ในฐานะ CODESYS Solutions Architect ผมขอแสดงความยินดีที่คุณเริ่มเห็นพลังของ Structured Text (ST) ครับ นี่คือจุดที่ C# Developer จะได้เปรียบอย่างมหาศาล เพราะการจัดการข้อมูลจำนวนมาก (Arrays) และการวนซ้ำ (Loops) ใน Ladder Logic นั้นค่อนข้างยุ่งยากและกินพื้นที่หน้าจอ แต่ใน ST คุณสามารถเขียนจบได้ในไม่กี่บรรทัดครับ

บทความนี้เราจะเจาะลึกเรื่องการวนลูป โดยเน้นเรื่อง “ความปลอดภัยในระดับอุตสาหกรรม” ที่ Dev สาย PC มักจะพลาดกันครับ

1. FOR Loop และการจัดการ Array (The Power of Iteration)

ใน C# คุณคุ้นเคยกับ for (int i=0; i<n; i++) ใช่ไหมครับ? ใน CODESYS ST ก็ทำงานเหมือนกัน แต่ Syntax จะออกไปทางภาษา Pascal ครับ

จุดที่ต้องระวังสำหรับ C# Dev:

  • 1-Based Indexing: แม้เราจะประกาศ Array เริ่มที่ 0 ได้ แต่ในวงการ PLC นิยมประกาศเริ่มที่ 1 (เช่น 1..100) เพื่อให้ตรงกับ Tag name หรือเอกสารทางไฟฟ้า
  • Boundaries: CODESYS เคร่งครัดเรื่อง Array Bounds มาก ถ้าหลุด Range อาจเกิด Exception จน Controller หยุดทำงานได้ (ในโปรเจกต์จริงควรใช้ฟังก์ชัน CheckBounds ช่วย)

ตัวอย่าง: การ Reset ค่าการผลิต 100 รายการ (Array Initialization)

ส่วนประกาศตัวแปร (VAR):

VAR
    // ประกาศ Array ขนาด 100 ช่อง (Index 1 ถึง 100) เก็บค่าจำนวนเต็ม
    aProductionData : ARRAY [1..100] OF INT;

    // ตัวแปรสำหรับวนลูป (Iterator)
    iIndex : INT;

    // ตัวแปร Trigger เพื่อสั่ง Reset
    xResetCmd : BOOL;
END_VAR

ส่วน Logic (ST):

// ถ้ามีคำสั่ง Reset ให้วนลูปเคลียร์ค่าเป็น 0
IF xResetCmd THEN

    // Syntax: FOR <Counter> := <Start> TO <End> BY <Step> DO
    // (BY 1 เป็น Default ไม่ต้องใส่ก็ได้)
    FOR iIndex := 1 TO 100 BY 1 DO
        aProductionData[iIndex] := 0;
    END_FOR;

    // Reset คำสั่งเมื่อทำเสร็จ (Auto-reset flag)
    xResetCmd := FALSE;

END_IF;

2. ความแตกต่างระหว่าง WHILE และ REPEAT Loops

สองตัวนี้ใช้เมื่อ “ไม่รู้จำนวนรอบที่แน่นอน” แต่รู้ “เงื่อนไขที่จะหยุด” ครับ

A. WHILE Loop (Check First)

ตรวจสอบเงื่อนไข ก่อน ทำงาน ถ้าเงื่อนไขเป็นเท็จตั้งแต่แรก จะไม่ทำคำสั่งภายในเลย (เหมือน while ใน C#)

Use Case: ใช้เมื่อต้องตรวจสอบความพร้อมก่อนเริ่ม Process

// ตัวอย่าง: ลดค่าลงเรื่อยๆ จนกว่าจะหมด (ถ้าค่าเริ่มเป็น 0 ก็จะไม่ทำเลย)
WHILE iCounter > 0 DO
    iCounter := iCounter - 1;
END_WHILE;

B. REPEAT Loop (Do First)

ทำคำสั่งภายในก่อน 1 รอบ แล้วค่อยตรวจสอบเงื่อนไข ทีหลัง (คล้าย do...while ใน C#)

Use Case: ต้องการให้ Code รันอย่างน้อย 1 ครั้งเสมอ เช่น การอ่านค่าจาก Buffer แล้วค่อยเช็คว่าหมดหรือยัง

// ตัวอย่าง: เพิ่มค่าอย่างน้อย 1 ครั้ง แล้วเช็คว่าถึงเป้าหมายหรือยัง
REPEAT
    iValue := iValue * 2;
UNTIL iValue >= 100 
// ⚠️ ระวัง! UNTIL คือ "หยุดเมื่อเงื่อนไขเป็นจริง" 
// (ต่างจาก C# ที่ while คือ "ทำต่อเมื่อเงื่อนไขเป็นจริง")
END_REPEAT;

3. ⚠️ ARCHITECT WARNING: The “Infinite Loop” & Watchdog Timer

ในฐานะ C# Developer คุณอาจเคยเขียน while(true) เพื่อรอรับ Event ใน Thread แยกใช่ไหมครับ? ห้ามทำแบบนั้นใน PLC เด็ดขาด! นี่คือกับดักที่อันตรายที่สุดสำหรับผู้ย้ายมาจากสาย PC ครับ

ทำไมถึงอันตราย? (The Watchdog Concept)

PLC ทำงานเป็น Cyclic Scan:

  1. Read Inputs
  2. Execute Code (Logic) <— Code ของคุณอยู่ตรงนี้
  3. Write Outputs

ระบบปฏิบัติการของ PLC (Runtime) จะมี Watchdog Timer คอยจับเวลา (เช่น ตั้งไว้ 100ms)

  • ถ้า Code ของคุณวน Loop นานเกิน 100ms (เพราะ Infinite Loop หรือคำนวณหนักเกินไป) PLC จะเข้าใจว่า “ระบบค้าง”
  • ผลลัพธ์: PLC จะสั่ง STOP ทันที (Exception Mode) เครื่องจักรหยุดทำงาน Outputs ทั้งหมดดับลง ซึ่งอาจเกิดอุบัติเหตุหรือความเสียหายได้

สิ่งที่ต้องระวัง:

  1. Loop ซ้อน Loop (Nested Loops): การวน Loop 100 x 100 x 100 รอบ อาจกินเวลาเกิน Scan Time ได้ง่ายๆ
  2. Wait Logic: ห้ามใช้ WHILE เพื่อรอ Sensor (เช่น WHILE Sensor = FALSE DO ; END_WHILE) เพราะมันจะบล็อก Scan Cycle ทำให้ PLC ตาย ให้ใช้ IF เช็คในแต่ละรอบสแกนแทน
  3. Infinite Condition: การเขียนเงื่อนไขที่ไม่มีวันเป็นเท็จใน WHILE หรือ REPEAT จะทำให้ Watchdog ตัดทันที

Best Practice: หากต้องประมวลผล Array ขนาดใหญ่มาก (เช่น 10,000 ตัว) อย่าทำในรอบเดียว (One Cycle) ให้แบ่งทำทีละส่วน (Slicing) ในแต่ละรอบสแกน เพื่อรักษา Cycle Time ให้ต่ำและระบบตอบสนองได้ไวครับ

บทสรุป Loop คือเครื่องมือที่ทรงพลัง แต่ต้องใช้ด้วยความระมัดระวังสูงสุดในโลก Automation ในบทถัดไป EP.4 เราจะไปดูเรื่อง Standard Function Blocks (Timers & Triggers) เครื่องมือที่จะช่วยให้คุณจัดการ “เวลา” และ “เหตุการณ์” ได้อย่างแม่นยำครับ