התכנית זו סומנה על ידי המפיץ כ"מתאימה לכל הגילאים".
--------------------
01 מבוא
זוהי הפרק הרביעי בסדרה בת 8 פרקים.
02
בפרק הקודם, בחנינו את ה-Allen Bradley PLC2, אחד מהבקרים הלוגיים המתקדמים המוצלחים ביותר.
בשבוע זה נבחן את ה-PLC המוקדם נוסף, סדרת ה-Siemens S5, ונשתמש בה כדוגמה לאופן שבו ה-PLCs הפכו למורכבים יותר, כמו גם כדוגמה לגישה שונה לארכיטקטורת התוכנה הכוללת.
שוב, אני אדבר על הנושא הזה רק באופן שטחי, זה לא קורס על תכנות של PLC.
עם זאת, אספק לכם מספיק פרטים טכניים כדי לקבל מושג כללי על אופי שלהם.
--------------------
03 S5 רקע היסטורי
סימנס הן הספק ה-PLC הגדול ביותר בעולם, וזה נכון כבר מהימים הראשונים.
המודול הראשון שלהם היה ה-S3, שהושק בשנת 1975, שנתיים לפני שאן בראדלי השיק את ה-PLC2.
נראה שיש מידע מועט מאוד לגבי ה-S3, ולכן אין לי הרבה מה להגיד על זה.
בשנים 1978 או 1979, התאריך המדויק אינו ברור, אך סיימנס הוציאה את הסדרה S5.
זה היה צעד משמעותי קדימה ביכולות, והיה הבסיס לקו המוצרים של ה-PLC שלהם עד שהוחלף על ידי סדרת ה-S7 באמצע שנות ה-90.
בשבוע הזה, אדבר על סדרת ה-U, שהיא גרסה משופרת של ה-S5 המקורית.
--------------------
04 סדרת PLC שלמה
הסדרה S5 של סימנס, שהייתה בפיתוח מלא, הייתה קבוצה של מוצרים שלמה, המכסה את כל הספקטרום של הגדלים, החל מהקטן ביותר ועד הגדול ביותר.
סימנס שלטה בשוק של מערכות בקרה תעשייתיות, וניתן למצוא כמעט כל מה שהייתה צריכה לספק בתוכניה.
אפשר לבלות כל הקריירה שלך תוך שימוש רק במוצרים של סיימנס.
05
בקצה התחתון היו סדרת ה-S5-100, הכוללת את ה-S5-100, 102, 103, 90 ו-95.
זה כלל מגוון של פתרונות, החל מ"קופסאות" קטנות המכילות את כל הפונקציות, ועד למודלים שסיפקו יכולות דומות למודלים בינוניים, למעט כרטיסי ה-I/O הקטנים והאיטיים שלהם, שהיו קטנים ואיטיים יותר מהמודלים בגודל מלא.
ה-S5-115 היוו את המיד-ריינג', והיו בצורת "גודל מלא" מבחינת אריזה וגודל של רשת.
ה-S5-135 וה-S5-155 הרחיבו את ה-S5-115 מבחינת מהירות וזיכרון.
06
בשער הזה, אדגיש על סדרת ה-S5-100 בתחתית, מתוך פשטות, ולא אזכיר שום יכולות נוספות של הדגמים הגדולים.
זה יהיה מאוד גוזל זמן ומבלבל לנסות לכסות הכל, וזה לא יהיה מועיל.
--------------------
07 סוגי זיכרון
אם תזכרו מה הפרק הקודם, ל-Allen Bradley PLC2 הייתה טבלה של נתונים, או מערכת זיכרון, שהייתה טווח זיכרון לינארי יחיד, עם כל הפונקציות של קלט/פלט ופונקציות פנימיות ממופות לכתובות מספריות קבועות.
אולם, אלן בראדלי לא השתמשו בגישה זו בסדרת ה-PLC5 שלהם, שהושקה באמצע עד סוף שנות ה-80, אך כאן לא נדון בנושא.
עם זאת, סדרת ה-Siemens S5 נקטה בגישה שונה, שבה היו סוגים שונים של כתובות זיכרון למטרות שונות.
אני אציג את הדגמים הללו בסדרת S5-100.
08 כתובות קלט ופלט
מודולים סטנדרטיים של I/O עבור PLC קומפקטיים אלה כללו 8 כניסות או 8 יציאות למודול I/O.
מודולים אלה התחברו למערכת בוש שטוחה (בניגוד למערכת רשת סגורה) עם שורות מספריות מ-0 עד 31.
לכל שורה היו מספר בייטים, וכל נקודת I/O במודולים האינדיבידואליים היו מספר ביטים.
09
כתובות כניסה ויציאה היו במתכונת הבאה.
תו, מספר, נקודה עשרונית, מספר.
המכתב היה או I או Q.
ציינתי קלט.
Q הראתה פלט.
המספר הראשון היה מספר הבייט, אשר תואם לשקע הפיזי של מודול הקלט/פלט.
המספר השני היה מספר הביט בתוך הבייט, החל מ-0.
10
"I2.3" מציין מודול קלט הממוקם בשקע השלישי (מספר מ-0) ופונה לקלט הרביעי (מספר מ-0) במודול זה.
הפלט פועל באופן דומה.
לדוגמה, "Q 5.1"
11
מודולים אנלוגיים יכולים להיות ממוקמים בשקעים 0 עד 7.
אנלוג, כפי שאתם זוכרים, מתייחס למתחים שיש להם רמות משתנות ולא רק "כן" או "לא", ויכולים לייצג דברים כמו טמפרטורה.
כל מודול אנלוגי קיבל 8 בתים לכל שקע, החל מכתובת 64 ועד 127.
בפועל, רוב המודולים שנקראו "אנלוגיים" אלה לא היו קשורים ישירות למתחים אנלוגיים אמיתיים, אלא כל מודול מתקדם הדורש יותר מקום אחסון שימש כאן.
גם מערכות מאוחרות יותר עם קלט/פלט דיגיטלי בעלי צפיפות גבוה השתמשו בכתובות אלו.
12
כל כתובות אלו יכולות להיות מטופלות כבייטים או מילים.
במקרה זה, בייטים קלט הוסברו על ידי קידומת "IB", וכן מילים קלט הוסברו על ידי קידומת "IW".
התוצאות השתמשו במקודד "QB" והמילים השתמשו במקודד "QW".
13 דגלים
סמלים הם יחידות זיכרון פנימיות בודדות, המשמשות לאחסון ערכי לוגיקה ביניים.
הן החלו עם קידומת "F".
מודל S5-103 כלל 2048 ערוצים, המסומנים מ-F0.0 עד F255.7.
14 ספירות
המספרים החלו עם קידומת "C".
מודל S5-103 כלל 128 יחידות, המסומנות מ-C0 עד C127.
15 טיימרים
שעונים התחילו עם קידומת "T".
מודל S5-103 כלל 128 יחידות, המסומנות מ-T0 עד T127.
16 בלוקי נתונים
תוכניות שצריכות להתמודד עם זיכרון בייטים ומילים יכולות ליצור מה שנקרא "בלוקי נתונים".
אלו היו בלוקים של זיכרון PLC שניתן ליצור על פי שיקול דעתו של המתכנת.
מודול S5-103 יכול להכיל עד 254 בלוקי נתונים, המסומנים מ-DB2 עד DB255.
שני בלוקי נתונים נוספים הוקצו לפעולות הפנימיות של ה-PLC.
בלוקי נתונים עשויים להכיל עד 255 מילים של 16 ביט.
17
עם זאת, המספר והגודל בפועל של בלוקי הנתונים יהיו מוגבלים על ידי הזיכרון הזמין.
גם 20 קילו-בייטים נחשבו לזיכרון גדול, וזה היה צריך להיות משותף עם התוכנה.
ה"בלוק" ייקרא כדי להפוך אותו לבלוק הנתונים הנוכחי.
לאחר מכן, כל מילים ספציפיות יסומנו באמצעות הקידומת "DW".
לדוגמה, "DW5".
--------------------
18 בלוקי תוכנית
אם תזכרו, עם ה-PLC2, היה תוכנית "ראשית" וסדר של פרוצדורות משנה מספריות אופציונליות.
בסדרה S5, התוכניות חולקו ל"בלוקים".
אלו היו
ארגון מגביל
בלוקי תוכנית
בלוקים פונקציונליים
בלוקים סדרתיים
מודול S5-103 יכול להכיל עד 256 יחידות מכל סוג.
19 ארגונים מפרידים
כאשר ה-PLC הפעיל, הוא יחפש את "בלוק הארגוני 1" ויחל את פעולתו משם.
ניתן לראות בכך את השוויד למבנה "ראשי" בתוכנית C.
הארגון כלל ישויות עם קידומת OB.
לדוגמה, OB1.
עם תוכנית פשוטה מאוד ב-PLC S5 קטן מאוד, ניתן היה להכניס את כל הלוגיקה של התוכנית פשוט ל-OB1.
עם זאת, במקרים של תוכניות גדולות, היה נהוג לשים את הלוגיקה בפונקציות משנה ולהשתמש בפונקציית ה-OB1 כדי לקרוא לכל פונקציה משנה.
20 בלוקים של תוכנית
לזה היו קידומים מסוג PB.
לדוגמה, PB10.
בדרך כלל, תכנות בסגנון לוגיקה של סולם היה מיושם כאן.
הנה פרקטיקה מקובלת הייתה לחלק תוכנית לחלקים ולהקצות כל חלק למקטע תוכנית נפרד.
הנה המנהג המקובל היה להגדיר בלוק תוכנה המתאים לחלק ספציפי במכונה.
21 בלוקים פונקציונליים
לזה היו קידומים מסוג FB.
לדוגמה, FB64.
בלוקי פונקציה היו שונים מבלוקי תוכנית בכך שהם יכלו לקבל פרמטרים.
זה אפשר לכתוב פונקציה (FB) שמבצעת סוג של טרנספורמציות נתונים מורכבות, ושימוש בה על ידי קריאה אליה עם פרמטרים שונים.
חלק מההוראות היו תקפות רק עבור בלוקים מסוג FB, ולא עבור סוגי בלוקים אחרים.
במספר דגמי מעבדים, בנוסף, הותקנו גם יחידות פונקציונליות (FBs) אשר ביצעו פעולות מסוימות, כגון המרת BCD (או בינארי קוד עשרוני) למספרים שלמים רגילים.
22 בלוקים סדרתיים
לזה יש קידומת SB.
לדוגמה, SB25.
אלו היו כמו PB, אך היו מיועדים לשליטה בסדר פעולות, כאשר כל SB ביצע שלב אחד בסדרה, ושימוש במספר בלוקים היה עבור סדרה.
--------------------
23 שפות תכנות
הסדרה S5 הציעה ארבע שפות תכנות שונות.
אלו היו
לדר (קיצור: LAD)
רשימת הצהרות (תחילה: STL)
תרשים זרימת מערכת בקרה (תחילה, ראשי תיבות: SCF)
תרשים 5
24
אתם אמורים להיות מוכרים את המונח "לדר" אם הקשיבו לאפיזודות הקודמות.
עם זאת, מדובר בשפת תכנות גרפית שהופיעה בעקבות הופעת דיאגרמות של חיבורים חשמליים בסגנון "גשר", שהיו מוכרות לאנשי הנדסה, טכנאים ואנשי חשמל העובדים עם ציוד ייצור.
25
"Statement List" היא שפת תכנות המבוססת על טקסט, המזכירה שפת אסמבלי עבור ארכיטקטורת מעבד מופשטת.
חישוב הלוגיקה הבוליאנית בוצע ושמור במחסנית, בעוד שערכים שלמים טופלו ישירות מהזיכרון או בשני מאגרי נתונים, ACCU1 ו-ACCU 2.
26
תרשים זרימת מערכת הבקרה הוא שפה גרפית המופיעה בצורת בלוקים מרובעים עם כניסות אחת או יותר ויציאה אחת.
בלוקים אלה ממוקמים על המסך ואז מחוברים, בדומה לשערים לוגיים בסכימה אלקטרונית.
27
GRAPH 5 הוא היישום של SIEMENS לתקן תרשים זרימת GRAFCET (Graphe Fonctionnel de Commande Étapes Transitions) IEC 60848.
IEC הן התאגיד הבינלאומי לתקנים האלקטרוטכניים, ארגון בינלאומי לתקנים.
28
אני אתמקד ברשימת ה-Ladder וברשימת ה-Statement List, מכיוון שהן היו השימושיות ביותר, ואין לנו מספיק זמן לדון ב-S5.
--------------------
רשימת 29
כפי שצוין לעיל, רשימת ההצהרות ניתן לראות כשפת הרכבה עבור ארכיטקטורת מעבד מופשטת.
תוכנת ה-PLC מסוג S5 תריץ את ההוראות באמצעות מפרש.
30 ה-RLO
פקודות בוליאניות או מבוססות על ביטים פועלות על מטריצת לוגיקה המכונה RLO, או תוצאת פעולת לוגיקה.
פעולות בוליאניות בדרך כלל דורשות אופרנד אחד.
כאשר פעולה בוליאנית מבוצעת, אם ה-RLO ריק, היא פשוט טוענת את האופרנד ב-RLO.
אם ה-RLO אינו ריק, הפקודה מבוצעת באמצעות האופרנד וה-RLO, והתוצאה מחליפה את הערך בראש המטריצה.
חלק מהפקודות הבוליאניות אינן דורשות אופרנד, אלא פועלות על שני הערכים העליונים ביותר ב-RLO.
אם אתם מכירים שפות כמו FORTH, זה אמור להיות מוכר לכם מאוד.
31 "האגמים"
הוראות הממוקדות במילים פועלות על שני מאגרי אחסון, ACCU 1 ו-ACCU 2.
הפקודה "טען" תטען ערך מילה או בייט ממקום זיכרון או ממחרוזת קבועה לתוך ה-ACCU 1.
הערך שנמצא ב-ACCU 1 עובר ל-ACCU 2.
הפקודה להעברה תכתוב את הערך ב-ACCU 1 לזיכרון.
הפקודות הנותרות, המתמקדות בערכים, יפעלו על הערכים ב-ACCU 1 וב-ACCU 2, וישמרו את התוצאה ב-ACCU 1, תוך החלפת התוכן הקיים.
לדוגמה, פקודת הוספה תסכם את הערך ב-ACCU 2 עם הערך ב-ACCU 1, ותשמור את הסכום ב-ACCU 1.
32 לדר
כפי שצוין לעיל, Ladder הוא שפת תכנות גרפית, אשר מציגה את המראה של דיאגרמת בקרה חשמלית, כפי שמשתמשים בה עם רליי אמיתיים.
זוהי השפה הנפוצה ביותר לשימוש עם בקרי PLC.
תוכנית ה"לדר" היא למעשה דרך נוספת להציג רשימת הצהרות.
33
במילים אחרות, תוכנת הצגת רשימת פקודות יכולה להופיע על מסך מחשב כשורות טקסט, או כסמלים גרפיים המסודרים במבנה משמעותי.
כל תוכניות ה"לדר" החוקיות ניתן לייצג כרשימת פקודות.
עם זאת, לא כל רצף של הצהרות חוקיות ניתן לייצג כסולם.
רשימת פקודות היא באופן טבעי גמישה יותר מלוח, מה שאומר שאתה פשוט לא יכול תמיד לתרגם אותה בשני הכיוונים באופן מלא.
34
למרות זאת, רוב הלוגיקה השולטת הרגילה יכולה להיות מיוצגת על ידי לוח, והלוח הוא הייצוג המועדף מכיוון שהוא מהיר יותר להבנה תוך כדי תיקון בעיות תוכנה או חומרה.
מצד שני, חלק מהפקודות של רשימת פקודות אינן בעלות ייצוג של לוח, או שהאלגוריתם לא מתאים לייצוג בלוח.
במקרים אלה, המנהג הרגיל הוא להשתמש בלוגיקה השולטת הפשוטה בלוח בבלוקי תוכנה, ולהשתמש בלוגיקה של רשימת הפקודות שאינה ניתנת לתרגום בבלוקי פונקציה.
תרשים זרימת מערכת בקרה 35 וגרף 5
כמו ladder, CSF ו-GRAPH 5, הפונקציות הללו מיושמות בפועל ברשימת הפקודות, ורבים מהשיקולים שהוזכרו לעיל רלוונטיים גם להן.
עם זאת, אני לא אתעמק בנושאים אלה יותר.
--------------------
36 תוכנה וחומרה לתוכנה
היו שתי דרכים להטמעת תוכנה ב-PLC מסוג S5.
אחת הדרכים הייתה באמצעות תחנת תכנות ניידת.
האחר היה באמצעות תוכנת התכנות STEP 5.
37 טרמינל נייד
כמו ספקי PLC רבים, אם לא רוב, סימנס מכרה גם טרמינל תכנות נייד.
היו סדרה של דוגמאות כאלה, אחת מהן היא ה-PG 605.
זה היה מכשיר בצורת תיבה, כמו מחשבון גדול, עם כפתורים ותצוגה קטנה.
הכפתורים היו מיועדים להוראות שונות ומקלדת מספרית, והמסך יציג את ההוראה הנוכחית שהוזנה.
כדי להשתמש בו, יש לחבר כבל המחובר למכשיר הנייד ליציאת התכנות בצד הקדמי של מודול המעבד של ה-PLC.
אז תוכלו להיכנס או לצפות בתוכנית, פקודה אחר פקודה.
38 שלב 5 תוכנת תכנות
דרך נוספת לתכנות הייתה שימוש בתוכנה הפועלת במחשב אישי.
החברה סימנס כינת את התוכנה שלה STEP 5.
זה היה תוכנה משולבת לעריכה ותיקון באגים.
התו התחיל לפעול על CP/M.
39
סימנס מכרה מחשבים ניידים משלה עם התוכנה המותקנת מראש, ועם תכונות חומרה נוספות מובנות, כגון כונן EPROM.
מחשבים אלו נקראו גם "PGs".
שלב 5 הועבר מאוחר יותר למערכת MS-DOS על ידי הרצתו באמצעות מעוצב CP/M, שאנשים יכלו להשתמש בו כדי להריץ אותו במחשב שולחני רגיל, כמו מחשב נייד.
בשלב מאוחר יותר, נוצרה גרסה מקומית ל-MS-DOS.
40
זה כלל אופציות עבור רשימת הצהרות, תרשים זרימה של מערכת בקרת הדרגות.
גרף 5 היה תוכנית נפרדת.
ניתן היה לעבור בין מצבי STL, LAD ו-CSF, והתוכנה הייתה מתרגמת את המידע ממצב אחד לאחר.
41
המחשב יהיה מחובר למסוף באמצעות כבל, הכולל תיבת ממשק באמצע.
זה יכול לשמש להורדת תוכנה ל-PLC.
העלה תוכנה ליצירת גיבוי.
שינוי תוכנית פעולה קיימת
איתור ותיקון באגים בתוכנה רצה.
--------------------
42 הוראות
אני לא אפרט את כל ההוראות, מכיוון שזה ייקח זמן רב מדי.
במקום זאת, אספק סקירה קצרה של הנושאים הללו.
אני בוחר להתעלם באופן מכוון מורחבים ומפורטים מדי, שייקח זמן רב להסביר.
43 פעולות בסיסיות
פעולות בוליאניות
קיים סט מלא של פעולות בוליאניות הכולל: ו, ו-לא, או, או-לא, הגדרה, ביטול הגדרה, והקצאה.
הפעולה תגדיר את הערך של ה-RLO בכתובת של האופרנד המצוין.
44 טעינה והעברה
הפקודה Load תטען את הערך של כתובת זיכרון, מילה או בייט, או קבוע, לתוך האקומולטור 1.
ישנן בערך 24 וריאציות שונות לפקודת הטעינה.
הפעולה תכתוב מילה או בייט מהאקומולטור 1 לזיכרון.
ישנן בערך עשרה וריאציות שונות של הפעולה.
45 טיימרים ומדדים
ישנם 5 סוגים שונים של שעונים.
מכשירים מסוג טיימר מקבלים את הערך המוגדר מראש במאגר 1 כאשר הם מופעלים.
ישנם מצבי ספירה כלפי מעלה ומצבי ספירה כלפי מטה, אשר סופרים כלפי מעלה ומטה בהתאמה.
שוב, הערכים הללו משמשים כערכי ברירת מחדל עבור מאגר 1.
46 פעולות חשבון
הפעולות המתמטיות היחידות המובנות בסדרת S5-100U הן חיבור וחיסור.
אלו מוסיפות או מחסרות את הערכים במאגר 1 ובמאגר 2.
סט נוסף של הוראות מאפשר הוספת קבוע.
עם זאת, המעבדים 103 ו-95 הציעו פעולות של כפל ומחזור של מספרים שלמים כבלוקים פונקציונליים משולבים, FB242 ו-FB243.
תוכלו לקרוא לפונקציות אלה עם הפרמטרים הרצויים, והן יחזירו את התוצאות שלהן בפרמטרים אחרים.
47 פעולות השוואה
קיימת קבוצה מלאה של פעולות השוואה של מספרים שלמים, הפועלות על הערכים במאגרים השניים.
אלה כוללים: גדול מ, גדול או שווה ל, וכו'.
התוצאה הלוגית נשמרת במערכת ה-RLO.
48 שיחה והחזרה
קיים סט שלם של פונקציות קריאה לא מותנות ולמותנות, שיכולות לשמש לשימוש בכל סוגי הבלוקים השונים.
ישנן גם פעולות החזרה ללא תנאי ופעולות החזרה בתנאים.
הגדרת בלוק נתונים הופכת אותו לבלוק הנתונים הנוכחי, לצורך פעולות טעינה והעברה על מילים בנתונים.
49 NOP או No Op
ההוראות הללו אינן מביאות לתוצאה כלשהי.
50 עצור
זה מפסיק את פעולת התוכנית
51 פעולות בינאריות
אלו פועלות על מילים בתוך המאגרים.
אלו כוללים: AND, OR, XOR, Shift Left, ו-Shift Right.
פעולות 52 ביט
בדיקות אלו מאפשרות להגדיר, לשנות או לאפס ביטים בודדים במילים של נתונים או במטיימרים ומספרים.
53 הוראות המרה
יש הוראות לבצע את ההופכי או את ההופכי של שניים של הערך במאגר 1.
54 פעולות קפיצה
ישנן פעולות לא תלויות ובתלות, המאפשרות מעבר קדימה או אחורה לתווית מסוימת.
זה שקול לפעולת GOTO.
55 פעולות ניהול ישיר או "DO"
הוראות אלו מאפשרות לקפוץ לחריץ מסוים או לבחור מילה של נתונים או מילה של סמל בהתאם למספר המאוחסן בכתובת אחרת.
בקיצור, ההוראות האלה הן כמו מצביעים.
56 מידע נוסף
ישנן גם הוראות נוספות רבות שמבצעות דברים כמו העתקת בלוקים של מילים,
החלף את תוכן המאגרים,
57 הוראות נוספות
עדיין יש הוראות נוספות שאני התעלמתי מהן, מכיוון שהיינו לוקח לי יותר מדי זמן להסביר אותן.
58 סיכום הוראות
כפי שניתן לראות, ה-S5 PLC מציע סט מקיף מאוד של פונקציות, אשר עולות בהרבה מעבר למה שאנשים רבים היו חושבים ש-PLC אמור לעשות.
זוהי קבוצת פקודות עוצמתית מאוד.
59
מצד אחד, זו דוגמה טובה, מכיוון שניתן לעשות כמעט הכל.
מצד שני, זוהי בעיה, שכן אנשים מסוימים רואים בכך הזדמנות לעשות כמעט כל דבר.
בידי האדם הלא נכון, הדבר גורם למסה מורכבת של קוד "ספגטי" שגם אותו הכותב לא יכול להבין מאוחר יותר.
60
זה סותר את העקרונות של תכנות PLC, שהם להפוך את הדברים למורכבים וברורים ככל האפשר.
עם תוכנת PLC, השלמות מושגת לא כאשר התוכנה מכילה כמה שיותר תכונות מתקדמות, אלא כאשר אי אפשר לפשט אותה עוד.
61
בעוד ש-Siemens העניקה למתכנת מגוון הוראות ברמה נמוכה, מה שאיפשר לו לבנות כמעט כל דבר, ספקים אחרים נקטו בגישה שונה.
במקום זאת, הם בחנו אילו צרכים קיימים בשוק, וסיפקו למתכנת הוראות הפעלה ברמה גבוהה יותר, המאפשרות כתיבת תוכניות בזמן קצר יותר ובמספר פחות של הוראות.
--------------------
62 מהירות ביצוע
מהירות ביצוע פקודות השתנתה בהתאם למודל מעבד ה-PLC.
להלן ערכים טיפוסיים עבור מעבדים בסדרת S5-100 ברמת התחרות הנמוכה.
63
הפקודה "וגם" בוצעה ב-70 מיקרו-שניות על מחשב S5-100U.
או 4 מיקרו-שניות במחשב S5-102U,
או 1.6 מיקרו-שניות במודל S5-103U.
64
הוספת שתי מילים במאגרים בוצעה ב-55 מיקרו-שניות על גבי S5-100U.
או 23 מיקרו-שניות במחשב S5-102U,
או 1.6 מיקרו-שניות במודל S5-103U.
65
ה-S5-103U כלל שבב מעבד לוגי מותאם אישית, המכונה M5.
הוראות שבוצעו על מעבד ה-M5 היו לרוב לוקחות 1.6 מיקרו-שניות באופן אחיד.
עם זאת, הוראות מורכבות שלא בוצעו על מעבד ה-M5 היו לעתים קרובות איטיות יותר מאשר על מעבדים שאין להם מעבד משנה, כמו ה-100 או ה-102.
אני מניח שזה נובע מסוג של עלות הקשורה לקואורדינציה בין שני המעבדים.
66
עם זאת, רוב ההוראות בתוכנית רגילה הן לוגיקה בוליאנית, ולכן זמן ביצוע מהיר של לוגיקה בוליאנית הוא מה שחשוב.
מכיוון שכל הוראה מבוצעת בכל מחזור סריקה, תוכניות גדולות דורשות ביצוע הוראות מהיר יותר כדי לעמוד בביקוש.
--------------------
הסדרה S7 מחליפה את הסדרה S5
בשנות ה-90, חברת סיימנס החלה להציג את הסדרה S7, אשר בסופו של דבר תרשע את הסדרה S5, אך התהליך הזה ארך מספר שנים.
68
החומרה הייתה חדשה לגמרי, אך מנקודת המבט של מתכנת, ה-S7 הייתה התפתחות של ה-S5.
חלק מההוראות הוסרו וחלק אחרות נוספו.
רוב המושגים הבסיסיים נותרו זהים.
העברת תוכנית מ-S5 ל-S7 דרשה כתיבה מחדש מלאה, אך הייתה יחסית פשוטה.
69
החריג לכך היה סדרת ה-S7-200, שהגיעה לסיימנס מהחוץ כחלק מהרכישה של חברת טקסס אינסטרומנטס מחלקת ה-PLC.
ה-S7-200 היה חיקוי אמריקאי של PLC יפני, שנמכר כתוצר גרמני.
עם זאת, זו הייתה מערכת PLC מצוינת שנמכרה בכמויות גדולות מאוד.
מודל ה-S7-200 הוחלף בסופו של דבר במודל אחר, התואם למערכת S7 כולה.
70
הסדרה S7 עברה מספר שינויים בחומרה ועדיין מהווה את קו ה-PLC העיקרי של סימנס כיום.
ניתן לעקוב אחר שורשיה של ה-S5 בחזרה לשנות ה-70 ותחילת השימוש ב-PLC.
--------------------
71 התפתחויות נוספות
ספקים יפניים של PLC
לא כיסיתי ספקים יפניים של PLC באותה צורה שבה כיסית את ה-PLC2 או ה-S5.
תכננתי ליצור פרק נוסף על אחד, אבל אני לא חושב שזה יתרשם הרבה על מה שכבר דנו.
עם זאת, בקרים מתוחכמים (PLCs) מיפן הם מהמוכרים ביותר בעולם ונהוג לראות בהם כטכנולוגיה מאוד מוערכת.
72 קצב חדשנות
מבחינת ההיסטוריה הכללית של התעשייה, בתחילת התפתחות בקרים, הקצב היה מהיר יחסית.
מאוחר יותר, קצב החדשנות ירד כשהתאמה למערכות קיימות הפכו לגורם משמעותי יותר.
הטכנולוגיה הפכה למאוד סטטית, אך זה בהכרח לא דבר רע מנקודת מבט עסקית.
אחזור לנושא הזה מאוחר יותר.
--------------------
73 מסקנות
בפרק זה, דנו בסדרת ה-PLCs של סיימנס, סדרה S5.
כיסיתי את ההיסטוריה של ה-S5,
זיכרון וטיפול בנתונים,
סוגי הפונקציות המשניות השונים,
שפות תכנות,
ההוראות,
וכיצד הוא הוחלף על ידי סדרת ה-S7.
74
ראינו כי בקרים (PLCs) התפתחו במהירות מהשורשים המוקדמים שלהם, שהיו תחליפים למתגים, למכשירים מתוכנתים רבי עוצמה.
בפרק הבא נבחן מודולי קלט/פלט וכיצד הם מאפשרים למעבד PLC לתקשר עם חומרה ולשלוט במכונות.
75
זוהי הפרק הרביעי בסדרה בת 8 פרקים.
--------------------