I. מבוא
בתחום האוטומציה התעשייתית, היישום של בקר לוגי מתכנת (PLC) נפוץ יותר ויותר. כציוד הליבה של בקרה תעשייתית, ל-PLC יש לא רק יכולות עיבוד נתונים עוצמתיות, אלא יש לו גם מערכת הוראות עשירה כדי לענות על מגוון צרכי בקרה מורכבים. ביניהם, הוראת אוגר משמרת היא מחלקה חשובה מאוד של מערכת הוראות PLC, שנמצאת בשימוש נרחב בבקרת רצף, לוגיסטיקה ובקרת זרימת נתונים. במאמר זה, נסביר בפירוט את עקרון העבודה, פורמט ההוראה, תהליך העבודה ותרחישי היישום של הוראת פנקס משמרות PLC, על מנת לספק התייחסות למהנדסים וטכנאים.
II. סקירה כללית של הוראת רגיסטר PLC
הוראת Shift Register היא מעין נתוני סיביות באוגר בהתאם לכיוון ולאורך המפורטים של ההוראה לנוע. על ידי התאמת אורך המשמרת וכיוון המשמרת, ניתן לממש עיבוד גמיש של נתונים. ב-PLC, הוראת אוגר המשמרת משמשת לעתים קרובות כדי לשלוט בשינוי המצב של מנורות אות, מנועים, שסתומים וציוד אחר, כמו גם למימוש העיבוד המחזורי והצטברות נתונים ופונקציות אחרות.
III. פורמט הוראות רישום משמרת
הפורמט הכללי של הוראת אוגר המשמרות הוא "SHRB DATA, S_BIT, N", אשר:
DATA: מציין את הנתונים שיש להעביר לתוך אוגר המשמרות, סוג הנתונים הוא BOOL (bit).
S_BIT: מציין את הסיביות הנמוכות ביותר של אוגר המשמרות, וסוג הנתונים הוא גם BOOL (סיביות).
N: Specifies the length and shift direction of the shift register. The shift length ranges from 1 to 64; the shift direction depends on the sign of N. When N>0, כיוון ההסטה הוא שמאלה, ונתוני הקלט DATA מוזזים לסיבית הנמוכה ביותר של אוגר ההזזה, S_BIT, ומוזזת אל מחוץ לסיבית הגבוהה ביותר של אוגר ההזזה; כאשר נ<0, the shift direction is to the right, and the input data is shifted into the highest bit of the shift register, and shifted out of the lowest bit, S_BIT.
IV. תהליך עבודה של הוראת רישום משמרות
כאשר כניסת ההפעלה EN חוקית, מימוש נתוני ה-DATA נטען לתוך הסיבית הנמוכה ביותר S_BIT של אוגר המשמרות. לאחר מכן, בכל פעם שנכנסת פולס 1 ל-Enable, אוגר המשמרת מוזז בכיוון ובאורך המצוינים על ידי N. אוגר המשמרת מוזז בכיוון ובאורך המוגדרים על ידי N. נתוני המשמרת ממוקמים בכיוון הגלישה. הנתונים המוזזים ממוקמים בסיבית הגלישה SM1.1. תהליך הפעולה הספציפי הוא כדלקמן:
שלב האתחול: לפני תחילת הפעלת התוכנית, יש צורך לבצע פעולת אתחול על אוגר המשמרות, כלומר להגדיר את כל הביטים של אוגר המשמרת לערכיהם ההתחלתיים. ניתן להשיג זאת על ידי הגדרת הערך ההתחלתי בתוכנית או על ידי קלט חיצוני.
שלב טעינת הנתונים: כאשר כניסת ההפעלה EN פעילה, נתוני הסיביות DATA נטענים לתוך הסיבית הנמוכה ביותר של אוגר המשמרות, S_BIT. בשלב זה, החלקים האחרים של אוגר המשמרות נשמרים ללא שינוי.
Shift phase: every time 1 pulse is input to the enable terminal, the shift register is shifted in the direction and length specified by N. If N>0, הנתונים מוזזים שמאלה; אם נ<0, the data is shifted to the right. During the shifting process, the lowest or highest bit of the shift register is shifted out and the shifted data is placed in the overflow bit SM1.1.
שלב פלט הנתונים: לאחר פעולת המשמרת, הנתונים בפנקס המשמרות יסודרו בסדר חדש. אם יש צורך להוציא נתונים אלה להתקן חיצוני או לתא זיכרון, ניתן לעשות זאת על ידי חיבור סיביות אחת או יותר של אוגר ההיסט לפלט.
V. מאפיינים של הוראות פנקס משמרות
גמישות גבוהה: על ידי התאמת אורך המשמרת וכיוון המשמרת, ניתן לממש טיפול גמיש בנתונים. בין אם הוא מוזז שמאלה או ימינה, ניתן להגדיר אותו בהתאם לצרכים בפועל.
מגוון רחב של יישומים: הוראת אוגר המשמרות נמצאת בשימוש נרחב בבקרת רצף, לוגיסטיקה ובקרת זרימת נתונים. ניתן להשתמש בו כדי לשלוט בשינוי המצב של מנורות אות, מנועים, שסתומים וציוד אחר, וניתן להשתמש בו גם למימוש פונקציות כמו עיבוד מחזורי וצבירת נתונים.
אמינות גבוהה: ל-PLC, כמעין ציוד בקרה תעשייתי, יש רמה גבוהה של אמינות ויציבות. הוראת רישום המשמרת, כחלק ממערכת הוראות ה-PLC, יורשת את היתרונות הללו. אפילו בסביבות תעשייתיות קשות, ניתן להבטיח שידור ועיבוד נתונים מדויקים.
VI. מקרי יישום
אם ניקח לדוגמא את מערכת בקרת האור הצבעונית, ניתן להדגים את היישום של הוראת רישום משמרות. במערכת בקרת מנורות הצבע, ניתן להשתמש בהוראות העברה לוגיות (כגון הוראת ההחלפה השמאלית SLB) או הוראות העברה מחזורית (כגון הוראת ההחלפה השמאלית המחזורית RLB) כדי לשלוט ברצף התאורה ותדירותם של מנורות הצבע. על ידי תכנות אורך המשמרת וכיוון ההזזה, ניתן לממש אפקטים כגון תאורה מחזורית ותאורה הדרגתית של אורות צבעוניים. יחד עם זאת, על ידי התאמת אורך אוגר המשמרת ותדירות הפולסים של מסוף ההפעלה, ניתן גם לשלוט על מהירות התאורה ומשך האורות הצבעוניים ופרמטרים נוספים.
VII. תַקצִיר
מאמר זה מתאר בפירוט את עקרון העבודה, פורמט ההוראה, תהליך העבודה ותרחישי היישום של הוראת אוגר משמרות PLC. דרך ההסבר המפורט של הוראת רישום המשמרת והצגת מקרי היישום, אני מאמין שלקורא יש הבנה מעמיקה יותר של הוראת אוגר המשמרות של PLC. ביישומים מעשיים, מהנדסים וטכנאים יכולים לבחור הוראות מתאימות לרישום משמרות למימוש לוגיקה מורכבת של בקרה ואוטומציה לפי צרכים ספציפיים.