创建兼容的函数块库

软件开发的一个问题是效率的提高非常低。这里没有摩尔定律;效率没有每18个月翻一番。更糟糕的是:随着功能的增加，复杂性也呈指数级增长。解决这一问题需要现代软件开发工具和现代开发方法。

现代软件开发方法的一部分是创建可重用的组件，称为功能块，其中包含部分应用软件功能。这个过程称为封装。

下一步是将这些测试过的和文档化的组件集成到一个库中，从这个库中组织内外的每个人都可以使用，并以这种方式更快地创建扩展应用程序软件，并且错误更少。

边缘触发vs水平控制功能块

有两种类型的功能块。那些在上升输入时初始化(启动)并保持活动直到完成或中止的线程;只要相应的输入是高的，它们就会活跃。第一种叫做边缘触发，第二种叫做水平触发。

边缘触发功能的一个例子是移动到位置命令，该命令在通过输入Execute初始化后一直运行，直到完成。关卡触发功能的一个例子是PowerOn函数，只要设置了相关输入(Enable)，电源就会打开。注意，Enable输入与Valid输出配对，Execute与Done配对。

有时，选择水平控制模型而不是边缘触发模型是很重要的。为了检测功能块中的上升边，需要两个PLC周期。因此，如果要求能够在每个周期中处理一个新值，则边缘触发模型不能作为解决方案。在这种情况下，级别控制的功能块模型是实现所需功能的首选方法。

边缘触发的例子

基本功能块是边缘触发Etrig。这是边缘触发功能的最简单形式，只有一个Execute作为输入，无论是文本形式还是图形形式:

对应的状态图如下所示，由与重置链接的“休眠”、“执行”和“完成”组成，用于正常行为，并通过“错误”链接回到“休眠”，用于不规则行为。为了实现，例如状态图可以很容易地转换为SFC或st。规范中包含了这方面的示例。

Etrig的相应时序图显示在这里，其中3^{理查德·道金斯}图表显示了发生错误时的行为。

用中止扩展基

除此之外，还可以添加中止功能来中止流程，其中包括其他状态aborting和Aborted。

此外，这个状态图可以很容易地转换为SFC或ST，文档中包含了这些示例。

包括计时器功能

在中止功能之上(甚至没有此功能)，可以添加计时器以使功能更加健壮。基本上有3个定时器选项:

1. TimeOut (To):定义的操作的总操作时间应小于输入值udiTimeOut指定的时间(单位为µs)
2. TimeLimit (Tl):在此设置操作停留在周期时间内的时间限制。这样，一个较长的操作就可以分成几个周期
3. 和两者的结合(TlTo)。

udiTimeLimitdo做什么

例如，一个函数块可以在循环中完成一个复杂的任务。任务越大，该功能块的当前任务消耗的时间就越多。udiTimeLimit参数可以定义每个调用允许在各自的函数块中消耗多少时间。

udiTimeOut做什么

在处理其循环动作时，可以强制函数块等待外部事件。它可以在内部循环(BusyWait)中执行此操作，也可以在每个循环中检查其任务是否可以完全完成。udiTimeOut参数可以定义允许在xBusy状态下消耗多少时间。

水平控制功能块

对于级别控制的功能，类似的集合可以识别为类似的状态:

添加定时器Time Out、To和Time Limit、Tl，组合TlTo类似。然而，还有2个用于连续行为的额外块，这意味着它不会停止，所以没有完成状态:连续行为的LConC和LConTlC，包括时间限制:

边缘触发和水平控制器功能块数据表

规范本身包括所有列出的功能块的数据表。这包括状态图，实现和边缘触发FBs的时序图。

同样对于LCon功能，相应的ST代码示例也包含在面向对象中。在附录中，根据IEC 61131-3第二版的ETrigATlTo函数块的ST代码示例，这意味着没有添加面向对象。

用户可以在PLCopen概念中创建自己的库，其中包括级别和边缘控制功能，通过中止和计时器功能进行扩展。为了完成这个规范，给出了ST中的例子，包括经典的和面向对象的方法。

本文最初发表于PLCopen网站。PLCopen是CFE Media的内容合作伙伴。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

原始内容可以在www.plcopen.org．

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