Graphisch : Aufzug

Personenaufzug : Graphisch und konventionell

Im Rahmen ihres Programms bietet die Firma LPE www.fischertechnik-in-der-schule.de ein ROBOTIC Universal Set und ein ROBOTIC Starter Set an. Hier wird das Modell Personenaufzug aus dem Universal Set vorgestellt und mit einer Lösung aus fischertechnik pur und ROBO Pro bzw. C# 2008 + FishFace2005.DLL (Robo Interface) verglichen, sowie mit Lösungen in VB2005 und C#2005 für den Robo TX Controller.

Modell : LPE Cortex

Aus Kasten "ROBOTIC Universal Set" Aufbau nach Handbuch "Schnellstart" - Bauanleitungen. Bestandteile : The Brain - der Controller (mit Flash Memory), programmierbar über PCS Visual Logo und dessen Umsetzung in textorientiertes Logo und C. Verwendet wird hier ein eigener Motor (der gelbe Kasten links), der auf einem Servo basiert. Die Sensoren (hier IR Reflexsensor und Taster) sind auf einheitlichen Platinen aufgebaut. Sie werden über einen fischertechnik Baustein mit Loch angebaut. Die Verkabelung erfolgt durch vorkonfektionierte Kabel mit Klinkensteckern. Der Kasten enthält außer den Teilen für The Brain auch die für die Modelle erforderlichen fischertechnik-Teile. Der Aufzug kann über die Taster zwischen Erdgeschoß und erster Etage arbeiten. Die jeweiligen Endlagen werden (berührungslos) über die IR-Sensoren erkannt.

Programm : PCS Visual Logo

Hauptprogramm und je ein Unterprogramm für Hoch und Runter (aus Schnellstart Beispielen). Das Main läßt in einem Endlos-Loop den Aufzugskorb Runter und Hoch gehen. Zwischendurch wird auf die Betätigung eines der Taster (roter Knopf) gewartet. Die Unterprogramme schalten den Aufzugsmotor in der jeweils passenden Richtung (Thisway, Thatway) und warten auf das Schalten des IR-Endsensors.

Programm : PCS Simple C

Modell : fischertechnik pur

Aufbau analog LPE Cortex. Verwendet wurde hier ein Mini-Motor und anstelle der IR-Sensoren (aus Bequemlichkeit) normale Taster. Der Fahrkorb enthält deswegen zwei Gewinde-Gewichte um das zum Schalten (unten) erforderliche Gewicht zu erhalten. Hier wurden zusätzlich noch Lampen zur Anzeige der Korb-Position montiert (ist bei LPE Cortex auch möglich). Betrieben wurde das Modell alternativ mit dem ROBO Interface und dem neueren ROBO TX betrieben.

Programm : ROBO Pro

Analog zu der PCS Logo Lösung. Hinzugekommen ist das Schalten der Status-Lampen. Das Programm ist insgesamt etwas kompakter, da hier die Befehle Motor-Auswahl, Richtungswahl und Einschalten in einem Befehl erledigt werden.

Programm Scratch + ScratchFisch für das Robo Interface

Analog zur PCS - Lösung. Hier wurde alles inline programmiert, da die Motorsteuerung sehr kompakt ist. Motor1.-7 steht dabei für Motor 1 fullSpeed links

Hier in einer Version mit Unterprogrammen, die der PCS-Lösung mehr entspricht. Sende Hoch an alle und warten entspricht dabei einem UP-Aufruf, ohne Warten wärs ein Thread-Start.

Die Programmiersprache Scratch ist eine Entwicklung des MIT Lifelong Kindergarten Group http://scratch.mit.edu

Die Erweiterung ScratchFisch zum Betrieb von fischertechnik Interfaces (z.Zt. Robo Interface) stammt von Stephan Mecking www.scratchfisch.org. Sie wurde in Java unter Nutzung von ftcomputing.robo.jar erstellt.

Programm : C# 2008 mit FishFace2005.DLL

public partial class FishWindows : Form  
  FishFace ft = new FishFace  
  private void Action() {
    do {
         Runter();
         while (!ft.GetInput(Inp.I3) && !ft.GetInput(Inp.I4));
         Hoch();
         while (!ft.GetInput(Inp.I3) && !ft.GetInput(Inp.I4));
    } while (!ft.Finish());
}

private void Runter() {
  lblStatus.Text = "Fährt";
  ft.SetMotor(Out.M3, Dir.Off);
  ft.SetMotor(Out.M1, Dir.Right);
  ft.WaitForInput(Inp.I2);
  ft.SetMotor(Out.M1, Dir.Off);
  ft.SetMotor(Out.M4, Dir.On);
  lblStatus.Text = "Unten";
}

private void Hoch() {
  lblStatus.Text = "Fährt";
  ft.SetMotor(Out.M4, Dir.Off);
  ft.SetMotor(Out.M1, Dir.Left);
  ft.WaitForInput(Inp.I1);
  ft.SetMotor(Out.M1, Dir.Off);
  ft.SetMotor(Out.M3, Dir.On);
  lblStatus.Text = "Oben";
}

Lösung für das ROBO Interface. Entspricht im Aufbau der ROBO Pro Lösung. Hier ist auch noch eine textuelle Statusanzeige hinzugekommen (Verwendet wurde das Template FishWindowsCS von FishFace2005.DLL - Ende hier über Taster I3 und ESC-Taste).

Programm : Java 6 / BlueJ mit ftcomputing.roboTX.jar

importe ftcomputing.roboTX.*;
public class PersonenAufzug 
{
  FishFaceTX tx = new FishFaceTX();
  final Mot Aufzug = Mot.M1;
  final Out LampeO = Out.O5;
  final Out LampeU = Out.O7;
  final Unv EndeO  = Unv.I1;
  final Unv EndeU  = Unv.I2;
  final Unv AnfO   = Unv.I3;
  final Unv AnfU   = Unv.I4;

  public static void main() {
    PersonenAufzug pa = new PersonenAufzug();
    System.out.println("PersonenAufzug gestartet");
    System.out.println("FishFace-Version : " + FishFaceTX.Version());
    try { pa.Action(); }
    catch(FishFaceException eft) { System.out.println(eft);}
    finally { System.out.println("Finito"); }
  }
  private void Action() {
    tx.openController("COM4");
    do {
      Runter();
      while(!tx.getInput(AnfO) && !tx.getInput(AnfU) && !tx.finish()) tx.pause(123);
      Hoch();
      while(!tx.getInput(AnfO) && !tx.getInput(AnfU) && !tx.finish()) tx.pause(123);
    } while(!tx.finish()); 
    tx.closeController();
  }
  private void Runter() {
    System.out.println("Fährt");
    tx.setLamp(LampeO, 0);
    tx.setMotor(Aufzug, Dir.Right);
    tx.waitForInput(EndeU, true);
    tx.setMotor(Aufzug, Dir.Off);
    tx.setLamp(LampeU, 512);
    System.out.println("Unten");
  }
  private void Hoch() {
    System.out.println("Fährt");
    tx.setLamp(LampeU, 0);
    tx.setMotor(Aufzug, Dir.Left);
    tx.waitForInput(EndeO, true);
    tx.setMotor(Aufzug, Dir.Off);
    tx.setLamp(LampeO, 512);
    System.out.println("Oben");
  }
}
Lösung für den ROBO TX Controller. Console Programm mit Textausgaben. Lampen zur Anzeige für Aufzug Oben/Unten. Einsatz der Klasse FishFaceTX. 

Programm : Python v3.1.1 mit FishFaTX.py

from FishFaTX import *
tx = FishFace()
Aufzug = 1
LampeO = 5
LampeU = 7
EndeO = 1
EndeU = 2
AnfO = 3
AnfU = 4

def Runter():
  print("Fährt")
  tx.SetLamp(0, LampeO, 0)
  tx.SetMotor(0, Aufzug, tx.Rechts)
  tx.WaitForInput(0, EndeU)
  tx.SetMotor(0, Aufzug, tx.Aus)
  tx.SetLamp(0, LampeU, 512)
  print("Unten")

def Hoch():
  print("Fährt")
  tx.SetLamp(0, LampeU, 0)
  tx.SetMotor(0, Aufzug, tx.Links)
  tx.WaitForInput(0, EndeO)
  tx.SetMotor(0, Aufzug, tx.Aus)
  tx.SetLamp(0, LampeO, 512)
  print("Oben")

tx.OpenController(4)
print("Aufzug in Betrieb")
while not tx.Finish():
  Runter()
  while (not tx.GetInput(0, AnfO) and not tx.GetInput(0, AnfU)
         and not tx.Finish()): tx.Pause(123)
  Hoch()
  while (not tx.GetInput(0, AnfO) and not tx.GetInput(0, AnfU)
         and not tx.Finish()): tx.Pause(123)
tx.CloseController()

Lösung für den ROBO TX Controller. Programm mit Textausgaben. Lampen zur Anzeige für Aufzug Oben/Unten. Einsatz der Klasse FishFaTX.py. 

Programm : C# 2005 mit FishFaceTX.DLL

public partial class frmMain : Form   
    FishControl fc = new FishControl   
   Motor      Aufzug;
   Lamp       LampeOben;
   Lamp       LampeUnten;
   PushButton TasterOben;
   PushButton TasterUnten;
   PushButton AnforderungOben;
   PushButton AnforderungUnten;

private void frmMain_Load(object sender, EventArgs e) {
   Aufzug           = new Motor(fc, Ctr.Main, Mot.M1);
   LampeOben        = new Lamp(fc, Ctr.Main, Out.O5);
   LampeUnten       = new Lamp(fc, Ctr.Main, Out.O7);
   TasterOben       = new PushButton(fc, Ctr.Main, Unv.I1);
   TasterUnten      = new PushButton(fc, Ctr.Main, Unv.I2);
   AnforderungOben  = new PushButton(fc, Ctr.Main, Unv.I3);
   AnforderungUnten = new PushButton(fc, Ctr.Main, Unv.I4);
}
private void Action() {
    do {
      Runter();
      while (AnforderungOben.IsFalse && !fc.Finish());
      Hoch();
      while (AnforderungUnten.IsFalse && !fc.Finish());
   } while (!fc.Finish());
}

private void Runter() {
   lblStatus.Text = "Fährt";
   LampeOben.Off();
   Aufzug.Down();
   TasterUnten.WaitForTrue();
   Aufzug.Off();
   LampeUnten.On();
   lblStatus.Text = "Unten";
}

private void Hoch() {
   lblStatus.Text = "Fährt";
   LampeUnten.Off();
   Aufzug.Up();
   TasterOben.WaitForTrue();
   Aufzug.Off();
   LampeOben.On();
   lblStatus.Text = "Oben";
}

Lösung für den ROBO TX Controller. Hier wurden für die an den TX Controller angeschlossenen Sensoren und Aktoren einzelne Objekte verwendet. Dadurch erhöht sich der Overhead bei den Deklarationen, das Programm selber wird dadurch aber übersichtlicher und flexibler. Der Aufbau entspricht sonst aber genau dem C# 2008 oben. Die Aufzugsanforderung wurde hier auf jeweils einen Taster reduziert, dafür wurde durch das Einbeziehen von !fc.Finish() das Beenden des Programms vereinfacht. Zum objektorientierten Ansatz siehe auch FishDevices. Auch hier wurde ein Template - analog FishWindowsCS - verwendet.

Programm : VB 2005 mit FishFaceTX - objektorientiert - ereignisgesteuert

Public Class PersonenAufzug
   Dim tx               As New FishControl()
   Dim Aufzug           As Motor
   Dim LampeOben        As Lamp
   Dim LampeUnten       As Lamp
   Dim TasterOben       As PushButton
   Dim TasterUnten      As PushButton
   Dim AnforderungOben  As PushButton
   Dim AnforderungUnten As PushButton

Private Sub PersonenAufzug_Load(ByVal sender As System.Object, ...
   Label.CheckForIllegalCrossThreadCalls = False

   Aufzug           = New Motor(tx, Ctr.Main, Mot.M1)
   LampeOben        = New Lamp(tx, Ctr.Main, Out.O5)
   LampeUnten       = New Lamp(tx, Ctr.Main, Out.O7)
   TasterOben       = New PushButton(tx, Ctr.Main, Unv.I1)
   TasterUnten      = New PushButton(tx, Ctr.Main, Unv.I2)
   AnforderungOben  = New PushButton(tx, True, Ctr.Main, Unv.I3)
   AnforderungUnten = New PushButton(tx, True, Ctr.Main, Unv.I4)

   AddHandler AnforderungOben.ChangedToTrue,  AddressOf RaufKommen
   AddHandler AnforderungUnten.ChangedToTrue, AddressOf RunterKommen
End Sub

Private Sub Action()
   Runter()
  Do  tx.Pause(555) Loop Until tx.Finish()
End Sub

Private Sub RaufKommen(ByVal sender As BinaryInput)
   If TasterUnten.IsTrue Then Hoch()
End Sub

Private Sub RunterKommen(ByVal sender As BinaryInput)
   If TasterOben.IsTrue Then Runter()
End Sub

Private Sub Runter()
   lblStatus.Text = "Fährt"
   LampeOben.Off()
   Aufzug.Down()
   TasterUnten.WaitForTrue()
   Aufzug.Off()
   LampeUnten.On()
   lblStatus.Text = "Unten"
End Sub

Private Sub Hoch()
.... entsprechend .....
End Sub

#Region "--- ProgramControl ---"

Private Sub cmdAction_Click(ByVal sender As System.Object, _
  ByVal e As System.EventArgs)  Handles cmdAction.Click
   Try
      tx.Connect(txtComName.Text)
      tx.StartEvents()
    .....Finally
      tx.DisConnect()
......
#End Region

End Class

Ereignisgesteuerte VB 2005 Lösung für den Robo TX Controller. Vom Aufbau her entspricht das Programm weitgehend der vorher vorgestellten linearen C# 2005 Lösung. Bei VB fehlen aber {;} dafür gibts ein wenig mehr Text. Die Ereignisse allerdings sind gut versteckt und über das ganze Programm verteilt :
- Die Instanzierungen von AnforderungOben, -Unten haben jetzt den Parameter True : mit Ereignissen
- Über Addhandler werden dann die Ereignisroutinen zugeordnet (RaufKommen, RunterKommen)
- Das Ereignis "Anforderungstaster gedrückt" wird im Objekt AnforderungOben/Unten erkannt
- Das führt zum Aufruf der genannten Ereignisroutinen
- Dort wird dann der Fahrstuhl rauf oder runter geschickt (wenn's denn sein muß)
- In der Sub Action passiert wenig : Der ordnunghalber wir er nach unten geschickt und 
  dann wird auf das Ende gewartet.
- Und nicht vergessen : In der Region ProgrammControl müssen mit tx.StartEvents()
  die zugehörenden Ereignisthreads gestartet werden.

Stand : 09.03.2010