Пользовательские типы данных (Structured Types)

Источник

Основано на официальной документации Eclipse 4diac, лицензия EPL-2.0.

4diac IDE поддерживает создание пользовательских типов данных: структур и массивов. Это позволяет передавать сложные данные между FB через одно соединение.

Элементарные типы данных IEC 61499

Категория	Типы	Размер
Логический	BOOL	1 бит
Целые (знаковые)	SINT, INT, DINT, LINT	8, 16, 32, 64 бит
Целые (беззнаковые)	USINT, UINT, UDINT, ULINT	8, 16, 32, 64 бит
Вещественные	REAL, LREAL	32, 64 бит
Строковые	STRING, WSTRING	переменная длина
Временные	TIME, DATE, TIME_OF_DAY, DATE_AND_TIME	—
Байтовые	BYTE, WORD, DWORD, LWORD	8, 16, 32, 64 бит

Автоматическое приведение типов

4diac поддерживает неявное приведение типов по иерархии:

SINT → INT → DINT → LINT
                ↘
REAL → LREAL
                ↗
USINT → UINT → UDINT → ULINT

Допустимые преобразования:

• Расширение: INT → DINT, REAL → LREAL (без потери данных)
• INT → REAL: допускается, но возможна потеря точности для больших целых
• REAL → INT: требует явного преобразования через FB (REAL_TO_INT)

Массивы (Arrays)

Объявление массива в интерфейсе FB

В 4diac IDE тип массива указывается в поле Type интерфейса:

ARRAY [0..7] OF REAL
ARRAY [1..16] OF BOOL
ARRAY [0..3] OF INT

Доступ к элементам

Для доступа к отдельным элементам массива используйте FB из библиотеки:

FB	Описание
ARRAY_AT	Чтение элемента по индексу
ARRAY_SET	Запись элемента по индексу
ARRAY_SIZE	Получение размера массива

Пример: массив показаний датчиков

FB: DataCollector
  Input:
    INIT (Event)
    READ (Event)
  Output:
    INITO (Event)
    IND (Event)
    VALUES: ARRAY [0..7] OF REAL    ← 8 каналов аналоговых входов
    COUNT: UINT                      ← Количество прочитанных каналов

Структуры (Structured Types)

Создание структурного типа

1. File → New → Type → Structured Data Type
2. Задайте имя (например, SensorData)
3. Определите поля структуры

Пример: структура данных датчика

STRUCT SensorData
  Value    : REAL;       -- Текущее значение
  Quality  : BOOL;       -- Качество сигнала
  Timestamp: DATE_AND_TIME;  -- Метка времени
  Status   : INT;        -- Код статуса (0=OK, 1=Warning, 2=Error)
END_STRUCT

В IDE это определяется через графический редактор:

Поле	Тип	Описание
Value	REAL	Текущее значение
Quality	BOOL	Качество сигнала
Timestamp	DATE_AND_TIME	Метка времени
Status	INT	Код статуса

Использование структуры в FB

После создания типа SensorData его можно использовать как тип данных в интерфейсе любого FB:

FB: TemperatureMonitor
  Input:
    INIT (Event)
    REQ (Event)
    Sensor1: SensorData    ← Структурный тип
    Sensor2: SensorData
  Output:
    INITO (Event)
    CNF (Event)
    MaxTemp: REAL
    AlarmActive: BOOL

Доступ к полям структуры

В алгоритмах Structured Text (ST) доступ к полям осуществляется через точку:

// Алгоритм внутри Basic FB
IF Sensor1.Quality = TRUE THEN
  MaxTemp := MAX(Sensor1.Value, Sensor2.Value);
  AlarmActive := MaxTemp > 85.0;
END_IF;

Массивы структур

Можно комбинировать массивы и структуры:

Sensors: ARRAY [0..3] OF SensorData

Доступ:

CurrentTemp := Sensors[0].Value;
AllOk := Sensors[0].Quality AND Sensors[1].Quality;

Практический пример: мониторинг Ларус-100

Структура для модуля AI8

STRUCT AnalogInputModule
  Channels : ARRAY [0..7] OF REAL;    -- 8 каналов 4-20мА
  ModuleOK : BOOL;                     -- Статус модуля
  DiagCode : UINT;                     -- Код диагностики
END_STRUCT

FB для обработки

FB: AI8_Monitor
  Input:
    INIT, REQ (Events)
    Module: AnalogInputModule
    LowLimit: ARRAY [0..7] OF REAL
    HighLimit: ARRAY [0..7] OF REAL
  Output:
    INITO, CNF (Events)
    Alarms: ARRAY [0..7] OF BOOL
    AlarmCount: UINT

Ограничения

• Не все среды выполнения поддерживают структурные типы (FORTE ≥ 2.0 — поддерживает)
• Структуры нельзя передавать через коммуникационные FB (PUBLISH/SUBSCRIBE) напрямую — нужна сериализация
• Вложенные структуры (структура в структуре) поддерживаются, но увеличивают сложность

Следующие шаги

• Тестирование приложений — проверка FB с пользовательскими типами
• Разработка FB — создание функциональных блоков