I. ÚVOD
V oblasti priemyselnej automatizácie je čoraz rozšírenejšia aplikácia programovateľných logických automatov (PLC). Ako základné vybavenie priemyselného riadenia má PLC nielen výkonné možnosti spracovania dát, ale má aj bohatý inštrukčný systém, ktorý spĺňa rôzne komplexné potreby riadenia. Medzi nimi je inštrukcia posuvného registra veľmi dôležitou triedou inštrukčného systému PLC, ktorý sa široko používa v riadení sekvencií, logistike a riadení toku dát. V tomto článku podrobne vysvetlíme pracovný princíp, formát inštrukcie, pracovný proces a aplikačné scenáre inštrukcie posuvného registra PLC, aby sme poskytli referenciu pre inžinierov a technikov.
II. Prehľad inštrukcií posuvného registra PLC
Inštrukcia posuvného registra je druh bitových dát v registri v súlade so zadaným smerom a dĺžkou inštrukcie na pohyb. Úpravou dĺžky posunu a smeru posunu možno realizovať flexibilné spracovanie údajov. V PLC sa inštrukcia posuvného registra často používa na riadenie zmeny stavu signálnych svetiel, motorov, ventilov a iných zariadení, ako aj na realizáciu cyklického spracovania a akumulácie údajov a ďalších funkcií.
III. Formát inštrukcie posunového registra
Všeobecný formát inštrukcie posuvného registra je "SHRB DATA, S_BIT, N", čo:
DATA: označuje údaje, ktoré sa majú presunúť do posuvného registra, typ údajov je BOOL (bit).
S_BIT: Určuje najnižší bit posuvného registra a typ údajov je tiež BOOL (bit).
N: Specifies the length and shift direction of the shift register. The shift length ranges from 1 to 64; the shift direction depends on the sign of N. When N>0, smer posunu je doľava a vstupné dáta DATA sú posunuté do najnižšieho bitu posuvného registra, S_BIT, a posunuté von z najvyššieho bitu posuvného registra; keď N<0, the shift direction is to the right, and the input data is shifted into the highest bit of the shift register, and shifted out of the lowest bit, S_BIT.
IV. Pracovný proces inštrukcie zmenového registra
Keď je aktivačný vstup EN platný, realizácia bitových dát DATA sa načíta do najnižšieho bitu S_BIT posuvného registra. potom, vždy, keď sa do aktivácie vloží 1 impulz, posuvný register sa posunie v smere a dĺžke špecifikovanej pomocou N. Posuvný register sa posunie v smere a dĺžke špecifikovanej pomocou N. Posuvné dáta sa umiestnia v smere pretečenia. Posunuté dáta sa umiestnia do pretečiaceho bitu SM1.1. Špecifický prevádzkový proces je nasledujúci:
Inicializačná fáza: pred spustením vykonávania programu je potrebné vykonať inicializačnú operáciu na posuvnom registri, tj nastaviť všetky bity posuvného registra na ich počiatočné hodnoty. Dá sa to dosiahnuť nastavením počiatočnej hodnoty v programe alebo externým vstupom.
Fáza načítania dát: keď je aktívny vstup EN, bitové dáta DATA sa načítajú do najnižšieho bitu posuvného registra, S_BIT. v tomto čase zostávajú ostatné bity posuvného registra nezmenené.
Shift phase: every time 1 pulse is input to the enable terminal, the shift register is shifted in the direction and length specified by N. If N>0, údaje sú posunuté doľava; ak N<0, the data is shifted to the right. During the shifting process, the lowest or highest bit of the shift register is shifted out and the shifted data is placed in the overflow bit SM1.1.
Stupeň výstupu údajov: Po operácii posunu sa údaje v registri posunu usporiadajú v novom poradí. Ak je potrebné vyslať tieto dáta na externé zariadenie alebo pamäťovú bunku, možno to urobiť pripojením jedného alebo viacerých bitov posuvného registra k výstupu.
V. Charakteristika inštrukcií posuvného registra
Vysoká flexibilita: Úpravou dĺžky posunu a smeru posunu možno realizovať flexibilnú manipuláciu s údajmi. Či už je posunutý doľava alebo doprava, dá sa nakonfigurovať podľa skutočných potrieb.
Široký rozsah použitia: Inštrukcia posuvného registra je široko používaná pri riadení sekvencií, logistike a riadení toku dát. Môže sa použiť na riadenie zmeny stavu signálnych svetiel, motorov, ventilov a iných zariadení a môže sa použiť aj na realizáciu funkcií, ako je cyklické spracovanie a akumulácia údajov.
Vysoká spoľahlivosť: PLC, ako druh priemyselného riadiaceho zariadenia, má vysoký stupeň spoľahlivosti a stability. Inštrukcia posuvného registra, ako súčasť inštrukčného systému PLC, preberá tieto výhody. Aj v náročných priemyselných prostrediach je možné zaručiť presný prenos a spracovanie údajov.
VI. Prípady aplikácie
Na príklade systému riadenia farebného svetla je možné demonštrovať aplikáciu inštrukcie posuvného registra. V systéme ovládania farebných lámp možno použiť inštrukcie logického posunu (ako je inštrukcia ľavého posunu SLB) alebo inštrukcie cyklického posunu (ako je cyklická inštrukcia ľavého posunu RLB) na ovládanie sekvencie osvetlenia a frekvencie farebných lámp. Naprogramovaním dĺžky posunu a smeru posunu možno realizovať efekty ako cyklické svietenie a postupné rozsvecovanie farebných svetiel. Zároveň je možné nastavením dĺžky posuvného registra a frekvencie impulzov aktivačného terminálu ovládať aj rýchlosť svietenia a trvanie farebných svetiel a ďalšie parametre.
VII. Zhrnutie
Tento článok podrobne popisuje princíp činnosti, formát inštrukcie, pracovný proces a aplikačné scenáre inštrukcie posuvného registra PLC. Verím, že prostredníctvom podrobného vysvetlenia inštrukcie posuvného registra a zobrazenia aplikačných prípadov čitateľ hlbšie porozumie inštrukcii posuvného registra PLC. V praktických aplikáciách môžu inžinieri a technici zvoliť vhodné inštrukcie posuvného registra na realizáciu rôznych zložitých úloh logiky riadenia a automatizácie podľa špecifických potrieb.