S7 változótípusok, OB-k

en: S7 Software

Ebben a fejezetben a német szintaktikát alkalmazom (azaz nem A, mint AND, hanem U, mint UND a parancs például).

További kapcsolódó oldalak:
S7 szoftver alapfogalmak
S7 AWL utasításkészlet

A változótípusok csoportosítása hosszuk szerint:

A fentiektől eltérő hosszú paraméter-típusok: POINTER (3 szó), ANY (5 szó)

Egyéb (változó hosszú) deklarációk: ARRAY, STRUCT, UDT, STRING[n]

Az ANY típussal összefüggő adatmezők definiálhatók, az alábbi struktúra szerint:

p# [kezdőcím BYTE.BIT] [Adattípus] [Ismétlési faktor]

Legjellemzőbb alkalmazása a BLKMOV funkció hívása.

FUNCTION FC111 : INT

VAR_TEMP
Quelle : ANY;
i : DINT; 
test : WORD;
QuellPointer AT Quelle : STRUCT
SyntaxID : BYTE;
Datentyp : BYTE;
Laenge : INT;
db_Nummer : INT;
BytePointer : DWORD;
END_STRUCT;

END_VAR

//AnyPointer kezelese

QuellPointer.SyntaxID    := b#16#10;
QuellPointer.Datentyp    := b#16#4;  // Datentyp WORD
QuellPointer.Laenge      := 10;      // 10 szo 
QuellPointer.db_nummer   := 100;     // peldaul DB100
QuellPointer.BytePointer := dw#16#84000000 OR SHL(IN := DINT_TO_DWORD(i),N:=3);


FC111 := 100;
END_FUNCTION

Az array-jel tömböt lehet definiálni, mely maximum 6 dimmenziós lehet, és csak egy változótípust tartalmazhat. Az alábbi paraméter típusokat NEM tartalmazhatja: TIMER, COUNTER, BLOCK_FB, BLOCK_FC, BLOCK_DB, BLOCK_SDB, POINTER, ANY.

Az ARRAY indexe nem eshet kívül az alábbi tartományon: -32768 - +32767.

A típus nem dinamikus, és legalább két elemet kell, hogy tartalmazzon. Minden dimmenzió két határértékkel definiálható, pl: ARRAY [a1..a2]. A két határérték lehet negatív, pozitív érték vagy nulla, de az a2-nek mindenképpen nagyobbnak kell lennie, mint az a1-nek. Erre néhány példa:

Egy dimmenziós tömb: ARRAY [-10..-1]

Három dimmenziós tömb: ARRAY [1..12, 0..1, -5..-2]

A lenti példán egy kezdőérték megadás látható, ahol az 5 elsődleges dimmenzió rendre 0.0, +100.0, 0.0 értékekkel kerül feltöltésre:

Meres : ARRAY [1 .. 5, 1 .. 3 ] OF REAL := 0.0, +100.0, 0.0, 0.0, +100.0, 0.0, 0.0, +100.0, 0.0, 0.0, +100.0, 0.0, 0.0, +100.0, 0.0;

Bit változó típus. A bit a legkisebb egység a plc-n, értéke TRUE vagy FALSE lehet.

Az AWL-ben elvégezhető bit logikai műveleteket itt találja: S7 AWL Bit logikai műveletek

A byte 8 bitet tartalmaz. A biteket hátulról előre számozzuk, a byte 0.bitje mindig a legutolsó.
Egy byte értéke 0 – 255 –ig terjedhet (B#16#0 - B#16#FF).

A byte felső és alsó 4 bitjét rendre MSB (Most Significant Bit) és LSB (Least Significant Bit) nevek­kel illetjük.

A karakter változótípust plc-n meglehetősen ritkán alkalmazzuk. Általában az RS-232-vel kommunikáló egységek kapcsán szokott felbukkanni ez a típus. Ebben az esetben is, mint a byte-nál, a változó 8 bitből áll, és 0 - 255 közötti értéket vehet fel. Az ASCII kódtáblázat szerinti hozzárendeléssel egy byte – egy char – egy karakter.

A dátum típus 2 byte-on, előjel nélkül a napok számát adja a kezdeti időponttól. A kezdet az S7 esetén 1990.01.01, ezen időpont előtti dátum ezzel a típussal nem írható le. A maximálisan leírható dátum pedig: 2168.12.31.
A biteket ebben az esetben is hátulról előre számozzuk:

A típus 64 bites, és BCD formátumban tartalmazza az információkat az alábbi tagolás szerint:

A DT típus alkalmazási intervalluma: DT#1990-1-1-0:0:0.0 - DT#2089-12-31-23:59:59.999.

BCD kód: a számjegyeknek azok kettes számrendszerbeli értéke felel meg. Egy számjegyet 4 helyi értéken ábrázolunk. Bővebb leírása itt található.

Dupla integer (32 bit), működése megegyezik az integer-rel, azaz, Kettes komplementer képzéssel lehet „bevinni” az értéket, és az első bit itt is az előjel, a többi pedig a számértéket tartalmazza. A változó csak egész számokra (de: Ganzzahl) alkalmazható.
A DINT minimuma -2.147.483.648, a maximuma +2.147.483.647. (Egyszerűbben megjegyezhető az, hogy a DINT nagyjából mínusz kétmilliárdtól plusz kétmilliárdig használható). A DINT felépítése:

Az első pozícióban (0. byte 7. bit) található bit az előjel (0: plusz, 1: mínusz).
Látható, hogy a biteket hátulról előre, míg a byte-okat előről hátrafelé számozzuk.

A DWORD 32 bitet tartalmaz. A bitek számot „nem írnak le”, tartalma pusztán bitek halmaza.

Intervalluma:

A típus lényege, hogy tartalmára nem vonatkozik formai megkötés.
Két – egymást követő - WORD típusú változó egy DWORD-öt ír le.

Az integer (16 bit) működése megegyezik a DINT-tel, azaz, kettes komplementer képzéssel lehet „bevinni” az értéket, és az első bit itt is az előjel, a többi pedig a számértéket tartalmazza. A változó csak egész számokra (Ganzzahl) alkalmazható.

Az INT minimuma -32.768, a maximuma +32.767. (Egyszerűbben megjegyezhető az, hogy az INT nagyjából mínusz harminckétezertől plusz harminckétezerig használható). Az INT fel­építése:

Az első pozícióban (0. byte 7. bit) található bit az előjel (0: plusz, 1: mínusz). Látható, hogy a biteket hátulról előre, míg a byte-okat elölről hátrafelé számozzuk.

A real típus 32 biten a számokat lebegőpontos számábrázolás-sal tárolja. A belső szerkezet kialakítása az IEEE FP32 szabványa szerint történik. (Például 2334.342487e-6)

Az IEEE (Institute for Electrical and Electronics Engineers) standard 754. definiálja a lebegőpontos (en: floating point) számok tárolását és feldolgozását, erről bővebben itt olvashat.

A REAL típusú számok tárolási határai:

A Real típus felépítése:

• Az előjel 1: negatív szám, 0: pozitív szám
• Karakterisztika: 0-255 közötti számérték, e + 127 –tel kerül megjelenítésre. Decimális szám.
• Mantissza: A szám kerekített pontosságú leírása

Az S5time (16 bit) típus még az S7 előtti S5 termékcsaládból öröklődött. Kissé körülményesebb használni, mint a normál idődefiníciót, ezért viszonylag ritkán bukkan fel.

Felépítése:

Az idő definiciójánál 4 időbázis közűl választhatunk, melyeknek a felbontása és a teljes definiálható időhossza eltérő. A bázist a 12. és 13. bitekkel definiálhatjuk:

A BCD kódokkal 0 – 999 –ig definiálhatók számok.

A lenti példán a 173 sec megadása látható, másodperces bázisban:

A String típussal szövegeket tudunk tárolni. Hossza maximum 254 byte, tetszőleges. A String[n] esetén n hosszú szöveg tárolására alkalmas a változó, de a valóságban 2 byte-tal többet foglal el, mert az első byte-ján tárolja a maximális hosszat (n), a második byte-on pe­dig a valós hosszat. Ha például String[6] változónkba a „BUMM” szót tároljuk, akkor a változó 8 byte-ot foglal el, első byte-ja 6-t, második pedig 4-et fog tárolni. A tartalma így néz ki ebben az esetben:

A struktúra egy összegző adattípus, melyben maximum 8 szint mélységig lehet változó-struktúrákat definiálni. A Struct az alábbi paraméter típusokat NEM tartalmazhatja: TIMER, COUNTER, BLOCK_FB, BLOCK_FC, BLOCK_DB, BLOCK_SDB, POINTER, ANY.

A típusnak legalább két komponenst kell tartalmaznia. A struktúra definiciója a STRUCT és az END_STRUCT kulcsszavak között található. A Struct alkalmazását tekintve gyakorlatilag megegyezik az UDT-vel.

A lenti példán egy kezel nevű struktúra definiciója és kezelése látható az AWL editorban:

kezel struktúra definiciója és felhasználása az FC1-ben

A különböző időfunkciókhoz leginkább a Time típusú definíciót szokás használni. A típus 32 bites, gyakorlatilag egy előjeles egész számot tartalmaz, melynek értéke -65.535 és +65.535 között változhat. Ez az érték a milliszekundumokat jelenti, és hogy ne legyen ilyen bonyolult az életünk (v.ö.: minden időt milliszekundumban kellene megadni), a definíciónál megengedi a „részletes” időleírást, mint például T#2d1h12m32s210ms, mely 2 nap, 1 óra, 12 perc 32 másodperc és 210 milliszekundum jelentéssel bír.

• A megadható idő maximuma: T#+24d20h31m23s647ms
• A megadható idő minimuma: T# -24d20h31m23s648ms

Persze nem kell mindig, minden paramétert kitölteni, érvényes definíció a T#12h23s és a T#123ms is.

A „time” típus felépítése:

A 0.byte 7.bitje az előjelet tartalmazza. Képzése megegyezik a Dint típussal – kettes komplementer képzéssel állítja elő a negatív számokat.

A TOD típus 32 bites, tartalma egy előjel nélküli egész szám, mely a milliszekundumokat tárolja. A típus az egy napon belüli pontos idő definiálására alkalmas, így értéke a TOD#00:00:00.000 és TOD#23:59:59.999 értékek között változhat. A milliszekundum megadása a definícióban nem kötelező. Érvényes megadás például a TOD#21:12:10 és a TOD#05:14:22.100 is.

Felépítése:

Az időfunkciók legegyszerűbb kezelési módja a timer. Gyakorlatilag minden időméréshez független timer funkció rendelhető, saját egyedi beállításokkal. A FUP 256 timer alkalmazását engedi meg, de mert ezek önálló memóriaterületet foglalnak, melynek mérete hardware-függő, így a timer-ek számát a CPU típusa határolja be.

en: user definied type, hu: Felhasználó által definiált típus

A típus gyakorlatilag a magas szintű nyelvek cluster változó-típusának felel meg, a többi típustól annyi eltéréssel, hogy ezt a változót gyakorlatilag az FB-n / FC-n kívül, a Simatic Manager / Bausteine ablakban kell definiálni, csakúgy, mint a normál FB-ket, FC-ket. (Gyakorlatilag az ablakra bökve a jobb egérgomb alatt a Neues Objekt Einfügen » Datentyp pontot kell választani, és az UDT adatait meg kell adni.)

Az UDT megadható az AWL editorban, vagy file-ból is generálható, a lényeg, hogy az adott számú (vagy szimbolikus nevű) UDT létezzen, amire a programban hivatkozunk.

UDT1 definiálása az AWL editorban

A már létrehozott UDT-t a strukturához hasonló hivatkozással, a többi változóval megegyező módon alkalmazhatjuk, mint ahogy a lenti ábra is szemlélteti.

A fent definiált UDT 1 felhasználása az FC 1-ben, IN típusú változóként

A Word (Wort) típus 16 bitet tartalmaz. A bitek számot „nem írnak le”, tartalma pusztán bitek halmaza.

Intervalluma:

A típus lényege, hogy tartalmára nem vonatkozik formai megkötés.
Két – egymást követő - Word típusú változó egy Dword -öt ír le.

Konstansok megadásánál figyelni kell a pontos formátumra, mert amennyiben ezt nem sikerül eltalálnunk, teljesen más számértékeket fogunk találni az elvártak helyett.

Minden OB-nak van lokális adatterülete, ahonnan a részletes információk kiolvashatók. A fellépő hibákról és a meghívott OB-król a CPU diagnózis is tájékoztatást ad.

A hibakezelő OB-k használata fejlesztés alatt nem előnyös, mert ilyenkor sokkal egyszerűbben visszakereshető egy hiba forrása, ha a PLC rögtön, a hibát követően kiesik és a CPU diagnózisból visszakövethető az események sora.