ГОСТ Р МЭК 61131-3-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Контроллеры программируемые. Часть 3. Языки программирования
Актуально на 03.11.2026.
Как цитировать: "ГОСТ Р МЭК 61131-3-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Контроллеры программируемые. Часть 3. Языки программирования". ГОСТ Р МЭК 61131-3-2016. https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-mek-61131-3-2016
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 13.05.2016 № 313-ст)
Примечание
Документ введен в действие с 1 апреля 2017 года.
Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
от 13 мая 2016 г. № 313-ст
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Негосударственным образовательным частным учреждением «Новая Инженерная Школа» (НОЧУ «НИШ») на основе перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен Российской комиссией экспертов МЭК/ТК 65, и Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» («ВНИИНМАШ»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 306 «Измерения и управление в промышленных процессах»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 мая 2016 г. № 313-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61131-3:2013 «Контроллеры программируемые. Часть 3. Языки программирования (IEC 61131-3:2013, „Programmable controllers — Part 3: Programming languages“, IDT).»
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 В настоящем стандарте часть его содержания может быть объектом патентных прав
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает синтаксис и семантику языков программирования программируемых контроллеров, определенных в МЭК 61131 (часть 1).
Функции ввода программы, тестирования, мониторинга, операционной системы и т.п. определены в МЭК 61131 (часть 1).
Настоящий стандарт устанавливает синтаксис и семантику унифицированного набора языков программирования для программируемых контроллеров (PC). Данный набор состоит из двух текстовых языков программирования, списка инструкций (IL) и структурированного текста (ST), и двух графических языков, релейно-контактных схем (LD) и функциональных блоковых диаграмм (FBD).
Дополнительный набор графических и эквивалентных текстовых элементов, именуемый последовательная функциональная схема (SFC), определяется для структурирования внутренней организации программ и функциональных блоков программируемого контроллера. Определены также элементы конфигурации, поддерживающие установку программ программируемого контроллера в системы программируемого контроллера. Кроме того, определены средства, облегчающие взаимодействие между программируемыми контроллерами и другими компонентами автоматизированных систем.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая изменения).
МЭК 61131-1 Программируемые контроллеры. Часть 1. Общие положения (IEC 61131-1, Programmable controllers — Part 1: General information)
МЭК 61131-5 Программируемые контроллеры. Часть 5. Взаимодействия (IEC 61131-5, Programmable controllers — Part 5: Communications)
ИСО/МЭК 10646:2012 Информационная технология. Универсальный набор символов (UCS) (ISO/IEC 10646:2012, Information technology — Universal Coded Character Set (UCS)
ИСО/МЭК/IEEE 60559 Информационная технология. Микропроцессорные системы. Арифметика с плавающей точкой (ISO/IEC/IEEE 60559, Information technology — Microprocessor Systems — Floating-Point arithmetic)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 абсолютное время (absolute time): Комбинация времени суток и даты.
3.2 путь доступа (access path): Связь символического имени с переменной для реализации открытого взаимодействия.
3.3 действие (action): Логическая переменная или набор подлежащих выполнению операций вместе со связанной управляющей конструкцией.
3.4 блок действий (action block): Элемент графического языка, который использует входную логическую переменную для определения значения выходной логической переменной или разрешающее условие для действия в соответствии с предопределенной управляющей конструкцией.
| агрегат (aggregate): Структурированная совокупность объектов данных, образующая тип данных. [ИСТОЧНИК: ISO/AFNOR:1989] |
|---|
| массив (array): Агрегат, состоящий из объектов данных с идентичными атрибутами, на каждый из объектов данных можно уникально ссылаться с помощью индекса. [ИСТОЧНИК: ISO/AFNOR:1989] |
|---|
| присваивание (assignment): Механизм для придания значения переменной или агрегату. [ИСТОЧНИК: ISO/AFNOR:1989] |
|---|
3.8 базовый тип (base type): Тип данных, тип функционального блока или класс, из которых наследуются или производятся дальнейшие типы.
3.9 число с основанием (based number): Число, представленное с конкретным основанием, отличным от 10.
3.10 двоично-десятичный код (binary coded decimal; BCD): Код десятичного числа, в котором каждая цифра представлена ее двоичным значением.
3.11 бистабильный функциональный блок (bistable function block): Функциональный блок с двумя устойчивыми состояниями, управляемый одним или более входами.
3.12 битовая строка (bit string): Элемент данных, состоящий из одного или более битов.
3.13 битово-строковый литерал (bit string literal): Литерал, который прямо представляет значение битовой строки типов данных BOOL, BYTE, WORD, DWORD или LWORD.
3.14 тело (body): Набор операций программного компонента.
3.15 вызов (call): Языковая конструкция, вызывающая выполнение функции, функционального блока или метода.
3.16 строка символов (character string): Агрегат, состоящий из упорядоченной последовательности символов.
3.17 символьно-строковый литерал (character string literal): Литерал, прямо представляющий значение символа или строки символов типов данных CHAR, WCHAR, STRING или WSTRING.
3.18 класс (class): программный компонент, состоящий из:
| комментарий (comment): Языковая конструкция для включения текста, не влияющего на выполнение программы. [ИСТОЧНИК: ISO/AFNOR:1989] |
|---|
3.20 конфигурация (configuration): Элемент языка, соответствующий системе программируемого контроллера.
3.21 константа (constant): Элемент языка, указывающий на элемент данных с фиксированным значением.
3.22 функциональный блок счетчика (counter function block): Функциональный блок, который накапливает значение числа изменений, определяемых на одном или более указанных выходов.
| тип данных (data type): Набор значений вместе с набором допустимых операций. [ИСТОЧНИК: ISO/AFNOR:1989] |
|---|
3.24 дата и время (date and time): Дата с годом и время суток, представленные как отдельный элемент данных.
3.25 объявление (declaration): Механизм для определения элемента языка.
3.26 разделитель (delimiter): Символ или комбинация символов, используемая для разделения элементов языка программирования.
3.27 производный класс (derived class): Класс, создаваемый наследованием из другого класса.
Примечание - Производный класс также называют расширенным классом или порожденным классом.
3.28 производный тип данных (derived data type): Тип данных, созданный с использованием другого типа данных.
3.29 производный тип функционального блока (derived function block type): Тип функционального блока, созданный наследованием из другого типа функционального блока.
3.30 прямое представление (direct representation): Средства представления переменной в программе программируемого контроллера, из которых может быть прямо определено физическое или логическое расположение переменной.
3.31 двойное слово (double word): Элемент данных, содержащий 32 бита.
3.32 динамическое связывание (dynamic binding): Ситуация, в которой экземпляр вызова метода возвращается во время выполнения в соответствии с фактическим типом экземпляра или интерфейса.
3.33 оценка (evaluation): Процесс установления значения выражения, функции, выходных переменных сети или экземпляра функционального блока во время выполнения программы.
3.34 элемент управления выполнением (execution control element): Элемент языка, контролирующий поток выполнения программы.
3.35 задний фронт (falling edge): Часть временной диаграммы сигнала, где происходит переход логической переменной из 1 в 0.
3.36 функция (function): Элемент языка, который во время выполнения обычно вырабатывает результат в виде одного элемента данных и, возможно, дополнительные выходные переменные.
3.37 экземпляр функционального блока (function block instance): Экземпляр типа функционального блока.
3.38 тип функционального блока (function block type): Элемент языка, состоящий из:
- определения структуры данных, разделенной на входные, выходные и внутренние переменные; и
- набора операций или набора методов, выполняемых над элементами структуры данных при вызове типа функционального блока.
3.39 функциональная блоковая диаграмма (function block diagram): Сеть, узлы которой являются экземплярами функциональных блоков, графически представленные функции или вызовы метода, переменные, литералы и метки.
3.40 родовой тип данных (generic data type): Тип данных, представляющий более одного типа данных.
3.41 глобальная переменная (global variable): Переменная с глобальной областью действия.
3.42 иерархическая адресация (hierarchical addressing): Прямое представление элемента данных как члена физической или логической иерархии.
Пример - Точка в модуле, который хранится на стеллаже, который, в свою очередь, помещен в стенд и т.д.
3.43 идентификатор (identifier): Комбинация букв, цифр и символов подчеркивания, которая начинается с буквы или символа подчеркивания и которая именует элемент языка.
3.44 реализация (implementation): Версия программируемого логического контроллера (PLC) или программного или отладочного инструмента, предоставленная разработчиком.
3.45 разработчик (Implementer): Изготовитель PLC или программного или отладочного инструмента, предоставленного пользователю для разработки приложений PLC.
3.46 наследование (inheritance): Создание нового класса, типа функционального блока или интерфейса на основе существующего класса, типа функционального блока или интерфейса, соответственно.
3.47 начальное значение (initial value): Значение, присвоенное переменной при запуске системе.
3.48 входная и выходная переменная (in-out variable): Переменная, используемая для передачи значения программному компоненту и, дополнительно, для возврата значения из программного компонента.
3.49 входная переменная (input variable): Переменная, используемая для передачи значения программному компоненту, отличному от класса.
3.50 экземпляр (instance): Отдельная, именованная копия структуры данных, связанная с типом функционального блока, классом или программным типом, которая сохраняет свои значения от одного вызова соответствующей операции до другого.
3.51 имя экземпляра (instance name): Идентификатор, связанный с конкретным экземпляром.
3.52 создание экземпляра (instantiation): Создание экземпляра.
3.53 целое число (integer): Целое число, которое может содержать положительные, нулевые или отрицательные значения.
3.54 целый литерал (integer literal): Литерал, прямо представляющий целое значение.
3.55 интерфейс (interface): Элемент языка в контексте объектно-ориентированного программирования, содержащий набор прототипов метода.
3.56 ключевое слово (keyword): Лексическая единица, которая характеризует элемент языка.
3.57 метка (label): Конструкция языка, именующая инструкцию, сеть или группу сетей, включая идентификатор.
3.58 элемент языка (language element): Любая единица, идентифицированная символом в левой части порождающего правила в формальной спецификации.
| литерал (literal): Лексическая единица, которая прямо представляет значение. [ИСТОЧНИК: ISO/AFNOR:1989] |
|---|
3.60 логическое расположение (logical location): Расположение иерархически адресуемой переменной в схеме, которая может быть связана или может быть не связана с физической структурой входных и выходных переменных и памятью программируемого контроллера.
3.61 длинное действительное число (long real): Действительное число, представленное в двойном слове.
3.62 двойное слово (long word): 64-битовый элемент данных.
3.63 метод (method): Элемент языка, подобный функции, который может быть определен типом функционального блока и имеет неявный доступ к статическим переменным экземпляра функционального блока или экземпляра класса.
3.64 прототип метода (method prototype): Элемент языка, содержащий только сигнатуру метода.
3.65 именованный элемент (named element): Элемент структуры, именуемый своим связанным идентификатором.
3.66 сеть (network): Совокупность узлов и соединяющих ветвей.
3.67 числовой литерал (numeric literal): Литерал, прямо представляющий численное значение, то есть целый литерал или действительный литерал.
3.68 операция (operation): Элемент языка, который представляет элементарную функциональность, присущую программному компоненту или методу.
3.69 операнд (operand): Элемент языка, на котором выполняется операция.
3.70 оператор (operator): Символ, представляющий действие, выполняемое в операции.
3.71 переопределение (override): Ключевое слово override, использованное с методом или типом функционального блока для метода с такой же сигнатурой, как метод базового класса или тип функционального блока, использующие новое тело метода.
3.72 выходная переменная (output variable): Переменная, используемая для возврата значения из программного компонента, отличного от класса.
3.73 параметр (parameter): Переменная, которая используется для предоставления значения программному компоненту (как входной или входной-выходной параметр), или переменная, которая используется для возврата значения из программного компонента (как выходной или входной-выходной параметр).
3.74 ссылка (reference): Определяемые пользователем данные, содержащие адрес размещения переменной или экземпляра функционального блока заданного типа.
3.75 поток энергии (power flow): Символический поток электроэнергии в релейно-контактной схеме, используемый для указания продвижения логического решающего алгоритма.
3.76 прагма (pragma): Конструкция языка для включения в программный компонент текста, который может влиять на подготовку программы к выполнению.
3.77 программа (program): Разработка, написание и тестирование программ пользователя.
3.78 программный компонент (program organization unit): Функция, функциональный блок, класс или программа.
3.79 действительный литерал (real literal): Литерал, прямо представляющий значения типа REAL или LREAL.
3.80 ресурс (resource): Элемент языка, соответствующий «функции обработки сигналов» и ее «человеко-машинному интерфейсу» и «функциям интерфейса с датчиками и исполнительными механизмами», при наличии таковых.
3.81 результат (result): Значение, возвращаемое как результат выполнения программного компонента.
3.82 возврат (return): Конструкция языка в программном компоненте, обозначающая конец последовательности выполнения в компоненте.
3.83 передний фронт (rising edge): Часть временной диаграммы сигнала, где происходит переход логической переменной из 0 в 1.
3.84 область видимости (scope): Набор программных компонент, в которых применяется объявление или метка.
3.85 семантика (semantics): Отношения между символическими элементами языка программирования и их значениями, интерпретацией и использованием.
3.86 полуграфическое представление (semigraphic representation): Представление графической информации с использованием ограниченного набора символов.
3.87 сигнатура (signature): Набор информации, однозначно определяющий идентичность интерфейса параметров МЕТОДА, состоящий из его имени и имен, типов и порядка всех его параметров (то есть входных, выходных и входных-выходных переменных и типа результата).
3.88 одноэлементная переменная (single-element variable): Переменная, представляющая единственный элемент данных.
3.89 статическая переменная (static variable): Переменная, значение которой сохраняется от одного вызова до другого.
3.90 шаг (step): Ситуация, в которой поведение программного компонента в отношении его входных и выходных переменных следует набору правил, определенных связанными действиями шага.
3.91 структурированный тип данных (structured data type): Агрегированный тип данных, который был определен, используя определение STRUCT или FUNCTION_BLOCK.
3.92 индексирование (subscripting): Механизм для ссылки к элементу массива посредством ссылки на массив и одного или более выражений, которые, после их вычисления, определяют положение элемента.
3.93 задача (task): Элемент контроля выполнения, обеспечивающий периодическое или управляемое выполнение группы связанных программных компонентов.
3.94 литерал дат и времени (time literal): Литерал, представляющий данные типов TIME, DATE, TIME_OF_DAY или DATE_AND_TIME.
3.95 переход (transition): Условие, посредством которого управление переходит от одного или более предшествующих шагов к одному или более последующих шагов по направленной связи.
3.96 целое число без знака (unsigned integer): Целое число, которое может содержать положительные и нулевые значения.
3.97 литерал целого числа без знака (unsigned integer literal): Целый литерал, не содержащий спереди знака (+) или минус (-).
3.98 пользовательский тип данных (user-defined data type): Тип данных, определенный пользователем.
Пример - Перечисление, массив или структура.
3.99 переменная (variable): Объект программного обеспечения, который может принимать различные значения, в каждый момент времени только одно значение.
4 Структурные модели
4.1 Модель программного обеспечения
Основные элементы языка программирования высокого уровня и их взаимосвязи приведены на рисунке 1.
Примечание 1 — Рисунок 1 предназначен только для иллюстрации. Графическое представление не является нормативным.
Примечание 2 — В конфигурации с единственным ресурсом необязательно явно представлять ресурс.
Данные элементы программируются на языках, определенных в настоящем стандарте, т.е. это — программы и типы функциональных блоков, классы, функции и элементы конфигурации, а именно, ресурсы, задачи, глобальные переменные, пути доступа и инициализации экземпляров, которые поддерживают установку программ программируемых контроллеров в системы программируемых контроллеров.
Конфигурация является элементом языка, который соответствует системе программируемого контроллера, как определено в МЭК 61131-1. Ресурс соответствует «функции обработки сигналов» и ее «человеко-машинному интерфейсу» и «функциям интерфейса с датчиками и исполнительными механизмами» (при наличии таковых), как определено в МЭК 61131-1.
Конфигурация содержит один или более ресурсов, каждый из которых содержит одну или более программ, выполняемых под контролем нуля или более задач.
Программа может содержать нуль или более экземпляров функциональных блоков или других элементов языка, как определено в настоящем стандарте.
Задача способна вызывать (например, на периодической основе) выполнение набора программ и экземпляров функциональных блоков.
Конфигурации и ресурсы могут запускаться и останавливаться через функции «интерфейс оператора», «программирование, тестирование и мониторинг» или «операционная система», определенные в МЭК 61131-1. Запуск конфигурации будет вызывать инициализацию ее глобальных переменных с последующим запуском всех ресурсов конфигурации. Запуск ресурса будет вызывать инициализацию всех переменных в ресурсе с последующей активацией всех задач в ресурсе. Останов ресурса будет вызывать прекращение всех его задач, в то время как останов конфигурации будет вызывать останов всех ее ресурсов.
Механизмы управления задачами определены в 6.8.2, а механизмы запуска и останова конфигураций и ресурсов через функции взаимодействия определены в МЭК 61131-5.
Программы, ресурсы, глобальные переменные, пути доступа (и соответствующие привилегии доступа) и конфигурации могут быть загружены или удалены «функцией взаимодействия», определенной в МЭК 61131-1. Загрузка или удаление конфигурации или ресурса будет эквивалентно загрузке или удалению всех элементов, которые там содержатся.
Пути доступа и их соответствующие привилегии доступа определяются в настоящем стандарте.
Отображение элементов языка на объекты взаимодействия определено в МЭК 61131-5.
4.2 Модель взаимодействия
Способы связи значений переменных с элементами программного обеспечения иллюстрируются на рисунке 2.
a) Соединение потока данных с программой
b) Взаимодействие через глобальные переменные
Примечание 1 — Рисунок 2 предназначен только для иллюстрации. Графическое представление не является нормативным.
Примечание 2 — В данном примере предполагается, что конфигурации C и D имеют один ресурс.
Примечание 3 — На рисунке 2 не показаны детали функционального блока взаимодействия.
Примечание 4 — Пути доступа могут быть объявлены в прямо представленных переменных, входных, выходных или внутренних переменных программ или экземпляров функционального блока.
Примечание 5 — В МЭК 61131-5 определены средства, с помощью которых системы с PC и без PC могут использовать пути доступа для чтения и записи переменных.
Как показано на рисунке 2a), значения переменных в программе могут связываться прямо, соединением выхода одного программного элемента ко входу другого. Данное соединение явно показывается в графических языках и неявно в тестовых языках.
Значения переменных могут передаваться между программами в одной конфигурации через глобальные переменные, как переменная x, показанная на рисунке 2b). Такие переменные будут объявляться в конфигурации как GLOBAL, и в программах как EXTERNAL.
Как показано на рисунке 2c), значения переменных могут передаваться между различными частями программы, между программами в одной или различных конфигурациях или между программой PC и системой без PC, используя функциональные блоки взаимосвязи, определенные в МЭК 61131-5.
Кроме того, системы с и PC и системы без PC могут передавать данные, которые делаются доступными путями доступа, как показано на рисунке 2d), используя механизмы, определенные в МЭК 61131-5.
4.3 Модель программирования
На рисунке 3 показана сводка элементов языков программирования PLC. Комбинация этих элементов должна подчиняться следующим правилам:
1 Типы данных объявляются с использованием стандартных типов данных и любых ранее определенных типов данных.
2 Функции объявляются с использованием стандартных или определенных пользователем типов данных, стандартных функций и любых ранее определенных функций.
Данные объявления должны использовать механизмы, определенные для языков IL, ST, LD или FBD.
3 Типы функциональных блоков объявляются, используя стандартные и определенные пользователем типы данных, функции, стандартные типы функциональных блоков и любые ранее определенные типы функциональных блоков.
Данные объявления используют механизмы, определенные для языков IL, ST, LD или FBD, и могут включать в себя элементы последовательных функциональных схем (SFC).
Дополнительно, можно определять объектно-ориентированные типы функциональных блоков или классы, которые используют методы и интерфейсы.
4 Программа объявляется, используя стандартные или определенные пользователем типы данных, функции, функциональные блоки и классы.
Данные объявления используют механизмы, определенные в языках IL, ST, LD или FBD и могут в себя включать элементы последовательных функциональных схем (SFC).
5 Программы могут собираться в конфигурации, используя элементы, то есть: глобальные переменные, ресурсы, задачи и пути доступа.
Ссылка на «ранее определенные» типы данных, функции и функциональные блоки означает, что после того как некоторый элемент был объявлен, его определение доступно (например, в «библиотеке» ранее определенных элементов) для использования в дальнейших определениях.
Для программирования функций, типов функциональных блоков и методов может использоваться язык программирования, отличный от языков, определенных в настоящем стандарте.
где LD — язык релейно-контактных схем;
FBD — язык функционально-блоковых диаграмм;
ST — язык структурированного текста;
Другие — другие языки программирования.
Примечание 1 — Числа от (1) до (5) в скобках относятся к соответствующим параграфам 1) - 5) выше.
Примечание 2 — Типы данных используются во всех способах создания. Для четкости, соответствующие связи опущены на данном рисунке.
5 Совместимость
5.1 Общие положения
Средство программирования и отладки PLC (PADT), как определено в МЭК 61131-1, которое удовлетворяет полностью или частично требованиям настоящего стандарта и должно:
a) обеспечивать подмножество свойств и предоставлять декларацию соответствия разработчика как описано ниже;
b) не требовать включения альтернативных или дополнительных элементов языка для достижения какого-либо свойства;
c) предоставлять документ, определяющий все конкретные расширения разработчика. Сюда входят любые принятые системой свойства, которые запрещены или точно не определены;
d) предоставлять документ, определяющий все специфические зависимости разработчика. В данный документ включают все зависимости реализации, явно определенные в настоящем стандарте, и ограничивающие параметры, такие как максимальная длина, количество, размер и диапазон изменений, которые на заданы явно;
e) предоставлять документ, который устанавливает все ошибки, обнаруживаемые и сообщаемые при реализации. В данный документ включают ошибки, установленные в настоящем стандарте, и ошибки, обнаруживаемые во время подготовки программы к выполнению и во время ее выполнения.
Примечание - В настоящем стандарте только частично установлены ошибки, случающиеся во время выполнения программы, приведенной в МЭК 61131;
f) не использовать стандартные имена типов данных, функций или имен функциональных блоков, установленных в настоящем стандарте для определенных в реализации свойств, функциональность которых отличается от функциональности свойств, описанных в настоящем стандарте.
5.2 Таблицы свойств
Все таблицы настоящего стандарта, используемые для конкретной цели, представлены единообразно. В первой графе содержится «номер свойства», во второй графе дается «описание свойства», следующие графы могут содержать примеры или дополнительную информацию. В декларации соответствия разработчика используется следующая структура таблицы.
5.3 Декларация соответствия разработчика
Разработчик может определить любое согласующееся подмножество свойств, перечисляемых в таблицах свойств и будет объявлять предоставляемое подмножество как «Декларацию соответствия разработчика».
Декларация соответствия разработчика будет включена в документацию, сопровождающую систему, или будет создаваться самой системой.
Формат декларации соответствия разработчика будет предоставлять следующую информацию (пример декларации соответствия приведен на рисунке 4):
- общая информация, включающая наименование и адрес разработчика, наименование и версию продукта и дату выпуска;
- номер соответствующей таблицы соответствия, номер свойства и используемый язык программирования для каждого реализованного свойства.
& МЭК 61131-3 «Языки программирования PLC»
& Разработчик: Наименование компании, адрес и пр.
| & Продукт: Наименование продукта, версия и т.д. Тип контроллера и т.д. | ||||||
| & Дата: 2012-05-01 | ||||||
| & Настоящий продукт удовлетворяет требованиям для следующих свойств: языка: | ||||||
| & Номер свойства | ||||||
| & Номер и заголовок таблицы/Описание свойства | ||||||
| & Соответствующим образом реализовано в языке \sqrt | & Примечание разработчика | & | & | |||
| & LD | & FBD | & ST | & IL | & | Таблица 1 - Набор символов | |
| 1 | ИСО/МЭК 10646:2012, Информационная технология — Универсальный набор символов (UCS) | |||||
| \sqrt | \sqrt | \sqrt | \sqrt | 2a | Символы нижнего регистра: a, b, c, ... | |
| \sqrt | \sqrt | \sqrt | Отсутствуют символы « \text{Я} , \text{ь} , \text{д} , \text{ц} » | 2b | Знак числа: # См. таблицу 5 | |
| \sqrt | 2c | Знак доллара \$ См. таблицу 6 | ||||
| \sqrt | Таблица 2 - Идентификаторы | |||||
| 1 | Буквы верхнего регистра и цифры IW215 | |||||
| 2 | Буквы верхнего и нижнего регистров, цифры и внутренние символы подчеркивания | |||||
| 3 | Буквы верхнего и нижнего регистров, цифры и ведущие или внутренние символы подчеркивания | |||||
| Таблица 3 - Комментарии | ||||||
| 1 | Однострочный комментарий //... | |||||
| 2a | Многострочный комментарий (* ... *) | |||||
| 2b | Многострочный комментарий /* ... */ | |||||
| 3a | Вложенный комментарий (* ..(* .. *) .. *) | |||||
| 3b | Вложенный комментарий /* .. /* .. * / .. */ | |||||
| Таблица 4 - Прагма | ||||||
| 1 | Прагма в фигурных скобках { ... } | |||||
| Таблица 5 - Числовые литералы | ||||||
| 1 | Целый литерал: -12 | |||||
| 2 | Действительный литерал: -12.0 | |||||
| 3 | Действительные литералы с экспонентой: -1.34E-12 | |||||
| 4 | Двоичный литерал: 2#1111_1111 | |||||
| 5 | Восьмеричный литерал: 8#377 | |||||
| 6 | Шестнадцатеричный литерал: 16#FF | |||||
| 7 | Логический ноль и единица | |||||
| 8 | Логические FALSE и TRUE | |||||
| 9 | Типизированный литерал: INT#-123 | |||||
| И т.д. | ||||||
| Рисунок 4 — Декларация соответствия разработчика (пример) | ||||||
Заголовок и подзаголовок таблицы свойств, описание свойства, примеры, примечания разработчика и другая информация являются необязательными.
Нереализованные таблицы и свойства могут быть опущены.
6 Общие элементы
6.1 Использование печатных символов
6.1.1 Набор символов
Набор символов текстовых языков и текстовых элементов графических языков приведен в таблице 1. Символы представлены по ИСО/МЭК 10646.
| Номер | Описание | ||
| 1 | ИСО/МЭК 10646 | ||
| 2a | Символы нижнего регистра a: | a, b, c | |
| 2b | Знак числа: | # | См. таблицу 5 |
| 2c | Знак доллара: | \$ | См. таблицу 6 |
| a Когда поддерживаются буквы нижнего регистра, регистр букв в элементах языка не учитывается за исключением комментариев, как определено 6.1.5, строковых литералах 6.3.3, и переменных типов STRING и WSTRING, как определено в 6.3.3. | |||
6.1.2 Идентификаторы
Идентификатор — это строки букв, цифр и символов подчеркивания, начинающаяся с буквы или символа подчеркивания.
Регистр букв не имеет значения в идентификаторах, например идентификаторы abcd, ABCD и aBCd будут интерпретироваться одинаково.
Символ подчеркивания является существенным в идентификаторах, например, A_BCD и AB_CD будут интерпретироваться, как различные идентификаторы. Множественные ведущие или множественные внутренние символы подчеркивания не допустимы, например последовательности символов LIM_SW5 и LIM_SW5 не являются допустимыми идентификаторами. Завершающие символы подчеркивания не допустимы, например, последовательность символов LIM_SW5 не является допустимым идентификатором.
Во всех системах, которые поддерживают использование идентификаторов, по меньшей мере, 6 символов будет учитываться при определении уникальности идентификатора, например, во всех таких системах, ABCDE1 будет интерпретироваться отличным от ABCDE2. Максимально допустимое число символов, разрешенное в идентификаторе, определяется разработчиком.
Свойства и примеры идентификаторов приведены в таблице 2.
6.1.3 Ключевые слова
Ключевые слова — это уникальные комбинации символов, используемых как отдельные синтаксические элементы. Ключевые слова не содержат внутренних пробелов. В ключевых словах регистр символов не учитывается.
Например, ключевые слова FOR и for синтаксически эквивалентны. Они не должны использоваться в любых других целях, например, как имена переменных или расширения.
6.1.4 Использование символов-разделителей
Пользователю разрешено вставлять один или более «символов-разделителей» в любом месте текста программ программируемого контроллера, только не внутри ключевых слов, литералов, перечисленных значений, идентификаторов, прямо представленных переменных или разделительных сочетаний, например, для комментариев. «Символ-разделитель» определяется как символ SPACE с кодированным числовым значением 32, а также как непечатаемые символы, такие как символ табуляции, символ перевода строки и т.п., которым в МЭК/ИСО 10646 не придано закодированного значения.
6.1.5 Комментарии
Имеются различные виды комментариев, приведенные в таблице 3.
1 Однострочные комментарии начинаются с комбинации символов // и заканчиваются на следующем символе перевода строки, новой строки, подачи (прогона) страницы или возврата каретки.
В однострочном комментарии специальные комбинации символов (* и ) или / и */ не имеют специального значения.
2 Многострочном комментарии разделяются в начале и в конце специальными комбинациями символов (* и *), соответственно.
Альтернативно, многострочный комментарий может предоставляться, используя специальные комбинации символов /* и */.
В многострочном комментарии специальная комбинация символов // не имеет специального значения.
Комментарии разрешены в любом месте программы, где разрешены пробелы, только не внутри символьно-строковых литералов.
Комментарии не имеют никакого синтаксического и семантического значения ни в одном из языков, определенных в данном стандарте. Они трактуются как символы-разделители.
Вложенные комментарии используют соответствующие
- пары (, ), например, ( ... ( ВЛОЖЕННЫЙ КОММЕНТАРИЙ *)... *) или
- пары /, /, например, / ... / ВЛОЖЕННЫЙ КОММЕНТАРИЙ */... */.
6.2 Прагма
Как показано в таблице 4, прагмы ограничиваются в начале и в конце фигурными скобками { и }, соответственно. Синтаксис и семантика конструкций конкретной прагмы определяются разработчиком. Комментарии разрешены в любом месте программы, где разрешены пробелы, только не внутри символьно-строковых литералов.
| Описание | Пример |
|---|---|
| Прагма с фигурными скобками {...} |
{ВЕРСИЯ 2.0} {АВТОР JHC} {x:= 256, y:= 384} |
6.3 Литералы — внешнее представление данных
6.3.1 Общие положения
Внешние представления данных в различных языках программирования программируемых контроллеров состоят из числовых литералов, символьно-строковых литералов и литералов дат и времени.
Признана необходимость в обеспечении внешних представлений для двух различных типов данных, связанных со временем:
- данные о продолжительности времени при измерении и контроле событий;
- данные о времени суток, которые могут также включать в себя информацию о дате — для синхронизации начала и окончания событий в абсолютной временной шкале.
6.3.2 Числовые литералы и строковые литералы
Имеется два типа числовых литералов: целые литералы и действительные литералы. Числовой литерал определяется как десятичное число или число с основанием. Максимальное количество цифр для каждого вида числовых литералов должно быть достаточным для выражения всего диапазона значений с требуемой точностью для всех типов данных, которые представляются литералами в заданной реализации.
Единичные символы подчеркивания «_», вставленные между цифрами числового литерала не являются существенными. Никакое иное использование символов подчеркивания в числовых литералах не разрешается.
Десятичные литералы представляются в обычной десятичной нотации. Действительные литералы характеризуются наличием десятичной точки. Экспонента указывает на целую степень 10, на которую должно умножаться предшествующее число, чтобы достичь представленного значения. Десятичные литералы и экспоненты литералов могут содержать предшествующий знак «+» или «-».
Литералы могут также представляться с основаниями 2, 8 и 16. Основание указывается в десятичной нотации. Для основания 16 используется расширенный набор цифр, состоящий из букв от A до F, с оговоренным десятичным значением от 10 до 15, соответственно. Числа с основанием не содержат ведущего знака «+» или «-». Они интерпретируются как битово-строковые литералы.
Числовые литералы, представляющие положительные целые значения, могут использоваться как битово-строковые литералы.
Логические данные представляются числовыми литералами со значением (0) или один (1), или ключевыми словами FALSE или TRUE, соответственно.
Свойства и примеры числовых литералов приведены в таблице 5.
| Номер | Описание | Пример | Объяснение |
| 1 | Целый литерал | -12, 0, 123_4, +986 | |
| 2 | Действительный литерал | 0.0, 0.4560, 3.14159_26 | |
| 3 | Действительные литералы с экспонентой | -1.34E-12, -1.34e-12 1.0E+6, 1.0e+6 1.234E6, 1.234e6 | |
| 4 | Двоичный литерал | Литерал с основанием 2 для представления: | |
| 2#1111_1111 | десятичного числа 255 | ||
| 2#1110_0000 | десятичного числа 224 | ||
| 5 | Восьмеричные литералы | Литерал с основанием 8 для представления: | |
| 8#377 | десятичного числа 255 | ||
| 8#340 | десятичного числа 224 | ||
| 6 | Шестнадцатеричный литерал | Литерал с основанием 16 для представления: | |
| 16#FF или 16#ff | десятичного числа 255 | ||
| 16#E0 или 16#e0 | десятичного числа 224 | ||
| 7 | Логический ноль и единица | 0 или 1 | |
| 8 | Логические FALSE и TRUE | FALSE TRUE | |
| 9 | Типизированный литерал | INT#-123 | Представление INT десятичного значения -123 |
| INT#16#7FFF | Представление INT десятичного значения 32767 | ||
| WORD#16#AFF | Представление WORD шестнадцатеричного значения 0AFF | ||
| WORD#1234 | Представление WORD десятичного значения 1234=16#4D2 | ||
| UINT#16#89AF | Представление UINT шестнадцатеричного значения 89AF | ||
| CHAR#16#41 | Представление CHAR символа 'A' | ||
| BOOL#0 | |||
| BOOL#1 | |||
| BOOL#FALSE | |||
| BOOL#TRUE | |||
| Примечание 1 — Ключевые слова FALSE и TRUE соответствуют логическим значениям 0 и 1, соответственно. Примечание 2 - Свойство 5 «Восьмеричные литералы» не рекомендуется и может не быть включено в следующую редакцию настоящего стандарта. | |||
Тип данных логических или числовых литералов может указываться добавлением префикса типа к литералу, состоящего из имени элементарного типа данных и символа «#». Примеры приведены в свойстве 9 таблицы 5.
6.3.3 Символьно-строковые литералы
- символьно-строковый литерал однобайтовых символов является последовательностью нуля или более символов, с предшествующим и завершающим символом одиночной кавычки ('). В строках однобайтовых символов, трехсимвольная комбинация символа доллара ($) с двумя следующими шестнадцатеричными символами интерпретируется как шестнадцатеричное представление восьмибитового кода символа, как показано в свойстве 1 таблицы 6;
- символьно-строковый литерал двухбайтовых символов является последовательностью 0 или более символов из набора символов ИСО/МЭК 10646, с предшествующим и завершающим символом двойной кавычки («). В строках однобайтовых символов, трехсимвольная комбинация символа доллара ($) с двумя следующими шестнадцатеричными символами интерпретируется как шестнадцатеричное представление восьмибитового кода символа, как показано в свойстве 2 таблицы 6.»
Примечание - Отношение стандартов ИСО/МЭК 10646 и Юникод:
Несмотря на то, что коды символов и формы кодирования стандартов Юникод и ИСО/МЭК 10646 синхронизированы, стандарт Юникод налагает дополнительные ограничения на реализации, чтобы гарантировать, что они трактуют символы одинаково во всех платформах и приложениях. В связи с этим, данный стандарт предоставляет широкий набор спецификаций функциональных символов, данных символов, алгоритмов и обширный справочный материал, который отсутствует в ИСО/МЭК 10646.
| Номер | Описание | Пример |
| Односимвольные символы и строки символов с ' ' | ||
| 1a | Пустая строка (длины ноль) | «» |
| 1b | Строка длины 1 или символ CHAR, содержащий единственный символ | 'A' |
| 1c | Строка длины один или символ CHAR, содержащий символ пробела | ' ' |
| 1d | Строка длины один или символ CHAR, содержащий символ одиночной кавычки | \$ |
| 1e | Строка длины один или символ CHAR, содержащий символ двойной кавычки | '«'» |
| 1f | Поддержка двухсимвольных комбинаций таблицы 7 | '\$R\$L' |
| 1g | Поддержка представления символа с знаком доллара '\$' и двумя шестнадцатеричными цифрами | '\$0A' |
| Двухбайтовые символы или символьные строки с «» (Примечание) | ||
| 2a | Пустая строка (длины ноль) | «» |
| 2b | Строка длины один или символ WCHAR, содержащий единственный символ | «A» |
| 2c | Строка длины один или символ WCHAR, содержащий символ пробела | « » |
| 2d | Строка длины один или символ WCHAR, содержащий символ одиночной кавычки | « ' » |
| 2e | Строка длины один или символ WCHAR, содержащий символ двойной кавычки | «\$»» |
| 2f | Поддержка двухсимвольных комбинаций таблицы 7 | «\$R\$L» |
| 2h | Поддержка представления символа с знаком доллара '\$' и четырьмя шестнадцатеричными цифрами | «\$00C4» |
| Типизированные однобайтовые символы или строковый литерал с # | ||
| 3a | Типизированная строка | STRING#'OK' |
| 3b | Типизированный символ | CHAR#'X' |
| Двухбайтовые типизированные строковые литералы с # (NOTE) | ||
| 4a | Типизированные двухбайтовые строки (с использованием символа двойной кавычки) | WSTRING#«OK» |
| 4b | Типизированный двухбайтовый символ (с использованием символа двойной кавычки) | WCHAR#«X» |
| 4d | Типизированный двухбайтовый символ (с использованием символа одиночной кавычки) | WCHAR#'X' |
| Примечание — Если конкретная реализация поддерживает свойство 4, но не поддерживает свойство 2, Реализатор может определить синтаксис и семантику для использования символа двойной кавычки. | ||
Двухсимвольные комбинации, начинающиеся с символа доллара интерпретируются, как показано в таблице 7, когда они встречаются в строках символов.
6.3.4 Литерал продолжительности времени
Данные продолжительности времени ограничиваются слева ключевым словом T#, TIME# или LTIME#. Представление данных о продолжительности времени в терминах дней, часов, минут, секунд и долей секунды, или любой их комбинации поддерживается как показано в таблице 8. Наименьшая единица времени может быть записана в нотации действительных чисел без экспоненты.
Единицы литералов продолжительности времени могут разделяться символами подчеркивания.
Разрешается «переполнение» самой большой единицы продолжительности времени, например нотация T#25h_15m является допустимой.
Единицы времени (например, секунды, миллисекунды и т.д.) могут быть представлены буквами верхнего или нижнего регистра.
Как показано в таблице 8, для продолжительности времени разрешены как положительные, так и отрицательные значения.
6.3.5 Литерал даты и времени суток
Ключевые слова префикса литералов для времени суток и даты приведены в таблице 9.
6.4 Типы данных
6.4.1 Общие положения
Тип данных — это классификация, которая определяет возможные значения для литералов и переменных, операции, которые можно выполнять и способ хранения значений.
6.4.2 Элементарные типы данных (BOOL, INT, REAL, STRING и т.д.)
6.4.2.1 Спецификация элементарных типов данных
Настоящий стандарт устанавливает набор (предопределенных) элементарных типов данных.
Элементарные типы данных, ключевое слова для каждого типа данных, число битов на элемент данных и диапазон значений для каждого элементарного типа данных приведены в таблице 10.
| Номер | Описание | Ключевое слово | Неявное начальное значение | Длина (бит) a |
| 1 | Логический | BOOL | 0, FALSE | 1 <h> |
| 2 | Короткое целое | SINT | 0 | 8 c |
| 3 | Целое | INT | 0 | 16 c |
| 4 | Двойное целое | DINT | 0 | 32 c |
| 5 | Длинное целое | LINT | 0 | 64 c |
| 6 | Короткое целое без знака | USINT | 0 | 8 d |
| 7 | Целое без знака | UINT | 0 | 16 d |
| 8 | Двойное целое без знака | UDINT | 0 | 32 d |
| 9 | Двойное целое без знака | ULINT | 0 | 64 d |
| 10 | Действительные числа | REAL | 0.0 | 32 e |
| 11 | Длинные целые | LREAL | 0.0 | 64 f |
| 12a | Продолжительность времени | TIME | T#0s | -- b |
| 12b | Продолжительность времени | LTIME | LTIME#0s | 64 <m>, <q> |
| 13a | Дата (отдельно) | DATE | Примечание | -- b |
| 13b | Длинная дата (отдельно) | LDATE | LDATE#1970-01-01 | 64 <n> |
| 14a | Время суток (отдельно) | TIME_OF_DAY или TOD | TOD#00:00:00 | -- b |
| 14b | Время суток (отдельно) | LTIME_OF_DAY или LTOD | LTOD#00:00:00 | 64 <o>, <q> |
| 15a | Дата и время суток | DATE_AND_TIME или DT | Примечание | -- b |
| 15b | Дата и время суток | LDATE_AND_TIME или LDT | LDT#1970-01-01-00:00:00 | 64 <p>, <q> |
| 14a Время суток (отдельно) | ||||
| TIME_OF_DAY или TOD | TOD#00:00:00 | -- b | 14b | Время суток (отдельно) |
| LTIME_OF_DAY или LTOD | LTOD#00:00:00 | 64 <o>, q> | 15a | Дата и время суток |
| DATE_AND_TIME или DT | Примечание | -- b | 15b | Дата и время суток |
| LDATE_AND_TIME или LDT | LDT#1970-01-01-00:00:00 | 64 <p>, <q> | 16a | Строка однобайтовых символов переменной длины |
| STRING | « (пустая)» | 8 , <g>, <k>, <l> | 16b | Строка двухбайтовых символов переменной длины |
| WSTRING | « (пустая)» | 16 , <g>, <k>, <l> | 17a | Однобайтовый символ |
| CHAR | '\$00' | 8 <g>, <l> | 17b | Двухбайтовый символ |
| WCHAR | «\$0000» | 16 <g>, <l> | 18 | Битовая строка длины 8 |
| BYTE | 16#00 | 8 <j>, <g> | 19 | Битовая строка длины 16 |
| WORD | 16#0000 | 16 <j>, <g> | 20 | Битовая строка длины 32 |
| DWORD | 16#0000_0000 | 32 <j>, <g> | 21 | Битовая строка длины 64 |
| LWORD | 16#0000_0000_0000_0000 | 64 <j>, <g> | Примечание — Определяется разработчиком, так как специальное стартовое значение отлично от 0001-01-01. | |
| -------------------------------- a Значения в данной колонке интерпретируются как описано в подстрочных примечаниях к таблице. b Диапазон значений и точность представления в данных типах данных определяются разработчиком. c Диапазон значений переменных данного типа данных от -(2N-1) до (2N-1) — 1. d Диапазон значений переменных данного типа данных от 0 до (2N) — 1. e Диапазон значений переменных данного типа данных определяется в МЭК 60559 для основного формата с плавающей точкой одинарной точности. Результаты арифметических команд с ненормализованными значениями, бесконечным значением и нечисловыми значениями определяются разработчиком. f Значение переменных данного типа данных определяется в МЭК 60559 для основного формата с плавающей точкой двойной точности. Результаты арифметических команд с ненормализованными значениями, бесконечным значением и нечисловыми значениями определяются разработчиком. <g> Числовой диапазон значений не применяется к данному типу данных. <h> Возможные значения переменных этого типа данных: 0 и 1, соответствующие ключевым словам FALSE и TRUE соответственно. Значение № указывает на число битов или символов для этого типа данных. <j> Значение № указывает на число битов в битовой строке для этого типа данных. <k> Допустимая переменных типов STRING и WSTRING определяется разработчиком. <l> Типов CHAR, STRING, WCHAR и WSTRING используется кодировка по ИСО/МЭК 10646 (см. 6.3.3). <m> Тип данных LTIME является 64-битовым целым числом со знаком, значение задается в наносекундах. <n> Тип данных LDATE является 64-битовым целым числом со знаком, значение задается в наносекундах, с начальной датой 1970-01-01. <p> Тип данных LTOD является 64-битовым целым числом со знаком, значение задается в наносекундах, начальное время с полуночи TOD#00:00:00. <q> Точность обновления значений данного формата времени определяется разработчиком; то есть значение указывается в наносекундах, но оно может обновляться через микросекунду или миллисекунду. 6.4.2.2 Элементарные строковые типы данных (STRING, WSTRING) | ||||
Максимальная поддерживаемая длина элементов типа STRING и WSTRING задается разработчиком и определяет максимальную длину STRING и WSTRING, которая поддерживается средствами программирования и отладки.
Явная максимальная длина определяется максимальной длиной (которая не должна превышать поддерживаемое максимальное значение, определенное разработчиком), приведенной в скобках в соответствующем объявлении данных.
Доступ к отдельным символам строки в элементах данных CHAR или WCHAR осуществляется указанием в квадратных скобках позиции символа в строке, начиная с позиции 1.
Ошибка возникает, если к строкам двухбайтовых символов осуществляется доступ с использованием однобайтовых символов или если к строкам однобайтовых символов осуществляется доступ с использованием двухбайтовых символов.
Пример 1 — Типы STRING, WSTRING и CHAR, WCHAR
aWStrings: ARRAY [0..1] OF WSTRING:= [«1234», «5678»];
b) Использование типов STRING и CHAR
Char1:= String1[2]; // эквивалентно Char1:= 'B';
String1[3]:= Char1; // приводит к String1:= 'ABBD'
String1[4]:= 'B'; // приводит к String1:= 'ABBB'
String1[1]:= String1[4]; // приводит к String1:= 'BBBB'
String2:= String1[2]; (* приводит к String1:= 'BBBB'
если было выполнено неявное преобразование CHAR_TO_STRING*)
c) Использование типов WSTRING и WCHAR
WChar1:= aWStrings[1][2]; // эквивалентно WChar1:= 'B';
aWStrings[1][3]:= WChar1; // приводит к aWStrings[1]:= «5668»
aWStrings[1][4]:= «6»; // приводит к aWStrings[1]:= «5666»
WStrings[1][1]:= aWStrings[1][4]; // приводит к String1:= «6666»
aWStrings[0]:= aWStrings[1][4]; (* приводит aWStrings[0]:= «6»;
если было выполнено неявное преобразование WCHAR_TO_WSTRING*)
d) Эквивалентные функции (см. 6.6.2.5.11)
Char1:= STRING_TO_CHAR(Mid(IN:= String1, L:= 1, P:= 2));
REPLACE(IN1:= aWStrings[1], IN2:= WChar1, L:= 1, P:= 3);
Char1:= String1[2]; // смешивание типов WCHAR,
// требует неявного преобразования STRING_TO_CHAR, которое не разрешено
Примечание - Типы данных для отдельных символов (CHAR и WCHAR) могут содержать только один символ. Строки могут содержать несколько символов; поэтому строки могут содержать дополнительную информацию для управления, которая не нужна для отдельных символов.
Пример 2 — Если тип STR10 объявлен как
TYPE STR10: STRING[10]:='ABCDEF'; END_TYPE,
то максимальная длина STR10 равна 10 символам, начальное значение по умолчанию равно 'ABCDEF', и начальная длина элементов данных типа STR10 равна шести символам.
6.4.3 Родовые типы данных
В дополнение к элементарным типам данных, приведенным в таблице 10, в спецификации входных и выходных переменных стандартных функций и функциональных блоков можно использовать иерархию родовых типов данных, показанных на рисунке 5. Родовые типы данных определяются по префиксу «ANY».
При использовании родовых типов данных следует соблюдать следующие правила:
1 Родовой тип прямо порожденного типа является таким же, как родовой тип элементарного типа, из которого он порожден.
2 Порожденным типом типа-диапазона является ANY_INT.
Родовым типом всех других порожденных типов, приведенных в таблице 11, является ANY_DERIVED.
Использование родовых типов данных в определенных пользователем программных компонентов находится вне области действия настоящего стандарта.
Рисунок 5 — Иерархия родовых типов данных
6.4.4 Определенные пользователем типы данных
6.4.4.1 Объявление (TYPE)
6.4.4.1.1 Общие положения
Назначение определенных пользователем типов данных — это их использование в объявлении других типов данных и в объявлениях переменных.
Определенный пользователем тип данных может использоваться везде, где может использоваться базовый тип.
Определенные пользователем типы данных объявляются, используя текстовую конструкцию TYPE...END_TYPE. Объявление типа состоит из следующих элементов:
- имя типа;
- символ двоеточия «:»;
- объявление собственно типа, как определено в следующих предложениях.
myDatatype1: <объявление типа с необязательной инициализацией>;
6.4.4.1.2 Инициализация
Определенные пользователем типы данных могут быть инициализированы определенными пользователем значениями. Такая инициализация имеет приоритет над неявным начальным значением.
Определенная пользователем инициализация следует за объявлением типа и начинается оператором присваивания «:=», за которым следует начальное значение (значения).
Могут использоваться литералы (например, -123, 1.55, «abc») или константные выражения (например, 12*24). Используемые начальные значения должны иметь совместимый тип, то есть тот же самый тип или тип, который может быть конвертирован, используя неявное преобразование типа.
Для инициализации типов данных следует применять правила, приведенные на рисунке 6.
Рисунок 6 — Инициализация литералами и константными выражениями (правила)
В таблице 11 определены свойства объявления типов данных и их инициализации, определенных пользователем.
Объявление определенных пользователем типов данных и их инициализации
| Номер | Описание | Пример | Объяснение | ||
| 1a 1b | Перечислимые типы данных | TYPE ANALOG_SIGNAL_RANGE: (BIPOLAR_10V, UNIPOLAR_10V, UNIPOLAR_1_5V, UNIPOLAR_0_5V, UNIPOLAR_4_20_MA, UNIPOLAR_0_20_MA) | |||
| := UNIPOLAR_1_5V; END_TYPE | Инициализация | ||||
| 2a 2b | Типы данных с именованными значениями | TYPE Colors: DWORD (Red := 16#00FF0000, Green:= 16#0000FF00, Blue := 16#000000FF, White:= Red OR Green OR Blue, Black:= Red AND Green AND Blue) | |||
| := Green; END_TYPE | Инициализация | ||||
| 3a 3b | Тип — диапазоны | TYPE ANALOG_DATA: INT(-4095 .. 4095):= 0; END_TYPE | |||
| 4a 4b | Типы данных — массивы | TYPE ANALOG_16_INPUT_DATA: ARRAY [1.. 16] OF ANALOG_DATA | ANALOG_DATA см. выше. | ||
| := [8(-4095), 8(4095)]; END_TYPE | Инициализация | ||||
| 5a 5b | Типы функциональных блоков и классы как элементы массива | TYPE TONs: ARRAY[1..50] OF TON := [50(PT:=T#100ms)]; END_TYPE | Инициализация функционального блока TON как элемента массива | ||
| 6a 6b | Структурированный тип данных | TYPE ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION: STRUCT RANGE: ANALOG_SIGNAL_RANGE; MIN_SCALE: ANALOG_DATA:= -4095; MAX_SCALE: ANALOG_DATA:=4095; END_STRUCT; END_TYPE | см. выше ANALOG_SIGNAL_RANGE | ||
| 7a 7b | Типы функциональных блоков и классы как элементы структуры | TYPE Cooler: STRUCT Temp: INT; Cooling: TOF:= (PT:=T#100ms); END_TYPE | Функциональный блок TOF как элемент структуры | ||
| 8a 8b | Структурированный тип данных с относительной адресацией AT | TYPE Com1_data: STRUCT | Явное расположение без перекрытия | ||
| head | AT %B0: | INT; | |||
| length | AT %B2: | USINT:= 26; | |||
| flag1 | AT %X3.0: | BOOL; | |||
| end | AT %B25: | BYTE; | |||
| END_STRUCT; END_TYPE | |||||
| 9a | Структурированный тип данных с относительной адресацией AT и OVERLAP | TYPE Com2_data: STRUCT OVERLAP | Явное расположение с перекрытием | ||
| head | AT %B0: | INT; | |||
| length | AT %B2: | USINT; | |||
| flag2 | AT %X3.3: | BOOL; | |||
| data1 | AT %B5: | BYTE; | |||
| data2 | AT %B5: | REAL; | |||
| end | AT %B19: | BYTE; | |||
| END_STRUCT; END_TYPE | |||||
| 10a 10b | Прямо представленные элементы структуры — частично определенные, используя «*» | TYPE HW_COMP: STRUCT; IN AT %I*: BOOL; OUT_VAR AT %Q*: WORD:= 200; ITNL_VAR: REAL:= 123.0; // not located END_STRUCT; END_TYPE | Присваивает компоненты структуры еще не локализованным входным и выходным переменным, см. примечание 2 | ||
| 11a 11b | Прямо производный тип данных | TYPE CNT: UINT; FREQ: REAL:= 50.0; ANALOG_CHANNEL_CONFIG: | Инициализация | ||
| ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION := (MIN_SCALE:= 0, MAX_SCALE:= 4000); END_TYPE | Новая инициализация | ||||
| 12 | Инициализация с использованием константных выражений | TYPE PIx2: REAL:= 2 * 3.1416; END_TYPE | Использует константное выражение | ||
| Примечание 1 — Возможно объявление типа данных без инициализации (свойство «a») или с инициализацией (свойство «b»). Если поддерживается свойство «a», тип данных инициализируется с неявным начальным значением. Если поддерживается свойство «b», тип данных инициализируется с данным значением или неявным начальным значением, если начальное значение не дано. Примечание 2 — Переменные с прямо представленными элементами — частично определенными, используя «*», не могут использоваться в секциях VAR_INPUT или VAR_IN_OUT. | |||||
6.4.4.2 Перечислимый тип данных
6.4.4.2.1 Общие положения
Объявление перечислимого типа данных означает, что каждый элемент данных этого типа может принимать только значения, указанные в соответствующем перечне идентификатора, как показано в таблице 11.
Перечень перечисления определяет упорядоченное множество перечислимых значений, начиная с первого идентификатора и оканчивая последним.
Различные перечислимые типы данных могут использовать одинаковые идентификаторы для перечислимых значений. Максимально допустимое число перечислимых значений определяется разработчиком.
Для обеспечения уникальной идентификации при использовании в конкретном контексте, перечислимые литералы могут уточняться префиксом, состоящим из имени ассоциированного типа данных и символа номера «#», аналогично типизированным литералам. В перечне перечисления префиксы не используются.
Происходит ошибка, если в перечислимом литерале недостаточно информации для однозначного определения его значения (см. пример ниже).
Пример - Перечислимый тип данных
Traffic_light: (Red, Amber, Green);
Painting_colors: (Red, Yellow, Green, Blue):= Blue;
IF My_Traffic_light = Traffic_light#Amber THEN ... // OK
IF My_Traffic_light = Traffic_light#Red THEN ... // OK
IF My_Traffic_light = Amber THEN ... // OK — идентификатор Amber уникален
IF My_Traffic_light = Red THEN ... // ОШИБКА — идентификатор Red не является уникальным
6.4.4.2.2 Инициализация
Неявное начальное значение перечислимого типа данных — первый идентификатор в связанном перечне перечисления.
Пользователь может инициализировать тип данных определенным пользователем значением из перечня перечислимых значений данного типа. Такая инициализация имеет приоритет.
Как показано в таблице 11 для ANALOG_SIGNAL_RANGE, определенное пользователем начальное значение перечислимого типа данных — это присвоенное значение UNIPOLAR_1_5V.
Определенное пользователем присваивание начального значения типа данных является свойством в таблице 11.
6.4.4.3 Тип данных с именованными значениями
6.4.4.3.1 Общие положения
Связанным с перечислимым типом данных, где перечислимые идентификаторы не заданы пользователем, является перечислимый тип данных с именованными значениями. Объявление определяет тип данных и присваивает значения именованных переменных, как показано в таблице 11.
Объявление именованных значений не ограничивает диапазон значений переменных этого типа, то есть переменной могут быть присвоены другие константы, или значение может определяться вычислением.
Для обеспечения уникальной идентификации при использовании в конкретном контексте, именованные значения могут уточняться префиксом, состоящим из имени ассоциированного типа данных и символа номера «#», аналогично типизированным литералам.
В перечне объявления префиксы не используются. Происходит ошибка, если в перечислимом литерале недостаточно информации для однозначного определения его значения (см. пример).
Пример - Тип данных с именованными значениями
TYPE Traffic_light: INT (Red:= 1, Amber:= 2, Green:= 3):= Green; Painting_colors: INT (Red:= 1, Yellow:= 2, Green:= 3, Blue:= 4):= Blue; END_TYPE
VAR My_Traffic_light: Traffic_light; END_VAR
My_Traffic_light:= 27; // Присваивание константы IF My_Traffic_light = Amber THEN ...// Присваивание выражения // Примечание — Это невозможно для перечислимых значений My_Traffic_light:= Traffic_light#Red + 1;
IF My_Traffic_light = 123 THEN... // OK
IF My_Traffic_light = Traffic_light#Amber THEN ... // OK
IF My_Traffic_light = Traffic_light#Red THEN ... // OK
IF My_Traffic_light = Amber THEN ... // OK - идентификатор Amber
уникален
IF My_Traffic_light = Red THEN ... // ОШИБКА - идентификатор
Red не является уникальным
6.4.4.3.2 Инициализация
Неявное значение для типа данных с именованными значениями — это первый элемент данных в перечне перечисления. В приведенном выше примере для Traffic_light таким элементом является Red.
Пользователь может инициализировать тип данных определенным пользователем значением. Инициализация не ограничивается именованными значениями — может использоваться любое значение из диапазона базового типа. Такая инициализация имеет приоритет.
В пример, определенным пользователем начальным значением перечислимого типа для Traffic_light является Green.
Определенное пользователем присваивание начального значения типа данных является свойством в таблице 11.
6.4.4.4 Тип-диапазон
6.4.4.4.1 Общие положения
Декларацией типа-диапазона определено, что значение любого элемента данных этого типа может принимать значения между указанными верхними и нижними пределами (включительно), как показано в таблице 11.
Пределы в типе-диапазоне должны быть литералами или константными выражениями.
ANALOG_DATA: INT(-4095 .. 4095):= 0;
6.4.4.4.2 Инициализация
Неявные начальные значения для типов данных с диапазоном — это первый (нижний) предел диапазона.
Пользователь может инициализировать тип данных определенным пользователем значением из диапазона. Такая инициализация имеет приоритет.
Например, как показано в примере, приведенном в таблице 11, неявное начальное значение элементов типа ANALOG_DATA равно -4095, в то время, как при явной инициализации, неявное начальное значение равно нулю (как объявлено).
6.4.4.5 Типы данных — массивы
6.4.4.5.1 Общие положения
Объявление типа данных — массива определяет, что должно быть выделено достаточное количество памяти для каждого элемента этого типа, чтобы хранить все данные, которые могут быть индексированы указанным поддиапазоном (поддиапазонами) индексов, как показано в таблице 11.
Массив — это совокупность элементов данных одинакового типа. В качестве типа элемента массива могут использоваться элементарные и определенные пользователем типы данных, типы функциональных блоков и классы. На данную совокупность элементов данных ссылаются с помощью одного или более индексов, заключенных в квадратные скобки и разделенных запятыми. Если значение индекса выходит за пределы, указанные в объявлении массива, возникает ошибка.
Примечание - Для вычисляемых индексов такая ошибка может быть обнаружена только во время выполнения.
Максимальное число индексов массива, максимальный размер массива и максимальный диапазон значений индекса определяются разработчиком.
Пределы в диапазона индекса должны быть литералами или константными выражениями. Массивы переменной длины определены в 6.5.3.
В языке ST индекс является выражением, производящим значение, соответствующее одному из подтипов родового типа ANY_INT.
Форма индексов в языке IL и графических языках, определенных в разделе 8, ограничена одноэлементными переменными или целыми литералами.
VAR myANALOG_16: ARRAY [1..16] OF ANALOG_DATA; := [8(-4095), 8(4095)]; // определенные пользователем начальные значения END_VAR
b) Использование переменных массива в языке ST может быть следующим:
OUTARY[6,SYM]:= INARY[0] + INARY[7] — INARY[i] * %IW62.
6.4.4.5.2 Инициализация
Неявное начальное значение каждого элемента массива — это начальное значение, определенное для типа данных элементов массива.
Пользователь может инициализировать тип массива значением, определенным пользователем. Такая инициализация имеет приоритет.
Определенное пользователем начальное значение массива назначается в форме списка, в котором могут использоваться скобки для обозначения повторений.
Во время инициализации типов данных — массивов, самый правый индекс массива изменяется быстрее остальных при наполнении массива из списка начальных значений.
Пример - Инициализация массива
A: ARRAY [0..5] OF INT:= [2(1, 2, 3)]
эквивалентно последовательности инициализации 1, 2, 3, 1, 2, 3.
Если число начальных значений, данных в перечне инициализации превышает число входов массива, лишние (самые правые начальные значения будут отброшены. Если число начальных значений меньше, чем число входов массива, оставшиеся входы массива будут заполнены неявными начальными значениями для соответствующего типа данных. В любом случае, пользователь будет предупрежден об этой ситуации во время подготовки программы для выполнения.
Определенное пользователем присваивание начального значения типа данных является свойством в таблице 11.
6.4.4.6 Структурированный тип данных
6.4.4.6.1 Общие положения
Объявление структурированного типа данных (STRUCT) указывает, что этот тип данных содержит совокупность подэлементов определенных типов, к которым можно осуществлять доступ под определенным именем, как показано в таблице 11.
Элемент структурированного типа данных представляется двумя или более идентификаторами, разделенными точкой «.».
Первый идентификатор представляет имя структурированного элемента, а последующие идентификаторы представляют последовательность имен элементов для доступа к конкретному элементу данных в структуре данных.
В качестве типа элемента структуры могут использоваться элементарные и определенные пользователем типы данных, типы функциональных блоков и классы.
Например, элемент типа данных ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION, объявленный таблице 11, будет содержать подэлемент RANGE типа ANALOG_SIGNAL_RANGE, подэлемент MIN_SCALE типа ANALOG_DATA и подэлемент MAX_SCALE типа ANALOG_DATA.
Максимальное число элементов структуры, максимальное количество данных, которое может содержаться в структуре и максимальное число вложенных уровней адресации структурного элемента определяются разработчиком.
Две структурированных переменных являются совместимыми по присваиванию, только если они имеют одинаковый тип данных.
Пример - Объявление и использование структурированного типа данных и структурированной переменной.
a) Объявление структурированного типа данных
TYPE ANALOG_SIGNAL_RANGE: (BIPOLAR_10V, UNIPOLAR_10V); ANALOG_DATA: INT (-4095 .. 4095); ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION: STRUCT RANGE: ANALOG_SIGNAL_RANGE; MIN_SCALE: ANALOG_DATA: MAX_SCALE: ANALOG_DATA; END_STRUCT; END_TYPE
b) Объявление структурированной переменной
VAR MODULE_CONFIG:ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION; MODULE_8_CONF: ARRAY [1..8] OF ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION; END_VAR
c) Использование переменных массива в языке ST:
MODULE_CONFIG.MIN_SCALE:= -2047;
MODULE_8_CONF[5].RANGE:= BIPOLAR_10V.
6.4.4.6.2 Инициализация
Неявные значения компонентов структуры даются их индивидуальными типами данных.
Пользователь может инициализировать компоненты структуры значениями, определенными пользователем. Такая инициализация имеет приоритет.
Пользователь может также инициализировать ранее определенную структуру, используя перечень присваиваний компонентам структуры. Данная инициализация имеет более высокий приоритет, чем неявная инициализация и инициализация компонентов.
Пример - Инициализация структуры
a) Объявление с инициализацией структурированного типа данных
TYPE ANALOG_SIGNAL_RANGE: (BIPOLAR_10V, UNIPOLAR_10V):= UNIPOLAR_10V; ANALOG_DATA: INT (-4095 ..4095); ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION; STRUCT RANGE: ANALOG_SIGNAL_RANGE; MIN_SCALE: ANALOG_DATA:= -4095; MAX_SCALE: ANALOG_DATA:= -4096; END_STRUCT; ANALOG_8BI_CONFIGURATION: ARRAY [1..8] OF ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION := [8((RANGE:= BIPOLAR_10V))]; END_TYPE
b) Объявление с инициализацией структурированной переменной
VAR MODULE_CONFIG:ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION := (RANGE:= BIPOLAR_10V, MIN_SCALE:= -1023); MODULE_8_SMALL: ANALOG_8BI_CONFIGURATION := [8 ((MIN_SCALE:= -2047, MAX_SCALE:= 2048))]; END_VAR
6.4.4.7 Относительное положение элементов структурированных типов данных (AT)
6.4.4.7.1 Общие положения
Положения (адреса) элементов структурированного типа могут быть определены относительно начала структуры.
В этом случае, за именем компонента этой структуры следует ключевое слово AT и относительный адрес.
Объявление может содержать разрывы в расположении памяти.
Относительный адрес состоит из символа процента «%», определителя битового или байтового адреса. Байтовый адрес — это целый литерал без знака, обозначающий смещение в байтах. Битовый адрес состоит из смещения в байтах, следующего символа точки «.» и смещения в битах, являющегося целым литералом без знака в диапазоне от 0 до 7. В относительном адресе не допускаются пробельные символы.
Компоненты структуры не должны перекрываться в расположении памяти, за исключением ситуации, когда в объявлении имеется ключевое слово OVERLAP.
Перекрытие строк находится вне области применения настоящего стандарта.
Примечание - Отсчет битового смещения начинается от самого правого бита с 0. Отсчет битового смещения начинается от начала структуры с 0.
Пример - Относительные адреса и перекрытие в структуре
head AT %B0: INT; // в положении 0 length AT %B2: USINT=26; // в положении 2 flag1 AT %X3.0: BOOL; // в положении 3.0 end AT %B25: BYTE; // в положении 25, оставляя разрыв
END_STRUCT;
Com2_data: STRUCT OVERLAP
head AT %B0: INT; // в положении 0 length AT %B2: USINT; // в положении 2 flag2 AT %X3.3: BOOL; // в положении 3.3 data1 AT %B5: BYTE; // в положении 5, перекрывается data2 AT %B5: REAL; // в положении от 5 до 8 end AT %B19: BYTE; // по адресу 19, оставляя разрыв
END_STRUCT;
Com_data: STRUCT OVERLAP // C1 и C2 перекрываются C1 at %B0: Com1_data: C2 at %B0: Com2_data; END_STRUCT; END_TYPE
6.4.4.7.2 Инициализация
Структуры с перекрытием не могут явно инициализироваться.
6.4.4.8 Прямо представленные компоненты структуры — частично определенные с использованием «*»
Символ звездочки «*» в таблице 11 может использоваться, чтобы обозначить еще не полностью определенные адреса для прямо представленных компонентов структуры.
Пример - Присваивание компонентов структуры еще не локализованным входным и выходным переменным.
IN AT %I*; BOOL;
VAL AT %I*; DWORD;
OUT AT %Q*: BOOL; OUT_VAR AT %Q*: WORD;
ITNL_VAR: REAL; // еще не локализован END_STRUCT;
END_TYPE
В случае, когда прямо представленный компонент структуры используется для назначения расположения в части объявлений программы, типа функционального блока или класса, на месте префикса размера и целого со знаком может использоваться звездочка «*» для указания того, что прямое представление еще не полностью определено.
Использование этого свойства требует, чтобы положение структурированной переменной, объявленной таким образом, было полностью определено внутри конструкции VAR_CONFIG...END_VAR конфигурации для каждого экземпляра охватывающего типа.
Переменные такого типа не могут использоваться в секциях VAR_INPUT, VAR_IN_OUT и VAR_TEMP.
Ошибка возникает, если отсутствует какая-либо полная спецификация в конструкции VAR_CONFIG...END_VAR для какой-либо неполной спецификации адреса, выраженной символом «*» в любом экземпляре программы или функционального блока, который содержит такие неполные спецификации.
6.4.4.9 Прямо порожденный тип данных
6.4.4.9.1 Общие положения
Определенные пользователем типы данных могут быть прямо порождены из элементарного типа данных или определенного пользователем типа данных.
Это может быть использовано для определения специфических для типа начальных значений.
Пример - Прямо порожденный тип данных
TYPE myInt1123: INT:= 123; myNewArrayType: ANALOG_16_INPUT_DATA:= [8(-1023), 8(1023)]; Com3_data: Com2_data:= (head:= 3, length:=40); END_TYPE .R1: REAL:= 1.0; R2: R1;
6.4.4.9.2 Инициализация
Неявное начальное значение равно начальному значению типа данных, из которого порожден новый тип. Пользователь может инициализировать тип данных определенным пользователем значением. Такая инициализация имеет приоритет.
Определенное пользователем начальное значение элементов структуры может быть объявлено в перечне, заключенном в скобки и следующим за идентификатором типа данных. Элементы, начальное значение которых не перечислено в перечне инициализации, имеют неявные начальные значения, объявленные для них в объявлении оригинального типа данных.
Пример 1 — Использование определенных пользователем типов данных
С учетом объявлений ANALOG_16_INPUT_DATA в таблице 11 и объявления VAR INS: ANALOG_16_INPUT_DATA; END_VAR переменные от INS[1] до INS[16] могут использоваться везде, где могут использоваться переменные типа INT.
Аналогично, с учетом объявления Com_data в таблице 11 и, дополнительно, объявления VAR telegram: Com_data; END_VAR переменная telegram.length может использоваться везде, где может использоваться тип USINT.
Это правило может применяться рекурсивно:
С учетом объявления ANALOG_16_INPUT_CONFIGURATION, ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION и ANALOG_DATA в таблице 11 и объявления VAR CONF: ANALOG_16_INPUT_CONFIGURATION; END_VAR переменная CONF.CHANNEL[2].MIN_SCALE может использоваться везде, где может использоваться тип INT.
6.4.4.10 Указатели
6.4.4.10.1 Объявление указателя
Указатель — это переменная, которая содержит только ссылку на переменную или на экземпляр функционального блока. Указатель может иметь значение NULL, то есть он не ссылается ни на что.
Указатели объявляются для определенных типов данных, используя ключевое слово REF_TO и ссылочный тип данных — тип данных, на который производится ссылка. Ссылочный тип данных уже должен быть определен. Им может являться элементарный тип данных или определенный пользователем тип данных.
Примечание - Указатели без привязки к типу данных выходят за пределы настоящего стандарта.
myArrayType: ARRAY[0..999] OF INT; myRefArrType: REF_TO myArrayType; // определение указателя myArrOfRefType: ARRAY [0..12] OF myRefArrType; // определение массива ссылок
END_TYPE VAR
myArray1: myArrayType; myRefArr1: myRefArrType; // определение указателя myArrOfRef: myArrOfRefType; // определение массива указателей
END_VAR
Ссылка должна ссылаться только на переменные указанного ссылочного типа данных. Указатели на прямо порождаемые типы данных обрабатываются как псевдонимы указателей на базовый тип данных. Прямое порождение может применяться несколько раз.
myArrType1: ARRAY[0..999] OF INT;
myRefType1: REF_TO myArrType1;
myRefType2: REF_TO myArrType2;
myRefType1 и myRefType2 могут ссылаться на переменные типа ARRAY[0..999] OF INT и производных типов данных.
Ссылочный тип данных указателя может также являться типом функционального блока или классом. Указатель базового типа может также ссылаться на экземпляры, порожденные из этого типа данных.
CLASS F1 ... END_CLASS; CLASS F2 EXTENDS F1 ... END_CLASS;
TYPE
myRefF1: REF_TO F1; myRefF2: REF_TO F2;
END_TYPE
Указатели типа myRefF1 могут ссылаться на экземпляры классов F1, F2 и на производные от них классы. Однако указатели типа myRefF2 не могут ссылаться на экземпляры класса F1, а могут ссылаться только на экземпляры класса F2 и производные от него, так как класс F1 может не поддерживать методы и переменные расширенного класса F2.
6.4.4.10.2 Инициализация указателей
Указатели могут инициализироваться значением NULL (неявно) или адресом уже объявленных переменных, экземпляров функционального блока или класса.
FUNCTION_BLOCK F1 ... END_FUNCTION_BLOCK; VAR
myInt: INT; myRefInt: REF_TO INT:= REF(myInt); myF1: F1; myRefF1: REF_TO F1:= REF(myF1);
END_VAR
6.4.4.10.3 Операции с указателями
Оператор REF() возвращает указатель на заданную переменную или экземпляр. Ссылочным типом данных возвращенного указателя является тип данных заданной переменной. Применение оператора REF() к временной переменной (например, переменным любой секции VAR_TEMP или любым переменным внутри функций) не разрешается.
Указатель может быть присвоен другому указателю, если его ссылочный тип данных эквивалентен базовому типу или является ссылочным типом данных присвоенного указателя.
Указатели могут присваиваться параметрам функций, функциональных блоков и методов в вызове, если ссылочный тип данных параметра эквивалентен базовому типу или является базовым типом ссылочного типа данных. Ссылки не могут использоваться как входные-выходные переменные.
Если указатель присвоен указателю такого же типа данных, то последний ссылается на ту же самую переменную. В таком случае, прямо порожденный тип данных рассматривается так же, как его базовый тип.
Если указатель присваивается указателю на такой же тип функционального блока или базовый тип функционального блока, то затем этот указатель указывает на тот же самый экземпляр, но является все еще связанным со своим типом функционального блока, то есть может использовать только переменные и методы своего ссылочного типа данных.
Разыменование указателей осуществляется явно.
Указатель разыменовывается использованием предшествующего символа крышки 
.
Разыменованный указатель может использоваться так же, как прямо используется переменная. Разыменованный указатель на NULL является ошибкой.
Примечание 1 — Возможные проверки указателей на NULL может производиться во время компиляции, системой поддержки выполнения программы или прикладной программой.
Конструкция REF() и оператор разыменования 
используются в графических языках при определении операндов.
Примечание 2 — Арифметические операции с указателями не рекомендуются и не входят в задачу настоящего стандарта.
myRefS1: REF_TO S1:= REF(myS1);
myRefA1: REF_TO A1:= REF(myA1);
myRefInt: REF_TO INT:= REF(myA1[1]);
myRefS1 
.SC1:= myRefA1 
[12]; // в данном случае, это эквивалентно S1.SC1:= A1[12];
S1.SC1:= myRefInt 
; // присваивает значение переменной A1[11] элементу структуры S1.SC1
Графическое представление операторов из примера 1
В таблице 12 приведены свойства операций с указателями.
[12];6.5 Переменные
6.5.1 Объявление и инициализация переменных
6.5.1.1 Общие положения
Переменные предоставляют средства идентификации объектов данных, содержание которых может изменяться. Например, данные, связанные с входами, выходами или памятью программируемого контроллера.
В отличие от литералов, которые являются внешним представлением данных, переменные могут изменять свое значение с течением времени.
6.5.1.2 Объявление
Переменные объявляются внутри одной из секций переменных.
Переменные можно объявлять, используя:
- элементарный тип данных; или
- предварительно определенный пользователем тип; или
- тип указателя; или
- прямо определенный пользователем тип.
Возможны следующие виды переменной:
- одноэлементная переменная, то есть переменная, тип которой либо: - элементарный тип данных; или - определенное пользователем перечисление или тип-диапазон; или - определенный пользователем тип, происхождение которого, определяемое рекурсивно, прослеживается до элементарного типа, типа перечисления или типа-диапазона; - многоэлементная переменная, то есть переменная, которая представляет массив ARRAY или структуру STRUCT; - указатель, то есть переменную, которая ссылается на другую
переменную или экземпляр функционального блока.
- списка имен объявляемых переменных;
- символа двоеточия «:»;
- типа данных с необязательной инициализации, специфичной для различных видов переменных.
TYPE
myType: ARRAY [1..9] OF INT; // предварительно определенный пользователем тип
END_TYPE
VAR
myVar1, myVar1a: INT; // две переменные, используя элементарный тип
myVar2: myType; // используя предварительно определенный пользователем тип myVar3: ARRAY [1..8] OF REAL; // используя прямо определенный пользователем тип
END_VAR
6.5.1.3 Инициализация переменных
Неявным начальным значением переменной (переменных) являются:
1 Неявное начальное значение (значения) лежащих в основе элементарных типов данных, как определено в таблице 10.
3 Определенное пользователем значение (значения) назначенного типа данных.
Это значение факультативно может быть определено использованием оператора присваивания «:=» в определении типа TYPE, как показано в таблице 11.
4 Пользователем значение (значения) переменной.
Это значение факультативно может быть определено использованием оператора присваивания «:=» в объявлении переменной VAR (см. таблицу 14).
Определенное пользователем значение может быть литералом (например, -123, 1.55, «abc») или константным выражением (например, 12*24).
Начальные значения не могут задаваться в объявлениях VAR_EXTERNAL.
Начальные значения могут также определяться с использованием определяемого экземпляром свойства инициализации, предоставляемого конструкцией VAR_CONFIG...END_VAR. Определяемые экземпляром начальные значения всегда замещают специфические для типа начальные значения.
6.5.2 Секции переменных
6.5.2.1 Общие положения
Каждая декларация программного компонента (POU), то есть функционального блока, функции или программы и, дополнительно, метода, начинается частями от нуля или более объявлений, которые определяют имена, типы (и, если необходимо, физическое или логическое расположение и инициализацию) переменных, используемых в организационной единице.
Часть деклараций программного компонента POU может содержать различные секции VAR, в зависимости от вида программного компонента POU.
Переменные могут объявляться в различных текстовых конструкциях VAR ... END_VAR, включающих квалификаторы, такие как RETAIN или PUBLIC, при необходимости. Квалификаторы секций переменных кратко приведены на рисунке 7.
| Ключевое слово | Использование переменной |
| Секции VAR: зависящие от типа программного компонента POU (функция, функциональный блок, программа) или метода | |
| VAR | Внутренние по отношению к объекту (функция, функциональный и т.д.). |
| VAR_INPUT | Предоставленные извне, не модифицируются внутри объекта. |
| VAR_OUTPUT | Предоставляемых объектом для внешних объектов. |
| VAR_IN_OUT | Предоставляются внешними объектами, могут модифицироваться внутри объекта, предоставляться для внешнего объекта. |
| VAR_EXTERNAL | Предоставляемые конфигурацией через VAR_GLOBAL. |
| VAR_GLOBAL | Объявление глобальной переменной. |
| VAR_ACCESS | Объявление пути доступа. |
| VAR_TEMP | Временное хранилище для переменных в функциональных блоках, методах и программах. |
| VAR_CONFIG | Специфическая для экземпляра инициализация и назначение расположения. |
| (END_VAR) | Заканчивает описанные выше секции VAR. |
| Квалификаторы: могут следовать за описанными выше ключевыми словами | |
| RETAIN | Сохраняемые переменные. |
| NON_RETAIN | Несохраняемые переменные. |
| PROTECTED | Доступ только изнутри собственного объекта и его производных объектов (неявно). |
| PUBLIC | Разрешен доступ из всех объектов. |
| PRIVATE | Доступ только из собственно объекта. |
| INTERNAL | Доступ только внутри одного пространства имен. |
| CONSTANT a | Константа (неизменяемая переменная). |
Примечание - Использование данных ключевых слов является свойством программного компонента и элемента конфигурации, в котором они используются.
a Экземпляры функциональных блоков не объявляются в секциях переменных с квалификатором CONSTANT.
Переменные, объявленные в секции VAR ... END_VAR сохраняются от одного вызова программы или экземпляра функционального блока до другого.
В пределах функций, переменные, объявленные в этой секции, не сохраняются между вызовами функций.
В пределах программных компонент, переменные могут объявляться только секции VAR_TEMP...END_VAR.
Для функций и методов ключевые слова VAR и VAR_TEMP эквивалентны.
Данные переменные распределяются и инициализируются специфическими для типа неявными значениями, и не сохраняются между вызовами.
Переменные, объявленные в данных секциях, являются формальными параметрами функций, типов функциональных блоков и методов.
Переменные, объявленные в секции VAR_GLOBAL, могут использоваться в других программных компонентах, если они повторно объявлены там в секции VAR_EXTERNAL.
На рисунке 8 показано использование ключевых слов VAR_GLOBAL, VAR_EXTERNAL и CONSTANT.
Доступ к переменным, объявленным в секции VAR_ACCESS, может производиться с использованием пути доступа, заданного в объявлении.
Конструкция VAR_CONFIG...END_VAR предоставляет средства для назначения специфического для экземпляра размещения символически представленных переменных, используя символ «*» или для присвоения специфических для экземпляра начальных значений символически представленным переменным, или и для того и для другого.
6.5.2.2 Область действия объявлений
Область действия (диапазон применимости) деклараций, содержащихся в разделе деклараций, является локальной для программных компонент, в которых данный раздел деклараций содержится. То есть объявленные переменные не будут доступны для других программных компонентов, за исключением явных параметров, передаваемых через переменные, которые объявлены как входы и выходы этих компонент.
Исключением из данного правила являются переменные, объявленные как глобальные. Такие переменные доступны для программных компонент только через объявление VAR_EXTERNAL. Тип переменных, объявленных в блоке VAR_EXTERNAL, должен быть согласован с типом, объявленным в блоке VAR_GLOBAL, связанных программ, конфигурации и ресурсе.
- какая-либо программная компонента пытается изменить значение переменной, которая была объявлена с квалификатором CONSTANT или в секции VAR_INPUT;
- переменная, объявленная как VAR_GLOBAL CONSTANT, в элементе конфигурации или программном компоненте («содержащем элементе») используется в объявлении VAR_EXTERNAL (без квалификатора CONSTANT) любого элемента, содержащегося в пределах охватывающего элемента, как показано ниже.
Максимальное число переменных, допустимых в блоке объявления переменных, определяется разработчиком.
6.5.3 Переменные типа ARRAY переменной длины
Массивы переменной длины могут использоваться только как:
- входные, выходные или входные-выходные переменные функций и методов;
- входные-выходные переменные функциональных блоков.
Число размерностей массива и фактических и формальных параметров должны быть одинаковыми. Они определяются, используя символ звездочки как спецификацию неопределенного диапазона для границ индекса.
Массивы переменной длины предоставляют программам, функциям, функциональным блокам и методам средства использовать массивы с различными диапазонами индекса.
Для работы с массивами переменной длины предоставляются следующие стандартные функции (см. таблицу 15).
A1: ARRAY [1..10] OF INT:= [10(1)];
A2: ARRAY [1..20, -2..2] OF INT:= [20(5(1))]; // в соответствии с инициализацией массива, см. 6.4.4.5.2 LOWER_BOUND (A1, 1) \rightarrow 1 UPPER_BOUND (A1, 1) \rightarrow 10 LOWER_BOUND (A2, 1) \rightarrow 1 UPPER_BOUND (A2, 1) \rightarrow 20 LOWER_BOUND (A2, 2) \rightarrow -2 UPPER_BOUND (A2, 2) \rightarrow 2 LOWER_BOUND (A2, 0) \rightarrow ошибка LOWER_BOUND (A2, 3) \rightarrow ошибка
Пример 2 — Суммирование массивов
VAR_IN_OUT A: ARRAY [*] OF INT; END_VAR;
FOR i:= LOWER_BOUND(A,1) TO UPPER_BOUND(A,1)
FUNCTION MATRIX_MUL VAR_INPUT A: ARRAY [*, ] OF INT; B: ARRAY [, *] OF INT; END_VAR;
VAR_OUTPUT C: ARRAY [*] OF INT; END_VAR; VAR i, j, k, s: INT; END_VAR;
FOR i:= LOWER_BOUND(A, 1) TO UPPER_BOUND(A, 1) FOR j:= LOWER_BOUND(B, 2) TO UPPER_BOUND(B, 2) s:= 0; FOR k:= LOWER_BOUND(A,2) TO UPPER_BOUND(A, 2) s:= s + A[i,k] * B[k,j]; END_FOR; C[i,j]:= s; END_FOR; END_FOR; END_FUNCTION // Использование: VAR A: ARRAY [1..5, 1..3] OF INT; B: ARRAY [1..3, 1..4] OF INT; C: ARRAY [1..5, 1..4] OF INT; END_VAR MATRIX_MUL (A, B, C);
6.5.4 Константные переменные
Константные переменные — это переменные, определенные в секции переменных, которая содержит ключевое слово CONSTANT. Применяются правила, определенные для выражений.
Пример - Константные переменные
6.5.5 Прямо представленные переменные (%)
6.5.5.1 Общие положения
Прямое представление одноэлементной переменной обеспечивается специальным символом, сформированных конкатенацией следующих элементов:
- знак процента «%»; и
- префиксы расположения I, Q или M; и
- префикс размера X (или никакого), B, W, D или L; и
- одно или более (см. ниже иерархическую адресацию) целых без знака, разделенных точками «.».
Разработчик определяет соответствие между прямым представлением переменной и физическим или логическим расположением адресуемой единицы в памяти на входе или на выходе.
Примечание - Использование прямо представленных переменных в телах функций, типов функциональных блоков, методов и типов программ ограничивает возможность многократного использования типов данных программных компонентов. Например, в системах программируемых контроллеров, где физические входы и выходы используются для различных целей.
Использование прямо представленных переменных разрешено в теле функций, функциональных блоках, программах, методах и в конфигурациях и ресурсе.
В таблице 16 представлены свойства прямо представленных переменных.
| Номер | Описание | Пример | Объяснение | |
| Расположение (примечание 1) | ||||
| 1 | Расположение на входе | I | %IW215 | Входное слово 215 |
| 2 | Расположение на выходе | Q | %QB7 | Выходной байт 7 |
| 3 | Расположение в памяти | M | %MD48 | Двойное слово по адресу памяти 48 |
| Размер | ||||
| 4a | Размер одного байта | X | %IX1 | Тип входных данных BOOL |
| 4b | Размер одного байта | Отсутствует | %I1 | Тип входных данных BOOL |
| 5 | Размер байта (8 битов) | B | %IB2 | Тип входных данных BYTE |
| 6 | Размер слова (16 битов) | W | %IW3 | Тип входных данных WORD |
| 7 | Размер двойного слова (32 бита) | D | %ID4 | Тип входных данных DWORD |
| 8 | Размер длинного слова (64 бита) | L | %IL5 | Тип входных данных LWORD |
| Адресация | ||||
| 9 | Простая адресация | %IX1 | %IB0 | Один уровень |
| 10 | Иерархическая адресация с использованием «.» | %QX7.5 | %QX7.5 %MW1.7.9 | Определенная разработчиком, например: два уровня, диапазоны 0..7; три уровня, диапазоны 1..16 |
| 11 | Частично определенные переменные с использованием «*» (примечание 2) | %M* | ||
| Примечание 1 — Национальные организации по стандартизации могут публиковать таблицы переводов этих префиксов. Примечание 2 — Для использования символа звездочки «*» в этой таблице требуется наличие свойства VAR_CONFIG и наоборот. | ||||
Использование прямо представленных переменных в теле программных компонентов и методов является не рекомендуемой функциональной возможностью.
6.5.5.2 Прямо представленные переменные — иерархическая адресация
Когда простое прямое представление (одного уровня) расширяется дополнительными цифровыми полями, разделенными точками, оно интерпретируется как иерархический физический или логический адрес. Самое левое поле представляет верхний уровень иерархии, уровень понижается при переходе вправо.
Например, данная переменная представляет первый «канал» (слово) седьмого «модуля» на пятом «стеллаже» второй «шины ввода/вывода» этой системы программируемого контроллера. Максимальное число уровней иерархической адресации определяется разработчиком.
Использование иерархической адресации (для разрешения доступа программы из одной системы программируемого контроллера к данным другого программируемого контроллера) считается расширением языка, специфическим для разработчика.
6.5.5.3 Объявление прямо представленных переменных (AT)
Объявлению прямо представленных переменных в соответствии с таблицей 16 (например, %IW6) может даваться символическое имя, используя ключевое слово AT.
Переменным с определенными пользователем типами данных (например, массиву) может быть назначен «абсолютный» адрес в памяти, используя AT. Расположение переменной определяет начальный адрес памяти и не требует размера, равного или превышающего размер данного прямого представления (то есть допустимы пустая память и перекрытие).
Пример - Использование прямого представления
Для всех видов переменных, определенных в таблице 13, явное (определенное пользователем) расположение в памяти может быть объявлено, используя ключевое слово AT в сочетании с прямо представленными переменными (например, %MW10).
Если в одном или нескольких объявлениях это свойство не поддерживается, это должно быть указано в декларации соответствия разработчика.
Примечание - Инициализация входов системы (например, %IW10) определяется Разработчиком.
6.5.5.4 Прямо представленные переменные — частично определенные с использованием «*»
Запись с символом звездочки «*» может использоваться в назначениях адреса внутри программ и типов функциональных блоков для обозначения еще не полностью определенного расположения для прямо представленных переменных.
| Пример - VAR C2 AT %Q*: BYTE; END_VAR |
Назначает еще не расположенный выходной байт переменной типа битовой строки C2, длиной 1 байт. |
|---|
В случае, когда прямо представленная переменная используется для назначения расположения внутренней переменной в части объявления программы, типа функционального блока, на месте префикса размера и целого со знаком может использоваться звездочка «*» для указания того, что прямое представление еще не полностью определено.
Переменные такого типа не могут использоваться в секциях VAR_INPUT и VAR_IN_OUT.
Использование этого свойства требует, чтобы положение структурированной переменной, объявленной таким образом, было полностью определено внутри конструкции VAR_CONFIG...END_VAR конфигурации для каждого экземпляра содержащего типа.
Ошибка возникает, если отсутствует какая-либо полная спецификация в конструкции VAR_CONFIG...END_VAR для какой-либо неполной спецификации адреса, выраженной символом «*» в любом экземпляре программы или функционального блока, который содержит такие неполные спецификации.
6.5.6 Сохраняемые переменные (RETAIN, NON_RETAIN)
6.5.6.1 Общие положения
Когда элемент конфигурации (ресурс или конфигурация) «запускается», как «теплый рестарт» или «холодный рестарт» в соответствии с МЭК 61131-1, каждая переменная, связанная с элементом конфигурации и ее программами, имеет значение, зависящее от операции запуска элемента конфигурации и объявления свойств переменной в части сохранения.
Свойства в части сохранения могут объявлять переменные, содержащиеся в секциях переменных VAR_INPUT, VAR_OUTPUT и VAR функциональных блоков и программ, сохраняемыми или несохраняемыми, используя квалификаторы RETAIN or NON_RETAIN, представленные на рисунке 7. Использование этих ключевых слов необязательно.
На рисунке 9 показан алгоритм назначения начальных значений переменным.
1 Если тип рестарта — «теплый рестарт», как определено в МЭК 61131-1, то начальные значения всех переменных в секции переменных с квалификатором RETAIN будут сохраненными значениями. Данные значения — значения переменных в момент остановки ресурса или конфигурации.
2 Если тип рестарта — «теплый рестарт», то начальные значения всех переменных в секции переменных с квалификатором NON_RETAIN инициализируются.
3 Если тип рестарта — «теплый рестарт», и квалификаторы RETAIN и NON_RETAIN не отсутствуют, то начальные значения определяются разработчиком.
4 Если тип рестарта — «холодный рестарт», начальные значения переменных в секции VAR с квалификаторами RETAIN и NON_RETAIN инициализируются, как описано ниже.
6.5.6.2 Инициализация
Переменные инициализируются, используя определенные пользователем значения, специфические для переменной.
Если никакого значения для инициализации переменной явно не определено, используется определенное пользователем начальное значение, специфическое для переменной. Если ничего не определено, используется специфическое для типа неявное начальное значение, определенное в таблице 10.
Затем применяются следующие правила:
- переменные, которые представляют входы системы программируемого контроллера, как определено в МЭК 61131-1, инициализируются специфическим для разработчика способом;
- квалификаторы RETAIN и NON_RETAIN могут использоваться для переменных, объявленных в статических секциях VAR, VAR_INPUT, VAR_OUTPUT и VAR_GLOBAL, но не в секции VAR_IN_OUT;
- разрешено использование квалификаторов RETAIN и NON_RETAIN в объявлениях экземпляров функционального блока, класса и программы. Поэтому, все переменные образца обрабатываются как RETAIN или NON_RETAIN, за исключением следующего:
- переменная явно объявлена, как RETAIN или NON_RETAIN в объявлении функционального блока, класса или типа программы;
- переменная является типом функционального блока или классом. В этом случае применяется декларация сохранения используемого типа функционального блока или класса.
Разрешено использование квалификаторов RETAIN и NON_RETAIN для экземпляров типов структурированных данных. Поэтому, все элементы структуры, а также все элементы вложенных структур обрабатываются как RETAIN или NON_RETAIN.
OUTARY AT %QW6: ARRAY[0..9] OF INT:= [10(1)];
BITS: ARRAY[0..7] OF BOOL:= [1,1,0,0,0,1,0,0];
VALVE_POS AT %QW28: INT:= 100;
6.6 Программные компоненты (POU)
6.6.1 Общие свойства программных компонентов
6.6.1.1 Общие положения
Программными компонентами (POU), установленными в настоящем стандарте, являются функция, функциональный блок, класс и программа. Функциональные блоки и классы могут содержать методы.
Для достижения модуляризации и структурирования программные компоненты состоят из четко сформулированных частей программы. Программные компоненты имеют определенный интерфейс с входами и выходами и может вызываться и выполняться много раз.
Примечание - Упомянутый выше параметрический интерфейс не совпадает с интерфейсом, определенным в рамках объектно-ориентированного подхода.
Программные компоненты и методы могут поставляться разработчиком или программироваться пользователем.
Ранее объявленный программный компонент может использоваться в объявлении других программных компонентов, как показано на рисунке 3.
Рекурсивные выходы программных компонентов и методы определяются разработчиком.
Максимальное число программных компонентов, методов и экземпляров для данного ресурса определяется разработчиком.
6.6.1.2 Присваивание и выражение
6.6.1.2.1 Общие положения
Языковые конструкции присваивания и выражения используются в текстовых и (частично) графических языках.
6.6.1.2.2 Присваивание
Присваивание используется для записи значения литерала, константы или выражения (см. ниже) другой переменной. Данная переменная может быть переменной любого вида, например, входной или выходной переменной функции, метода, функционального бока и т.д.
Переменные одного типа всегда могут присваиваться. Дополнительно применяются следующие правила:
- переменная или константа типа STRING или WSTRING может быть присвоена другой переменной типа STRING или WSTRING, соответственно. Если исходная строка длиннее, чем целевая строка, результат определяется реализатором;
- переменная типа-диапазона может использоваться везде, где может использоваться переменная базового типа. Если значение типа-диапазона выходит за пределы указанных значений, возникает ошибка;
- переменная производного типа может использоваться везде, где может использоваться переменная ее базового типа.
Дополнительные правила для массивов могут быть определены разработчиком.
Для адаптации типа данных источника к типу данных адресата может использоваться неявное или явное преобразование типа:
a) в текстовой форме (частично применимой и к графическим языкам) оператор присваивания может быть следующим:
«:= » который означает, что значение выражения в правой стороне оператора записывается в переменную в левой стороне оператора; или
« => » который означает, что значение в левой стороне оператора записывается в переменную в правой стороне оператора.
Оператор «=>» используется только для списка параметров вызова функций, методов, функциональных блоков и т.п. и только для передачи параметра VAR_OUTPUT назад вызывающему объекту.
Func (in1:= A, out2 => x); A_struct1:= B_Struct1;
Примечание — Присваивание определенных пользователем типов данных (STUCTURE, ARRAY) рассматривается в таблице 72;
присваивание изображается как линия соединения от источника к адресату, в основном, слева направо. Например, от выхода функционального блока к входу функционального блока, или от графического «расположения» переменной (константы) к входу функции, или от выхода функции к графическому «расположению» переменной.
Стандартная функция MOVE является одним из графических представлений присваивания.
6.6.1.2.3 Выражение
Выражение — это языковая конструкция, которая состоит из определенной конфигурации операндов (таких как литералы, переменные, вызовы функций) и операторов, (таких как +, -, *, /) и которая производит одно значение, которое может быть многозначным.
Для адаптации типов данных операции в выражении может использоваться неявное или явное преобразование типа:
a) в текстовой форме (а также частично в графических языках), выражение вычисляется в определенном порядке, зависящем от приоритетов, заложенных в языке.
Пример - ... B + C/2 * SIN(x) ...;
b) в графической форме, выражение показывается как сеть графических блоков (функциональных блоков, функций и т.п.), связанных линиями.
6.6.1.2.4 Константное выражение
Константное выражение — это языковая конструкция, состоящая из определенной комбинации операндов (таких как +, -, *) и производит одно значение, которое может быть многозначным.
6.6.1.3 Частичный доступ к переменным типа ANY_BIT
Для переменных типа данных ANY_BIT (BYTE, WORD, DWORD, LWORD), частичный доступ к биту, байту, слову и двойному слову переменной определен в таблице 17.
| Номер | Описание | Тип данных | Пример и синтаксис (примечание 2) |
| Тип данных — доступ к | myVAR_12.%X1; yourVAR1.%W3; | ||
| 1a | BYTE — бит VB2.%X0 | BOOL | от <имя_переменной>.%X0 до <имя_переменной>.%X7 |
| 1b | WORD — бит VW3.%X15 | BOOL | от <имя_переменной>.%X0 до <имя_переменной>.%X15 |
| 1c | DWORD — бит | BOOL | от <имя переменной>.%X0 до <имя_переменной>.%X31 |
| 1d | LWORD — бит | BOOL | от <имя_переменной>.%X0 до <имя_переменной>.%X63 |
| 2a | WORD — байт VW4.%B0 | BYTE | от <имя_переменной>.%B0 до <имя_переменной>.%B1 |
| 2b | DWORD — байт | BYTE | от <имя_переменной>.%B0 до <имя_переменной>.%B3 |
| 2c | LWORD — байт | BYTE | от <имя_переменной>.%B0 до <имя_переменной>.%B7 |
| 3a | DWORD — слово | WORD | от <имя_переменной>.%W0 до <имя_переменной>.%W1 |
| 3b | LWORD — слово | WORD | от <имя_переменной>.%W0 до <имя_переменной>.%W3 |
| 4 | LWORD — двойное слово VL5.%D1 | DWORD | от <имя_переменной>.%D0 до <имя_переменной>.%D1 |
| Префикс доступа к биту %X может быть опущен в соответствии с таблицей 16, например, By1.%X7 эквивалентно By1.7. Частичный доступ не должен использоваться с прямо представленными переменными, например, %IB10. | |||
Для адресации части переменной используются символ «%» и префикс размера, определенный как и для прямо представленных переменных в таблице 16 (X, B, W, D, L) используются в сочетании с целым литералом (со значением от 0 до max) для адреса внутри переменной. Литерал 0 указывает на самую младшую часть, max — на самую старшую часть. Префикс «%X» может факультативно использоваться при доступе к битам.
Пример - Частичный доступ к переменным ANY_BIT
Bo:= By.%X0; // бит 0 переменной By
Bo:= By.7; // бит 7 переменной By; %X используется по умолчанию и может быть опущен.
Bo:= Lo.63 // бит 63 переменной Lo;
By:= Wo.%B1; // байт 1 переменной Wo;
By:= Do.%B3; // байт 3 переменной Do.
6.6.1.4 Представление и правила вызова
6.6.1.4.1 Общие положения
Вызов используется для выполнения функции, экземпляра функционального блока или метода функционального блока или класса. Как показано на рисунке 10, вызов может быть представлен в текстовой или графической форме.
1 Там, где не заданы входные переменные стандартных функций, применяются неявные имена IN1, IN2, ... в порядке сверху вниз. Если стандартная функция имеет один вход без имени, применяется неявное имя IN.
2 Если какая-либо переменная VAR_IN_OUT какого-либо вызова в программном компоненте «неправильно отображается», возникает ошибка.
Переменная VAR_IN_OUT «отображена правильно», если:
- она графически соединена в левой части; или
- она присваивается оператором «:=» в текстовом вызове, переменной, объявленной (без квалификатора CONSTANT) в блоке VAR_IN_OUT, VAR, VAR_TEMP, VAR_OUTPUT или VAR_EXTERNAL содержащего программного компонента или «правильно отображенной» в блоке VAR_IN_OUT другого содержащегося вызова.
3 «Правильно отображенная» (как показано в правиле выше) переменная VAR_IN_OUT вызова может
- графически соединяться в правой части; или
- присваиваться, используя оператор «:=» в текстовом операторе присваивания переменной, объявленной в блоке VAR, VAR_OUTPUT или VAR_EXTERNAL содержащего программного компонента.
Если такое соединение будет приводить к неопределенному значения переменной, соединенной таким образом, то возникает ошибка.
4 Имя экземпляра функционального блока может использоваться как вход, если оно объявлено как VAR_INPUT, или как VAR_IN_OUT.
Экземпляр может быть использован внутри вызванного объекта следующим образом:
- если он объявлен как VAR_INPUT, переменные функционального блока могут только читаться;
- если он объявлен как VAR_IN_OUT, переменные функционального блока могут читаться и записываться, и функциональный блок может вызываться.
6.6.1.4.2 Текстовые языки
Свойства текстового вызова определяются в таблице 20. Текстовый вызов состоит из имени вызываемого объекта и последующего списка параметров.
В языке ST параметры разделяются запятыми, и этот перечень ограничивается слева и справа скобками.
Перечень параметров вызова предоставляет фактические значения и может присваивать их соответствующим именам формальных параметров (если они имеются):
Перечень параметров имеет форму набора операторов присваивания фактических значений формальным параметрам (перечню формальных параметров), то есть:
a) присваивание значений входным и входным-выходным переменным, используя оператор «:=»; и
b) присваивание значений выходным переменным, используя оператор «=>».
Перечень формальных параметров может быть полным или неполным. Каждая переменная, которой в перечне на назначено значение, имеет начальное значение, присвоенное в объявлении вызванного объекта или неявное значение соответствующего типа данных.
Порядок параметров в перечне не имеет значения. Могут использоваться параметры управления выполнением EN и ENO.
A:= LIMIT(EN:= COND, IN:= B, MN:= 0, MX:= 5, ENO => TEMPL); // полный перечень параметров A:= LIMIT(IN:= B, MX:= 5); // неполный перечень параметров
Перечень параметров содержит точно такое число параметров, и точно в том порядке и тех же типов данных, как задано в определении функции, исключая параметры управления выполнением EN и ENO.
Данный вызов эквивалентен полному вызову в примере 1, но без параметров EN и ENO.
6.6.1.4.3 Графические языки
В графических языках вызов функций представляется в виде графических блоков в соответствии со следующими правилами:
2 Размер и пропорции блока могут изменяться в зависимости от числа входов и другой, показываемой информации.
3 Направление обработки блока — слева направо (входные параметры в левой стороне и выходные параметры — в правой).
4 Имя или символ вызываемого объекта, как описано ниже, расположено внутри блока.
5 Предусмотрено место для входных и выходных переменных, появляющихся на левой и правой сторонах блока, соответственно.
6 Могут использоваться дополнительные входная EN и выходная ENO переменные. Если они присутствуют, то показываются в самой верхней позиции слева и справа от блока, соответственно.
7 Результат функции показывается в верхней позиции с правой стороны блока, кроме случая, когда присутствует выходной параметр ENO. В этом случае результат функции показывается в позиции, следующей за выходным параметром ENO. Так как имя вызванного объекта само используется для присваивания своего выходного значения, никаких имен выходных переменных не показывается в правой стороне блока для результата функции.
8 Соединения параметров (включая результат функции) показываются линиями передачи сигналов.
9 Отрицание логического сигнала показывается помещением светлого кружка вблизи от пересечения входной и выходной линии с блоком. В наборе символов это может быть представлено буквой «O» верхнего регистра, как показано в таблице 20. Отрицание выполняется за пределами программного компонента.
10 Все входы и выходы (включая результат функции) графически представленных функций представляются одной линией с соответствующей стороны блока, даже когда элемент данных является многоэлементной переменной.
Результаты и выходы (VAR_OUTPUT) могут соединяться с переменной, используемой как входная переменная к другим вызовам, или могут оставаться без соединения.
Рисунок 10 — Формальное и неформальное представление вызова (примеры)
6.6.1.5 Управление выполнением (EN, ENO)
Как показано в таблице 18, дополнительная логическая входная переменная EN (Разрешить) и дополнительная логическая выходная переменная ENO (Разрешить выход) могут предоставляться разработчиком или пользователем в соответствии с объявлением.
| VAR_INPUT | EN: | BOOL:= 1; | END_VAR |
|---|---|---|---|
| VAR_OUTPUT | ENO: | BOOL; | END_VAR |
Когда используются эти переменные, выполнение операций, определенных программным компонентом, контролируется в соответствии со следующими правилами:
1 Если значение EN равно FALSE, то программный компонент не будет выполняться. Кроме того, значение ENO будет установлено в FALSE. Разработчик подробно определяет поведение в этом случае, см. примеры ниже.
2 В противном случае, если значение EN равно TRUE, значение ENO устанавливается в TRUE, и реализация программного компонента будет выполняться. Программный компонент может устанавливать ENO в логическое значение в соответствии с результатами выполнения.
3 Если во время выполнения одного из программных компонентов возникает ошибка, выходная переменная ENO этого программного компонента устанавливается в FALSE (0) системой программированного контроллера.
4 Если выходная переменная ENO установлена FALSE (0), значения всех других выходных переменных (VAR_OUTPUT, VAR_IN_OUT и результат функции) определяются разработчиком.
5 Входная переменная EN устанавливается в фактическое значение только во время вызова программного компонента.
6 Выходная переменная ENO передается только как во время вызова программного компонента.
7 Выходная переменная ENO устанавливается только внутри программного компонента.
8 Использование параметров EN или ENO в функции REF() для получения указателя на EN или ENO является ошибкой.
В случае, когда EN равно FALSE, можно выполнять другие действия вместо нормального выполнения программного компонента. Данные действия определяются разработчиком. См. примеры ниже.
Пример 1 — Внутренняя реализация
Если EN равно FALSE, то ENO устанавливается в False, и программный компонент немедленно завершает выполнение или выполняет подмножество операций в зависимости от ситуации.
Все заданные входные и входные-выходные параметры оцениваются и устанавливаются в экземпляре программного компонента (за исключением функций). Проверяется достоверность входных-выходных параметров.
Входная переменная EN оценивается вне программного компонента. Если EN равно False, то только происходит установка ENO в значение False, и программный компонент не вызывается.
Входные и входные-выходные параметры не оцениваются и не устанавливаются в экземпляре программного компонента. Достоверность входных-выходных параметров не оценивается.
Входной параметр EN не устанавливается вне программного компонента отдельно от вызова.
На следующем рисунке и в примерах иллюстрируется использование программного компонента с параметрами EN и ENO и без них:
Пример 3 — Внутренняя реализация
myInst (EN:= cond, A:= v1, C:= v3, B=> v2, ENO=> X); где тело экземпляра функционального блока myInst начинает выполнение с параметрами IF NOT EN THEN... // выполняет подмножество операций // в зависимости от ситуации ENO:= 0; RETURN; END_IF;
IF cond THEN myInst (A:= v1, C:= v3, B=> v2, ENO=> X)
В таблице 18 приведены свойства при вызове программного компонента с параметрами EN и ENO и без них.
| Номер | Описание a | Пример b |
| 1 | Использование без EN и ENO | Показано для функции в языках FBD и ST C:= ADD(IN1:= A, IN2:= B); |
| 2 | Использование только EN (без ENO) | Показано для функции в языках FBD и ST C:= ADD(EN:= ADD_EN. IN1:= A, IN2:= B); |
| 3 | Использование только ENO (без EN) | Показано для функции в языках FBD и ST C:= ADD(IN1:= A, IN2:= B, ENO => ADD_OK); |
| 4 | Использование EN и ENO | Показано для функции в языках FBD и ST C:= ADD(EN:= ADD_EN, IN1 := a, IN2:= IN2, EN => ADD_OK); |
| a Разработчик указывает в каком из языков поддерживается свойство, то есть в реализации может быть запрещено использование EN и/или ENO. b Языки, выбранные для демонстрации свойств выше, даны только для примера. | ||
6.6.1.6 Преобразование типов данных
Преобразование типов данных используется для настройки типов данных к использованию в выражениях, присваиваниях и назначении параметров.
Представление и интерпретация информации, хранящейся в переменной зависит от объявленного типа данных переменной. Имеется два случая, где используется преобразование типов данных.
Это применимо к операторам присваивания «:=» и «=>» и присваивании переменным, объявленным как параметры, то входным и выходным переменным функций, функциональных блоков, методов и программ. На рисунке 11 показаны правила преобразования исходного типа данных в целевой тип данных;
A:= B; // Присваивание переменной FB1 (x:= z, v => W); // Присваивание параметрам
- В выражении (см. 7.3.2 для языка ST), состоящем из операторов, таких как «+», и операндов, таких как литералы и переменные такого же типа данных или других типов данных.
... SQRT(B + (C * 1.5)); // Выражение
- Явное преобразование типа данных выполняется использованием функции преобразования.
- Неявное преобразование типа данных имеет следующие правила применения:
/* Умножение имеет результат типа UINT
который затем неявно преобразуется в тип UDINT при присваивании */
-
может применяться так, что операнды и результаты операции или перегруженной функции получает одинаковый тип данных;
// myUInt1 неявно конвертируется в тип данных UDINT, умножение имеет результат типа данных UDINT
Примечание - Для предотвращения неопределенностей, пользователь может использовать типизированные литералы.
IF myWord = NOT (0) THEN ...; // Неопределенное сравнение с 16#FFF, 16#0001, 16#00FF и т.д. IF myWord = NOT (WORD#0) THEN ...; // Неопределенное сравнение c 16#FFFF
На рисунке 11 показаны два альтернативных «явных» и «неявных» преобразования исходного типа данных к целевому типу данных.
| Исходный тип данных | Целевой тип данных | |||||||||||||||||||||||||||
| действительный | целый | без знака | битовый | дата и время | символьный | |||||||||||||||||||||||
| LREAL | REAL | LINT | DINT | INT | SINT | ULINT | UDINT | UINT | USINT | LWORD | DWORD | WORD | BYTE | BOOL | LTIME | TIME | LDT | DT | LDATE | DATE | LTOD | TOD | WSTRING | STRING | WCHAR | CHAR | ||
| действительный | LREAL | & | e | e | e | e | e | e | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| REAL | i | & | e | e | e | e | e | e | e | e | - | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| целый | LINT | e | e | & | e | e | e | e | e | e | e | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| DINT | i | e | i | & | e | e | e | e | e | e | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| INT | i | i | i | i | & | e | e | e | e | e | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| SINT | i | i | i | i | i | & | e | e | e | e | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| без знака | ULINT | e | e | e | e | e | e | & | e | e | e | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| UDINT | i | e | i | e | e | e | i | & | e | e | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| UINT | i | i | i | i | e | e | i | i | & | e | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| USINT | i | i | i | i | i | e | i | i | i | & | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| битовый | LWORD | e | - | e | e | e | e | e | e | e | e | & | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| DWORD | - | e | e | e | e | e | e | e | e | e | i | & | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| WORD | - | - | e | e | e | e | e | e | e | e | i | i | & | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | e | - | |
| BYTE | - | - | e | e | e | e | e | e | e | e | i | i | i | & | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | e | |
| BOOL | - | - | e | e | e | e | e | e | e | e | i | i | i | i | & | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| дата и время | LTIME | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | & | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| TIME | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | i | & | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| LDT | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | & | e | e | e | e | e | - | - | - | - | |
| DT | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | i | & | e | e | e | e | - | - | - | - | |
| LDATE | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | & | e | - | - | - | - | - | - | |
| DATE | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | i | & | - | - | - | - | - | |||
| LTOD | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | & | e | - | - | - | - | |
| TOD | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | i | & | - | - | - | - | |
| символьный | WSTRING | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | & X | e | - | - | |
| STRING (Примечание) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | e | & | - | e | ||
| WCHAR | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | i | - | & | e | ||
| CHAR (Примечание) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | e | e | e | e | e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | i | e | & | ||
- преобразование типа данных не требуется;
- - данным стандартом не определены явные или неявные преобразования типов данных. Реализация может поддерживать дополнительные преобразования типов данных, специфичные для разработчика;
i — неявное преобразование типов данных; однако дополнительно разрешено явное преобразование типов;
e — явное преобразование типов данных, применяемое пользователем (стандартные функции преобразования), могут использоваться для предотвращения потери данных, несоответствия диапазонов или воздействия возможных функциональных возможностей, реализованных разработчиком.
Примечание - Преобразование STRING в WSTRING и CHAR в WCHAR не являются неявными, во избежание конфликтов с используемыми наборами символов.
На рисунке 12 показаны преобразования типов данных, поддерживаемые неявным преобразованием типов данных. Стрелки представляют возможные пути преобразования. Например, BOOL может быть преобразована в BYTE, BYTE может быть преобразована в WORD и т.д.
Рисунок 12 — Поддерживаемые неявные преобразования типов
В следующих примерах показываются примеры преобразования типов данных.
PartsRatePerHr: REAL;
PartsDone: INT;
HoursElapsed: REAL;
PartsPerShift: INT;
ShiftLength: SINT;
END_VAR
a) Явное преобразование типа данных
PartsRatePerHr:= INT_TO_REAL(PartsDone) / HoursElapsed;
PartsPerShift := REAL_TO_INT(SINT_TO_REAL(ShiftLength)*PartsRatePerHr);
b) Явное преобразование перегруженного типа
PartsRatePerHr:= TO_REAL(PartsDone)/HoursElapsed; PartsPerShift := TO_INT(TO_REAL(ShiftLength)* PartsRatePerHr);
c) Неявное преобразование типа данных
PartsRatePerHr:= PartsDone / HoursElapsed;
PartsPerShift := TO_INT(ShiftLength * PartsRatePerHr);
a) Явное преобразование типа данных
b) Явное преобразование перегруженного типа
c) Неявное преобразование типов типизированными функциями
6.6.1.7 Перегрузка
6.6.1.7.1 Общие положения
Говорят, что элемент языка перегруженный, когда он может оперировать с элементами входных данных различных типов в пределах родового типа данных, например ANY_NUM, ANY_INT.
Следующие стандартные элементы языка, предоставляемые изготовителем, могут иметь родовую перегрузку как специальное свойство:
Это — перегруженные стандартные функции (например, ADD, MUL) и перегруженные стандартные функции преобразования (например, TO_REAL, TO_INT);
Настоящий стандарт не определяет стандартные методы в пределах стандартных классов и типов функциональных блоков. Однако они могут быть предоставлены разработчиком;
Настоящий стандарт не определяет стандартные функциональные блоки, за исключением некоторых простых блоков, таких как счетчики.
Настоящий стандарт не определяет стандартных классов. Однако они могут быть определены в других частях МЭК 61131, и могут предоставляться разработчиком;
6.6.1.7.2 Преобразование типов данных
Когда система программированного контроллера поддерживает перегруженные элементы языка, данный элемент языка применяется ко всем подходящим типам данных этого родового типа, которые поддерживаются системой.
Подходящие типы данных для каждого элемента языка определены в соответствующих таблицах свойств. Следующие примеры иллюстрируют детали:
Настоящий стандарт определяет для функции ADD родовой тип данных ANY_NUM для многих входных переменных одного вида и одного выходного результата.
Разработчик определяет для этого родовой тип данных ANY_NUM для связанных элементарных типов данных REAL и INT системы PLC.
Настоящий стандарт определяет функцию битового сдвига LEFT для родового типа данных ANY_BIT для одной входной переменной и выходного результата и родового типа данных ANY_INT для другой входной переменной.
Разработчик определяет следующие два родовых типа данных для системы PLC:
ANY_BIT представляет, например, элементарные типы данных BYTE и WORD;
ANY_INT представляет, например, элементарные типы данных INT и LINT.
Перегруженный элемент языка оперирует с определенными элементарными типами данных в соответствии со следующими правилами:
- типы данных входных переменных и результата имеют одинаковый тип, это применимо к входным переменным и результату одинакового вида.
«Одинаковый вид» означает, что параметры, операнды и результат одинаково используются при сложении и умножении.
Более сложные комбинации определяются разработчиком;
- если типы данных входных и выходных данных одинакового вида имеют разный тип, то преобразование типов в элементе языка определяется разработчиком;
- неявное преобразование типов выражения и присваивания следует за последовательностью вычисления выражения. См. примеры ниже;
- тип данных переменной для хранения результата перегруженной функции не влияет на тип данных результата функции или результата.
Примечание - Пользователь может явно задать тип результата операции, используя типизированные функции.
int3 := int1 + int2 (* Сложение выполняется как целочисленная операция *)
dint1:= int1 + int2; (* Сложение выполняется как целочисленная операция, когда результат преобразуется в тип DINT и присваивается переменной dint1 *)
dint1:= dint2 + int3; (* int3 преобразуется в тип DINT, сложение выполняется как сложение DINT *)
6.6.2 Функции
6.6.2.1 Общие положения
Функция — это программный компонент, который не сохраняет свое состояние, то есть входные параметры, внутренние переменные, выходные параметры и результат.
Если не оговорено иное, к функциям применяются общие свойства программных компонентов.
- обычно предоставляет временный результат, который может быть одним элементом, многоэлементным массивом или структурой;
- возможно предоставляет выходные переменные, которые могут быть многоэлементными;
- может изменять значение входных-выходных переменных и переменных VAR_EXTERNAL.
Функция с результатом может вызываться в выражении или как оператор. Функция без результата не должна вызываться внутри выражения.
6.6.2.2 Объявление функции
Объявление функции состоит из следующих элементов, как определено в таблице 19. Данные свойства объявляются так же, как описано для функциональных блоков.
При объявления функции применяются следующие правила, заданные в таблице 19:
1 Объявление начинается с ключевого слова FUNCTION, за которым следует идентификатор, указывающий имя функции.
2 Если функция предоставляет результат, то далее следует символ «:» и тип данных значения, возвращаемого функцией. Если функция не предоставляет результата, двоеточие и тип данных опускаются.
3 Конструкции с VAR_INPUT, VAR_OUTPUT и VAR_IN_OUT, если требуются, указывающие имена и типы данных параметров функции.
4 Значения переменных, которые передаются функции через конструкцию VAR_EXTERNAL, могут изменяться из функции.
5 Значения констант, которые передаются функции через конструкцию VAR_EXTERNAL CONSTANT, не могут изменяться из функции.
6 Значения переменных, которые передаются функции через конструкцию VAR_EXTERNAL, могут изменяться из функции.
7 Массивы переменной длины могут использоваться как VAR_INPUT, VAR_OUTPUT и VAR_IN_OUT.
8 Входные-выходные и временные переменные могут инициализироваться.
9 Могут использоваться входная переменная EN и выходная переменная ENO как описано.
10 Если требуется, конструкция VAR...END_VAR, а также последовательность VAR_TEMP...END_VAR используются для определения имен и типов внутренних временных переменных.
В отличие от функциональных блоков, переменные, объявленные в секции VAR, не сохраняются.
11 Если в определении переменных стандартной функции используются родовые типы данных (например, ANY_INT), то правила использования фактических типов параметров таких функций являются частью определения функции.
12 Конструкции инициализации переменных могут использоваться для объявления начальных значений входных параметров функции, внутренних и выходных переменных.
13 Ключевое слово END_FUNCTION завершает объявление.
| Номер | Описание | Пример |
|---|---|---|
| 1a | Без результата FUNCTION ... END_FUNCTION |
FUNCTION myFC ... END_FUNCTION |
| 1b | С результатом FUNCTION END_FUNCTION |
FUNCTION myFC: INT ... END_FUNCTION |
| 2a | Входные параметры VAR_INPUT...END_VAR |
VAR_INPUT IN: |
| 2b | Выходные параметры VAR_OUTPUT...END_VAR |
VAR_OUTPUT OUT: BOOL; ET_OFF: TIME; END_VAR |
| 2c | Входные-выходные параметры VAR_IN_OUT...END_VAR |
VAR_IN_OUT A: INT; END_VAR |
| 2d | Временные переменные VAR_TEMP...END_VAR |
VAR_TEMP I: INT; END_VAR |
| 2e | Временные переменные VAR...END_VAR |
VAR B: REAL; END_VAR Различие с функциональными блоками из-за проблем совместимости в функциональных блоках VAR являются статическими (сохраняются)! |
| 2f | Внешние переменные VAR_EXTERNAL...END_VAR |
VAR_EXTERNAL B: REAL; END_VAR Соответствует следующему: VAR_GLOBAL B: REAL... |
| 2g | Внешние константы VAR_EXTERNAL CONSTANT...END_VAR |
VAR_EXTERNAL CONSTANT B: REAL; END_VAR Соответствует следующему: VAR_GLOBAL B: REAL |
| 3a | Инициализация входных параметров | VAR_INPUT MN: INT:= 0; |
| 3b | Инициализация выходных параметров | VAR_OUTPUT RES: INT:= 1; |
| 3c | Инициализация временных переменных | VAR I: INT:= 1; |
| -- | Входной параметр EN и выходной параметр ENO | Определено в таблице 18 |
a) Объявление и тело функции (языки ST и FBD) — (см. Примечание)
Примечание — В примере a) входной переменной дано определенное неявное значение 1.0, чтобы предотвратить ошибку «деление на ноль», если вход не указан при вызове функции, например, если графический вход в функцию слева не соединен.
6.6.2.3 Вызов функции
Вызов функции может быть представлен в текстовой или графической форме.
Так как входные переменные, выходные переменные и результат функции не сохраняется, присваивание входным параметрам, доступ к выходным переменным и результату происходит мгновенно при вызове функции.
Если массив переменной длины используется как параметр, параметр должен быть соединен к статической переменной.
Функция не содержит информацию о внутреннем состоянии, то есть она не сохраняет никакие входные, внутренние (временные) и выходные элементы от одного вызова до другого:
- вызов функции с одинаковыми параметрами (VAR_INPUT и VAR_IN_OUT) и одинаковыми значениями переменных VAR_EXTERNAL всегда будет изготавливать одинаковые значения выходных переменных, входных-выходных переменных, внешних переменных и результат функции, если он имеется.
Примечание - Некоторые функции, обычно предоставляемые как системные функции от разработчика могут производить различные значения, например, функции TIME(), RANDOM().
| Номер | Описание | Пример |
|---|---|---|
| 1a | Полный формальный вызов (только текстовый) Примечание 1 — Такой вызов используется, если указание параметров EN и ENO в вызове является обязательным. |
A:= LIMIT(EN: = COND, IN:= B, MN:= 0, MX:= 5, ENO => TEMPL); |
| 1b | Неполный формальный вызов (только текстовый) Примечание 2 — Используется, если использование параметров EN и ENO в вызове не является обязательным. |
A:= LIMIT(IN:= B, MX:= 5); Примечание 3 — Переменная MN будет иметь неявное значение 0 (ноль). |
| 2 | Неформальный вызов (только текстовый) (с фиксированным порядком параметров и полный) Примечание 4 — Используется для вызова стандартных функций без формальных имен. |
A:= LIMIT(B, 0, 5); Примечание 4 — Данный вызов эквивалентен вызову в примере 1a, но без параметров EN и ENO. |
| 3 | Функция без результата функции | FUNCTION myFun // нет объявления типа VAR_INPUT x: INT; END_VAR; VAR_OUTPUT y: REAL; END_VAR; myFun(150, var); // Вызов |
| 4 | Графическое представление |  |
| 5 | Использование логического входа с отрицанием и логического выхода с отрицанием в графическом представлении |  Примечание 6 — Использование таких конструкций запрещено для входных-выходных переменных. |
| 6 | Графическое использование VAR_IN_OUT |  |
a) Вызов стандартных функций с результатом и параметрами EN и ENO
FUNCTION My_function // нет типа, нет результата
VAR_INPUT In1: REAL; END_VAR
VAR_OUTPUT Out1, Out2: REAL; END_VAR
VAR_TEMP Tmp1: REAL; END_VAR // разрешено использование VAR_TEMP
VAR_EXTERNAL Ext: BOOL; END_VAR
// Тело функции
END_FUNCTION
Текстовый и графический вызов
My_Function (In1:= a, Out1 => b; Out2 => c);
 |
// без результата // с двумя выходными переменными |
|---|
b) Объявление и вызов функции без результата, но с двумя выходными переменными
myFC1 (In1:= a, Inout:= b, Out1 => Tmp1); // использование временной переменной
d:= myFC2 (In1:= Tmp1, Inout:= b); // переменная b сохраняется в входной-выходной
переменной inout; Присваивание переменной
c:= b; // значение переменной b присвоено переменной c
 |
// результат // присваивание переменной |
|---|
c) Вызов функции с графическим представлением входных-выходных переменных
\overline{My_Function}(\overline{In1:} = \overline{a,Out1} + \overline{Out2} = \overline{>d})\overline{;} // не разрешен в языке ST
My_Function (In1:= a, Out1 => Tmp1, Out2 => Tmp2);
d) Вызов функции без результата, но с выражением из выходных переменных
Примечание 2 — Данные примеры представляют различные представления одной и той же функциональности. Не требуется поддерживать какое-либо автоматическое преобразование между двумя формами представления.
6.6.2.4 Типизированные и перегруженные функции
Функция, которая нормально представляет перегруженный оператор, должна быть типизированной. Это можно сделать добавлением символа подчеркивания «_» с последующим требуемым типом, как показано в таблице 21. Типизированная функции выполняется, используя тип данных для своих входных и выходных переменных. Может применяться неявное или явное преобразование типов.
Типизированные и перегруженные функции
Перегруженная функция преобразования TO_xxx или TRUNC_xxx с xxx, указывающим на типизированный элементарный выходной тип, может быть уточнена предшествующим требуемым элементарным типом входных данных и следующим символом подчеркивания.
6.6.2.5 Стандартные функции
6.6.2.5.1 Общие положения
Стандартная функция, определенная в этом подпункте расширяемой, может иметь две или более входных переменных, к которым может быть применена указанная операция. Например, расширяемое сложение дает в качестве выхода сумму всех ее входов. Максимальное число входных переменных расширяемой функции определяется разработчиком. Фактическое число входных переменных в формальном вызове расширяемой функции определяется именем формальной входной переменной с самым большим индексом в последовательности имен переменной.
Оператор X:= ADD (Y1, Y2, Y3);
эквивалентен оператору X:= ADD (IN1:= Y1, IN2:= Y2, IN3:= Y3);
Оператор I:= MUX_INT (K:=3, IN0:= 1, IN2:= 2, IN4:= 3);
6.6.2.5.2 Функции преобразования типов данных
Как показано в таблице 22, функции преобразования типов TO**, где «» — тип входной переменной IN, а «**» — тип выходной переменной OUT, например, INT_TO_REAL. Влияние преобразований типов на точность и типы ошибок, которые могут возникать во время выполнения операций преобразования типов, определяется разработчиком.
Функция преобразования типов данных
| Номер | Описание | Графическая форма | Пример использования |
| 1a | Типизированное преобразование вход_TO_выход |  (*) — Входной тип данных, например, INT (**) — Выходной тип данных, например, REAL | A:= INT_TO_REAL(B); |
| 1b a, b, e | Перегруженное преобразование TO_выход |  - Входной тип данных, например, INT (**) — Выходной тип данных, например, REAL | A:= TO_REAL(B); |
| 2a c | «Старое» перегруженное усечение данных TRUNC |  | Не рекомендуется |
| 2b c | Типизированное усечение данных вход_TRUNC_выход |  | A:= REAL_TRUNC_INT(B); |
| 2c c | Перегруженное усечение данных TRUNC_выход |  | A:= TRUNC_INT(B); |
| 3a d | Типизированная функция вход_BCD_TO_выход |  | A:= WORD_BCD_TO_INT(B); |
| 3b d | Перегруженная функция BCD_TO_выход |  | A:= BCD_TO_INT(B); |
| 4a d | Типизированная функция вход_TO_BCD_выход |  | A:= INT_TO_BCD_WORD(B); |
| 4b d | Перегруженная функция TO_BCD_выход |  | A:= TO_BCD_WORD(B); |
| Примечание — Примеры использования даны на языке ST. -------------------------------- a Декларация соответствия на свойство 1 этой таблицы должна включать перечень поддерживаемых специфических преобразований типов и описание эффектов выполнения каждого преобразования. b Преобразования типа REAL или LREAL в тип SINT, INT, DINT или LINT производить, округлять в соответствии с МЭК 60559, согласно которому, если два ближайших целых значения одинаково близки, результатом является ближайшее целое число, например: REAL_TO_INT ( 1.6) эквивалентно 2; REAL_TO_INT ( -1.6) эквивалентно -2; REAL_TO_INT ( 1.5) эквивалентно 2; REAL_TO_INT (-1.5) эквивалентно -2; REAL_TO_INT ( 1.4) эквивалентно 1; REAL_TO_INT (-1.4) эквивалентно -1; REAL_TO_INT ( 2.5) эквивалентно 2; REAL_TO_INT ( -2.5) эквивалентно -2. c Функция TRUNC_* используется для усечения по направлению к нулю типов REAL или LREAL, выдавая один из целых типов, например: TRUNC_INT ( 1.6) эквивалентно INT#1; TRUNC_INT (-1.6) эквивалентно INT#-1; TRUNC_SINT ( 1.4) эквивалентно SINT#1; TRUNC_SINT (-1.4) эквивалентно SINT#-1. d Функции преобразования *_BCD_TO_** и **_TO_BCD_* выполняют преобразования между переменными типа BYTE, WORD, DWORD и LWORD и переменными типа USINT, UINT, UDINT и ULINT (представленными «*» и «**», соответственно), когда соответствующие переменные типа битовой строки закодированы в формате BCD. Например, значением USINT_TO_BCD_BYTE(25) будет 2#0010_0101, а значением WORD_BCD_TO_UINT (2#0011_0110_1001) будет 396. e Когда входом или выходом функции преобразования типов является тип STRING или WSTRING, данные символьной строки соответствуют внешнему представлению соответствующих данных, как указано в 6.3.3, в наборе символов, определенном в 6.1.1. | |||
6.6.2.5.3 Преобразование числовых типов данных
В преобразовании числовых типов данных используются следующие правила:
1 Тип данных источника расширяется до самого большого типа данных этой категории типов данных.
2 Затем результат преобразуется в самый большой тип данных категории типов данных, к которой принадлежит целевой тип данных.
3 Затем этот результат преобразуется в целевой тип данных.
Если значение исходной переменной не вмещается в целевой тип данных, то есть диапазон значений слишком мал, то значение целевой переменной определяется разработчиком.
Примечание - Реализация функции преобразования может использовать более эффективную процедуру.
Пример - X:= REAL_TO_INT (70_000.4)
1 Значение (70_000.4) типа REAL преобразуется в значение (70_000.400_000..) типа LREAL.
2 Значение (70_000.4000_000..) типа LREAL преобразуется в значение (70_000) типа LINT. Здесь значение округлено до целого.
3 Значение (70_000) типа LINT преобразуется в значение типа INT. Здесь окончательное значение определяется разработчиком, поскольку максимальное значение, которое может хранить тип INT равно 65536.
Затем результат записывается в переменную целевого типа данных. Теперь данная переменная хранит то же значение, что и исходная переменная, если целевой тип данных в состоянии хранить это значение.
При преобразовании чисел с плавающей точкой применяются нормальные правила округления, то есть округление до ближайшего целого и, если результат неоднозначен, до ближайшего четного целого.
Тип данных BOOL, используемый в качестве исходного типа данных, рассматривается как тип данных целого без знака, который может хранить значения 0 и 1.
В таблице 23 описаны функции преобразования с деталями, вытекающими из применения описанных выше правил.
6.6.2.5.4 Преобразование типов битовых типов данных
При преобразовании этого типа данных используются следующие правила:
1 Преобразование типов данных осуществляется как передача двоичных данных.
2 Если исходный тип данных меньше, чем целевой тип данных, исходное значение хранится в самых правых битах целевой переменной, а самые левые биты устанавливаются в ноль.
3 Если исходный тип данных меньше, чем целевой тип данных, только самые правые биты исходной переменной сохраняются в целевом типе данных.
В таблице 24 описаны функции преобразования с деталями, вытекающими из применения описанных выше правил.
6.6.2.5.5 Преобразование битовых типов данных в числовые типы данных
При преобразовании этого типа данных используются следующие правила:
1 Преобразование типов данных осуществляется как передача двоичных данных.
2 Если исходный тип данных меньше, чем целевой тип данных, исходное значение хранится в самых правых битах целевой переменной, а самые левые биты устанавливаются в ноль.
X: SINT:= 18; W: WORD; W:= SINT_TO_WORD(X); и W получает значение 16#0012.
3 Если исходный тип данных меньше, чем целевой тип данных, только самые правые байты исходной переменной сохраняются в целевом типе данных.
W: WORD: = 16#1234; X: SINT; X:= W; и X получает значение 54 (=16#34).
В таблице 25 описаны функции преобразования с деталями, вытекающими из применения описанных выше правил.
6.6.2.5.6 Преобразование типов данных даты и времени
В таблице 26 показывается преобразование типов данных даты и времени.
6.6.2.5.7 Преобразование символьных типов данных
В таблице 27 показывается преобразование символьных типов данных.
6.6.2.5.8 Числовые и арифметические функции
Стандартное графическое представление, имена функций, типы входных и выходных переменных и описания функций одной числовой переменной определяются в таблице 28. Данные функции перегружаются на определенных родовых типах данных и могут быть типизированными. В таких функциях вход и выход имеют одинаковый тип.
Стандартное графическое представление, имена и символы функций и описания арифметических функций двух и более переменных показываются в таблице 29. Данные функции перегружаются на всех определенных числовых типах данных, и могут быть типизированными.
| Номер | Описание | Название | Символ (оператор) | Объяснение |
| Графическая форма | Пример использования в языке | |||
 (***) - Название или символ | как вызов функции: A:= ADD(B, C, D); или как оператор (символ) A:= B + C + D; | |||
| Расширяемые арифметические функции | ||||
| 1 c | Сложение | ADD | + | OUT:= IN1 + IN2 +... + INn |
| 2 | Умножение | MUL | * | OUT:= IN1 * IN2 *... * INn |
| Нерасширяемые арифметические функции | ||||
| 3 c | Вычитание | SUB | - | OUT:= IN1 * IN2 *... * INn |
| 4 d | Деление | DIV | / | OUT:= IN1 / IN2 |
| 5 e | Остаток по модулю | MOD | OUT:= IN1 modulo IN2 | |
| 6 f | Экспонента | EXPT | ** | OUT:= IN1IN2 |
| 7 <g> | Пересылка | MOVE | := | OUT:= IN |
| Примечание 1 - Непустые значения в графе "Символ" могут использоваться как операторы в текстовых языках. Примечание 2 - Запись IN1, IN2, ..., INn ссылается на входные переменные в нисходящем порядке; OUT ссылается на выходную переменную. Примечание 3 - Примеры использования и объявления даны на языке ST. | ||||
| a Когда представление функции поддерживается именем, это отмечается суффиксом "n" в декларации соответствия. Например, "1n" представляет запись "ADD". b Когда представление функции поддерживается символом, это отмечается суффиксом "s" в декларации соответствия. Например, "1s" представляет запись "+". c Входные и выходные переменные для этих функций имеют тип ANY_MAGNITUDE. d Результатом деления целых чисел является целое число того же типа с усечением значения по направлению к нулю, например, 7/3 = 2 и (-7)/3 = -2. e Для этой функции, IN1 и IN2 имеют родовой тип ANY_INT. Результат выполнения этой функции MOD эквивалентен вычислению следующих операторов языка ST: IF (IN2 = 0) THEN OUT:=0; ELSE OUT:=IN1 - (IN1/IN2)*IN2; END_IF f Для функции EXPT, IN1 имеет тип ANY_REAL, a IN2 - тип ANY_NUM. Тип выходной переменной - такой же, как тип переменной IN1. <g> Функция MOVE имеет ровно одну входную переменную (IN) типа ANY и одну входную переменную (OUT) типа ANY. | ||||
Точность числовых функций выражается в терминах одной или более зависимостей, определяемых разработчиком.
Ошибка возникает, если результат вычисления одной из таких функций превышает диапазон значений, указанных для типа данных выхода функции, или если предпринимается попытка деления на ноль.
6.6.2.5.9 Битовые строки и поразрядные логические функции
Стандартное графическое представление, имена функций и описания функций сдвига для одной переменной типа битовой строки определяются в таблице 30. Данные функции перегружаются для типов битовой строки и могут быть типизированы.
Стандартное графическое представление, имена функций и символов и описания поразрядных логических функций определяются в таблице 31. Данные функции являются расширяемыми (за исключением функции NOT), перегружаются для всех типов битовых строк, и могут быть типизированными.
Поразрядные логические функции
| Номер | Описание | Название | Символ | Объяснение (см. примечание 3) |
Графическая форма (***) - Название или символ | Примеры использования (см. примечание 5) A:= AND(B, C, D); или A:= B & C & D; | |||
| 1 | И | AND | & (см. примечание 1) | OUT:= IN1 & IN2 &... & INn |
| 2 | Или | OR | > = 1 (см. примечание 2) | OUT:= IN1 OR IN2 OR... OR INn |
| 3 | Исключающее или | XOR | = 2k+1 (см. примечание 2) | OUT:= IN1 XOR IN2 XOR... XOR INn |
| 4 | Отрицание | NOT | OUT:= NOT IN1 (см. примечание 4) | |
| Примечание 1 - Данный символ подходит для использования в качестве оператора в текстовых языках, как показано в таблицах 68 и 71. Примечание 2 - Данный символ не подходит для использования в качестве оператора в текстовых языках. Примечание 3 - Запись IN1, IN2, ..., INn ссылается на входные переменные в нисходящем порядке; OUT ссылается на выходную переменную. Примечание 4 - Графическое отрицание сигналов типа BOOL также может быть осуществлено. Примечание 5 - Примеры использования и объявления даны на языке ST. | ||||
| a Когда представление функции поддерживается именем, это отмечается суффиксом "n" в декларации соответствия. Например, "1n" представляет запись "AND". b Когда представление функции поддерживается символом, это отмечается суффиксом "s" в декларации соответствия. Например, "1s" представляет запись "&". | ||||
6.6.2.5.10 Функции выбора и сравнения
Функции выбора и сравнения перегружены для всех типов данных. Стандартное графическое представление, имена функций и символов и описания функций сравнения показываются в таблице 32.
Функции выбора d
| Номер | Описание | Имя | Графическая форма | Объяснение/Пример |
| 1 | Пересылка a, d (присваивание) | MOVE |  | OUT:= IN |
| 2 | Двоичный выбор d | SEL |  | OUT:= IN0 if G = 0 OUT:= IN1 if G = 1 Пример 1 - A:= SEL (G:= 0, IN0:= X, IN1:= 5); |
| 3 | Расширяемая функция максимума | MAX |  | OUT:= MAX(IN1, IN2, ..., INn); Пример 2 - A:= MAX(B, C, D); |
| 4 | Расширяемая функция минимума | MIN |  | OUT:= MIN (IN1, IN2,..., Nn) Пример 3 - A:= MIN(B, C, D); |
| 5 | Ограничитель | LIMIT |  | OUT:= MIN (MAX(IN, MN),MX); Пример 4 - A:= LIMIT(IN:= B, MN:= 0, MX:= 5); |
| 6 | Расширенный мультиплексор b, c, d, e | MUX |  | a, b, c: Выбирает одну из N входных переменных в зависимости от входной переменной K Пример 5 - A:= MUX(0, B, C, D); имеет такой же эффект как A:= B; |
| Примечание 1 - Запись IN1, IN2, ..., INn ссылается на входные переменные в нисходящем порядке; OUT ссылается на выходную переменную. Примечание 2 - Примеры использования и объявления даны на языке ST. | ||||
| a Функция MOVE имеет ровно одну входную переменную IN типа ANY и одну входную переменную OUT типа ANY. b Неименованные входные переменные функции MUX имеют неявные имена IN0, IN1,..., INn-1 в нисходящем порядке, где n из общего числа входных переменных. Данные имена могут (но необязательно) быть показаны в графическом представлении. c Функция MUX может быть типизирована в форме MUX_*_**, где * - тип входной переменной K и ** - тип других входных переменных и выхода. d Разработчику разрешается (но необязательно) поддерживать выбор среди переменных определенных пользователем типов данных, чтобы подтвердить соответствие этому свойству. e Если фактическое значение входной переменной K функции MUX находится вне диапазона {0 ... n-1}, возникает ошибка. | ||||
Стандартное графическое представление, имена функций и символов и описания функций сравнения показываются в таблице 33. Все функции сравнения (за исключением функции NE) являются расширяемыми.
| Номер | Описание | Имя a | Символ b | Объяснение (расширяемая: 2 или большее число операндов) |
| Графическая форма | Пример использования | |||
 (***) Имя или символ | A:= GT(B, C, D); // Имя функции или A:= (B>C) & (C>D); // Символ | |||
| 1 | Убывающая последовательность | GT | > | OUT:= (IN1>IN2)& (IN2>IN3) &.. & (INn-1 > INn) |
| 2 | Монотонная последовательность | GE | >= | OUT:= (IN1>=IN2)&(IN2>=IN3)&.. & (INn-1 >= INn) |
| 3 | Equality | EQ | = | OUT:= (IN1=IN2)&(IN2=IN3) &.. & (INn-1 = INn) |
| 4 | Монотонная последовательность | LE | <= | OUT:= (IN1<=IN2)&(IN2<=IN3)&.. & (INn-1 <= INn) |
| 5 | Increasing sequence | LT | < | OUT:= (IN1<IN2)& (IN2<IN3) &.. & (INn-1 < INn) |
| 6 | Inequality | NE | <> | OUT:= (IN1<>IN2) (нерасширяемая) |
| Примечание 1 - Запись IN1, IN2, ..., INn ссылается на входные переменные в нисходящем порядке; OUT ссылается на выходную переменную. Примечание 2 - Все символы, показанные в данной таблице, могут использоваться как операторы в текстовых языках. Примечание 3 - Примеры использования и объявления даны на языке ST. Примечание 4 - Стандартные функции сравнения могут также определяться зависящими от языка, например, на языке релейно-контактных схем. | ||||
| a Когда представление функции поддерживается именем, это отмечается суффиксом "n" в декларации соответствия. Например, "1n" представляет запись "GT". b Когда представление функции поддерживается символом, это отмечается суффиксом "s" в декларации соответствия. Например, "1s" представляет запись ">". | ||||
Сравнение битовых строк выполняется поразрядно от самого левого бита к самому правому. Предполагается, что более короткие битовые строки заполнены слева нулями при сравнении с более длинными битовыми строками, то есть сравнение переменных типа битовой строки будет иметь такой же результат, как сравнение целых чисел без знака.
К строкам символов применяется таблица 33. Вместо однобайтовой строки может использоваться переменная типа CHAR или WCHAR, соответственно.
При сравнении двух строк разной длины более короткая строка рассматривается расширенной справа символами с нулевым значением до длины более длинной строки. Сравнение осуществляется слева направо на базе числовых значений кодов символа в наборе символов.
Пример - Строка символов 'Z' больше строки символов 'AZ' ('Z' > 'A') и строка символов 'AZ' больше чем строка 'ABC' ('A' = 'A' и 'Z' > 'B').
Стандартное графическое представление, имена и символы функций и описания дополнительных функций сравнения строк символов показываются в таблице 34. При выполнении данных операций, позиции символов в строке считаются пронумерованными 1, 2, ..., L, начиная с самого левого символа, где L - длина строки.
- фактическое значение какой-либо входной переменной типа ANY_INT в таблице 34 меньше нуля;
- вычисление функции приводит к попытке (1) получить доступ к несуществующей позиции в строке, или (2) получить строку длиннее определенной разработчиком максимальной длины строки;
- аргументы типа данных STRING или CHAR и аргументы типа данных WSTRING или WCHAR смешаны в одной функции.
6.6.2.5.11 Функции даты и продолжительности времени
В функциях сравнения и выбора разрешено также использование входных и выходных переменных, имеющих типы данных времени и продолжительности времени, показанные в таблице 35.
Возникает ошибка, если результат вычисления одной из этих функций превышает определенный разработчиком диапазон значений выходного типа данных.
Функции конкатенации и расщепления данных, показанные в таблице 36, определены и для обработки данных даты и времени. Дополнительно определена функция получения дня недели.
Возникает ошибка, если результат вычисления одной из этих функций превышает определенный разработчиком диапазон значений выходного типа данных.
Дополнительные CONCAT и SPLIT функции для типов данных даты и времени
| Номер | Описание | Графическая форма | Пример |
| Конкатенация типов данных даты и времени | |||
| 1a | CONCAT_DATE_TOD |  | Соединить дату и время VAR myD: DATE; END_VAR myD:= CONCAT_DATE_TOD (D#2010-03-12, TOD#12:30:00); |
| 1b | CONCAT_DATE_LTOD |  | Соединить дату и время суток VAR myD: DATE; END_VAR myD:= CONCAT_DATE_LTOD (D#2010-03-12, TOD#12:30:12.1223452); |
| 2 | CONCAT_DATE |  | Соединить дату и время суток VAR myD: DATE; END_VAR myD:= CONCAT_DATE (2010,3,12); |
| 3a | CONCAT_TOD |  | Соединить время суток VAR myTOD: TOD; END_VAR myTD:= CONCAT_TOD (16,33,12,0); |
| 3b | CONCAT_LTOD |  | Соединить время суток VAR myTOD: LTOD; END_VAR myTD:= CONCAT_TOD (16,33,12,0); |
| 4a | CONCAT_DT |  | Соединить время суток VAR myDT: DT; Day: USINT; END_VAR Day:= 17; myDT:= CONCAT_DT (2010,3,Day,12,33,12,0); |
| 4b | CONCAT_LDT |  | Соединить время суток VAR myDT: LDT; Day: USINT; END_VAR Day := 17; myDT:= CONCAT_LDT (2010,3,Day,12,33,12,0); |
| Расщепление типов даты и времени | |||
| 5 | SPLIT_DATE |  См. примечание 2 | Расщепить дату VAR myD: DATE:= DATE#2010-03-10; myYear: UINT; myMonth, myDay: USINT; END_VAR SPLIT_DATE (myD, myYear, myMonth, myDay); |
| 6a | SPLIT_TOD |  См. примечание 2 | Расщепить время суток VAR myTOD: TOD:= TOD#14:12:03; myHour, myMin, mySec: USINT; myMilliSec: UINT; END_VAR SPLIT_TOD(myTOD, myHour, myMin, mySec, myMilliSec); |
| 6b | SPLIT_LTOD |  См. примечание 2 | Расщепить время суток VAR myTOD: LTOD:=TOD#14:12:03; myHour, myMin, mySec: USINT; myMilliSec: UINT; END_VAR SPLIT_TOD(myTOD, myHour, myMin, mySec, myMilliSec); |
| 7a | SPLIT_DT |  См. примечание 2 | Расщепить дату VAR myDT: DT := DT#2010-03-10-14:12:03:00; myYear, myMilliSec: UINT; myMonth, myDay, myHour, myMin, mySec: USINT; END_VAR SPLIT_DT(myDT, myYear, myMonth, myDay, myHour, myMin, mySec, myMilliSec); |
| 7b | SPLIT_LDT |  См. примечание 2 | Расщепить дату VAR myDT: LDT := DT#2010-03-10-14:12:03:00; myYear, myMilliSec: UINT; UINT; myMonth, myDay, myHour, myMin, mySec: USINT; END_VAR SPLIT_DT(myDT, myYear, myMonth, myDay, myHour, myMin, mySec, myMilliSec); |
| Получить день недели | |||
| 8 | DAY_OF_WEEK |  См. примечание 2 | Получить день недели: VAR myD: DATE:= DATE#2010-03-10; myDoW: USINT; END_VAR myDoW: = DAY_OF_WEEK(myD); |
| Функция DAY_OF_WEEK возвращает 0 для воскресенья, 1 для понедельника, ..., 6 для субботы | |||
| Примечание 1 - Тип данных входной переменной YEAR должен быть, по меньшей мере, 16-битовым типом для поддержки допустимого значения года. Примечание 2 - Типы данных для типов данных выходных переменных ANY_INT определяет разработчик. Примечание 3 - Разработчик может определять дополнительные входные и выходные переменные в соответствии с поддерживаемой точностью, например, микросекунды и наносекунды. | |||
6.6.2.5.12 Функции преобразования порядка следования байтов
Функции преобразования порядка следования байтов преобразуют этот порядок при обмене информацией с определенным разработчиком PLC.
Порядок следования байтов определяет упорядочение байтов в длинных типах данных и переменных.
Значения данных в порядке big endian (от старшего к младшему) помещаются в байтах памяти, начиная с левого байта и оканчивая правым.
Значения данных в порядке little endian (от младшего к старшему) помещаются в байтах памяти, начиная с правого байта и оканчивая левым.
Независимо от порядка следования байтов, битовое смещение 0 адресует самый правый бит типа данных.
Использование частичного доступа с маленькими числам возвращает нижнюю часть значения независимо от указанного порядка следования байтов.
для порядка big endian: 16#12, 16#34, 16#56, 16#78
для порядка little endian: 16#78, 16#56, 16#34, 16#12.
для порядка big endian: 16#12, 16#34, 16#56, 16#78, 16#9A, 16#BC, 16#DE, 16#F0
для порядка little endian: 16#F0, 16#DE, 16#BC, 16#9A, 16#78, 16#56, 16#34, 16#12
В качестве входных и выходных переменных функций преобразования порядка следования байтов поддерживаются следующие типы данных:
Другие типы не преобразуются, но могут содержаться в структурах, подлежащих преобразованию. Функции преобразования порядка следования байтов показаны в таблице 37.
Функции преобразования порядка следования байтов
6.6.2.5.13 Функции перечислимых типов данных
Функции выбора и сравнения, перечисленные в таблице 38 могут применяться к входным переменным, имеющим перечислимый тип данных.
Функции перечислимых типов данных
| Номер | Описание/имя функции | Символ | Номер свойства "x" в таблице "y" |
| 1 | SEL | Свойство 2, таблица 32 | |
| 2 | MUX | Свойство 6, таблица 32 | |
| 3 a | EQ | = | Свойство 3, таблица 33 |
| 4 a | NE | <> | Свойство 6, таблица 33 |
| Примечание - К данной таблице применяются положения примечаний 1 и 2 таблицы 33. | |||
| Примечание - К данной таблице применяются положения подстрочных примечаний a и b таблицы 33. | |||
6.6.2.5.14 Функции подтверждения
Функции подтверждения проверяют, содержит ли заданный входной параметр допустимое значение.
Для типов данных REAL и LREAL определена перегруженная функция IS_VALID. Функции подтверждения возвращает результат FALSE, если действительное число не является числом (NaN) или равно бесконечности (+Inf, -Inf).
Разработчик может поддерживать дополнительные типы данных посредством функции подтверждения IS_VALID. Результат таких расширений определяется разработчиком.
Перегруженная функция IS_VALID_BCD определена для типов данных BYTE, WORD, DWORD и LWORD. Функции подтверждения возвращает результат FALSE, если значение не удовлетворяет определению BCD.
Перечень свойств функций подтверждения приведен в таблице 39.
6.6.3 Функциональные блоки
6.6.3.1 Общие положения
Функциональный блок - это программный компонент, который представляет хорошо определенную часть программы для обеспечения модульности и структуризации.
Концепция функционального блока реализуется типом функционального блока и экземпляром функционального блока: - тип функционального блока состоит из следующих частей: - определение структуры данных, разделенной на входные, выходные и внутренние переменные; - набор операций, выполняемых с элементами структуры данных при вызове экземпляра типа функционального блока;
- <a id="p105104"></a>экземпляр функционального блока:<br>
- <a id="p105105"></a>это многократное, именованное применение (экземпляры) типа<br>
функционального блока;
- <a id="p105106"></a>каждый экземпляр имеет связанный идентификатор (имя экземпляра),
и структуру данных, содержащую статические входные, выходные и внутренние переменные.
Статические переменные сохраняют свое значение от одного выполнения экземпляра функционального блока до следующего. Поэтому, вызов экземпляра функционального блока с одинаковыми входными параметрами не всегда выдает одинаковые выходные значения.
Если не оговорено иное, к функциональным блокам применяются общие свойства программных компонентов;
Функциональный блок может быть расширен набором объектно-ориентированных свойств.
Объектно-ориентированный функциональный блок является также расширенным множеством классов.
6.6.3.2 Объявление типа функционального блока
Тип функционального блока объявляется таким же образом, как и функции.
Свойства объявления типа функционального блока определены в таблице 40:
-
ключевое слово FUNCTION_BLOCK, за которым следует имя объявляемого функционального блока;
-
множество операций, составляющее тело функционального блока;
-
завершающее ключевое слово END_FUNCTION_BLOCK после тела функционального блока;
-
конструкции VAR_INPUT, VAR_OUTPUT и VAR_IN_OUT, при необходимости, определяющие имена и типы переменных;
-
значения переменных, которые объявляются через конструкцию VAR_EXTERNAL, могут изменяться из функционального блока;
-
значения констант, которые объявляются через конструкцию VAR_EXTERNAL CONSTANT и не могут изменяться из функционального блока;
- конструкция VAR...END_VAR и также конструкция VAR_TEMP...END_VAR, при необходимости, определяющие имена и типы внутренних переменных функциональных блоков. В отличие от функций, переменные, объявленные в секции VAR, являются статическими;
- переменные секции VAR (статические) могут быть объявлены как PUBLIC или PRIVATE. По умолчанию используется спецификатор доступ PRIVATE. Переменные PUBLIC могут использоваться вне функционального блока, используя такой же синтаксис, как при доступе к выходным переменным функционального блока;
- для входных, выходных и внутренних переменных функционального блока могут использоваться квалификаторы RETAIN или NON_RETAIN, как показано в таблице 40;
- в текстовых объявлениях квалификаторы R_EDGE и F_EDGE используются для обозначения функции детектирования фронта сигнала логических входных переменных. Это приводит к неявному объявлению в данном функциональном блоке функционального блока типа R_TRIG или F_TRIG, соответственно, для выполнения обнаружения требуемого фронта. Пример такой конструкции приведен в таблице 40;
- в графических объявлениях для детектирования задних и передних фронтов сигнала применяется конструкция, показанная в таблице. При использовании набора символов в графических объявлениях, символы «>» и «<» показываются на границе функционального блока;
- в объявлении внутренних переменных функционального блока может использоваться символ «*», как определено в таблице 16;
- если в объявлениях типов стандартных входных и выходных переменных функционального блока используются родовые типы данных, то правила определения фактических типов выходных параметров таких типов функциональных блоков являются частью определения типа функционального блока;
- экземпляры других функциональных блоков, классов, объектно-ориентированных функциональных блоков могут объявляться во всех секциях переменных, за исключением секции VAR_TEMP;
- экземпляр функционального блока, объявленный внутри типа функционального блока, не должен иметь, во избежание неопределенностей, такое же имя, как функция из той же области имен.
Объявление типа функционального блока
| Номер | Описание | Пример |
| 1 | Объявление типа функционального блока FUNCTION_BLOCK ... END_FUNCTION_BLOCK | FUNCTION_BLOCK myFB ... END_FUNCTION_BLOCK |
| 2a | Объявление входных переменных VAR_INPUT ...END_VAR | VAR_INPUT IN: BOOL; T1: TIME; END_VAR |
| 2b | Объявление входных переменных VAR_OUTPUT ... END_VAR | VAR_OUTPUT OUT: BOOL; ET_OFF: TIME; END_VAR |
| 2c | Объявление входных-выходных переменных VAR_IN_OUT ... END_VAR | VAR_IN_OUT A: INT; END_VAR |
| 2d | Объявление временных переменных VAR_TEMP ... END_VAR | VAR_TEMP I: INT; END_VAR2e |
| Объявление статических переменных VAR ... END_VAR | VAR B: REAL; END_VAR | |
| 2f | Объявление внешних переменных VAR_EXTERNAL ... END_VAR | VAR_EXTERNAL B: REAL; END_VAR Соответствует следующему: VAR_GLOBAL B: REAL |
| 2g | Объявление внешних переменных VAR_EXTERNAL CONSTANT ... END_VAR | VAR_EXTERNAL CONSTANT B: REAL; END_VAR Соответствует следующему: VAR_GLOBAL B: REAL |
| 3a | Инициализация входных параметров | VAR_INPUT MN: INT:= 0; |
| 3b | Инициализация выходных параметров | VAR_OUTPUT RES: INT:= 1; |
| 3c | Инициализация статических переменных | VAR B: REAL:= 12.1; |
| 3d | Инициализация временных переменных | VAR_TEMP I: INT:= 1; |
| - | Входной параметр EN и выходной параметр ENO | Определено в таблице 18 |
| 4a | Объявление квалификатора RETAIN для входных переменных | VAR_INPUT RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 4b | Объявление квалификатора RETAIN для выходных переменных | REAL; END_VAR |
| 4c | Объявление квалификатора RETAIN для выходных переменных | VAR_INPUT NON_RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 4d | Объявление квалификатора NON_RETAIN для выходных переменных | VAR_OUTPUT NON_RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 4e | Объявление квалификатора NON_RETAIN для статических переменных | VAR RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 4f | Объявление квалификатора NON_RETAIN для статических переменных | VAR NON_RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 5a | Объявление квалификатора RETAIN для локальных экземпляров функционального блока | VAR RETAIN TMR1: TON; END_VAR |
| 5b | Объявление квалификатора NON_RETAIN для локальных экземпляров функционального блока | VAR NON_RETAIN TMR1: TON; END_VAR |
| 6a | Текстовое объявление: - входных переменных переднего фронта | FUNCTION_BLOCK AND_EDGE VAR_INPUT X: BOOL R_EDGE; Y: BOOL F_EDGE; END_VAR VAR_OUTPUT Z: BOOL; END_VAR Z:= X AND Y; (*пример на языке ST *) END_FUNCTION_BLOCK |
| 6b | - входных переменных заднего фронта (текстовое) | См. выше |
| 7a | Графическое объявление: | |
| - входных переменных переднего фронта (>) | FUNCTION_BLOCK (* Внешний интерфейс *) | |
 (* тело функционального блока *) | ||
 END_FUNCTION_BLOCK | ||
| 7b | Графическое объявление: - входных переменных заднего фронта (<) | См. выше |
| Примечание - Свойства 1 - 3 этой таблицы эквивалентны функциям, см. таблицу 19. | ||
Ниже приведены примеры объявления типа FB.
Пример 1 — Объявление типа функционального блока
FUNCTION_BLOCK DEBOUNCE
(*** Внешний интерфейс ***)
VAR_INPUT
IN: BOOL; (* Неявно = 0 *)
DB_TIME: TIME:= t#10ms; (* Неявно = t#10ms *)
END_VAR
VAR_OUTPUT
OUT: BOOL; (* Неявно = 0 )
ET_OFF: TIME; ( Неявно = t#0s *)
END_VAR
VAR DB_ON: TON; (** Внутренние переменные **)
DB_OFF: TON; (**и экземпляры FB **)
DB_FF: SR;
END_VAR
(*** Тело функционального блока ***)
DB_ON (IN:= IN, PT:= DB_TIME);
DB_OFF(IN:= NOT IN, PT:= DB_TIME);
DB_FF (S1:= DB_ON.Q, R:= DB_OFF.Q);
OUT:= DB_FF.Q1;
ET_OFF:= DB_OFF.ET;
END_FUNCTION_BLOCK
a) Текстовое объявление (язык ST)
(* Интерфейс внешних параметров *)
Пример ниже показывает объявление и графическое использование входных переменных в функциональном блоке, как задано в таблице 40.
 |
FUNCTION_BLOCK ACCUM VAR_IN_OUT A: INT; END_VAR VAR_INPUT X: INT; END_VAR A:=A+X; END_FUNCTION_BLOCK |
|---|
a) Графическое и текстовое объявление типа функционального блока и функции
 |
VAR ACC: INT; X1: INT; X2: INT; END_VAR Это объявление предположительное: эффект выполнения: ACC:= ACC+X1*X2; |
|---|
 |
Объявления как в примере b) предполагаются для ACC, X1, X2, X3 и X4; эффект выполнения следующий: ACC:= ACC+X1X2+X3X4; |
|---|
c) Допустимое использование экземпляра функционального блока
 |
VAR X1: INT; X2: INT; X3: INT; X4: INT; END_VAR Объявление предположительное: эффект выполнения: X3:= X3+X1*X2; X4:= X3; |
|---|
 |
НЕДОПУСТИМО! Соединение к входной-выходной переменной A не является переменной или именем функционального блока (см. предыдущий текст) |
|---|
e) Неразрешенное использование экземпляра FB
Следующий пример показывает функциональный блок AND_EDGE, используемый в таблице 40.
Пример 3 — Объявление типа функционального блока AND_EDGE
Объявление функционального блока AND_EDGE на примере выше в таблице 40 эквивалентно следующему объявлению:
FUNCTION_BLOCK AND_EDGE VAR_INPUT X: BOOL; Y: BOOL; END_VAR VAR X_TRIG: R_TRIG; Y_TRIG: F_TRIG;
END_VAR VAR_
OUTPUT
Z: BOOL;
END_VAR X_TRIG(CLK:= X); Y_TRIG(CLK:= Y); Z:= X_TRIG.Q AND Y_TRIG.Q; END_FUNCTION_BLOCK
Определение функциональных блоков обнаружения фронта R_TRIG и F_TRIG см. в таблице 44.
6.6.3.3 Объявление экземпляра функционального блока
Экземпляр функционального блока объявляется таким же образом, как и описанные структурные переменные.
Когда объявляется экземпляр функционального блока, начальные значения входных, выходных и общих переменных могут объявляться в перечне, заключенном в скобки, с последующим оператором присваивания, который следует за идентификатором типа функционального блока, как показано в таблице 41.
Элементы, для которых начальные значения не перечислены в описанном выше перечне инициализации, получают неявное начальное значение, объявленное для этих элементов в объявлении типа функционального блока.
6.6.3.4 Вызов функционального блока
6.6.3.4.1 Общие положения
Вызов экземпляра функционального блока может быть представлен в текстовой или графической форме.
Свойства вызова функционального блока (включая формальный и неформальный вызовы) похожи на свойства вызова функций со следующими расширениями:
-
текстуальный вызов функционального блока состоит из имени экземпляра с последующим перечнем параметров;
-
в графическом представлении имя экземпляра функционального блока располагается над блоком;
-
входные переменные и выходные переменные экземпляра функционального блока сохраняются и могут быть представлены как элементы структурированных типов данных. В связи с этим, присваивание входных переменных и доступ к выходным переменным могут осуществляться разными способами:
a) немедленно во время вызова функционального блока (типовой способ); или
b) отдельно от вызова. Такие отдельные присваивания становятся эффективными во время следующего вызова функционального блока;
c) неприсвоенные или несоединенные входные переменные функционального блока сохраняют свои инициализированные значения от последнего предыдущего вызова при наличии такового.
Возможна ситуация, когда не указано фактического параметра для входной-выходной переменной экземпляра функционального блока, используемой в качестве входной переменной другого экземпляра другого функционального блока. Однако экземпляру функционального блока будет предоставлено допустимое значение. Это может быть: значение, полученное инициализацией; сохраненное значение предшествующего вызова; значение, ранее использовавшееся в функциональном блоке; значение, полученное методом. Если допустимое значение не будет получено, возникает ошибка времени выполнения.
К вызову функционального блока применяются следующие правила:
-
Если экземпляр функционального блока вызывается с входным параметром EN=0, разработчик определяет установлены ли в экземпляре входные и входные-выходные переменные.
-
Имя экземпляра функционального блока может использоваться в качестве входного параметра экземпляра функционального блока, если оно объявлено как входная переменная в секции VAR_INPUT или как входная-выходная переменная экземпляра функционального блока в секции VAR_IN_OUT.
-
Выходные значения экземпляра другого функционального блока, чье имя передается в функциональный блок через конструкцию VAR_INPUT, VAR_IN_OUT или VAR_EXTERNAL могут использоваться для доступа, но не могут изменяться из функционального блока.
-
Функциональный блок, имя экземпляра которого передается в функциональный блок через конструкцию VAR_IN_OUT или VAR_EXTERNAL, может вызываться из функционального блока.
-
Через конструкцию VAR_IN_OUT в функциональный блок могут передаваться только переменные или имена экземпляров функциональных блоков.
Это делается для предотвращения непреднамеренных изменений таких выходных переменных. Тем не менее, «каскадное» использование конструкций VAR_IN_OUT разрешено.
Свойства вызова функционального блока приведены в следующей таблице 42.
| Номер | Описание | Пример |
|---|---|---|
| 1 | Полный формальный вызов (только текстовый) Используется, если указание параметров EN и ENO в вызове является обязательным |
YourCTU( EN:= not B, CU:= r, PV:= c1, ENO=> next, Q => out, CV => c2); |
| 2 | Неполный формальный вызов (только текстовый) | YourCTU (Q => out, CV => c2); Переменные EN, CU, PV будут иметь значение последнего вызов или начальное значение, если FB не вызывался раньше |
| 3 | Графический вызов |  |
| 4 | Графический вызов с отрицаниями логических входных и выходных переменных |  Использование этих конструкций запрещено для входных-выходных переменных |
| 5a | Графический вызов с использованием конструкции VAR_IN_OUT | |
| 5b | Графический вызов с присваиванием переменной из конструкции VAR_IN_OUT | |
| 6a | Текстовый вызов с отдельным присваиванием входной переменной FB_Instance.Input:= x; |
YourTon.IN:= r; YourTon.PT:= t; YourTon(not Q => out); |
| 6b | Графический вызов с отдельным присваиванием входной переменной |  |
| 7 | Чтение выходной переменной после вызова FB (текстовая форма) x:= FB_Instance.Output; |
- |
| 8a | Выходная переменная, присвоенная в вызове FB (текстовая форма) | - |
| 8b | Выходная переменная, присвоенная в вызове FB с отрицанием (текстовая форма) | - |
| 9a | Текстовый вызов с именем экземпляра функционального блока как входной переменной | VAR_INPUT I_TMR: TON; END_VAR EXPIRED:= I_TMR.Q; В данном и следующих примерах предполагается, что переменные EXPIRED и A_VAR были объявлены с типом BOOL |
| 9b | Графический вызов с именем экземпляра функционального блока как входной переменной | См. a) |
| 10a | Текстовый вызов с именем экземпляра функционального блока как переменной из VAR_IN_OUT | VAR_IN_OUT IO_TMR: TOF; END_VAR IO_TMR (IN:=A_VAR, PT:= T#10S); EXPIRED:= IO_TMR.Q; |
| 10b | Графический вызов с именем экземпляра функционального блока как переменной из VAR_IN_OUT | - |
| 11a | Текстовый вызов с именем экземпляра функционального блока как внешней переменной | VAR_EXTERNAL EX_TMR: TOF; END_VAR EX_TMR(IN:= A_VAR, PT:= T#10S); EXPIRED:= EX_TMR.Q; |
| 11b | Графический вызов с именем экземпляра функционального блока как внешней переменной | - |
Пример - Вызов функционального блока с
 |
YourCTU (EN:= not b, CU:= r, PV:= c, not Q => out); |
|---|
a) Вызов FB с немедленным присваиванием входных переменных (типичное использование)
 |
YourCTU.CU:= r; YourCTU.PV:= V; YourCTU(not Q => out); |
|---|
b) Вызов FB с отдельным присваиванием входной переменной
 |
VAR a, b, r, out: BOOL; YourCTU: CTU; END_VAR YourCTU (EN:= NOT (a <> b), CU:= r, NOT Q => out); |
|---|
c) Вызов FB с немедленным доступом к выходной переменной (типовое использование)
В вызове также разрешено использование отрицания
 |
VAR FF75: SR; END_VAR (* Объявление ) FF75(S1:= bIn1, ( вызов *) R:= bIn2); bOut3:= FF75.Q1; |
|---|
d) Вызов FB с текстовым отдельным присваиванием выходной переменной (после вызова)
 |
VAR TONs: array [0..100] OF TON; i: INT; END_VAR TON[12](IN:= bIn1, PT:= T#10ms); |
|---|---|
 |
TON[i](IN:= bIn1, PT:= T#20ms); |
e) Вызов FB, используя массив экземпляров
 |
TYPE Cooler: STRUCT Temp:Temp: INT; Cooling: TOF; END_STRUCT; END_TYPE VAR myCooler: Cooler; END_VAR myCooler.Cooling(IN:= bIn1, PT:= T#30s); |
|---|
f) Вызов FB с использованием экземпляра как элемента структуры
6.6.3.4.2 Использование входных и выходных параметров
На рисунках 13 и 14 приведена сводка правил использования входных и выходных параметров функционального блока в контексте вызова этого функционального блока. Присваивание входных и входных-выходных параметров становится эффективным при следующем вызове FB.
| FUNCTION_BLOCK FB_TYPE; | |||
| VAR_INPUT In: | REAL; END_VAR | ||
| VAR_OUTPUT Out: | REAL; END_VAR | ||
| VAR_IN_OUT In_out: | REAL; END_VAR | ||
| VAR M: | REAL; END_VAR | ||
| END_FUNCTION-BLOCK VAR FB_INST: FB_TYPE; A, B, C: REAL; END_VAR | |||
| Использование | a) Внутри функционального блока | b) Outside function block | |
| 1 Чтение входной переменной | M:= In; | \overline{A:} = \overline{In} Не разрешено (см. примечания 1 и 2) | |
| 2 Присваивание входной переменной \overline{In:} = \overline{M;} | |||
| Не разрешено | (см. примечание 1) // Вызов с немедленным присваиванием параметра FB_INST(In:= A); | // Отдельное присваивание (см. примечание 4) FB_INST.In:= A; 3 Чтение выходной переменной M:= Out; | |
| // Вызов с немедленным присваиванием параметра | FB_INST(Out => B); | // Отдельное присваивание B:= FB_INST.Out; 4 Присваивание выходной переменной Out:= M; | |
| \overline{FB_INST.Out:} = \overline{B;} Не разрешено | (см. примечание 1) | 5 Чтение входной-выходной переменной M:= In_out; | |
| \overline{FB_INST}(\overline{In_out} = \overline{>C})\overline{;} Не разрешено | \overline{C:} = \overline{FB_INST.In_out} Не разрешено | 6 Присваивание входной-выходной переменной In_out:= M; | |
| (см. примечание 3) | // Вызов с немедленным присваиванием параметра \overline{FB_INST}(\overline{In_out:} = \overline{C})\overline{;FB_INST.In_out:} = \overline{C;} | Не разрешено Примечание 1 - Использования, перечисленные в данной таблице с пометкой "Не разрешено", могут приводить к непредсказуемым побочным эффектам, определяемым разработчиком. Примечание 2 - Чтение и запись (присваивание) входных и выходных параметров и внутренних переменных функционального блока могут выполняться "функцией взаимодействия", "функцией интерфейса оператора" или "функциями программирования, тестирования и мониторинга", определенными в МЭК 61131-1. | |
| Примечание 3 - Изменение в функциональном блоке переменной, объявленной в секции VAR_IN_OUT, разрешено. Рисунок 13 - Использование входных и выходных параметров | |||
функционального блока (правила)
Использование входных и выходных параметров, определенных правилами на рисунке 13, иллюстрируется на рисунке 14.
Разрешено!
Не разрешено!Метки 1a, 1b,... соответствуют правилам из рисунка 13.
Рисунок 14 - Использование входных и выходных параметров функционального блока (иллюстрация правил)
Следующие примеры демонстрируют графическое использование имен функциональных блоков в качестве параметров и внешних переменных.
Примеры - Графическое использование имен функциональных блоков в качестве параметров и внешних переменных.
(* Тело функционального блока *)
a) Имя функционального блока как входная переменная (см. примечание)
(* Тело функционального блока *)
c) Имя функционального блока как внешняя переменная
Примечание - I_TMR здесь не представлена графически, так как это будет предполагать вызов I_TMR внутри INSIDE_A, что запрещено правилами 3) и 4) на рисунке 13.
6.6.3.5 Стандартные функциональные блоки
6.6.3.5.1 Общие положения
Определения стандартных функциональных блоков, общие для всех языков программирования PLC, приведены ниже. Пользователь может предоставлять дополнительные стандартные функциональные блоки.
Там, где в данном разделе показываются стандартные функциональные блоки, могут быть также написаны эквивалентные текстовые объявления, как для примера в таблице 44.
Стандартные функциональные блоки могут быть перегружены и могут иметь расширяемые входные и выходные переменные. Определение таких типов функциональных блоков описывает все ограничения на число и типы данных таких входных и выходных переменных. Использование таких возможностей нестандартных функциональных блоков не входит в задачу данного стандарта
6.6.3.5.2 Бистабильные элементы
Графическая форма и тело функционального блока стандартных бистабильных элементов показаны в таблице 43.
Стандартные функциональные блоки с двумя устойчивыми
состояниями a
6.6.3.5.3 Определение фронта (R_TRIG и F_TRIG)
Графическое представление стандартного функционального блока обнаружения переднего и заднего фронта сигнала представлено в таблице 44. Поведение этих блоков эквивалентно определениям, данных в данной таблице. Данное поведение соответствует следующим правилам:
1 Выходная переменная Q функционального блока R_TRIG остается в значении BOOL#1 от одного вычисления вычислениями функционального блока до другого, отслеживая переход 0 к 1 входной переменной CLK, и возвращается в 0 при следующем выполнении.
Выходная переменная Q функционального блока F_TRIG остается в значении BOOL#1 от одного вычисления вычислениями функционального блока до другого, отслеживая переход 1 к 0 входной переменной CLK, и возвращается в 0 при следующем выполнении.
Стандартный функциональный блок обнаружения фронта
6.6.3.5.4 Счетчики
Графическое представление стандартных функциональных блоков счетчика с типами связанных входных и выходных переменных представлено в таблице 45. Функционирование этих функциональных блоков определяется в телах соответствующих функциональных блоков.
| Номер | Описание/графическая форма | Тело функционального блока (язык ST) | |
| Возрастающий счетчик | |||
| 1a | CTU_INT(CU, R, PV, Q, CV) or CTU(..) | ||
 | VAR_INPUT CU: BOOL R_EDGE; ... /* Фронт вычисляется внутри, используя тип данных R_EDGE */ | ||
а также: | IF R THEN CV:= 0; ELSIF CU AND (CV < PVmax) THEN CV:= CV+1; END_IF; Q:= (CV >= PV); | ||
| 1b | CTU_DINT | PV, CV: DINT | см. 1a |
| 1c | CTU_LINT | PV, CV: LINT | см. 1a |
| 1d | CTU_UDINT | PV, CV: UDINT | см. 1a |
| 1e | CTU_ULINT(CD, LD, PV, CV) PV, CV: ULINT | см. 1a | |
| Убывающие счетчики | |||
| 2a | CTD_INT(CD, LD, PV, Q, CV) or CTD | ||
 | VAR_INPUT CU: BOOL R_EDGE; ... // Фронт вычисляется внутри типом данных R_EDGE | ||
а также: | IF LD THEN CV:= PV; ELSIF CD AND (CV > PVmin) THEN CV:= CV-1; END_IF; Q:= (CV <= 0); | ||
| 2b | CTD_DINT | PV, CV: DINT | См. 2a |
| 2c | CTD_LINT | PV, CV: LINT | |
| 2d | CTD_UDINT | PV, CV: UDINT | См. 2a |
| 2e | CTD_ULINT | PV, CV: UDINT | См. 2a |
| Реверсивные счетчики | |||
| 3a | CTUD_INT(CD, LD, PV, Q, CV) or CTUD(..) | ||
 а также:  | VAR_INPUT CU, CD: BOOL R_EDGE; ... // Фронт вычисляется внутри типом данных R_EDGE IF R THEN CV:= 0; ELSIF LD THEN CV:= PV; ELSE IF NOT (CU AND CD) THEN IF CU AND (CV < PVmax) THEN CV:= CV+1; ELSIF CD AND (CV > PVmin) THEN CV:= CV-1; END_IF; END_IF; END_IF; QU:= (CV >= PV); QD:= (CV <= 0); | ||
| 3b | CTUD_DINT | PV, CV: DINT | См. 3a |
| 3c | CTUD_LINT | PV, CV: LINT | См. 3a |
| 3d | CTUD_UDINT | PV, CV: UDINT | См. 3a |
| 3e | CTUD_ULINT | PV, CV: ULINT | См. 3a |
| Примечание - Числовые значения переменных предела PVmin и PVmax определяются разработчиком. | |||
6.6.3.5.5 Таймеры
Графическая форма стандартных функциональных блоков таймера показана в таблице 46. Функционирование этих функциональных блоков определено на временной диаграмме, приведенной на рисунке 15.
| Номер | Описание | Символ | Графическая форма | |
| 1a | Импульсный таймер, перегруженный | TP | *** эквивалентно: TP |  |
| 1b | Импульсный таймер с типом данных TIME | TP_TIME | ||
| 1c | Импульсный таймер с типом данных LTIME | TP_LTIME | ||
| 2a | Таймер с задержкой включения, перегруженный | TON | TON | |
| PT см. примечание | ||||
| 2b | Таймер с задержкой включения с типом данных TIME | TON_TIME | ||
| 2c | Таймер с задержкой включения с типом данных LTIME | TON_LTIME | IN: Input (Start) | |
| 2d a | Таймер с задержкой включения, перегруженный | (графическая форма) | T---0 | PT: Установленное время |
| 3a | Таймер с задержкой отключения, перегруженный | TOF | TOF | Q: Выходная переменная |
| 3b | Таймер с задержкой отключения с типом данных TIME | TOF_TIME | ET: Истекшее время | |
| 3c | Таймер с задержкой отключения с типом данных LTIME | TOF_LTIME | ||
| 3d a | Таймер с задержкой отключения, перегруженный | (графическая форма) | 0---T | |
| Примечание - Воздействие изменения значения входной переменной PT во время работы таймера, например, установка PT в t#0s при возобновлении функционирования экземпляра TP определяется параметром, задаваемым разработчиком. | ||||
| a В текстовых языках свойства 2b и 3b не используются. | ||||
Стандартные функциональные блоки счетчика могут быть перегружены типами данных TIME или LTIME, или базовый тип данных для стандартного таймера может быть определен как TIME или LTIME.
На рисунке 15 показана временная диаграмм стандартных функциональных блоков таймера.
a) Импульсный отсчет времени (PT)
b) Времени с задержкой включения (TON)
c) Расчет времени с задержкой отключения (TOF)
Рисунок 15 - Стандартные функциональные блока
таймера - временные диаграммы (правила)
6.6.3.5.6 Функциональные блоки взаимодействия
Стандартные функциональные блоки взаимодействия для программируемых контроллеров определены в МЭК 61131-5. Данные функциональные блоки предоставляют функциональность взаимодействия, такую как средства проверки устройств, сбор данных опроса, запрограммированный сбор данных, управление параметрами, управление с взаимоблокировкой, запрограммированное аварийное оповещение, управление и защита соединений.
6.6.4 Программы
В МЭК 61131-1 программа определяется как "логический набор всех элементов и конструкций языка программирования, необходимый для запланированной обработки сигналов, требуемой для управления оборудованием или процессом системой PLC".
Объявление и использование программ идентично объявлению и использованию функциональных блоков с дополнительными свойствами, показанными в таблице 47, и со следующими отличиями:
-
ограничивающими ключевыми словами для программы являются PROGRAM...END_PROGRAM;
-
программа содержит конструкцию VAR_ACCESS...END_VAR, которые предоставляют средства определения именованных переменных, к которым может осуществляться доступ некоторыми службами связи, указанными в МЭК 61131-5. Путь доступа связывает каждую такую переменную с входными, выходными или внутренними переменными программы;
-
программы могут устанавливаться только в ресурсах, в то время как функциональные блоки могут устанавливаться в программах или других функциональных блоках;
-
программа может содержать назначение своего расположения в объявлениях своих глобальных и внутренних переменных. Назначение расположения с частично определенным прямым представлением может использоваться только в объявлениях внутренних переменных программы;
-
объектно-ориентированные свойства программ не входят в задачу настоящего стандарта.
| Номер | Описание | Пример |
| 1 | Объявление программы PROGRAM ... END_PROGRAM | PROGRAM myPrg ... END_PROGRAM |
| 2a | Объявление входных переменных VAR_INPUT ... END_VAR | VAR_INPUT IN: BOOL; T1: TIME; END_VAR |
| 2b | Объявление выходных переменных VAR_OUTPUT ... END_VAR | VAR_OUTPUT OUT: BOOL; ET_OFF: TIME; END_VAR |
| 2c | Объявление входных-выходных переменных VAR_IN_OUT ... END_VAR | VAR_IN_OUT A: INT; END_VAR |
| 2d | Объявление временных переменных VAR_TEMP ... END_VAR | VAR_TEMP I: INT; END_VAR |
| 2e | Определение статических переменных VAR ... END_VAR | VAR B: REAL; END_VAR |
| 2f | Объявление внешних переменных END_VAR | VAR_EXTERNAL B: REAL; END_VAR Соответствует следующему: VAR_GLOBAL B: REAL |
| 2g | Объявление внешних переменных VAR_EXTERNAL CONSTANT ... END_VAR | VAR_EXTERNAL CONSTANT B: REAL; END_VAR Соответствует следующему: VAR_GLOBAL B: REAL |
| 3a | Инициализация входных параметров | VAR_INPUT MN: INT:= 0; |
| 3b | Инициализация выходных параметров | VAR_OUTPUT RES: INT:= 1; |
| 3c | Инициализация статических переменных | VAR B: REAL:= 12.1; |
| 3d | Инициализация временных переменных | VAR_TEMP I: INT:= 1; |
| 4a | Объявление квалификатора RETAIN для входных переменных | VAR_INPUT RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 4b | Объявление квалификатора RETAIN для выходных переменных | VAR_OUTPUT RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 4c | Объявление квалификатора NON_RETAIN для входных переменных | VAR_INPUT NON_RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 4d | Объявление квалификатора NON_RETAIN для выходных переменных | VAR_OUTPUT NON_RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 4e | Объявление квалификатора NON_RETAIN для статических переменных | REAL; END_VAR |
| 4f | Объявление квалификатора NON_RETAIN для статических переменных | VAR NON_RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 5a | Объявление квалификатора RETAIN для локальных экземпляров функционального блока | VAR RETAIN TMR1: TON; END_VAR |
| 5b | Объявление квалификатора NON_RETAIN для локальных экземпляров FB | VAR NON_RETAIN TMR1: TON; END_VAR |
| 6a | Текстовое объявление - входных переменных переднего фронта | PROGRAM AND_EDGE VAR_INPUT X: BOOL R_EDGE; Y: BOOL F_EDGE; END_VAR VAR_OUTPUT Z: BOOL; END_VAR Z:= X AND Y; (* Пример на языке ST *) END_PROGRAM |
| 6b | Текстовое объявление - входных переменных заднего фронта (текстовое) | См. выше |
| 7a | Графическое объявление - входных переменных переднего фронта (>) | ПРОГРАММА (* Внешний интерфейс *)  (* тело функционального блока *)  END_PROGRAM |
| 7b | Графическое объявление - входных переменных заднего фронта (<) | См. выше |
| 8a | Объявление VAR_GLOBAL...END_VAR в программе PROGRAM | VAR_GLOBAL z1: BYTE; END_VAR |
| 8b | VAR_GLOBAL CONSTANT объявления в объявлениях типов программы ПРОГРАММЫ | VAR_GLOBAL CONSTANT z2: BYTE; END_VAR |
| 9 | Объявление VAR_ACCESS...END_VAR в программе PROGRAM | VAR_ACCESS ABLE: STATION_1.%IX1.1: BOOL READ_ONLY; BAKER: STATION_1.P1.x2: UINT READ_WRITE; END_VAR |
| Примечание - Свойства от 2a до 7b эквивалентны соответствующим свойствам таблицы 40 для функциональных блоков. | ||
6.6.5 Классы
6.6.5.1 Общие положения
Элемент языка класс поддерживает объектно-ориентированную парадигму и характеризуется следующими принципами:
- определение структуры данных, разделенной на общие и внутренние переменные;
- выполняемые над элементами структуры данных;
- классы, состоящие из методов (алгоритмов) и структур данных;
- интерфейс с прототипами метода и реализация интерфейсов;
- наследование интерфейсов и классов.
Примечание. термины "класс" и "объект", используемые в языках C#, C++, Java, UML и т.д., соответствуют терминам "тип" и "экземпляр" языков программирования PLC изданного стандарта. Это показано ниже.
Наследование интерфейса и классов с использованием механизмов реализации и расширения показано на рисунке 16. Это определено в 6.6.5.
Рисунок 16 - Обзор наследования и реализации интерфейса
Класс - это программный компонент, разработанный для объектно-ориентированного программирования. По существу, класс содержит переменные и методы. Класс должен инстанцироваться до того, как его методы смогут вызываться и как можно осуществлять доступ к его переменным.
6.6.5.2 Объявление класса
Свойства объявления класса определены в таблице 48:
-
ключевое слово CLASS с последующим идентификатором, указывающим имя определяемого класса;
-
значения переменных, которые объявлены через конструкцию VAR_EXTERNAL, могут изменяться из класса;
-
конструкция VAR...END_VAR, при необходимости, указывающая имена и типы переменных класса;
-
переменные секции VAR (статические) могут быть объявлены как PUBLIC (общие). К общим переменным можно получать доступ извне класса, используя такой же синтаксис, как для доступа к выходным переменным функционального блока;
-
для внутренних переменных класса могут использоваться квалификаторы RETAIN и NON_RETAIN;
-
для объявления внутренних переменных класса может использоваться символ "*", как определено в таблице 16;
-
переменные могут быть общими PUBLIC, индивидуальными PRIVATE, внутренними INTERNAL или защищенными PROTECTED. По умолчанию используется спецификатор доступа PROTECTED;
-
класс может поддерживать наследование других классов для расширения базового класса;
-
экземпляры других функциональных блоков, классы и блоки объектно-ориентированных функций могут быть объявлены в секциях переменных VAR и VAR_EXTERNAL;
-
экземпляр класса, объявленный внутри класса, не обязан использовать то же имя, как функция (той же области видимости) для предотвращения неопределенностей.
Класс имеет следующие различия от функционального блока:
- ключевые слова FUNCTION_BLOCK и END_FUNCTION_BLOCK заменены ключевыми словами CLASS и END_CLASS, соответственно;
- переменные объявляются только в секции VAR. Не разрешены секции VAR_INPUT, VAR_OUTPUT, VAR_IN_OUT и VAR_TEMP. У класса нет тела;
- класс может определять только методы;
- вызов экземпляра класса невозможен. Могут вызываться только методы класса.
Реализация классов предоставляет по существу согласующееся подмножество свойств, определенных в таблице 48.
| Номер | Описание Ключевое слово |
Объяснение |
|---|---|---|
| 1 | CLASS ... END_CLASS | Определение класса |
| 1a | Спецификатор FINAL | Класс не может использоваться в базовом классе |
| Основанные на функциональном блоке | ||
| 2a | Определение переменных VAR ... END_VAR |
VAR B: REAL; END_VAR |
| 2b | Инициализация переменных | VAR B: REAL:= 12.1; END_VAR |
| 3a | Квалификатор RETAIN для внутренних переменных | VAR RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 3b | Квалификатор RETAIN для внутренних переменных | VAR NON_RETAIN X: REAL; END_VAR |
| 4a | Объявления VAR_EXTERNAL внутри объявлений типа класса | См. эквивалентный пример в таблице 40 |
| 4b | Объявления VAR_EXTERNAL CONSTANT в объявлениях типа класса | См. эквивалентный пример в таблице 40 |
| Методы и спецификаторы | ||
| 5 | METHOD...END_METHOD | Определение метода |
| 5a | Спецификатор PUBLIC | Метод может вызываться откуда угодно |
| 5b | Спецификатор PRIVATE | Метод может вызываться только внутри определяющего программного компонента |
| 5c | Спецификатор INTERNAL | Метод может вызываться из одного пространства имен |
| 5d | Спецификатор PROTECTED | Метод может вызываться только из определяющего программного компонента и его наследников (неявно) |
| 5e | Спецификатор FINAL | Метод не может быть перегружен |
| Наследование | - данные свойства - такие же как в таблице 53 свойств наследования | |
| 6 | EXTENDS | Класс является наследником класса Примечание - Наследование функциональных блоков отсутствует |
| 7 | OVERRIDE | Метод переопределяет базовый метод - см. динамическое связывание имен |
| 8 | ABSTRACT | Абстрактный класс - по меньшей мере, один метод является абстрактным Абстрактный метод - шаблон метода |
| Ссылка на доступ | ||
| 9a | THIS | Ссылка на собственные методы |
| 9b | SUPER | Ссылка на метод базового класса |
| Спецификаторы доступа переменной | ||
| 10a | Спецификатор PUBLIC | Доступ к переменной возможен из любого места |
| 10b | Спецификатор PRIVATE | Доступ к переменной осуществляется только внутри определяющего программного компонента |
| 10c | Спецификатор INTERNAL | Доступ к переменной осуществляется только внутри одного пространства имен |
| 10d | Спецификатор PROTECTED | Доступ к переменной осуществляется только из определяющего программного компонента и его наследников (неявно) |
| Полиморфизм | ||
| 11a | с секцией переменных VAR_IN_OUT | Переменным из секции VAR_IN_OUT может быть присвоен экземпляр производного класса |
| 11b | со ссылкой | Ссылке на (базовый) класс может быть присвоен адрес экземпляра производного класса |
VAR
m_iCurrentValue: INT; (* Default = 0 )
m_bCountUp: BOOL:=TRUE;
END_VAR
VAR PUBLIC
m_iUpperLimit: INT:=+10000;
m_iLowerLimit: INT:=-10000;
END_VAR
METHOD Count ( Только тело *)
IF (m_bCountUp AND m_iCurrentValue<m_iUpperLimit) THEN
m_iCurrentValue:= m_iCurrentValue+1;
END_IF;
IF (NOT m_bCountUp AND m_iCurrentValue>m_iLowerLimit) THEN
m_iCurrentValue:= m_iCurrentValue-1;
END_IF;
END_METHOD
METHOD SetDirection VAR_INPUT bCountUp: BOOL; END_VAR m_bCountUp:=bCountUp; END_METHOD END_CLASS
6.6.5.3 Декларация экземпляра класса
Экземпляр класса объявляется подобно определению структурной переменной.
Когда объявляется экземпляр класса, начальные значения общих переменных могут присваиваться в перечне инициализации, заключенном в скобки, с последующим оператором присваивания, который следует за идентификатором класса, как показано в таблице 49.
Элементы, которым не присвоено значение в перечне инициализации, получают начальные значения из объявления класса.
6.6.5.4 Методы класса
6.6.5.4.1 Общие положения
Применительно к задачам языков программируемых контроллеров, концепция методов, хорошо известных в объектно-ориентированном программировании, принимается как набор факультативных элементов языка, используемых при определении класса.
Методы могут применяться для определения операций с данными экземпляров класса.
6.6.5.4.2 Сигнатура
В целях данного стандарта, термин сигнатура определен в разделе 3 как набор информации, однозначно определяющий идентичность параметров МЕТОДА.
- имя метода;
- тип результата;
- имена переменных, типы данных и порядок всех параметров, то есть входных, выходных и входных-выходных переменных.
Локальные переменные не являются частью сигнатуры. Переменные, объявленные в секции VAR_EXTERNAL и постоянные переменные не существенны для сигнатуры.
Спецификаторы доступа, такие как PUBLIC или PRIVATE не существенны для сигнатуры.
6.6.5.4.3 Объявление и выполнение метода
Класс может иметь набор методов.
Объявление метода должно подчиняться следующим правилам:
1 Методы объявляются в области действия класса.
2 Метод может объявляться на любом из языков, указанных в этом стандарте.
3 В текстовом объявлении методы перечисляются после объявления переменных класса.
4 Метод может объявлять свои собственные VAR_INPUT, внутренние временные переменные VAR и VAR_TEMP, VAR_OUTPUT, VAR_IN_OUT и результат метода.
Ключевые слова VAR_TEMP и VAR имеют то же самое значение и оба являются разрешенными для внутренних переменных.
(Ключевое слово VAR используется в функциях).
5 Объявление метода содержит один из следующих спецификаторов доступа: PUBLIC, PRIVATE, INTERNAL или PROTECTED. Если спецификатор доступа не задан, метод будет PROTECTED по умолчанию.
6 Объявление метода может содержать дополнительные ключевые слова OVERRIDE или ABSTRACT.
Примечание 1 - Перегрузка методов не входит в задачу настоящего стандарта.
Объявление метода должно подчиняться следующим правилам:
7 Во время выполнения метод может читать свои входные переменные и вычисляет выходные переменные и результат, используя временные переменные.
8 Результат метода присваивается его имени.
9 Все переменные метода и его результат являются временными (как переменные функции), то есть переменные не сохраняются от одного вычисления метода до другого.
Поэтому, вычисление выходных переменных метода возможно только в непосредственном контексте вызова метода.
10 Имена переменных каждого метода класса должны быть различными (уникальными). Имена локальных переменных различных методов могут быть одинаковыми.
11 Все методы класса имеют доступ для чтения/записи к статическим и внешним переменным, объявленным в классе.
12 Все переменные и результаты могут быть многозначными, например, массив или структура. Как это объявлено для функций, результат метода может использоваться как операнд в выражении.
13 Во время выполнения метод может использовать другие методы, определенные в этом классе. Методы экземпляра данного класса вызываются, используя ключевое слово THIS.
Следующий пример иллюстрирует упрощенное объявление класса с двумя методами и вызов метода.
Класс COUNTER с двумя методами для прямого счета метод UP5 показывает, как вызвать метод из собственного класса.
6.6.5.4.4 Представление вызова метода
Методы могут вызываться в текстовых языках (таблица 50) и в графических языках.
Текстовый вызов методов - Формальный и неформальный перечень параметров
| Номер | Описание | Пример |
| 1a | Полный формальный вызов (только текстовый) Используется, если указание параметров EN и ENO в вызове является обязательным | A:= COUNTER.UP(EN:= TRUE, INC:= B, START:= 1, ENO=> %MX1, QU => C); |
| 1b | Неполный формальный вызов (только текстовый) | A:= COUNTER.UP(INC:= B, QU => C); |
| Используется, если указание параметров EN и ENO в вызове не является обязательным | Переменная START будет иметь неявное значение 0 (ноль) | |
| 2 | Неформальный вызов (только текстовый) (с фиксированным порядком параметров и полный) | A:= COUNTER.UP(B, 1, C); Данный т вызов эквивалентен вызову в примере 1a, но без параметров EN и ENO |
В представлениях всех языков имеется два разных случая вызова метода:
a) внутренний вызов метода из экземпляра собственного класса Имя метода предваряется ключевым словом "THIS". Данный вызов может выдаваться другим методом;
b) внешний вызов метода экземпляра другого класса. Имени метода предшествует имя экземпляра и ".".
Этот вызов может выдаваться методом или телом функционального блока, где объявлен экземпляр класса.
Примечание - Используются следующие синтаксисы:
- синтаксис A() используется для вызова глобальной функции A;
- синтаксис THIS.A() используется для вызова метода из собственного экземпляра класса;
- синтаксис THIS.A() используется для вызова метода A из другого экземпляра класса.
6.6.5.4.5 Текстовое представление вызова
Метод с результатом вызывается как операнд выражения. Метод без результата не должен вызываться внутри выражения.
Метод может вызываться формально или неформально.
Внешний вызов метода дополнительно требует имени экземпляра внешнего класса.
Пример 1 - ... class_instance_name.method_name(parameters).
Внутренний вызов метода требует использования THIS вместо имени экземпляра.
Пример 2 - ... THIS.method_name (parameters).
6.6.5.4.6 Графическое представление
Графическое представление вызова метода подобно представлению функции или функционального блока. Это - прямоугольный блок с входами слева и выходами справа от блока.
Вызовы метода могут поддерживать параметры EN и ENO, как определено в таблице 18.
Ключевое слово THIS размещают над блоком;
Над блоком размещают имя экземпляра класса.
6.6.5.4.7 Ошибка
Использование выхода метода независимо от вызова метода рассматривается как ошибка. См. пример ниже.
Пример - Внутренний и внешний вызов метода
VAR CT: COUNTER; LIMIT: BOOL; VALUE: UINT; END_VAR
VALUE:= THIS.UP (INC:= 5, QU => LIMIT);
VALUE:= CT.UP (INC:= 5, QU => LIMIT);
 |
Данная оценка выхода метода не возможна, так как метод не сохраняет выходы от одного исполнения до другого. |
|---|
6.6.5.5 Наследование класса (EXTENDS, SUPER, OVERRIDE, FINAL)
6.6.5.5.1 Общие положения
Применительно к языкам программирования PLC, концепция наследования, определенная в объектно-ориентированном программировании применяется как способ создания новых элементов.
Наследование классов показано на рисунке 17. На базе существующего класса может быть порожден один или более классов. Данный процесс может повторяться многократно.
Примечание - "Множественное наследование" не поддерживается.
Порожденный (дочерний) класс обычно расширяет базовый (родительский) класс дополнительными методами.
Термин "базовый" класс означает всех "предков", то есть родительский класс и его родительские классы и т.д.
Наследование классов с использованием EXTENDS
Рисунок 17 - Наследование классов (иллюстрация)
6.6.5.5.2 Ключевое слово EXTENDS для классов
Класс может порождаться из уже существующего класса (базового класса), используя ключевое слово EXTENDS.
Применяются следующие правила:
1 Порожденный класс без всяких объявлений наследует все классы (если таковые имеются) из базового класса со следующими исключениями:
2 Порожденный класс наследует все переменные (если таковые имеются) из базового класса.
3 Порожденный класс наследует только из базового класса. Множественное наследование в данном стандарте не поддерживается.
Примечание - Класс может реализовывать (используя ключевое слово IMPLEMENTS) один или более интерфейсов.
4 Порожденный класс может расширять базовый класс, то есть может иметь собственные методы и переменные в дополнение к унаследованным методам и переменным базового класса, и таким образом создавать новую функциональность.
5 Класс, используемый в качестве базового класса, сам может быть порожденным классом. Тогда он переносит в порожденный класс также методы и переменные, которые он унаследовал.
Это может повторяться несколько раз.
6 Если определение базового класса изменяется, все порожденные классы (и их потомки) также соответственно изменяют свою функциональность.
6.6.5.5.3 OVERRIDE метод
Порожденный класс может переопределять (заменять) один или более унаследованных методов своими собственными реализациями метода (методов). При переопределении базовых методов применяются следующие правила:
1 Метод, переопределяющий унаследованный метод, имеет такую же сигнатуру (имя метода и переменные) в пределах области действия класса.
2 Метод, переопределяющий унаследованный класс, должен иметь следующие свойства:
- ключевое слово OVERRIDE следует за ключевым словом METHOD;
- порожденный класс имеет доступ к базовым методам, которые определены как PUBLIC or PROTECTED или NTERNAL в том же пространстве имен;
- новый метод будет иметь те же спецификаторы доступа. Но спецификатор FINAL может быть использован для переопределенного метода.
6.6.5.5.4 FINAL для классов и методов
Метод со спецификатором FINAL не будет переопределяться. Класс со спецификатором FINAL не может быть базовым классом.
6.6.5.5.5 Ошибки при использовании ключевых слов (EXTENDS, SUPER, OVERRIDE, FINAL)
Следующие ситуации рассматриваются как ошибка:
1 Порожденный класс определяет переменную с именем переменной (определенной или унаследованной), уже содержащейся в базовом классе. Данное правило не применяется к переменным, объявленным как PRIVATE.
2 Порожденный класс определяет метод с именем, уже содержащемся в базовом классе.
3 Порожденный класс порождается из его собственного базового класса (прямо или косвенно), то есть рекурсия не разрешена.
Класс определяет метод с ключевым словом OVERRIDE, который не переопределяет метод базового класса.
Пример - Наследование и переопределение
Класс, расширяющий класс LIGHTROOM.
CLASS LIGHTROOM VAR LIGHT: BOOL; END_VAR
METHOD PUBLIC DAYTIME LIGHT:= FALSE; END_METHOD
METHOD PUBLIC NIGHTTIME LIGHT:= TRUE; END_METHOD
END_CLASS CLASS LIGHT2ROOM EXTENDS LIGHTROOM VAR LIGHT2: BOOL; END_VAR // Second light
METHOD PUBLIC OVERRIDE DAYTIME
LIGHT:= FALSE; // Доступ к переменным родительского класса
LIGHT:= FALSE; // конкретная реализация END_METHOD
METHOD PUBLIC OVERRIDE NIGHTTIME
LIGHT:= TRUE; // Доступ к переменным родительского класса
LIGHT:= TRUE; // конкретная реализация
END_METHOD
END_CLASS
6.6.5.6 Динамическое связывание имен (OVERRIDE)
Связывание имен — это ассоциация имени метода с именем реализации. Привязка имени (например, компилятором) до выполнения программы называется статической или «ранней» привязкой. Привязка, выполняемая во время выполнения программы, называется динамической или «поздней» привязкой.
В случае вызова внутреннего метода, свойство переопределения с ключевым словом OVERRIDE приводит к различию между статической и динамической формой связывания имен:
- статическое связывание: ассоциирует имя метода с реализацией метода класса с вызовом внутреннего метода, или содержит метод, выполняющий вызов внутреннего метода;
- динамическое связывание: ассоциирует имя метода с реализацией метода фактического типа экземпляра класса.
Пример 1 — Динамическое связывание имен
Переопределение с воздействием на связывание
METHOD PUBLIC PI: LREAL // Метод дает менее точное определение PI PI:= 3.1415; END_METHOD
METHOD PUBLIC CF: LREAL // Метод вычисляет длину окружности VAR_INPUT DIAMETER: LREAL; END_VAR
CF:= THIS.PI() * DIAMETER; // Внутренний вызов метода: END_METHOD // используя динамические связывания PI
END_CLASS
CLASS CIRCLE 2 EXTENDS CIRCLE // Класс с методом, переопределяющим PI METHOD PUBLIC OVERRIDE PI: LREAL // Метод выдает более точное значение PI
PI:= 3.1415926535897;
END_METHOD END_CLASS
PROGRAM TEST VAR
CIR1: CIRCLE; // Экземпляр CIRCLE
CIR2: CIRCLE2; // Экземпляр CIRCLE2
CUMF1: LREAL;
CUMF2: LREAL;
DYNAMIC: BOOL;
END_VAR
CUMF1:= CIR1.CF(1.0); // Вызов метода CIR1
CUMF2:= CIR2.CF(1.0); // Вызов метода CIR2
DYNAMIC:= CUMF1 <> CUMF2; // Динамическое связывание приводит к значению True
END_PROGRAM
В данном примере класс CIRCLE содержит внутренний вызов своего метода PI с низкой точностью для вычисления длины окружности (CF).
Порожденный класс CIRCLE2 переопределяет этот метод более точным определением PI.
Вызов метода PI() ссылается либо на CIRCLE.PI, либо на CIRCLE2.PI, в соответствии с типом экземпляра, в котором выполнялся вызов метода CF. Здесь значение CUMF2 точнее значения CUMF1.
Пример 2 — Графическая иллюстрация приведенного выше текстового примера (упрощенная)
6.6.5.7 Вызов метода собственного или базового класса (THIS, SUPER)
6.6.5.7.1 Общие положения
Для доступа к методу, определенному внутри или вне собственного класса, используются ключевые слова THIS и SUPER.
6.6.5.7.2 THIS
THIS обеспечивает ссылку на экземпляр собственного класса.
С ключевым словом THIS метод экземпляра собственного класса может быть вызван любым другим методом экземпляра этого класса.
THIS может быть передан переменной типа INTERFACE.
Ключевое слово THIS не может использоваться с другим экземпляром, например, выражение myInstance. THIS не разрешено.
Пример - Использование ключевого слова THIS
Для удобства данные примеры копируются из приведенных выше примеров.
INTERFACE ROOM METHOD DAYTIME END_METHOD // Вызывается в дневное время METHOD NIGHTTIME END_METHOD // Вызывается в ночное время END_INTERFACE FUNCTION_BLOCK ROOM_CTRL // VAR_INPUT RM: ROOM; // Интерфейс ROOM как типа входной переменной END_VAR
VAR_EXTERNAL Actual_TOD: TOD; // Глобальное определение времени END_VAR
IF (RM = NULL) // ВАЖНО: проверить законность ссылки! THEN RETURN; END_IF;
IF Actual_TOD >= TOD#20:15 OR Actual_TOD <= TOD#6:00 THEN RM.NIGHTTIME(); // вызов метода из RM ELSE RM.DAYTIME(); END_IF;
END_FUNCTION_BLOCK
// Применяет ключевое слово THIS для назначения собственного экземпляра
CLASS DARKROOM IMPLEMENTS ROOM// См. объявление ROOM выше VAR_EXTERNAL Ext_Room_Ctrl: ROOM_CTRL; // См. объявление ROOM_CTRL выше END_VAR METHOD PUBLIC DAYTIME; END_METHOD METHOD PUBLIC NIGHTTIME; END_METHOD
METHOD PUBLIC EXT_1 Ext_Room_Ctrl(RM:= THIS); // Вызвать Ext_Room_Ctrl с собственным экземпляром END_METHOD END_CLASS
6.6.5.7.3 Ключевое слово SUPER
Ключевое слово SUPER обеспечивает доступ к методам реализации базового класса.
С ключевым словом SUPER можно вызвать метод, который действителен в экземпляре базового (родительского) класса. Таким образом, имеет место статическое связывание.
Ключевое слово SUPER не может использоваться с экземплярами других программных элементов, например, выражение my- Room.SUPER.DAYTIME() не разрешено.
Ключевое слово SUPER не может использоваться для доступа к старшим предкам порожденных методов, например, выражение SUPER.SUPER.aMethod не разрешено.
LIGHT2ROOM с использованием SUPER как альтернативная реализация приведенного выше примера. Для удобства сюда скопированы некоторые предыдущие примеры.
METHOD DAYTIME END_METHOD // Вызывается в дневное время
METHOD NIGHTTIME END_METHOD // Вызывается в ночное время
END_INTERFACE
CLASS LIGHTROOM IMPLEMENTS ROOM
VAR LIGHT: BOOL; END_VAR
METHOD PUBLIC DAYTIME LIGHT:= FALSE; END_METHOD METHOD PUBLIC NIGHTTIME LIGHT:= TRUE; END_METHOD END_CLASS
FUNCTION_BLOCK ROOM_CTRL VAR_INPUT RM: ROOM; // Интерфейс ROOM как тип переменной END_VAR
VAR_EXTERNAL
Actual_TOD: TOD; // Глобальное определение времени
END_VAR
IF (RM = NULL) // ВАЖНО: проверить действительность ссылки!
THEN RETURN;
END_IF;
IF Actual_TOD >= TOD#20:15 OR
Actual_TOD <= TOD#06:00
THEN RM.NIGHT_TIME(); // Вызвать метод RM (динамическое связывание с
//либо LIGHTROOM.NIGHTTIME
// либо LIGHT2ROOM.NIGHTTIME)
ELSE RM.DAYTIME();
END_IF;
END_FUNCTION_BLOCK
// Применяет ключевое слово SUPER для вызова метода базового класса
CLASS LIGHT2ROOM EXTENDS LIGHTROOM // см. выше
VAR LIGHT2: BOOL; END_VAR // логическая переменная light
METHOD PUBLIC OVERRIDE DAYTIME
SUPER.DAYTIME(); // Вызов метода в LIGHTROOM
LIGHT2:= TRUE;
END_METHOD
METHOD PUBLIC OVERRIDE NIGHTTIME
SUPER.NIGHTTIME() // Вызов метода в LIGHTROOM
LIGHT2:= FALSE;
END_METHOD END_CLASS
// Использование полиморфизма и динамическое связывание PROGRAM C VAR
MyRoom1: LIGHTROOM; // См. выше
MyRoom2: LIGHT2ROOM; // См. выше
My_Room_Ctrl: ROOM_CTRL; // См. выше
END_VAR
My_Room_Ctrl(RM:= MyRoom1); // Вызовы в My_Room_Ctrl вызывают методы LIGHTROOM
My_Room_Ctrl(RM:= MyRoom2); // Вызовы в My_Room_Ctrl вызывают методы LIGHT2ROOM
END_PROGRAM
6.6.5.8 Абстрактный класс и абстрактный метод
6.6.5.8.1 Общие положения
Модификатор ABSTRACT может использоваться с классами или отдельными методами. Разработчик определяет реализацию этих свойств в соответствии с таблицей 48.
6.6.5.8.2 Абстрактный класс
Использование модификатора ABSTRACT в объявлении класса указывает, что класс предназначается для использования в качестве базового типа для других классов.
Абстрактный класс имеет следующие свойства:
- абстрактный класс не может инстанцироваться;
- абстрактный класс содержит, по меньшей мере, один абстрактный метод.
Класс (неабстрактный), порожденный из абстрактного класса включает фактические реализации всех унаследованных абстрактных методов.
Абстрактный класс может использоваться как тип входных и входных-выходных параметров.
6.6.5.8.3 Абстрактный метод
Все методы абстрактного класса, отмеченные модификатором ABSTRACT, будут реализовываться классами, порожденными из абстрактного класса, если сам порожденный класс не отмечен как ABSTRACT.
Методы класса, унаследованные из интерфейса, получают ключевое слово ABSTRACT, если они еще не реализованы.
Ключевое слово ABSTRACT не используется в сочетании с ключевым словом OVERRIDE. Ключевое слово ABSTRACT может использоваться только с методами абстрактного класса.
Пример - METHOD PUBLIC ABSTRACT M1.
6.6.5.9 Спецификаторы доступа (PROTECTED, PUBLIC, PRIVATE, INTERNAL) к методу
Для каждого метода должно быть определено, откуда он может вызываться. Доступность метода определяется с использованием следующих спецификаторов доступа, следующие за ключевым словом METHOD.
Если реализовано наследование, применим спецификатор доступа PROTECTED. Он указывает, что метод доступен только внутри класса и из всех порожденных классов.
PROTECTED является умолчанием и может быть опущен.
Примечание - Если наследование не поддерживается, спецификатор доступа PROTECTED действует так же, как PRIVATE.
Спецификатор доступа PUBLIC указывает, что метод доступен из любого места, где может использоваться класс.
Спецификатор доступа PRIVATE указывает, что метод доступен только внутри самого класса.
Если пространство имен реализовано, то может использоваться спецификатор доступа INTERNAL. Он указывает для методов, что они доступны только в пределах ПРОСТРАНСТВА ИМЕН, в котором класс объявлен.
Неявно доступ к прототипам методов всегда общий (PUBLIC), поэтому для прототипов методов не используется спецификатор доступа.
Все неправильные использования спецификаторов доступа считаются ошибкой.
Пример - Спецификаторы доступа для методов.
Иллюстрация доступности (вызова) методов, определенных в классе C:
a) спецификаторы доступа: PUBLIC, PRIVATE, INTERNAL, PROTECTED
- PUBLIC Метод M1 доступен посредством вызова M1 из класса B (а также класса C);
- PRIVATE Метод M2 доступен посредством вызова M2 только из класса C;
- INTERNAL Метод M3 доступен посредством вызова M3 из ПРОСТРАНСТВА ИМЕН A (а также класса B и класса C);
- PROTECTED Метод M4 доступен посредством вызова M4 из класса порожденный_C (а также класса C);
b) вызовы методов изнутри и извне:
- метод M2 вызывается из класса C — с ключевым словом THIS;
- методы M1, M3 и M4 класса C вызываются из класса C — с ключевым словом SUPER для метода M4.
6.6.5.10 Спецификаторы доступа к переменной (PROTECTED, PUBLIC, PRIVATE, INTERNAL)
Для секции VAR спецификатор доступа определяет, откуда разрешен доступ к переменным этой секции. Доступность переменных определяется с использованием одного из следующих спецификаторов доступа, располагающихся вслед за ключевым словом VAR.
Примечание - Спецификаторы доступа могут комбинироваться с другими спецификаторами, такими как RETAIN или CONSTANT в любом порядке.
Если наследование реализовано, то спецификатор доступа PROTECTED является применимым. Для переменных он указывает, что они достижимы только изнутри класса и изнутри всех порожденных классов. Спецификатор доступа PROTECTED применяется по умолчанию, и может быть опущен.
Если наследование реализовано, но не используется, спецификатор PROTECTED имеет такой же эффект как спецификатор PRIVATE.
Спецификатор доступа PUBLIC для переменных указывает, что они доступны в любом месте, где может использоваться класс.
Спецификатор доступа PRIVATE для переменных указывает, что доступ к ним может осуществляться только из самого класса.
Если наследование не реализовано, спецификатор доступа PRIVATE используется по умолчанию и может быть опущен.
Если реализовано пространство имен, спецификатор доступа INTERNAL является применимым. Он указывает, что переменные доступны только из ПРОСТРАНСТВА ИМЕН, в котором объявлен класс.
Все неправильные использования спецификаторов доступа считаются ошибкой.
6.6.6 Интерфейс
6.6.6.1 Общие положения
В объектно-ориентированном программировании концепция интерфейса вводится для обеспечения отделения спецификации интерфейса от его реализации как класса. Это позволяет использовать различные реализации общей спецификации интерфейса.
Определение интерфейса начинается с ключевого слова INTERFACE с последующим именем интерфейса и оканчивается ключевым словом END_INTERFACE (см. таблицу 51).
Интерфейс может содержать набор (неявно общих) прототипов методов.
6.6.6.2 Использование интерфейса
Спецификация интерфейса может использоваться двумя способами:
Она определяет, какие методы реализует класс, например, для повторного использования спецификации интерфейса, как показано на рисунке 18;
Переменные, тип которых — интерфейс, являются ссылками на экземпляры классов и им может присваиваться значение до использования. Интерфейсы не используются как входные-выходные переменные.
Рисунок 18 — Интерфейс с порожденными классами (иллюстрация)
6.6.6.3 Прототип метода
Прототип метода — это сокращенное объявление метода для использования с интерфейсом. Он содержит имя метода, переменные VAR_INPUT, VAR_OUTPUT and VAR_IN_OUT и результат метода. Определение прототипа метода не содержит никакого алгоритма (кода) и временных переменных, то есть он еще не включает реализации.
Доступ к прототипам метода всегда PUBLIC; поэтому спецификатор доступа не используется в прототипе метода.
Ниже приведена иллюстрация интерфейса INTERFACE general_drive, включающая:
a) прототипы метода (без алгоритма);
b) класс drive_A и класс drive_B: IMPLEMENTS INTERFACE general_drive.
Данные классы имеют методы с разными алгоритмами.
6.6.6.4 Использование интерфейса в объявлении класса (IMPLEMENTS)
6.6.6.4.1 Общие положения
Класс может реализовывать один или более ИНТЕРФЕЙСОВ с использованием ключевого слова IMPLEMENTS.
Пример - CLASS B IMPLEMENTS A1, A2;
Класс реализует алгоритмы всех методов, указанных прототипами метода, которые содержатся в спецификациях ИНТЕРФЕЙСА.
Класс, который не реализует все прототипы метода, будет отмечен как ABSTRACT и не может быть инстанцирован.
Примечание - Реализация прототипа метода может иметь дополнительные временные переменные в методе.
6.6.6.4.2 Ошибки
Следующие ситуации рассматриваются как ошибка:
1 Если класс не реализует все методы, определенные в базовом (родительском) интерфейсе, и класс инстанцирован.
2 Если класс реализует метод с таким же именем, которое определено в интерфейсе, но с другой сигнатурой.
3 Если класс реализует метод с таким же именем, которое определено в интерфейсе, но не со спецификатором доступа PUBLIC или INTERNAL.
6.6.6.4.3 Пример
Приведенный ниже пример иллюстрирует объявление интерфейса в классе и использование посредством внешнего вызова метода
Пример - Класс реализует интерфейс.
INTERFACE ROOM
METHOD DAYTIME END_METHOD // Вызывается в дневное время
METHOD NIGHTTIME END_METHOD // Вызывается в ночное время
END_INTERFACE
CLASS LIGHTROOM IMPLEMENTS ROOM VAR LIGHT: BOOL; END_VAR
METHOD PUBLIC DAYTIME LIGHT:= FALSE; END_METHOD
METHOD PUBLIC NIGHTTIME LIGHT:= TRUE; END_METHOD END_CLASS
// Использование (посредством внешнего вызова метода)
PROGRAM A
VAR MyRoom: LIGHTROOM; END_VAR; // Инстанцирование класса
VAR_EXTERNAL Actual_TOD: TOD; END_VAR; // определение глобального времени
IF Actual_TOD >= TOD#20:15 OR Actual_TOD <= TOD#6:00
THEN MyRoom.NIGHTTIME();
ELSE MyRoom.DAYTIME();<br>
END_IF;<br>
END_PROGRAM
6.6.6.5 Использование интерфейса как типа переменной
6.6.6.5.1 Общие положения
Интерфейс может использоваться как тип переменной. Затем данная переменная становится указателем на экземпляр класса, реализующего интерфейс. Переменной должна быть назначена ссылка на экземпляр класса до того, как она может использоваться. Данное правило применяется во всех случаях, где может использоваться переменная.
Переменной типа INTERFACE могут быть назначены следующие значения:
-
экземпляр класса, порожденного (посредством EXTENDS) из класса, реализующего интерфейс;
-
специальное значение NULL, указывающее на недопустимую ссылку. Данное значение также является начальным переменной, если она не инициализирована иным образом.
Переменная типа INTERFACE может сравниваться на равенство с другой переменной того же типа. Результат имеет значение TRUE, если переменные ссылаются на один и тот же экземпляр или если значения обоих переменных равны NULL.
6.6.6.5.2 Ошибка
Значение переменной типа интерфейс должно быть присвоено до ее использования, и должна быть проведена проверка, что оно указывает на действительный экземпляр класса. В противном случае возникает ошибка времени выполнения.
Примечание - Для предотвращения ошибки времени выполнения, инструментальные программные средства должны предоставить неявный «пустой» метод. Другой способ состоит в предварительной проверке того, что назначен действительный экземпляр класса.
6.6.6.5.3 Пример
В примерах 1 и 2 показаны объявление и использование интерфейсов как типа переменной.
Пример 1 — Тип функционального блока с вызовом методов интерфейса
INTERFACE ROOM
METHOD DAYTIME END_METHOD // вызывается в дневное время
METHOD NIGHTTIME END_METHOD // вызывается в ночное время
END_INTERFACE
CLASS LIGHTROOM IMPLEMENTS ROOM VAR LIGHT: BOOL; END_VAR
METHOD PUBLIC DAYTIME LIGHT:= FALSE; END_METHOD
METHOD PUBLIC NIGHTTIME LIGHT:= TRUE; END_METHOD END_CLASS
FUNCTION_BLOCK ROOM_CTRL VAR_INPUT RM: ROOM; END_VAR // Интерфейс ROOM как тип (входной) переменной VAR_EXTERNAL
Actual_TOD: TOD; END_VAR // Определение глобального времени IF (RM = NULL) // Важно: тест на действительную ссылку!
THEN RETURN; END_IF; IF Actual_TOD >= TOD#20:15 OR Actual_TOD <= TOD#06:00 THEN RM.NIGHTTIME(); // Вызов метода RM ELSE RM. DAYTIME(); END_IF; END_FUNCTION_BLOCK
PROGRAM B
VAR // Инстанцирование
My_Room: LIGHTROOM; // См. LIGHTROOM IMPLEMENTS ROOM
My_Room_Ctrl: ROOM_CTRL; // См. ROOM_CTRL выше
END_VAR
My_Room_Ctrl(RM:= My_Room); // Вызов FB с передачей экземпляра класса в качестве входной переменной END_PROGRAM
В данном примере функциональный блок объявляет переменную типа интерфейс как параметр. Вызов экземпляра функционального блока передает экземпляр (указатель) класса, реализующего интерфейс, этой переменной. Затем метод, вызванный в классе, использует методы переданного экземпляра класса. Таким образом, можно передавать экземпляры различных классов, реализующих интерфейс.
Интерфейс ROOM с двумя методами и класс LIGHTROOM, реализующий интерфейс.
Функциональный блок ROOM_CTRL с входной переменной RM, которая имеет тип интерфейса ROOM. Функциональный блок ROOM_CTRL вызывает методы переданного класса, которые реализуют интерфейс.
Программа B инстанцирует класс My_Room и функциональный блок My_Room_Ctrl и вызывает функциональный блок My_Room_Ctrl с передачей класса My_Room входной переменной RM типа интерфейс ROOM.
Пример 2 — Иллюстрация отношений из примера 1
Примечание - Функциональный блок не имеет реализованных методов, но вызывает методы переданного класса!
6.6.6.6 Наследование интерфейса (EXTENDS)
6.6.6.6.1 Общие положения
Применительно к языкам программирования PLC концепция наследования и реализации, определенная в объектно-ориентированном программировании применяется как способ создания новых элементов, как показано на рисунке 19 a), b), c) ниже.
Порожденный (дочерний) интерфейс расширяет (EXTENDS) базовый (родительский) интерфейс, который уже был определен, или
Порожденный класс реализует (IMPLEMENTS) один или более интерфейсов, которые уже были определены, или
Порожденный класс расширяет (EXTENDS) базовый класс, который уже был определен.
Иллюстрация иерархии наследования:
a) наследование интерфейса с использованием ключевого слова EXTENDS;
b) реализация интерфейса, используя ключевое слово IMPLEMENTS;
c) класса, используя ключевые слова EXTENDS и OVERRIDE.
Рисунок 19 — Наследование интерфейса и класса
Наследование интерфейса, как показано на рисунке 19 a) является первым из трех уровней наследование/реализация. На основе базового интерфейса можно породить один или более интерфейсов.
Интерфейс может быть порожден из одного или более существующих интерфейсов (базовых интерфейсов), используя ключевое слово EXTENDS.
Пример - Интерфейс A1 расширяет интерфейс A.
Применяются следующие правила:
1 Порожденный (дочерний) интерфейс наследует без дополнительных объявлений все прототипы методов из его базового (родительского) интерфейса.
2 Порожденный интерфейс может наследовать из произвольного числа базовых интерфейсов.
3 Порожденный интерфейс может расширять множество прототипов методов, то есть он может иметь прототипы метода дополнительные к прототипам метода своего базового интерфейса и, таким образом, создавать новую функциональность.
4 Интерфейс, используемый как базовый интерфейс, может сам являться порожденным интерфейсом. Когда он передается своим порожденным интерфейсам, наследуются также прототипы метода.
Данный процесс может повторяться многократно.
5 Если базовый интерфейс изменяет свое определение, все порожденные интерфейсы (и их потомки) также имеют эту измененную функциональность.
6.6.6.6.2 Ошибка
Следующие ситуации будут рассматриваться как ошибка:
-
интерфейс определяет дополнительный прототип метода (в соответствии с правилом 3) с таким же именем прототипа метода, как и один из его базовых интерфейсов;
-
интерфейс является своим собственным базовым интерфейсом, явно или неявно, то есть рекурсия не разрешена.
Пример — Свойство OVERRIDE, как определено в 6.6.5.5 для классов, не применимо для интерфейсов.
6.6.6.7 Попытка присваивания
6.6.6.7.1 Общие положения
Попытка присваивания используется для проверки того, реализует ли экземпляр данный интерфейс (см. таблицу 52). Это применимо для классов и функциональных блоков.
Если экземпляр, на который дана ссылка, принадлежит классу или типу функционального блока, реализующего интерфейс, то результат является действительной ссылкой на данный экземпляр. В противном случае, результатом является NULL.
Синтаксис попытки присваивания может также использоваться для безопасных преобразований ссылок интерфейсов в ссылки на классы (или типов функциональных блоков), или ссылки на базовый тип в ссылку на порожденный тип (нисходящее преобразование типа).
Результат попытки присваивания подтверждается отличием от значения NULL перед использованием.
6.6.6.6.7.2 Текстовое представление
В перечне инструкций (язык IL), оператор «ST» (Сохранить) используется как показано в следующем примере.
LD interface2 // в языке IL ST? interface1
В структурированном тексте (язык ST), оператор «?=» используется как показано в следующем примере.
6.6.6.6.7.3 Графическое представление
Пример 2 — Попытка присваивания с ссылками интерфейса
Успешная и неудачная попытка присваивания с ссылками интерфейса
CLASS C IMPLEMENTS ITF1, ITF2
END_CLASS
PROGRAM A VAR inst: C; interf1: ITF1; interf2: ITF2; interf3: ITF3;
END_VAR
interf1:= inst; // теперь interf1 содержит действительную ссылку
interf2 ?= interf1; // interf2 будет содержать действительную ссылку
// равную interf2:= inst;<br>
interf3 ?= interf1; // interf3 будет равно NULL
END_PROGRAM
Пример 3 — Попытка присваивания с указателями интерфейса
CLASS CIBase IMPLEMENTS ITF1, ITF2
END_CLASS
CLASS CIDerived EXTENDS CIBase
END_CLASS
PROGRAM A
VAR
instbase: CIBase;
instderived: CIDerived;
rinstBase1, pinstBase2: REF_TO CIBase;
rinstDerived1, rinstDerived2: REF_TO CIDerived;
rinstDerived3, rinstDerived4: REF_TO CIDerived;
interf1: ITF1;
interf2: ITF2;
interf3: ITF3;
END_VAR
rinstBase1:= REF(instBase); // rinstbase1 ссылается на базовый класс
rinstBase2:= REF(instDerived); // rinstbase2 ссылается на порожденный класс
rinstDerived1 ?= rinstBase1; // rinstDerived1 == NULL
rinstDerived2 ?= rinstBase2; // rinstDerived2 будет содержать действительную
// ссылку на instDerived<br>
interf1:= instbase; // interf1 является ссылкой на базовый класс
interf2:= instderived; // interf2 является ссылкой на порожденный класс
rinstDerived3 ?= interf1; // rinstDerived3 == NULL
rinstDerived4 ?= interf2; // rinstDerived4 будет содержать действительную
// ссылку на instDerived
END_PROGRAM
Результат попытки присваивания подтверждается отличием от значения NULL перед использованием.
| Номер | Описание | Пример |
|---|---|---|
| 1 | Попытка присваивания интерфейсов, используя «?=» | См. выше |
| 2 | Попытка присваивания интерфейсов, используя «?=» | См. выше |
6.6.7 Объектно-ориентированные свойства функциональных блоков
6.6.7.1 Общие положения
Концепция функциональных блоков МЭК 61131-3 расширена для поддержки объектно-ориентированной парадигмы в том объеме, как она определена для классов:
- в функциональных блоках дополнительно используются методы;
- функциональными блоками дополнительно реализуются интерфейсы;
- поддерживается наследование функциональных блоков.
В объектно-ориентированных функциональных блоках поддерживаются все свойства, определенные в таблице 40.
Кроме того, разработчик объектно-ориентированных функциональных блоков предоставляет внутренне согласованное подмножество свойств объектно-ориентированных функциональных блоков, определенное в таблице 53.
| Номер | Описание Ключевое слово |
Объяснение |
|---|---|---|
| 1 | Объектно-ориентированный функциональный блок | Объектно-ориентированное расширение концепции функциональных блоков |
| 1a | Спецификатор FINAL | Функциональный блок не может использоваться как базовый функциональный блок |
| Методы и спецификаторы | ||
| 5 | METHOD...END_METHOD | Определение метода |
| 5a | Спецификатор PUBLIC | Метод может вызываться откуда угодно |
| 5b | Спецификатор PRIVATE | Метод может вызываться только внутри определяющего программного компонента |
| 5c | Спецификатор INTERNAL | Метод может вызываться из одного и того же пространства имен |
| 5d | Спецификатор PROTECTED | Метод может вызываться только из определяющего программного компонента и его наследников (неявно) |
| 5e | Спецификатор FINAL | Метод не может быть перегружен |
| Использование интерфейса | ||
| 6a | IMPLEMENTS интерфейс | Реализует интерфейс в объявлении функционального блока |
| 6b | IMPLEMENTS множественные интерфейсы | Реализует более одного интерфейса в объявлении функционального блока |
| 6c | Интерфейс как тип переменной | Поддержка ссылок на реализации (экземпляры функциональных блоков) интерфейса |
| Наследование | ||
| 7a | EXTENDS | Функциональный блок наследует из базового функционального блока |
| 7b | EXTENDS | Функциональный блок наследует из базового функционального блока |
| 8 | OVERRIDE | Метод переопределяет базовый метод — см. динамическое связывание имен |
| 9 | ABSTRACT | Абстрактный функциональный блок — по меньшей мере, один метод является абстрактным Абстрактный метод — это шаблон метода |
| Ссылка на доступ | ||
| 10a | THIS | Ссылка на собственные методы |
| 10b | Ключевое слово SUPER | Ссылка доступа на метод в базовом функциональном блоке |
| 10c | SUPER() | Ссылка доступа на тело в базовом функциональном блоке |
| Спецификаторы доступа переменной | ||
| 11a | Спецификатор PUBLIC | Доступ к переменной возможен из любого места |
| 11b | Спецификатор PRIVATE | Доступ к переменной осуществляется только внутри определяющего программного компонента |
| 11c | Спецификатор INTERNAL | Доступ к переменной осуществляется только внутри одного и того же пространства имен |
| 11d | Спецификатор PROTECTED | Доступ к переменной осуществляется только из определяющего программного компонента и его наследников (неявно) |
| Полиморфизм | ||
| 12a | с секцией переменных VAR_IN_OUT с одинаковой сигнатурой |
Секции VAR_IN_OUT базового типа FB может присваиваться экземпляр порожденного типа FB без дополнительных переменных VAR_IN_OUT, VAR_INPUT и VAR_OUTPUT |
| 12b | с секцией переменных VAR_IN_OUT с совместимой сигнатурой |
Секции VAR_IN_OUT базового типа FB может присваиваться экземпляр порожденного типа FB без дополнительных переменных VAR_IN_OUT |
| 12c | со ссылкой с одинаковой сигнатурой |
Ссылке (базового) типа FB может присваиваться адрес экземпляра порожденного типа FB без дополнительных переменных VAR_IN_OUT, VAR_INPUT и VAR_OUTPUT |
| 12d | со ссылкой с совместимой сигнатурой |
Ссылке (базового) типа FB может присваиваться адрес экземпляра порожденного типа FB без дополнительных переменных VAR_IN_OUT |
6.6.7.2 Методы для функциональных блоков
6.6.7.2.1 Общие положения
Концепция методов принимается как набор факультативных элементов языка, используемых в определении типа функционального блока.
Методы могут применяться для определения операций с данными экземпляров функционального блока.
6.6.7.2.2 Варианты функциональных блоков
Функциональный блок может иметь тело функционального блока и дополнительно набор методов. Так как тело FB и/или методы могут быть опущены, существует три варианта функционального блока. Это показано в примере на рисунках 20 a), 20 b), 20 c).
Рисунок 20 — Функциональный блок с необязательным телом и методами (иллюстрация)
a) Функциональный блок, имеющий только тело
Данный функциональный блок известен из МЭК 61131-3.
В данном случая у функционального блока нет реализованных методов. Элементы функционального блока (входные переменные, выходные переменные и т.п.) и вызовы функционального блока показаны на примере на рисунке 20 a).
b) Функциональный блок телом FB и методами
Методы поддерживают доступ к их собственным локально определенным переменным, а также к переменным, определенным в секциях VAR_INPUT, VAR_OUTPUT и VAR объявления функционального блока.
c) Функциональные блоки, имеющие только методы
В данном случае, функциональный блок имеет реализованное пустое тело функционального блока. Элементы функционального блока и вызов методов показан на рисунке 20 b).
В данном случае, функциональный блок может также быть объявлен как класс.
6.6.7.2.3 Объявление и выполнение метода
Функциональный блок может иметь набор методов, приведенных на рисунке 20 c).
Объявление метода подчиняется правилам метода класса, а также дополнительно следующим правилам:
1 Методы объявляются в области действия типа функционального блока.
2 В текстовом объявлении методы перечисляются между частью объявлений функционального блока и телом функционального блока.
Выполненные методы подчиняются правилам для методов класса и дополнительно следующим правилам:
3 Все методы имеют доступ для чтения-записи к статическим переменным, объявленным в функциональном блоке: Входные переменные (кроме тех, которые имеют тип данных BOOL R_EDGE или BOOL F_EDGE), входные, статические и внешние переменные.
4 Метод не имеет доступа к временным переменным VAR_TEMP и входным-выходным переменным VAR_IN_OUT функционального блока.
5 Переменные метода недоступны в теле (алгоритме) функционального блока.
6.6.7.2.4 Представление вызова метода
Методы могут вызываться так же, как определено для классов в текстовых и графических языках.
6.6.7.2.5 Спецификаторы доступа (PROTECTED, PUBLIC, PRIVATE, INTERNAL) к методу
Для каждого метода должно быть определено, откуда он может вызываться.
6.6.7.2.6 Спецификаторы доступа к переменным (PROTECTED, PUBLIC, PRIVATE, INTERNAL)
Для секции VAR должно быть определено, откуда разрешен доступ к переменным этой секции.
Доступ к входным и выходным переменным неявно является общим (PUBLIC), поэтому в секциях входных и выходных переменных отсутствует спецификатор доступа. Входные-выходные переменные могут использоваться только в теле функционального блока и в операторе вызова. Доступ к переменным секции VAR_EXTERNAL всегда неявно является защищенным (PROTECTED); поэтому объявление этих переменных не использует спецификатора доступа.
6.6.7.2.7 Наследование функционального блока (EXTENDS, SUPER, OVERRIDE, FINAL)
6.6.7.2.8 Общие положения
Наследование функционального блока похоже на наследование классов. На основе существующего класса или типа функционального блока можно породить один или более функциональных блоков. Данный процесс может повторяться многократно.
6.6.7.2.9 SUPER() в теле порожденного функционального блока
Порожденные функциональные блоки и их базовый функциональный блок могут иметь тело функционального блока. Тело функционального блока не наследуется автоматически из базового функционального блока. По умолчанию, оно пустое. Затем его можно вызвать, используя функцию SUPER().
В этом случае, применяются приведенные выше правила для EXTENDS функционального блока и, дополнительно, следующие правила:
1 Тело (если имеется) порожденного функционального блока будет вычисляться при вызове функционального блока.
2 Для того чтобы дополнительно выполнить тело базового функционального блока (если оно имеется) в порожденном функциональном блоке, используется вызов SUPER() Вызов SUPER() не имеет параметров.
Вызов SUPER() осуществляется только один раз в теле функционального блока и не используется в цикле.
3 Имена переменных в базовом и порожденном функциональных блоках должны быть уникальными.
4 Вызов функционального блока связывается динамически.
a) Тип порожденного функционального блока может использоваться везде, где может использоваться тип базового функционального блока.
b) Тип порожденного функционального блока может использоваться везде, где может использоваться тип базового функционального блока.
5 SUPER() может вызываться в теле функционального блока, но не в методе функционального блока.
На рисунке 21 показаны примеры использования SUPER():
Рисунок 21 — Наследование тела функционального блока с SUPER() (пример)
6.6.7.2.10 OVERRIDE (переопределение метода)
Тип порожденного функционального блока может переопределять (заменять) один или более унаследованных методов собственной реализацией метода.
6.6.7.2.11 FINAL для функционального блока и методов
Метод со спецификатором FINAL не может быть переопределен.
Функциональный блок со спецификатором FINAL не может быть базовым функциональным блоком.
6.6.7.3 Динамическое связывание имен (OVERRIDE)
Связывание имен — это ассоциация имени метода или имени функционального блока с реализацией метода или функционального блока. Оно используется как определено в 6.6.5.6 для методов и функциональных блоков.
6.6.7.4 Вызов метода из собственного и базового FB (THIS, SUPER) и полиморфизм
Для доступа к методу, определенному внутри и снаружи функционального блока используются ключевые слова THIS и SUPER.
6.6.7.5 Абстрактный функциональный блок и абстрактный метод
Модификатор ABSTRACT может также использоваться с функциональными блоками. Реализация этих свойств определяется разработчиком.
6.6.7.6 Спецификаторы доступа (PROTECTED, PUBLIC, PRIVATE, INTERNAL) к методу
Для каждого метода определяется, откуда разрешен вызов метода, как это определено для классов.
6.6.7.7 Спецификаторы доступа к переменной (PROTECTED, PUBLIC, PRIVATE, INTERNAL)
Для секции VAR определяется, откуда разрешен доступ к переменным секции, как определено это для классов.
Доступ к входным и выходным переменным неявно определен как общий (PUBLIC), поэтому спецификатор доступа в секциях входных и выходных переменных не используется. Выходные переменные неявно доступны только для чтения. Входные-выходные переменные могут использоваться только в теле функционального блока и в операторе вызова. Доступ к переменным секции VAR_EXTERNAL всегда неявно является защищенным (PROTECTED); поэтому объявление данных переменных не использует спецификатора доступа.
6.6.8 Полиморфизм
6.6.8.1 Общие положения
Существует четыре случая, где проявляется полиморфизм, они показаны в 6.6.8.2, 6.6.8.3, 6.6.8.4 и 6.6.8.5.
6.6.8.2 Полиморфизм в интерфейсе
Так как интерфейс нельзя инстанцировать, только порожденные типы могут присваиваться ссылке на интерфейс. Таким образом, любой вызов метода через ссылку на интерфейс представляет собой динамическое связывание.
6.6.8.3 Полиморфизм в секции VAR_IN_OUT
Входным-выходным переменным типа может присваиваться тип порожденного функционального блока, если тип порожденного функционального блока не имеет дополнительных входных-выходных переменных. Разработчик определяет, может ли присваиваться экземпляр типа порожденного функционального блока с дополнительными входными-выходными переменными.
Таким образом, вызов функционального блока и вызов методов функционального блока через экземпляр секции VAR_IN_OUT является случаем динамического связывания.
Пример 1 — Динамическое связывание вызовов функционального блока
Если порожденный блок добавил входные-выходные переменные, то динамическое связывание вызова функционального блока должно приводить к INDIRECT_3 в вычислении неназначенной входной-выходной переменной с и вызывать ошибку периода выполнения. Следовательно, присваивание экземпляра порожденных функциональных блоков является ошибкой.
CLASS LIGHTROOM
VAR LIGHT: BOOL; END_VAR
METHOD PUBLIC SET_DAYTIME
VAR_INPUT: DAYTIME: BOOL; END_VAR
LIGHT:= NOT(DAYTIME);
END_METHOD
END_CLASS
CLASS LIGHT2ROOM EXTENDS LIGHTROOM VAR LIGHT2: BOOL; END_VAR // Вторая переменная light METHOD PUBLIC OVERRIDE SET_DAYTIME VAR_INPUT: DAYTIME: BOOL; END_VAR SUPER.SET_DAYTIME(DAYTIME); // Вызов LIGHTROOM.SET_DAYTIME LIGHT2:= NOT(DAYTIME); END_METHOD END_CLASS
FUNCTION_BLOCK ROOM_CTRL VAR_IN_OUT RM: LIGHTROOM; END_VAR VAR_EXTERNAL Actual_TOD: TOD; END_VAR // Определение глобального времени // В этом случае функциональный блок для вызова динамически связан // RM может ссылаться на порожденный класс! RM.SET_DAYTIME(DAYTIME:= (Actual_TOD <= TOD#20:15) AND (Actual_TOD >= TOD#6:00)); END_FUNCTION_BLOCK
// Использование полиморфизма и динамического связывания со ссылкой
PROGRAM D VAR MyRoom1: LIGHTROOM; MyRoom2: LIGHT2ROOM; My_Room_Ctrl: ROOM_CTRL; END_VAR
My_Room_Ctrl(RM:= MyRoom1);
My_Room_Ctrl(RM:= MyRoom2);
END_PROGRAM;
6.6.8.4 Полиморфизм со ссылкой
Пример производного типа может быть назначен для ссылки на базовый класс.
Переменная, имеющая тип, может быть назначена как ссылка на производный тип функционального блока, если производный тип функционального блока не имеет дополнительных входных-выходных переменных. Разработчик определяет, будет ли назначаться ссылка на производный тип функционального блока с дополнительными входными-выходными переменными.
Таким образом, вызов функционального блока и вызов методов функционального блока посредством разыменования ссылки представляют собой случаи динамического связывания.
Пример 1 — Альтернативная реализация примера lightroom
FUNCTION_BLOCK LIGHTROOM VAR LIGHT: BOOL; END_VAR VAR_INPUT: DAYTIME: BOOL; END_VAR LIGHT:= NOT(DAYTIME); END_FUNCTION_BLOCK
FUNCTION_BLOCK LIGHT2ROOM EXTENDS LIGHTROOM
VAR LIGHT2: BOOL; END_VAR // Дополнительное освещение
SUPER(); // Вызов LIGHTROOM
LIGHT2:= NOT(DAYTIME);
END_FUNCTION_BLOCK
FUNCTION_BLOCK ROOM_CTRL
VAR_INPUT RM: REF_TO LIGHTROOM; END_VAR
VAR_EXTERNAL Actual_TOD: TOD; END_VAR // Определение глобального времени
// в этом случае, функциональный блок для вызова динамически связанного
// RM может относиться к производному типу функционального блока!
IF RM <> NULL THEN
RM 
.DAYTIME:= (Actual_TOD <= TOD#20:15) AND (Actual_TOD >= TOD#6:00));
END_IF
END_FUNCTION_BLOCK
// Использование полиморфизма и динамического связывания со ссылкой
PROGRAM D
VAR
MyRoom1: LIGHTROOM; // см. выше
MyRoom2: LIGHT2ROOM; // см. выше
My_Room_Ctrl: ROOM_CTRL; // см. выше
END_VAR
My_Room_Ctrl(RM:= REF(MyRoom1));
My_Room_Ctrl(RM:= REF(MyRoom2));
END_PROGRAM;
6.6.8.5 Полиморфизм с THIS
Во время выполнения программы THIS может содержать ссылку на текущий тип функционального блока или на все его производные типы функциональных блоков. Таким образом, любой вызов метода функционального блока с использованием THIS — это случай динамического связывания.
Примечание - При особых обстоятельствах, например, если тип или метод функционального блока объявлен как FINAL, или отсутствуют производные типы функциональных блоков, то ссылка или THIS могут быть полностью определены в период компиляции. В данном случае нет необходимости в динамическом связывании.
6.7 Элементы последовательной функциональной схемы (SFC)
6.7.1 Общие положения
Подраздел 6.7 определяет элементы последовательной функциональной схемы (SFC) для использования в структурировании внутренней организации программного компонента программируемого контроллера, записанные в одном из языков, определенных в настоящем стандарте, для цели выполнения функций последовательного управления. Определения в подразделе 6.7 приведены из МЭК 60848 с изменениями, необходимыми для того, чтобы преобразовать представления из документального стандарта в набор элементов реализации управления для программного компонента программируемого контроллера.
Элементы SFC обеспечивают средства разбиения программного компонента программируемого контроллера на набор шагов и переходов, соединенных между собой направленными связями. С каждым шагом связан набор действий, а с каждым переходом связано условие перехода.
Поскольку элементы SFC нуждаются в сохранении информации о состоянии, программные компоненты, которые могут быть структурированы с использованием таких элементов, представляют собой функциональные блоки и программы.
Если какая-либо часть программного компонента разбивается на элементы SFC, то программный компонент в целом также подвергается разбиению. Если разбиение SFC для программного компонента не предусмотрено, то программный блок в целом рассматривается как одиночное действие, которое исполняется под управлением вызывающего объекта.
6.7.2 Шаги
Шаг представляет ситуацию, в которой поведение программного компонента относительно его входов и выходов следует набору правил, определяемых связанными действиями шага. Шаг может быть активным или неактивным. В любой заданный момент состояние программного компонента определяется набором активных шагов и значений их внутренних и внешних переменных.
Как показано в таблице 54 шаг графически представляется блоком, содержащим имя шага в форме идентификатора или текстуально с помощью конструкции STEP...END_STEP. Направленная в шаг связь (связи) графически представляется вертикальной линией, присоединенной к верху шага. Направленная из шага связь (связи) графически представляется вертикальной линией, присоединенной к низу шага. Как альтернатива, направленные связи представляются в текстовом виде с помощью конструкции TRANSITION... END_TRANSITION.
| Номер | Описание | Представление |
| 1a | Шаг — графическая форма с направленными связями |  |
| 1b | Начальный шаг — графическая форма с направленной связью |  |
| 2a | Шаг — текстовая форма без направленных связей | STEP ***: (* Тело шага *) END_STEP |
| 2b | Начальный шаг — текстовая форма без направленных связей | INITIAL_STEP ***: (* Тело шага *) END_STEP |
| 3a a | Флаг шага — общая форма ***.X = BOOL#1 когда *** активно, в противном случае BOOL#0 | ***.X |
| 3b a | Флаг шага — непосредственное присоединение логической переменной ***.X к правой стороне шага |  |
| 4 a | Истекшее время шага — общая форма ***.T = переменная типа TIME | ***.T |
| Примечание 1 — Верхняя направленная связь к начальному шагу не представлена, если у нее нет предшественников. Примечание 2 — *** = имя шага. | ||
| a Если свойство 3a, 3b или 4 поддерживается, то возникает ошибка, если программа пользователя пытается изменить связанную переменную. Например, если S4 — имя шага, тогда следующие утверждения будут ошибками в языке ST, определенном в подразделе 7.3: S4.X:= 1; (* ошибка *) S4.T:= t#100ms; (* ошибка *) | ||
Флаг шага (активное или неактивное состояние шага) представляется логическим значением элемента логической структуры ***.X, где *** — имя шага, как показано в таблице 54. Эта логическая переменная имеет значение 1, когда соответствующий шаг активен, и значение 0, когда он неактивен. Состояние этой переменной доступно для графического соединения в правой части шага, как показано в таблице 54.
Аналогично, истекшее время ***.T с момента начала шага представляется структурным элементом типа TIME, как показано в таблице 54. Когда шаг деактивирован, значение истекшего времени шага остается на том значении, которое оно имело, когда шаг был деактивирован. Когда шаг активирован, значение истекшего времени шага сбрасывается в t#0s.
Область действия имен шага, флагов шага и времен шага является локальной для программного компонента, в котором появляются шаги.
Начальное состояние программного компонента представлено начальными значениями его внутренних и выходных переменных, и его набором начальных шагов, т.е. шагов, которые первоначально активны. Каждая сеть SFC, или ее текстовый эквивалент, имеет ровно один начальный шаг.
Начальный шаг графически изображается с двойными линиями для границ. Когда для графического представления используется набор символов, установленный в 6.1.1, начальный шаг должен быть изображен так, как показано в таблице 54.
Для инициализации системы начальное истекшее время по умолчанию для шагов — t#0s, а начальное состояние по умолчанию равно BOOL#0 для обычных шагов и BOOL#1 для начальных шагов. Однако когда экземпляр функционального блока или программы объявляется как сохраняемый для экземпляра, состояния и истекшие времена (если поддерживаются) всех шагов, содержащихся в программе или функциональном блоке, должны рассматриваться как сохраняемые для инициализации системы.
Максимальное число шагов на SFC и точность истекшего времени шага зависят от реализации.
-
программа пользователя предпринимает попытки присвоить значение непосредственно состоянию шага или времени шага.
6.7.3 Переходы
Переход представляет условие, в соответствии с которым управление переходит от одного или большего числа шагов, предшествующих переходу, к одному или большему числу последующих шагов вдоль соответствующей направленной связи. Переход представляется горизонтальной линией поперек вертикальной направленной связи.
Направление эволюции, в соответствии в направленными связями, — от низа предшествующего шага (шагов) к верху последующего шага (шагов).
Каждый переход должен иметь связанное условие перехода, которое представляет собой результат оценки одиночного логического выражения. Условие перехода, которое всегда истинно, должно быть представлено символом 1 или ключевым словом TRUE.
Условие перехода может быть связано с переходом с помощью одного из следующих средств, как показано в таблице 55:
a) помещение соответствующего логического выражения на языке ST физически или логически рядом с вертикальной направленной связью;
b) посредством сети релейно-контактных схем на языке LD физически или логически рядом с вертикальной направленной связью;
c) посредством сети на языке FBD, определенном в 8.3, физически или логически рядом с вертикальной направленной связью;
d) посредством сети LD или FBD, выходы которой пересекают вертикальную направленную связь через соединитель;
e) за счет конструкции TRANSITION...END_TRANSITION с использованием языка ST. Конструкция должна включать:
- ключевые слова TRANSITION FROM с последующим именем предшествующего шага (или, если имеется более одного предшественника, с перечнем предшествующих шагов в скобках);
- ключевое слово TO, за которым следует имя следующего шага (или, если имеется более одного преемника, перечень имен следующих шагов в скобках);
- оператор присваивания «:=», за которым следует логическое выражение в языке ST, определяющее условие перехода;
- ключевое слово завершения END_TRANSITION;
f) с помощью конструкции TRANSITION...END_TRANSITION с использованием языка IL. Она должна включать:
- ключевые слова TRANSITION FROM, за которыми следует имя предшествующего шага (или, если имеется более одного предшественника, перечень имен предшествующих шагов в скобках), за которым следует двоеточие «:»;
- ключевое слово TO, за которым следует имя шага последующего шага (или, если имеется более одного преемника, перечень последующих шагов в скобках);
- начиная с новой строки, перечень инструкций на языке IL, результат оценки которых определяет условие перехода;
g) использованием имени перехода в форме идентификатора справа от направленной связи. Данный идентификатор должен относиться к конструкции TRANSITION...END_TRANSITION, определяющей один из следующих объектов, оценка которых приведет к присваиванию логического значения переменной, обозначенной именем перехода:
- на языке LD или FBD;
- перечень инструкций на языке IL;
- присваивание логического выражения на языке ST.
Область действия имени перехода должна быть локальной для программного модуля, в котором расположен переход.
Ошибка возникает, если во время оценки условия перехода появляется какой-либо побочный эффект (например, назначение значения переменной, кроме имени перехода).
Максимальное число переходов на SFC и на шаг определяется разработчиком.
| Номер | Описание | Пример | |
| 1 a | Условие перехода на языке ST, расположенное физически или логически рядом с переходом |  | |
| 2 a | Условие перехода на языке LD, расположенное физически или логически рядом с переходом |  | |
| 3 a | Условие перехода на языке FBD, расположенное физически или логически рядом с переходом |  | |
| 4 a | Использование соединителя |  | |
| 5 a | Условие перехода на языке LD |  | |
| 6 a | Условие перехода на языке FBD |  | |
| 7 b | Текстовый эквивалент свойства 1 на языке ST | STEP STEP7: END_STEP TRANSITION FROM STEP7 TO STEP8 := bvar1 & bvar2; END_TRANSITION STEP STEP8: END_STEP | |
| 8 b | Текстовый эквивалент свойства 1 на языке IL | STEP STEP7: END_STEP TRANSITION FROM STEP7 TO STEP 8: | |
| LD | bvar1 | ||
| AND | bvar2 | ||
| END_TRANSITION STEP STEP8: END_STEP | |||
| 9 a | Использование имени перехода |  | |
| 10 a | Условие перехода на языке LD |  | |
| 11 a | Условие перехода на языке FBD |  | |
| 12 b | Условие перехода на языке IL | TRANSITION TRAN78 FROM STEP7 TO STEP8: | |
| LD | bvar1 | ||
| AND | bvar2 | ||
| END_TRANSITION | |||
| 13 b | Условие перехода на языке ST | TRANSITION TRAN78 FROM STEP7 TO STEP8 := bvar1 & bvar2; END_TRANSITION | |
| a Если свойство 1 таблицы 54 поддерживается, то поддерживается одно или более свойств 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10 или 11 настоящей таблицы. b Если свойство 2 таблицы 54 поддерживается, то поддерживается одно или более свойств 7, 8, 12 или 13 настоящей таблицы. | |||
6.7.4 Действия
6.7.4.1 Общие положения
Действие может быть логической переменной, совокупностью команд на языке IL, совокупностью операторов на языке ST, совокупностью цепей на языке LD, совокупностью сетей на языке FBD или организованной последовательной функциональной схемой (SFC).
Действие описывается посредством одного или большего числа механизмов, определенных в 6.7.4.1 и связывается с шагами с помощью тел текстовых шагов или графических блоков действий. Управление действиями выражается классификаторами действий.
Ошибка возникает, если значение логической переменной, используемое как имя действия, изменяется любым способом, кроме как имя одного или более действий в одной и той же SFC.
Реализация программируемого контроллера, который поддерживает элементы SFC, должна обеспечивать один или более механизмов, определяемых в таблице 56, для объявления действий. Область видимости объявления действия является локальной для программного компонента, содержащего описание.
6.7.4.2 Объявление
С каждым шагом должно быть связано нулевое или большее число действий. Шаг, содержащий нуль связанных действий, должен рассматриваться как имеющий функцию WAIT, то есть ожидающий, когда последующее условие перехода станет истинным.
| Номер | Описание a, b | Пример | ||
| 1 | Любая логическая переменная, описанная в блоке VAR или VAR_OUTPUT или их графические эквиваленты могут быть действием | |||
| 2l | Графическое описание на языке LD |  | ||
| 2s | Включение элементов SFC в действие |  | ||
| 2f | Графическое описание на языке FBD |  | ||
| 3s | Текстовое описание на языке ST | ACTION ACTION_4: bOut1:= bvar1 & bvar2 & S8.X; FF28(S1:= (C<D)); bOut2:= FF28.Q; END_ACTION | ||
| 3i | Текстовое описание на языке IL | ACTION | ACTION_4: LD | S8.X |
| AND | bvar1 | |||
| AND | bvar2 | |||
| ST | bOut1 | |||
| LD | C | |||
| LT | D | |||
| S1 | FF28 | |||
| LD | FF28.Q | |||
| ST | bOut2 | |||
| END_ACTION | ||||
| Примечание — Флаг шага S8.X использован в этих примерах для получения желаемого результата такого, как в случае, когда S8 деактивирован, bOut2:= 0. | ||||
| a Если свойство 1 таблицы 54 поддерживается, то должно поддерживаться одно или более свойств в настоящей таблице, или свойство 4 таблицы 57. b Если свойство 2 таблицы 54 поддерживается, то должно поддерживаться одно или более свойств 1, 3s или 3i из настоящей таблицы. | ||||
6.7.4.3 Связь с шагами
Реализация программируемого контроллера, который поддерживает элементы SFC, предоставляет один или более механизмов, определяемых в таблице 57, для связи действий с шагами. Максимальное число блоков действий на шаг определяется реализацией.
| Номер | Описание | Пример |
| 1 | Блок действия, расположенный физически или логически рядом и с шагом |  |
| 2 | Сцепленные блоки действия, расположенные физически или логически рядом с шагом |  |
| 3 | Текстовое тело шага | STEP S8: ACTION_1 (L,t#10s,DN1); ACTION_2(P); ACTION_3(N); END_STEP |
| 4 a | Поле «d» блока действия |  |
| a Когда используется свойство 4, то соответствующее имя действия не может быть использовано в любом другом блоке действия. | ||
6.7.4.4 Блоки действий
Как показано в таблице 58, блок действия — это графический элемент для сочетания логической переменной с одним из классификаторов действий для получения разрешающего условия в соответствии с правилами для связанного действия.
| Номер | Описание | Графическая форма/пример |
| 1 a | «a»: Классификатор в соответствии с 6.7.4.5 |  |
| 2 | «b»: Имя действия | |
| 3 b | «c»: Логические «индикаторные» переменные (не рекомендуется) | |
| «d»: Действие использует: | - | |
| 4i | язык IL | |
| 4s | язык ST | |
| 4l | язык LD | |
| 4f | язык FBD | |
| 5l | Использование блоков действий в языке LD |  |
| 5f | Использование блоков действий в языке FBD |  |
| a Поле «a» может быть пропущено, когда классификатор равен «N». b Поле «c» может быть пропущено, когда индикаторная переменная не используется. | ||
Блок действия предоставляет средства опционального задания логических «индикаторных» переменных, указанных полем «c» в таблице 58, которые могут быть установлены заданным действием для индикации его завершения, ожидания, условий ошибки и т.д. Если поле «c» отсутствует, а поле «b» определяет, что действие должно быть логической переменной, то эта переменная интерпретируется как переменная «c», при необходимости. Если поле «c» не определено, а поле «b» не определяет логическую переменную, то значение «индикаторной» переменной всегда считается равным FALSE.
Когда блоки действий сцеплены графически, как показано в таблице 57, такие конкатенации могут иметь несколько «индикаторных» переменных, но имеют только одну общую логическую входную переменную, которая одновременно действует на все сцепленные блоки.
Использование «индикаторной» переменной не рекомендуется.
Помимо того, что блок действия связан с шагом, он может использоваться как графический элемент в языках LD или FBD.
6.7.4.5 Классификаторы действий
Классификатор действия связан с каждой связью шага/действия или с каждым событием блока действий. Значение этого классификатора должно быть одним из значений, перечисленных в таблице 59. Кроме того, классификаторы L, D, SD, DS и SL должны иметь связанную продолжительность времени типа TIME.
6.7.4.6 Управление действием
Управление действиями функционально эквивалентно применению следующих правил:
a) С каждым действием был связан функциональный эквивалент экземпляра функционального блока ACTION_CONTROL, определенного на рисунках 22 и 23. Если действие объявлено как логическая переменная, то выход Q этого блока представляет собой состояние этой логической переменной. Если действие объявлено как совокупность операторов или сетей, то эта совокупность должна выполняться непрерывно, пока выход A (активации) функционального блока ACTION_CONTROL поддерживается равным BOOL#1. В этом случае состояние выхода Q (называемое «флагом действия») доступно в пределах действия чтением доступной только для чтения логической переменной, которая имеет форму ссылки на выход Q экземпляра функционального блока, имя экземпляра которого совпадает с именем соответствующего действия, например, ACTION1.Q.
Разработчик может выбрать более простую реализацию, как показано на рисунке 23 b). В этом случае, если действие объявлено как совокупность операторов или сетей, то эта совокупность должна исполняться непрерывно, пока выход Q функционального блока ACTION_CONTROL поддерживает значение BOOL#1. В любом случае разработчик определяет, какое из свойств таблицы 60 поддерживается.
Примечание 1 — Условие Q=FALSE обычно используется действием для определения того, что оно выполняется получением конечного результата во время его текущей активации.
Примечание 2 — Значение Q равно FALSE во время выполнения действий, вызванных классификаторами P0 и P1.
Примечание 3 — Значение A равно TRUE только для одного выполнения действия, вызванного классификатором P1 или P0. Для всех других классификаторов A должно быть истинным для одного дополнительного выполнения после заднего фронта Q.
Примечание 4 — Доступ к функциональному эквиваленту выходов Q или A функционального блока ACTION_CONTROL снаружи относительно связанного действия определяется разработчиком;
b) Логический вход в блок ACTION_CONTROL для действия должен быть заявлен как связанный с шагом или с блоком действия, если соответствующий классификатор эквивалентен имени входа (N, R, S, L, D, P, P0, P1, SD, DS или SL). Связь заявляется, как активная, если связанный шаг является активным, или если вход связанного блока действия имеет значение BOOL#1. Активные связи действия эквивалентны набору активных связей всех входов с его функциональным блоком ACTION_CONTROL.
Логический вход в блок ACTION_CONTROL должен иметь значение BOOL#1, если он имеет, по меньшей мере, одну активную связь, и значение BOOL#0 в противном случае;
c) Значением входа T в блок ACTION_CONTROL является доля продолжительности связанного со временем классификатора (L, D, SD, DS или SL) активной связи. Если такая связь не существует, значением входа T должно быть t#0s;
d) Ошибка возникает, если выполняется одно или более из следующих условий:
- более одной активной связи действия имеет квалификатор времени (L, D, SD, DS или SL);
- вход SD в блок ACTION_CONTROL имеет значение BOOL#1, когда выход Q1 его блока SL_FF имеет значение BOOL#1;
- вход SL в блок ACTION_CONTROL имеет значение BOOL#1, когда выход Q1 его блока SD_FF имеет значение BOOL#1;
e) Не требуется реализации собственно блока ACTION_CONTROL, а требуется только, чтобы управление действиями было эквивалентно предшествующим правилам. Как показано на рисунке 24, необходимо реализовывать только те части управления действием, которые соответствуют конкретному действию. В частности, следует отметить, что простой функции MOVE (:=) и функции логического OR достаточно для управления действиями логической переменной, если связи последней имеют только классификаторы «N».
На рисунках 22 и 23 приведена сводка интерфейса параметров и тело функционального блока ACTION_CONTROL. На рисунке 24 приведен пример управления действием.
b) Без логики «завершающего сканирования»
Рисунок 22 — Функциональный блок ACTION_CONTROL — Внешний
интерфейс (сводка)
a) Тело с логикой «завершающего сканирования»
b) Тело без логики «завершающего сканирования»
Примечание 1 — Экземпляры таких типов функционального блока не видимы для пользователя.
Примечание 2 — Внешние интерфейсы таких типов функционального блока приведены выше.
(обзор)
Примечание - В данном примере не показана полная сеть SFC и ее соответствующие объявления.
Рисунок 24 — Управление действием (пример)
Два возможных свойства управления действием приведены в таблице 60.
Свойства управлением действием
| Номер | Описание | Ссылка |
| 1 | С завершающим сканированием | в соответствии с рисунком 22 a) и рисунком 23 a) |
| 2 | Без завершающего сканирования | в соответствии с рисунком 22 b) и рисунком 23 b) |
| Данные свойства являются взаимно исключающими, т.е. в заданной реализации SFC будет поддерживаться только одно из них. | ||
6.7.5 Правила эволюции
Начальная ситуация сети SFC характеризуется начальным шагом, который находится в активном состоянии при инициализации программы или функционального блока, содержащего сеть.
Эволюции активных состояний шагов должны происходить вдоль направленных связей, когда они вызваны очисткой одного или большего числа переходов.
Переход разрешен, когда все предшествующие шаги, присоединенные к соответствующему символу перехода направленными связями, являются активными. Пересечение перехода происходит, когда переход разрешен и когда соответствующее условие перехода является истинным.
Очистка перехода вызывает деактивацию (или «сброс») всех непосредственно предшествующих шагов, соединенных с соответствующим символом перехода направленными связями, с последующей активацией всех непосредственно последующих шагов.
Изменение шаг/переход и переход/шаг всегда должно поддерживаться в соединениях элементов SFC, то есть:
- два шага никогда не должны быть связаны непосредственно; они всегда должны разделяться переходом;
- два перехода никогда не должны быть связаны непосредственно; они всегда должны разделяться шагом.
Когда очистка перехода приводит к активации нескольких шагов одновременно, то последовательности, к которым принадлежат такие шаги, называются параллельными последовательностями. После их параллельной активации, эволюция таких последовательностей становится независимой. Чтобы подчеркнуть особый характер таких конструкций, дивергенция и конвергенция параллельных последовательностей обозначается двойной горизонтальной линией.
Ошибка возникнет, если имеется возможность того, что неприоритетные переходы в разветвлении выбора, как показано в свойстве 2a таблицы 61, одновременно являются истинными. Пользователь может предпринять меры предосторожности, чтобы избежать этой ошибки, как показано в свойствах 2b и 2c таблицы 61.
Синтаксис и семантика разрешенных комбинаций шагов и переходов определены в таблице 61.
Время очистки перехода теоретически может считаться пренебрежительно малым, но оно никогда не будет равно нулю. На практике время очистки будет обусловлено реализацией программируемого контроллера. По той же причине длительность активности шага никогда не может рассматриваться равной нулю.
Несколько переходов, которые могут быть очищены параллельно, должны очищаться параллельно, в пределах временных ограничений реализации конкретного программируемого контроллера и ограничений по приоритету, определенных в таблице 61.
Испытание условия (условий) перехода преемника активного шага не выполнятся до тех пор, пока влияния активации шага не распространятся по программному компоненту, в которой описывается шаг.
Рисунок 25 демонстрирует применение данных правил. На этом рисунке активное состояние шага указано присутствием звездочки «*» в соответствующем блоке. Это примечание используется только для иллюстрации, и не является обязательным свойством языка.
Применение правил, приведенных в этом подразделе, не может предотвратить формулировку «небезопасных» SFC, таких как приведенная на рисунке 26 a), которая может продемонстрировать неконтролируемое распространение маркеров. Аналогично, применение этих правил не может предотвратить формулировку «недосягаемых» SFCs, таких как приведенная на рисунке 26 b), которая может проявлять «замкнутое» поведение. Система программируемого контроллера рассматривает наличие таких условий как ошибку.
Максимально допустимая ширина конструкций «дивергенции» и «конвергенции» в таблице 61 определяется разработчиком.
Эволюция последовательности (графическая форма)
| Номер | Описание | Объяснение | Пример |
|---|---|---|---|
| 1 | Простая последовательность | Изменение шаг — переход повторяется последовательно |  Эволюция от шага S3 к шагу S4 происходит, если и только если шаг S3 находится в активном состоянии, а условие перехода с равно TRUE |
| 2a | Дивергенция последовательности с приоритетом слева направо | Выбор между несколькими последовательностями представлен как несколько символов перехода под горизонтальной линией, поскольку имеются различные возможные эволюции. Звездочка обозначает приоритет оценок перехода слева направо |  Эволюция происходит от S5 к S6, если S5 активен, а условие перехода «e» равно TRUE (независимо от значения «f»), или от S5 до S8, только если S5 активен, и «f» равно TRUE, а «e» равно FALSE |
| 2b | Дивергенция последовательности с нумерованными ветвями | Звездочка «*», за которой следуют нумерованные ветви, указывает на определяемый пользователем приоритет оценки перехода, причем ветвь с наименьшим номером имеет наивысший приоритет |  Эволюция происходит от S5 к S8, если S5 активен, а условие перехода «f» равно TRUE (независимо от значения «e»), или от S5 к S6, только если S5 активен и «e» равно TRUE, а «f» равно FALSE |
| 2c | Дивергенция последовательности со взаимным исключением | Присоединение («+») ветви указывает, что пользователь будет гарантировать, что условия перехода являются взаимно исключающими |  Эволюция происходит от S5 к S6, если S5 активен, а условие перехода — это TRUE, или от S5 к S8, только если S5 активен, и «e» равно FALSE, а «f» равно TRUE |
| 3 | Конвергенция последовательности | Завершение выбора последовательности представлено как несколько символов перехода над горизонтальной линией, поскольку здесь имеются пути выбора, которые должны быть завершены |  Эволюция происходит от S7 к S10, если S7 активен, а условие перехода «h» равно TRUE, или от S9 к S10, если S9 — активен, а «j» равно TRUE |
| 4a | Параллельная дивергенция после одиночного перехода | Двойной горизонтальной линии синхронизации может предшествовать условие одиночного перехода |  Эволюция происходит от S11 к S12, S14, если S11 активен, а условие перехода «b», связанное с обычным переходом, равно TRUE После параллельной активации S12, S14 и т.д. эволюция каждой последовательности продолжается независимо |
| 4b | Параллельная дивергенция после конверсии | Двойной горизонтальной линии синхронизации может предшествовать конвергенция выбора последовательности |  Эволюция происходит к шагам S3, S6 и S7, если S2 активен, а переход T2 равен TRUE или S5 активен, а переход T6 равен TRUE |
| 4c | Параллельная конвергенция перед одним переходом | За двойными линиями параллельной конвергенции может следовать одиночный переход |  Эволюция происходит от S13, S15, ... к S16 только в случае, если все приведенные выше шаги, присоединенные к двойной горизонтальной линии, активны, а условие перехода «d», связанное с общим переходом равно TRUE |
| 4d | Параллельная конвергенция перед выбором последовательности | За двойными линиями параллельной конвергенции может следовать дивергенция выбора последовательности |  Эволюция происходит от S5, S4 и S3 к одному из шагов S6, S7 или S8, только в случае, если все приведенные выше шаги, присоединенные к двойной горизонтальной линии, активны, а условие перехода T2, T5 или T6 равно TRUE, соответственно |
| 5a, b, c | Пропуск последовательности | «Пропуск последовательности» — это особый случай выбора последовательности, (свойство 2), в которой одна или более ветвей не содержат шагов. Свойства 5a, 5b и 5c соответствуют опциям, заданным в свойствах 2a, 2b представления заданным свойствами 2a, 2b и 2c, соответственно |  (показано свойство 5a) Эволюция происходит от S30 к S33, если «a» равно FALSE, а «d» — это TRUE, равно TRUE, то есть последовательность (S31, S32) будет пропущена |
| 6a, b, c | Цикл последовательности | «Цикл последовательности» — это особый случай выбора последовательности (свойство 2), в которой одна или большее число ветвей возвращается к предшествующему шагу. Свойства 6a, 6b и 6c относятся к опциям представления, заданным в свойствах 2a, 2b и 2c соответственно |  (показано свойство 6a) Эволюция происходит от S32 к S31, если «c» равно FALSE, а «d» равно TRUE, т.е. последовательность (S31, S32) должна быть повторена |
| 7 | Стрелки направления | Если это необходимо для ясности, символ «<» набора символов, определенного в 6.1.1, может использоваться для того, чтобы указывать поток управления справа налево, а символ «>», чтобы представлять поток управления слева направо Если используется данное свойство, соответствующий символ должен быть расположен между двумя символами «-», то есть в последовательности символов «-<-» или «->-», как показано в соответствующем примере |
 |
a) Переход не разрешен (см. примечание 2)
b) Переход разрешен, но не очищен (X = 0)
Примечание 1 — На данном рисунке активное состояние шага обозначено звездочкой «*» в соответствующем блоке. Данное примечание используется только для иллюстрации и не является обязательным свойством языка.
Примечание 2 — В случае a) значение логической переменной X может быть как TRUE, так и FALSE.
Рисунок 25 — Эволюция SFC (правила)
a) Ошибка SFC: «небезопасная» SFC
Рисунок 26 — Ошибки SFC (пример)
6.8 Элементы конфигурации
6.8.1 Общие положения
Конфигурация состоит из ресурсов, задач (которые определены внутри ресурсов), глобальных переменных, путей доступа и специфичных инициализаций экземпляра. Каждый из этих элементов подробно определен в подразделе 6.8.
Графический пример простой конфигурации приведен на рисунке 27. Скелетные описания для соответствующих функциональных блоков и программ приведены на рисунке 27 b). Объявление примера на рисунке 27 приведено на рисунке 28.
b) Объявления скелетного функционального блока и программы
В таблице 62 перечислены свойства языка для объявления конфигураций, ресурсов, глобальных переменных, путей доступа и специфических инициализаций экземпляра.
Рисунок 27 представляет примеры свойств TASK, соответствующих конфигурации экземпляра, приведенной на рисунке 27 a) и поддерживающих описания, приведенные на рисунке 27 b).
Классификатор ON в конструкции RESOURCE...ON...END_RESOURCE используется, чтобы указать тип «функции обработки информации» и ее функций «интерфейса человек-машина» и «интерфейса датчика и привода», на основе которых реализуется ресурс и его связанные программы и задачи. Разработчик обеспечивает библиотеку ресурсов таких элементов, как показанные на рисунке 3. С каждым элементом этой библиотеки связан идентификатор (имя типа ресурса) для использования в объявлении ресурса.
Примечание 1 — Конструкция RESOURCE...ON...END_RESOURCE в конфигурации с одним ресурсом не требуется.
Область действия секции VAR_GLOBAL ограничивается конфигурацией или ресурсом, в котором она описана, за исключением того, что путь доступа может быть объявлен для глобальной переменной в ресурсе с использованием свойства 10d из таблицы 62.
Конструкция VAR_ACCESS...END_VAR предоставляет средства задания имен переменных, которые можно использовать для дистанционного доступа некоторыми сервисами связи, определяемыми в МЭК 61131-5. Путь доступа связывает каждое такое имя переменной с глобальной переменной, прямо представленной переменной или любой входной, выходной или внутренней переменной программы или функционального блока.
Связь должна сопровождаться определением имени переменной с полной иерархической конкатенацией имен экземпляра, начиная с имени ресурса (если имеется), за которым следует имя экземпляра программы (если имеется), за которым следует имя (имена) экземпляра (экземпляров) функционального блока (если имеется). Имя переменной связывается в конце цепочки. Все имена в конкатенации должны быть разделены точками. Если такая переменная — это многоэлементная переменная (структура или массив), то путь доступа также может быть задан для элемента переменной.
Не должно быть возможно определить пути доступа к переменным, объявленным в секциях VAR_TEMP, VAR_EXTERNAL или VAR_IN_OUT.
Направление пути доступа задается как READ_WRITE или READ_ONLY, указывая, что сервисы связи могут как считывать, так и изменять значение переменной в первом случае, или только считывать, но не изменять значение во втором случае. Если направление не задано, то направление по умолчанию — READ_ONLY.
Доступ к переменным, объявленным как CONSTANT, и к входам функционального блока, которые внешне соединены с другими переменными, — READ_ONLY.
Примечание 2 — Эффект использования доступа READ_WVRITE для выходных переменных функционального блока определяется разработчиком.
Конструкция VAR_CONFIG...END_VAR предоставляет средства для присваивания конкретных расположений, зависящих от экземпляра, символически представленным переменным, которые назначены для соответствующей цели, с использованием отметки звездочки «*», или чтобы присваивания начальных значений, специфических для экземпляра, символически представленным переменным, или и для того и для другого.
Присваивание должно сопровождаться определением имени объекта для расположения или инициализации с полной иерархической конкатенацией имен экземпляров, начиная с имени ресурса (если имеется), за которым следует имя экземпляра программы (если имеется), за которым следует имя (имена) экземпляра (экземпляров) функционального блока (если имеется). Имя переменной для расположения или инициализации присоединяется в конце цепочки, за которой следует имя компонента структуры (если переменная структурирована). Все имена в конкатенации должны быть разделены точками. Присваивание расположения или присваивание начального значения следуют синтаксису и семантике.
Специфические для экземпляра начальные значения, предоставляемые конструкцией VAR_CONFIG...END_VAR, всегда имеют приоритет над специфическими для типа начальными значениями. Нельзя определять специфические для экземпляра инициализации для переменных, которые определены в объявлениях VAR_TEMP, VAR_EXTERNAL, VAR CONSTANT или VAR_IN_OUT.
Конфигурация и объявление ресурса
| Номер | Описание |
|---|---|
| 1 | CONFIGURATION...END_CONFIGURATION |
| 2 | VAR_GLOBAL...END_VAR внутри CONFIGURATION |
| 3 | RESOURCE...ON...END_RESOURCE |
| 4 | VAR_GLOBAL...END_VAR внутри RESOURCE |
| 5a | Периодическая TASK |
| 5b | Непериодическая TASK |
| 6a | WITH для PROGRAM со связанными задачами TASK |
| 6b | WITH для FUNCTION_BLOCK со связанными задачами TASK |
| 6c | PROGRAM без связанных задач TASK |
| 7 | Прямо представленные переменные в VAR_GLOBAL |
| 8a | Соединение прямо представленных переменных со входами PROGRAM |
| 8b | Соединение переменных GLOBAL со входами PROGRAM |
| 9a | Соединение выходов PROGRAM с прямо представленными переменными |
| 9b | Соединение выходов PROGRAM с переменными GLOBAL |
| 10a | VAR_ACCESS...END_VAR |
| 10b | Пути доступа к прямо представленным переменным |
| 10c | Пути доступа к входам PROGRAM |
| 10d | Пути доступа к переменным GLOBAL в RESOURCEs |
| 10e | Пути доступа к переменным GLOBAL в CONFIGURATIONs |
| 10f | Пути доступа к выходам PROGRAM |
| 10g | Пути доступа к внутренним переменным PROGRAM |
| 10h | Пути доступа к входам функционального блока |
| 10i | Пути доступа к выходам функционального блока |
| 11a | VAR_CONFIG...END_VAR к переменным Данное свойство поддерживается, если поддерживается свойство «частичное определение» с символом «*» в таблице 16 |
| 11b | VAR_CONFIG...END_VAR для компонент структур |
| 12a | VAR_GLOBAL CONSTANT в RESOURCE |
| 12b | VAR_GLOBAL CONSTANT в CONFIGURATION |
| 13a | VAR_EXTERNAL в RESOURCE |
| 13b | VAR_EXTERNAL CONSTANT в RESOURCE |
На следующем рисунке приведено объявление примера на рисунке 27.
| Код программы | использует свойство таблицы 62 |
| CONFIGURATION CELL_1 | 1 |
| VAR_GLOBAL w: UINT; END_VAR | 2 |
| RESOURCE STATION_1 ON PROCESSOR_TYPE_1 | 3 |
| VAR_GLOBAL z1: BYTE; END_VAR 4 | 4 |
| TASK SLOW_1 (INTERVAL:= t#20ms, PRIORITY:= 2); | 5a |
| TASK FAST_1 (INTERVAL:= t#10ms, PRIORITY:= 1); | 5a |
| PROGRAM P1 WITH SLOW_1: | 6a |
| F(x1:= %IX1.1); | 8a |
| PROGRAM P2: G(OUT1 => w, | 9b |
| FB1 WITH SLOW_1, | 6b |
| FB2 WITH FAST_1); | 6b |
| END_RESOURCE | 3 |
| RESOURCE STATION_2 ON PROCESSOR_TYPE_2 | 3 |
| VAR_GLOBAL z2 : BOOL; | 4 |
| AT %QW5: INT; | 7 |
| END_VAR | 4 |
| TASK PER_2(INTERVAL:= t#50ms, PRIORITY:= 2); | 5a |
| TASK INT_2(SINGLE:= z2, PRIORITY:= 1); | 5b |
| PROGRAM P1 WITH PER_2: | 6a |
| F(x1:= z2, x2:= w); | 8b |
| PROGRAM P4 WITH INT_2: | 6a |
| H(HOUT1 => %QW5, | 9a |
| FB1 WITH PER_2); | 6b |
| END_RESOURCE | 3 |
| VAR_ACCESS | 10a |
| ABLE : STATION_1.%IX1.1 : BOOL READ_ONLY; | 10b |
| BAKER : STATION_1.P1.x2 : UINT READ_WRITE; | 10c |
| CHARLIE : STATION_1.z1 : BYTE; | 10d |
| DOG : w : UINT READ_ONLY; | 10e |
| ALPHA : STATION_2.P1.y1 : BYTE READ_ONLY; | 10f |
| BETA : STATION_2.P4.HOUT1 : INT READ_ONLY; | 10f |
| GAMMA : STATION_2.z2 : BOOL READ_WRITE; | 10d |
| S1_COUNT : STATION_1.P1.COUNT : INT; | 10g |
| THETA : STATION_2.P4.FB2.d1 : BOOL READ_WRITE; | 10h |
| ZETA : STATION_2.P4.FB1.c1 : BOOL READ_ONLY; | 10i |
| OMEGA : STATION_2.P4.FB1.C3 : INT READ_WRITE; 10k | |
| END_VAR | 10a |
| VAR_CONFIG | 11 |
| STATION_1.P1.COUNT: INT:= 1; | |
| STATION_2.P1.COUNT: INT:= 100; | |
| STATION_1.P1.TIME1: TON:= (PT:= T#2.5s); | |
| STATION_2.P1.TIME1: TON:= (PT:= T#4.5s); | |
| STATION_2.P4.FB1.C2 AT %QB25: BYTE; | |
| END_VAR | |
| END_CONFIGURATION | 1 |
| Примечание 1 — Графическое и полуграфическое представление таких свойств допускается, но не входит в задачу настоящего стандарта. | |
Примечание 2 — Ошибка, если тип данных, объявленный в операторе VAR_ACCESS отличается от типа данных, объявленного для переменной в другом месте, например, если переменная BAKER объявлена как WORD в приведенных выше примерах.
6.8.2 Задачи
Для целей настоящего стандарта задача определяется как элемент управления выполнением, который способен вызывать, как на периодической основе, так и при появлении переднего фронта заданной логической переменной, выполнение набора программных компонентов, которые могут включать программы и функциональные блоки, экземпляры которых заданы в объявлении программ.
Максимальное число задач на ресурс и допустимый интервал между задачами определяются разработчиком.
Задачи и их связь с программными компонентами может быть представлена графически или текстуально с использованием конструкции WITH как показано в таблице 63, в виде части ресурсов внутри конфигураций. Задача неявно разрешается или блокируется связанным с ней ресурсом в соответствии с механизмами. Управление программными компонентами при разрешенных задачах подчиняется следующим правилам:
a) Связанные программные компоненты должны быть спланированы для выполнения при каждом переднем фронте на входного параметра SINGLE задачи;
b) Если входной параметр INTERVAL — ненулевой, то связанные программные компоненты назначаются для периодического выполнения через заданный интервал времени, пока входной параметр SINGLE остается нулевым (0). Если входной параметр INTERVAL равен нулю (значение по умолчанию), периодическое выполнение связанных программных компонентов происходить не будет;
c) Входной параметр PRIORITY задачи устанавливает приоритет планирования связанных программных модулей, где нуль (0) имеет наивысший приоритет, а более низкие приоритеты имеют последовательно большие цифровые значения. Как показано в таблице 63, приоритет программного компонента (т.е. приоритет связанной с ним задачи) может использоваться для планирования с приоритетами или без приоритетов:
- в планировании без приоритетов вычислительные возможности становятся доступными на ресурсе, когда завершается выполнение программного компонента или функции операционной системы. Когда вычислительные возможности доступны, программный компонент с наивысшим плановым приоритетом начинает выполнение. Если в ожидании имеется более одного программного компонента с наивысшим плановым приоритетом, то будет выполняться программный компонент с наибольшим временем ожидания и наивысшим плановым приоритетом;
- в планировании с приоритетом, когда программный компонент назначен, он прерывает выполнение программного компонента с более низким приоритетом на том же ресурсе, то есть выполнение компонента с более низким приоритетом может быть задержано до завершения выполнения компонента с более высоким приоритетом. Программный компонент не прерывает выполнение другого компонента с таким же или более высоким приоритетом. В зависимости от плановых приоритетов, программный компонент может не начать выполнение в спланированный момент. Однако в примерах, приведенных в таблице 63, все программные компоненты завершают работу в срок, то есть они заканчивают выполнение до того, как будут спланированы для повторного выполнения. Разработчик предоставляет информацию, позволяющую пользователю определить, должны ли выдерживаться все сроки выполнения в предлагаемой конфигурации;
d) Программа без связанной задачи будет иметь самый низкий приоритет в системе. Любая такая программа должна быть спланирована для выполнения после «пуска» ее ресурса и должна быть перепланирована для выполнения, как только ее выполнение заканчивается;
e) Когда экземпляр функционального блока связан с задачей, его выполнение должно происходить под исключительным управлением задачи, независимо от правил оценки программного компонента, в котором объявлен связанный с задачей функциональный блок;
f) Экземпляр функционального блока, который не прямо связан с задачей, будет следовать обычным правилам для порядка оценки элементов языка для программного компонента (который сам может находиться под управлением задачи), в котором объявлен экземпляр функционального блока.
Примечание 1 — Экземпляры класса не могут иметь связанной задачи.
Примечание 2 — Методы функционального блока или класса выполняются в программном компоненте, который они вызывают;
g) Выполнение функциональных блоков внутри программы должно быть синхронизировано, чтобы обеспечить достижение параллельности доступа к данным в соответствии со следующими правилами:
- если функциональный блок получает более одного входного параметра от другого функционального блока, то когда первый FB выполняется, все входные параметра последнего должны представлять результаты той же оценки;
- если один или более функциональных блоков получает входные параметры от одного и того же функционального блока, и если все «целевые» блоки явно или неявно связаны с одной и той же задачей, тогда все входы на все такие «целевые» блоки во время их оценки будут представлять результаты одной и той же оценки «исходного» блока.
Необходимо обеспечить меры для сохранения выходных параметров функций или функциональных блоков, которые явно связаны с задачей, или которые используются как входные параметры в программные компоненты, имеющие явные связи с задачей, как необходимые для удовлетворения приведенных выше правил.
Ошибка возникает, если задача не может быть спланирована или удовлетворить заданному сроку ее выполнения вследствие чрезмерных требований к ресурсу или других конфликтов планирования задачи.
| Номер | Описание | Примеры |
| 1a | Текстовое объявление периодической задачи TASK | (свойство 5a таблицы 62) |
| 1b | Текстовое объявление непериодической задачи TASK | (свойство 5b таблицы 62) |
| Графическое представление TASK (общая форма) |  | |
| 2a | Графическое представление периодической TASK (с INTERVAL) |  |
| 2b | Графическое представление непериодической TASK (с SINGLE) |  |
| 3a | Текстовая связь с PROGRAMs | (свойство 6a таблицы 62) |
| 3b | Текстовая связь с функциональными блоками | (свойство 6b таблицы 62) |
| 4a | Графическое представление с PROGRAM |  |
| 4b | Графическая связь с функциональными блоками внутри PROGRAMs |  |
| 5a | Планирование без приоритетов | См. рисунок 28 |
| 5b | Планирование с приоритетами | См. рисунок 28 |
| Примечание 1 — Подробности объявлений RESOURCE и PROGRAM не показаны. Примечание 2 — Обозначение X@Y указывает, что программный компонент X спланирован или выполняется с приоритетом Y. | ||
Следующие примеры показывают планирование без приоритетов и с приоритетами, определяемое в таблице 63 свойствами 5a и 5b.
| Пример 1 — Планирование без приоритетов и с приоритетами | ||
| 1 Планирование без приоритетов | ||
| - Ресурс STATION_1 как сконфигурирован на рисунке 28 - Времена исполнения: P1 = 2 мс; P2 = 8 мс - P2.FB1 = P2.FB2 = 2 мс (см. примечание 1) - STATION_1 запускается при t = 0 | ||
| Планирование (повторяется каждые 40 мс) | ||
| t (мс) | Выполнение | Ожидание |
| 0 | P2.FB2@1 | P1@2, P2.FB1@2, P2 |
| 2 | P1@2 | P2.FB1@2, P2 |
| 4 | P2.FB1@2 | P2 |
| 6 | P2 | - |
| 10 | P2 | P2.FB2@1 |
| 14 | P2.FB2@1 | P2 |
| 16 | P2 | (перезапуск P2) |
| 20 | P2 | P2.FB2@1, P1@2, P2.FB1@2 |
| 24 | P2.FB2@1 | P1@2, P2.FB1@2, P2 |
| 26 | P1@2 | P2.FB1@2, P2 |
| 28 | P2.FB1@2 | P2 |
| 30 | P2.FB2@1 | P2 |
| 32 | P2 | - |
| 40 | P2.FB2@1 | P1@2, P2.FB1@2, P2 |
| - Ресурс STATION_2 как сконфигурирован на рисунке 28 - Времена исполнения: P1 = 30 мс, P4 = 5 мс, P4.FB1 = 10 мс - INT_2 срабатывает при t = 25, 50, 90,... мс - STATION_2 запускается при t= 0 | ||
| План | ||
| t (мс) | Исполнение | Ожидание |
| 0 | P1@2 | P4.FB1@2 |
| 25 | P1@2 | P4.FB1@2, P4@1 |
| 30 | P4@1 | P4.FB1@2 |
| 35 | P4.FB1@2 | - |
| 50 | P4@1 | P1@2, P4.FB1@2 |
| 55 | P1@2 | P4.FB1@2 |
| 85 | P4.FB1@2 | - |
| 90 | P4.FB1@2 | P4@1 |
| 95 | P4@1 | - |
| 100 | P1@2 | P4.FB1@2 |
| 2 Планирование с приоритетами | См. таблицу 63, 5b | |
| - Ресурс STATION_1 как сконфигурирован на рисунке 28 - Времена исполнения: P1 = 2 мс; P2 = 8 мс; P2.FB1 = P2.FB2 = 2 мс - STATION_2 запускается при t= 0 | ||
| План | ||
| t (мс) | Исполнение | Ожидание |
| 0 | P2.FB2@1 | P1@2, P2.FB1@2, P2 |
| 2 | P1@2 | P2.FB1@2, P2 |
| 4 | P2.FB1@2 | P2 |
| 6 | P2 | - |
| 10 | P2.FB2@1 | P2 |
| 12 | P2 | - |
| 16 | P2 | (перезапуск P2) |
| 20 | P2.FB2@1 | P1@2, P2.FB1@2, P2 |
| - Ресурс STATION_2 как сконфигурирован на рисунке 28 - Времена исполнения: P1 = 30 мс, P4 = 5 мс, P4.FB1 = 10 мс - INT_2 срабатывает при t = 25, 50, 90,... мс - STATION_2 запускается при t = 0 | ||
| План | ||
| t (мс) | Исполнение | Ожидание |
| 0 | P1@2 | P4.FB1@2 |
| 25 | P4@1 | P1@2, P4.FB1@2 |
| 30 | P1@2 | P4.FB1@2 |
| 35 | P4.FB1@2 | - |
| 50 | P4@1 | P1@2, P4.FB1@2 |
| 55 | P1@2 | P4.FB1@2 |
| 85 | P4.FB1@2 | - |
| 90 | P4@1 | P4.FB1@2 |
| 95 | P4.FB1@2 | - |
| 100 | P1@2 | P4.FB1@2 |
| Примечание 1 — Времена выполнения P2.FB1 и P2.FB2 не включены во время выполнения P2. Примечание 2 — Время выполнения P4.FB1 не включено во время выполнения P4. | ||
c) Явные связи задачи эквивалентны b)
Примечание 3 — Графические представления в этих примерах являются только иллюстративными, но не нормативными.
6.9 Пространства имен
6.9.1 Общие положения
Для целей функционирования языков программирования программируемого контроллера пространство имен — это элемент языка, объединяющий другие элементы языка в общий объект.
Одно и то же имя элемента языка, объявленное внутри пространства имен, может также использоваться внутри других пространств имен.
Пространства имен и типы, не имеющие охватывающего пространства имен, являются членами глобального пространства имен. Глобальное пространство имен включает имена, описанные в глобальной области видимости. Все стандартные функции и функциональные блоки являются элементами глобального пространства имен.
Пространства имен могут быть вложенными.
Пространства имен и типы, объявленные внутри пространства имен, являются членами этого пространства имен. Члены пространства имен находятся в локальной области видимости пространства имен.
С пространствами имен может быть реализована концепция библиотеки наряду с концепцией модулей. Пространства имен можно использовать, чтобы избежать неоднозначностей идентификатора. Типовое приложение пространства имен находится в контексте средств объектно-ориентированного программирования.
6.9.2 Объявление
Описание пространства имен начинается с ключевого слова NAMESPACE, за которым опционально следует спецификатор доступа INTERNAL, имя пространства имен и окончания с ключевым словом END_NAMESPACE. Пространство имен содержит набор элементов языка, за каждым из которых опционально следует следующий спецификатор доступа:
Спецификатор доступа может быть применен к описанию следующих элементов языка:
- определяемых пользователем типов данных — с использованием ключевого слова TYPE;
- функций;
- программ;
- типов функциональных блоков и их переменных и методов;
- классов и их переменных и методов;
- интерфейсов;
- пространств имен.
Если спецификатор доступа не задан, элементы языка пространства имен доступны извне пространства имен, т.е. пространство имен является общедоступным по умолчанию.
Примеры 1 и 2 показывают объявление пространства имен и объявление вложенного пространства имен.
Пример 1 — Объявление пространства имен
NAMESPACE Timers FUNCTION INTERNAL TimeTicks DWORD // ...объявление и операции здесь END_FUNCTION // другие элементы пространства имен без спецификатора являются PUBLIC по умолчанию TYPE по умолчанию
LOCAL_TIME: STRUCT
TIMEZONE: STRING [40];
DST: BOOL; // Декретное время
TOD: TOD;
END_STRUCT;
END_TYPE;
...
FUNCTION_BLOCK TON // ... объявление и операции END_FUNCTION_BLOCK ... FUNCTION_BLOCK TOF // ... объявление и операции END_FUNCTION_BLOCK END_NAMESPACE (Timers)
Пример 2 — Объявление вложенного пространства имен
NAMESPACE Standard // Пространство имен = PUBLIC по умолчанию NAMESPACE Timers // Пространство имен= PUBLIC по умолчанию
FUNCTION INTERNAL TimeTicds DWORD
// ...объявление и операции здесь
END_FUNCTION
// другие элементы пространства имен без спецификатора являются PUBLIC за счет
TYPE по умолчанию
LOCAL_TIME:
STRUCT TIMEZONE: STRING [40];<br>
DST: BOOL; // Декретное время
TOD: TOD;
END_STRUCT;<br>
END_TYPE;<br>
...<br>
FUNCTION_BLOCK TON // определяет реализацию TON с новым именем<br>
// ... объявление и операции здесь<br>
END_FUNCTION_BLOCK
...
FUNCTION_BLOCK TOF // определяет реализацию TOF с новым именем
// ... объявление и операции здесь END_FUNCTION_BLOCK
CLASS A<br>
METHOD INTERNAL M1
...
END_METHOD
METHOD PUBLIC M2 // PUBLIC задано здесь для замены PROTECTED по умолчанию
...
END_METHOD<br>
END_CLASS<br>
CLASS INTERNAL B<br>
METHOD INTERNAL M1<br>
...<br>
END_METHOD
METHOD PUBLIC M2
...
END_METHOD<br>
END_CLASS
END_NAMESPACE (Таймеры) NAMESPACE счетчики FUNCTION_BLOCK CUP
// ... объявление и операции здесь<br>
END_FUNCTION_BLOCK
...
FUNCTION_BLOCK CDOWN
// ... объявление и операции здесь
END_FUNCTION_BLOCK
END_NAMESPACE (*Timers*)
END_NAMESPACE (Стандарт)
Доступность элементов пространства имен, методов и переменных функциональных блоков внутри и извне пространства имен зависит от спецификаторов доступа переменной или метода вместе со спецификатором пространства имен при объявлении пространства имен и элементов языка.
Правила доступности суммированы на рисунке 29.
Рисунок 29 — Доступность с использованием пространств имен (правила)
В случае иерархических пространств имен, внешнее пространство имен может дополнительно ограничивать доступ; оно может не разрешать дополнительный доступ к объектам, которые уже являются внутренними для внутреннего пространства имен.
Пример 3 — Вложенные пространства имен и спецификаторы доступа
FUNCTION pF1 ... END_FUNCTION // доступно отовсюду
FUNCTION INTERNAL iF2 ... END_FUNCTION // доступно в pN11
FUNCTION_BLOCK pFB1 // доступно отовсюду
VAR PUBLIC pVar1: REAL: ... END_VAR // доступно отовсюду
VAR INTERNAL iVar2: REAL ... END_VAR // доступно в pN11
...
END_FUNCTION_BLOCK
FUNCTION_BLOCK INTERNAL iFB2 // доступно в pN11
VAR PUBLIC pVar3: REAL: ... END_VAR // доступно в pN11
VAR INTERNAL iVar4: REAL ... END_VAR // доступно в pN11
...
END_FUNCTION_BLOCK
CLASS pC1
VAR PUBLIC pVar5: REAL: ... END_VAR // доступно отовсюду
VAR INTERNAL iVar6: REAL ... END_VAR // доступно в pN11
METHOD pM1 ... END_METHOD // доступно отовсюду
METHOD INTERNAL iM2 ... END_METHOD // доступно в pN11
END_CLASS
CLASS INTERNAL iC2
VAR PUBLIC pVar7: REAL: ... END_VAR // доступно в pN11
VAR INTERNAL iVar8: REAL ... END_VAR // доступно в pN11
ETHOD pM3 ... END METHOD // доступно в pN11
METHOD INTERNAL iM4 ... END_METHOD // доступно в pN11
END_CLASS
END_NAMESPACE NAMESPACE INTERNAL iN12
FUNCTION pF1 ... END FUNCTION // доступно в pN11
FUNCTION INTERNAL iF2 ... END_FUNCTION // доступно в iN12
FUNCTION_BLOCK pFB1 // доступно в pN1
VAR PUBLIC pVar1: REAL: ... END_VAR // доступно в pN1
VAR INTERNAL iVar2: REAL ... END_VAR // доступно в iN12
...
END_FUNCTION_BLOCK
FUNCTION_BLOCK INTERNAL iFB2 // доступно в iN12
VAR PUBLIC pVar3: REAL: ... END_VAR // доступно в iN12
VAR INTERNAL iVar4: REAL ... END_VAR // доступно в iN12
...
END_FUNCTION_BLOCK
CLASS pC1
VAR PUBLIC pVar5: REAL: ... END_VAR // доступно в pN1
VAR INTERNAL iVar6: REAL ... END_VAR // доступно в iN12
METHOD pM1 ... END_METHOD // доступно в pN1
METHOD INTERNAL iM2 ... END_METHOD // доступно в iN12
END_CLASS
CLASS INTERNAL iC2
VAR PUBLIC pVar7: REAL: ... END_VAR // доступно в in iN12
VAR INTERNAL iVar8: REAL ... END_VAR // доступно в in iN12
METHOD pM3 ... END_METHOD // доступно в iN12
METHOD INTERNAL iM4 ... END_METHOD // доступно в iN12
END_CLASS
END_NAMESPACE END_NAMESPACE
В таблице 64 показаны свойства, определенные для пространства имен.
| Номер | Описание | Пример |
|---|---|---|
| 1a | Общее пространство имен (без спецификатора доступа) | NAMESPACE name declaration(s) declaration(s) END_NAMESPACE Все содержащиеся элементы доступны в соответствии со своими спецификаторами доступа |
| 1b | Внутреннее пространство имен (со спецификатором INTERNAL) | NAMESPACE INTERNAL name declaration(s) declaration(s) END_NAMESPACE Все содержащиеся элементы без какого-либо спецификатора или со спецификатором доступа PUBLIC доступны в пространстве имен на уровень выше |
| 2 | Вложенные пространства имен | См. пример 2 |
| 3 | Спецификатор доступа к переменной INTERNAL | CLASS C1 VAR INTERNAL myInternalVar: INT; END_VAR VAR PUBLIC myPublicVar: INT; END_VAR END_CLASS |
| 4 | Спецификатор доступа к методу INTERNAL | CLASS C2 METHOD INTERNAL myInternalMethod: INT; ... END_METHOD METHOD PUBLIC myPublicMethod: INT; ... END_METHOD END_CLASS |
| 5 | Элемент языка со спецификатором доступа INTERNAL: Типы данных, определяемые пользователем - с использованием ключевого слова TYPE Функции Типы функциональных блоков Классы Интерфейсы |
CLASS INTERNAL METHOD INTERNAL myInternalMethod: INT; ... END_METHOD METHOD PUBLIC myPublicMethod: INT; ... END_METHOD END_CLASS CLASS METHOD INTERNAL myInternalMethod: INT; ... END_METHOD METHOD PUBLIC myPublicMethod: INT; ... END_METHOD END_CLASS |
Именем пространства имен может быть простой идентификатор или полностью уточненное имя, состоящее из последовательности идентификаторов пространства имен, разделенных точками («.»). Последняя форма допускает объявление вложенного пространства имен без объявлений лексически вложенных нескольких пространств имен. Она также поддерживает расширение существующего пространства имен с дополнительными элементами языка за счет дополнительного объявления.
Лексически вложенные пространства имен, описываемые несколькими объявлениями пространств имен с ключевым словом NAMESPACE, текстуально вложены, как показано в первом из трех свойств в таблице 65. Все три свойства вносят элементы языка в одно и то же пространство имен Standard.Timers.HighResolution. Второе свойство показывает расширение того же пространства имен, объявленного полностью уточненным именем. Третье свойство смешивает объявление пространства имен с полностью уточненным именем и лексически вложенными ключевыми словами NAMESPACE для добавления дополнительного программного компонента к пространству имен.
В таблице 65 показаны свойства, определенные для опций объявления вложенного пространства имен.
Варианты объявления вложенного пространства имен
| Номер | Описание | Пример |
| 1 | Объявление лексически вложенного пространства имен Эквивалентно свойству 2 в таблице 64 | NAMESPACE Standard NAMESPACE Timers NAMESPACE HighResolution FUNCTION PUBLIC TimeTick: DWORD // ...объявление и операции END_FUNCTION END_NAMESPACE (*HighResolution*) END_NAMESPACE (*Timers*) END_NAMESPACE (*Standard*) |
| 2 | Объявление пространства имен полностью уточненным именем | NAMESPACE Standard.Timers.HighResolution FUNCTION PUBLIC TimeResolution: DWORD // ...объявление и операции END_FUNCTION END_NAMESPACE (*Standard.Timers.HighResolution*) |
| 3 | Смешанные лексически вложенное пространство имен и пространство имен, вложенное использованием полностью уточненного имени | NAMESPACE Standard.Timers NAMESPACE HighResolution FUNCTION PUBLIC TimeLimit: DWORD // ...объявление и операции END_FUNCTION END_NAMESPACE (*HighResolution*) END_NAMESPACE (*Standard.Timers*) |
| Примечание — Несколько объявлений пространства имен с одним и тем же полностью уточненным именем осуществляет вложение в одно и то же пространство имен. В примерах этой таблицы функции TimeTick, TimeResolution и TimeLimit являются членами одного и того же пространства имен Standard. Timers.HighResolution даже если они определены в отдельных объявлениях пространства имен; например, в различных файлах программы Structured Text. | ||
6.9.3 Использование
Элементы пространства имен могут быть доступны извне относительно пространства имен использованием предшествующего имени пространства имен и последующей точки «.». В этом нет необходимости изнутри пространства имен, но допустимо.
К элементам языка, объявляемым со спецификатором доступа INTERNAL, не может быть доступа извне относительно пространства имен, за исключением собственного пространства имен.
Доступ к элементам во вложенных пространствах имен возможен с использованием наименования всех родительских пространств имен, как показано в примере.
Пример - Использование Timer TON из пространства имен Standard.Timers
(* запускает таймер передним фронтом, сбрасывает таймер задним фронтом*)
Ton2: PUBLIC.TON; (* использует стандартный таймер *)
6.9.4 Директива USING пространства имен
Директива USING может задаваться вслед за именем пространства имен, программным компонентом, именем и объявлением результата функции или метода. Если директива USING используется внутри функционального блока, класса или структуры, она следует непосредственно за именем типа.
Если директива USING используется внутри функции или метода, она непосредственно следует за объявлением типа результата функции или метода.
Директива USING начинается с ключевого слова USING, за которым следует одно или несколько полностью уточненных имен пространств имен, как показано в таблице 64, свойство 2. Это разрешает использование элементов языка, содержащихся в заданных пространствах имен, непосредственно в окружающем пространстве имен соответствующего программного компонента. Окружающее пространство имен также может являться глобальным пространством имен.
В пределах объявления членов в пространстве имен, которое содержит директиву пространства имен USING, на типы, содержащиеся в заданном пространстве имен, можно ссылаться прямо. В приведенном ниже примере в пределах объявления членов пространства имен Infeed, члены типа Standard.Timers прямо доступны, и, поэтому, функциональный блок Uses_Timer может объявлять переменную экземпляра функционального блока TON без квалификации.
В примерах 1 и 2 ниже показано использование директивы пространства имен USING.
Пример 1 — Директива пространства имен USING
END_NAMESPACE (Standard.Counters)
END_NAMESPACE (Standard.Timers)
(* запускает таймер с передним фронтом, сбрасывает таймер с задним фронтом*)
Директива пространства имен USING делает доступными типы, содержащиеся в заданном пространстве имен, но специально не делает доступными типы, содержащиеся во вложенных пространствах имен. Директива пространства имен USING делает доступными типы, содержащиеся в Standard, но не типы пространств имен, вложенные в Standard. Таким образом, ссылка на Timers.TON в объявлении Uses_Timer приводит к ошибке компиляции, поскольку в области видимости отсутствуют члены с именем Standard.
Пример 2 — Недопустимый импорт вложенных пространств имен
END_NAMESPACE (Standard.Timers)
\overline{Ton1:Timers.TON;}//\overline{ERROR:} Вложенные пространства имен не импортируются.
(* запускает таймер с передним фронтом, сбрасывает таймер с задним фронтом*)
END_NAMESPACE (Standard.Timers.HighResolution)
Для доступа к элементам языка пространства имен в глобальном пространстве имен должны использоваться ключевое слово USING и идентификаторы пространства имен.
В таблице 66 показаны свойства, определяемые для директивы пространства имен USING.
Директива пространства имен USING
7 Текстовые языки
7.1 Общие элементы
Текстовые языки, определяемые в настоящем стандарте, это IL (перечень инструкций) и ST (структурированный текст). Последовательная функциональная схема (SFC) может использоваться совместно с любым из этих языков.
В подразделе 7.2 определяется семантика языка IL, синтаксис которого приведен в приложении A. В подразделе 7.3 определяется семантика языка ST, синтаксис которого задан.
Текстовые элементы, указанные в разделе 6 являются общими для текстовых языков (IL и ST), определяемых в разделе 7. В частности, приведенные ниже элементы структурирования программы на рисунке 30 являются общими для текстовых языков:
7.2 Перечень инструкций (IL)
7.2.1 Общие положения
Этот язык устарел как язык типа ассемблера. Поэтому он не рекомендуется и не будет использоваться в следующей редакции настоящего стандарта.
7.2.2 Инструкции
Перечень инструкций состоит из последовательности инструкций. Каждая инструкция начинается на новой строке и содержит оператор с необязательными модификаторами, и, если необходимо для конкретной операции, один или большее число операндов, разделенных запятыми. Операнды могут быть любыми представлениями данных литералов, перечислимыми значениями и переменными.
Инструкции может предшествовать метка идентификации, за которой следует двоеточие «:». Между командами могут вставляться пустые строки.
| МЕТКА | ОПЕРАТОР | ОПЕРАНД | КОММЕНТАРИЙ |
|---|---|---|---|
| START: | LD | %IX1 | (* Кнопка *) |
| ANDN | %MX5 | ||
| ST | %QX2 | (* Вентилятор включен*) |
7.2.3 Операторы, модификаторы и операнды
7.2.3.1 Общие положения
Стандартные операторы с их разрешенными модификаторами и операндами должны быть такими, как показано в таблице 68.
Если иное не оговорено в таблице 68, семантика операторов должна быть следующей:
То есть значение вычисляемого выражения заменяется его текущим значением, действующим на оператор в соответствии с операндом.
Пример 1 - Инструкция AND %IX1 интерпретируется как result:= result AND %IX1.
Операторы сравнения интерпретируются с текущим результатом слева от сравнения и операндом справа с логическим результатом.
Пример 2 - Инструкция GT %IW10 имеет логический результат 1, если текущее значение больше, чем значение Input Word 10, и логический результат в противном случае.
7.2.3.3 Модификатор
Модификатор "N" указывает поразрядное логическое отрицание (дополнение до единицы) операнда.
Пример 1 - Инструкция ANDN %IX2 интерпретируется как result:= result AND NOT %IX2.
Ошибка возникает, если текущий результат и операнд имеют разный тип данных или если результат числовой операции превышает область значений для его типа данных.
Левый скобочный модификатор "(" указывает, что вычисление оператора должно быть отложено до появления правого скобочного оператора ")". В таблице 67 показаны две эквивалентные формы последовательности инструкций со скобками. Оба свойства в таблице 67 интерпретируются как
result:= result AND (%IX1 OR %IX2)
Операнд должен быть литералом, как определено в 6.3, перечислимым значением или переменной.
Функция REF() и оператор разыменования 
используются в определении операндов, а в таблице 67 показано выражение в скобках.
| Номер | Описание | Пример | ||
| 1 | Выражение в скобках начинается с оператора в явном виде: | AND( | ||
| LD | %IX1 | (NOTE) | ||
| OR | %IX2 | |||
| ) | ||||
| 2 | Выражение в скобках (краткая форма) | AND( | %IX1 | |
| OR% IX2 | ||||
| ) | ||||
| Примечание - В свойстве 1 оператор LD может быть изменен или операция LD может быть заменена вызовом другой операции или функции, соответственно. | ||||
Модификатор "C" указывает, что связанная инструкция выполняется, только если значение текущего вычисленного результата равно логической 1 (или логическому 0, если оператор объединен с модификатором "N"). В таблице 68 показаны операторы списка инструкций.
| Номер | Описание оператора a | Модификатор (см. примечание) | Объяснение |
| 1 | LD | N | Установить текущий результат, равный операнду |
| 2 | ST | N | Сохранить текущий результат по адресу операнда |
| 3 | S e, R e | Установить операнд в 1, если текущий результат равен логической 1 Сбросить операнд в 0, если текущий результат равен логической 1 | |
| 4 | AND | N, ( | Логическое И |
| 5 | & | N, ( | Логическое И |
| 6 | OR | N, ( | Логическое ИЛИ |
| 7 | XOR | N, ( | Логическое исключающее ИЛИ |
| 8 | NOT d | Логическое отрицание (дополнение до единицы) | |
| 9 | ADD | ( | Сложение |
| 10 | SUB | ( | Вычитание |
| 11 | MUL | ( | Умножение |
| 12 | DIV | ( | Деление |
| 13 | MOD | ( | Деление по модулю |
| 14 | GT | ( | Сравнение: > |
| 15 | GE | ( | Сравнение: >= |
| 16 | EQ | ( | Сравнение: = |
| 17 | NE | ( | Сравнение: <> |
| 18 | LE | ( | Сравнение: <= |
| 19 | LT | ( | Сравнение: < |
| 20 | JMP b | C, N | Переход к метке |
| 21 | CAL c | C, N | Вызов функционального блока (см. таблицу 69) |
| 22 | RET f | C, N | Возврат из вызванной функции, функционального блока или программы |
| 23 | ) | Вычислить отложенную операцию | |
| 24 | ST? | Попытка присваивания. Сохранить с проверкой | |
| Для объяснения модификаторов и оценки выражений см. предшествующий текст. -------------------------------- a Если иное не указано, эти операторы должны быть перегружены или типизированы. b Операнд инструкции JMP должен быть меткой инструкции, к которой должно переходить выполнение. Когда инструкция JMP содержится в конструкции ACTION... END_ACTION, операнд должен быть меткой внутри той же самой конструкции. c Операнд этой инструкции должен быть именем экземпляра вызываемого функционального блока. d Результатом этой операции должно быть побитовое логическое отрицание (дополнение до единицы) текущего результата. e Типом операнда этой инструкции должен быть BOOL. f Эта инструкция не имеет операнда. | |||
7.2.4 Функции и функциональные блоки
7.2.4.1 Общие положения
Общие правила и свойства вызова функции и вызова функционального блока также применимы и в IL. Свойства для вызова функциональных блоков и функций определены в таблице 69.
| Номер | Описание | Пример (см. примечание) | |||
| 1a | Вызов функционального блока с перечнем неформальных параметров | CAL C10(%IX10, FALSE, A, OUT, B) CAL CMD_TMR(%IX5, T#300ms, OUT, ELAPSED) | |||
| 1b | Вызов функционального блока с перечнем формальных параметров | CAL C10( | // FB имя экземпляра | ||
| CU := %IX10, R := FALSE, PV:= A, Q => OUT, CV => B) CAL CMD_TMR( IN := %IX5, PT := T#300ms, Q => OUT, ET => ELAPSED, ENO => ERR) | |||||
| 2 | Вызов функционального блока с загрузкой/сохранением стандартных входных параметров | LD | A | ||
| ADD | D5 | ||||
| ST | C10.PV | ||||
| LD | %IX10 | ||||
| ST | C10.CU | ||||
| CAL | C10 | // FB имя экземпляра | |||
| LD | C10.CV | // текущий результат | |||
| 3a | Вызов функции с перечнем формальных параметров | LIMIT( | // Имя функции | ||
| EN := COND, IN := B, MN := 1, MX := 5, ENO => TEMPL ) | |||||
| ST | A | // Новый текущий результат | |||
| 3b | Вызов функции с перечнем неформальных параметров | LD 1 | //установить текущий результат | ||
| LIMIT B, 5 | // и использовать его как IN | ||||
| ST | A | // Новый текущий результат | |||
| 4a | Вызов метода с перечнем формальных параметров | FB_INST.M1( | // Имя метода | ||
| EN := COND, IN := B, MN := 1, MX := 5, ENO => TEMPL ) | |||||
| ST | A | // Новый текущий результат | |||
| 4b | Вызов метода с перечнем неформальных параметров | LD | 1 | //установить текущий результат | |
| FB_INST.M1 B, 5 | // и использовать его как | ||||
| IN ST | A | // новый текущий результат | |||
| Примечание - В приведенных выше примерах предполагается объявление | |||||
| VAR | |||||
| C10 | : CTU; | ||||
| CMD_TMR | : TON; | ||||
| A, B | : INT; | ||||
| ELAPSED | : TIME; | ||||
| OUT, ERR, TEMPL, COND: BOOL; END_VAR | |||||
7.2.4.2 Функция
Функции вызываются путем помещения имени функции в поле оператора. Параметры задаются вместе в одном поле операнда или же каждый параметр - в поле операнда строка за строкой.
В случае неформального вызова первый параметр функции не обязательно должен содержаться в параметре, однако текущий результат используется как первый параметр функции. Дополнительные параметры (начиная со второго), при необходимости, задаются в поле операнда, разделенные запятыми, в порядке их объявления.
Функции могут иметь результат. Как показано в свойствах 3 таблицы 69, при успешном выполнении инструкции RET или после достижения конца программного компонента, программный компонент предоставляет результат как "текущий результат".
Если вызвана функция, которая не имеет результата, то "текущий результат" является неопределенным.
7.2.4.3 Функциональный блок
Функциональный блок вызывается размещением ключевого слова CAL в поле оператора, а имени экземпляра функционального блока - в поле операнда. Параметры задаются вместе или же каждый параметр помещается в поле операнда.
Функциональные блоки вызываются при определенных условиях или безусловно оператором EN.
Все назначения параметров, определяемые в перечне параметров вызова условного функционального блока, выполняются только вместе с вызовом, если условие является истинным.
Если вызван экземпляр функционального блока, то "текущий результат" является неопределенным.
7.2.4.4 Методы
Методы вызываются помещением имени экземпляра функционального блока, за которым следует одиночный период "." и имя метода, в поле оператора. Параметры задаются вместе в одном поле операнда или же каждый параметр - в поле операнда строка за строкой.
В случае неформального вызова первый параметр метода не обязательно должен содержаться в параметре, однако текущий результат используется как первый параметр функции.
Дополнительные параметры (начиная со второго), при необходимости, задаются в поле операнда, разделенные запятыми, в порядке их объявления.
Методы могут иметь результат. Как показано в свойствах 4 таблицы 69, при успешном исполнении инструкции RET или при достижении конца программного компонента, программный компонент предоставляет результат как "текущий результат".
Если вызван метод, который не имеет результата, то "текущий результат" является неопределенным. В таблице 69 приведены альтернативные вызовы языка IL.
Стандартные входные операторы стандартных функциональных блоков, определенные в таблице 70, могут использоваться в сочетании со свойством 2 (загрузка/сохранение) в таблице 69. Данный вызов эквивалентен CAL с перечнем параметров, который содержит только одну переменную с именем входного оператора.
Параметры, которые не предоставляются, берутся из последнего присваивания или, если они не предоставлены, из инициализации. Это свойство поддерживает проблемную ситуацию, где события являются предсказуемыми, и поэтому только одна переменная может быть изменена от одного вызова к следующему.
| LD | 15 |
|---|---|
| PV | C10 |
дает такой же результат, что и
| CAL | C10(PV:=15) |
|---|
Пропущенные входы R и CU имеют значения, присвоенные им раньше. Поскольку вход CU детектирует передний фронт, данным вызовом будет установлено только значение входа PV; отсчет не может произойти, поскольку непредоставленный параметр не может измениться. В отличие от этого результаты последовательности
| LD | %IX10 |
|---|---|
| CU | C10 |
в отсчете при максимуме в каждом втором вызове зависят от скорости изменения входа %IX10. Каждый вызов использует ранее установленные значения для PV и R.
С бистабильными функциональными блоками, с получением декларации
это приводит к неявно условному поведению. Последовательность
| LD | FALSE |
|---|---|
| S1 | FORWARD |
| LD | TRUE |
|---|---|
| R | FORWARD |
Параметры, которые не предоставляются, берутся из последнего присваивания или, если они не предоставлены, то из инициализации. Данное свойство поддерживает проблемную ситуацию, где события являются предсказуемыми, и поэтому только одна переменная может изменяться от одного вызова к следующему.
7.3 Структурированный текст (ST)
7.3.1 Общие положения
Текстовый язык программирования "Structured Text, ST" предоставляется из языка программирования Паскаль для использования в настоящем стандарте.
7.3.2 Выражения
В языке ST конец текстовой строки должен интерпретироваться так же, как символ пробела (SP).
Выражение - это конструкция, которая при вычислении дает значение, соответствующее одному из типов данных. Максимально допустимая длина выражений определяется разработчиком.
Выражения состоят из операторов и операндов. Операнд должен быть литералом, перечислимым значением, переменной, вызовом функции с результатом, вызовом метода с результатом, вызовом экземпляра функционального блока с результатом или другим выражением.
Операторы языка ST обобщены в таблице 71.
| Номер | Описание Операция a | Символ | Пример | Приоритет |
| 1 | Скобки | (выражение) | (A+B/C), (A+B)/C, A/(B+C) | 11 (Самый высокий) |
| 2 | Вычисление результата функции и метода - если результат объявлен | Идентификатор (перечень параметров) | LN(A), MAX(X,Y), myclass.my_method(x) | 10 |
| 3 | Разыменование |  | R^ | 9 |
| 4 | Отрицание | - | -A, - A | 8 |
| 5 | Унарный плюс | + | +B, + B | 8 |
| 5 Дополнение | ||||
| NOT | NOT C | 8 | 7 | Возведение в степень b |
| ** | A**B, B ** B | 7 | 8 | Умножить |
| * | A*B, A * B | 6 | 9 | Разделить |
| / | A/B, A / B / D | 6 | 10 | Модуль |
| MOD | A MOD B | 6 | 11 | Добавить |
| + | A+B, A + B + C | 5 | 12 | Вычесть |
| - | A-B, A - B - C | 5 | 13 | Сравнение |
| < , > , <= , >= | A<B A < B < C | 4 | 14 | Равенство |
| = | A=B, A=B & B=C | 4 | 15 | Неравенство |
| <> | A<>B, A <> B | 4 | 16a | Логическое И |
| & | A&B, A & B, A & B & C | 3 | 16b | Логическое И |
| AND | A AND B | 3 | 17 | Логическое исключающее ИЛИ |
| XOR | A XOR B | 2 | 18 | Логическое ИЛИ |
| OR | A OR B | 1 (Низший) | a Те же правила применимы к операндам этих операторов как к входам соответствующих стандартных функций. | b Результат вычисления выражения A**B должен быть таким же, как результат вычисления функции EXPT(A, B). |
| Разработчик определяет явные и неявные преобразования типа. | ||||
При вычислении выражения применяются следующие правила:
1 Операторы применяют операнды в последовательности, определяемой приоритетом операторов, приведенным в таблице 71. Оператор с наивысшим приоритетом в выражении применяется первым, за ним следует оператор со следующим более низким приоритетом и т.д. до завершения вычисления.
Если A, B, C и D типа INT со значениями 1, 2, 3 и 4, соответственно, тогда
2 Операторы равного приоритета должны применяться как записанные в выражении слева направо.
A+B+C вычисляется как (A+B)+C.
3 Когда оператор имеет два операнда, первым вычисляется крайний слева операнд.
SIN(A)*COS(B) выражение SIN(A) вычисляется вначале, за ним следует COS(B), затем следует вычисление произведения.
4 Логические выражения вычисляются только до степени, необходимой для определения результирующего значения, включая возможные побочные эффекты. Степень, до которой оценивается логическое выражение определяется разработчиком.
Для выражения(A>B)&(C<D) достаточно, если
A<=B, чтобы оценить только (A>B), чтобы решить, что значение выражения равно FALSE.
5 Функции и методы вызываются как элементы выражения, включающие имя функции или метода, за которыми следует перечень параметров в скобках.
6 Когда оператор в выражении представлен как одна из перегруженных функций, преобразование операндов и результаты следуют правилу и приведенным ниже примерам.
Приведенные ниже условия при выполнении операторов рассматриваются как ошибки:
a) сделана попытка деления на нуль;
b) операнды не относятся к корректному типу данных для операции;
c) результат числовой операции превышает диапазон значений для ее типа данных.
7.3.3 Операторы
7.3.3.1 Общие положения
Операторы языка ST обобщены в таблице 72. Максимально допустимая длина операторов устанавливается разработчиком.
| Номер | Описание | Примеры | |
| 1 | Присваивание переменная := выражение; | ||
| 1a | Переменная и выражение простого типа данных | A:= B; CV:= CV+1; C:= SIN(X); | |
| 1b | Переменные и выражение простого типа данных с неявным преобразованием типа в соответствии с рисунком 11 | A_Real:= B_Int; | |
| 1c | Переменная и выражение типа данных, определяемого пользователем | A_Struct1:= B_Struct1; C_Array1 := D_Array1; | |
| 1d | Экземпляры типа функционального блока | A_Instance1:= B_Instance1; | |
| Вызов функции | |||
| 2a b | FCT(17); | ||
| 2b b 2c b | Вызов функционального блока и использование выходной переменной функционального блока | CMD_TMR(IN:= bln1, PT:= T#300ms); A:= CMD_TMR.Q; FB_INST.M1(17); | |
| 3 | ВОЗВРАТ | RETURN; | |
| Выбор | |||
| 4 | IF ... THEN ... ELSIF ... THEN ... ELSE ...END_IF | D:= B*B - 4.0*A*C; IF D < 0.0 THEN NROOTS:= 0; ELSIF D = 0.0 THEN NROOTS:= 1; X1:= - B/(2.0*A); ELSE NROOTS:= 2; X1:= (- B + SQRT(D))/(2.0*A); X2:= (- B - SQRT(D))/(2.0*A); END_IF; | |
| 5 | CASE ... OF ... ELSE ... END_CASE | TW:= WORD_BCD_TO_INT(THUMBWHEEL); TW_ERROR:= 0; CASE TW OF | |
| 1,5: | DISPLAY:= OVEN_TEMP; | ||
| 2: | DISPLAY:= MOTOR_SPEED; | ||
| 3: | DISPLAY:= GROSS - TARE; | ||
| 4,6..10: | DISPLAY:= STATUS(TW - 4); | ||
| ELSE | DISPLAY:= 0; | ||
| TW_ERROR:= 1; | |||
| END_CASE; QW100:= INT_TO_BCD(DISPLAY); | |||
| Итерация | |||
| 6 | FOR ... TO ... BY ... DO ... END_FOR | J:= 101; FOR I:= 1 TO 100 BY 2 DO IF WORDS[I] = 'KEY' THEN J:= I; EXIT; END_IF; END_FOR; | |
| 7 | WHILE ... DO ... END_WHILE | J:= 1; WHILE J <= 100 & WORDS[J] <> 'KEY' DO J:= J+2; END_WHILE; | |
| 8 | REPEAT ... UNTIL ... END_REPEAT | J:= -1; REPEAT J:= J+2; UNTIL J = 101 OR WORDS[J] = 'KEY' END_REPEAT; | |
| 9 a | J:= 1; WHILE (J <= 100 AND WORDS[J] <> 'KEY') DO ..IF (J MOD 3 = 0) THEN CONTINUE; END_IF; (* если j = 1,2,4,5,7,8, ... тогда этот оператор*); ... END_WHILE; | ||
| 10 a | Выход из итерации | EXIT; (см. также в свойстве 6) | |
| 11 | Пустой оператор | ; | |
| a Если оператор EXIT или CONTINUE (свойство 9 или 11) поддерживается, то он должен поддерживаться для всех операторов итерации (FOR, WHILE, REPEAT), которые поддерживаются в реализации. b Если функция, тип функционального блока или метод дает результат, а вызов отсутствует в выражении присваивания, то результат отменяется. | |||
7.3.3.2 Присваивание (Сравнение, результат, вызов)
7.3.3.2.1 Общие положения
Оператор присваивания заменяет текущее значение единственной или многоэлементной переменной на результат оценки выражения. Оператор присваивания включает ссылку на переменную на левой стороне, за которой следует оператор присваивания ":=", за которым следует выражение, которое должно быть вычислено.
используется для замены одиночного значения данных переменной A на текущее значение переменной B, если оба типа INT или переменная B может быть неявно преобразована в тип INT.
Если A и B - многоэлементные переменные, типы данных A и B должны быть одинаковыми. В этом случае элементы переменной A получают значения элементов переменной B.
Например, если A и B имеют типы ANALOG_CHANNEL_CONFIGURATION, то значения всех элементов структурированной переменной A должны быть заменены текущими значениями соответствующих элементов переменной B.
7.3.3.2.2 Сравнение
Сравнение возвращает его результат как логическое значение. Сравнение должно включать ссылку на переменную на левой стороне, за которой следует оператор присваивания, за которым следует ссылка на переменную на правой стороне. Переменные могут быть одноэлементными или многоэлементными переменными.
должно использоваться для сравнения значения данных переменной A с значением переменной B, если обе относятся к одному типу данных или одна из переменных может быть неявно преобразована в тип данных другой переменной.
Если A и B - многоэлементные переменные, то типы данных A и B должны быть одинаковыми. В этом случае элементы переменной A сравниваются со значениями элементов переменной B.
7.3.3.2.3 Результат
Присваивание также используется, чтобы присвоить результат функции типу функционального блока или методу. Если результат определен для этого программного компонента, выполняется, по крайней мере, одно присваивание к имени этого программного компонента. Возвращаемое значение должно быть результатом самого последнего выполнения такого присваивания. Ошибкой является возврат вычисления с переменной ENO значения TRUE, если только не было выполнено, по крайней мере, одно такое присваивание.
Функция, метод и операторы управления функционального блока включают механизмы для вызова этого программного компонента и для возврата управления вызывающему объекту до физического завершения программного компонента.
Функция вызывается оператором, включающим имя функции, за которым следует перечень параметров в скобках, как показано в таблице 72.
Для вызовов функции применяются правила и свойства, определенные в 6.6.1.7 FUNCTION_BLOCK.
Функциональные блоки вызываются оператором, включающим имя экземпляра функционального блока, которым следует перечень параметров в скобках, как показано в таблице 72.
Методы вызываются оператором, включающим имя экземпляра, за которым следует "." и имя метода, и перечень параметров в скобках.
Оператор RETURN обеспечивает ранний выход из функции, функционального блока или программы (например, как результат оценки оператора IF).
7.3.3.3 Операторы выбора (IF, CASE)
7.3.3.3.1 Общие положения
Операторы выбора включают операторы IF и CASE. Оператор выбора выбирает один (или группу) составляющих его операторов для выполнения на основе указанного условия. Примеры операторов выбора приведены в таблице 72.
7.3.3.3.2 IF
Оператор IF указывает, что группа операторов выполняется, только если связанное логическое выражение при вычислении принимает значение 1 (TRUE). Если условие является ложным, то или оператор не выполняется, или выполняется группа операторов следующая за ключевым словом ELSE (или ключевым словом ELSIF, если связанное логическое условие является истинным).
7.3.3.3.3 CASE
Оператор CASE включает выражение, которое вычисляет переменную простого типа данных ("селектор"), и перечень групп операторов, причем каждая группа маркируется одним или большим числом литералов, перечислимых значений или поддиапазонов, в зависимости от того, что применимо. Типы данных таких маркеров должны соответствовать типу данных переменной селектора, т.е. переменная селектора должна быть сравнимой с маркерами.
Это указывает на то, что выполняется первая группа операторов, один из диапазонов которых содержит вычисленное значение селектора. Если значение селектора находится вне диапазона для любого из случаев, то выполняется последовательность операторов, следующая за ключевым словом ELSE (если она имеется в операторе CASE). В противном случае ни одна из последовательностей операторов не выполняется.
Максимально допустимое число выборов в операторах CASE определяется разработчиком.
7.3.3.4 Операторы итерации (WHILE, REPEAT, EXIT, CONTINUE, FOR)
7.3.3.4.1 Общие положения
Операторы итерации указывают, что группа связанных операторов должна выполняться повторно.
Операторы WHILE и REPEAT не должны использоваться для достижения межпроцессной синхронизации, например, как "цикл ожидания" с внешне определяемым условием завершения. Для этой цели должны использоваться элементы SFC.
Ошибка возникает, если оператор WHILE или REPEAT используется в алгоритме, для которого удовлетворение условия завершения цикла или выполнение оператора EXIT не может быть гарантировано.
Оператор FOR используется, когда число итераций может быть определено заранее; в противном случае используются конструкции WHILE или REPEAT.
7.3.3.4.2 FOR
Оператор FOR указывает, что последовательность операторов выполняется повторно, до ключевого слова END_FOR, в то время как последовательность значений присваивается переменной управления циклом FOR. Переменная управления, начальное значение и конечное значение должны быть выражениями одного и того же целого типа (например, SINT, INT или DINT) и не должны изменяться ни в каком из повторяющихся операторов.
Оператор FOR приращивает переменную управления вверх или вниз от начального до конечного значения в приращениях, определяемых значением выражения. Если конструкция BY пропускается, то значение приращения по умолчанию приравнивается к 1.
FOR I:= 3 TO 1 STEP -1 DO ...;
Тест на условие завершения выполняется в начале каждой итерации, так что последовательность операторов не выполняется, если значение переменной управления превышает конечное значение, то есть значение переменной управления больше, или, соответственно, меньше конечного значения, если значение инкремента положительное, или, соответственно, отрицательное. Значение переменной управления после завершения цикла FOR определяется разработчиком.
Итерация завершается, когда значение переменной управления находится вне диапазона, заданного конструкцией TO.
Следующий пример использования оператора FOR приведен в свойстве 6 таблицы 72. В этом примере цикл FOR используется, чтобы определить индекс J первого появления (если это имеет место) строки "KEY" в нечетных элементах массива строк WORDS с диапазоном значений индексов (1..100). Если появление не обнаружено, J будет иметь значение 101.
7.3.3.4.3 WHILE
Оператор WHILE вызывает выполнение последовательности операторов до ключевого слова END_WHILE. Операторы выполняются повторно до тех пор, пока связанное логическое выражение станет ложным. Если выражение изначально ложное, то группа операторов вообще не выполняется.
Например, пример FOR...END_FOR может быть переписан с использованием конструкции WHILE...END_WHILE, приведенной в таблице 72.
7.3.3.4.4 REPEAT
Оператор REPEAT вызывает последовательность операторов до ключевого слова UNTIL для выполнения повторно (и, по крайней мере, однократно), пока связанное логическое условие является истинным.
Например, пример WHILE...END_WHILE может быть переписан с использованием конструкции WHILE...END_WHILE, приведенной в таблице 72.
7.3.3.4.5 CONTINUE
Оператор CONTINUE используется для перехода через оставшиеся операторы цикла итерации, в котором CONTINUE размещается после последнего оператора цикла непосредственно перед терминатором цикла (END_FOR, END_WHILE или END_REPEAT).
После выполнения операторов, значение переменной, если значение логической переменной FLAG=0 и SUM=9, если FLAG=1.
SUM:= 0;
FOR I:= 1 TO 3 DO
FOR J:= 1 TO 2 DO
SUM:= SUM + 1;
IF FLAG THEN
CONTINUE;
END_IF;
SUM:= SUM + 1;
END_FOR;
SUM:= SUM + 1;
END_FOR;
7.3.3.4.6 EXIT
Оператор EXIT используется для завершения итераций до удовлетворения условия завершения.
Когда оператор EXIT размещается внутри вложенных итеративных конструкций, выход происходит от внутреннего цикла, в котором размещен EXIT, то есть управление переходит к следующему оператору после терминатора первого цикла (END_FOR, END_WHILE или END_REPEAT), за которым следует оператор EXIT.
После выполнения операторов, значение переменной SUM=15, если значение логической переменной FLAG=0 и SUM=6, если FLAG=1.
SUM:= 0; FOR I:= 1 TO 3 DO FOR J:= 1 TO 2 DO SUM:= SUM + 1; IF FLAG THEN
EXIT;
END_IF;<br>
SUM:= SUM + 1;<br>
END_FOR;
SUM:= SUM + 1;
END_FOR
8 Графические языки
8.1 Общие элементы
8.1.1 Общие положения
Графические языки, определенные в настоящем стандарте, это LD (релейно-контактные схемы) и FBD (функциональные блоковые диаграммы). Элементы последовательной функциональной схемы (SFC) могут использоваться совместно с любым из этих языков.
Элементы применяются к обоим графическим языкам настоящего стандарта, то есть к LD и FB и к графическому представлению элементов последовательной функциональной схемы (SFC).
8.1.2 Представление переменных и экземпляров
В графических языках все поддерживаемые типы данных должны быть доступны как в операндах или так и в параметрах.
В графических языках должны поддерживаться все объявления экземпляров.
Использование выражения как параметров или как индекса массива не входит в задачу настоящего стандарта.
| Экземпляр как: | |
|---|---|
 |
простой экземпляр |
 |
элемент массива с постоянным индексом |
 |
как элемент массива с переменным индексом |
 |
элемент структуры |
 |
элемент структурированного массива |
d) Представление вызова экземпляра
8.1.3 Представление линий и блоков
Использование букв, полуграфических и графических, для представления графических элементов определяется разработчиком и не является нормативным требованием.
Графические элементы языка, определенные в настоящем разделе 8, изображаются с элементами строки с использованием символов из набора символов. Примеры приведены ниже.
Линии можно расширить за счет использования соединителя. Сохранение данных или связь с элементами данных не должны быть связаны с использованием соединителей; однако, чтобы избежать неоднозначности, ошибка возникает, если идентификатор, используемый как метка соединителя, совпадает с именем другого именованного элемента внутри одного и того же программного компонента.
Любые ограничения на топологию сети в конкретной реализации должны быть выражены как определяемые разработчиком.
8.1.4 Направление потока в сетях
Сеть определяется как максимальный набор взаимосвязанных графических элементов, исключая левые и правые шины в случае сетей в языке LD. Должны быть приняты меры, чтобы связать с каждой сетью или группой сетей в графическом языке сетевые метки, ограниченные справа двоеточием «:». Данная метка должна иметь форму идентификатора или десятичного целого без знака. Область видимости сети и ее метка должны быть локальными для программного компонента, в котором расположена сеть.
Графические языки используются для представления потока концептуальной величины через одну или большее число сетей, представляющих план управления, то есть:
аналогичный потоку электрической энергии в электромеханической релейной системе обычно используется в релейно-контактных схемах.
Поток энергии в языке LD должен проходить слева направо.
аналогичен потоку сигналов между элементами системы обработки сигналов, типично используемому в функциональных блоковых диаграммах.
Поток сигналов в языке FBD должен проходить с выходной (правой) стороны функции или функционального блока ко входной (левой) стороне функции или функционального блока (блоков), соединенных таким образом.
аналогичен потоку управления между элементами организации или между шагами электромеханического секвенсора, типично используемого в последовательных функциональных схемах.
Поток деятельности между элементами SCF должен проходить от низа шага через соответствующий переход к верху соответствующего последующего шага (шагов).
8.1.5 Вычисление сетей
8.1.5.1 Общие положения
Порядок, в котором вычисляются сети и их элементы, не обязательно такой же, что и порядок, в котором они помечаются или выводятся на экран. Аналогично, нет необходимости, чтобы все сети вычислялись до того, как может быть повторено вычисление заданной сети.
Однако, когда тело программного компонента состоит из одной или нескольких сетей, результаты вычисления сети внутри указанного тела должны быть функционально эквивалентны соблюдению следующих правил:
a) Ни один элемент сети не вычисляется, пока не вычислены состояния всех его входов.
b) Вычисление элемента сети не является окончательным, пока не вычислены состояния всех его выходов.
c) Вычисление сети не завершено, пока не вычислены состояния выходов всех ее элементов, даже если сеть содержит один из элементов управления выполнением.
d) Порядок вычисления сети должен соответствовать положениям для языка LD и для языка FBD.
8.1.5.2 Обратная связь
Считается, что в сети имеется обратная связь, если выход функции или функционального блока используется как вход в функцию или функциональный блок, который предшествует ему в сети; а связанная переменная называется переменной обратной связи.
Например в приведенном ниже примере логическая переменная RUN является переменной обратной связи. Переменная обратной связи может также являться выходным элементом структуры данных функционального блока.
Обратные связи можно использовать в описываемых графических языках, в соответствии со следующими правилами:
a) Заданные в явном виде циклы, такие как приведенный в примере ниже a), могут появляться только в языке FBD.
b) Пользователь должен иметь возможность использовать определяемые разработчиком средства для определения порядка выполнения элементов в явном виде, например, путем выбора переменных обратной связи для формирования заданного в неявном виде цикла, как показано в приведенном ниже примере b).
c) Переменные обратной связи должны инициализироваться одним из механизмов. Начальное значение используется во время первого вычисления сети. Ошибка возникает, если переменная обратной связи не инициализирована.
d) После того, как элемент с переменной обратной связи вычислен как выход, новое значение переменной обратной связи используется до следующего вычисления элемента.
a) Цикл, заданный в явном виде
b) Цикл, заданный в явном виде
8.1.6 Элементы управления выполнением
Передача управления программой в языках LD и FBD представляется графическими элементами, приведенными в таблице 73.
Элементы управления графического выполнения
Переходы показываются логической сигнальной линией, завершающейся двойной пунктирной линией со стрелкой. Сигнальная линия для условия перехода должна начинаться у логической переменной, у логического выхода функции или функционального блока, или на линии потока энергии релейно-контактных схем. Передача управления программой назначенной сетевой происходит, когда логическое значение сигнальной линии равно (TRUE); поэтому безусловный переход — это особый случай условного перехода.
Целью перехода должна быть сетевая метка внутри тела программного компонента или тела метода, внутри которого происходит переход. Если переход происходит внутри конструкции ACTION... END_ACTION, то цель перехода должна находиться внутри той же конструкции.
Условные возвраты от функций и функциональных блоков реализуются с использованием конструкции RETURN, как показано в таблице 73. Выполнение программы передается назад к вызывающему объекту, когда логический вход равен 1 (TRUE), и продолжается обычным способом, когда логический вход равен 0 (FALSE). Безусловные возвраты обеспечиваются физическим окончанием функции или функционального блока, или элементом RETURN, соединенным с левой шиной в языке LD, как показано в таблице 73.
8.2 Релейно-контактные схемы (язык LD)
8.2.1 Общие положения
Подраздел 8.2 определяет язык LD для программирования релейно-контактных схем программируемых контроллеров.
Программа LD разрешает программируемому контроллеру тестировать и изменять данные с помощью стандартизированных графических символов. Данные символы размещаются в сетях способом, соответствующим «звену» релейно-контактных логических схем. Сети языка LD связаны слева и справа с помощью шин питания.
Использование букв, полуграфических и графических, для представления графических элементов определяется разработчиком и не является нормативным требованием.
8.2.2 Шины питания
Как показано в таблице 74, сеть языка LD ограничивается слева вертикальной линией, известной как левая шина питания, а справа — вертикальной линией известной как правая шина питания. Правая шина питания может задаваться в явном виде или подразумеваться.
8.2.3 Элементы и состояния связей
Как показано в таблице 74, элементы каналов могут быть горизонтальными или вертикальными. Состояние элемента связи обозначается «ON» или «OFF», в соответствии с литеральными логическими значениями 1 или 0, соответственно. Термин состояние связи является синонимом термина поток энергии.
Состояние левой шины считается равным ON во все моменты времени. Для правой шины состояние не определено.
Элемент горизонтальной связи указывается горизонтальной линией. Элемент горизонтальной связи передает состояние элемента непосредственно слева от него элементу непосредственно справа от него.
Элемент вертикальной связи включает вертикальную линию, пересекающуюся с одним или более элементами горизонтальной связи на каждой из сторон. Состояние вертикальной связи представляет состояния включающего OR состояний ON горизонтальных связей на своей левой стороне, то есть состояние вертикальной связи равно:
- OFF, если состояние всех присоединенных к ней слева горизонтальных связей равно;
- ON, если состояние одной или более присоединенных к ней слева горизонтальных связей равно.
Состояние вертикальной связи копируется на все присоединенные к ней справа горизонтальные связи. Состояние вертикальной связи не копируется на какие-либо присоединенные к ней слева горизонтальные связи.
8.2.4 Контакты
Контакт — это элемент, который передает состояние на горизонтальную связь справа, что эквивалентно логическому AND состояния горизонтальной связи слева с соответствующей функцией связанного логического входа, выхода или переменной памяти. Контакт не изменяет значение связанной логической переменной. Стандартные символы контактов приведены в таблице 75.
| Номер | Описание | Объяснение, символ |
| Статические контакты | ||
| 1 | Нормально разомкнутый контакт |  Состояние левой связи копируется в правую связь, если состояние связанной логической переменной (отмеченной «***») равно ON. В противном случае состояние правой связи равно OFF |
| 2 | Нормально замкнутый контакт |  Состояние левой связи копируется на правую связь, если состояние связанной логической переменной равно OFF. В противном случае состояние правой связи равно OFF |
| Контакты, чувствительные к переходу | ||
| 3 | Контакт, чувствительный к положительному переходу |  Состояние правой связи — это от одной оценки этого элемента до следующей, когда переход связанной переменной от OFF к ON распознает в то же время, что состояние левой связи равно ON. Состояние правой связи равно OFF во все другие моменты времени |
| 4 | Контакт, чувствительный к отрицательному переходу |  Состояние правой связи равно ON от одного вычисления этого элемента до следующего, когда переход связанной переменной из OFF в ON распознает в то же время, что состояние левой связи равно ON. Состояние правой связи равно OFF во все другие моменты времени |
| 5a | Контакт сравнения (типизированный) |  Состояние правой связи равно ON от одного вычисления этого элемента до другого, когда левая связь равна ON, а результат <cmp> операндов 1 и 2 — это истинно Состояние правой связи должно быть OFF в противном случае <cmp> может быть заменено одной из функций сравнения, которая действительна для заданного типа данных DT — это тип данных обоих заданных операндов Пример -  Если левая связь равна ON и (intvalue1 > intvalue2), правая связь переключается в ON. Как intvalue1, так и intvalue2 относятся к типу данных INT |
| 5b | Контакт сравнения (перегруженный) |  Состояние правой связи равно ON от одного вычисления этого элемента к следующего, когда левая связь равна ON, а результат <cmp> операндов 1 и 2 равен TRUE Состояние правой связи должно быть OFF в противном случае <cmp> может быть заменено одной из функций сравнения, которая действительна для типа данных операндов. Применяются правила, определенные в подразделе 6.6.1.7 Пример -  Если левая связь ON и (value1 <> value2), то правая связь переключается ON |
8.2.5 Катушки
Катушка копирует состояние связи слева от нее на связь справа от нее без изменения, и сохраняет соответствующую функцию состояния или перехода левой связи в соответствующей логической переменной. Стандартные символы катушек приведены в таблице 76.
Пример - В цепи, приведенной ниже, значение логического выхода всегда TRUE, в то время как значение выходов c, d и e при завершении вычисления цепи равно значению входа b.
Состояние связанной логической переменной равно ON от одного вычисления этого элемента до другого, когда распознается переход левой связи из ON в OFF. Состояние левой связи всегда копируется в правую связь
8.2.6 Функции и функциональные блоки
Представление функций, методов и функциональных блоков в языке LD осуществляется со следующими исключениями:
a) фактические соединения переменной могут альтернативно показываться записью соответствующих данных или переменной вне блока рядом с формальным именем переменной внутри;
b) по крайней мере, один логический вход и один логический выход показывается на каждом блоке, чтобы разрешить поток энергии через блок.
8.2.7 Порядок оценки сети
Внутри программного компонента, записанного на LD, сети должны быть оценены в порядке сверху вниз по мере их появления в релейно-контактных схемах, исключая случай, когда этот порядок модифицируется элементами управления выполнением.
8.3 Функциональные блоковые диаграммы (FBD)
8.3.1 Общие положения
В подразделе 8.3 определяется графический язык FBD программируемых контроллеров, который соответствует, насколько это возможно, МЭК 60617-12. В случае, если существует конфликт между настоящим стандартом и МЭК 60617-12, положения настоящего стандарта будут применяться для программирования программируемых контроллеров в языке FBD.
8.3.2 Соединение элементов
Элементы языка FBD связаны линиями прохождения сигнала, в соответствии с соглашениями 8.1.4.
Выходы функциональных блоков не соединяются вместе. В частности, конструкция «монтажного ИЛИ» языка не разрешена в языке FBD; вместо этого требуется заданный в явном виде блок логического «ИЛИ», как показано в примере, приведенном ниже.
8.3.3 Порядок оценки сети
Когда программный компонент, записанный на языке FBD, содержит более одной сети, разработчик должен предоставить средства, с помощью которых пользователь может определить порядок вычисления сетей.
ФОРМАЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЯЗЫКА
Синтаксис текстовых языков определен в варианте «расширенной БНФ» (Бэкус-Науровой формы).
Синтаксис этого варианта РБНФ следующий:
Для целей настоящего приложения A, терминальные текстовые символы состоят из соответствующей строки символов, заключенной в парные одиночные кавычки. Например, терминальный символ, представляемый строкой символов ABC, представлен посредством 'ABC'.
Нетерминальные текстовые символы должны быть представлены строками букв нижнего регистра, числами и символом подчеркивания «_», начиная с буквы верхнего регистра.
Правила вывода для текстовых языков имеют форму
non_terminal_symbol : extended_structure;
Данное правило можно прочитать как: «non_terminal_symbol может включать extended_structure».
Расширенные структуры можно конструировать в соответствии со следующими правилами:
любой терминальный символ — расширенная структура;
любой нетерминальный символ — расширенная структура.
Если S — расширенная структура, то следующие выражения также являются расширенными структурами:
(S)* — замыкание, означающее нуль или большее число конкатенаций S;
(S)+ — замыкание, означающее одно или большее число сцеплений S;
(S)? — вариант, означающий нуль или одно появление S.
Если S1 и S2 — это расширенные структуры, тогда следующие выражения являются расширенными структурами:
S1 | S2 — изменение, означающее выбор S1 или S2;
S1 S2 — сцепление, означающее S1, за которым следует S2;
Сцепление предшествует изменению, то есть
S1 | S2 S3 — эквивалентно S1 | (S2 S3), S1 S2 | S3 — эквивалентно (S1 S2) | S3.
Если S — это расширенная структура, которая обозначает одиночный символ или изменение одиночных символов, тогда следующее также является расширенной структурой:
~(S) — отрицание, означающее любой одиночный символ, который не находится в S. Отрицание предшествует замыканию или опции, то есть
Следующие символы используются для обозначения определенных символов или классов символов:
Комментарии в грамматике начинаются двойной косой чертой и заканчиваются в конце строки:
| // Таблица 1 - Наборы символов // Таблица 2 - Идентификаторы | ||
| Буква | : 'A'..'Z' | '_'; | |
| Цифра | : '0'..'9'; | |
| Бит | : '0'..'1'; | |
| Octal_Digit | : '0'..'7'; | |
| Hex_Digit | : '0'..'9' | 'A'..'F'; | |
| Идентификатор | : Буква ( Буква | Цифра)*; | |
| // Таблица 3 - Комментарии | ||
| Комментарий | : '//' ~( '\n' | '\r' )* '\r' ? '\n' {\$channel=HIDDEN;} | '(*' ( options{greedy=false;}: . )* '*)' {\$channel=HIDDEN;} | '/*' ( options{greedy=false;}: . )* '*/' {\$channel=HIDDEN;}; | |
| WS | : ( ' ' | '\t' | '\r' | '\n' ) {\$channel=HIDDEN;}; // пробел | |
| EOL | : '\n'; | |
| // Таблица 4 - Прагма | ||
| Прагма | : '{' ( options{greedy=false;}: . )* '}' {\$channel=HIIDDEN;}; | |
| // Таблица 5 - Числовые литералы | ||
| Константа | : Numeric_Literal | Char_Literal | Time_Literal | Bit_Str_Literal | Bool_Literal; | |
| Numeric_Literal | : Int_Literal | Real_Literal; | |
| Int_Literal | : ( Int_Type_Name '#' )? ( Signed_Int | Binary_Int | Octal_Int | Hex_Int ); | |
| Unsigned_Int | : Digit ( '_' ? Digit )*; | |
| Signed_Int | : ( '+' | '-' )? Unsigned_Int; | |
| Binary_Int | : '2#' ( '_' ? Bit )+; | |
| Octal_Int | : '8#' ( '_' ? Octal_Digit )+; | |
| Hex_Int | : '16#' ( '_' ? Hex_Digit )+; | |
| Real_Literal | : ( Real_Type_Name '#' )? Signed_Int '.' Unsigned_Int ( 'E' Signed_Int )?; | |
| Bit_Str_Literal | : ( Multibits_Type_Name '#' )? ( Unsigned_Int | Binary_Int | Octal_Int | Hex_Int ); | |
| Bool_Literal | : ( Bool_Type_Name '#' )? ( '0' | '1' | 'FALSE' | 'TRUE' ); | |
| // Таблица 6 - Символьно-строковые литералы // Таблица 7 - Двухсимвольные комбинации в символьных строках | ||
| Char_Literal | : ( 'STRING#' )? Char_Str; | |
| Char_Str | : S_Byte_Char_Str | D_Byte_Char_Str; | |
| S_Byte_Char_Str | : '\» S_Byte_Char_Value + '\»; | |
| D_Byte_Char_Str | :  D_Byte_Char_Value +  ; | |
| S_Byte_Char_Value | : Common_Char_Value | '\$\» |  | '\$' Hex_Digit Hex_Digit; | |
| D_Byte_Char_Value | : Common_Char_Value | '\'' | '\$  ' | '\$' Hex_Digit Hex_Digit Hex_Digit Hex_Digit; | |
| Common_Char_Valu | : ' ' | '!' | '#' | '%' | '&' | '('..'/' | '0'..'9' | ':'..'@' | 'A'..'Z' | '['..  | 'a'..'z' | '{'..'~' | '\$\$' | '\$L' | '\$N' | '\$P' | '\$R' | '\$T'; | |
| // любой печатаемый символ, за исключением \$, 'and' | ||
| // Таблица 8 - Литералы длительности // Таблица 9 - Литералы даты и времени суток | ||
| Time_Literal | : Duration | Time_Of_Day | Date | Date_And_Time; | |
| Длительность | : ( Time_Type_Name | 'T' | 'LT' ) '#' ( '+' | '-' )? Интервал; | |
| Fix_Point | : Unsigned_Int ( '.' Unsigned_Int )?; | |
| Интервал | : Сутки | Часы | Минуты | Секунды | Миллисекунды | Микросекунды | Наносекунды; | |
| Сутки | : ( Fix_Point 'd' ) | ( Unsigned_Int 'd' '_' ? )? Часы?; | |
| Часы | : ( Fix_Point 'h' ) | ( Unsigned_Int 'h' '_' ? )? Минуты?; | |
| Минуты | : ( Fix_Point 'm' ) | ( Unsigned_Int 'm' '_' ? )? Секунды?; | |
| Секунды | : ( Fix_Point 's' ) | ( Unsigned_Int 's' '_' ? )? Миллисекунды?; | |
| Миллисекунды | : ( Fix_Point 'ms' ) | ( Unsigned_Int 'ms' '_' ? )? Микросекунды?; | |
| Микросекунды | : ( Fix_Point 'us' ) | ( Unsigned_Int 'us' '_' ? )? Наносекунды?; | |
| Наносекунды | : Fix_Point 'ns'; | |
| Time_Of_Day | : ( Tod_Type_Name | 'LTIME_OF_DAY' ) '#' Daytime; | |
| Daytime | : Day_Hour ':' Day_Minute ':' Day_Second; | |
| Day_Hour | : Unsigned_Int; | |
| Day_Minute | : Unsigned_Int; | |
| Day_Second | : Fix_Point; | |
| Дата | : ( Date_Type_Name | 'D' | 'LD') '#' Date_Literal; | |
| Date_Literal | : Год '-' Месяц '-' День; | |
| Год | : Unsigned_Int; | |
| Месяц | : Unsigned_Int; | |
| День | : Unsigned_Int; | |
| Date_And_Time | : ( DT_Type_Name | 'LDATE_AND_TIME' ) '#' Date_Literal '-' Daytime; | |
| // Таблица 10 - Элементарные типы данных | ||
| Data_Type_Access | : Elem_Type_Name | Derived_Type_Access; | |
| Elem_Type_Name | : Numeric_Type_Name | Bit_Str_Type_Name | String_Type_Name | Date_Type_Name | Time_Type_Name; | |
| Numeric_Type_Name | : Int_Type_Name | Real_Type_Name; | |
| Int_Type_Name | : Sign_Int_Type_Name | Unsign_Int_Type_Name; | |
| Sign_Int_Type_Name | : 'SINT' | 'INT' | 'DINT' | 'LINT'; | |
| Unsign_Int_Type_Name | : 'USINT' | 'UINT' | 'UDINT' | 'ULINT'; | |
| Real_Type_Name | : 'REAL' | 'LREAL'; | |
| String_Type_Name | : 'STRING' ( '[' Unsigned_Int ']' )? | 'WSTRING' ( '[' Unsigned_Int ']' )? | 'CHAR' | 'WCHAR'; | |
| Time_Type_Name | : 'TIME' | 'LTIME'; | |
| Date_Type_Name | : 'DATE' | 'LDATE'; | |
| Tod_Type_Name | : 'TIME_OF_DAY' | 'TOD' | 'LTOD'; | |
| DT_Type_Name | : 'DATE_AND_TIME' | 'DT' | 'LDT'; | |
| Bit_Str_Type_Name | : Bool_Type_Name | Multibits_Type_Name; | |
| Bool_Type_Name | : 'BOOL'; | |
| Multibits_Type_Name | : 'BYTE' | 'WORD' | 'DWORD' | 'LWORD'; | |
| // Таблица 11 - Объявление определяемых пользователем типов данных и инициализации | ||
| Derived_Type_Access | : Single_Elem_Type_Access | Array_Type_Access | Struct_Type_Access | String_Type_Access | Class_Type_Access | Ref_Type_Access | Interface_Type_Access; | |
| String_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* String_Type_Name; | |
| Single_Elem_Type_Access | : Simple_Type_Access | Subrange_Type_Access | Enum_Type_Access; | |
| Simple_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Simple_Type_Name; | |
| Subrange_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Subrange_Type_Name; | |
| Enum_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Enum_Type_Name; | |
| Array_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Array_Type_Name; | |
| Struct_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Struct_Type_Name; | |
| Simple_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Subrange_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Enum_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Array_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Struct_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Data_Type_Decl | : 'TYPE' ( Type_Decl ';' )+ 'END_TYPE'; | |
| Type_Decl | : Simple_Type_Decl | Subrange_Type_Decl | Enum_Type_Decl | Array_Type_Decl | Struct_Type_Decl | Str_Type_Decl | Ref_Type_Decl; | |
| Simple_Type_Decl | : Simple_Type_Name ':' Simple_Spec_Init; | |
| Simple_Spec_Init | : Simple_Spec ( ':=' Constant_Expr )?; | |
| Simple_Spec | : Elem_Type_Name | Simple_Type_Access; | |
| Subrange_Type_Decl | : Subrange_Type_Name ':' Subrange_Spec_Init; | |
| Subrange_Spec_Init | : Subrange_Spec '(' ':=' Signed_Int )?; | |
| Subrange_Spec | : Int_Type_Name '(' Subrange ')' | Subrange_Type_Access; | |
| Subrange | : Constant_Expr '..' Constant_Expr; | |
| Enum_Type_Decl | : Enum_Type_Name ':' ( ( Elem_Type_Name ? Named_Spec_Init ) | Enum_Spec_Init ); | |
| Named_Spec_Init | : '(' Enum_Value_Spec ( ',' Enum_Value_Spec )* ')' ( ':=' Enum_Value )?; | |
| Enum_Spec_Init | : ( ( '(' Identifier ( ',' Identifier )* ')' ) | Enum_Type_Access ) ( ':=' Enum_Value )?; | |
| Enum_Value_Spec | : Identifier ( ':=' ( Int_Literal | Constant_Expr ) )?; | |
| Enum_Value | : ( Enum_Type_Name '#' )? Identifier; | |
| Array_Type_Decl | : Array_Type_Name ':' Array_Spec_Init; | |
| Array_Spec_Init | : Array_Spec ( ':=' Array_Init )?; | |
| Array_Spec | : Array_Type_Access | 'ARRAY' '[' Subrange ( ',' Subrange )* ']' 'OF' Data_Type_Access; | |
| Array_Init | : '[' Array_Elem_Init ( ',' Array_Elem_Init )* ']'; | |
| Array_Elem_Init | : Array_Elem_Init_Value | Unsigned_Int '(' Array_Elem_Init_Value ? ')'; | |
| Array_Elem_Init_Value | : Constant_Expr | Enum_Value | Struct_Init | Array_Init; | |
| Struct_Type_Decl | : Struct_Type_Name ':' Struct_Spec; | |
| Struct_Spec | : Struct_Decl | Struct_Spec_Init; | |
| Struct_Spec_Init | : Struct_Type_Access ( ':=' Struct_Init )?; | |
| Struct_Decl | : 'STRUCT' 'OVERLAP' ? ( Struct_Elem_Decl ';' )+ 'END_STRUCT'; | |
| Struct_Elem_Decl | : Struct_Elem_Name ( Located_At Multibit_Part_Access ? )? ':' ( Simple_Spec_Init | Subrange_Spec_Init | Enum_Spec_Init | Array_Spec_Init | Struct_Spec_Init ); | |
| Struct_Elem_Name | : Identifier; | |
| Struct_Init | : '(' Struct_Elem_Init ( ',' Struct_Elem_Init )* ')'; | |
| Struct_Elem_Init | : Struct_Elem_Name ':=' ( Constant_Expr | Enum_Value | Array_Init | Struct_Init | Ref_Value ); | |
| Str_Type_Decl | : String_Type_Name ':' String_Type_Name ( ':=' Char_Str )?; | |
| // Таблица 16 - Прямо представленные переменные | ||
| Direct_Variable | : '%' ( 'I' | 'Q' | 'M' ) ( 'X' | 'B' | 'W' | 'D' | 'L' )? Unsigned_Int ( '.' Unsigned_Int )*; | |
| // Таблица 12 - Операции со ссылками | ||
| Ref_Type_Decl | : Ref_Type_Name ':' Ref_Spec_Init; | |
| Ref_Spec_Init | : Ref_Spec ( '; =' Ref_Value )?; | |
| Ref_Spec | : 'REF_TO' + Data_Type_Access; | |
| Ref_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Ref_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Ref_Type_Name; | |
| Ref_Name | : Идентификатор; | |
| Ref_Value | : Ref_Addr | 'NULL'; | |
| Ref_Addr | : 'REF' '(' ( Symbolic_Variable | FB_Instance_Name | Class_Instance_Name ) ')'; Ref_Assign | |
| Ref_Name ' | : =' ( Ref_Name | Ref_Deref | Ref_Value ); | |
| Ref_Deref | : Ref_Name  +; | |
| // Таблица 13 - Объявление переменных/Таблица 14 - Инициализация переменных | ||
| Переменная | : Direct_Variable | Symbolic_Variable; | |
| Symbolic_Variable | : ( ( 'THIS' '.' ) | ( Namespace_Name '.' )+ )? ( Var_Access | Multi_Elem_Var ); | |
| Var_Access | : Variable_Name | Ref_Deref; | |
| Variable_Name | : Идентификатор; | |
| Multi_Elem_Var | : Var_Access ( Subscript_List | Struct_Variable )+; | |
| Subscript_List | : '[' Subscript ( ',' Subscript )* ']'; | |
| Индекс | : Выражение; | |
| Struct_Variable | : '.' Struct_Elem_Select; | |
| Struct_EIem_Select | : Var_Access; | |
| Input_Decls | : 'VAR_INPUT' ( 'RETAIN' | 'NON_RETAIN' )? ( Input_Decl ';' )* 'END_VAR'; | |
| Input_Decl | : Var_Decl_Init | Edge_Decl | Array_Conform_Decl; | |
| Edge_Decl | : Variable_List ':' 'BOOL' ( 'R_EDGE' | 'F_EDGE' ); | |
| Var_Decl_Init | : Variable_List ':' ( Simple_Spec_Init | Str_Var_Decl | Ref_Spec_Init ) | Array_Var_Decl_Init | Struct_Var_Decl_Init | FB_Decl_Init | Interface_Spec_Init; | |
| Ref_Var_Decl | : Variable_List ':' Ref_Spec; | |
| Interface_Var_Decl | : Variable_List ':' Interface_Type_Access; | |
| Variable_List | : Variable_Name ( ',' Variable_Name )*; | |
| Array_Var_Decl_Init | : Variable_List ':' Array_Spec_Init; | |
| Array_Conformand | : 'ARRAY' '[' '*' ( ',' '*' :)* ']' 'OF' Data_Type_Access; | |
| Array_Conform_Decl | : Variable_List ':' Array_Conformand; | |
| Struct_Var_Decl_Init | : Variable_List ':' Struct_Spec_Init; | |
| FB_Decl_No_Ini | : FB_Name ( ',' FB_Name )* ':' FB_Type_Access; | |
| FB_Decl_Init | : FB_Decl_No_Init ( ':=' Struct_Init )?; | |
| FB_Name | : Идентификатор; | |
| FB_Instance_Name | : ( Namespace_Name '.' )* FB_Name  *; | |
| Output_Decls | : 'VAR_OUTPUT' ( 'RETAIN' | 'NON_RETAIN' )? ( Output_Decl ';' )* 'END_VAR'; | |
| Output_Decl | : Var_Decl_Init | Array_Conform_Decl; | |
| In_Out_Decls | : 'VAR_IN_OUT' ( In_Out_Var_Decl ';' )* 'END_VAR'; | |
| In_Out_Var_Decl | : Var_Decl | Array_Conform_Decl | FB_Decl_No_Init; | |
| Var_Decl | : Variable_List ':' ( Simple_Spec | Str_Var_Decl | Array_Var_Decl | Struct_Var_Decl ); | |
| Array_Var_Decl | : Variable_List ':' Array_Spec; | |
| Struct_Var_Decl | : Variable_List ':' Struct_Type_Access; | |
| Var_Decls | : 'VAR' 'CONSTANT' ? Access_Spec ? ( Var_Decl_Init ';' )* 'END_VAR'; | |
| Retain_Var_Decls | : 'VAR' 'RETAIN' Access_Spec ? ( Var_Decl_Init ';')* 'END_VAR'; | |
| Loc_Var_Decls | : 'VAR' ( 'CONSTANT' | 'RETAIN' | 'NON_RETAIN' )? ( Loc_Var_Decl ';' )* 'END_VAR'; | |
| Loc_Var_Decl | : Variable_Name ? Located_At ':' Loc_Var_Spec_Init; | |
| Temp_Var_Decls | : 'VAR_TEMP' ( ( Var_Decl | Ref_Var_Decl | Interface_Var_Decl ) ';' )* 'END_VAR'; | |
| External_Var_Decls | : 'VAR_EXTERNAL' 'CONSTANT' ? ( External_Decl ':' )* 'END_VAR'; | |
| External_Decl | : Global_Var_Name ':' ( Simple_Spec | Array_Spec | Struct_Type_Access | FB_Type_Access | Ref_Type_Access ); | |
| Global_Var_Name | : Идентификатор; | |
| Global_Var_Decls | : VAR_GLOBAL' ( 'CONSTANT' | 'RETAIN' )? ( Global_Var_Decl ';' )* 'END_VAR'; | |
| Global_Var_Decl | : Global_Var_Spec ':' ( Loc_Var_Spec_Init | FB_Type_Access ); | |
| Global_Var_Spec | : ( Global_Var_Name ( ',' Global_Var_Name )* ) | ( Global_Var_Name Located_At ); | |
| Loc_Var_Spec_Init | : Simple_Spec_Init | Array_Spec_Init | Struct_Spec_Init | S_Byte_Str_Spec | D_Byte_Str_Spec; | |
| Located_At | : AT' Direct_Variable; | |
| Str_Var_Decl | : S_Byte_Str_Var_Decl | D_Byte_Str_Var_Decl; | |
| S_Byte_Str_Var_Decl | : Variable_List ':' S_Byte_Str_Spec; | |
| S_Byte_Str_Spec | : 'STRING' ( '[' Unsigned_Int ']' )? ( ': =' S_Byte_Char_Str )?; | |
| D_Byte_Str_Var_Decl | : Variable_List ':' D_Byte_Str_Spec; | |
| D_Byte_Str_Spec | : 'WSTRING' ( '[' Unsigned_Int ']' )? ( ':=' D_Byte_Char_Str )?; | |
| Loc_Partly_Var_Decl | : 'VAR' ( 'RETAIN' | 'NON_RETAIN' )? Loc_Partly_Var * 'END_VAR'; | |
| Loc_Partly_Var | : Variable_Name 'AT' '%' ( 'I' | 'Q' | 'M' ) '*' ':' Var_Spec ';'; | |
| Var_Spec | : Simple_Spec | Array_Spec | Struct_Type_Access | ( 'STRING' | 'WSTRING' ) ( '[' Unsigned_Int ']' )?; | |
| // Таблица 19 - Объявление функции | ||
| Func_Name | : Std_Func_Name | Derived_Func_Name; | |
| Func_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Func_Name; | |
| Std_Func_Name ' | : 'TRUNC' | 'ABS' | 'SQRT' | 'LN' | 'LOG' | 'EXP' | 'SIN' | 'COS' | 'TAN' | 'ASIN' | 'ACOS' | 'ATAN' | 'ATAN2 | 'ADD' | 'SUB' | 'MUL' | 'DIV' | 'MOD' | 'EXPT' | 'MOVE' | 'SHL' | 'SHR' | 'ROL' | 'ROR' | 'AND' | 'OR' | 'XOR' | 'NOT' | 'SEL' | 'MAX' | 'MIN' | 'LIMIT' | 'MUX' | 'GT' | 'GE' | 'EQ' | 'LE' | 'LT' | 'NE' | 'LEN' | 'LEFT' | 'RIGHT' | 'MID' | 'CONCAT' | 'INSERT' | 'DELETE' | 'REPLACE' | 'FIND'; | |
| // неполный перечень | ||
| Derived_Func_Name | : Идентификатор; | |
| Func_Decl | : 'FUNCTION' Derived_Func_Name ( ':' Data_Type_Access )? Using_Directive * ( IO_Var_Decls | Func_Var_Decls | Temp_Var_Decls )* Func_Body 'END_FUNCTION'; | |
| IO_Var_Decls | : Input_Decls | Output_Decls | In_Out_Decls; | |
| Func_Var_Decls | : External_Var_Decls | Var_Decls; | |
| Func_Body | : Ladder_Diagram | FB_Diagram | Instruction_List | Stmt_List | Other_Languages; | |
| //Таблица 40 - Объявление типа функционального блока //Таблица 41 - Объявление экземпляра функционального блока | ||
| FB_Type_Name | : Std_FB_Name | Derived_FB_Name; | |
| FB_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* FB_Type_Name; | |
| Std_FB_Name | : 'SR' | 'RS' | 'R_TRIG' | 'F_TRIG' | 'CTU'| 'CTD' | 'CTUD' | 'TP' | 'TON' | 'TOF'; | |
| // неполный перечень | ||
| Derived_FB_Name | : Идентификатор; | |
| FB_Decl | : 'FUNCTION_BLOCK' ( 'FINAL' | 'ABSTRACT' )? Derived_FB_Name Using_Directive * ( 'EXTENDS' ( FB_Type_Access | Class_Type_Access ) )? ( 'IMPLEMENTS' Interface_Name_List )? ( FB_IO_Var_Decls | Func_Var_Decls | Temp_Var_Decls | Other_Var_Decls )* ( Method_Decl )* FB_Body ? 'END_FUNCTION_BLOCK'; | |
| FB_IO_Var_Decls | : FB_Input_Decls | FB_Output_Decls | In_Out_Decls; | |
| FB_Input_Decls | : 'VAR_INPUT' ( 'RETAIN' | 'NON_RETAIN' )? ( FB_Input_Decl ';' )* 'END_VAR'; | |
| FB_Input_Decl | : Var_Decl_Init | Edge_Decl | Array_Conform_Decl; | |
| FB_Output_Decls | : 'VAR_OUTPUT' ( 'RETAIN' | 'NON_RETAIN' )? ( FB_Output_Decl ';' )* 'END_VAR'; | |
| FB_Output_Decl | : Var_Decl_Init | Array_Conform_Decl; | |
| Other_Var_Decls | : Retain_Var_Decls | No_Retain_Var_Decls | Loc_Partly_Var_Decl; | |
| No_Retain_Var_Decls | : 'VAR' 'NON_RETAIN' Access_Spec ? ( Var_Decl_Init ';' )* 'END_VAR'; | |
| FB_Body | : SFC | Ladder_Diagram | FB_Diagram | Instruction_List | Stmt_List | Other_Languages; | |
| Method_Decl | : 'METHOD' Access_Spec ( 'FINAL' | 'ABSTRACT' )? 'OVERRIDE' ? Method_Name ( ':' Data_Type_Access )? ( IO_Var_Decls | Func_Var_Decls | Temp_Var_Decls )* Func_Body 'END_METHOD'; | |
| Method_Name | : Идентификатор; | |
| //Таблица 48 - Класс //Таблица 50 - Текстовый вызов методов — Формальный и неформальный перечень параметров | ||
| Class_Decl | : 'CLASS' ( 'FINAL' | 'ABSTRACT' )? Class_Type_Name Using_Directive * ( 'EXTENDS' Class_Type_Access )? ( 'IMPLEMENTS' Interface_Name_List )? ( Func_Var_Decls | Other_Var_Decls )* ( Method_Decl )* 'END_CLASS'; | |
| Class_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Class_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Class_Type_Name; | |
| Class_Name | : Идентификатор; | |
| Class_Instance_Name | : ( Namespace_Name '.' )* Class_Name  *; | |
| Interface_Decl | : 'INTERFACE' Interface_Type_Name Using_Directive * ( 'EXTENDS' Interface_Name_List )? Method_Prototype * 'END_INTERFACE'; | |
| Method_Prototype | : 'METHOD' Method_Name ( ':' Data_Type_Access )? IO_Var_Decls * 'END_METHOD'; | |
| Interface_Spec_Init | : Variable_List ( ':=' Interface_Value )?; | |
| Interface_Value | : Symbolic_Variable | FB_Instance_Name | Class_Instance_Name | 'NULL'; | |
| Interface_Name_List | : Interface_Type_Access ( ',' Interface_Type_Access )*; | |
| Interface_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Interface_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Interface_Type_Name; | |
| Interface_Name | : Идентификатор; | |
| Access_Spec | : 'PUBLIC' | 'PROTECTED' | 'PRIVATE' | 'INTERNAL'; | |
| // Таблица 47 - Объявление программы | ||
| Prog_Decl | : 'PROGRAM' Prog_Type_Name ( IO_Var_Decls | Func_Var_Decls | Temp_Var_Decls | Other_Var_Decls | Loc_Var_Decls | Prog_Access_Decls )* FB_Body 'END_PROGRAM'; | |
| Prog_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Prog_Type_Access | : ( Namespace_Name '.' )* Prog_Type_Name; | |
| Prog_Access_Decls | : 'VAR_ACCESS' ( Prog_Access_Decl ';' )* 'END_VAR'; | |
| Prog_Access_Decl | : Access_Name ':' Symbolic_Variable Multibit_Part_Access ? ':' Data_Type_Access Access_Direction ?; | |
| // Таблица 54 - 61 Последовательная функциональная схема (SFC) | ||
| SFC | : Sfc_Network +; | |
| Sfc_Network | : Initial_Step ( Step | Transition | Action )*; | |
| Initial_Step | : 'INITIAL_STEP' Step_Name ':' ( Action_Association ';' )* 'END_STEP'; | |
| Step | : 'STEP' Step_Name ':' ( Action_Association ';' )* 'END_STEP'; | |
| Step_Name | : Идентификатор; | |
| Action_Qualifier | : 'N' | 'R' | 'S' | 'P' | ( ( 'L' | 'D' | 'SD' | 'DS' | 'SL' ) ',' Action_Time ); | |
| Action_Time | : Duration | Variable_Name; | |
| Indicator_Name | : Variable_Name; | |
| Переход | : 'TRANSITION' Transition_Name ? ( '(' 'PRIORITY' ':=' Unsigned_Int ')' )? 'FROM' Steps 'TO' Steps ':' Transition_Cond 'END_TRANSITION'; | |
| Transition_Name | : Идентификатор; | |
| Шаги | : Step_Name | '(' Step_Name ( ',' Step_Name )+ ')'; | |
| Transition_Cond | : ':=' Expression ';' | ':' ( FBD_Network | LD_Rung ) | ':=' IL_Simple_Inst; | |
| Action | : 'ACTION' Action_Name ':' FB_Body 'END_ACTION'; | |
| // Таблица 62 - Конфигурация и определение ресурса | ||
| Config_Name | : Идентификатор; | |
| Resource_Type_Name | : Идентификатор; | |
| Config_Decl | : 'CONFIGURATION' Config_Name Global_Var_Decls ? ( Single_Resource_Decl | Resource_Decl + ) Access_Decls ? Config_Init ? : 'END_CONFIGURATION'; | |
| Resource_Decl | : 'RESOURCE' Resource_Name 'ON' Resource_Type_Name Global_Var_Decls ? Single_Resource_Decl 'END_RESOURCE'; | |
| Single_Resource_Decl | : ( Task_Config ';' )* ( Prog_Config ';' )+; | |
| Resource_Name | : Идентификатор; | |
| Access_Decls | : 'VAR_ACCESS' ( Access_Decl ';' )* 'END_VAR'; | |
| Access_Decl | : Access_Name ':' Access_Path ':' Data_Type_Access Access_Direction ?; | |
| Access_Path | : ( Resource_Name '.' )? Direct_Variable | ( Resource_Name '.' )? ( Prog_Name '.' )? ( ( FB_Instance_Name | Class_Instance_Name ) '.' )* Symbolic_Variable; | |
| Global_Var_Access | : ( Resource_Name '.' )? Global_Var_Name ( '.' Struct_Elem_Name )?; | |
| Access_Name | : Identifier; | |
| Prog_Output_Access | : Prog_Name '.' Symbolic_Variable; | |
| Prog_Name | : Identifier; | |
| Access_Direction | : 'READ_WRITE' | 'READ_ONLY'; | |
| Task_Config | : 'TASK' Task_Name Task_Init; | |
| Task_Name | : Identifier; | |
| Task_Init | : '(' ( 'SINGLE' ':=' Data_Source ',' )? | |
| ( 'INTERVAL':'=' Data_Source ',')? 'PRIORITY' ':=' Unsigned_Int ')'; | ||
| Data_Source | : Constant | Global_Var_Access | Prog_Output_Access | Direct_Variable; | |
| Prog_Config | : 'PROGRAM' ( 'RETAIN' | 'NON_RETAIN' )? Prog_Name ( 'WITH' Task_Name )? ':' Prog_Type_Access ( '(' Prog_Conf_Elems ')' )?; | |
| Prog_Conf_Elems | : Prog_Conf_Elem ( ',' Prog_Conf_Elem )*; | |
| Prog_Conf_Elem | : FB_Task | Prog_Cnxn; | |
| FB_Task | : FB_Instance_Name 'WITH' Task_Name; | |
| Prog_Cnxn | : Symbolic_Variable ':=' Prog_Data_Source | Symbolic_Variable '=>' Data_Sink; | |
| Prog_Data_Source | : Constant | Enum_Value | Global_Var_Access | Direct_Variable; | |
| Data_Sink | : Global_Var_Access | Direct_Variable; | |
| Config_Init | : 'VAR_CONFIG' ( Config_Inst_Init ';' )* 'END_VAR'; | |
| Config_Inst_Init | : Resource_Name '.' Prog_Name '.' ( ( FB_Instance_Name | Class_Instance_Name ) '.' )* ( Variable_Name Located_At ? ':' Loc_Var_Spec_Init | ( ( FB_Instance_Name ':' FB_Type_Access ) | ( Class_Instance_Name ':' Class_Type_Access ) ) ':=' Struct_Init); | |
| // Таблица 64 - Пространство имен | ||
| Namespace_Decl | : 'NAMESPACE' 'INTERNAL' ? Namespace_H_Name Using_Directive * Namespace_Elements 'END_NAMESPACE'; | |
| Namespace_Elements | : ( Data_Type_Decl | Func_Decl | FB_Decl | Class_Decl | Interface_Decl | Namespace_Decl )+; | |
| Namespace_H_Name | : Namespace_Name ( '.' Namespace_Name )*; | |
| Namespace_Name | : Идентификатор; | |
| Using_Directive | : 'USING' Namespace_H_Name ( ',' Namespace_H_Name )* ';'; | |
| POU_Decl | : Using_Directive * ( Global_Var_Decls | Data_Type_Decl | Access_Decls | Func_Decl | FB_Decl | Class_Decl | Interface_Decl | Namespace_Decl )+; | |
| // Таблица 67 - 70 Перечень инструкций (IL) | ||
| Instruction_List | : IL_Instruction +; | |
| IL_Instruction | : ( IL_Label ':' )? ( IL_Simple_Operation | IL_Expr | IL_Jump_Operation | IL_Invocation | IL_Formal_Func_Call | IL_Return_Operator )? EOL +; | |
| IL_Simple_Inst | IL_Simple_Operation | IL_Expr | IL_Formal_Func_Call; | |
| IL_Label | : Идентификатор; | |
| IL_Simple_Operation | : IL_Simple_Operator IL_Operand ? | Func_Access IL_Operand_List ?; | |
| IL_Expr | : IL_Expr_Operator '(' IL_Operand ? EOL + IL_Simple_Inst_List ? ')'; | |
| IL_Jump_Operation | : IL_Jump_Operator IL_Label; | |
| IL_Invocation | : IL_Call_Operator ((( FB_Instance_Name | Func_Name | Method_Name | 'THIS' | ( ( 'THIS' '.' ( ( FB_Instance_Name | Class_Instance_Name ) '.' )* ) Method_Name ) ) ( '(' ( ( EOL + IL_Param_List ? ) | IL_Operand_List ? ) ')' )? ) | 'SUPER' '(' ')' ); | |
| IL_Formal_Func_Call | : Func_Access '(' EOL + IL_Param_List ? ')'; | |
| IL_Operand | : Constant | Enum_Value | Variable_Access; | |
| IL_Operand_List | : IL_Operand ( ',' IL_Operand )*; | |
| IL_Simple_Inst_List | : IL_Simple_Instruction +; | |
| IL_Simple_Instruction | : ( IL_Simple_Operation | IL_Expr | IL_Formal_Func_Call ) EOL +; | |
| IL_Param_List | : IL_Param_Inst * IL_Param_Last_Inst; | |
| IL_Param_Inst | : ( IL_Param_Assign | IL_Param_Out_Assign ) ',' EOL +; | |
| IL_Param_Last_Inst | : ( IL_Param_Assign | IL_Param_Out_Assign ) EOL +; | |
| IL_Param_Assign | : IL_Assignment ( IL_Operand | ( '(' EOL + IL_Simple_Inst_List ')' ) ); | |
| IL_Param_Out_Assign | : IL_Assign_Out_Operator Variable_Access; | |
| IL_Simple_Operator | : 'LD' | 'LDN' | 'ST' | 'STN' | 'ST?' | 'NOT' | 'S' | 'R' | 'S1' | 'R1' | 'CLK' | 'CU' | 'CD' | 'PV' | 'IN' | 'PT' | IL_Expr_Operator; | |
| IL_Expr_Operator | : 'AND' | '&' | 'OR' | 'XOR' | 'ANDN' | '&N' | 'ORN' | 'XORN' | 'ADD' | 'SUB' | 'MUL' | 'DIV' | 'MOD' | 'GT' | 'GE' | 'EQ' | 'LT' | 'LE' | 'NE'; | |
| IL_Assignment | : Variable_Name ':='; | |
| IL_Assign_Out_Operator | : 'NOT' ? Variable_Name '=>'; | |
| IL_Call_Operator | : 'CAL' | 'CALC' | 'CALCN'; | |
| IL_Return_Operator | : 'RT' | 'RETC' | 'RETCN'; | |
| IL_Jump_Operator | : 'JMP' | 'JMPC' | 'JMPCN'; | |
| //Таблица 71 - 72 Язык структурированного текста | ||
| Expression | : Xor_Expr ( 'OR' Xor_Expr )*; | |
| Constant_Expr | : Выражение; | |
| //константное выражение за время компиляции должно оценивать до постоянного значения | ||
| Xor_Expr | : And_Expr ( 'XOR' And_Expr )*; | |
| And_Expr | : Compare_Expr ( ( '&' | 'AND' ) Compare_Expr )*; | |
| Compare_Expr | : ( Equ_Expr ( ( '=' | '<>' ) Equ_Expr )* ); | |
| Equ_Expr | : Add_Expr ( ( '<' | '>' | '<=' | '>=' ) Add_Expr )*; | |
| Add_Expr | : Term ( ( '+' | '-' ) Term )*; | |
| Term | : Power_Expr ( '*' | '/' | 'MOD' Power_Expr )*; | |
| Power_Expr | : Unary_Expr ( '**' Unary_Expr )*; | |
| Unary_Expr | : '-' | '+' | 'NOT' ? Primary_Expr; | |
| Primary_Expr | : Constant | Enum_Value | Variable_Access | Func_Call | Ref_Value | '(' Expression ')'; | |
| Variable_Access | : Variable Multibit_Part_Access ?; | |
| Multibit_Part_Access | : '.' ( Unsigned_Int | '%' ( 'X' | 'B' | 'W' | 'D' | 'L' ) ? Unsigned_Int ); | |
| Func_Call | : Func_Access '(' ( Param_Assign ( ',' Param_Assign )* )? ')'; | |
| Stmt_List | : ( Stmt ? ';' )*; | |
| Stmt | : Assign_Stmt | Subprog_Ctrl_Stmt | Selection_Stmt | Iteration_Stmt; | |
| Assign_Stmt | : ( Variable ':=' Expression ) | Ref_Assign | Assignment_Attempt; | |
| Assignment_Attempt | : ( Ref_Name | Ref_Deref ) '?=' ( Ref_Name | Ref_Deref | Ref_Value ); | |
| Invocation | : ( FB_Instance_Name | Method_Name | 'THIS' | ( ( 'THIS' '.' )? ( ( ( FB_Instance_Name | Class_Instance_Name ) '.' )+ ) Method_Name ) ) '(' ( Param_Assign ( ',' Param_Assign )* )? ')'; | |
| Subprog_Ctrl_Stmt | : Func_Call | Invocation | 'SUPER' '(' ')' | 'RETURN'; | |
| Param_Assign | : ( ( Variable_Name ':=' )? Expression ) | Ref_Assign | ( 'NOT' ? Variable_Name '=>' Variable ); | |
| Selection_Stmt | : IF_Stmt | Case_Stmt; | |
| IF_Stmt | : 'IF' Expression 'THEN' Stmt_List ( 'ELSIF' Expression 'THEN' Stmt_List )* ( 'ELSE' Stmt_List )? 'END_IF'; | |
| Case_Stmt | : 'CASE' Expression 'OF' Case_Selection + ( 'ELSE' Stmt_List )? 'END_CASE'; | |
| Case_Selection | : Case_List ':' Stmt_List; | |
| Case_List | :Case_List_Elem ( ',' Case_List_Elem )*; | |
| Case_List_Elem | : Subrange | Constant_Expr; | |
| Iteration_Stmt | : For_Stmt | While_Stmt | Repeat_Stmt | 'EXIT' | 'CONTINUE'; | |
| For_Stmt | : 'FOR' Control_Variable ':=' For_List 'DO' Stmt_List 'END_FOR'; | |
| Control_Variable | : Идентификатор; | |
| For_List | : Expression 'TO' Expression ( 'BY' Expression )?; | |
| While_Stmt | : 'WHILE' Expression 'DO' Stmt_List 'END_WHILE'; | |
| Repeat_Stmt | : 'REPEAT' Stmt_List 'UNTIL' Expression 'END_REPEAT'; | |
| // Таблица 73 - 76 Элементы графических языков | ||
| Ladder_Diagram | : LD_Rung *; | |
| LD_Rung | : «синтаксис для графических языков здесь не показан»; | |
| FB_Diagram | : FBD_Network *; | |
| FBD_Network | : «синтаксис для графических языков здесь не показан»; | |
| // Здесь не рассматривается | ||
| Other_Languages | : «синтаксис для других языков здесь не показан»; | |
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ И РАСШИРЕНИЙ ТРЕТЬЕГО ИЗДАНИЯ
Настоящий стандарт полностью совместим с МЭК 61131-3. Следующий перечень показывает основные изменения и расширения:
Редакционные исправления: Структура, нумерация, порядок, формулировки, таблицы свойств, термины и определения, такие как класс, метод, ссылка, сигнатура.
- типы данных с явно выраженным типом размещения с именованными значениями;
- элементарные типы данных;
- ссылка, функции и операции со ссылкой;
- проверка ограниченного доступа к ANY_BIT;
- ARRAY переменной длины;
- присваивание начального значения;
- правила преобразования типа: неявная — явная функция — правила вызова, без значения, возвращаемого функцией;
- функции преобразования типов численных данных, поразрядных данных и т.д.;
- функции, чтобы связать и разделить время и дату;
- класс, включая метод, интерфейс и т.д.;
- объектно-ориентированный FB, включая метод, интерфейс и т.д.;
- пространства имен;
- структурированный текст CONTINUE и т.д.;
- релейно-контактные схемы. Контакты для сравнения (типизированные и перегруженные);
приложение A - Формальная спецификация для элементов языка.
Удаления (информативных частей):
- восьмеричный литерал;
- использование прямо представленных переменных в теле программных компонентов и методов;
- перегруженное усечение TRUNC;
- перечень инструкций (IL);
- «индикаторная» переменная блока действий.
СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ
НАЦИОНАЛЬНЫМ СТАНДАРТАМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Библиография
IEC 60050 (все части), International Electrotechnical Vocabulary (доступен на сайте http://www.electropedia.org)
IEC 60848, GRAFCET specification language for sequential function charts
IEC 60617, Graphical symbols for diagrams (доступен на сайте http://std.iec.ch/iec60617)
IEC 61499 (все части), Function blocks
ISO/IEC 14977:1996, Information technology — Syntactic Metalanguage — Extended BNF
ISO/AFNOR:1989, Dictionary of computer science