Useful programs
Содержание
- 1 Useful programs
- 1.1 Running script upon rising or falling edge of the signal
- 1.2 Timer with ON-delay (TON)
- 1.3 Alarming (sound, relya, sms, viber, telegram) about connection error
- 1.4 Moving average
- 1.5 PID - control
- 1.6 Running hour meter
- 1.7 Time circulation algorithm (together with redundancy function)
- 1.8 3-х точечное управление клапанами, сервоприводами и др.
- 1.9 Битовые операции
- 1.10 Обработка чисел с плавающей точкой двойной точности
- 1.11 Формирование общего регистра аварий по разным условиям
Useful programs
Running script upon rising or falling edge of the signal
The script should be defined as running upon register change. Inside the script, there have to be checking of the current state and espective actions on rising edge (current state = 1) or falling edge (=0). Example:
Timer with ON-delay (TON)
TON timer counts while input = 1, and after delay time sets output to "1".
-- globals
TIMER_DELAY = 20 -- timer delay 20 sec.
tmrStartTime = 0 -- timer start time
function main (userId)
-- local vars
local now = os.time(); -- current time
local startBit = (GetReg("tmrStartBit") == 1) -- just bit (D301@WebHMI)
-- CHECKING CONDITION ----------
if not startBit then
tmrStartTime = now -- here start time is stored
WriteReg("TON_out", 0) -- timer output bit register with alias"TON_out"
return 0 ;
else
if (now - tmrStartTime) > TIMER_DELAY then
-- end of countdown actions
WriteReg("TON_out", 1)
end -- if
end -- if
end -- main
Alarming (sound, relya, sms, viber, telegram) about connection error
It is possible to analyze the scan time by the script and if it exceeds the acceptable limit, signal it in different ways. Below is an example of processing a large scan time with signaling to the message buffer and Viber.
cntdownFlag = false -- countdown flag
timeStmp = 0 -- метка времени time stamp
msgSent = false; -- message sent flag
function main (userId)
-- reading inputs
local scan = GetReg(34); -- scan time
local c0 = GetReg(42); -- bad connection number
local SCANLIMIT = GetReg(886); -- scan time limit
local SCANDELAY = GetReg(887); -- error reaction delay
--
if (scan == nil) or (c0 == nil) or (SCANLIMIT == nil) or (SCANDELAY == nil) then
ERROR("scan / c0 was read as nil");
return 0;
end
-- reading time
local now = os.time()
-- шаблон сообщения
local msg1 = "Scan time long "..tostring(scan).." ".."ms, error in conn. "..tostring(c0);
--
if (scan > SCANLIMIT) then -- scan above limit
if not cntdownFlag then
cntdownFlag = true
timeStmp = now
else
if (now - timeStmp) > SCANDELAY then
if not msgSent then
AddAlertMessage(msg1)
SendViberMessage(398044391, msg1)
msgSent = true
end
end
end
else -- scan is normal
if (cntdownFlag == true) and msgSent then
AddInfoMessage("Scan is normal now");
SendViberMessage(398044391, "Scan is normal now");
msgSent = false
end
cntdownFlag = false
end
end -- main
In WebHMI there is a buzzer for the sound signal, and 2 output relays, which can be controlled for signaling (send a signal to the signal column or the PLC about the problem).
Moving average
The moving average is useful for smoothing the values of parameters that have noises, pulsations.
Algorithm of the moving average:
at the beginning of the filtering, first N values of sample are counted by the arithmetic mean, after reaching the end of the sample, one element is discarded (by dividing the sum by the length of the queue), a new one is added instead of it, and the amount is again divided by the length of the queue.
-- globals
mav_len = 20; -- queue length
queue_fill = 0; -- queue filling index
av_sum = 0; -- accumulator for the moving average
function main (userId)
local in_value, tmp_var, out_value = GetReg(26), 0, 0; -- reading parameter
if (queue_fill < mav_len) then -- queue is not filled
av_sum = av_sum + in_value; -- accumulating sum
queue_fill = queue_fill +1; -- and index
else -- queue is full
tmp_var = av_sum / mav_len; -- store one element
av_sum = av_sum - tmp_var + in_value; -- subtract and add new
end
--
if (queue_fill == mav_len ) then
out_value = av_sum / mav_len; -- calc. moving average
else
out_value = av_sum / queue_fill; -- mean average
end
WriteReg("Tout_mav", out_value); -- outside temperature
end
PID - control
An example of implementing a PID controller in WebHMI:
G_LIMIT = 100 -- ограничение выхода регулятора
--
function main (userId)
-- локальные переменные
local now = os.time()
local nexTime = GetReg("nextPidTime")
local CYCLE_TIME = GetReg("pidCycleTime")
-- параметры регулятора
local Kp = GetReg("Kp") -- Пропорц. коэф. (DS1400@WH Valve control)
local Ti = GetReg("Ki") -- Интегральный коэф. (DS1404@WH Valve control)
local Td = GetReg("Kd") -- Дифф. коэф. (DS1408@WH Valve control)
local Err, dErr, iSum_Limit = 0, 0, 0
local Int_sum = GetReg("pidIntegral") -- интегральный накопитель
local intPart = 0 -- инт. часть формулы
local G = GetReg("pidOut") -- выход регулятора
-- процесс
local PV = GetReg(1436) -- Мощность (PWR0@Scylar 8 INT)
local Sp = GetReg("targetPowerSp")
DEBUG_("seconds left for PID cycle = "..tostring(nexTime - now))
-- условие работы
local auto = (GetReg("auto_mode") == 1) -- АВТ. РЕЖИМ ВКЛЮЧЕН (ds1176@WH Global)
local heatDemand = (GetReg("heatDemand") == 1)
if auto then
if heatDemand then
-- РЕГУЛЯТОР
if (now >= nexTime) then
DEBUG_("PID compute cycle")
WriteReg("nextPidTime", now + CYCLE_TIME)
Err = Sp - PV -- вычисляем ошибку
DEBUG_("sp pv Err = "..Sp.." "..PV.." "..Err)
dErr = Err - GetReg("pidPrevError") -- вычисляем производную ошибки
DEBUG_("dErr = "..dErr)
-- проверяем интегральное насыщение
iSum_Limit = (G_LIMIT * Ti / Kp) / 5
DEBUG_("iSum_Limit = "..iSum_Limit)
-- ПИД - регулятор
--проверка на 0 инт. составляющей
DEBUG_("prev Int_sum = "..Int_sum)
if (intPart <= iSum_Limit) and (intPart >= 0.0) then
Int_sum = Int_sum + Err -- накапливаем интеграл ошибки
DEBUG_("added error to Int_sum ")
elseif Int_sum < 0 then
Int_sum = 0
else
Int_sum = iSum_Limit -- ограничиваем интегральную составляющую
end
if (Ti == 0) then
intPart = 0
else
intPart = (1/Ti)*Int_sum
end
DEBUG_("new Int_part = "..intPart)
G = Kp * (Err + intPart + Td*dErr)
DEBUG_("Calculated G as "..G)
G = Round(G)
DEBUG_("Rounded G as "..G)
-- проверка выхода за диапазон
if G < 0 then
G = 0
end
if G > G_LIMIT then
G = G_LIMIT
end
WriteReg("pidPrevError", Err) -- запомнить предыдущую ошибку для след. скана
WriteReg("dErr", dErr) -- запомнить предыдущую ошибку для след. скана
WriteReg("pidIntegral", intPart) -- запомнить интегральную составляющую
WriteReg("pidOut", G)
WriteReg("posSPinput", G) -- дать уставку на клапан
end -- time stamp
else
DEBUG_("no heatDemand") -- вывести ПИД выход
G = 0
end -- heatDemand
-- DEBUG_("PID_out = "..G) -- вывести ПИД выход
WriteReg("pidOut", G)
WriteReg("posSPinput", G) -- дать уставку на клапан
end -- if auto
end -- main
-- rounding
function Round(var)
local integer, fraction = math.modf(var)
if fraction >= 0.5 then
integer = integer + 1
end
return math.floor(integer)
end
------ debug printing ------
thisScriptID = 45
function DEBUG_(str)
--ERROR("entered DEBUG_ in"..thisScriptID.." script");
local i = 0;
local tmp = "";
local id = tostring(thisScriptID);
local debug_id = GetReg("debug_IDs");
local capture_mask = "%s+(%d+)%s+"
while true do
i,_, tmp = string.find(debug_id,capture_mask,i+1)
if (i == nil) then
break -- not found
end
-- найдено
if (tmp ~= "0") then
if (tmp == tostring(thisScriptID)) then
DEBUG(str)
return 0
end
end
end
end -- DEBUG_
------------------------------
This algorithm is typical for use in PLCs. Because the regulator is run at regular intervals, i.e. diff. and int. the components are always computed on the same time scale, so it is not necessary to divide and multiply them by time to obtain the derivative and integral, we can select the time constants Ti, Td. In this algorithm, Ti is an inverse quantity (the larger its value, the smaller the contribution of the integral error)
Running hour meter
The hour meter is convenient for automatically generating a message about the need for maintenance for the equipment unit, changing the master pump in group to equalize the operating time, and so on.
An example of the implementation of the running hour meter on Lua in WebHMI (the program runs in each scan):
-- globals
run_state = false; -- to store current state
function main (userId)
-- locals
local check_mask = tonumber("0000100000000000",2); -- the mask to check running state bit in status register of the freq. drive FC 51 Danfoss
local run_status = (bit.band(GetReg(109),check_mask) ~= 0); -- checking result as a bool var
local now = os.time(); -- current system time
local time_diff = 0; -- time difference between calls
-- catching rising edge of the event
if (not run_state) and run_status then
WriteReg("P43StartTime", now); -- Drive start time №43
-- counting time
if run_state then
time_diff = (now - GetReg("P43StartTime")); -- get time difference
WriteReg("P43RunTime", GetReg("P43RunTime")+time_diff); -- increase running hour meter
WriteReg("P43StartTime", now); -- overwrite start time stamp
end
run_state = run_status
end
The timekeeping registers and time stamps should be made non-volatile.
Time circulation algorithm (together with redundancy function)
This algorithm is used in systems where it is necessary to alternate the operation of mechanisms (pumps, fans, air conditioners) over time, or on the running hours count. For example, a set of 2 units is used, which must be alternated in time. If an error occurs on some unit, then the algorithm starts working only on the working (redundancy function). An example of setting the required registers is given below:
For simplicity and clarity, it is better to split the scripts into functional modules that can be quickly analyzed and placed in the desired order in the program list. The first script looks at the errors and if they do not exist, the units (air conditioners) alternate in time.
CIRCULATION_TIME = 30; -- for testing purposed circulation time = 30 sec.
function main (userId)
--[[
если нет ошибок, то чередуем работу по времени циркуляции
если есть ошибка на одном из кондиционеров, то он исключается из чередования
если ошибки на обоих, то стоим на месте
if there are no errors, then alternate the work on the time of circulation
If there is an error on one of the air conditioners, it is excluded from the circulation
if there are errors on both, then we stand in place
--]]
local acError1, acError2 = (GetReg("acError1") == 1), (GetReg("acError2") ==1) ; -- error on a/c #1
local switchTime = GetReg("switchTime"); -- next switch over time (DS103@webmi)
local now = os.time()
local curActiveAC = GetReg("activeAC") -- active a/c (DS100@webmi)
if (not acError1) and (not acError2) then
-- working with circulation
if (now >= switchTime) then
if (curActiveAC == 1) then
WriteReg("activeAC", 2);
else
WriteReg("activeAC", 1);
end
WriteReg("switchTime", now + CIRCULATION_TIME);
end
elseif acError1 and (not acError2) then
WriteReg("activeAC", 2);
elseif acError2 and (not acError1) then
WriteReg("activeAC", 1);
else
WriteReg("activeAC", 0);
end -- if no errors
end -- main
The second script looks at which a/c is now active, and performs the necessary actions. In a script, this is just debugging, but there may be commands for controlling the infrared transmitter for issuing the desired command, writing to the message log and switching, etc.
function main (userId)
--[[
turn selected a/c on dependting on pointer
--]]
local pointer = GetReg("activeAC"); -- active a/c (DS100@webmi)
if (pointer==0) then
DEBUG("все выключаем");
return 0;
elseif
(pointer==1) then
DEBUG("включаем 1-й кондиционер");
else
DEBUG("включаем 2-й кондиционер");
end -- if
end
Также здесь нужен будет скрипт, который будет выставлять флаги ошибок работы по неким условиям, читаю состояние автоматов защиты, регистры ошибок по интерфейсу и т.п.
3-х точечное управление клапанами, сервоприводами и др.
3-х точечным называется способ управления позицией клапана, сервопривода, задвижки и т.п., когда для управления приводом используются 3 провода - "общий", "питание - ВВЕРХ", " питание - ВНИЗ". Такие приводы могут быть (а могут и нет) оснащены также концевыми датчиками положения. Иногда при отсутствии датчиков положения и низких требованиях к точности позиционирования может применяться алгоритм, когда привод уезжает вниз или вверх (либо по 1 датчику положения либо подачей одной команды на время превышающее время полного хода клапана), инициализирует координату, а потом отрабатывает заданную позицию.
Для определения промежуточных положений используется расчетное значение, определяемое из характеристики исполнительного механизма "время полного хода", которое можно определить и экспериментальным путем. Как упоминалось выше, относительно сложные и разветвленные алгоритмы в WebHMI лучше разбить на функционально законченные и простые программы, взаимодействие и синхронизацию между которыми можно делать используя внутренние регистры.
Ниже приведен вариант 3-х точечного управления для привода с 2-мя концевыми датчиками.
Программа разбита на 6 частей:
- v3 OpenClose Valve Manual - скрипт управляет приводом в ручном режиме. Запускается по изменению номера нажатой кнопки с дешборда.
- v4 Auto Valve Control - основной скрипт управления в авт. режиме. Он автоматически выполняет первую инициализацию, и при несовпадении заданной координаты от текущей включает привод в нужном направлении, по достижении позиции останавливает. Также при совпадении заданной позиции как крайней (0,100), скрипт продолжает держать команду, пока не произойдет наезд на концевой выключатель, таким образом выполняя периодическую синхронизацию расчетной позиции с реальной.
- v5 LatchStart_Time - скрипт "захвата" начальной позиции движения, выполняется по изменению флага inMotionFlag, который устанавливают предыдущие программы v3 или v4.
- v6 CalcNewPosition - выполняется 1 раз в сек. (по изменению системного времени), скрипт работает, пока есть флаг inMotionFlag и пересчитывает текущее время, пройденное с начала движения в текущую позицию (которая в свою очередь используется программой v4).
- v7 Limit sw reaction - по достижении конечных выключателей снимает команды, а также снимает запрос от кнопок ручного управления.
- v8 Drop Cur Cmd on Manual mode - при переходе в ручной режим выключает текущую команду.
В начале программ обозначен порядок требуемый порядок выполнения (v3..v8), поскольку необходимый порядок выполнения программ может измениться нежелательным образом, например при сортировке программ и неточном "перетаскивании" программ в списке. Таким образом префикс напоминает о нужном порядке, также он может отражать функциональную принадлежность скрмпта - "v" Valves, "t" - temperature control и т.д. чтобы удобнее ориентироваться в больших списках и ссылаться на него.
Исходные тексты скриптов:
v3
------- РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ С КНОПОК НА ЭКРАНЕ OpenClose Valve Manual -------------------
function main (userId)
local button_value = GetReg("valveMan_code"); -- номер от кнопок нажатия ОТКР / ЗАКР.
local manual_mode = (GetReg("auto_mode") == 0) ; -- АВТ. РЕЖИМ ВКЛЮЧЕН (ds1176@WH Global)
if manual_mode then
if (button_value == 10) then
WriteReg("openCmd", 1); -- Команда "Открытие" (DS1007@WH Valve control)
WriteReg("closeCmd", 0);
elseif (button_value == 5) then
WriteReg("closeCmd", 1); -- Команда "Закрытие" (DS1008@WH Valve control)
WriteReg("openCmd", 0);
else
-- на недопустимое значение снимаем команды
DEBUG("Read button value as "..tostring(button_value));
WriteReg("openCmd", 0);
WriteReg("closeCmd", 0);
WriteReg("inMotion_flag",0); --
end --if
-- Фиксация начальной позиции, времени начала движения для скрпита обсчета текущей позиции
if (button_value == 10) or (button_value == 5) then
WriteReg("startPosition", GetReg("curPosition")); -- Начальная позиция движения (DS1020@WebHMI 3point control)
WriteReg("startPosTime", os.time()); -- Метка времени начала движения (DS1012@WebHMI 3point control)
WriteReg("inMotion_flag",1);
end
end -- manual_mode
end -- main -----------------------
v4
-- АВТ. УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ КЛАПАНА Auto Valve Control ----
function main (userId)
local now = os.time(); -- текущее время
local timeStmp = GetReg("endPosTime"); -- Метка времени окончания движения (D1001@WebHMI Kitothemr)
local auto_mode = (GetReg("auto_mode")==1);
if auto_mode then
-- проверка на самое первое включение, когда метка времения = 0
if (timeStmp == 0) and (not home_mode) then
WriteReg("homingBit",1);
DEBUG("timeStmp = 0, homing needed! ");
end
local home_mode = (GetReg("homingBit") == 1); -- Бит репозиционирования (D1006@WebHMI Kitothemr)
local full_close = GetReg("LLsw"); -- Датчик полного закрытия (D1010@WebHMI Kitothemr)
if home_mode then
-- едем вниз до упора чтобы определить позицию
DEBUG("giving home_mode close cmd ! ");
WriteReg("closeCmd", 1); -- Команда "Закрытие" (D1008@WebHMI Kitothemr)
if (full_close == 1) then
DEBUG("full close ! ");
WriteReg("closeCmd",0);
WriteReg("endPosTime", now); -- чтобы избежать повторного home_mode
WriteReg("homingBit",0);
WriteReg("curPosition", 0); -- Текущее положение клапана (D1005@WebHMI Kitothemr)
end
return 0; -- выходим пока не закончим выход в 0
end -- home mode
-- ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ----
DEBUG("-------- auto valve control ");
local openingStatus = (GetReg("openCmd") == 1); -- Команда "Открытие" (D1007@WebHMI Kitothemr)
local closingStatus = (GetReg("closeCmd") == 1); -- Команда "Закрытие" (D1008@WebHMI Kitothemr)
local inMotionFlag = openingStatus or closingStatus;
local target_dir= 0; -- знак движения
local posSV = GetReg("posSetpoint"); -- Уставка положения клапана (D1000@WebHMI Kitothemr)
local posPV = GetReg("curPosition"); -- текущее положение
-- определить начальные время и позицию
local startTime = GetReg("startPosTime");
local startPos = GetReg("startPosition");
local pathdone = 0; -- обсчета пройденного пути
local OpenSw = GetReg("HLsw"); -- Датчик полного открытия (D1009@WebHMI Kitothemr)
local CloseSw = GetReg("LLsw"); -- Датчик полного закр. (D1009@WebHMI Kitothemr)
DEBUG("posPV "..tostring(posPV).." pos SV"..tostring(posSV));
-- Уже едем
if inMotionFlag then
DEBUG("Мы уже в движении ");
-- доехали вниз ?
if (closingStatus) and (posPV <= posSV) then
-- если задан 0 как позицию, то едем до нижнего конечника, чтобы синхронизировать позицию с реальным положением
if (posPV == 0) and (not CloseSw) then
WriteReg("closeCmd", 1);
return 0; -- выходим, команду сбросит скрипт Limit Sw Reaction
end
WriteReg("closeCmd", 0);
WriteReg("inMotion_flag",0);
end
-- доехали вверх?
if (openingStatus) and (posPV >= posSV) then
-- если задан верхний предел, то едем до конечника чтобы синхронизировать позицию с реальным положением
if (posPV == 100) and (not OpenSw) then
WriteReg("openCmd", 1);
return 0; -- выходим, команду сбросит скрипт Limit Sw Reaction
end
WriteReg("openCmd", 0);
WriteReg("inMotion_flag",0);
end
-- позиция не доехали ?
else
if (posSV ~= posPV) then
-- уставка поменялась ?
target_dir = (posSV - posPV)/math.abs(posSV - posPV); -- определить знак
DEBUG_("target_dir = "..tostring(target_dir));
if (target_dir > 0) then
WriteReg("openCmd" , 1);
DEBUG_("will open...");
else
WriteReg("closeCmd" , 1);
DEBUG_("will close...");
end
WriteReg("inMotion_flag", 1); -- уст. флаг для скриптов работающих по началу движения
end
end -- auto mode motion control
end -- auto_mode
end -- main
v5
-- Захват позиции LatchStart_Time ---
function main (userId)
DEBUG("Entered latch start time and position");
-- Add your code here
local flag = (GetReg("inMotion_flag") == 1) ; -- Флаг "в движении" (DS1016@WebHMI 3point control)
DEBUG("motion flag = "..tostring(flag));
if flag then
DEBUG("now flag = 1");
WriteReg("startPosition", GetReg("curPosition")); -- Начальная позиция движения (DS1020@WebHMI 3point control)
WriteReg("startPosTime", os.time()); -- Метка времени начала движения (DS1012@WebHMI 3point control)
end
end
v6
--- Расчет новой позиции CalcNewPosition
-- константы
FULLPATH = 127 ; -- время полного открытия в сек.
K = 100 / FULLPATH ; -- коэф. пересчета % открытия в временной интервал
function main (userId)
DEBUG("Entered #5 script, calc. cur position");
local now = os.time(); -- текущее время
local open_sts = (GetReg("openCmd") == 1); -- Команда "Открытие" (D1007@WebHMI Kitothemr)
local close_sts = (GetReg("closeCmd") == 1); -- Команда "Закрытие" (D1008@WebHMI Kitothemr)
local inMotionFlag = (open_sts or close_sts) ; -- Команда "Закрытие" (D1008@WebHMI Kitothemr)
DEBUG("in motion flag = "..tostring(inMotionFlag));
local cur_dir = 0; -- знак направления движения
local posPV = GetReg("curPosition"); -- текущая позиция
-- определить начальные время и позицию
local startTime = GetReg("startPosTime");
local startPos = GetReg("startPosition");
local pathdone = 0; -- пройденный путь
-- Уже едем
if inMotionFlag then
-- определяем направление движения
if open_sts then
cur_dir = 1;
else
cur_dir = -1;
end
pathdone = GetPathDone(startTime, now); -- вычисляем пройеднный путь
varPos = startPos + cur_dir*pathdone; -- теперь текущую координату
-- проверка выхода текущей позиции за допустимые границы
if (varPos < 0) or (varPos > 100) then
DEBUG("new varPos calculaed outside limits, cur value "..tostring(varPos));
if (varPos < 0) then varPos = 0 end
if varPos > 100 then varPos = 100 end
end
DEBUG("startPos , pathdone = , new varPos "..tostring(startPos).." "..tostring(pathdone).." "..tostring(varPos));
WriteReg("curPosition", varPos); -- пишем текущую позицию
end -- auto mode motion control
end -- main
------------- Функция вычисления остатка движения ---------------
function GetPathDone(startTime, curTime)
-- смотрим на тек. время и высчитываем %
local curPos = (curTime - startTime) * K;
local remainder = curPos - math.floor(curPos);
if (remainder >= 0.5) then
-- округл. вниз
curPos = math.floor(curPos) + 1;
else
curPos = math.floor(curPos) ;
end
return curPos;
end
v7
-- Limit sw reaction------------
function main (userId)
local now = os.time();
local open_sts = (GetReg("openCmd") == 1); -- Команда "Открытие" (D1007@WebHMI Kitothemr)
local close_sts = (GetReg("closeCmd") == 1); -- Команда "Закрытие" (D1008@WebHMI Kitothemr)
local full_close = (GetReg("LLsw") == 1); -- Датчик полного закрытия (D1010@WebHMI Kitothemr)
local full_open = (GetReg("HLsw") == 1); -- Датчик полного закрытия (D1010@WebHMI Kitothemr)
if (full_open or full_close) then
-- проверить наезд на конечники
if full_open then
-- посчитать новую позицию
WriteReg("curPosition", 100);
WriteReg("openCmd", 0);
WriteReg("valveMan_code", 0); -- для ручнго режима
end
if full_close then
WriteReg("curPosition", 0);
WriteReg("closeCmd", 0);
WriteReg("valveMan_code", 0); -- для ручного режима
end
WriteReg("inMotion_flag", 0);
WriteReg("endPosTime", now); -- Метка времени окончания движения (DS1001@WH Valve control)
end
-- индикация соcтояния привода
if (not open_sts) and (not close_sts) then
WriteReg("valveStatus", 0); -- Стоим
elseif open_sts then
WriteReg("valveStatus", 1); -- Открытие
else
WriteReg("valveStatus", 2); -- Закрытие
end
end -- main --------------------------------
v8
------ v8 Drop Cur Cmd on Manual mode ----
function main (userId)
local auto_on = (GetReg("auto_mode")==1); -- работаем по изменению регистра режима
if not auto_on then
DEBUG_("Dropped cmds in manua mode ! ");
WriteReg("openCmd", 0);
WriteReg("closeCmd", 0);
WriteReg("inMotion_flag",0);
end
prev_mode = auto_on;
end -- main
Битовые операции
Удобные битовые операции
Можно определить несколько удобных битовых операций, помня о том что в lua биты нумеруются с 1. Ссылка взята отсюда, там же есть и другие полезные функции.
function bit(n)
return 2 ^ (n - 1) -- возвращает число - вес разряда номер n
end
function hasbit(x, p)
return x % (p + p) >= p -- возвращает состояние бита p как true/false; if hasbit(value, bit(2)) then ...
end
function setbit(x, p)
return hasbit(x, p) and x or x + p -- установить бит № p в х Пример использования: х = setbit(х, bit(p))
end
function clearbit(x, p)
return hasbit(x, p) and x - p or x -- тоже только снять бит
end
Преобразование битовой таблички в число
Данная функция может быть полезна для нестандартных преобразований, когда число хранится в специфичном формате и его необходимо обработать по частям, используя заданную позицию 1-го бита и длину поля значения.
function getNumberFromTab(tab,start,length) -- получить число из таблички
local result_str = "";
for i=start,(start+length-1) do
result_str = result_str..tostring(tab[i]);
end
return tonumber(result_str,2);
end -- getNumberFromTab
Преобразование числа в битовую табличку
В lua (в версии, используемой в WebHMI) нет встроенной операции получения строкового представления двоичного числа. Однако эта функция очень полезна в пользовательсиких протоколах и др. задачах, где требуется перераспределить или каким то образом обработать отдельные биты числа. Текст варианта такой функции:
function getBits(input_num,length) -- работает с заданной длиной
local tab = {}; -- пустая табличка для ответа
local max_i = length - 1;
local remainder = input_num; -- остаток порязрядного взешивания
for i=max_i,0,-1 do
if remainder - 2^i >= 0 then
table.insert(tab, "1") ;
remainder = remainder - 2^i;
else
table.insert(tab, "0") ;
end
end
return tab;
end -- getBits
Далее можно переставить нужные биты местами и т.п. и получить нужное число. Ниже приведен пример перестановки битов 31 и 23 битов (при нумерации битов с 0) в ответе счетчика расходомера ВЛР 2301/2304 производства Асвега-У
function main (userId)
local input_num = GetReg(3); -- прочитать регистр с числом
local bitTable = getBits(input_num,32); -- таблица для обработки результата
local tmp_bit = ""; -- вспомогательный бит
tmp_bit = bitTable[1];
bitTable[1] = bitTable[9]; -- 31 бит это 1 элемент так как таблица развернута слева-направо, номера элементов табл.в lua c 1
bitTable[9] = tmp_bit;
-- конкатенация готовой таблицы в строку и преобразование в число из строки двоичного представления
WriteReg(1, tonumber(table.concat(bitTable),2));
end
Обработка чисел с плавающей точкой двойной точности
Некоторые устройства могут хранить данные в формате с повышенной точностью double float. В WebHMI текущей версии поддерживаются только 32 битные регистры, поэтому чтобы обработать 64 битное число необходимо будет использовать скрипт, которые "сцепит" два регистра в исходное число, а затем преобразует и запишет в обратно в float. Регистры должны быть типа double uint. Для "сцепки" чисел можно использовать описанную выше функцию getBits чтобы получить 2 таблицы, а затем дополнить первую таблицу битами из второй используя table.insert. В этом примере в качестве проверочного числа для простоты используется константа.
--------------------------------------
local test_var = 0xC1D312D000000000;
local NaN = tonumber("11111111111111111111111111111111",2);
--------------------------------------
function main (userId)
-- получить результирующую табличку "0" "1"
local result_tab = getBits(test_var,64);
WriteReg(11,table.concat(result_tab)); -- отладочная печать в регстр - строку
local result_num = 0.0; -- для хранения результата
local sign,exp,mantissa = 0,0,0;
local fraction_table = {}; -- табл. для дробной части
-- определить знак
if result_tab[1] == "1" then
sign = -1;
else
sign = 1;
end
-- экспоненту
exp = getNumberFromTab(result_tab,2,11);
DEBUG("exp = "..tostring(exp)); -- отл. печать
-- мантиссу
for i=13,64 do
table.insert(fraction_table,result_tab[i]);
end
-- посчитать мантиссу по-разрядно !!!
for j=1,52 do
if fraction_table[j]=="1" then
mantissa = mantissa +(2^(-1*j));
end
end
mantissa = mantissa +1;
DEBUG("m = "..tostring(mantissa)); -- отл. печать
result_num = sign*(2^(exp - 1023))*mantissa;
-- Обработка исключений
if exp == 0 then -- subnormals
result_num = sign*(2^(-1022))*(mantissa-1);
end
if exp == 0x7ff then -- nan
result_num = NaN;
end
-- Вывод результата в регистр типа float
WriteReg(10, result_num);
end -- main
Формирование общего регистра аварий по разным условиям
В WebHMI есть механизм аварий. Т.е. по состоянию бита в регистре можно автоматически генерировать записи в журнале о моменте возникновения, снятия аварии, квитировании ее оператором.
Однако в некоторых случаях использовать данный механизм непосредственно, как есть, может не совсем быть удобно. Например - аварийным считается определенный бит или их комбинация, разные коды ошибок (и их надо отличать друг от друга), значение больше или меньше порога и т.д. Если регистр имеет уже настроенные состояния для аварийной ситуации, используемое для отображения, то его нужно просто продублировать, выставив бит в общем аварийном регистре. Также может потребоваться введение задержки на срабатывание аварии, так как значение может иметь "дребезг" который надо фильтровать, прежде чем генерировать аварию в журнале.
Кроме этого удобнее, когда все аварии описаны в одном месте, а не разбросаны по сотням регистров. Т.е. рациональнее использовать один или несколько несколько 32-битных регистров для описания всех возможных аварий, и скрипт в котором эти аварии будут записываться в этот регистр по разным условиям. Ниже приведен пример такого скрипта:
Допустим, есть некая функциональная единица, например приточная вентиляционная установка, в которой есть некий общий признак аварии, есть несколько регистров с кодами текущих ошибок от частотных преобразователей и ситуация, когда один из регистров (влажность, СО2 и др.) вышел за допустимый диапазон, что является также аварийной ситуацией.
Тогда скрипт, который обработает все эти ситуации и сформирует нужные флаги на своих местах может выглядеть так:
allAlerts = { -- регистр бит - код ошибки тип операции
{srcAlias = "pv1Status", bits = {[1] = 1}, "bit9"},
{srcAlias = "vfdStatus_1", bits = {[2] = 10, [3] = 20, [4] = 30, [5] = 40}, "=="},
{srcAlias = "vfdStatus_2", bits = {[6] = 10, [7] = 20, [8] = 30, [9] = 40}, "=="},
{srcAlias = "pv1ZoneHumidity", bits = {[10] = 90}, ">="}
}
intAlertReg = "alertsReg" -- ОБЩИЙ РЕГИСТР АВАРИЙ
function main (userId)
local alertInput, alertOut = 0,0 -- временные переменные для чтения аварий и формирования результата
local digit = 0 -- номер бита в исходном регистре, указывающий на аварию..
--[[
Если назвать единообразно все параметры,
из которых надо формировать аварии и сложить их в одну структуру,
тогда можно использовать только один цикл for, например так:
--]]
for i,v in pairs(allAlerts) do
alertInput = GetReg(v.srcAlias) -- читаем регистр
for j,k in pairs(v.bits) do -- выполнится по числу элементов в под-табличке bits
-- проверяем тип операции - точное совпадение или другое условие
if (v[3] == "==") then
-- проверяем регистр на один из кодов ошибок
if (alertInput == k) then
alertOut = setbit(alertOut, j)
else
alertOut = clearbit(alertOut, j)
end
-- проверяем определенный бит
elseif (string.find(v[3], "bit%d+") ~= nil) then -- %d+ паттерн любая последовательность цифр
_,_,digit = tonumber(string.find(v[3], "bit(%d+)")) -- выделить из паттерна цифру и преобразовать в число
if hasbit(alertInput, bit(digit)) then -- если заданный бит установлен во входном регистре
alertOut = setbit(alertOut, j)
else
alertOut = clearbit(alertOut, j)
end
else
--- другие операции
end
end -- for bits inside
end -- for allAlerts
-- теперь просто записать то что получилось в общий регистр аварий
WriteReg(intAlertReg, alertOut)
end -- main
----------------- ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ ----------------------------------
function bit(n)
return 2 ^ (n - 1) -- возвращает число - вес разряда номер n
end
function hasbit(x, p)
return x % (p + p) >= p -- возвращает состояние бита p как true/false; if hasbit(value, bit(2)) then ...
end
function setbit(x, p)
return hasbit(x, p) and x or x + p -- установить бит № p в х Пример использования: х = setbit(х, bit(p))
end
function clearbit(x, p)
return hasbit(x, p) and x - p or x -- тоже только снять бит
end
Если различных операций над значениями много: не только сравнение, но и например проверка конкретного бита и т.п. то можно детали реализации спрятать в функцию, которая получит на вход табличку с типом операции (установлен ли конкретный бит, код ошибки, параметр в границах и т.п.) и входным значением и поставит или сбросит нужный бит.
for i,v in pairs(allAlerts) do
alertInput = GetReg(v.srcAlias) -- читаем регистр
alertOut = MyGetAlerts(alertInput, alertOut, v) -- вызываем функцию, которая посмотрит что надо сделать по полю v[3], т.е. allAlerts[3]
end -- for
