Kurzanleitung zum Programmieren mit CIUS 2

Transkript

1 Kurzanleitung zum Programmieren mit CIUS 2 Inhalt: 1. Ausgangssituation 2. Programmstart 3. Einstellungen 4. Hilfesystem 5. Das Programmfenster (Einschaltbildschirm) 6. Bedien und Programmierfenster Digitale Ausgänge Digitale Eingänge Analoge Ausgänge Analoge Eingänge Schrittmotoren 7. Programmieren im Editierfeld Vorhandenes Programm öffnen Neues Programm erstellen Eigenes Programm speichern 8. Programm Strukturen Sequenzen Schleifen Verzweigungen Unterprogramme (Prozeduren) H. Fies / A. Marx 97

2 1. Ausgangssituation Nach der Installation befindet sich auf der Festplatte ein Verzeichnis namens CIUS2", das nebenstehende Dateien und Unterverzeichnisse aufweist (Beispiel aus Version 2.0). 2. Programmstart Der Programmstart kann entweder erfolgen über: START AUSFÜHREN PFAD: CIUS_V2.EXE" Beispiel: C:\CIUS2\CIUS_V2.EXE Oder: Über den Windows EXPLORER: In das Verzeichnis CIUS2" gehen und dort CIUS_V2.EXE" mit Mausklick starten (siehe o- ben) Oder: Man legt sich eine Verknüpfung auf das Desktop und startet mit Mausklick. Vorgehensweise: Mit dem Explorer in das Verzeichnis von CIUS2" gehen. Dort mit der rechten Maustaste die Datei CIUS_V2.EXE" markieren und die Option KO- PIEREN wählen. Nun auf das Desktop an eine beliebige, freie Stelle wechseln und dort mit der rechten Maustaste die Option Verknüpfung einfügen" wählen. H. Fies / A. Marx 98

3 Der Vorschlag der Verknüpfung auf dem Desktop wird empfohlen und mit einer Ergänzung versehen: Öffnen Sie mit der rechten Maustaste das Kontextmenü, wählen Sie Eigenschaften", dann das Register Verknüpfung und tragen Sie den Pfad zum Arbeitsverzeichnis" ein. In der Schule kann dies z.b. ein Netzwerkpfad oder das Diskettenlaufwerk sein. Es kann sinnvoll sein, die Option Maximiert" bei Anzeigen in" zu wählen. 3. Einstellungen Die erste Maßnahme sollte das Einrichten der Parameter sein. Es stehen zur Verfügung: Schnittstelle: Die in Frage kommenden seriellen Schnittstellen (COM) stehen zur Auswahl: Aussuchen einer freien, geeigneten COM Schnittstelle Speichern der Auswahl! Farben: Ein Menü stellt verschiedene Auswahlen zur Verfügung. Für den schulischen Bereich sollte auf eine kontrastreiche, druckfähige Farbenwahl geachtet werden. Die Einstellungen speichern. H. Fies / A. Marx 99

4 4. Hilfesystem Das Hilfesystem ist sehr differenziert angelegt. Die Basis ist HTML. So kann jede Lehrerin und jeder Lehrer die Hilfedatei selbst bearbeiten. Die Vorteile der HTML Basis bestehen a- ber auch darin, dass Hyperlinks integriert sowie problemlos farbige Bilder und Hardcopies in den Hilfetext eingebaut werden können. Ein weiterer Vorteil besteht in einer problemlosen Weitergabe über das Internet. Diese Konzeption wollte so bewusst die Möglichkeit eröffnen, dass die Benutzer selbst ein ständig wachsendes Handbuch miteinander austauschen. Der Hersteller von CIUS 2 möchte dazu ein entsprechendes Forum schaffen. Die Hilfe kann im Multitasking Betrieb parallel zum Programm geöffnet werden. Im schulischen Betrieb wird angeraten, der Datei ein Schreibschutzattribut zu geben. 5. Das Programmfenster (Einschaltbildschirm) Es ist für mehrere Bereiche und Teilfenster konzipiert, wovon in der Version 2.0 folgende realisiert sind: die Anschlussfelder", das Editorfeld", mehrere Bedien und Programmierfenster", die Statuszeile". Ein Mausklick auf eines der Anschlussfelder öffnet ein zugehöriges Bedien und Programmierfenster, in dem die jeweiligen Befehle oder Zustände eingegeben, getestet und dann ins Programm übernommen werden können. Die Statuszeile gibt Systemmeldungen aus. H. Fies / A. Marx 100

5 6. Bedien und Programmierfenster Digitale Ausgänge Es sind 16 digitale Ausgänge (zum Schalten: an aus) vorhanden, wobei jeweils 8 schaltungstechnisch eine Gruppe bilden. Die Spannung für die Ausgänge kann aus dem Interface bezogen (siehe Anschlussbelegungen und Schaltungsbeispiele im Handbuch) oder extern eingespeist werden. Die Ausgänge können per Mausklick einzeln aktiviert, über den Button Ausführen" auf das Interface und damit auf das Modell gegeben und damit getestet werden. Der gleichzeitig generierte Befehl für das Schalten einzelner oder mehrerer Ausgänge kann über Einfügen" in den Programmeditor übernommen werden. Mit Rücksetzen" werden alle Ausgänge spannungslos geschaltet. Schaltbefehle: Schalten eines einzelnen Ausgangs DOUT N, z Dabei bedeuten: N : Nummer des Ausgangs z : Logikzustand des Ausgangs: ON oder 1 = ein; OFF oder 0 = aus Schalten mehrerer Ausgänge (Bitmuster) DOUTS zzzz zzzz zzzz zzzz Dabei bedeutet: z :Logikzustand jedes einzelnen Ausgangs: ON oder 1 = ein; OFF oder 0 = aus; x = unverändert Im Editorfeld können die eingefügten Befehle weiter bearbeitet und ergänzt werden. H. Fies / A. Marx 101

6 Digitale Eingänge Um die verschiedenen steuerungstechnischen Anforderungen umsetzen zu können, sind die 16 digitalen Eingänge in mehrere Gruppen untergliedert: Eingänge 1 8, 9 12 und 13 16, die jeweils anders beschaltet werden (siehe Anschlussbelegung und Schaltungsbeispiele im Handbuch). Die Programmierung ist jedoch gleich. Über den Button Aktualisieren" kann der momentane Zustand der Eingänge (1 = high, 0 = low) angezeigt werden. Abfrage eines einzelnen digitalen Eingangs DIN (N) Dabei bedeutet: N = Nummer des Eingangs ( ) Diese Abfrage liefert den Logikzustand des gewählten Eingangs: 0 oder 1. Abfrage des Zustands aller digitalen Eingänge DINS () Diese Abfrage liefert die Logikzustände aller 16 Eingänge in Form eines Bitmusters (Stringwert) in der Form: zzzz zzzz zzzz zzzz Dabei bedeutet: z : digitaler Wert jedes einzelnen Eingangs: 1 = high; 0 = low Diese Zustände/Werte werden im Programm im Zusammenhang mit der Formulierung von Bedingungen (für Schleifen oder Verzweigungen) weiterverarbeitet. H. Fies / A. Marx 102

7 Analoge Ausgänge H. Fies / A. Marx 103 Die 4 analogen Ausgänge liefern einstellbare Spannungen (siehe Anschlussbelegungen und Schaltungsbeispiele im Handbuch). Die grobe Einstellung kann über einen Schieber mit der Maus vorgenommen werden, die Feineinstellung im jeweils zugehörigen Fenster jedes Ausgangs (die Eingabe mit <Return> abschließen). Der einstellbare Bereich geht von 0 bis 255 (0 bedeutet keine Spannung, 255 volle Spannung). Will man eine exakte Spannung einstellen, muss diese zuerst mit einem Spannungsmessgerät ausgemessen werden. Dabei die Betriebsspannung konstant halten. Mit dem Button Ausführen" wird die Spannung auf den entsprechenden Ausgang des Interfaces gegeben, mit Rücksetzen" werden wieder alle Ausgänge spannungslos geschaltet. Einfügen" übernimmt den damit generierten Befehl in den Programm Code. Setzen eines einzelnen analogen Ausgangs AOUT N, n Dabei bedeuten: N : Nummer des analogen Ausgangs (1... 4) n : binäre Spannung am Ausgang (Wert zwischen ) Analoge Eingänge Abfrage eines analogen Eingangs AIN (N) Dabei bedeutet: N = Nummer des Eingangs ( ) Diese Abfrage liefert einen digitalen Wert zwischen Die 4 analogen Eingänge sind in 2 Gruppen unterschiedlicher Empfindlichkeit geteilt. Im Prinzip werden hier immer Spannungen gemessen, jedoch können über entsprechende Beschaltungen auch andere Größen (z.b. Widerstände) gemessen werden (siehe Anschlussbelegungen und Schaltungsbeispiele im Handbuch). Durch den Button Aktualisieren" wird der momentane Zustand der Eingänge (Wert zwischen ) angezeigt.

8 Schrittmotoren Dabei können über das Programmierfenster beide oder nur jeweils ein Motor direkt gesteuert werden. Eine gemeinsame Steuerung der beiden Motoren ist (bis jetzt) aber nur für Geraden (Linearinterpolation) möglich. Direktsteuerung Wahl des Motors 1 oder 2. Wahl des Koordinatensystems: absolut oder relativ. Koordinateneingabe: Festlegen der Position. Eingabe der Geschwindigkeit. Der Button Ausführen" gibt den eingestellten Befehl auf das Interface, Abbrechen" schaltet des Schrittmotor wieder spannungslos. Mit dem Button Einfügen" kann der generierte und getestete Befehl in den Programm Code (Editierfeld) übernommen werden. Die Schrittmotorsteuerung ist äußerst komplex und wird durch spezielle Befehle unterstützt: Steuerung eines einzelnen Motors (eine Achse) SMOT M, K, P, F Dabei bedeuten: M = Motornummer (1 oder 2) K = Koordinatensystem (absolut oder relativ) P = Position ( , absolut oder relativ) F = Geschwindigkeit ( , ca. mal 10Hz) SMOT_TURN M, R, F Dabei bedeuten: M = Motornummer (1 oder 2) R = Richtung (RIGHT, LEFT, OFF) F = Geschwindigkeit ( , ca. mal 10Hz) Steuerung von zwei Motoren gleichzeitig (zwei Achsen) SMOT_LINE K, X, Y, F Dabei bedeuten: K = Koordinatensystem (absolut oder relativ) X, Y = Position ( , absolut oder relativ) F = Geschwindigkeit ( , ca. mal 10Hz) Optional: SMOT_CIRCLE X, Y, W, F H. Fies / A. Marx 104

9 Dabei bedeuten: X, Y = Position des Mittelpunkts ( , absolut oder relativ) W = Winkel ( Grad) F = Geschwindigkeit ( , ca. mal 10Hz) 7. Programmieren im Editierfeld Vorhandenes Programm öffnen Das Suchen und Öffnen von vorhandenen Dateien erfolgt in der üblichen Weise mittels Windows Explorer. Neues Programm erstellen Das Editierfeld steht nun als Textfeld zur Eingabe des Programm Codes bereit. Folgende Möglichkeiten sind vorgesehen: > Eingabe von Befehlen mit dem Button Einfügen" über die Programmierfenster > Eingabe der Befehle und Programmstrukturen über die Tastatur Empfehlung Programme, die archiviert werden sollen, sollten einen Programmkopf" haben, der dem Benutzer die wichtigsten Informationen zum Programm und zur Anschlussbelegung des Interfaces mitteilt. Dazu ist ein Muster unter dem Namen Muster.cbp" mitgeliefert. H. Fies / A. Marx 105

10 Eingabe über die Tastatur: Zur Verfügung stehen alle Befehle, Programmstrukturen und Bedingungen (Funktionen), die in der Hilfe aufgelistet sind (sie werden im Laufe der Zeit Schritt für Schritt ergänzt). In der Regel kann ein Befehl pro Zeile eingegeben werden. Zusätzlich kann in diese Zeile auch ein Kommentar mit " eingegeben werden. Um die Lesbarkeit der Programme zu erhöhen, wurde die Tabulatorfunktion integriert (Einrücken von Zeilen). Dies sollte man bei Schleifen und Verzweigungen immer benutzen. Die Eingabe pro Zeile wird durch die Taste <Return> beendet. Damit verbunden ist ein Syntax check. Nach <Return> springt der Cursor in die nächste Zeile. Die in Windows üblichen Editier Funktionen (markieren, kopieren, verschieben, löschen...) sind weitgehend realisiert. Eigenes Programm speichern Diese Funktion ist Windows konform realisiert. Auch wenn mehr als 8 Zeichen pro Namen damit möglich sind, sollte man sich auf 8+3 beschränken, um weitgehend kompatibel zu bleiben und auch den Dateiaustausch per problemlos praktizieren zu können. H. Fies / A. Marx 106

11 8. Programm Strukturen Es gibt grundsätzlich 3 Programm Strukturen: Die Sequenz: Bei ihr werden einfach alle Befehle der Reihe nach abgearbeitet, bis das Programm durchlaufen ist. Grafisch könnte man das so darstellen. Die Schleife: Sie dient dazu, Programme oder Programm Teile mehrfach zu wiederholen. Für die unterschiedlichen Anforderungen wurden verschiedene Schleifen Formen entwickelt: Die Endlos Schleife: Sie kann nicht mehr durch irgendwelche Befehle im Programm verlassen werden. Eine Unterbrechung einer Endlos Schleife bei CIUS 2 geschieht mit der <Esc> Taste. H. Fies / A. Marx 107

12 Die Zählschleife: Sollen bestimmte Aktionen/Befehle eine genau bestimmte Anzahl von Durchläufen wiederholt werden (z.b. 25 mal), so verwendet man die Zählschleife. Die Schleife mit Abbruchbedingung: Bei ihr ist es möglich, durch die Formulierung einer bestimmten Bedingung (z.b. ein bestimmter Schalter wurde gedrückt) die Schleife wieder zu verlassen. In CIUS 2 sind zwei unterschiedliche Arten dieser Schleife eingebaut (siehe Hilfe). H. Fies / A. Marx 108

13 Die Verzweigung: Sollen bestimmte Aktionen/Befehle nur unter bestimmten Bedingungen ausgeführt werden, braucht man Programm Verzweigungen. Mit ihnen ist es möglich, auf elegante Art und Weise die Bedingungen mit den entsprechenden Aktionen zu verknüpfen. Auch hier hat man für die verschiedenen Anforderungen unterschiedlich differenzierte Formen entwickelt: Die bedingte Verzweigung ( Abstecher"): Bei ihr wird normalerweise der Hauptweg" beschritten; nur dann, wenn die Abzweigbedingung erfüllt ist, werden die dort beschriebenen Aktionen/Befehle ausgeführt. Die einfache Verzweigung ( Wegegabelung"): Bei ihr sind (in der Regel) zwei Wege möglich, die jeweils mit einer Bedingung verknüpft sind. Die Mehrfach Verzweigung ( Fächer"): Sie erlaubt, im Prinzip beliebig viele Zweige vorzusehen und mit bestimmten Bedingungen zu verknüpfen. H. Fies / A. Marx 109

14 Aber auch zur Unterbrechung einer laufenden Wartezeit (Pause mit Abbruchbedingung) können diese Bedingungen verwendet werden. Beispiel: BREAK 20, IF DIN 1 = 0 In diesem Fall läuft die Wartezeit (20 Sekunden) solange, bis der Schalter 1 gedrückt wird; in diesem Moment wird die Wartezeit abgebrochen und der nächste Programmschritt ausgeführt. Wird während der Wartezeit dieser Schalter nicht betätigt, dann laufen einfach die 20 Sekunden ab. H. Fies / A. Marx 110