بررسی تفاوت FC و FB در دنیای پیچیده‌ی اتوماسیون صنعتی مدرن، برنامه‌نویسی PLC با کارایی و انعطاف‌پذیری بالا، اهمیت زیادی دارد. TIA Portal زیمنس به عنوان یک پلتفرم مهندسی یکپارچه، رویکرد برنامه‌نویسی ماژولار را تسهیل می‌کند. این رویکرد، برنامه‌ی PLC را به بخش‌های کوچک‌تر و قابل مدیریت‌تر تقسیم می‌کند که به بهبود نگهداری، عیب‌یابی و توسعه‌ی سریع‌تر پروژه کمک می‌کند.
برنامه‌نویسی ماژولار در TIA Portal بر پایه‌ی بلوک‌های مختلفی از جمله OB (Organization Block)، FC (Function)، FB (Function Block) و DB (Data Block) استوار است. این بلوک‌ها، ستون فقرات یک برنامه‌ی ساختاریافته در زیمنس هستند. انتخاب صحیح بین FC و FB، یک تصمیم استراتژیک برای پایداری و کارایی بلندمدت پروژه‌های اتوماسیون به شمار می‌رود.
آشنایی با بلوک‌های برنامه‌نویسی در TIA Portalو تفاوت FC و FB
پیش از ورود به جزئیات FC و FB، بهتر است نگاهی اجمالی به بلوک‌های اصلی برنامه‌نویسی در TIA Portal داشته باشیم:
- OB (Organization Block): این بلوک‌ها، نقاط ورود اصلی برنامه به CPU هستند و جریان اجرای برنامه را کنترل می‌کنند. OB1 به طور پیش‌فرض، بلوک اجرای چرخه‌ای است.
- FC (Function): توابع، بلوک‌های کدی هستند که وظایف مشخصی را انجام می‌دهند اما حافظه را بین اسکن‌ها حفظ نمی‌کنند (stateless). نتایج آن‌ها صرفاً به ورودی‌های فعلی بستگی دارد.
- FB (Function Block): بلوک‌های تابعی نیز مانند FCها هستند، اما می‌توانند داده‌ها را به صورت داخلی از طریق نمونه‌ها حفظ کنند (stateful). آن‌ها برای عملیات‌های با وضعیت طراحی شده‌اند و می‌توانند مقادیر را بین چرخه‌های اسکن PLC نگهداری کنند.
- DB (Data Block): بلوک‌های داده، برای ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌شوند. Global DBها برای دسترسی عمومی و Instance DBها (IDB) برای داده‌های خاص یک FB کاربرد دارند.
توابع (Functions – FC) در TIA Portal: بلوک‌های بدون حافظه
تعریف و ویژگی‌های اصلی FC
توابع (FC) در TIA Portal زیمنس، بلوک‌های کدی برای انجام وظایف خاص هستند که ویژگی بارز آن‌ها عدم وجود حافظه داخلی ماندگار است. این یعنی FCها هیچ داده‌ای را از یک چرخه‌ی اسکن PLC به چرخه‌ی بعدی حفظ نمی‌کنند. آن‌ها مانند زیرروال‌ها عمل کرده و هر بار که فراخوانی می‌شوند، با مقادیر اولیه برای متغیرهای موقت خود شروع به کار می‌کنند. پس از اتمام اجرا، مقادیر متغیرهای موقت از بین می‌روند و برای فراخوانی بعدی مجدداً مقداردهی اولیه می‌شوند. این ویژگی، رفتار FC را بسیار قابل پیش‌بینی می‌کند و تضمین می‌کند که خروجی آن فقط به ورودی‌های فعلی‌اش بستگی دارد.
FCها می‌توانند چندین ورودی و خروجی داشته باشند. همچنین می‌توانند یک مقدار بازگشتی (Return Value) نیز داشته باشند. آن‌ها الگوریتم‌های مشخصی را اجرا کرده و مقادیر را بر اساس ورودی‌ها و منطق داخلی بازمی‌گردانند.
انواع پارامترها در FC یکی از مهمترین تفاوت FC و FB
- IN (Input – ورودی): برای انتقال داده‌ها از بلوک فراخواننده به FC. این پارامترها فقط خواندنی هستند و تغییر در داخل FC بر متغیر خارجی تأثیر نمی‌گذارد.
- OUT (Output – خروجی): برای انتقال نتایج از FC به بلوک فراخواننده. FC باید حداقل یک مقدار اولیه به خروجی‌ها اختصاص دهد.
- IN_OUT (Input/Output – ورودی/خروجی): امکان انتقال داده به FC، تغییر آن در داخل FC، و سپس بازگرداندن مقدار تغییر یافته به متغیر خارجی را فراهم می‌کنند.
- TEMP (Temporary – موقت): متغیرهای داخلی که فقط برای چرخه‌ی اجرای فعلی FC استفاده می‌شوند. آن‌ها ماندگار نیستند و پس از اتمام بلوک از بین می‌روند.
- Constant (ثابت): متغیرهای موقتی با مقادیر ثابت و از پیش‌تعریف‌شده.
نکته مهم: هنگام فراخوانی FCها، باید تمام پارامترهای رسمی آن‌ها را با پارامترهای واقعی پر کنید؛ نمی‌توانید هیچ پارامتری را نادیده بگیرید. این یک تفاوت کلیدی با FBها است.
کاربردهای رایج FC
با توجه به ویژگی بدون حافظه بودن، FCها برای وظایفی مناسب هستند که نیازی به حفظ وضعیت بین چرخه‌های اسکن ندارند. این بلوک‌ها برای منطق‌های ساده و تکراری ایده‌آل هستند. برخی از کاربردهای رایج عبارتند از:
- عملیات‌های ریاضی و منطقی ساده (مانند جمع، تفریق، ضرب، تقسیم).
- مقیاس‌بندی مقادیر آنالوگ (تبدیل مقادیر خام ورودی آنالوگ به واحدهای مهندسی).
- محاسبات تبدیل واحد.
- تشخیص لبه ساده.
- کنترل‌های ساده و بدون حافظه.
- مدیریت آلارم‌های ساده.
استفاده از FCها برای وظایف بدون وضعیت، کد را ساده‌تر و خواناتر می‌کند و عیب‌یابی را تسریع می‌بخشد.
مثال عملی: مقیاس‌بندی ورودی آنالوگ با استفاده از FC
یک مثال رایج، مقیاس‌بندی یک ورودی آنالوگ است. فرض کنید می‌خواهید مقدار خام 0-27648 از یک سنسور دما (4-20mA) را به -30.0 تا 70.0 درجه سانتی‌گراد مقیاس‌بندی کنید.
مراحل ایجاد FC:
- ایجاد پروژه و افزودن PLC: یک پروژه‌ی جدید ایجاد کرده و CPU و ماژول آنالوگ مورد نظر را اضافه کنید.
- افزودن Function (FC) جدید: در درخت پروژه، به “Program blocks” رفته و یک “Function (FC)” جدید با نام مناسب (مثلاً “Scale_Temperature”) و زبان دلخواه (LAD یا SCL) اضافه کنید.
- تعریف پارامترهای FC: در بخش “Interface”، پارامترهای ورودی (IN) مانند
Analog_Input_Raw،Min_Raw_Value،Max_Raw_Value،Min_Eng_Unit،Max_Eng_Unitو یک پارامتر خروجی (OUT) به نامScaled_Outputرا تعریف کنید. همچنین می‌توانید یک متغیر موقت (TEMP) برای محاسبات میانی مانندTemp_Normalized_Valueدر نظر بگیرید. - پیاده‌سازی منطق مقیاس‌بندی: منطق مقیاس‌بندی را در FC پیاده‌سازی کنید. برای مثال در SCL:
Scaled_Output := (INT_TO_REAL(Analog_Input_Raw) - INT_TO_REAL(Min_Raw_Value)) / (INT_TO_REAL(Max_Raw_Value) - INT_TO_REAL(Min_Raw_Value)) * (Max_Eng_Unit - Min_Eng_Unit) + Min_Eng_Unit; - فراخوانی FC در OB1: FC را به OB1 کشیده و پارامترها را به تگ‌های واقعی متصل کنید.
- کامپایل و دانلود: پروژه را کامپایل و روی PLC دانلود کنید.
این مثال نشان می‌دهد که FCها چگونه کد را برای وظایف Stateless ساده می‌کنند. بلوک “Scale_Temperature” مستقل و قابل استفاده مجدد است، بدون نگرانی در مورد تداخل حافظه یا نیاز به Instance DB.
محدودیت حافظه FC و تایمرها/کانترهادر تفاوت FC و FB
یک اشتباه رایج، استفاده‌ی مستقیم از تایمرها یا کانترها در FC بدون مدیریت صحیح حافظه است. چون FCها حافظه ماندگار ندارند و متغیرهای موقتشان پس از هر چرخه‌ی اسکن از بین می‌روند، تایمر/کانتر به درستی کار نمی‌کند. هر فراخوانی، تایمر/کانتر را ریست می‌کند. برای حل این مشکل، باید از بلوک‌های تابعی (FB) یا تخصیص حافظه سراسری (Global DB) برای تایمرها/کانترها استفاده کرد.
بلوک‌های تابعی (Function Blocks – FB) در TIA Portal: بلوک‌های با حافظه
تعریف و ویژگی‌های اصلی FB
بلوک‌های تابعی (FB) در TIA Portal زیمنس، برخلاف FCها، قابلیت حفظ حافظه داخلی را دارند. این ویژگی کلیدی، FBها را برای پیاده‌سازی منطق‌هایی که نیاز به حفظ وضعیت (Stateful) یا داده‌ها بین چرخه‌های اسکن PLC دارند، ایده‌آل می‌سازد. هر بار که یک FB فراخوانی می‌شود، نیاز به ایجاد یک بلوک داده‌ی نمونه (Instance Data Block – IDB) همراه با آن فراخوانی خاص دارد. این IDB شامل تمام پارامترهای استاتیک (Static) FB است و این پارامترها در هر زمان توسط هر بلوک دیگری قابل دسترسی هستند.
FBها معمولاً برای کنترل عملیات وظایف یا دستگاه‌هایی استفاده می‌شوند که عملیاتشان در یک چرخه‌ی اسکن کامل نمی‌شود، مانند کنترل موتورها، شیرها یا ماشین‌های گام‌به‌گام که نیاز به حفظ وضعیت شروع/توقف یا موقعیت دارند. با طراحی FB برای وظایف کنترل عمومی، می‌توان آن را برای چندین دستگاه با انتخاب IDBهای مختلف مجدداً استفاده کرد. این قابلیت استفاده مجدد همراه با حفظ وضعیت، FBها را به ابزاری قدرتمند برای برنامه‌نویسی ماژولار و شیءگرا تبدیل می‌کند.
یکی دیگر از موارد تفاوت FC و FB است که در FB می‌توان هنگام فراخوانی آن، برخی از پارامترها را نادیده گرفت. FB فضایی را در IDB برای پارامترها رزرو می‌کند و می‌تواند مقدار اولیه را از IDB بردارد. این به برنامه‌نویس اجازه می‌دهد تا تنها پارامترهای مورد نیاز را متصل کرده و بقیه را به مقادیر پیش‌فرض بسپارد.
انواع پارامترها در FB
FBها از تمام انواع پارامترهای FCها (IN, OUT, IN_OUT, TEMP, Constant) پشتیبانی می‌کنند. اما ویژگی متمایز، معرفی نوع پارامتر جدیدی به نام STAT (Static) است.
- STAT (Static – استاتیک): متغیرهای داخلی FB که مقادیرشان بین چرخه‌های اسکن PLC و حتی پس از اتمام اجرای FB حفظ می‌شوند. در IDB مربوط به آن نمونه‌ی خاص از FB ذخیره می‌شوند. آن‌ها “حافظه” FB را تشکیل می‌دهند و می‌توانند برای ردیابی وضعیت، شمارنده‌ها، تایمرها یا هر داده‌ای که باید حفظ شود، استفاده شوند. اگر نیاز به حفظ مقادیر بین چرخه‌ها دارید، باید از متغیرهای استاتیک استفاده کنید.
بلوک‌های داده‌ی نمونه (Instance Data Blocks – IDB): انواع و مدیریت
دیگر تفاوت FC و FB در حفظ حافظه در FBها هستند. هر فراخوانی از یک FB، یک IDB منحصربه‌فرد ایجاد می‌کند که ساختار آن از رابط FB تولید می‌شود. این IDB محل ذخیره‌ی پارامترهای IN, OUT, IN_OUT و STAT برای آن نمونه‌ی خاص است. TIA Portal سه روش اصلی برای ذخیره‌سازی نمونه‌های FB ارائه می‌دهد:
- Single Instance Data (داده‌ی نمونه‌ی تکی): رایج‌ترین روش. هر بار که FB را فراخوانی می‌کنید، TIA Portal یک IDB جدید و مستقل برای آن فراخوانی ایجاد می‌کند.
- Multi-Instance Data (داده‌ی چند نمونه‌ای): زمانی استفاده می‌شود که یک FB در داخل FB دیگری فراخوانی شود (FB والد، FB فرزند را فراخوانی می‌کند). داده‌های FB فرزند به جای IDB مستقل، در ناحیه‌ی استاتیک (STAT) IDB مربوط به FB والد ذخیره می‌شوند.
- Parameter Instance (نمونه‌ی پارامتری): امکان ارسال یک نمونه از FB به عنوان یک پارامتر IN_OUT به بلوک فراخواننده (مانند FC یا FB دیگر). انعطاف‌پذیری بالایی در زمان اجرا فراهم می‌کند.
دسترسی به داده‌های IDB: داده‌های IDB قابل دسترسی هستند. داخل FB، دسترسی به داده‌های نمونه مانند دسترسی به داده‌ی داخلی است. با این حال، به طور کلی توصیه نمی‌شود که مستقیماً به داده‌های IDB از خارج از FB دسترسی پیدا کنید، به ویژه برای نوشتن. این کار کپسوله‌سازی را نقض کرده و عیب‌یابی را دشوار می‌کند. بهتر است داده‌ها از طریق رابط FB (پارامترهای IN, OUT, IN_OUT) منتقل شوند.
مدیریت حافظه ماندگار (Retentive Memory) در FBها
دیگر تفاوت FC و FB قابلیت‌های FBها است، توانایی حفظ مقادیر متغیرهای استاتیک (STAT) حتی پس از قطع و وصل برق PLC است. این ویژگی برای حفظ وضعیت ماشین، شمارنده‌ها، تایمرها و داده‌های حیاتی در صورت خطای برق یا راه‌اندازی مجدد ضروری است.
نحوه‌ی پیکربندی حافظه ماندگار:
- بلوک‌های با دسترسی بهینه (Optimized Block Access): در ویرایشگر رابط، ستون “Retain” وجود دارد که می‌توانید برای هر تگ (IN, OUT, IN_OUT, STAT) وضعیت “Retain” (ماندگار) یا “Non-retain” (غیرماندگار) را انتخاب کنید.
- بلوک‌های بدون دسترسی بهینه (Non-Optimized Block Access): در این حالت، IDB مربوطه ستون “Retain” قابل ویرایش دارد و انتخاب “Retain” برای هر تگ، باعث ماندگاری تمام تگ‌ها می‌شود.
ملاحظات حافظه ماندگار:
- حافظه ماندگار در PLCها محدود است. تنها تگ‌های حیاتی را ماندگار علامت‌گذاری کنید.
- مقادیر ماندگار پس از راه‌اندازی PLC بازیابی می‌شوند. با این حال، باید منطق مناسبی در OB100 (بلوک راه‌اندازی) برای مقداردهی اولیه صحیح در نظر گرفت.
- تغییر ساختار FB ممکن است نیاز به مقداردهی اولیه مجدد IDB داشته باشد.
کاربردهای رایج FB
FBها به دلیل قابلیت حفظ حافظه و امکان ایجاد نمونه‌های مستقل، برای پیاده‌سازی “اشیاء” یا ماژول‌های کنترلی پیچیده‌تر که نیاز به حفظ وضعیت دارند، ایده‌آل هستند.
- کنترل موتورها (Motor Control): یک FB می‌تواند تمام منطق مربوط به یک موتور (شروع/توقف، وضعیت، خطاها، تایمرها) را در خود جای دهد.
- کنترل شیرها (Valve Control).
- کنترل‌کننده‌های PID (نیاز به حفظ مقادیر داخلی مانند خطای قبلی).
- ماشین‌های حالت (State Machines): برای پیاده‌سازی منطق‌های ترتیبی که وضعیت فعلی را حفظ می‌کنند.
- مدیریت آلارم‌های پیچیده: نیاز به حفظ وضعیت آلارم (فعال، تأیید شده) و تاریخچه.
- ماژول‌های دستگاهی (Device Modules): برای هر دستگاه فیزیکی یک FB اختصاصی.
FBها با کپسوله‌سازی منطق و داده‌ها، پیچیدگی برنامه‌های PLC را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند.
مثال عملی: کنترل موتور با حالت‌های عملکردی با استفاده از FB
در این مثال، یک FB برای کنترل موتور با حالت‌های شروع، توقف و خطا، با حفظ وضعیت، پیاده‌سازی می‌شود.
سناریو: کنترل موتوری با دکمه‌های Start/Stop، فیدبک وضعیت، و ورودی تشخیص اضافه بار (Overload Fault). موتور باید وضعیت روشن/خاموش را حفظ کند و در صورت توقف یا خطا متوقف شود.
مراحل ایجاد FB:
- ایجاد پروژه و افزودن PLC.
- افزودن Function Block (FB) جدید: در درخت پروژه، یک “Function Block (FB)” جدید با نام (مثلاً “Motor_Control_FB”) و زبان (SCL) اضافه کنید.
- تعریف پارامترهای FB: در بخش “Interface”، پارامترهای ورودی (IN) مانند
Start_Button،Stop_Button،Overload_Faultو پارامترهای خروجی (OUT) مانندMotor_OutputوMotor_Running_Feedbackرا تعریف کنید. برای حفظ وضعیت، متغیرهای استاتیک (STAT) مانندMotor_State،Fault_Activeو تایمرهایStart_Delay_TimerوStop_Delay_Timerرا اضافه کنید. (متغیرهای STAT باید Retain باشند تا وضعیت خود را حفظ کنند). - پیاده‌سازی منطق کنترل موتور (SCL): شامل منطق مدیریت خطا، منطق شروع/توقف با حفظ وضعیت (استفاده از
Motor_Stateو تایمرهای Multi-Instance) و تخصیص خروجی. - فراخوانی FB در OB1 و ایجاد Instance DB: FB “Motor_Control_FB” را به OB1 بکشید. TIA Portal درخواست ایجاد Instance DB را می‌کند (مثلاً “Motor1_DB”). این IDB تمام متغیرهای STAT و پارامترهای IN, OUT, IN_OUT را برای این نمونه خاص ذخیره می‌کند. پارامترها را به تگ‌های واقعی متصل کنید. برای کنترل موتور دوم، FB را دوباره کشیده و IDB جدیدی ایجاد کنید (مثلاً “Motor2_DB”).
- کامپایل و دانلود.
این مثال نشان می‌دهد که FBها چگونه اجازه می‌دهند دستگاه‌های فیزیکی به عنوان “اشیاء” مستقل با رفتار و وضعیت داخلی خود مدل‌سازی شوند. هر فراخوانی یک “نمونه” مستقل ایجاد می‌کند. این رویکرد به شدت به کاهش “کد اسپاگتی” کمک کرده و برنامه را برای مقیاس‌پذیری و نگهداری بسیار آسان‌تر می‌سازد.
تفاوت‌های کلیدی و ملاحظات انتخاب FC و FB
انتخاب بین FC و FB یکی از تصمیمات اساسی در طراحی برنامه‌ی PLC ساختاریافته است. این انتخاب بر کارایی، نگهداری و مقیاس‌پذیری تأثیر می‌گذارد. تفاوت‌های اساسی در نحوه‌ی مدیریت حافظه و پارامترها دارند.
جدول مقایسه و تفاوت FC و FB
ملاحظات عملکردی و بهینه‌سازی
- زمان اسکن و سربار CPU: FCها سربار کمتری دارند و برای وظایف ساده‌تر می‌توانند سریع‌تر باشند. FBها نیاز به کپی پارامترها به/از IDB دارند که کمی زمان بیشتری می‌برد. در PLCهای مدرن، این تفاوت معمولاً ناچیز است.
- اشغال حافظه: FCها از حافظه‌ی کمتری استفاده می‌کنند. FBها برای هر فراخوانی یک IDB ایجاد می‌کنند که فضای بیشتری اشغال می‌کند. این باید در طراحی حافظه‌ی پروژه در نظر گرفته شود.
- قابلیت استفاده مجدد و استانداردسازی: FBها برای “اشیاء” یا ماژول‌های کنترلی با وضعیت برتری دارند و به استانداردسازی کد و ایجاد کتابخانه‌ها کمک می‌کنند. FCها برای منطق‌های ساده و بدون وضعیت بسیار قابل استفاده مجدد هستند.
- عیب‌یابی و نگهداری: برنامه‌های ساختاریافته آسان‌تر قابل عیب‌یابی هستند. در FBها، عیب‌یابی منطق‌های پیچیده با وضعیت ساده‌تر است، زیرا داده‌های یک نمونه در IDB متمرکز شده‌اند. FCها برای عیب‌یابی منطق‌های بدون وضعیت بسیار ساده‌اند.
بهترین شیوه‌های برنامه‌نویسی ماژولار با FC و FB
برای بهره‌برداری حداکثری از مزایای برنامه‌نویسی ماژولار، رعایت بهترین شیوه‌ها ضروری است.
قانون کلی انتخاب بلوک
- از FB استفاده کنید زمانی که نیاز به حفظ وضعیت یا داده‌ها بین چرخه‌های اسکن دارید (مانند تایمرها، کانترها، ماشین‌های حالت).
- از FC استفاده کنید زمانی که وظیفه بدون وضعیت است و خروجی فقط به ورودی‌های فعلی بستگی دارد (مانند محاسبات ریاضی، مقیاس‌بندی).
استفاده از UDTها (User-Defined Data Types)
UDTها برای تعریف ساختارهای داده‌ای پیچیده و استانداردسازی تبادل داده بین بلوک‌ها بسیار مفید هستند. هنگام انتقال مقادیر زیادی از داده‌ها به/از FBها، آن‌ها را در یک UDT گروه‌بندی کرده و UDT را به عنوان پارامتر IN_OUT به FB ارسال کنید. این کار کارآمدتر است (ارسال اشاره‌گر). UDTها در ایجاد FBهای چند نمونه‌ای که نیاز به آرایه‌ای از ساختارهای داده‌ای مشابه دارند، نقش حیاتی دارند.
پرهیز از دسترسی مستقیم به IDBها
اگرچه امکان دسترسی مستقیم وجود دارد، اما به شدت توصیه نمی‌شود، به ویژه برای نوشتن. این عمل کپسوله‌سازی FB را نقض کرده و عیب‌یابی را دشوار می‌کند. همیشه داده‌ها را از طریق رابط FB (پارامترهای IN, OUT, IN_OUT) منتقل کنید.
مدیریت خطا (Error Handling)
مکانیزم‌های مدیریت خطای TIA Portal برای ساخت سیستم‌های مقاوم ضروری هستند:
- مکانیزم EN/ENO: برای تشخیص و مدیریت خطاهای زمان اجرا در سطح بلوک. ENO وضعیت اجرای صحیح را نشان می‌دهد.
- پارامتر RET_VAL: بسیاری از دستورات و بلوک‌ها کدهای خطای خاصی را در صورت مشکل برمی‌گردانند.
- دستورات GET_ERROR و GET_ERR_ID: اطلاعات دقیق‌تری در مورد خطاها ارائه می‌دهند (در S7-1200/1500).
- بلوک‌های سازماندهی خطا (Error OBs): مانند OB85، OB121 و OB122. اگر این OBها وجود داشته باشند، CPU در صورت خطای مربوطه به جای رفتن به حالت STOP، آن‌ها را اجرا می‌کند.
نکات مربوط به تغییرات آنلاین
تغییرات در منطق FC معمولاً بدون نیاز به ریست حافظه قابل دانلود هستند. تغییرات در FB (اگر ساختار رابط یا STAT تغییر کند) ممکن است نیاز به دانلود مجدد IDB و ریست شدن مقادیر داخلی داشته باشد. از ابزارهای “snapshot” برای پشتیبان‌گیری و بازیابی استفاده کنید.
استانداردسازی و مستندسازی
ایجاد استانداردهای برنامه‌نویسی برای نام‌گذاری، ساختار بلوک‌ها و استفاده از پارامترها خوانایی و قابلیت نگهداری کد را به شدت افزایش می‌دهد. مستندسازی کامل هر FC و FB (هدف، پارامترها، منطق داخلی) برای برنامه‌نویسان آینده و پرسنل نگهداری ضروری است.
نتیجه‌گیری و توصیه‌ها
درک تفاوت FC و FB سنگ بنای برنامه‌نویسی ماژولار، کارآمد و قابل نگهداری در اتوماسیون صنعتی است.
خلاصه تفاوت‌های اصلی: تفاوت محوری در قابلیت حفظ حافظه است.
- FCها بدون حافظه (Stateless): برای وظایف ساده و محاسباتی بدون نیاز به حفظ وضعیت.
- FBها با حافظه (Stateful): از IDB برای ذخیره‌ی متغیرهای STAT استفاده می‌کنند. مناسب برای کنترل دستگاه‌ها/فرآیندهای پیچیده‌تر و قابلیت فراخوانی چند نمونه‌ای را فراهم می‌کنند.
اهمیت برنامه‌نویسی ماژولار: با استفاده صحیح از FC و FB، نه تنها به سازماندهی بهتر کد کمک می‌شود، بلکه به طور مستقیم بر کاهش زمان مهندسی، بهبود عیب‌یابی و نگهداری، و افزایش قابلیت استفاده مجدد از کد تأثیر می‌گذارد. این رویکرد به توسعه‌ی سیستم‌های اتوماسیون قوی‌تر و انعطاف‌پذیرتر کمک می‌کند.
توصیه‌های عملی در بررسی تفاوت FC و FB
- انتخاب آگاهانه: بر اساس نیاز به حفظ وضعیت تصمیم بگیرید. نیاز به حافظه دارید؟ از FB استفاده کنید. وظیفه‌ی شما بدون حافظه است؟ FC گزینه‌ی مناسبی است.
- استفاده از UDTها: برای ساختاردهی و تبادل کارآمد داده‌ها، به ویژه در FBها.
- حفظ کپسوله‌سازی: از دسترسی مستقیم به داده‌های IDB از خارج از FB پرهیز کنید.
- مدیریت حافظه‌ی ماندگار: تنها تگ‌های حیاتی را ماندگار علامت‌گذاری کنید و منطق راه‌اندازی (OB100) را برای مقداردهی اولیه پس از قطع برق برنامه‌ریزی کنید.
- مدیریت خطا: از مکانیزم‌های مدیریت خطای TIA Portal استفاده کنید.
- استانداردسازی و مستندسازی: استانداردهای برنامه‌نویسی را رعایت کرده و بلوک‌های خود را به دقت مستندسازی کنید.
با رعایت این اصول و شیوه‌های برنامه‌نویسی، مهندسان اتوماسیون می‌توانند از پتانسیل کامل TIA Portal زیمنس بهره‌مند شده و راه‌حل‌های کنترلی پیشرفته‌ای ارائه دهند.
