Hãy để tôi bắt đầu với một số: 214-219. Đó là khoảng trang trong tài liệu V6.2.2 nơi các khối số thực tồn tại. Bạn có thể nghĩ rằng nhà cung cấp đã chôn chúng ở đó vì không ai sử dụng chúng. Sai rồi. Họ chôn chúng ở đó vì toán học số nguyên là đủ cho chín mươi phần trăm công việc — và mười phần trăm còn lại là nơi mà các máy thực sự sống.
Một Micro-PLC thực hiện SIN, COS, TAN, LN, EXP, SQRT, so sánh số thực và di chuyển số thực. Mười năm trước, câu đó sẽ là một trò đùa. Hôm nay nó được vận chuyển trong một mô-đun DIN-rail 35mm có giá thấp hơn một đầu dò osciloscope decente.
Khi Toán học Số nguyên Nói Dối với Bạn
Đây là cái bẫy. Tỷ lệ một đầu vào tương tự 0-10V bằng toán học số nguyên hoạt động — cho đến khi bạn chia. 6V vào một khoảng 0-1000: phép chia số nguyên bỏ qua phần dư, và đột nhiên mức đọc của bạn trôi dạt một đơn vị mỗi lần quét. Qua một ca làm việc, sự trôi dạt tích lũy. Qua một tuần, bể của bạn tràn vì PLC nghĩ rằng mức nước là ổn.
Số thực khắc phục điều đó. Một khối tỷ lệ, số thực từ đầu đến cuối, và tiếng ồn làm tròn biến mất. Đó không phải là một sự xa xỉ. Đó là điều giữ cho máy bơm của bạn khô và khách hàng của bạn bình tĩnh.
Trường hợp Cụ thể: Kiểm soát Nhiệt độ PID với Toán học Thực
Thiết lập một vòng PID trên một PR-18: đầu vào tương tự đọc một PT100 thông qua một bộ truyền 0-10V, khối PID tính toán với các hệ số số thực, đầu ra điều khiển một kênh PWM cho bộ đun. Động cơ số thực giữ cho thành phần tích phân ổn định. Trên phần cứng chỉ số nguyên, vòng lặp đó cần lập lịch hệ số thủ công và vẫn dao động ở lỗi thấp.
Tôi đã xem một kỹ sư đưa vào vận hành theo dõi một dao động 0.4 độ trong hai ngày trên một PID số nguyên. Đổi CPU sang mô hình số thực, điều chỉnh trong một giờ. Sự khác biệt về chi phí phần cứng là đáng cười. Sự khác biệt về thời gian kỹ thuật thì không.
Các Khối Bạn Thực Sự Sẽ Sử Dụng
Hãy thành thật: bạn sẽ sử dụng ADD-R, SUB-R, MUL-R, DIV-R, và SQRT. Có thể ROUND và TRUNC khi xử lý giá trị cho HMI. Các hàm lượng giác có mặt cho những dự án thực sự kỳ quái — tính toán dòng chảy, thể tích bể từ mức, bù góc băng tải. Khi yêu cầu kỳ quái đó xuất hiện, bạn không muốn giải thích rằng PLC của bạn không thể thực hiện cosin.
Và các chuyển đổi chuỗi quan trọng hơn những gì chúng nghe. Từ thực sang chuỗi, từ số nguyên sang ASCII — đó là cách bạn xây dựng thông điệp cảnh báo và nhật ký dữ liệu có thể đọc được mà không cần ngôn ngữ kịch bản HMI.
Chi Phí
Không có gì thêm, một khi bạn chọn đúng CPU. Các khối số thực là một phần của thư viện tiêu chuẩn trong phiên bản tài liệu hiện tại, và phần mềm là miễn phí. Chi phí thực sự duy nhất là thay đổi thói quen: ngừng nghĩ bằng số nguyên, bắt đầu nghĩ bằng đơn vị kỹ thuật.
Tỷ lệ Đúng
Tỷ lệ là nơi số thực kiếm sống, và đó cũng là nơi hầu hết các lỗi tỷ lệ tồn tại. Lỗi cổ điển: tỷ lệ giá trị thô bằng toán học số nguyên và mất phần dư ở mỗi phép chia. Cách sửa chữa cổ điển: thực hiện toán học bằng số thực và chuyển đổi một lần, tại ranh giới, nơi HMI hoặc SCADA mong đợi một số nguyên. Một khối tỷ lệ, số thực từ đầu đến cuối, và tiếng ồn làm tròn biến mất.
Ghi lại các hằng số tỷ lệ ở nơi kỹ sư tiếp theo có thể tìm thấy chúng. Một bộ truyền 4-20mA đọc 0-10 bar: công thức, khoảng thô, khoảng kỹ thuật — tất cả đều thuộc về một chú thích trên khối tỷ lệ. Giá trị "trông đúng" trong nhiều tháng cho đến khi nó không, và người gỡ lỗi sẽ cần các hằng số, không phải ký ức của người đã chọn chúng.
Kiểm tra các ranh giới khi đưa vào vận hành: tối thiểu, tối đa, và điểm giữa. Một khối tỷ lệ đúng ở 50% nhưng sai ở 0% sẽ vượt qua cái nhìn thoáng qua và thất bại trong một quy trình thực sự. Ba điểm kiểm tra, năm phút, và tỷ lệ đã hoàn thành.
Ngộ nhận Chỉ Số Nguyên
Có một trường phái tư tưởng cho rằng mộtMicro PLCnên giữ nguyên số nguyên vì đó là những gì các bộ điều khiển nhỏ làm. Đó là một vị trí có thể bảo vệ từ quan điểm chi phí và một vị trí không thể bảo vệ từ quan điểm kỹ thuật ngay khi quy trình của bạn liên quan đến phép chia, tỷ lệ, hoặc bất cứ điều gì giống như đơn vị thực. Phần cứng số thực không tốn thêm chi phí trên nền tảng này; khả năng nằm trong thư viện khối, không phải một cấp độ cao cấp.
Chi phí thực sự của tư duy chỉ số nguyên xuất hiện trong bảo trì: các giải pháp thay thế — số nguyên tỷ lệ, thập phân dịch chuyển, toán học số cố định tự chế — chính là mã mà không ai hiểu sau sáu tháng. Số thực đọc giống như quy trình: nhiệt độ tính bằng độ, mức tính bằng mét, dòng chảy tính bằng lít mỗi phút. Mã có thể đọc được là mã có thể bảo trì, và mã có thể bảo trì là điều giữ cho hợp đồng dịch vụ có lợi nhuận.
Sử dụng số nguyên khi chúng là công cụ phù hợp — bộ đếm, cờ, giá trị chỉ mục. Sử dụng số thực khi quy trình tồn tại. Nền tảng cung cấp cả hai; kỷ luật là chọn theo tín hiệu, không theo tôn giáo.
Số Thực trong HMI
Các màn hình HMI và SCADA nên hiển thị đơn vị kỹ thuật, không phải số nguyên thô — và tỷ lệ sống ở phía PLC. Thực hiện chuyển đổi một lần, trong một khối tỷ lệ, và các hiển thị đọc độ, bar, và lít mỗi phút ở mọi nơi. Sự thay thế — tỷ lệ trong mỗi màn hình, mỗi thẻ, mỗi báo cáo — là một lỗi chính tả công thức đang chờ xảy ra. Một điểm chuyển đổi cho mỗi tín hiệu, được tài liệu trong chú thích khối, và toàn bộ hệ thống nói ngôn ngữ của người vận hành.
Đó là sự chuyển mình. Phần cứng đã thực hiện điều đó. Phong cách lập trình của bạn là phần cuối cùng của việc nâng cấp.
