Osnovna logika, operatori i petlje u simulacijskom okruženju

Varijable i tipovi podataka

Varijabla je imenovano mjesto u memoriji kontrolera koje čuva vrijednost. Pri deklaraciji se zadaju tip, ime i najčešće početna vrijednost. Tip određuje što se u varijablu smije spremiti i koje su operacije nad njom dopuštene: brojač se ne može pomnožiti s položajem, a položaj se ne može usporediti s logičkom vrijednošću.

VAR num  brojPozicija := 0;        ! cijeli broj, brojilo
VAR num  odmakX := 62.5;            ! realni broj, mm
VAR bool paletaPuna := FALSE;       ! logička vrijednost
VAR string oznakaSerije := "S-14"; ! znakovni niz
CONST num brojRedaka := 4;          ! nepromjenjiva vrijednost

Vrijednost koja se tijekom rada ne mijenja deklarira se kao konstanta. To nije kozmetika: konstantom se sprječava da je neki dio programa slučajno prepiše, a čitatelju je odmah jasno da je riječ o podatku zadatka, a ne o promjenjivom stanju.

Operatori

Operatori su znakovi kojima se iz vrijednosti tvore izrazi. Dijele se u tri skupine. Aritmetički računaju nove brojčane vrijednosti. Usporedni od dviju vrijednosti daju istinu ili neistinu. Logički povezuju više usporedbi u jedan uvjet.

Redoslijed izvođenja jednak je onom iz matematike: najprije množenje i dijeljenje, zatim zbrajanje i oduzimanje, pa usporedbe i tek na kraju logički operatori. Zagrade taj redoslijed mijenjaju i, kada izraz postane duži od jednog retka, uvijek se isplati staviti ih čak i kad nisu nužne.

! ostatak dijeljenja razdvaja redak i stupac
stupac := (n - 1) MOD brojStupaca + 1;
redak  := (n - 1) DIV brojStupaca + 1;

! složeni logički uvjet
IF (ulazSpreman = TRUE) AND (brojPozicija < kapacitet) AND NOT greska THEN
    ! smije se nastaviti
ENDIF

Grananje

Grananje programu daje mogućnost da se ponaša različito ovisno o podacima. Najjednostavniji oblik ispituje jedan uvjet i izvodi jednu granu. Oblik s inače pokriva i suprotan slučaj, a višestruko grananje nabraja niz mogućnosti.

IF masa > nosivost THEN
    TPWrite "Obradak je pretezak za ovaj alat";
    Stop;
ELSEIF masa > 0.8 * nosivost THEN
    brzina := 300;          ! oprezno, blizu granice
ELSE
    brzina := 800;
ENDIF

Kod robota se grananje najčešće veže uz stanje ulaza i uz podatke o obratku: je li naprava zatvorena, ima li obratka u spremniku, koja je izvedba proizvoda na redu. Važno je da svaka grana ostavi program u definiranom stanju. Grana koja ništa ne poduzme, a od koje se očekuje da postavi izlaz ili varijablu, izvor je pogrešaka koje se pojavljuju tek u rijetkim situacijama.

Petlje

Petlja ponavlja isti niz naredbi. Dvije su osnovne izvedbe. Petlja s brojilom unaprijed zna koliko će se puta izvesti: brojilo kreće od početne vrijednosti, raste za zadani korak i staje kada prijeđe granicu. Petlja s uvjetom ponavlja se dok je uvjet istinit, pa broj prolaza ovisi o onome što se u tijelu petlje događa.

! petlja s brojilom: pet jednakih odlaganja
FOR i FROM 1 TO 5 DO
    MoveJ prilaz, v800, z20, alat;
    MoveL Offs(odlaganje, 0, (i - 1) * 60, 0), v200, fine, alat;
    SetDO hvataljka, 0;
    WaitTime 0.3;
ENDFOR

! petlja s uvjetom: dok ima obradaka u spremniku
WHILE DInput(senzorSpremnik) = 1 DO
    uzmiObradak;
    odloziObradak;
    brojPozicija := brojPozicija + 1;
ENDWHILE

Petlja s brojilom bira se kad je broj ponavljanja poznat iz podataka zadatka: broj mjesta na paleti, broj slojeva, broj provrta. Petlja s uvjetom bira se kad broj ponavljanja ovisi o okolini: dok ima materijala, dok stroj nije javio kraj obrade, dok kamera pronalazi novi predmet.

Ugniježđene petlje i mreža pozicija

Slaganje na paletu prirodno se opisuje dvjema ili trima petljama jednom unutar druge. Vanjska petlja broji slojeve, srednja redove, a unutarnja mjesta u redu. Položaj svakog mjesta računa se iz početne točke i odmaka, pa se program ne mijenja kada se promijeni broj redaka ili razmak između kutija.

CONST num redaka   := 3;
CONST num stupaca  := 4;
CONST num slojeva  := 5;
CONST num dx := 220;   ! razmak u redu, mm
CONST num dy := 160;   ! razmak između redova, mm
CONST num dz := 145;   ! visina sloja, mm

FOR s FROM 1 TO slojeva DO
    FOR r FROM 1 TO redaka DO
        FOR t FROM 1 TO stupaca DO
            cilj := Offs(ishodistePalete,
                         (t - 1) * dx,
                         (r - 1) * dy,
                         (s - 1) * dz);
            odloziNa cilj;
        ENDFOR
    ENDFOR
ENDFOR

Broj prolaza kroz najdublju petlju umnožak je triju granica, a to je ujedno i broj odloženih komada. Koordinate zadnjeg mjesta dobivaju se uvrštavanjem najvećih vrijednosti brojila. Upravo to provjerava računski prikaz, jer je pogrešna procjena krajnje točke čest uzrok nedostižne pozicije na rubu palete.

Česte pogreške

Tri se pogreške pojavljuju gotovo u svakom prvom programu. Prva je beskonačna petlja: uvjet petlje s uvjetom nikada ne postane neistinit jer se u tijelu ne mijenja ništa što na njega utječe. U simulaciji se to vidi kao ciklus koji ne završava, a na stroju kao robot koji ponavlja isti pokret.

Druga je pogrešna granica, poznata i kao pogreška za jedan. Nastaje kada se pomiješa brojanje od nule i od jedinice, pa program odloži jedan komad manje ili pokuša odložiti na mjesto koje ne postoji. Lijek je uvijek isti: dosljedno brojati od jedinice i odmak računati kao umnožak s izrazom u obliku brojilo umanjeno za jedan.

Treća je usporedba realnih brojeva znakom jednakosti. Realni se brojevi u kontroleru zapisuju s ograničenom točnošću, pa zbroj koji bi u papirnatom računu dao točno 180.0 u memoriji može biti 179.9999998. Uvjet jednakosti tada nikada nije ispunjen.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.