利用结构式文本 (ST) 和 RevPi Core 3 控制交通灯

电子月

一个简单的结构式文本 (PLC) 程序，可在 RevPi Core 3 上运行以控制交通灯。

将 RevPi Core 3 和 DIO 安装在 DIN 导轨上并成功运行后。

结构式文本 (ST)
创建 PLC 控制程序的主要标准语言分为 3 种 - 结构式文本语言 Structured Text Language (ST)、梯形逻辑和功能块图 (FBD)。顾名思义，后两者是更为图形化的界面，然而它们的灵活性不如结构式文本语言，加上 RevPi 随附的免费版 logi.CAD 3 仅支持结构式文本语言，因此我选择使用它。

尽管结构式文本是一种行业标准 IEC 61131-3 管理范围内的标准化语言，且语言核心保持不变，但是每个 PLC 供应商都做出特定的修改和增加。我在网上找到了一篇实用的入门教程，在它的指导下我开始着手搭建。对于熟悉计算机语言的人来说，结构式文本由 PASCAL 发展而来，它让我想起许多年前，我在 ZX80 上用来进行乒乓球游戏编程的 BASIC 语言。

logi.CAD 3

除了使用新的语言以外，我还使用了以前从未用过的软件。我发现，通过浏览  logi.CAD 3 术语表了解一些使用的术语，然后在必要时再次查阅，对我的工作有很大的帮助。我特别记录了以下几点：

• 对象 - logi.CAD 3 项目资源管理器中的对象位于文件夹内，是该文件夹的子文件夹。对象相当于文件系统中的文件。
• 项目 - 项目是 logi.CAD 3 项目资源管理器中的一种特殊类型的文件夹。默认情况下，项目是项目资源管理器中的根目录。
  

完整的内容总称为应用程序，它不仅有包含已编写代码的 STL 文件，还包括配置文件、全局变量和专用于 PLC 的库。
这时，我发现了一个有效的办法，那就是通过单击“Project Menu（项目菜单）”下的“Clean（清理）”选项来“清理”项目，然后等待 Logi.CAD 3 运行完毕，之后应用程序创建并加载成功。

PROGRAM RevolutionPiCounterProgram

        VAR

                value         : BOOL;  

        END_VAR

               

        VAR_EXTERNAL        

                Red_1 : BOOL;

                Amber_2 : BOOL;

                Green_3 : BOOL;

        END_VAR

               

        IF value THEN

                Red_1 := False;

                value := False;

        ELSE

                Red_1 := True;

                value := True;

        END_IF;

        

END_PROGRAM

本例中，LED 持续闪烁。这是因为 PLC 应用程序会自动重复。“End_Program”实际上表示返回到起始行然后重新开始。
教程中解释如下“当 PLC 运行到 END_PROGRAM 时，PLC 扫描周期将重新开始，程序将重新运行”：
交通信号灯

现在，我需要研究出如何使 LED 以标准交通灯亮顺序闪烁 - 红、红和黄、绿、黄，然后再回到红。

更改信号灯的闪烁速度时，只需在配置文件中编辑一个数值即可，但是这会改变整个扫描循环的速度，因此这种方法较为粗糙，只会使应用程序整体减慢。此外，我还想要能单独改变不同灯的闪烁速度。事实证明，这比最初预期的难度更大。

TON 函数（计时器延迟）提供了所需的延迟，但我无法通过代码获得所需的效果。我能够使 LED 亮起一定时间后熄灭，但是却无法再次亮起，或者能够使 LED 闪烁并熄灭，但是却无法指定熄灭时间。我反复碰壁，一度觉得这项任务可能超出了我的处理能力。就在这时，我在网络上寻求帮助，在 Codesys 论坛上找到了一篇实用的博客文章，其中提到了 CASE 语句。Codesys 的功能与 logi.CAD 类似，而我发现它们所用的结构化文本语法存在一些差异，但是我成功地根据我的需要对示例进行了调整。

最终代码如下：

PROGRAM RevolutionPiProgram

        VAR  

        wait : TON;

        count : INT;

        END_VAR

               

        VAR_EXTERNAL        

                Red_1 : BOOL;

                Amber_2 : BOOL;

                Green_3 : BOOL;

        END_VAR

               

CASE count OF

        0: //init

                count := count + 1;

        1: // Red

   

                Red_1 := True;

                Amber_2 := False;

             Green_3 := False;

     

                wait(IN:=TRUE, PT:=T#5s);

               

                IF wait.Q THEN

                        wait(IN:=FALSE);

                        count := count + 1;

                END_IF;

           2: // Red and Amber

                  

                   Red_1 := True;

            Amber_2 := True;

            Green_3 := False;

     

             wait(IN:=TRUE, PT:=T#5s);

        

                IF wait.Q THEN

                        wait(IN:=FALSE);

                        count := count + 1;

                END_IF;

           3:  // Green

                Red_1 := False;

                Amber_2 := False;

                Green_3 := True;

     

             wait(IN:=TRUE, PT:=T#5s);

                     

             IF wait.Q THEN

                     wait(IN:=FALSE);

                     count := count + 1;

             END_IF;

      

           4: // Amber

   

                   Red_1         := False;

                   Amber_2 := True;

                   Green_3 := False;

                  

                   wait(IN:=TRUE, PT:=T#5s);

                  

                   IF wait.Q THEN

                           wait(IN:=FALSE);

                           count := count + 1;

                   END_IF;

                  

                ELSE

                count := 0;

END_CASE;

END_PROGRAM

CASE 用于在出现特定整数值时执行语句。本例中创建了一个名为“count”的整数变量，此变量在每次 PLC 扫描时增加 1，直到最终条件运行以及 ELSE 将它重新设置为零。而 TON 将每个语句运行 5 秒。更改该数值时，只需编辑以下行中的 5s 值即可：

• wait(IN:=TRUE, PT:=T#5s);
  

[color=rgb(51, 102, 153) !important]复制代码

如有需要，可以为每次灯亮指定不同的时间