I. INTRODUZIONE
Nel campo dell'automazione industriale l'applicazione dei controllori logici programmabili (PLC) è sempre più diffusa. Essendo l'apparecchiatura principale del controllo industriale, il PLC non solo dispone di potenti capacità di elaborazione dei dati, ma dispone anche di un ricco sistema di istruzioni per soddisfare una varietà di complesse esigenze di controllo. Tra questi, l'istruzione del registro a scorrimento è una classe molto importante di sistema di istruzioni PLC, ampiamente utilizzata nel controllo di sequenza, nella logistica e nel controllo del flusso di dati. In questo documento spiegheremo in dettaglio il principio di funzionamento, il formato delle istruzioni, il processo di lavoro e gli scenari applicativi delle istruzioni del registro a scorrimento del PLC, al fine di fornire un riferimento a ingegneri e tecnici.
II. Panoramica delle istruzioni del registro a scorrimento del PLC
L'istruzione del registro a scorrimento è un tipo di dati bit nel registro in conformità con la direzione e la lunghezza specificate dell'istruzione di spostamento. Regolando la lunghezza e la direzione dello spostamento è possibile realizzare un'elaborazione flessibile dei dati. Nel PLC, l'istruzione del registro a scorrimento viene spesso utilizzata per controllare il cambiamento di stato di spie di segnalazione, motori, valvole e altre apparecchiature, nonché per realizzare l'elaborazione ciclica e l'accumulo di dati e altre funzioni.
III. Formato dell'istruzione del registro a scorrimento
Il formato generale dell'istruzione del registro a scorrimento è "SHRB DATA, S_BIT, N", che:
DATA: indica i dati da spostare nel registro a scorrimento, il tipo di dati è BOOL (bit).
S_BIT: specifica il bit più basso del registro a scorrimento e anche il tipo di dati è 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, la direzione dello scorrimento è verso sinistra e i dati di ingresso DATA vengono spostati nel bit più basso del registro a scorrimento, S_BIT, e spostati fuori dal bit più alto del registro a scorrimento; quando 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. Processo di lavoro dell'istruzione del registro a scorrimento
Quando l'ingresso di abilitazione EN è valido, la realizzazione dei dati bit DATA viene caricata nel bit più basso S_BIT del registro a scorrimento. successivamente, ogni volta che viene immesso 1 impulso nell'abilitazione, il registro a scorrimento viene spostato nella direzione e nella lunghezza specificate da N. Il registro a scorrimento viene spostato nella direzione e nella lunghezza specificate da N. I dati di scorrimento vengono posizionati nella direzione di overflow. I dati spostati vengono inseriti nel bit di overflow SM1.1. Il processo operativo specifico è il seguente:
Fase di inizializzazione: prima che inizi l'esecuzione del programma, è necessario eseguire un'operazione di inizializzazione sullo shift Register, cioè riportare tutti i bit dello Shift Register ai loro valori iniziali. Ciò può essere ottenuto impostando il valore iniziale nel programma o tramite input esterno.
Fase di caricamento dei dati: quando l'ingresso di abilitazione EN è attivo, i dati del bit DATA vengono caricati nel bit più basso del registro a scorrimento, S_BIT. in questo momento gli altri bit del registro a scorrimento vengono mantenuti invariati.
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, i dati vengono spostati a sinistra; se 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.
Stadio di emissione dati: Dopo l'operazione di spostamento, i dati nel registro a scorrimento verranno disposti in un nuovo ordine. Se è necessario inviare questi dati ad un dispositivo esterno o ad una cella di memoria, ciò può essere fatto collegando uno o più bit del registro a scorrimento all'uscita.
V. Caratteristiche delle istruzioni del registro a scorrimento
Elevata flessibilità: regolando la lunghezza e la direzione del turno è possibile realizzare una gestione flessibile dei dati. Sia che venga spostato a sinistra o a destra, può essere configurato in base alle effettive esigenze.
Ampia gamma di applicazioni: l'istruzione del registro a scorrimento è ampiamente utilizzata nel controllo di sequenza, nella logistica e nel controllo del flusso di dati. Può essere utilizzato per controllare il cambiamento di stato di spie di segnalazione, motori, valvole e altre apparecchiature e può anche essere utilizzato per realizzare funzioni come l'elaborazione ciclica e l'accumulo di dati.
Elevata affidabilità: il PLC, come una sorta di apparecchiatura di controllo industriale, ha un elevato grado di affidabilità e stabilità. L'istruzione del registro a scorrimento, come parte del sistema di istruzioni del PLC, eredita questi vantaggi. Anche in ambienti industriali difficili è possibile garantire una trasmissione ed elaborazione accurata dei dati.
VI. Casi di applicazione
Prendendo come esempio il sistema di controllo della luce colorata, è possibile dimostrare l'applicazione delle istruzioni del registro a scorrimento. Nel sistema di controllo delle lampade a colori, istruzioni di spostamento logico (come l'istruzione di spostamento a sinistra SLB) o istruzioni di spostamento ciclico (come l'istruzione di spostamento a sinistra ciclico RLB) possono essere utilizzate per controllare la sequenza di illuminazione e la frequenza delle lampade a colori. Programmando la lunghezza e la direzione del turno, è possibile realizzare effetti come l'illuminazione ciclica e l'illuminazione graduale delle luci colorate. Allo stesso tempo, regolando la lunghezza del registro a scorrimento e la frequenza degli impulsi del terminale di abilitazione, è anche possibile controllare la velocità di illuminazione e la durata delle luci colorate e altri parametri.
VII. Riepilogo
Questo documento descrive in dettaglio il principio di funzionamento, il formato delle istruzioni, il processo di lavoro e gli scenari applicativi delle istruzioni del registro a scorrimento del PLC. Attraverso la spiegazione dettagliata dell'istruzione del registro a scorrimento e la visualizzazione dei casi applicativi, credo che il lettore abbia una comprensione più profonda dell'istruzione del registro a scorrimento del PLC. Nelle applicazioni pratiche, ingegneri e tecnici possono scegliere istruzioni di registro a scorrimento appropriate per realizzare varie complesse attività di logica di controllo e automazione in base alle esigenze specifiche.