Linguagem de Diagramas de Blocos Funcionais (FBD) e sua Aplicação

Uma das linguagens de programação mais populares dos CLPs - controladores lógicos programáveis, é a linguagem gráfica dos diagramas de blocos funcionais FBD - Diagrama de Blocos Funcionais. Esse idioma, juntamente com outros idiomas da IEC 61131-3, como por exemplo linguagem lógica ladder (LD), utiliza em sua arquitetura uma espécie de circuito eletrônico.

Um programa escrito nesta linguagem para um controlador consiste em uma determinada lista de circuitos que são executados um após o outro de cima para baixo. Além disso, existe a possibilidade de atribuir etiquetas a cadeias individuais; nesse caso, o uso de instruções para ir à etiqueta estará disponível para alterar a sequência de execução das cadeias e criar condições e ciclos.

Assim, um programa escrito na linguagem gráfica FBD é um conjunto de blocos funcionais conectados entre si, cujas saídas e entradas são conectadas por linhas de comunicação. As linhas de comunicação refletem certas variáveis ​​do programa através das quais os dados são trocados de bloco para bloco.

Um bloco separado carrega uma função específica (lógico “e”, “não”, contador, etc.), enquanto um bloco pode ter várias saídas e entradas. Inicialmente, os valores das variáveis ​​são definidos por constantes ou por entradas especiais e suas saídas são conectadas ainda mais com outras variáveis ​​de programa ou com as saídas do PLC.

A figura mostra um exemplo de programa escrito na linguagem de diagrama de blocos funcional FBD. Como você pode ver, esta imagem do programa reflete muito claramente o algoritmo, o que torna essa linguagem bastante simples e conveniente para o desenvolvimento de software para CLPs.

Durante a programação na linguagem FBD, são utilizados blocos padrão de bibliotecas e blocos escritos em FBD ou em outros idiomas da norma IEC 61131-3. Um bloco é um elemento do programa, um tipo de subprograma, um bloco ou função funcional (“NOT”, “OR”, “AND” lógico, timer, contador, gatilho, operação matemática, processamento de um sinal analógico, etc.).

Desses blocos, as expressões que formam as cadeias são compiladas graficamente: o próximo bloco é conectado à saída de um bloco, depois outro bloco e, assim, as cadeias são formadas. No decorrer do circuito, a ordem de execução dos blocos corresponde à ordem de sua conexão, e o resultado da execução do circuito é alimentado na saída do PLC ou gravado em alguma variável interna.

Considere uma parte do programa escrita na linguagem FBD: Multiplique por 4, depois divida por A e escreva o resultado na variável resultado. No pseudocódigo, ele terá a seguinte aparência: resultado: = B * 4 / A. Também é possível adicionar entradas de controle especiais, saídas EN e ENO aos blocos para controlar as chamadas de blocos individuais: um zero lógico aplicado à entrada EN proibirá a chamada deste bloco, e a saída ENO o reportará em caso de erro, interrompendo a execução do circuito até o fim. .

Como você pode ver, a linguagem FBD é extremamente visual, conveniente e, portanto, fácil de aprender, mesmo por especialistas em aplicativos que não possuem treinamento especial em ciência da computação. O código é executado sequencialmente, a estrutura dos comandos dentro do código é simples, portanto, o programa é transmitido muito rapidamente e a tarefa é executada de maneira confiável.

Existem várias modificações da linguagem de programação FBD, caracterizadas pela presença de certas restrições ou extensões.

Por exemplo, existe uma variante do FBC que permite o uso de funções puras com apenas uma saída sem variáveis ​​intermediárias - uma modificação na programação funcional.

Ou uma modificação do CFC (Continuous Function Chart), que permite que você defina a ordem de execução do gráfico não apenas por uma cadeia seqüencial, mas a critério do desenvolvedor de software. Com o CFC, o desenvolvedor obtém mais liberdade, embora o código seja mais longo.

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