Арифметические функции > Руководство пользователя

F_LIN

Тип модуля: функция	Переменная	Тип	Описание
Входы	X	REAL	Аргумент
	A	REAL	Угловой коэффициент
	B	REAL	Коэффициент сдвига
Выходы	F_LIN	REAL	Значение линейной функции

Функция F_LIN возвращает для аргумента X значение линейной функции, вычисленное по формуле

F_LIN(X)=A ∙ X + B

Пример

VAR
    X : REAL := 2.0;     (* аргумент *)
    A : REAL := 1.5;     (* угловой коэффициент *)
    B : REAL := -3.0;    (* коэффициент сдвига *)
    Y : REAL;            (* результат *)
END_VAR

(* F_LIN(X) = A * X + B = 1.5 * 2.0 - 3.0 = 0.0 *)
Y := OSCAT_BASIC.F_LIN(X := X, A := A, B := B);
END_PROGRAM

F_LIN2

Тип модуля: функция	Переменная	Тип	Описание
Входы	X	REAL	Аргумент
	X1	REAL	Координата X для точки 1
	Y1	REAL	Координата Y для точки 1
	X2	REAL	Координата X для точки 2
	Y2	REAL	Координата Y для точки 2
Выходы	F_LIN2	REAL	Линейно интерполированное значение Y для X

Функция F_LIN2 возвращает для точки с координатой X результат линейной интерполяции координаты Y между узловыми точками (X1, Y1) и (X2, Y2). Если значение X не входит в диапазон (Х1...Х2), то значение Y (F_LIN2) экстраполируется.

Пример

VAR
    X  : REAL := 5.0;     (* точка, для которой ищем Y *)
    X1 : REAL := 0.0;
    Y1 : REAL := 0.0;
    X2 : REAL := 10.0;
    Y2 : REAL := 100.0;
    Y  : REAL;            (* результат *)
END_VAR

(* Линейная интерполяция между (0,0) и (10,100):
   при X = 5 получаем Y = 50 *)
Y := OSCAT_BASIC.F_LIN2(X := X, X1 := X1, Y1 := Y1, X2 := X2, Y2 := Y2);

END_PROGRAM

F_POLY

Тип модуля: функция	Переменная	Тип	Описание
Входы	X	REAL	Аргумент
Входы	C	ARRAY [0..7] OF REAL	Коэффициенты полинома
Выходы	F_POLY	REAL	Значение полинома 7-ой степени

Функция F_POLY возвращает значение полинома 7-ой степени с коэффициентами С (где С – массив из 8-ми значений) для аргумента X, вычисленное по формуле

Пример

VAR
    X : REAL := 1.5;
    C : ARRAY [0..7] OF REAL := [1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 2.0, 2.0, 3.0, 3.0];
    Y : REAL;
END_VAR

(* Полином:
   Y = C0 + C1*X + C2*X^2 + C3*X^3 + C4*X^4 + C5*X^5 + C6*X^6 + C7*X^7
   При X = 1.5 и C = [1,1,1,1,2,2,3,3]:
   Y = 1 + 1.5 + 2.25 + 3.375 + 2*5.0625 + 2*7.59375 + 3*11.390625 + 3*17.0859375
     = 118.0078125
*)
Y := OSCAT_BASIC.F_POLY(X := X, C := C);

END_PROGRAM

F_POWER

Тип модуля: функция	Переменная	Тип	Описание
Входы	a	REAL	Коэффициент
	X	REAL	Аргумент
	n	REAL	Показатель степени
Выходы	F_POWER	REAL	Значение степенной функции

Функция F_POWER возвращает для аргумента X значение степенной функции, вычисленное по формуле

F_POWER(X)=a ∙ X^n

Пример

VAR
    a : REAL := 2.0;
    x : REAL := 3.0;
    n : REAL := 4.0;
    y : REAL;
END_VAR

y := OSCAT_BASIC.F_POWER(a := a, X := x, n := n);   (* y = 2 * 3^4 = 162 *)

END_PROGRAM

F_QUAD

Тип модуля: функция	Переменная	Тип	Описание
Входы	X	REAL	Аргумент
	A	REAL	Коэффициент
	B	REAL	Коэффициент
	C	REAL	Коэффициент
Выходы	F_QUAD	REAL	Значение квадратичной функции

Функция F_QUAD возвращает для аргумента X значение квадратичной функции, вычисленное по формуле

F_QUAD(X)=A ∙ X^2 + B ∙ X + С

Пример

VAR
    x : REAL := 2.0;
    a : REAL := 3.0;
    b : REAL := -4.0;
    c : REAL := 1.0;
    y : REAL;
END_VAR

y := OSCAT_BASIC.F_QUAD(X := x, A := a, B := b, C := c);   
(* y = 3*2^2 + (-4)*2 + 1 = 5 *)

END_PROGRAM

FRMP_B

Тип модуля: функция	Переменная	Тип	Описание
Входы	START	BYTE	Начальное значение
	DIR	BOOL	Направление изменения выхода
	TD	TIME	Прошедшее время
	TR	TIME	Полное время генерации (от 0 до 255)
Выходы	FRMP_B	BYTE	Выход блока

Функция FRMP_B используется для реализации генератора линейной функции. Пока функция находится в работе, значение ее выхода линейно изменяется от текущего (START) до максимального (при DIR=TRUE) или минимального (при DIR=FALSE). Минимальное и максимальное значения определяются диапазоном типа BYTE и соответственно составляют 0 и 255. Вход TR определяет полное время генерации (от 0 до 255 секунд), а вход TD – время, прошедшее с начала работы функции. Таким образом, значение входа TD должно увеличиваться во время работы функции для изменения ее выхода.

См. также генератор _RMP_B, построенный на базе данной функции.

Пример

VAR
    start : BYTE := 100;           (* стартовое значение *)
    dirUp : BOOL := TRUE;          (* TRUE: к 255, FALSE: к 0 *)
    td    : TIME := T#0s;          (* прошедшее время *)
    tr    : TIME := T#10s;         (* полное время генерации *)
    y     : BYTE;
END_VAR

(* Пример: эмуляция прошедшего времени *)
td := T#4s;

y := OSCAT_BASIC.FRMP_B(START := start, DIR := dirUp, TD := td, TR := tr);
(* При START=100, DIR=TRUE, TR=10s и TD=4s:
   y ≈ 100 + (255-100)*4/10 = 162 *)

END_PROGRAM

FT_AVG

Тип модуля: ФБ	Переменная	Тип	Описание
Входы	IN	REAL	Контролируемое значение
	E	BOOL	Сигнал управления блоком
	N	N	Число точек усреднения сигнала (0…32)
	RST	BOOL	Сигнал сброса блока
Выходы	FT_AVG	REAL	Значение скользящей средней

Функциональный блок FT_AVG представляет собой фильтр скользящей средней. Если вход E имеет значение TRUE, то блок находится в работе, и на выход AVG подается значение входа IN, усредненное за последние N циклов ПЛК (K – номер текущего цикла ПЛК):

Если N=0, то AVG=IN. По переднему фронту на входе RST данные блока обнуляются, и усреднение начинается заново.

Трассировка работы ФБ (N=30, время цикла ПЛК=50 мс)

FT_MIN_MAX

Тип модуля: ФБ	Переменная	Тип	Описание
Входы	IN	REAL	Контролируемое значение
Входы	RST	BOOL	Сигнал сброса блока
Выходы	MX	REAL	Максимальное значение
Выходы	MN	REAL	Минимальное значение

Функциональный блок FT_MIN_MAX собирает статистику о входе IN, сохраняя его максимальное и минимальное значение на выходах MX и MN. По переднему фронту на входе RST значения выходов обнуляются, после чего сбор статистики начинается заново.

FT_RMP

Тип модуля: ФБ	Переменная	Тип	Описание
Входы	Rmp	BOOL	Сигнал управления блоком
	IN	REAL	Контролируемый сигнал
	KR	REAL	Допустимая скорость нарастания, ед/с
	KF	REAL	Допустимая скорость спада, ед/с
Выходы	out	REAL	Сглаженное значение сигнала
	busy	BOOL	Флаг «блок в работе»
	UD	BOOL	Направление изменения сигнала

Функциональный блок FT_RMP используется для сглаживания сигналов. Пока вход Rmp имеет значение TRUE блок находится в работе и значение выхода out следует за значением входа IN, при этом допустимая максимальная скорость увеличения значения на выходе (в ед./c) определяется входом KR, а допустимая максимальная скорость уменьшения – входом KF. Выход busy имеет значение TRUE, пока происходит изменение выхода out. Выход UD имеет значение TRUE, если значение выхода out увеличивается, и FALSE – если уменьшается. Величина изменения выхода out зависит от времени цикла ПЛК; см. также блоки RMP_B и RMP_W с фиксированной величиной изменения выходов.

Трассировка работы ФБ (KR=5.0, KF=2.0, время цикла ПЛК=50 мс)

LINEAR_INT

Тип модуля: функция	Переменная	Тип	Описание
Входы	X	REAL	Аргумент
	XY	ARRAY [1..20, 0..1] OF REAL	Таблица узловых точек
	Pts	INT	Число используемых узловых точек (3..20)
Выходы	LINEAR_INT	REAL	Линейно интерполированное значение Y для X

Функция LINEAR_INT выполняет для значения X кусочно-линейную интерполяцию по зависимости, определяемой таблицей узловых точек XY. Значения X в таблице должны быть отсортированы по возрастанию. Вход Pts определяет число используемых для интерполяции узловых точек и может принимать значение в диапазоне [3…20]. Если значение X не входит в диапазон таблицы, то значение Y (LINEAR_INT) экстраполируется.

См. график в разделе POLYNOM_INT

Пример

VAR    (* Таблица узловых точек: [номер_точки, 0 для X, 1 для Y] *)
    XY_Table : ARRAY [1..20, 0..1] OF REAL := [
        0.0, 0.0,   (* Точка 1: X=0.0, Y=0.0 *)
        1.0, 2.0,   (* Точка 2: X=1.0, Y=2.0 *)
        2.0, 4.0,   (* Точка 3: X=2.0, Y=4.0 *)
        3.0, 8.0,   (* Точка 4: X=3.0, Y=8.0 *)
        4.0, 16.0,  (* Точка 5: X=4.0, Y=16.0 *)
        5.0, 32.0   (* Точка 6: X=5.0, Y=32.0 *)
    ];

    InputX : REAL := 1.5;   (* Аргумент для интерполяции *)
    Pts    : INT  := 6;     (* Количество используемых точек *)
    ResultY: REAL;          (* Результат интерполяции *)

END_VAR

    (* Вызов функции интерполяции из библиотеки OSCAT_BASIC *)
    ResultY := OSCAT_BASIC.LINEAR_INT(X := InputX, XY := XY_Table, Pts := Pts);

    (* После выполнения:
       ResultY будет равен 3.0, так как X=1.5 находится посередине
       между точками 1.0 (Y=2.0) и 2.0 (Y=4.0).
    *)

END_PROGRAM

POLYNOM_INT

Тип модуля: функция	Переменная	Тип	Описание
Входы	X	REAL	Аргумент
	XY	ARRAY [1..5, 0..1] OF REAL	Таблица узловых точек
	Pts	INT	Число используемых узловых точек (3..5)
Выходы	POLYNOM_INT	REAL	Полиномиально интерполированное значение Y для X

Функция POLYNOM_INT выполняет для значения X полиномиальную интерполяцию по зависимости, определяемой таблицей узловых точек XY. Значения X в таблице должны быть отсортированы по возрастанию. Вход Pts определяет число используемых для интерполяции узловых точек и может принимать значение в диапазоне [3…5]. Если значение X не входит в диапазон таблицы, то значение Y (POLYNOM_INT) экстраполируется.

Пример

VAR    (* Таблица узловых точек: [номер_точки, 0 для X, 1 для Y] *)
    XY_Table : ARRAY [1..5, 0..1] OF REAL := [
        0.0, 1.0,    (* Точка 1: X=0.0,  Y=1.0  *)
        1.0, 2.0,    (* Точка 2: X=1.0,  Y=2.0  *)
        2.0, 5.0,    (* Точка 3: X=2.0,  Y=5.0  *)
        3.0, 10.0,   (* Точка 4: X=3.0,  Y=10.0 *)
        4.0, 17.0    (* Точка 5: X=4.0,  Y=17.0 *)
    ];

    InputX : REAL := 2.5;   (* Аргумент для интерполяции *)
    Pts    : INT  := 5;     (* Количество используемых точек (3..5) *)
    ResultY: REAL;          (* Результат интерполяции *)

END_VAR

    (* Вызов функции полиномиальной интерполяции *)
    ResultY := OSCAT_BASIC.POLYNOM_INT(X := InputX, XY := XY_Table, Pts := Pts);

    (* 
       Результат:
       При X=2.5 и 5 точках, полиномиальная интерполяция даст значение,
       которое точно проходит через все заданные точки.
       
       Для данных точек функция соответствует полиному Y = X^2 + 1
       При X=2.5: Y = 6.25 + 1 = 7.25
    *)

END_PROGRAM