11. Lösungen: Bibliotheken verwenden

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Aufgaben 11.1 und 11.2	Zeitversetztes Zentral-Ein- und Ausschalten, Lichtszenen schalten
Vergessen Sie nicht, die Bibliothek "Gebaeude_allgemein.lib" in Ihr Projekt über die 
Bibliotheksverwaltung einzubinden.
  
VAR_GLOBAL
(*Zeitversetztes Zentral-Ein- und Ausschalten*)
 S1_Licht AT %IX2.0:BOOL;
 Q1_Lichtband1 AT %QX0.0:BOOL;
 Q2_Lichtband2 AT %QX0.1:BOOL;
 Q3_Lichtband3 AT %QX0.2:BOOL;
 Q4_Lichtband4 AT %QX0.3:BOOL;
(*Lichtszenen schalten*)
 S20_Lichtszene AT %IX2.1:BOOL;
 Q20_Licht AT %QX0.4:BOOL;
 Q21_Licht AT %QX0.5:BOOL;
 Q22_Licht AT %QX0.6:BOOL;
 Q23_Licht AT %QX0.7:BOOL;
END_VAR
  
PROGRAM PLC_PRG
(*********************************************
Beleuchtungssteuerung
Bibliothek: Gebaeude_allgemein.lib 24.10.07
Version: 1.0
Firma: ........´Datum: ........
**********************************************)
VAR
(*Zeitversetztes Zentral-Ein- und Ausschalten*)
 S1visu:BOOL;
 Fb_LichtZentral_1:Fb_LichtZentral;
(*Lichtszene schalten*)
 Fb_Klick_1:Fb_Klick;
 FbSzeneDigital_1:FbSzeneDigital;
 S20visu:BOOL;
 SzenenNr:BYTE:= 1;
END_VAR
(*Zeitversetztes Zentral-Ein- und Ausschalten*)
Fb_LichtZentral_1(
 xEingang:= S1_Licht OR S1visu,
 uiTvein:= , 
 uiTvaus:= );
 Q1_Lichtband1:= Fb_LichtZentral_1.xAusgang1;
 Q2_Lichtband2:= Fb_LichtZentral_1.xAusgang2;
 Q3_Lichtband3:= Fb_LichtZentral_1.xAusgang3;
 Q4_Lichtband4:= Fb_LichtZentral_1.xAusgang4;
(*Lichtszenen schalten*)
Fb_Klick_1(xTaster:= S20visu OR S20_Lichtszene, uiT_10tel_s:= );
IF Fb_Klick_1.xEinzel THEN
 SzenenNr:= SzenenNr + 1;
END_IF;
IF SzenenNr= 9 OR Fb_Klick_1.xDoppel THEN
 SzenenNr:= 1;
END_IF;
FbSzeneDigital_1(
 bAktorSzenenNr1bis8:= SzenenNr,
 xSchaltAktor1:= ,
 xSchaltAktor2:= , 
 xSchaltAktor3:= ,
 xSchaltAktor4:= , 
 xSpeichern:= );
 Q20_Licht:=FbSzeneDigital_1.xDoSchaltAktor1;
 Q21_Licht:=FbSzeneDigital_1.xDoSchaltAktor2;
 Q22_Licht:=FbSzeneDigital_1.xDoSchaltAktor3;
 Q23_Licht:=FbSzeneDigital_1.xDoSchaltAktor4;
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Aufgabe 11.3 Temperaturregelung mit dem PID-Reglerbaustein
Vergessen Sie nicht, die Bibliothek "Building_HVAC_01.lib" in Ihr Projekt über die Bibliotheksverwaltung einzubinden.
  
FUNCTION_BLOCK PT2
(*Strecke mit Ausgleich*)
VAR_INPUT
 Y:REAL;(*Stellwert*)
 N:USINT:= 30; (*zeitliches Verhalten*)
END_VAR
VAR_OUTPUT
 X:REAL;(*Istwert*)
END_VAR
VAR
 LOW_PASS_1, LOW_PASS_2:LOW_PASS;(*Instanzen*)
 x1: REAL;
END_VAR
LOW_PASS_1(IN:= Y, N:= N);
x1:= LOW_PASS_1.OUT;
LOW_PASS_2(IN:= x1, N:= N);
X:= LOW_PASS_2.OUT;

FUNCTION_BLOCK LOW_PASS
(*Einfacher Tiefpass,
Ausgangsverlauf ist nahe der e-Funktion*)
VAR_INPUT
 IN: REAL;
 N: USINT;(*nach N Zyklen wird der Endwert erreicht*)
END_VAR
VAR_OUTPUT
 FAULT: BOOL;
 OUT: REAL;
END_VAR
IF N<5 OR N>200 THEN
 N:= 50;
 FAULT:= TRUE;
ELSE
 FAULT:= FALSE;
END_IF;
OUT:=((IN-OUT)/N)+ OUT;
  
PROGRAM TEMP_REG
(*******************************************
Temperaturregelung: Abtastzeit: 100 ms
Version: 1.0, Datum: .... ., Autor: SchmittK
Bibliothek: Building_HVAC_01.lib 06.08.2010
********************************************)
VAR
 w:REAL;(*Sollwert*)
 x: REAL;(*Istwert = Temperatur normiert 0...1*)
 e:REAL;(*Regeldifferenz*)
 y: REAL;(*Stellwert 0...1.0 = Heizleistung normiert*)
 PT2_1:PT2;(*Instanz*)
 Fb_Control_PID_1:Fb_Control_PID;
END_VAR
(*Simulation der Regelstrecke mit Ausgleich, Tg=10s, Tu=1.2s*)
PT2_1(Y:= y, N:=);
x:=PT2_1.X;
(*PID-Regler, Reglerparameter optimiert nach Takahashi*)
Fb_Control_PID_1(
 xEnable:= TRUE,
 rActualValue:= x,
 rReferenceValue:= w,
 rCycleTime:= 0.1,
 rKp:= (1.2*10.0/(1.2+0.1)),
 rTi:= (2.0*(1.25*1.25)/(1.3)),
 rTd:= (0.5*(1.2+0.1)),
 rOutputMin:= 0.0,
 rOutputMax:= 1.0);
y:=Fb_Control_PID_1.rY;
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Übung 11.1	Zufallszahl erraten

Fügen Sie die Bibliothek oscat206.lib hinzu

PROGRAM PLC_PRG
(*********************************************************************
Funktion: 
Es wird eine Zufallszahl erzeugt die durch Eingabe zu erraten ist.
Bibliothek: oscat206.lib-> RDM(0),Version: 1.0, Datum: .....
**********************************************************************)
VAR
 Zufallszahl: USINT;
 Eingabezahl: USINT;(*Visu*)
 Meldung: STRING;
 Meld_ok:STRING:='Die Zahl ist richtig!';
 Meld_gr:STRING:='Die Zahl ist zu groß!';
 Meld_kl:STRING:='Die Zahl ist zu klein!';
 richtig: BOOL:=TRUE;(*Visu*)
 go: BOOL;(*Taster in der Visu "Neue Zahl"*)
 Versuche: INT;(*Anzahl der Versuche*)
 Eingabezahl_alt: USINT;
END_VAR 
IF go OR Zufallszahl = 0 THEN
 Zufallszahl:= REAL_TO_USINT(RDM(0)*100.0);
 Versuche:=0;
END_IF;
IF Eingabezahl = Zufallszahl THEN
 Meldung:=Meld_ok;
 richtig:=TRUE;
ELSIF Eingabezahl > Zufallszahl THEN
 Meldung:=Meld_gr;
 richtig:=FALSE;
ELSE
 Meldung:=Meld_kl;
 richtig:=FALSE;
END_IF;
IF Eingabezahl <> Eingabezahl_alt THEN Versuche:= Versuche + 1; END_IF;
Eingabezahl_alt:=Eingabezahl;	  	

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Übung 11.2 PIG ein Würfelspiel

Fügen Sie die Bibliothek oscat206.lib hinzu

PROGRAM PLC_PRG
(***********************************************************
PIG Würfelspiel für zwei Spieler
Bibliothek: oscat206.lib-> RDM(0),Version: 1.0, Datum: .....
************************************************************)
VAR
	instPIG1, instPIG2:PIG;
	xSpieler, xNeuesSpiel:BOOL;(*Schalter Visu*)
END_VAR
(*Spieler 1*)
instPIG1(xSPIELEN:= NOT xSpieler, xNEUES_SPIEL:= xNeuesSpiel);
(*Spieler 2*)
instPIG2(xSPIELEN:= xSpieler, xNEUES_SPIEL:= xNeuesSpiel);

Lösungsvariante 1 mit Hilfe des PAP

FUNCTION_BLOCK PIG
VAR_INPUT
	xSPIELEN, xWUERFELN, xNEUES_SPIEL:BOOL;
END_VAR
VAR_OUTPUT
	usiWUERFELZAHL: USINT;	
	uiSPIELSTAND:UINT;
END_VAR
VAR
	instWUERFELN_TRIG:R_TRIG;
	usiWuerfelzahlNeu: USINT;
END_VAR
IF xSPIELEN THEN
 instWUERFELN_TRIG(CLK:= xWUERFELN);
 usiWuerfelzahlNeu:= 0;
 IF instWUERFELN_TRIG.Q THEN
  WHILE  usiWuerfelzahlNeu < 1 OR usiWuerfelzahlNeu > 6 DO
   usiWuerfelzahlNeu:= REAL_TO_USINT(RDM(last:= 0)*10.0);
  END_WHILE;
  IF usiWuerfelzahlNeu > 1 THEN	
    uiSPIELSTAND:= uiSPIELSTAND + usiWuerfelzahlNeu;
   ELSE 
	uiSPIELSTAND:= 0; 
  END_IF;
  usiWUERFELZAHL:= usiWuerfelzahlNeu;
 END_IF;
END_IF;
IF xNEUES_SPIEL THEN
	uiSPIELSTAND:= 0; usiWuerfelzahl:= 0;
END_IF;
 
Lösungsvariante 2 mit Hilfe des GRAFCETs

FUNCTION_BLOCK PIG
VAR_INPUT
	xSPIELEN, xWUERFELN, xNEUES_SPIEL:BOOL;
END_VAR
VAR_OUTPUT
	usiWUERFELZAHL: USINT;	
	uiSPIELSTAND: UINT;
END_VAR
VAR
	usiSchrittNr:USINT;
	instWUERFELN_TRIG_R:R_TRIG;
	instWUERFELN_TRIG_F:F_TRIG;
END_VAR
instWUERFELN_TRIG_R(CLK:= xWUERFELN);
instWUERFELN_TRIG_F(CLK:= xWUERFELN);
CASE usiSchrittNr OF
 0: IF instWUERFELN_TRIG_R.Q AND xSPIELEN THEN
	usiSchrittNr:= 1;
    END_IF;
 1: usiWUERFELZAHL:= FC_ZUFALLSZAHL();(*Funktionsaufruf*)
    IF usiWUERFELZAHL > 1 THEN
	usiSchrittNr:= 2;
    END_IF;
    IF usiWUERFELZAHL = 1 THEN
	usiSchrittNr:= 3;
    END_IF;
 2: IF instWUERFELN_TRIG_F.Q AND xSPIELEN THEN
	uiSPIELSTAND:= uiSPIELSTAND + usiWUERFELZAHL;
    END_IF;
    IF instWUERFELN_TRIG_R.Q AND xSPIELEN THEN
	usiSchrittNr:= 1;
    END_IF;
    IF xNEUES_SPIEL THEN
	usiSchrittNr:= 4;
    END_IF;
 3: uiSPIELSTAND:= 0;
    IF instWUERFELN_TRIG_R.Q AND xSPIELEN THEN
	usiSchrittNr:= 1;
    END_IF;
    IF xNEUES_SPIEL THEN
	usiSchrittNr:= 4;
    END_IF;
 4: uiSPIELSTAND:= 0; usiWUERFELZAHL:= 0; 
    IF instWUERFELN_TRIG_R.Q AND xSPIELEN THEN
	usiSchrittNr:= 1;
    END_IF;
END_CASE;


FUNCTION FC_ZUFALLSZAHL : USINT
(*********************************
Zahl 1...6 erzeugen
Bibliothek: oscat206.lib-> RDM(0)
**********************************)
VAR
  	usiWuerfelzahlNeu: USINT;
END_VAR
WHILE  usiWuerfelzahlNeu < 1 OR usiWuerfelzahlNeu > 6 DO
   usiWuerfelzahlNeu:= REAL_TO_USINT(RDM(last:= 0)*10.0);
END_WHILE;
FC_ZUFALLSZAHL:= usiWuerfelzahlNeu;

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