro 6 genera anche meno codice dell’FPWIN-GR!!!
• Questo vale per tutti i linguaggi di programmazione!
• Non c’è un linguaggio di programmazione che produce più codice degli altri!
• Anche l’ST non incrementa la quantità di codice!!!
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FPWINPRO
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Legenda
• POU : Programmi utente
• Task : Insieme di Programmi che vengono mandati in esecuzione a scan time o come interrupt
• FB : Funzione che memorizza lo stato delle operazioni precedenti
• FUN : Funzione senza memoria
• Variabili Locali: Variabili visibili solo all’interno del POU su cui si sta lavorando
• Variabili Globali: Variabili disponibili a tutti i POU del Progetto
• Librerie: Insieme di Fun/FB che svolgono determinate operazioni
• DUT: Tipo di dato astratto
• Array [0..2]: Sequenza di variabili dello stesso tipo a cui si può accedere mezzo indice
• String [32]: Sequenza di caratteri con una struttura ben definita
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• supporta tutti i cinque linguaggi di programmazione previsti dallo standard IEC61131-3 all‘interno di un unico SW:
- Instruction List (IL)- Structured Text (ST)- Ladder Diagram (LD)- Function Block Diagram (FBD)- Sequential Function Chart (SFC)
• tutti i tipi (quelli di recente introduzione) di PLC Panasonic possono essere programmati senza limiti,
• facile riutilizzo di codice grazie all‘utilizzo di FB e Fun che possono essere inserite in Librerie utente personalizzate.
• un sistema molto semplice di inserimento dei commenti e per la creazione di documentazione
• Modem (analogico e GSM) ed Ethernet per la programmazione remota e il debug dei programmi
• La certificazione di Riusabilità del SW generato con linguaggio ST
Control FPWIN Pro
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L’ambiente di programmazione
Come aprire un nuovo progetto
Dove si crea un nuovo progetto come default
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In che formato si salva
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L’ambiente di programmazione - Navigatore
Con i Registri di sistema è possibile cambiare le caratteristiche HW del PLC (es. no. di Timers/Counters)
Hardware
Nella cartella Librerie sono contenute tutte le funzioni e FB che possono essere utilizzate nella programmazioneLibrerie
I programmi definiti all‘interno del POU devo essere inseriti all‘interno della cartella Tasks come Programs o Interrupt per poterli mandare in esecuzione nel PLC Questo può essere fatto direttamente al momento della creazione del nuovo POU
Programmi
Le Variabili Globali contengono l‘indirizzamento IEC 61131-3 possono essere associate ad aree fisiche del PLC e sono visibili da tutti i programmi.Variabili
Programs Organisations Unit - I programmi le Fun e le FB vengono qui salvati. Possono essere definiti più programmi, ogni programma ha le proprie varibili locali (Intestazione) ed il proprio codice programma (Corpo)
POU
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Librerie
• Le FB che vengono create possono essere inserite all‘interno di librerie personali• Salvaguardia del Know-how mediante protezione via PW delle librerie.• Facile riutilizzo di SW testato -> risparmio di tempo.
Librerie Utente
Librerie Standard
- Fun IEC - Fun Panasonic- Fun di collegamento- Fun Impulsive
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FB permettono il facile riutilizzo di codice testato
2. Variable Interface 3. Programma
1. Corpo FB
Si programma una volta sola
Si utilizza sempre!!
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Librerie
Librerie Panasonic
Telecontrollo
Green Automations
Motion
Processo
Control Configurator MS LIBLib e Sw x gestione SMS
PLC GPRS MANAGER LIB
MODBUS TCP Client FB
Mail Sending FB
Panasonic Solar Traking System
NCL-MC-LIBD
PEW_A4P_RS485
SERVO_COM_RS232
PEW_A4_RS485
FPG_RTEX_LIB
Process and Temperature Control Library
Controllo Moduli Analogici
GRATUITA
GRATUITA
GRATUITA
GRATUITA
GRATUITA
GRATUITA
GRATUITA
GRATUITA
GRATUITA
Comunicazione Reti
Modbus_LIB
FPMODEM_LIB
Domotica PEW Domotica GRATUITA
Gestione Bilance WIPOTEC via RS232
Gestione Bilance HBM via RS232
IEC 60870 GRATUITA
GRATUITA
GRATUITA
FMU Fieldbus Master Unit GRATUITA
FMU Fieldbus Master Unit GRATUITA
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Le Librerie Panasonic
Librerie IEC, con tutte le Fun e FB IEC standard
Es. MOVE, ADD, SIN, MID ….
Libreria delle Funzioni Panasonic
Es. F0, F1, …F144, …. F309
Librerie che permettono di utilizzare le Funzioni Panasonic con le strutture dati di alto livello disponibili nello Standard IEC
Funzioni Panasonic di tipo Pulse
Es. P0, P1, …. P13, …
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Le Librerie Utente
Tast
o D
x de
l Mou
se
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Programma di Backup
Da File Esporta Progetto
Il progetto viene salvato in formato asc e non include le librerie installate
E’ possibile aprire il formato così salvato con qualsiasi editor di testo
E’ possibile modifiare il programma così salvato con un editor di testo e scaricare anche solamente i POU che interessano
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Programma di Backup
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Programma di Backup
Da Altro Copia di Sicurezza del Progetto
Il progetto viene salvato in formato pce ed include le librerie installate
Le librerie salvate permettono la corretta esecuzione del programma
Per poter modificare la libreria si deve avere anceh la libreria sorgente
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5 Linguaggi di Programmazione disponibiliLadder
Instruction List
Sequential Flow Chart
Structured Test
Function Block Diagram
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Linguaggio LD
E’ il classico linguaggio a contatti
Variabili Locali
Corpo del programma
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Linguaggio FBD
Linguaggio molto simile all’LD in cui non sono presenti i contatti di in e out che vengono sostituiti dalle VAR IN/OUT + FB che permettono di eseguire operazioni sulle variabili booleane
Variabili Locali
Corpo del programma
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Linguaggio SFC
Ogni blocco viene eseguito quando la condizione che lo precede è ON e quello che lo segue è OFF
TRUE
FALSE
Variabili Locali
Linguaggio a blocchi sequenziali – Flow Chart
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Linguaggio SFC
Ogni azione dell’SFC può contenere uno o più programmi creati con gli altri linguaggi di programmazione
Quando associo il programma all’azione, l’azione diventa verde.
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Linguaggio ST
L’ambiente si avvicina molto ai linguaggi ad alto livello: Pascal, VB, C
CTRL + F1 oppure BarraSpaziatrice: per richiamare l’help sulla sintassi
Variabili Locali
Corpo del programma
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Linguaggio IL
Classico Linguaggio a Lista Istruzioni
Richiama dal punto di vista dei commenti e della struttura che prevede l’utilizzo di una data sintassi l’ST. (Poco utilizzato e poco flessibile)
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Le Variabili
Si possono definire due tipi di variabili: Globali e Locali
Globali
- E’ possibile associare un indirizzo fisico alla notazione simbolica
- Sono condivisibili da tutti i POU
- L’indirizzo fisico viene associato dal compilatore solo se non definito dall’utente
- Sono accessibili da Tool esterni: Pannelli, Sistemi di SuperVisione, etc.
Locali
- L’indirizzo fisico viene associato dal compilatore
- Hanno validità solo all’interno del POU dichiarato
- Non sono accessibili da Tool esterni
Le variabili locali essendo poste all’inizio di ogni programma vengono dette anche header o intestazione
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Le variabili
Le variabili tipo GLOBAL diventano di tipo EXTERNAL quando vengono utilizzate all’interno dei programmi
Se non viene associato alcun indirizzo fisico alle variabili globali l’area di memoria dove immagazzinare il valore viene assegnato dal compilatore in modo automatico come nel caso delle variabili locali
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Le Variabili
Dove si dichiarano le aree che possono essere utilizzate dal compilatore?
Area Utente
Area Sistema
Modificando il cursore relativo alle variabili ritentive si va ad agire direttamente sui registri di sistema del PLC
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Le Variabili
Tutte le variabili del programma possono essere gestite con notazione simbolica
Solo alcune sono associate a degli indirizzi fisici
- La lunghezza massima dei nomi simbolici per le variabili ed i programmi è pari a 100
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Esempi di programmazione
1. Inserimento di contatti di ingresso e uscita in OR e AND all’interno di un programma.
Linguaggio LD
2. Definizione di variabili simboliche Globali e Locali
3. Utilizzo delle variabili Globali all’interno del programma
5. Somma di due variabili (ADD)
6. Confronto fra due variabili (EQ)
7. Partenza ritardata TIMER (TON)
4. Spostamento di un valore fra due variabili (MOVE)
8. Simulazione di un errore ed individuazione mediante il compilatore
9. Monitor di variabili Globali e Locali
10. Opzioni di compilazione
11. Commenti
Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010
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