W naszej małej stacji meteorologicznej zastosujemy znany nam już blok (M), czyli flagę pozwalającą na powrót sygnałem do wejść bramek, lecz będzie ona tutaj użyta w nietypowy sposób, jako opóźnienie. Nowymi elementami będą również: blok obliczeń matematycznych, który zastosujemy nie tylko do obliczeń, lecz również jako komórkę pamięci i blok uśredniania wyników pomiarów, którego użyjemy do zmniejszenia szybkości zmian wyświetlanych wyników. Jak widać, schemat pokazany na rysunku 2 nie jest zbyt skomplikowany, jednak zawiera w sobie nie tylko nowe bloki funkcyjne, ale dodatkowo używa ich specyficznych własności.
Na początek wyjaśnimy działanie sekcji pomiaru temperatury, na którą składają się bloki B003 i B004 oraz sygnał z wejścia AI1, czyli fizycznego wejścia I7. Aby tak było, w ustawieniach projektu, przedstawionych na rysunku 3, należy wybrać wymaganą w projekcie liczbę wejść analogowych, które ma obsługiwać jednostka centralna LOGO! 8. Nie dotyczy to wejść analogowych, które ewentualnie dołączymy w postaci modułów zewnętrznych. Sygnał napięciowy w standardzie 0…10 V podajemy z dowolnego czujnika temperatury pracującego w tym przedziale napięcia wyjściowego i znanej nam charakterystyce lub możemy się posiłkować własnymi układami pracującymi np. w oparciu o czujnik LM35 wzbogacony o wzmacniacz operacyjny lub możemy w ostateczności zastosować termistor w gałęzi dzielnika napięcia. Niestety ostatnie rozwiązanie ma podstawową wadę, dużą nieliniowość charakterystyki. Dlatego lepszym rozwiązaniem będzie zastosowanie gotowego przetwornika temperatura/napięcie o znanej nam liniowej charakterystyce.
Aby wykonać takie obliczenia, wartość uśrednioną podajemy na blok B004, którego zadaniem jest wykonanie wskazanych obliczeń matematycznych. Wartość uśredniona jest wprowadzona jako parametr V1. Kolejne pola wraz z poprzedzającymi je operatorami działań matematycznych tworzą wyrażenie, które będzie nieustannie przeliczane. Wynik tych obliczeń będzie aktualizowany na wyświetlaczu. Warto zauważyć, że nie trzeba, a wręcz nie należy, wykonywać dzielenia przez 10, aby uzyskać wynik z przecinkiem. LOGO! wykonuje operacje na liczbach całkowitych i wynik dzielenia 4/10 wyniesie 0 zamiast spodziewanego 0,4. Dlatego w bloku matematycznym znajduje się sekcja [Decimal Places], która informuje sterownik o tym, gdzie należy pokazywać przecinek. Dzięki temu na ekranie zobaczymy wynik „19.4”, gdy z obliczeń wyjdzie nam liczba całkowita 194. Sekcja pomiaru wilgotności pracuje identycznie jak pomiar temperatury z tą różnicą, że dane pomiarowe pobiera z wejścia AI2, czyli fizycznego I8.
Dla potrzeb obliczeń matematycznych istotna dla nas i bardzo ciekawa w bloku matematycznym B006 jest sekcja [Output]. Ustawimy ją tak jak na rysunku 4, zaznaczając opcję (Last Value), czyli „ostatnia wartość”. Proszę zauważyć, że sekcje pomiaru temperatury i wilgotności pracują nieustannie i wyniki obliczeń są wizualizowane na bieżąco. W przypadku pomiaru prędkości nie możemy tak zrobić. Dane na wyjściu licznika B001 zmieniają się nieustannie w trakcie trwania pomiaru. Zmieniają się od zera do określonej wartości, zależnie od prędkości wiatru. Gdybyśmy zastosowali identyczny mechanizm jak przy pomiarze temperatury, to na ekranie LOGO! prędkość wiatru byłaby nie do odczytania, gdyż ulegałaby nieustannej zmianie w trakcie pomiaru. Dlatego wynik musi być aktualizowany tylko raz, na końcu cyklu pomiarowego. Temu właśnie służy TIK, czyli blok B002. Generuje on impulsy prostokątne o okresie 10 s. Dzięki bramce B007 otrzymujemy na jej wyjściu jedynie krótkie impulsy o czasie trwania jednego skanu – jednej analizy programu. Innymi słowy, jakaś czynność wykona nam się tylko jeden raz.
Do symulacji pracy stacji meteorologicznej można używać zestawu symulacyjnego KA-LOGO-IO-SIMULATOR (fotografia 5), który zawiera między innymi czujnik temperatury i pozwala na dołączenie dowolnego innego czujnika zewnętrznego. Do symulowania prędkości wiatru możemy używać przełączników lub dla większych prędkości podać sygnał z zewnętrznego generatora fali prostokątnej. Alternatywą jest symulator programowy, wbudowany w oprogramowanie LOGO! Soft Comfort (rysunek 6).
Dotychczas poznaliśmy różne zastosowania sterownika Siemens LOGO! 8. Stworzyliśmy kilka ciekawych i pożytecznych rozwiązań w obszarze naszego domu. Zadbaliśmy o bramy, rolety, zbadaliśmy pogodę, zoptymalizowaliśmy zużycie energii. Przyszedł czas zadbać o nasz ogród i trawnik. Mamy jeszcze chwilę, aby zdążyć z przygotowaniem sterownika przed wiosną.
Arkadiusz Wernicki