TIA博途SCL编程学习54_公式法计算圆周率(Π的近似值)

显示全部楼层 · 2024-4-16 09:02:04

1 | 题目

利用反正切的傅里叶展开式：π/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+…，计算圆周率即π的近似值，直到最后一项的绝对值小于0.000001为止。

2 | 设计分析

注意到题目中等式右半部分分母为差为2的等差数列，符号位正负交替，采用WHILE循环连加构造傅里叶展开式的右半部分，直到到达题目要求的最后一项的精度后结束循环。

3 | 创建功能或功能块

创建功能块FB，命名为“PiApproxVal”。

4 | 定义接口变量

具体接口变量定义见下图：

定义变量#termCountQ用来记录到达目标精度时所经历的项数，为了方便监控将和计算过程相关的所有变量定义为Static静态变量。

5 | 程序代码

编写程序代码。如下图：

从傅里叶展开式中可以看到1为首项，所以计数初始值从1开始。注意精度部分采用了科学记数法。

6 | 代码测试

在循环OB中调用FB-“PiApproxVal”，调用时会自动创建背景数据块，命名为“InstPiApproxVal”，该背景数据块可以用来监视和修改数据。转至在线并监控程序。如下图：

经过50万次循环后（PLC运行的很辛苦），到达题目要求的末项精度0.000001，得到圆周率π的近似值为：3.141598。

7 | 总结

学习使用WHILE循环语句；
学习组合赋值运算符的使用；
学习科学记数法。
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西门子WINCC触摸屏变量的批量处理

项目规模比较大时，触摸屏项目的变量会非常多，如果手动一个个去新建或者逐个修改变量属性费时费力，一个便于操作的好办法是：指导入导出操作。
01
HMI变量介绍
众所周知，变量是触摸屏和PLC通信的中间桥梁。触摸屏的变量主要分为内部变量和外部变量，内部变量和PLC没有任何关系，只能在触摸屏项目内部使用，只有运行系统处于运行状态时变量值才可用。外部变量是来自于PLC的变量，外部变量的值与PLC存储器中的过程值相对应，可以实现过程值的读取和写入操作。

02
变量表导入导出操作
了解了HMI变量的相关概念，我们接下来进入正题。项目开发过程中如果变量数量较多，同时需要快速创建和集中定义变量属性，除了在相应变量表中逐个添加和设置外，其实我们还可以将现有的变量完整导出，利用Excel的强大编辑功能添加修改完成后再次导入即可，极大的节省了时间。
有了思路接下来我们来看具体操作。如下图所示，以一个含有6个变量的变量表Plant为例进行演示。首先可以在变量表的左上角点击导出按钮，之后按照期望的存放路径导出该变量表。

导出后的变量表主要结构如下图所示。依据这个变量表模板，我们就可以根据需求在Excel中进行增加、删除和修改变量属性等操作，但是切记下图红框中的模板首行是不能进行更改的，同时也不支持在表中随意添加列。

完成变量的编辑工作后需要导入到TIA Portal WinCC中，我们该如何操作呢？小伙伴们，关键步骤来了可得记仔细了。虽然变量导出时对变量表没有要求，但是在导入变量的时候，目前TIA Portal WinCC软件仅支持在“显示所有变量表”中导入，不支持在自定义的变量表和默认变量表中操作。如下图所示。

虽然都是在“显示所有变量表”中操作，但是小伙伴们也不用担心变量的分组问题，可以在Excel中预先分配好变量所在变量表的名称，导入时系统会自动创建变量表并且会将变量分配到指定的变量表中。例如在导出的变量表基础上新增了变量
“Motor3_Current”、“Motor3_Voltage”和“Motor_IntArray“,并且重新分配变量至变量表“Motor”，再次执行变量导入操作选择导入文件。

导入变量至TIA Portal WinCC中“显示所有变量”表中的变量信息如下图所示。

TIA Portal WinCC中会自动创建自定义变量表“Motor”，同时变量会被自动分配到变量表“Motor”，如下图所示。

03
变量表导入导出的注意事项
变量导入导出操作中的特点和注意事项如下：

导入变量时如果存在同名的对象，则使用已有对象。
导入变量时如果没有同名的对象，则创建具有该名称的对象。
对于用户自定义数据类型（UDT）HMI变量，不能通过Excel导出所有UDT的结构元素，导出表中只会出现较高级别的HMI变量，无法编辑其较低级别的元素。
以上内容均针对的是HMI变量的操作，由于导出的PLC变量表和数据块结构的不同，不支持直接导入到HMI

04
导出的变量表主要格式说明

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