SIEMENS S7-1200 Easy Book sterownik PLC Podręcznik

Przedmowa
Charakterystyka zaawansowanego
sterownika S7-1200
1
STEP 7 ułatwia pracę
2
Rozpoczęcie pracy
3
Easy
Book
Prosty w obsłudze sterownik PLC
4
Konfiguracja sterownika
5
Manual
Koncepcja programowania
6
Komunikacja pomiędzy urządzeniami
– standard PROFINET
7
Łatwy w użyciu regulator PID
8
Wbudowany serwer WWW ułatwiający
komunikację z Internetem
9
SIMATIC
S7-1200
03/2014
A5E02486774-AF
Łatwe sterowanie napędami
10
Łatwe w użyciu narzędzia online
11
IO-Link
12
Dane techniczne
A
Wymiana CPU V3.0 na CPU V4.0
B
Informacje prawne
System ostrzeżeń
Uwagi pojawiające się w tym podręczniku służyć mają zachowaniu bezpieczeństwa ludzi i uniknięcia szkód wynikłych z niewłaściwego użytkowania urządzenia. Wskazówki te podzielono i oznaczono zależnie od stopnia zagrożenia w następujący sposób:
ZAGROŻENIE
oznacza, że w przypadku nie zachowania odpowiednich środków bezpieczeństwa występuje zagrożenie śmiercią lub ciężkimi obrażeniami ciała.
OSTRZEŻENIE
Oznacza, że w przypadku nie zachowania odpowiednich środków bezpieczeństwa
może wystąpić zagrożenie śmiercią lub ciężkimi obrażeniami ciała.
OSTROŻNIE
Oznacza, że w przypadku nie za chowania odpowiednich środków bezpieczeństwa
mogą wystąpić lekkie obrażenia ciała.
OSTROŻNIE
Bez znaku ostrzegawczego oznacza, że w przypadku nie zachowania odpowiednich
środków bezpieczeństwa mogą wystąpić szkody materialne.
UWAGA
Oznacza, że w przypadku nie zachowania odpowiednich środków bezpieczeństwa
mogą wystąpić szkody materialne.
W przypadku gdy występuje kilka niebezpieczeństw o różnym stopniu narażenia, to wszystkie są sygnalizowane
jednym ostrzeżeniem odpowiadającym najwyższemu zagrożeniu. Ostrzeżenie o możliwości wystąpienia obrażeń
ciała z odpowiednim symbolem, obejmuje również możliwość uszkodzenia mienia.
Kwalifikacje personelu
Urządzenia/system mogą być konfigurowane i używane wyłącznie na podstawie niniejszej dokumentacji. Do uruchamiania i obsługi urządzeń/systemu upoważniony jest tylko wykwalifikowany personel. Jako personel wykwalifikowany, w rozumieniu uwag zawartych w niniejszym opisie, rozumie się osoby, które mają uprawnienia do uruchamiania, dozoru, uziemiania i oznaczania urządzeń, systemów i obwodów zgodnie ze standardami i praktyką
bezpieczeństwa.
Właściwe użycie wyrobów firmy Siemens
Prosimy o przestrzeganie następujących uwag:
OSTRZEŻENIE
Wyroby firmy Siemens mogą być używane wyłącznie w aplikacjach opisanych w katalogu i dokumentacji
technicznej. Jeżeli wykorzystuje się produkty i podzespoły pochodzące od innych producentów, to muszą być
one rekomendowane lub zatwierdzone przez firmę Siemens. Dla zapewnienia bezpiecznej pracy i uniknięcia
problemów niezbędne są odpowiednie: transport, przechowywanie, instalacja, montaż, uruchamianie, obsługa
i konserwacja. Należy zapewnić dozwolone warunki zewnętrzne. Należy stosować się do informacji podanych
w dokumentacji technicznej.
Znaki zastrzeżone
Wszystkie nazwy identyfikowane znakiem ® są zarejestrowanymi znakami towarowymi Siemens AG. Inne oznaczenia występujące w niniejszym podręczniku mogą by znakami towarowymi, których wykorzystanie dla własnych
celów przez osoby trzecie może naruszy prawa właścicieli.
Zrzeczenie się odpowiedzialności
Treść niniejszej publikacji sprawdzona została pod kątem zgodności opisanego sprzętu i oprogramowania ze stanem faktycznym. Niemniej jednak nie można założyć braku jakichkolwiek nieprawidłowości. Wyklucza się wszelką odpowiedzialność i gwarancję całkowitej prawdziwości zawartych informacji. Treść podręcznika poddana jest
okresowo uzupełnieniom i poprawkom. Wszelkie konieczne korekty wprowadza się w kolejnych wydaniach.
Wprowadzenie
Zapraszamy do zapoznania się z systemem S7-1200. System S7-1200 jest jednym z najnowszych opracowań firmy Siemens w rodzinie sterowników swobodnie programowalnych. SIMATIC S7-1200 jest modułowym systemem automatyki,
charakteryzującym się niewielkimi wymiarami, przeznaczonym do stosowania
w aplikacjach wymagających realizacji zarówno prostych jak i rozbudowanych
algorytmów logicznych, wygodnej obsługi paneli operatorskich i interfejsów HMI,
a także przystosowanym do współpracy w systemach sieciowych. Kompaktowa
budowa, niska cena i jednocześnie wysoka wydajność powodują, że S7-1200 jest
idealnym systemem dla wielu aplikacji.
System S7-1200 spełnia założenia nowatorskiej idei „totalnie zintegrowanej automatyki” (TIA – Totally Integrated Automation), w ramach której urządzenia z rodziny S7-1200 wraz z oprogramowaniem programistycznym TIA Portal zapewniają niespotykaną elastyczność i wygodę projektowania, pozwalającą rozwiązać
wszelkie problemy aplikacyjne.
S7-1200 powoduje, że najtrudniejsze zadania stają się łatwe!
System SIMATIC S7-1200 należy do klasy rozwiązań kompaktowych, w jego
skład wchodzą sterowniki SIMATIC S7-1200 oraz panele operatorskie SIMATIC HMI Basic. Obydwa rodzaje urządzeń są programowane za pomocą pakietu
narzędziowego TIA Portal. Możliwość przygotowania programów dla całego systemu sterowania za pomocą jednego narzędzia radykalnie skraca czas ich przygotowywania i zmniejsza koszty. TIA Portal zawiera program narzędziowy STEP 7
do programowania sterownika S7-1200 oraz program narzędziowy WinCC do
obsługi projektów dla paneli operatorskich Basic.
Sterowniki S7-1200 są wyposażone w:
● Interfejs PROFINET
● Szybkie I/O przystosowane do współpracy z systemami nadzoru ruchu, wbudowane wejścia analogowe minimalizują konieczność stosowania dodatkowych modułów rozszerzeń, 4 generatory impulsowe mogące generować przebiegi PWM (Pulse
Width Modulation) i PTO (Pulse Train Output) (strona 64) i do 6 szybkich liczników.
Wbudowane interfejsy linii I/O zapewniają dostęp do
6...14 wejść i 4...10 wyjść.
Przedmowa
Dodatkowe moduły wejść/wyjść (przekaźnikowe, tranzystorowe, analogowe) rozszerzają dostępną liczbę
punktów wej./wyj. Innowacyjne płytki sygnałowe montowane na przedniej ścianie sterownika pozwalają go
elastycznie dopasować do wielu aplikacji (strona 18).
Panele operatorskie SIMATIC HMI Basic (strona 20)
zaprojektowano specjalnie do współpracy ze sterownikami S7-1200.
Niniejszy podręcznik jest wprowadzeniem w obsługę
S7-1200. Na kolejnych stronach przedstawiamy cechy
i mozliwości poszczególnych elementów tego systemu.
Dodatkowe informacje są dostępne w podręczniku użytkownika sterownika
S7-1200 (S7-1200 System manual).
Dodatkowe informacje o certyfikatach UL, FM, oznakowaniu CE i C-Tick, a także
innych standardach można znaleźć w specyfikacji technicznej (strona 277).
W podręczniku opisano następujące wyroby:
● Pakiety narzędziowe STEP 7 V13 SP1 Basic i Professional
● Sterownik S7-1200 CPU z firmware wersja V4.0
Dodatkowe dokumentacje i informacje
Z myślą o systemie S7-1200 i pakiecie oprogramowania STEP 7 firma Siemens
przygotowała wiele różnorodnej dokumentacji i innych zasobów szkoleniowych
i informacyjnych, dzięki którym możliwe jest dotarcie do informacji niezbędnych
podczas realizacji projektów.
● Podręcznik systemowy S7-1200 zawiera informacje o sposobie działania
sterownika, jego programowaniu, a także komplet specyfikacji urządzeń tworzących system. W niniejszym podręczniku uzupełniono informacje opublikowane w podręczniku systemowym o przegląd możliwości urządzeń z rodziny
S7-1200. Obydwa podręczniki są dostępne w wersji cyfrowej (PDF). Wersje
cyfrowe można bezpłatnie pobrać z działu wsparcia technicznego na stronie
supportowej SIMATIC, są one dostarczane także z dokumentacjami na płytach dołączonych do każdego kupionego sterownika S7-1200.
● Zaawansowany system informacji online wbudowany w pakiet STEP 7 zapewnia natychmiastowy dostęp do wszelkich informacji i dokumentacji z opisami
sposobu działania i funkcjonalności jednostek SIMATIC CPU.
● Internetowy interfejs My Documentation Manager zapewnia wygodny dostęp
do dokumentacji w wersji cyfrowej (PDF) urządzeń i oprogramowania tworzących system SIMATIC. Za pomocą My Documentation Managera użytkownik
może tworzyć własne wersje podręczników, w czym pomocny jest mechanizm
drag-and-drop służący do wybierania interesujących tematów i składania ich
w jeden, dedykowany dokument. Dostęp do My Documentation Managera jest
możliwy w dziale mySupport dostępnym pod adresem http://support.automation.siemens.com.
4
Przedmowa
● Internetowy dział wsparcia technicznego oferuje użytkownikom także dostęp
do podcastów, działu FAQ oraz wielu innych dokumentów dotyczących rodziny S7-1200 i oprogramowania STEP 7. W podcastach udostępniono wiele
krótkich filmów i prezentacji pokazujących obsługę i praktyczne zalety korzystania z pakietu STEP 7. Pod podanymi poniżej adresami dostępne są kolekcje podcastów dotyczących:
– Pakietu STEP 7 Basic (http://www.automation.siemens.com/mcms/simaticcontroller-software/en/step7/step7-basic/Pages/Default.aspx)
– Pakietu STEP 7 Professional (http://www.automation.siemens.com/mcms/
simatic-controller-software/en/step7/step7-professional/Pages/Default.
aspx)
● Zachęcamy także do uczestnictwa w dyskusjach na naszym internetowym
forum wsparcia technicznego, które jest dostępne pod adresem https://www.
automation.siemens.com/WW/forum/guests/Conferences.aspx?Language=en
&siteid=csius&treeLang=en&groupid=4000002&extranet=standard&viewreg=
WW&nodeid0=34612486
– Forum użytkowników S7-1200 jest dostępne pod adresem: https://www.automation.siemens.com/WW/forum/guests/Conference.aspx?SortField=Last
PostDate&SortOrder=Descending&ForumID=258&Language=en&onlyInter
net=False
– Forum użytkowników pakietu STEP 7 Basic jest dostępne pod adresem:
https://www.automation.siemens.com/WW/forum/guests/Conference.aspx?
SortField=LastPostDate&SortOrder=Descending&ForumID=265&Languag
e=en&onlyInternet=False
Serwis i wsparcie techniczne
W uzupełnieniu dokumentacji, firma Siemens oferuje także wsparcie techniczne
przez Internet, dostępne poprzez stronę (http://www.siemens.com/automation/).
W sprawie wsparcia technicznego sugerujemy także bezpośredni kontakt z naszymi lokalnymi biurami sprzedaży i dystrybutorami, których przedstawiciele
udzielą wszelkich porad i informacji dotyczących także szkoleń oraz sprzedaży
urządzeń S7. Nasi dystrybutorzy i przedstawiciele handlowi są doskonale przeszkoleni i dysponują głęboką wiedzą na temat lokalnych rynków, ich charakterystyki i potrzeb, wymogów przemysłu, znają także cechy i możliwości urządzeń
i oprogramowania SIMATIC, co pozwala im kompetentnie wesprzeć działania
klientów, zapewniając szybkie i niezawodne rozwiązanie możliwych problemów.
Zapewnienie bezpieczeństwa
Firma Siemens oferuje produkty automatyki i napędy z przemysłowymi funkcjami bezpieczeństwa, które zapewniają bezpieczne działanie instalacji lub maszyn.
Są to ważne elementy kompleksowej koncepcji bezpieczeństwa przemysłowego.
Mając to na uwadze, nasze produkty są stale rozwijane. Dlatego zalecamy zasięganie na bieżąco informacji o aktualizacjach naszych produktów. Więcej infor-
5
Spis treści
Wprowadzenie............................................................................................................................... 3
1.
2.
3.
6
Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200................. 15
1.1..
Wprowadzenie do sterownika PLC S7-1200...................................... 15
1.2..
Możliwość rozbudowy CPU....................................................................... 18
1.3..
Moduły S7-1200............................................................................................. 20
1.4..
Panele operatorskie Basic HMI................................................................ 20
1.5..
Wymiary montażowe i wymagane tolerancje pasowania.............. 22
1.6..
Nowe możliwości........................................................................................... 26
STEP 7 ułatwia pracę................................................................................................. 28
2.1..
Łatwe wstawianie instrukcji do programu użytkownika.................. 29
2.2..
Łatwy dostęp do ulubionych instrukcji z paska narzędzi............... 29
2.3..
Łatwe dodawanie wejść i wyjść do instrukcji w drabince
lub bloku funkcyjnym.................................................................................... 30
2.4..
Rozwijane instrukcje..................................................................................... 30
2.5..
Łatwa zmiana trybu pracy CPU............................................................... 30
2.6..
Łatwa zmiana wyglądu i konfiguracji dla STEP 7............................. 31
2.7..
Ułatwienia dostępu dla projektu i globalnych bibliotek
2.8..
Łatwy dobór wersji instrukcji..................................................................... 32
2.9..
Łatwe przeciąganie elementów pomiędzy edytorami...................... 33
2.10..
Zmiana typu wywołania DB....................................................................... 34
2.11..
Tymczasowe odłączenie urządzeń z sieci........................................... 34
2.12..
Wirtualne „rozłączanie” modułów bez straty konfiguracji
.................. 31
............. 36
Rozpoczęcie pracy...................................................................................................... 37
3.1..
Tworzenie projektu........................................................................................ 37
3.2..
Tworzenie zmiennych (tagów) dla obszaru I/O CPU....................... 38
3.3..
Tworzenie prostej sieci w programie użytkownika............................ 39
3.4..
Użycie zmiennych PLC z tablicy zmiennych do adresowania
instrukcji............................................................................................................. 41
3.5..
Dodawanie pola instrukcji........................................................................... 42
3.6..
Użycie instrukcji CALCULATE dla złożonych równań
matematycznych............................................................................................ 43
Spis treści
4.
5.
3.7..
Dodawanie urządzenia HMI do projektu.............................................. 45
3.8..
Tworzenie połączenia pomiędzy CPU i urządzeniem HMI........... 46
3.9..
Tworzenie połączenia urządzeń HMI do współdzielenia
zmiennych......................................................................................................... 46
3.10..
Tworzenie ekranu urządzenia HMI......................................................... 47
3.11..
Wybór zmiennych PLC dla elementów HMI....................................... 48
Prosty w obsłudze sterownik PLC................................................................... 49
4.1..
Zadania wykonywane w każdym cyklu................................................. 49
4.2..
Tryby pracy CPU............................................................................................ 50
4.3..
Wykonanie programu użytkownika......................................................... 52
4.3.1.
Wykonywanie cyklu programu w trybie RUN..................................... 52
4.3.2.
Zastosowanie bloków organizacyjnych OB porządkuje
program użytkownika................................................................................... 53
4.3.3.
Kolejkowanie i priorytety wykonania obsługi zdarzeń..................... 53
4.4..
Obszary pamięci, adresowanie i typy danych.................................... 57
4.4.1.
Typy danych obsługiwane przez S7-1200........................................... 58
4.4.2.
Adresowanie obszarów pamięci.............................................................. 60
4.4.3.
Uzyskiwanie dostępu do „przedziału danych”
o typie danych określonym tagiem......................................................... 63
4.4.4.
Uzyskiwanie dostępu do tagu za pomocą nakładki typu AT........ 64
4.5..
Wyjścia impulsowe........................................................................................ 65
Konfiguracja sterownika.......................................................................................... 68
5.1..
Rozpoznawanie konfiguracji dla nieokreślonego CPU................... 69
5.2..
Dołączanie modułów.................................................................................... 70
5.3..
Zmiana urządzenia........................................................................................ 71
5.4..
Dodawanie modułów do systemu........................................................... 71
5.5..
Konfiguracja parametrów pracy CPU i modułów.............................. 72
5.5.1.
Pamięć systemu i zegara jako standardowa funkcjonalność....... 74
5.6..
Konfiguracja adresu IP dla CPU.............................................................. 77
5.7..
Ochrona dostępu do CPU i kodu programu....................................... 78
5.7.1.
Zabezpieczenie „know-how”...................................................................... 81
5.7.2.
Zabezpieczenie przed kopiowaniem...................................................... 82
7
Spis treści
6.
Koncepcja programowania.................................................................................... 84
6.1..
6.1.1.
6.1.2.
6.1.3.
7.
8
6.1.5.
6.1.6.
Projektowanie programu użytkownika................................................... 84
Użycie bloków OB do organizacji programu użytkownika............. 86
FB i FC upraszczają programowanie zadań modularnych........... 87
Bloki danych (DB) ułatwiają przechowywanie
danych programu........................................................................................... 89
Tworzenie bloków kodu do wielokrotnego wykorzystania............. 90
Wywoływanie bloku kodu z innego bloku kodu................................. 90
6.2..
6.2.1.
6.2.2.
6.2.3.
6.2.4.
Języki programowania................................................................................. 91
Język drabinkowy (LAD)............................................................................. 91
Język programowania Function Block Diagram (FBD)................... 92
Język SCL........................................................................................................ 92
Edytor programów SCL............................................................................... 93
6.3..
6.3.1.
6.3.2.
6.3.3.
6.3.4.
6.3.5.
6.3.6.
6.3.7.
Instrukcje programowania.......................................................................... 95
Podstawowe instrukcje................................................................................ 95
Instrukcje porównania oraz move........................................................... 97
Instrukcje konwersji....................................................................................... 98
Operacje arytmetyczne z instrukcją Calculate................................. 100
Układy czasowe – timery.......................................................................... 101
Liczniki............................................................................................................. 106
Instrukcja modulacji szerokości impulsu (PWM)............................. 108
6.4..
Tworzenie dzienników zdarzeń w plikach .csv................................. 109
6.5..
6.5.1.
6.5.2.
6.5.3.
6.5.4.
6.5.4.1.
6.5.4.2.
Monitorowanie i testowanie programu..................................................111
Tablice monitorujące i tablice wymuszeń............................................111
Cross-reference lista użycia zmiennych w projekcie......................111
Struktura wywołania do badania hierarchii połączeń.................... 112
Instrukcje diagnostyczne do monitorowania sprzętu..................... 113
Odczytywanie stanu diod LED na sterowniku.................................. 113
Instrukcje odczytujące stan diagnostyczny urządzeń.................... 114
6.6..
6.6.1.
6.6.2.
Szybkie liczniki (HSC)................................................................................ 114
Działanie szybkiego licznika.................................................................... 116
Konfiguracja HSC........................................................................................ 122
Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard
PROFINET........................................................................................................................123
7.1..
Tworzenie połączenia sieciowego......................................................... 123
7.2..
Opcje komunikacji....................................................................................... 125
Spis treści
7.3..
Liczba asynchronicznych połączeń komunikacyjnych................... 126
7.4..
Instrukcje do obsługi PROFINET i PROFIBUS............................... 127
7.5..
7.5.1.
PROFINET..................................................................................................... 128
System otwartej komunikacji użytkowników...................................... 128
7.5.1.1.
Tryb ad hoc.................................................................................................... 129
7.5.1.2. Identyfikatory ID połączeń dla systemu otwartej
komunikacji użytkowników...........................................................30
8.
7.5.1.3.
Parametry połączenia PROFINET........................................................ 133
7.5.2.
Konfigurowanie ścieżki połączenia....................................................... 135
7.6..
7.6.1.
PROFIBUS..................................................................................................... 138
7.6.2.
Podręczniki modułów komunikacyjnych CM PROFIBUS............. 140
7.6.3.
Dodawanie modułów CM 1243-5 (DP master)
oraz DP slave................................................................................................ 140
7.6.4.
Przypisanie adresów PROFIBUS do modułu
CM 1243-5 i urządzeń DP slave........................................................... 141
7.7..
7.7.1.
AS-i.................................................................................................................... 143
7.7.2.
Nadawanie adresu AS-i urządzeniu AS-i Slave............................... 144
7.8..
7.8.1.
Komunikacja S7........................................................................................... 146
7.8.2.
Tworzenie połączenia S7.......................................................................... 147
7.8.3.
Przypisanie parametrów połączenia dla instrukcji
GET/PUT......................................................................................................... 148
7.9..
7.9.1.
GPRS............................................................................................................... 150
7.10..
7.10.1
Protokoły komunikacyjne PtP, USS oraz Modbus.......................... 156
7.10.2.
Korzystanie z szeregowych interfejsów komunikacyjnych.......... 157
7.10.3.
Instrukcje PtP................................................................................................ 158
7.10.4.
Instrukcje USS.............................................................................................. 159
7.10.5.
Instrukcje obsługujące protokół Modbus............................................ 160
Usługi komunikacyjne modułów CM PROFIBUS............................ 139
Dodanie modułu CM 1243-2 AS-i Master oraz AS-i Slave......... 143
Instrukcje GET i PUT................................................................................. 146
Połączenie z siecią GSM.......................................................................... 150
Komunikacja PtP (Point-to-Point).......................................................... 156
Łatwy w użyciu regulator PID............................................................................163
8.1..
Wstawianie instrukcji PID i obiektów technologicznych............... 165
8.2..
Instrukcja PID_Compact........................................................................... 167
8.3..
Parametry ErrorBit instrukcji PID_Compact...................................... 170
9
Spis treści
9.
8.4..
Instrukcja PID_3Step.................................................................................. 172
8.5..
Parametry ErrorBits instrukcji PID_3STEP........................................ 179
8.6..
Konfigurowanie regulatora PID.............................................................. 181
8.7..
Uruchomienie regulatora PID.................................................................. 184
Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację
z Internetem....................................................................................................................186
9.1..
Łatwość użycia standardowych stron Web....................................... 187
9.2..
Ograniczenia, które mogą mieć wpływ na korzystanie
z serwera sieci Web................................................................................... 189
Ograniczenia funkcji związane z wyłączeniem obsługi
JavaScript w opcjach internetowych.................................................... 190
Funkcje ograniczone poprzez wyłączenie obsługi
„ciasteczek”.................................................................................................... 191
9.2.1.
9.2.2.
9.3..
9.3.1.
9.3.2.
9.3.3.
9.3.4.
Uproszczone tworzenie stron definiowanych przez
użytkownika.................................................................................................... 192
Łatwe tworzenie dowolnych, zdefiniowanych przez
użytkownika stron sieci Web................................................................... 192
Ograniczenia związane ze stronami definiowanymi
przez użytkownika....................................................................................... 193
Konfiguracja zdefiniowanych przez użytkownika stron Web...... 194
Używanie instrukcji WWW....................................................................... 195
10. Łatwe sterowanie napędami...............................................................................196
10
10.1..
Sterowanie fazowe...................................................................................... 201
10.2..
Konfiguracja generatora impulsów........................................................ 203
10.3..
Konfiguracja osi napędu........................................................................... 204
10.4..
Konfiguracja obiektu technologicznego
TO_CommandTable_PTO........................................................................ 207
10.5..
10.5.1.
10.5.2.
10.5.3.
10.5.4.
10.5.5.
10.5.6.
Instrukcje sterowania ruchem Motion Control.................................. 211
Przegląd instrukcji sterowania ruchem................................................ 211
Instrukcja MC_Power (zwolnienie/zablokowanie osi).................... 212
Instrukcja MC_Reset (potwierdzanie błędów).................................. 215
Instrukcja MC_Home (bazowanie osi)................................................. 216
Instrukcja MC_Halt (zatrzymanie osi).................................................. 218
Instrukcja MC_MoveAbsolute (ustawienie osi w pozycji
bezwzględnej)............................................................................................... 220
Spis treści
10.5.7.
Instrukcja MC_MoveRelative (ustawienie osi względem
pozycji początkowej)................................................................................... 222
10.5.8.
Instrukcja MC_MoveVelocity................................................................... 224
10.5.9.
Instrukcja MC_MoveJog............................................................................ 226
10.5.10. MC_CommandTable (wykonywanie poleceń ruchu
osi jako sekwencji ruchów)...................................................................... 228
10.5.11. Instrukcja MC_ChangeDynamic (zmiana ustawień
dynamicznych osi)....................................................................................... 231
10.5.12. Instrukcja MC_WriteParam (zapisywanie parametrów
obiektu technologicznego)......................................................................... 233
10.5.13. Instrukcja MC_ReadParam (odczytywanie parametrów
obiektu technologicznego)......................................................................... 234
10.6..
Sterowanie ruchem przez sterownik S7-1200.................................. 236
10.6.1.
Wyjścia CPU wykorzystywane do sterowania ruchem................. 236
10.6.2.
Sprzętowe i programowe wyłączniki krańcowe
do sterowania ruchem............................................................................... 238
10.6.3.
Homing............................................................................................................. 241
10.6.3.1. Przejście osi do pozycji spoczynkowej............................................... 241
10.6.3.2. Konfiguracja parametrów homingu........................................................ 243
10.6.3.3. Sekwencja homingu aktywnego.............................................................. 245
10.7..
Uruchomienie................................................................................................ 247
11. Łatwe w użyciu narzędzia online....................................................................253
11.1..
Tryb online i połączenie z CPU.............................................................. 253
11.2..
Interakcja z połączonym CPU................................................................ 254
11.3..
Połączenie online w celu monitorowania wartości w CPU.......... 254
11.4..
Wyświetlanie stanu programu użytkownika....................................... 255
11.5..
Tablice monitorujące do monitorowania CPU................................... 256
11.6..
Użycie tablic wymuszeń............................................................................ 257
11.7..
Przechwytywanie wartości online bloków DB do
skasowania wartości początkowych..................................................... 260
11.8..
Kopiowanie elementów projektu............................................................ 261
11.9..
Porównywanie CPU w trybach offline i online................................. 262
11.10..
Wyświetlanie zdarzeń diagnostycznych.............................................. 263
11.11..
Ustawianie adresu IP i czasu dnia....................................................... 263
11.12..
Przywracanie ustawień fabrycznych.................................................... 264
11
Spis treści
11.13..
Aktualizacja oprogramowania sprzętowego...................................... 265
11.14..
Załadowanie adresu IP do połączonego online CPU.................... 266
11.15..
Użycie „nieznanego CPU” do automatycznej detekcji.................. 267
11.16..
Ładowanie w trybie RUN.......................................................................... 268
11.16.1. Zmiana programu w trybie RUN............................................................ 269
11.17..
Śledzenie i rejestrowanie zmiennych CPU wyzwalane
zdarzeniowo................................................................................................... 270
12. IO-Link................................................................................................................................272
A.
12
12.1..
Przegląd technologii IO-Link................................................................... 272
12.2..
Elementy systemu IO-Link....................................................................... 272
12.3..
Po włączeniu zasilania.............................................................................. 272
12.4..
Protokół IO-Link............................................................................................ 273
12.5..
Konfiguracja Fieldbus................................................................................. 273
12.6..
IO-Link w programie STEP 7.................................................................. 273
12.7..
SM 1278 4xIO-Link Master...................................................................... 274
Dane techniczne..........................................................................................................277
A.1..
Dane techniczne ogólne........................................................................... 277
A.2..
Specyfikacja CPU........................................................................................ 286
A.3..
Moduły cyfrowych I/O................................................................................. 290
A.3.1.
Płytki sygnałowe SB 1221, SB 1222, oraz
SB 1223 – cyfrowe wejścia/wyjścia (DI, DQ, oraz DI/DQ).......... 290
A.3.2.
Moduł SM 1221 – cyfrowe wejścia (DI).............................................. 293
A.3.3.
Moduł SM 1222 – cyfrowe wyjścia (DQ)............................................ 294
A.3.4.
Moduł SM 1223 cyfrowe wejścia/wyjścia VDC (DI/DQ)............... 295
A.3.5.
Moduł SM 1223 120/Wejścia 230 VAC/Wyjścia
przekaźnikowe.............................................................................................. 297
A.4..
Specyfikacja cyfrowych wejść i wyjść.................................................. 298
A.4.1.
Cyfrowe wyjścia 24 VDC (DI)................................................................. 298
A.4.2.
Cyfrowe wyjścia 120/230 VAC...................................................299
A.4.3.
Cyfrowe wyjścia (DQ)................................................................................ 300
A.5..
Moduły analogowych I/O.......................................................................... 302
A.5.1.
Płytki sygnałowe analogowych wejść (AI) – SB 1231
i analogowych wyjść (AQ) – SB 1232................................................. 302
Spis treści
A.5.2.
SM 1231 – analogowe wejścia (AI)...................................................... 303
A.5.3.
SM 1232 – analogowe wyjścia (AQ).................................................... 303
A.5.4.
SM 1234 – analogowe wejścia/wyjścia (AI/AQ).............................. 303
A.5.5.
Schematy podłączeń dla SM 1231 (AI), SM 1232 (AQ)
oraz SM 1234 (AI/AQ)............................................................................... 304
A.6..
Płytka bateryjna BB 1297......................................................................... 305
A.7..
Specyfikacja analogowych wejść/wyjść.............................................. 306
A.7.1.
Specyfikacja analogowych wejść (CPU, SM oraz SB)................. 306
A.7.2.
Napięciowe i prądowe zakresy pomiarowe
dla analogowych wejść (AI)..................................................................... 307
A.7.3.
Odpowiedź skokowa analogowych wejść (AI)................................. 308
A.7.4.
Czas próbkowania i czas odświeżania dla
analogowych wejść..................................................................................... 309
A.7.5.
Specyfikacja analogowych wyjść (SM oraz SB).............................. 309
A.7.6.
Napięciowe i prądowe zakresy pomiarowe
dla analogowych wyjść (AQ)................................................................... 310
A.8..
Moduły termopar i RTD............................................................................. 311
A.8.1.
Specyfikacja modułów SB 1231 RTD oraz SB 1231 TC
A.8.2.
Specyfikacja modułu SM 1231 RTD.................................................... 314
A.8.3.
Specyfikacja modułu SM 1231 TC....................................................... 315
A.8.4.
Specyfikacja analogowego wejścia dla RTD
oraz TC (SM i SB)....................................................................................... 316
A.8.5.
Typy termopar............................................................................................... 317
A.8.6.
Wybór filtra termopary i czasy odświeżania
A.8.7.
Tabela wyboru typu czujnika RTD........................................................ 318
A.8.8.
Wybór filtra RTD i czasy odświeżania................................................. 319
A.9..
Interfejsy komunikacyjne........................................................................... 319
A.9.1.
PROFIBUS master/slave.......................................................................... 320
........... 312
.................................... 317
A.9.1.1. Moduł CM 1242-5 PROFIBUS slave................................................... 320
A.9.1.2. Moduł CM 1243-5 PROFIBUS master................................................ 321
A.9.2.
Procesor komunikacyjny GPRS............................................................. 322
A.9.2.1. Specyfikacja techniczna CP 1242-7..................................................... 323
A.9.3.
TeleService (TS)........................................................................................... 325
A.9.4.
Komunikacja poprzez RS485 i RS232................................................ 325
A.9.4.1. Specyfikacja CB 1241 RS485................................................................ 325
A.9.4.2. Specyfikacja modułów CM 1241 RS422/RS485.............................. 328
A.9.4.3. Specyfikacja CM 1241 RS232
.............................................................. 329
13
Spis treści
B
A.10..
A.10.1.
A.10.1.1.
A.10.1.2.
Moduły technologiczne.............................................................................. 330
SM 1278 4xIO-Link Master...................................................................... 330
Specyfikacja modułu SM 1278 4xIO-Link Master........................... 330
Schematy połączeń modułu SM 1278 4xIO-Link Master............. 333
A.11..
A.11.1.
A.11.2.
A.11.3.
Urządzenia towarzyszące......................................................................... 333
Zasilacz PM1207......................................................................................... 333
Kompaktowy switch CSM 1277............................................................. 334
Moduł CM CANopen.................................................................................. 334
Wymiana CPU V3.0 na CPU V4.0....................................................................336
B.1..
14
Wymiana CPU V3.0 na CPU V4.0
...................................................... 336
Charakterystyka zaawansowanego
sterownika S7-1200
1.1.
1
Wprowadzenie do sterownika PLC S7-1200
Sterownik S7-1200 charakteryzuje się dużą elastycznością i mocą obliczeniową
potrzebną do sterowania wieloma różnymi urządzeniami w aplikacjach automatyki. Kompaktowa konstrukcja, elastyczna budowa, łatwa konfiguracja i rozbudowany zestaw instrukcji czynią S7-1200 idealnym rozwiązaniem dla szerokiej gamy
aplikacji.
Jednostka centralna CPU sterownika zawiera mikroprocesor, wbudowany zasilacz, obwody wejściowe i wyjściowe, zintegrowany port PROFINET oraz szybkie
wejścia/wyjścia do sterowania napędami. Sterownik wyposażono także w wejścia
analogowe. Wszystko to czyni z S7-1200 sterownik o potężnych możliwościach.
Po załadowaniu programu jednostka CPU będzie zawierać logikę do monitorowania i sterowania urządzeniami w Twojej aplikacji. CPU nadzoruje wejścia i ustawia
wyjścia zgodnie z logiką stworzoną w programie użytkownika. Logika ta może
zawierać logikę boole’owską, operacje czasowe, zliczanie, złożone operacje matematyczne oraz komunikację z innymi inteligentnymi urządzeniami.
CPU wyposażono w interfejs PROFINET do komunikacji w sieci PROFINET. Dostępne są dodatkowe moduły umożliwiające komunikację z wykorzystaniem innych interfejsów i protokołów jak: PROFIBUS, GPRS, RS485 czy też RS232.
཰
ཱ
ི
ཱི
ུ
①
②
③
④
⑤
Złącze zasilające
Gniazdo karty pamięci pod górną klapką
Rozpinane złącza na przewody (pod klapkami)
Sygnalizacyjne diody LED dla zintegrowanych WE/WY
Złącze PROFINET (w dolnej części CPU)
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
Kilka wbudowanych w sterownik funkcji zabezpieczeń pomaga chronić dostęp zarówno do procesora jak i programu sterującego:
● Każde CPU jest chronione hasłem (strona 78), które umożliwia konfigurowanie
dostępu do funkcji CPU.
● Możesz użyć ochrony typu „know-how protection” (strona 81) do ochrony kodu
w określonym bloku.
● Możesz użyć ochrony przed kopiowaniem 77 w celu powiązania twojego programu z konkretną kartą pamięci lub jednostką CPU.
Tabela 1.1. Porównanie modeli CPU
Cecha
Wymiary fizyczne [mm]
Robocza
Pamięć
użytkow- Ładowania
nika
Nieulotna
Lokalne
porty I/O
Cyfrowe
CPU 1212C
90 × 100 × 75
50 kb
1 Mb
10 kb
8 wejść/
6 wyjść
CPU 1214C
110 × 100 × 75
75 kb
4 Mb
10 kb
14 wejść/
10 wyjść
2 wejścia
2 wejścia
1024 bitów
1024 bitów
1024 bitów
4096 bitów
Analogowe 2 wejścia
Rozmiar Wejścia (I)
obrazu
Wyjścia (Q)
procesu
Pamięć bitów (M)
Moduł rozszerzeń
sygnałów (SM)
Płytka sygnałowa
(SB), płytka
bateryjna (BB), płytka
komunikacyjna (CB)
Moduł komunikacyjny
(CM) (lewostronne
rozszerzenie)
Ogółem
Szybkie 1 MHz
liczniki
100/180 kHz
30/120 kHz
Ogółem
Wyjścia
1 MHz
impul100 kHz
2
sowe
20 kHz
Karta pamięci
Czas podtrzymania
zegara czasu
rzeczywistego
PROFINET
Port komunikacyjny
Ethernet
Rzeczywisty czas
wykonania instrukcji
matematycznych
Szybkość wykonania
operacji Boolowskiej
1
CPU 1211C
90 × 100 × 75
30 kb
1 Mb
10 kb
6 wejść/
4 wyjść
1024 bitów
CPU 1215C
130 × 100 × 75
100 kb
4 Mb
10 kb
14 wejść/
10 wyjść
2 wejścia/
2 wyjścia
1024 bitów
CPU 1217C
150 × 100 × 75
125 kb
4 Mb
10 kb
14 wejść/
10 wyjść
2 wejścia/
2 wyjścia
1024 bitów
1024 bitów
1024 bitów
1024 bitów
1024 bitów
4096 bitów
8192 bitów
8192 bitów
8192 bitów
Brak
2
8
8
8
1
1
1
1
1
3
3
3
3
3
Do 6 konfigurowanych do użycia dowolnych wejść wbudowanych lub SB
–
–
–
–
Ia.0 do Ia.5
Ia.0 do Ia.5
Ia.0 do Ia.5
Ia.0 do Ia.5
Ia.0 do Ia.5
–
Ia.6 do Ia.7
Ia.6 do Ib.5
Ia.6 do Ib.5
Ia.6 do Ib.1
Do 4 konfigurowanych do użycia dowolnych wyjść wbudowanych lub SB
–
–
–
–
Qa.0 do Qa.3
Qa.0 do Qa.3 Qa.0 do Qa.3 Qa.0 do Qa.3 Qa.0 do Qa.3 Qa.4 do Qb.1
–
Qa.4 do Qa.5 Qa.4 do Qb.1 Qa.4 do Qb.1
–
Karta pamięci SIMATIC (opcjonalnie)
20 dni typowo/12 dni minimalnie przy 40°C (bezobsługowy superkondensator)
1
1
1
2
2
2,3 μs/instrukcja
0,08 μs/instrukcja
Ma zastosowanie prędkość wolniejsza, gdy szybki licznik (HSC) jest skonfigurowany w kwadraturowym trybie pracy.
2
Dla modeli CPU z wyjściami przekaźnikowymi należy zainstalować płytkę sygnałów cyfrowych (SB),
aby móc skorzystać z wyjść impulsowych.
16
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
Poszczególne modele CPU charakteryzują się zróżnicowanymi właściwościami
i możliwościami, co pomaga w stworzeniu efektywnych rozwiązań dla konkretnych aplikacji. Szczegółowe specyfikacje techniczne odnośnie danego CPU znajdują się w dalszej części przewodnika (strona 277).
Tabela 1.2. Bloki, timery i liczniki obsługiwane przez S7-1200
Element
Typ
Opis
OB, FB, FC, DB
30 kb (CPU 1211C)
50 kb (CPU 1212C)
Rozmiar
64 kb (CPU 1214C, CPU 1215C, oraz CPU
1217C)
Blok
Liczba
do 1024 bloków razem (OB + FB + FC + DB)
16 od OB cyklu programu lub startowego;
Głębokość
zagnieżdżenia
6 od każdego OB przerwania
Status bloków dwustanowych może być
Monitorowanie
monitorowany w trybie ciągłym
Cykl programu
Wiele
Startowy
Wiele
Przerwania opóźnienia 4 (1 na zdarzenie)
Przerwania cykliczne
4 (1 na zdarzenie)
Przerwania sprzętowe 50 (1 na zdarzenie)
Przerwania od błędu
1
czasowego
Blok
Przerwania od błędu
1
organizacyjny diagnostycznego
OB
Wyciąganie lub
1
wstawianie modułu
Usterka listwy
2
montażowej lub stacji
Czas dnia
Wiele
Status
1
Aktualizacja
1
Profil
1
Typ
IEC
Timery
Ilość
Ograniczona tylko przez rozmiar pamięci
Magazynowanie
Struktura w DB, 16 bitów na timer
Typ
IEC
Ilość
Ograniczona tylko przez rozmiar pamięci
Struktura w DB, rozmiar zależny od rodzaju
zliczania
Liczniki
SInt, USInt: 3 bity
Magazynowanie
Int, UInt: 6 bitów
DInt, UDInt: 12 bitów
17
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
1.2.
Możliwość rozbudowy CPU
Rodzina sterowników S7-1200 zawiera wiele typów modułów rozszerzeń i płytek
sygnałowych służących do rozszerzania możliwości CPU. Możliwe jest również
instalowanie modułów komunikacyjnych obsługujących inne protokoły komunikacyjne. Szczegółowe informacje o poszczególnych modułach podano w dodatku
„Dane techniczne” (strona 277).
ི
཰
①
②
③
④
ཱི
ཱ
Moduł komunikacyjny (CM) lub procesor komunikacyjny (CP)
CPU
Płytka sygnałowa (SB), płytka komunikacyjna (CB), lub płytka bateryjna (BB)
Moduł rozszerzeń (SM)
Tabela 1.3. Cyfrowe moduły rozszerzeń oraz płytki sygnałowe
Typ
Tylko
wejścia
4 × 24 V DC,
③
200 kHz
cyfrowe
4 × 5 V DC,
SB
200 kHz
Tylko wyjścia
4 × 24 V DC,
200 kHz
4 × 5 V DC,
200 kHz
8 × 24 V DC
8 × wyjście
przekaźnikowe
8 × 24 V DC 8 × wyjście
przekaźnikowe
④
(styk przełączcyfrowe
ny)
SM
16 × 24 V DC
wyjście
16 × 24 V DC
16 × wyjście
przekaźnikowe
18
Kombinacja WE/WY
2 × 24 V DC wejście/2 × 24 V DC wyjście
2 × 24 V DC wejście/2 × 24 V DC wyjście
200 kHz
2 × 5 V DC wejście/2 × 5 V DC wyjście, 200 kHz
8 × 24 V DC wejście/8 × 24 V DC wyjście
8 × 24 V DC wejście/8 × wyjście przekaźnikowe
8 × 120/230 V AC wejście/8 × wyjście
przekaźnikowe
16 × 24 V DC wejście/16 × 24VDC wyjście
16 × 24 V DC wejście/16 × wyjście
przekaźnikowe
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
Tabela 1.4. Analogowe moduły rozszerzeń oraz płytki sygnałowe
Typ
③
analogowe
SB
④
analogowe
SM
Tylko wejścia
Tylko wyjścia
1 × 12-bitowe analogowe
wejście
1 × analogowe wyjście
1 × 16-bitowe RTD
1 × 16-bitowa termopara
4 × analogowe wejście
4 × 16-bitowe analogowe
wejście
8 × analogowe wejście
Termopara:
2 × analogowe wyjście
4 × 16-bitowa TC
4 × analogowe wyjście
8 × 16-bitowa TC
RTD:
4 × 16-bitowe RTD
8 × 16-bitowe RTD
Kombinacja WE/WY
–
4 × analogowe
wejście/2 × analogowe
wyjście
Tabela 1.5. Interfejsy komunikacyjne
Moduł
Typ
Opis
Pełny duplex
Pełny duplex (RS422)
RS422/485
Pół-duplex (RS485)
PROFIBUS Master
DPV1
PROFIBUS Slave
DPV1
AS-i Master (CM 1243-2) Interfejs AS
Łączność przez modem GPRS
RS485
Pół-duplex
TS Adapter IE Basic1
Połączenie z CPU
TS Adapter GSM
GSM/GPRS
TS Modem
Modem
TS Adapter ISDN
ISDN
TS Adapter RS232
RS232
RS232
① Moduły komunikacyjne (CM)
① Procesor komunikacyjny (CP)
① Płytka komunikacyjna (CB)
① Zdalne połączenie (TeleService)1
1
TS Adapter IE Basic pozwala na połączenie różnych interfejsów komunikacyjnych
z portem PROFINET jednostki centralnej CPU używając kabla ethernetowego. Do TS
Adapteru IE Basic można podłączyć do trzech różnych modułów TS Adaptera.
Tab. 1.6. Moduły technologiczne
Moduł
④ IO Link
Typ
SM 1278
4xIO-Link
Master
Opis
Moduł montowany w gnieździe rozszerzeń znajdującym
się na płycie czołowej sterownika. Zapewnia
długoterminowe podtrzymanie pracy zegara RTC
Tab. 1.7. Inne płytki
Moduł
Opis
Włączana do interfejsu płytki rozszerzeń od strony frontowej
③ Płytka bateryjna CPU. Zapewnia długotrwałe podtrzymanie pracy zegara czasu
rzeczywistego
19
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
1.3.
Moduły S7-1200
Tabela 1.8. Moduły rozszerzeń S7-1200
Typ modułu
CPU obsługuje jedną płytkę
rozszerzającą:
● Płytki sygnałowe (SB) pozwalają
dodawać do CPU porty I/O. SB jest
dołączana od strony frontowej CPU
● Płytki komunikacyjne (CB)
pozwalają na dodanie następnego
portu komunikacyjnego do CPU
● Płytka bateryjna (BB) umożliwia
długotrwałe podtrzymanie pracy
zegara czasu rzeczywistego.
Opis
཰
1.4.
Diody LED
statusu SB
②
Wyjmowalna
listwa zaciskowa
ཱ
Diody LED
statusu portów
I/O modułu
ཱ
rozszerzeń
ི ② Gniazdo
magistrali
཰
Moduły rozszerzeń (SM) służą do
zwiększania funkcjonalności CPU. Są
dołączane z prawej strony CPU.
● Cyfrowe I/O
● Analogowe I/O
● RTD i termopary
● SM 1278 IO-Link Master
Moduły komunikacyjne (CM)
oraz procesory komunikacyjne
(CP) zwiększają możliwości
komunikacyjne CPU przez dodanie
portów w standardzie PROFIBUS lub
RS232/RS485 (dla PtP, Modbus lub
USS), lub AS-i Master. CP zapewnia
kompatybilność z innymi typami
standardów połączeń, takimi jak sieć
GPRS.
● CPU obsługuje do 3 modułów
komunikacyjnych (CM lub CP)
● Każdy moduł komunikacyjny jest
dołączany z lewej strony CPU (lub
z lewej strony innego CM lub CP,
który jest już dołączony do CPU)
①
①
③
Wyjmowalna
listwa zaciskowa
Diody LED
① statusu modułu
komunikacyjnego
཰
ཱ
②
Złącze
komunikacyjne
Panele operatorskie Basic HMI
Panele operatorskie SIMATIC HMI Basic oferują urządzenia z ekranami dotykowymi, które umożliwiają podstawową obsługę operatorską i monitorowanie zadań. Wszystkie panele zapewniają stopień ochrony do poziomu IP65 i posiadają
certyfikaty CE, UL, cULus oraz NEMA 4x.
20
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
Panel Basic HMI
KP 300 Basic PN
KTP 400 Basic PN
KTP 600 Basic PN
Opis
Klawiatura membranowa o
przekątnej 3,6 cala z 10 swobodnie
konfigurowalnymi przyciskami.
● Mono (STN, czarno-biały)
87 mm x 31 mm (3,6")
● Programowany kolor
podświetlenia (biały, zielony,
żółty lub czerwony)
● Rozdzielczość: 240 x 80
4” ekran dotykowy z 4 dotykowymi
przyciskami funkcyjnymi
● Wyświetlacz monochromatyczny
(STN, skala szarości)
● Wymiary 6,79 mm × 57,59 mm
(przekątna 3,8”)
● Wertykalnie lub horyzontalnie
● Rozdzielczość: 320 × 240
6” ekran dotykowy z 6 dotykowymi
przyciskami funkcyjnymi
● Wyświetlacz kolorowy (TFT, 256
kolorów) lub monochromatyczny
(STN, skala szarości)
● Wymiary 115,2 mm × 86,4 mm
(przekątna 5,7”)
● Wertykalnie lub horyzontalnie
● Rozdzielczość: 320 × 240
●
●
●
●
●
●
Dane techniczne
250 tagów
50 ekranów procesów
200 alarmów
25 wykresów
Pamięć receptury 40 kB
5 receptur, 20 rekordów
danych, 20 zmiennych
●250 tagów
●50 ekranów procesu
●200 alarmów
●25 krzywych trendu
●Pamięć receptury 40 kB
●5 receptur, 20 rekordów
danych, 20 zmiennych
● 500 tagów
● 50 ekranów procesu
● 200 alarmów
● 25 krzywych trendu
● Pamięć receptury 40 kB
● 5 receptur, 20 rekordów
danych, 20 zmiennych
10” ekran dotykowy z 8 dotykowymi
przyciskami funkcyjnymi
● Wyświetlacz kolorowy (TFT,
256 kolorów)
● Wymiary 211,2 mm × 158,4 mm
(przekątna 10,4”)
● Rozdzielczość: 640 × 480
●
●
●
●
●
●
500 tagów
50 ekranów procesu
200 alarmów
25 krzywych trendu
Pamięć receptury 40 kB
5 receptur, 20 rekordów
danych, 20 zmiennych
15” ekran dotykowy
● Wyświetlacz kolorowy (TFT,
256 kolorów)
● Wymiary 304,1 mm × 228,1 mm
(przekątna 15,1”)
● Rozdzielczość: 1024 × 768
● 500 tagów
KTP 1000 Basic PN
TP 1500 Basic PN
● 50 ekranów procesu
● 200 alarmów
● 25 krzywych trendu
● Pamięć receptury 40 kB
(zintegrowana pamięć
flash)
● 5 receptur, 20 rekordów
danych, 20 zmiennych
21
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
1.5.
Wymiary montażowe i wymagane tolerancje pasowania
Urządzenia z serii S7-1200 zostały zaprojektowane tak, by były łatwe do instalacji. Zarówno przy instalacji na panelu montażowym jak i na standardowej szynie
montażowej kompaktowe wymiary S7-1200 pozwalają efektywnie wykorzystywać
dostępne miejsce.
Dokładne wytyczne i wymagania dla instalacji znajdują się w podręczniku systemu S7-1200.
CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C
(wymiary w mm)
%
%
%
%
$
CPU 1215C, CPU 1217C
22
$
$
$
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
Tabela 1.9. Wymiary montażowe [mm]
Urządzenia S7-1200
CPU 1211C i CPU 1212C
CPU 1214C
CPU 1215C
CPU
CPU 1217C
Cyfrowe: 8 i 16 punktów; analogowe: 2, 4
i 8 punktów,
termopary: 4 i 8 punktów, RTD: 4 punkty
Moduły
SM 1278 IO Link-Master
rozszerzeń
Cyfrowe wyjścia przekaźnikowe (8 × DQ,
przełączane)
Analogowe: 16 punktów, RTD: 8 punktów
CM 1241 RS232 i CM 1241 RS422/485
CM 1243-5 PROFIBUS dla urządzenia
master,
CM 1242-5 PROFIBUS dla urządzenia
Moduły
slave
komuniCM 1242-2 AS-i Master
kacyjne
CP 1242-7 GPRS
Teleservice Adapter IE Basic1
TS Adapter
TS Moduł
1
Szerokość A Szerokość B Szerokość C
[mm]
[mm]
[mm]
90
45
–
110
55
–
Dół:
C1: 32,5,
130
65 (góra)
C2: 65,
33: 32,5
Dół:
C1: 37,5
150
75
C2: 75
C3: 37,5
45
22,5
–
70
35
–
70
35
–
30
15
–
30
30
15
15
–
–
Przed zainstalowaniem TS (Teleservice) Adaptera IE Basic, należy najpierw podłączyć TS Adapter
i TS Moduł. Całkowita szerokość („szerokość A”) wynosi 60 mm.
Każdy CPU, SM, CM, oraz CP jest dostosowany do montażu na szynie DIN lub
płycie montażowej. W celu montażu na szynie należy wykorzystać zaczepy montażowe znajdujące się na module. Te zaczepy można także zatrzasnąć w pozycjach rozsuniętych, co pozwala bezpośrednio zamocować moduł za pomocą śrub
na ścianie, drzwiach szafy sterującej lub płycie montażowej. Wewnętrzny wymiar
otworu dla zaczepu DIN modułu wynosi 4,3 mm.
Nad i pod modułem należy pozostawić wolną przestrzeń o szerokości co najmniej
25 mm dla umożliwienia swobodnego przepływu powietrza chłodzącego.
Urządzenia z serii S7-1200 zostały zaprojektowane tak, by były łatwe do instalacji. Można je instalować na panelu montażowym lub na standardowej szynie
montażowej i mogą być ułożone poziomo lub pionowo. Małe wymiary S7-1200
pozwalają efektywnie wykorzystywać dostępne miejsce.
23
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
OSTRZEŻENIE
Wymagania instalacyjne dla sterowników PLC S7-1200
Sterowniki PLC rodziny SIMATIC S7-1200 są sterownikami kompaktowymi. Wymaga się by były instalowane w obudowach, szafkach lub sterowniach elektrycznych. Dostęp do tych obudów, szafek i sterowni elektrycznych powinien
mieć wyłącznie upoważniony personel.
Nieprzestrzeganie podczas instalacji podanych wymagań może spowodować
śmierć, poważne obrażenia ciała i/lub uszkodzenie mienia.
Podczas instalacji sterowników PLC S7-1200 zawsze należy przestrzegać podanych wymagań
Separacja urządzeń S7-1200 od źródeł ciepła, wysokiego napięcia
oraz zakłóceń elektrycznych
Generalną zasadą jest, aby zawsze rozdzielać urządzenia generujące wysokie
napięcia i zakłócenia od cyfrowych urządzeń niskonapięciowych, takich jak np.
sterowniki S7-1200.
Podczas projektowania zabudowy S7-1200 na panelu, należy uwzględnić elementy wytwarzające ciepło i umieścić urządzenia elektroniczne w obszarach
chłodzonych szafy montażowej. Unikanie podwyższonej temperatury przedłuża
czas pracy wszystkich urządzeń elektronicznych.
Należy również rozważyć prowadzenie okablowania urządzeń na panelu. Trzeba
unikać prowadzenia niskonapięciowych przewodów sygnałowych i kabli przesyłu
danych obok kabli zasilających i wysokoenergetycznych, a także generujących
zakłócenia impulsowe.
Zapewnienie właściwej przestrzeni dla chłodzenia i okablowania
Urządzenia S7-1200 są zaprojektowane w taki sposób, że wystarczające jest
naturalne chłodzenie konwekcyjne. Należy jedynie zapewnić wolną przestrzeń
wynoszącą co najmniej 25 mm nad i pod sterownikiem. Trzeba także zapewnić
wolną przestrzeń montażową o głębokości co najmniej 25 mm.
OSTROŻNIE
Przy montażu pionowym, maksymalna dopuszczalna temperatura otoczenia jest mniejsza o 10°C.
Należy tak montować system S7-1200, jak pokazano na rysunku poniżej.
Należy się upewnić, że system S7-1200 został zamontowany poprawnie.
Podczas planowania zabudowy systemu S7-1200, należy zapewnić wystarczającą przestrzeń dla wykonania okablowania oraz poprowadzenia kabli przesyłu
danych.
24
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
ི
཰
PP
ཱི
ཱི
PP
ཱི
ཱ
ཱི
① Widok z boku
② Montaż poziomy
ཱི
PP
③ Montaż pionowy
④ Niezbędny odstęp
Należy jedynie zapewnić wolną przestrzeń wynoszącą co najmniej 25 mm nad
i pod sterownikiem dla swobodnej cyrkulacji powietrza.
OSTRZEŻENIE
Próba instalowania lub demontażu S7-1200 lub współpracujących urządzeń
z załączonym napięciem zasilania może doprowadzić do porażenia elektrycznego lub niewłaściwego zadziałania urządzenia.
Nie wyłączenie zasilania S7-1200 i współpracujących urządzeń podczas procedury instalacji lub deinstalacji może spowodować śmierć lub poważne zranienie personelu i/lub zniszczenie mienia.
Należy zawsze stosować odpowiednie procedury bezpiecznej pracy oraz sprawdzić czy napięcie zasilania S7-1200 i współpracujących urządzeń jest wyłączone
przed instalacją lub demontażem CPU lub jakiegokolwiek modułu rozszerzeń.
Zawsze należy się upewnić czy do instalacji lub wymiany urządzenia S7-1200
jest używany właściwy moduł lub kompatybilne urządzenie.
25
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
OSTRZEŻENIE
Poprawna instalacja modułów S7-1200
Niewłaściwe zainstalowanie dowolnego modułu S7-1200 może spowodować
nieprzewidywalne działanie programu w S7-1200.
Wymiana urządzenia rodziny S7-1200 na niewłaściwy model lub niewłaściwie
przeprowadzona procedura wymiany (błędna orientacja lub kolejność modułów) może spowodować, poprzez nieprzewidywalne działanie sprzętu, śmierć
lub poważne zranienie personelu i/lub zniszczenie mienia.
Należy zawsze wymieniać urządzenia systemu S7-1200 na taki sam model
oraz zapewnić właściwą orientację i położenie.
1.6.
Nowe możliwości
W tym wydaniu wprowadzono następujące nowe możliwości:
● S7-1200 obsługuje nowe bloki organizacyjne (OB) (strona 86) z różnicami poziomów priorytetów i przerwań.
● Web Serwer (strona 186) obsługuje teraz wyświetlanie standardowych stron
internetowych oraz definiowanych przez użytkownika stron internetowych
przez urządzenie mobilne, a także komputer PC W tym wydaniu standardowe
strony internetowe są dostępne w języku angielskim, niemieckim, francuskim,
hiszpańskim, włoskim oraz uproszczonym chińskim.
● Funkcja Download in RUN (Ładowanie w trybie pracy) (strona 268) obsługuje
teraz maksymalnie dwadzieścia bloków, które można pobierać w trybie RUN.
Można też dodawać i zmieniać tagi w istniejących blokach danych i blokach
funkcyjnych oraz pobierać zmodyfikowane bloki danych w trybie RUN.
● Narzędzia online i diagnostyczne STEP 7 zapewniają środki do wykonywania aktualizacji firmware (strona 265) dla CPU, modułów rozszerzeń (sygnałowych), modułów komunikacyjnych, oraz dołączonej płytki sygnałowej lub komunikacyjnej.
● STEP 7 posiada funkcję śledzenia (trace) oraz analizatora stanów logicznych
(logic analyzer) (strona 270), które można wykorzystać dla CPU S7-1200
w wersji 4.0. Dzięki tej funkcji, można skonfigurować określone dane, które
mają być śledzone i rejestrowane, kiedy procesor spełni warunek wyzwalania,
który można zdefiniować. CPU przechowuje zarejestrowane dane i STEP 7
dostarcza narzędzia do pobierania i analizowania zarejestrowanych danych.
● Nowe instrukcje programowania:
– Ustaw tag na zbocze sygnału: R_TRIG, F_TRIG
– Zapisz czas lokalny: WR_LOC_T
– Maksymalna długość ciągu znaków: MAX_LEN
– Przerwania dzienne: SET_TINTL, CAN_TINT, ACT_TINT, QRY_TINT
– Receptury procesowe: RecipeExport, RecipeImport
– Obsługa adresów: LOG2GEO, RD_ADDR
26
1. Charakterystyka zaawansowanego sterownika S7-1200
– Sterowanie ruchem: MC_WriteParam, MC_ReadParam
– Włączenie/wyłączenie hasła: ENDIS_PW
● Ulepszenia HSC, umożliwiające do każdego wejścia lub wyjścia instrukcji HSC
przypisanie każdego wejścia wbudowanego lub cyfrowej płytki sygnałowej (SB)
● Ulepszenia PTO/PWM, umożliwiające do każdego wejścia lub wyjścia instrukcji PTO/PWM przypisanie każdego wyjścia wbudowanego lub cyfrowej płytki
sygnałowej (SB)
● Zaawansowane funkcje biblioteczne, w tym kontrola wersji
Nowe moduły sterownika S7-1200
Nowe moduły rozszerzają możliwości sterownika S7-1200 w zakresie zaspokojenia potrzeb automatyzacji:
● Nowe CPU 1217C DC/DC/DC z szybkimi wejściami/wyjściami różnicowymi
● Nowe i ulepszone moduły rozszerzeń S7-1200. Nowe moduły rozszerzeń
(6ES7 2xx-xxx32-0XB0) zastępują istniejące moduły rozszerzeń (6ES7 2xx-xxx30-0XB0). Nowe moduły zapewniają:
– zakres prądowy 4...20 mA, dodany dla modułów wejść/wyjść analogowych,
– wykrywanie przerwania przewodu przy korzystaniu z zakresu 4...20 mA,
dodane dla modułów wejść analogowych,
– kodowanie złączy w celu uniknięcia błędów podczas podłączania na obiekcie złączy przewodów, dodane dla modułów z wyjściami przekaźnikowymi,
– kompatybilność części zamiennych: można bez zmian zastosować moduł
skorygowany w miejsce istniejącego
● Nowe części zamienne dla CPU S7-1200
● Nowy symulator wejść CPU 1217C Input Simulator (6ES7 274-1XK30-0XA0)
● Nowy moduł sygnałowy SM 1278 4xIO-Link Master (6ES7 278-4BD32-0XB0)
funkcjonuje zarówno jako moduł rozszerzeń, jak i moduł komunikacyjny oraz
umożliwia podłączenie do 4 urządzeń IO-Link Slave (połączenie 3-przewodowe) lub 4 standardowych urządzeń wykonawczych lub standardowych koderów
● Nowy moduł potencjometryczny S7-1200 Potentiometer Module (6ES7
274-1XA30-0XA0)
● Nowy moduł komunikacyjny CM CANopen dla S7-1200 to wkładany moduł,
który umożliwia podłączenie urządzeń CANopen do sterownika PLC S7-1200.
Może być skonfigurowany jako urządzenie master lub slave.
Wymiana CPU w wersji 3.0 na CPU w wersji 4.0
W przypadku wymiany CPU S7-1200 w wersji 3.0 na CPU S7-1200 w wersji 4.0,
należy zwrócić uwagę na udokumentowane różnice między wersjami.
Zobacz także
Podstawowe panele HMI (strona 20)
27
2
STEP 7 ułatwia pracę
STEP 7 jest przyjaznym dla użytkownika środowiskiem do projektowania logiki
niezbędnej do sterowania aplikacją, konfiguracji wizualizacji interfejsów HMI i komunikacji. W celu zwiększenia wydajności projektowania STEP 7 wyposażono
w dwa różne widoki projektu: zorientowany zadaniowo (Portal view – widok Portalu), lub zorientowany projektowo i oparty na widoku elementów projektu (Project
view – widok Projektu). Użytkownik decyduje, który widok pozwala mu na lepsze
wykorzystanie możliwości systemu. Pojedyncze klikniecie umożliwia przełączania
się pomiędzy obydwoma typami widoku.
Widok Portalu
① Portale dla różnych zadań
② Zadania dla wybranego portalu
③ Paner wyboru dla wybranych akcji
④ Zmiana na widok Projektu
Widok Projektu
① Menu i paski narzędzi
② Nawigator projektu
③ Obszar roboczy
④ Karty zadań
⑤ Okno nadzoru
⑥ Zmiana na widok Portalu
⑦ Pasek edycji
Wszystkie te składniki umieszczone w jednym miejscu pozwalają na łatwy dostęp
do każdego elementu projektu. Przykładowo, okno nadzoru pokazuje właściwości
i informacje dla obiektu, który został zaznaczony w obszarze roboczym. Wybranie innego obiektu powoduje wyświetlanie przez okno nadzoru właściwości, które
mogą być dla niego konfigurowane. Okno nadzoru zawiera karty, w których widoczne są informacje diagnostyczne i inne wiadomości.
2. STEP 7 ułatwia pracę
Pokazując wszystkie otwarte edytory, pasek edytora pozwala na szybszą i wydajniejszą pracę. Wystarczy kliknąć na dany edytor, aby przełączyć się pomiędzy
poszczególnymi otwartymi edytorami. Istnieje także możliwość równoczesnego
wyświetlania dwóch edytorów w pozycji poziomej lub pionowej. Pozwala to na
przenoszenie danych za pomocą mechanizmu przeciągnąć i upuścić pomiędzy
edytorami.
2.1.
Łatwe wstawianie instrukcji do programu użytkownika
STEP 7 wyświetla karty zadań, które zawierają instrukcje do programu. Instrukcje są pogrupowane zgodnie
z ich funkcjami.
Dla stworzenia programu należy tylko przeciągnąć daną
instrukcje z karty zadań do programu.
2.2.
Łatwy dostęp do ulubionych instrukcji z paska narzędzi
STEP 7 zapewnia pasek Favorites (Ulubione) w celu uzyskania szybkiego dostępu do
najczęściej używanych instrukcji. Jedno kliknięcie na ikonie instrukcji wprowadza ją do
programu!
(Favorites w drzewie instrukcji uruchamiane jest
poprzez podwójne kliknięcie ikony).
Favorites można łatwo dostosowywać poprzez dodawanie nowych instrukcji.
Wystarczy przeciągnąć i upuścić
instrukcję na Favorites.
Instrukcja jest teraz dostępna
przez jedno kliknięcie!
29
2. STEP 7 ułatwia pracę
2.3.
Łatwe dodawanie wejść i wyjść do instrukcji w drabince
lub bloku funkcyjnym
Niektóre instrukcje pozwalają na tworzenie dodatkowych wejść i wyjść.
● Aby dodać wejście i wyjście wystarczy kliknąć ikonę utwórz Create lub PPM
(prawy przycisk myszy) kliknąć na wejście i zamienić z istniejącym parametrem wejściowym lub wyjściowym oraz wybrać komendę Insert input lub Insert
output.
● Do usunięcia wejścia lub wyjścia należy kliknąć PPM na parametry istniejącego wejścia lub wyjścia (jeśli istnieje więcej niż dwa oryginalne wejścia)
i wybrać komendę Delete (Kasuj).
2.4.
Rozwijane instrukcje
Niektóre bardziej złożone instrukcje wyświetlają tylko kluczowe wejścia i wyjścia.
Aby wyświetlić wszystkie wejścia i wyjścia należy nacisnąć strzałkę na dole instrukcji.
2.5. Łatwa zmiana trybu pracy CPU
CPU nie ma fizycznego przycisku do zmiany trybu pracy (STOP lub RUN).
Należy użyć przycisków Start CPU i Stop CPU z paska narzędzi dla
zmiany trybu pracy CPU.
Podczas konfiguracji CPU należy ustawić domyślne ustawienia startowe we właściwościach CPU (strona 72).
Zakładka diagnostyki Online and diagnostic zawiera panel operacyjny pozwalający na zmianę trybu pracy podłączonego CPU. Do użycia tego panelu należy
30
2. STEP 7 ułatwia pracę
połączyć online jednostkę centralną. Pasek zadań narzędzia online Online Tools
wyświetla panel operacyjny, który pokazuje tryb pracy podłączonego CPU. Panel
operacyjny pozwala także na zmianę trybu pracy podłączonego CPU.
Użyj przycisku w panelu operacyjnym do zmiany trybu pracy (STOP lub RUN). Panel operacyjny ma także przycisk
MRES do czyszczenia pamięci.
Kolor wskaźnika RUN/STOP pokazuje bieżący stan trybu pracy CPU. Kolor żółty
oznacza tryb STOP, kolor zielony oznacza tryb RUN.
Informacje na temat ustawienia domyślnego trybu pracy po włączeniu zasilania
znajdują się w rozdziale Tryby pracy CPU publikacji „Podręcznik systemu S71200”.
2.6.
Łatwa zmiana wyglądu i konfiguracji dla STEP 7
Dostępne jest szeroka gama ustawień, takich jak wygląd interfejsu, język lub też zmiana folderu do zapisu
projektu użytkownika.
Użyj komendy Settings (Ustawienia)
z menu rozwijalnego Options (Opcje)
dla zmiany tych ustawień.
2.7.
Ułatwienia dostępu dla projektu i globalnych bibliotek
Biblioteki globalne i biblioteki projektowe pozwalają na ponowne użycie zapisanych obiektów przez projekt lub grupę projektów. Przykładowo, istnieje możliwość
stworzenia bloku szablonów, który można używać w różnych projektach lub łatwo modyfikować do konkretnego zadania automatyzacji. Biblioteki przechowują
różne obiekty, takie jak bloki FC, FB, DB, konfiguracje urządzenia, typy danych,
tabele nadzoru oraz obrazy procesów. Biblioteki umożliwiają także możliwość zapisu komponentów urządzeń HMI w projekcie.
31
2. STEP 7 ułatwia pracę
Każdy projekt ma bibliotekę przechowującą obiekty,
które używane są w projekcie więcej niż jeden raz. Biblioteka ta jest integralną częścią projektu. Otwieranie
lub zamykanie projektu otwiera lub zamyka równocześnie jego bibliotekę, a zapisywanie projektu zapisuje
także wszelkie zmiany w jego bibliotece.
Możesz utworzyć globalną bibliotekę przechowującą obiekty dostępne do użycia
w innych projektach. Po stworzeniu globalnej biblioteki należy ją zapisać na komputerze lub w sieci.
2.8.
Łatwy dobór wersji instrukcji
Rozwój i ciągłe tworzenie oraz doskonalenie niektórych instrukcji (takich jak Modbus, PID i instrukcje sterujące napędami) spowodował powstanie wielu wersji
tych instrukcji. Dla zapewnienia kompatybilności ze starszymi projektami, STEP 7
pozwala użytkownikowi na wybór wersji instrukcji użytej w programie.
Kliknij na ikonę drzewie instrukcji karty zadań, żeby
uaktywnić nagłówki i kolumny drzewa instrukcji.
W celu zmiany wersji instrukcji wybierz odpowiednią wersję z listy rozwijalnej.
32
2. STEP 7 ułatwia pracę
2.9.
Łatwe przeciąganie elementów pomiędzy edytorami
W celu przyspieszenia realizacji zadań
STEP 7 pozwala na przeciąganie i upuszczanie elementów pomiędzy poszczególnymi edytorami. Przykładowo można
chwycić adres wejścia z CPU i przenieść
go do instrukcji w programie użytkownika.
Aby zaznaczyć wejścia lub wyjścia CPU
należy użyć powiększenia co najmniej
200%.
Tagi nazw nie tylko są wyświetlane w tablicy tagów sterownika, ale także na samym sterowniku.
Do wyświetlenia dwóch edytorów jednocześnie użyj komendy Split editor z menu wybieralnego lub przycisków na pasku narzędzi.
Dla przełączenia się pomiędzy otwartymi edytorami kliknij ikony w pasku edytora.
33
2. STEP 7 ułatwia pracę
2.10.
Zmiana typu wywołania DB
STEP 7 pozwala na łatwą zmianę lub stworzenie
powiązania DB (bloku danych) dla instrukcji lub FB
(bloku funkcji) znajdującym się w FB.
Możesz przełączać powiązania pomiędzy różnymi
DB.
Możesz zmieniać powiązania pomiędzy pojedynczą instancją DB i DB z wieloma instancjami.
Możesz stworzyć instancję DB (jeśli została ona
zgubiona lub nie jest dostępna).
Możesz uzyskać dostęp do komendy Change call
type (Zmiana typu wywołania) PPM na instrukcji
lub FB w edytorze programu lub wybierając komendę Block call (Wywołanie bloku) z menu Options (Opcje).
Call options (Opcje wywołania) pozwalają na wybranie
DB z pojedynczą lub wieloma
instancjami. Można także wybrać określony DB z rozwijalnej listy DB.
2.11.
Tymczasowe odłączenie urządzeń z sieci
Istnieje możliwość odłączenia pojedynczego urządzenia z podsieci. Ponieważ
konfiguracja tego urządzenia nie jest usuwana z projektu, można łatwo przywrócić połączenie z tym urządzeniem.
34
2. STEP 7 ułatwia pracę
Kliknij PPM na porcie interfejsu sieciowego i wybierz komendę Disconnect from
subnet (Odłącz z podsieci) z menu kontekstowego.
STEP 7 rekonfiguruje połączenia sieciowe, ale nie usuwa rozłączonego urządzenia z projektu. Podczas gdy połączenie sieciowe danego urządzenia jest usunięte, adresy jego interfejsu nie są zmienione.
Podczas ładowania nowych połączeń sieciowych, CPU musi być ustawiony w trybie pracy STOP.
Dla powtórnego połączenia urządzenia stwórz nowe połączenie sieciowe z portem danego urządzenia.
35
2. STEP 7 ułatwia pracę
2.12.
Wirtualne „rozłączanie” modułów bez straty konfiguracji
STEP 7 ma obszar magazynowania dla
rozłączonych modułów. Możesz łatwo
przemieścić moduł z wirtualnej listwy
montażowej, aby zapisać konfigurację
tego modułu. Te rozłączone moduły są
zapisywane razem z projektem pozwalając na powtórne podłączenie modułu
w przyszłości bez konieczności rekonfiguracji jego parametrów.
Podczas czasowych konserwacji sprzętu ta zdolność może być wykorzystana.
Wyobraź sobie następujący scenariusz,
w którym możesz czekać na moduł zastępczy i planujesz tymczasowo używać innego modułu jako krótkotrwałe
zastępstwo. Możesz przenieść skonfigurowany moduł z wirtualnej listwy do
Unplugged modules (Odłączonych modułów) i później włożyć w jego miejsce
tymczasowy zamiennik.
36
3
Rozpoczęcie pracy
3.1.
Tworzenie projektu
Praca ze STEP 7 jest łatwa. Poniżej przedstawiono przykład szybkiego tworzenia
projektu.
W portalu startowym kliknij
Create new project (Stwórz
nowy projekt).
Wprowadź nazwę projektu
i kliknij przycisk Create.
Po stworzeniu projektu użyj portalu Devices & Networks (Urządzenia i Sieci).
Kliknij przycisk Add new device (Dodaj
nowe urządzenie).
Wybierz CPU, aby dodać go do projektu:
1. W oknie dialogowym Add new device
(Dodaj nowe urządzenie) naciśnij przycisk SIMATIC PLC.
2. Wybierz CPU z listy.
3. Aby dodać wybrane CPU do projektu naciśnij przycisk Add (Dodaj).
Zauważ, że zaznaczona jest opcja Open
device view (Otwórz widok urządzenia).
Klikając Dodaj z tą opcją otwierasz Device configuration (Konfigurację urządzenia)
w widoku Projektu.
Widok Urządzenia wyświetla dodane CPU.
3. Rozpoczęcie pracy
3.2.
Tworzenie zmiennych (tagów) dla obszaru I/O CPU
PLC tags (zmienne PLC) są nazwami symbolicznymi dla wejść/wyjść i adresów. Po stworzeniu zmiennej PLC, STEP 7 magazynuje ją w tablicy zmiennych.
Wszystkie edytory użyte w projekcie (takie jak edytor programu, edytor urządzeń,
edytor wizualizacji i edytor tablic monitorujących) mają dostęp do tablicy zmiennych.
Otwórz tablicę zmiennych, gdy otwarty jest już edytor
urządzeń. Możesz zobaczyć otwarte edytory w pasku
edytorów.
Na pasku narzędzi kliknij przycisk Split editor space horizontally (Rozłóż obszar edytorów horyzontalnie).
STEP 7 wyświetla obydwa edytory na jednym ekranie.
Powiększ konfigurację urządzenia ponad 200%, aby punkty I/O CPU były widoczne i wybieralne. Przeciągnij wejścia i wyjścia z CPU do tablicy zmiennych:
1. Wybierz I0.0 i przeciągnij je do pierwszego wiersza tablicy zmiennych.
2. Zmień nazwę zmiennej z „I0.0” na „Start”.
3. Przeciągnij I0.1 do tablicy zmiennych i zmień nazwę na „Stop”.
4. Przeciągnij Q0.0 (dół CPU) do tablicy zmiennych i zmień jego nazwę na Running (Uruchomiony).
38
3. Rozpoczęcie pracy
Po wprowadzeniu nazw zmiennych do tablicy są one dostępne w programie użytkownika.
3.3.
Tworzenie prostej sieci w programie użytkownika
Kod programu użytkownika składa się z instrukcji, które CPU wykonuje w sekwencji. W tym przykładzie użyj języka drabinkowego (LAD) do stworzenia kodu
programu. Program w LAD jest sekwencją sieci, która przypomina szczeble drabiny.
Do otwarcia programu należy:
1. Rozwinąć folder Program blocks w drzewie projektu,
aby wyświetlić blok „Main [OB1]“.
2. Kliknąć dwukrotnie blok „Main [OB1]“.
Edytor programu otworzy blok programu (OB1).
Użyj przycisków z Favorites (Ulubione) do dodania styków i cewek w linii programu.
39
3. Rozpoczęcie pracy
1. Kliknij Normally open contact (Styk normalnie otwarty) w Ulubione, aby dodać
styk do programu
2. Dodaj drugi styk
3. Kliknij Output coil (Cewka
wyjściowa), aby dodać do
programu cewkę.
Zakładka Ulubione posiada także przycisk tworzenia gałęzi.
1. Wybierz lewą szynę do połączenia rozgałęzienia.
2. Kliknij ikonę Open branch
(Otwórz rozgałęzienie), aby
dodać gałąź do szyny sieci.
3. Włóż następny normalnie
otwarty styk do otwartego
rozgałęzienia.
4. Przeciągnij strzałkę do
punktu połączenia (zielony kwadrat na szczeblu)
pomiędzy dwoma stykami
w pierwszej linii.
Kliknij przycisk Save project na pasku narzędzi, aby zapisać projekt. Zauważ,
że edycja szczebla nie musi być zakończona przed zapisaniem. Możesz teraz
powiązać nazwy zmiennych z tymi instrukcjami.
40
3. Rozpoczęcie pracy
3.4.
Użycie zmiennych PLC z tablicy zmiennych do adresowania instrukcji
Używając tablicy zmiennych (tagów) możesz szybko wprowadzić zmienne do adresowania styków i cewek.
1. Dwukrotnie kliknij adres domyślny <??.?> nad pierwszym normalnie otwartym
stykiem.
2. Naciśnij ikonę selektora znajdującą się na prawo od adresu, aby otworzyć zmienne
w tablicy zmiennych.
3. Z listy rozwijalnej wybierz
Start dla pierwszego styku.
4. Dla drugiego styku powtórz
procedurę i wybierz zmienną
Stop.
5. Dla cewki i styku podtrzymującego wybierz Running.
Możesz także przeciągnąć adresy I/O bezpośrednio z CPU. Podziel obszar roboczy
w Widoku projektu (strona 33).
Musisz powiększyć widok CPU przynajmniej do 200% jeśli chcesz zaznaczyć punkty I/O.
Możesz przeciągnąć I/O CPU w Device
configuration (Ustawieniach urządzenia)
do instrukcji LAD w edytorze programu
nie tylko dla stworzenia adresu instrukcji,
ale także dla stworzenia wpisu w tablicy
zmiennych.
41
3. Rozpoczęcie pracy
3.5.
Dodawanie pola instrukcji
Edytor programu umożliwia stworzenia ogólnego pola instrukcji. Po włożeniu tego
pola do programu istnieje możliwość wybrania typu instrukcji, takich jak np. instrukcja ADD, z listy rozwijanej.
Kliknij box (ogólne pole instrukcji)
w pasku narzędzi Ulubione.
Ogólne pole instrukcji posiada
różne instrukcje. W tym przypadku użyj instrukcji ADD:
1. Naciśnij żółty narożnik pola
instrukcji dla wyświetlenia listy
rozwijalnej dostępnych instrukcji.
2. Przewiń w dół listę i zaznacz
instrukcję ADD.
3. Kliknij w żółtym narożniku „?“
aby wybrać typ danych dla
wejść i wyjść.
Możesz teraz wpisać zmienne
(lub adresy pamięci) dla wartości
używanych przez instrukcję ADD.
Możesz stworzyć także dodatkowe wejścia dla pewnych instrukcji:
1. Naciśnij jedno z wejść znajdujących się wewnątrz instrukcji w polu
instrukcji.
2. PPM dla wyświetlenia menu kontekstowego i zaznaczenia komendy Insert input (Dodaj wejście).
Instrukcja ADD używa teraz trzech wejść.
42
3. Rozpoczęcie pracy
3.6.
Użycie instrukcji CALCULATE dla złożonych równań
matematycznych
Instrukcja CALCULATE pozwala na stworzenie matematycznej funkcji, która operuje na wielu parametrach wejściowych i generuje wyniki zgodne z zdefiniowanym równaniem.
W drzewie Basic instruction (Instrukcje podstawowe) rozwiń folder Math functions. Kliknij dwukrotnie instrukcję Calculate, żeby
wprowadzić instrukcje do programu użytkownika.
Nieskonfigurowana instrukcja Calculate ma dwa parametry wejściowe i jeden parametr wyjściowy.
Naciśnij „???“ i wybierz typ danych dla parametrów wejściowych
i wyjściowych (parametry wejściowe i wyjściowe muszą obsługiwać
ten sam typ danych).
Dla tego przypadku kliknij typ danych Real.
Naciśnij ikonę Edit equation (Edytuj równanie) dla wprowadzenia równania.
43
3. Rozpoczęcie pracy
W tym przypadku wprowadź następujące równanie do przeskalowania nieobrobionych
wartości analogowych („In“ oraz „Out“ są oznaczeniami parametrów związanych z instrukcją
Calculate).
Out value
= ((Out high – Out low)/(In high – In low )) · (In value – In low ) + Out low
Out
= ((in4 – in5)/(in2 – in3)) · (in1 – in3) + in5
gdzie:
Out value
(Out)
Przeskalowane wartości wyjściowe
In value
(in1)
Wartości analogowego wejścia
In high
(in2)
Górna granica dla przeskalowanej wartości wejściowej
In low
(in3)
Dolna granica dla przeskalowanej wartości wejściowej
Out high
(in4)
Górna granica dla przeskalowanej wartości wyjściowej
Out low
(in5)
Dolna granica dla przeskalowanej wartości wyjściowej
W polu Edit Calculate wpisz równanie z nazwami parametrów:
OUT = ((in4 – in5)/(in2 – in3)) · (in1 – in3) + in5
Po naciśnięciu OK, instrukcja Calculate tworzy wejścia wymagane
do jej obsługi.
Wprowadź nazwy zmiennych dla
wartości poszczególnych parametrów.
44
3. Rozpoczęcie pracy
3.7.
Dodawanie urządzenia HMI do projektu
Dodawanie urządzenia HMI do
projektu jest bardzo łatwe!
1. Kliknij dwukrotnie na ikonę Add
new device (Dodaj nowe urządzenie).
2. Naciśnij przycisk SIMATIC HMI
w oknie dialogowym Add new
device.
3. Wybierz podłączone urządzenie HMI z listy.
Możesz uruchomić kreatora
HMI (HMI wizard), który pomoże Ci w skonfigurowaniu ekranów urządzenia HMI.
4. Naciśnij OK dla dodania urządzenia HMI do twojego projektu.
TIA Portal dodaje urządzenie HMI do projektu. The
TIA Portal posiada kreator HMI, który pomaga w konfiguracji wszystkich ekranów i struktur urządzenia HMI.
Jeśli kreator HMI nie zostanie uruchomiony, TIA Portal stworzy prosty, domyślny
ekran HMI. Później można dodać dodatkowe ekrany lub obiekty na ekranach.
45
3. Rozpoczęcie pracy
3.8.
Tworzenie połączenia pomiędzy CPU i urządzeniem HMI
Tworzenie sieci jest proste!
● Idź do Devices and Networks (Urządzenia i sieci), a następnie wybierz Network
view (Widok sieci), aby wyświetlić CPU
i urządzenia HMI.
● Aby utworzyć sieć PROFINET, przeciągnij linię z zielonego pola (port Ethernet)
danego urządzenia do zielonego pola
urządzenia, które chcesz przyłączyć.
Zostało utworzone połączenie
dwoma urządzeniami.
3.9.
pomiędzy
Tworzenie połączenia urządzeń HMI do współdzielenia
zmiennych
Tworząc połączenie HMI pomiędzy dwoma urządzeniami możesz łatwo współdzielić zmienne pomiędzy nimi.
● Po zaznaczeniu połączenia sieciowego naciśnij przycisk Connections
i wybierz z menu rozwijalnego HMI
connection.
● Połączenie HMI zmieni kolor obydwu
urządzeń na niebieski.
● Zaznacz urządzenie CPU i przeciągnij linie do urządzenia HMI.
● Połączenie HMI pozwoli na konfigurację zmiennych HMI poprzez wybranie listy zmiennych PLC.
Możesz skorzystać także z innej możliwości stworzenia połączenia HMI:
● Przeciągnij zmienną PLC z tablicy zmiennych PLC. Edytor programu lub edytor konfiguracji urządzenia obsługujący ekran urządzenia HMI automatycznie
stworzy połączenie HMI.
● Użycie kreatora HMI do wyboru PLC automatycznie stworzy połączenie HMI.
46
3. Rozpoczęcie pracy
3.10.
Tworzenie ekranu urządzenia HMI
Nawet nie korzystając z kreatora HMI, konfigurowanie ekranu HMI jest łatwe!
STEP 7 dostarcza standardowy zestaw bibliotek do wstawiania podstawowych kształtów, elementów
interaktywnych jak i standardowych
grafik.
Aby dodać element, wystarczy przeciągnąć i upuścić jeden z elementów na ekranie. Użyj właściwości elementu (w oknie Inspector), aby skonfigurować wygląd
i zachowanie elementu.
Można również tworzyć elementy na ekranie przez przeciągnięcie i upuszczenie
zmienna PLC z drzewa projektu lub edytora programu do ekranu HMI. Zmienna PLC staje się elementem na ekranie. Następnie można użyć właściwości do
zmiany parametrów dla tego elementu.
47
3. Rozpoczęcie pracy
3.11.
Wybór zmiennych PLC dla elementów HMI
Po stworzeniu elementów na ekranie użyj właściwości elementu do przypisania
zmiennych PLC do danego elementu. Kliknij przycisk wyboru w polu zmienna do
wyświetlenia zmiennych PLC dla CPU.
Możesz także przeciągnąć i upuścić zmienne PLC z drzewa projektu do ekranu HMI. Wyświetl zmienne PLC w widoku Details (Szczegóły) z drzewa projektu
i przeciągnij je na ekran HMI.
48
4
Prosty w obsłudze sterownik PLC
4.1.
Zadania wykonywane w każdym cyklu
Każdy cykl programu obejmuje ustawienie wyjść, odczytanie stanu wejść, wykonanie instrukcji z programu użytkownika i wykonanie obsługi systemu lub przetwarzanie w tle.
Cykl jest określany jako cykl skanowania lub skanowanie. W warunkach standardowych, wszystkie
punkty I/O analogowe i cyfrowe są uaktualniane
synchronicznie z cyklem programu wykorzystującym obszar pamięci wewnętrznej zwanym obrazem
procesu. Obraz procesu zawiera chwilowy stan fizyczny wejść i wyjść (fizyczne punkty I/O CPU, płytki sygnałowej i modułów rozszerzeń).
● Tuż przed wykonaniem programu użytkownika CPU odczytuje stan fizycznych
wejść i zapamiętuje te wartości wejściowe w obszarze wejściowym pamięci
obrazu procesu. Dzięki temu uzyskuje się pewność, że te dane pozostają stałe w trakcie wykonywania instrukcji użytkownika.
● CPU wykonuje zadania określone instrukcjami użytkownika i – nie zmieniając
stanu fizycznych wyjść – uaktualnia wartości wyjściowe w obszarze wyjściowym pamięci obrazu procesu.
● Po wykonaniu programu użytkownika, CPU przepisuje stany wyjść z obszaru
wyjściowego pamięci obrazu procesu do fizycznych wyjść.
Ten proces zapewnia zachowanie spójności logiki poprzez wykonywanie w danym
cyklu instrukcji użytkownika i zapobiega zmianom („migotaniu”) stanu fizycznych
punktów wyjściowych, w wyniku mogących występować wielokrotnie w danym
cyklu zmianom w obszarze wyjściowym pamięci obrazu procesu.
ུ
(
$
%
&
'
)
཰
ཱ
ི
ཱི
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
STARTUP
RUN
A Czyści obszar pamięci I.
① Zapisuje zawartość pamięci Q do
wyjść fizycznych.
B Inicjalizuje wyjścia z ostatnimi
wartościami lub zastępczymi
wartościami.
② Kopiuje stan fizycznych wejść do
C Wykonuje startowe OB.
③ Wykonuje cykliczne OB.
D Kopiuje stan fizycznych wejść
do pamięci I.
④ Wykonuje autodiagnostykę.
E Zapisuje zdarzenia przerwań
do kolejki oczekującej na wykonanie w trybie RUN.
⑤ Obsługuje przerwania w dowolnej
pamięci I.
części cyklu programu.
F Uaktywnia zapis zawartości pamięci Q do fizycznych wyjść.
Użytkownik może zmienić standardowe działanie modułu, wyłączając automatyczne uaktualnianie stanu punktów wyjściowych. Można również natychmiastowo
odczytywać i zapisywać cyfrowe i analogowe stany I/O modułów podczas wykonywania instrukcji. Natychmiastowy odczyt stanu fizycznych wejść nie uaktualnia
obszaru wejściowego pamięci obrazu procesu. Natychmiastowy zapis stanu do
fizycznych wyjść uaktualnia zarówno obszar wyjściowy pamięci obrazu procesu,
jak i stan fizycznych punktów wyjściowych.
4.2.
Tryby pracy CPU
CPU może pracować w jednym z trzech trybów: w trybie STOP, w trybie STARTUP i w trybie RUN. Diody statusu znajdujące się na płycie czołowej CPU wskazują jaki jest aktualny tryb pracy.
● W trybie STOP CPU nie wykonuje programu i użytkownik może wczytać projekt. Dioda LED RUN/STOP pali się na żółto.
● W trybie STARTUP wykonywany jest jednokrotnie startowy OB (jeśli istnieje).
W fazie startowej CPU nie obsługuje przerwań. Dioda LED RUN/STOP miga
przemiennie na zielono i żółto.
● W trybie RUN regularnie jest powtarzany cykl programu. Mogą się pojawiać
przerwania i CPU może przetwarzać je w dowolnym miejscu cyklu programu.
W trybie RUN można ładować niektóre części projektu. Dioda LED RUN/STOP
pali się na zielono.
Przechodzenie do trybu RUN CPU wykonuje metodą gorącego restartu. Gorący
restart nie obejmuje kasowania pamięci, ale pamięć może zostać skasowana odpowiednim rozkazem z programu STEP 7. Kasowanie pamięci czyści całą pamięć
roboczą, obszary pamięci trwałej i nietrwałej, kopiuje zawartość pamięci ładowania do pamięci roboczej, oraz ustawia wyjścia według konfigurowanego parametru Reaction to CPU STOP (Reakcja na zatrzymanie CPU). Kasowanie pamięci
50
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
nie czyści zawartości bufora diagnostycznego a także na stałe zapisanej wartości
adresu IP. Gorący restart inicjalizuje wszystkie nietrwałe dane systemowe oraz
dane użytkownika.
Można skonfigurować ustawienie CPU Startup after POWER ON (uruchomienie
po włączeniu zasilania) wraz z metodą restartu używając programu STEP 7. Ta
pozycja konfiguracji jest dostępna w menu Startup (Uruchomienie) dla CPU pod
nagłówkiem Device configuration (Konfiguracja urządzeń). Po włączeniu zasilania
CPU wykonuje sekwencję testów diagnostycznych i inicjalizuje system. Podczas
inicjalizacji systemu CPU usuwa całą nietrwałą pamięć bitową i resetuje całą nietrwałą zawartość DB do wartości wyjściowych z pamięci ładowania. Następnie
CPU przechodzi w odpowiedni tryb włączania zasilania. Wykrycie pewnych błędów uniemożliwia CPU wejście w tryb RUN. CPU może pracować w następujących trybach włączania zasilania: No restart (stay in STOP mode) (pozostanie
w trybie STOP), Warm restart – RUN (przejście do trybu RUN po wykonaniu
gorącego restartu), oraz Warm restart – mode prior to POWER OFF (przejście
do przedniego trybu pracy przed wyłączeniem zasilania, po wykonaniu gorącego
restartu).
Uwaga
Konfiguracja trybu po gorącym restarcie
CPU może przejść do trybu STOP z powodu naprawialnych błędów, np. awarii
wymiennego modułu rozszerzeń, lub tymczasowych błędów, takich jak zakłócenia linii zasilającej lub zmiany napięcia zasilania.
Jeżeli wybrano opcję konfiguracji Warm restart – mode prior to POWER OFF
(przejście do przedniego trybu pracy przed wyłączeniem zasilania, po wykonaniu gorącego restartu), CPU nie powróci do trybu RUN po naprawieniu lub
usunięciu awarii dopóty, dopóki nie otrzyma nowego polecenia z programu
STEP 7, aby przejść do trybu RUN. Bez nowego polecenia, tryb STOP jest
utrzymywany jako poprzedni tryb pracy przed wyłączeniem zasilania (POWER
OFF).
CPU, który ma pracować niezależnie od programu STEP 7, zwykle powinien
być skonfigurowany z wybraną opcją Warm restart – RUN (przejście do trybu
RUN po wykonaniu gorącego restartu), aby mógł powrócić do trybu RUN po
ponownym włączeniu zasilania po usunięciu awarii.
CPU nie ma żadnego fizycznego przełącznika do zmiany
trybu pracy. Do zmiany trybu pracy należy użyć następujących narzędzi STEP 7:
● Przycisków Stop oraz Run w pasku narzędzi STEP 7.
● Panelu operatorskiego CPU w narzędziach online.
Można również wykonać z programu użytkownika instrukcję STP, która ustawia
tryb STOP pracy CPU. Pozwala to zatrzymać wykonywanie programu użytkownika zgodnie z jego logiką.
51
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
4.3.
Wykonanie programu użytkownika
CPU obsługuje następujące typy bloków kodu, które umożliwiają stworzenie wydajnej struktury programu użytkownika:
● Bloki organizacyjne (OB) definiujące strukturę programu. Niektóre OB mają
predefiniowane działanie i czynności początkowe, ale użytkownik może również tworzyć OB z czynnościami początkowymi, które sam określi (strona 53).
● Funkcje (FC) i bloki funkcji (FB) zawierające kod programu odpowiadający za
wykonanie określonego zadania lub kombinacje parametrów. Każdy FC lub
FB ma zbiór parametrów wejściowych i wyjściowych służących do wymiany
danych z blokiem wywołującym. Ponadto FB wykorzystuje skojarzone bloki
danych (zwane blokami instance), które przechowują dane wykorzystywane
w aktualnie przetwarzanym bloku FB lub w innych blokach programu. Poprawny zakres numerów bloków FC i FB wynosi od 1 do 65 535.
● Bloki danych (DB) przechowujące dane, które mogą być używane przez
wszystkie bloki programu. Poprawny zakres numerów bloków DB wynosi od 1
do 65 535.
Rozmiar programu użytkownika, danych i konfiguracji jest ograniczony przez ilość
załadowanej i pracującej pamięci w CPU (strona 15). Nie ma określonego limitu
dla liczby danego bloku OB, FC, FB lub DB. Jakkolwiek sumaryczna liczba bloków nie może przekroczyć 1024.
4.3.1.
Wykonywanie cyklu programu w trybie RUN
W każdym cyklu programu CPU zapisuje wyjścia, odczytuje wejścia, uaktualnia
moduły komunikacyjne, wykonuje zadania na własne potrzeby i odpowiada na
przerwania wynikające z warunków ustalonych przez użytkownika.
Te działania (z wyłączeniem zdarzeń ustalonych przez użytkownika) są wykonywane regularnie i w porządku sekwencyjnym. Te zdarzenia użytkownika, które są
odblokowane, są obsługiwane zgodnie ze swoimi priorytetami w takiej kolejności,
w jakiej się pojawiają. Dla zdarzeń przerwań, procesor odczytuje wejścia, wykonuje OB, a następnie zapisuje wyjścia, używając odpowiednich partycji obrazu
procesu (PIP – Process Image Partitions), o ile to możliwe.
System gwarantuje wykonanie kompletnego cyklu programu w czasie nazywanym maksymalnym czasem cyklu; w przeciwnym wypadku generowane jest zdarzenie błędu czasowego.
● Każdy cykl programu rozpoczyna się od pobrania z obrazu procesu bieżących
wartości wyjść cyfrowych, analogowych i zapisaniu ich do fizycznych wyjść
CPU, SB i SM skonfigurowanych tak, by były synchronicznie uaktualniane
(konfiguracja domyślna). Kiedy dostęp do wyjścia fizycznego odbywa się za
pomocą instrukcji, to zarówno wyjściowy obszar obrazu procesu jak i stan
tego wyjścia jest uaktualniony.
● Cykl programu jest kontynuowany poprzez odczytanie bieżących wartości cyfrowych i analogowych wejść z CPU, SB oraz SM skonfigurowanych do automatycznego uaktualniania I/O (konfiguracja domyślna). Następuje wówczas
52
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
przepisanie ich wartości do obrazu procesu. Kiedy dostęp do wejścia fizycznego odbywa się za pomocą instrukcji, to stan tego wejścia można odczytać,
ale wejściowy obszar obrazu procesu nie jest uaktualniany.
● Po odczytaniu stanu wejść, jest wykonywany program użytkownika począwszy od pierwszej instrukcji po ostatnią. Wykonywane są więc wszystkie OB
cyklu programu wraz z powiązanymi z nimi FC i FB. OB cyklu programu są
wykonywane w kolejności posiadanych numerów, przy czym jako pierwszy
jest wykonywany OB z najniższym numerem.
Prowadzenie komunikacji odbywa się okresowo podczas cyklu programu i może
być przerwane przez wykonanie programu użytkownika.
Testy autodiagnostyki obejmują okresowe sprawdzanie systemu i sprawdzanie
stanu modułów I/O.
Przerwania mogą występować w dowolnej części cyklu programu i są generowane zdarzeniami. Kiedy zachodzi zdarzenie, CPU przerywa cykl programu i wywołuje OB przygotowany do obsługi tego zdarzenia. Kiedy OB zakończy obsługę
zdarzenia, wtedy CPU podejmuje wykonywanie programu użytkownika od miejsca, w którym został przerwany.
4.3.2.
Zastosowanie bloków organizacyjnych OB porządkuje
program użytkownika
OB sterują wykonywaniem programu użytkownika. Każdy OB musi mieć unikalny
numer. Domyślnie numery OB są zarezerwowane poniżej wartości 200, inne OB
muszą mieć numer 200 lub większy.
Określone zdarzenia w CPU uruchamiają wykonywanie bloku organizacyjnego.
OB nie może wywołać innego OB lub być wywołany z FC lub FB. Jedynie zdarzenie, takie jak przerwanie diagnostyczne lub interwał czasowy może uruchomić
wykonywanie OB. CPU obsługuje OB zgodnie z posiadaną przez nie klasą priorytetu; OB o wyższym priorytecie są wykonywane przed OB o niższym priorytecie.
Najniższa klasa priorytetu to klasa 1 (dla cyklu programu głównego), a najwyższa
klasa priorytetu to klasa 24.
4.3.3.
Kolejkowanie i priorytety wykonania obsługi zdarzeń
Praca CPU jest sterowana zdarzeniami. Zdarzenie powoduje uruchomienie przerwania OB. Istnieje możliwość określenia przerwania OB dla danego zdarzenia
podczas tworzenia bloku, podczas konfiguracji urządzenia lub przy pomocy instrukcji ATTACH i DETACH. Niektóre zdarzenia, takie jak cykl programu czy też
przerwania cykliczne, występują regularnie. Inne zdarzenia obsługiwane są jednokrotnie, tak jak zdarzenie rozruchowe lub zdarzenie opóźnienia czasowego.
Niektóre zdarzenia wykonywane są przez uruchomienie sprzętowe, takie jak wykrycie zbocza na punkcie wejściowym lub zadziałanie wejścia szybkiego licznika. Zdarzenia, takie jak błąd diagnostyczny lub błąd czasowy pojawiają się tylko
wtedy, gdy wystąpi błąd. W celu określenia kolejności przetwarzania bloków OB
przerwania zdarzenia używa się priorytety i kolejkowanie zdarzeń.
53
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
CPU przetwarza zdarzenia w kolejności priorytetów, gdzie 1 oznacza najniższy
priorytet, a 26 najwyższy priorytet. Dla CPU S7-1200 w wersjach wcześniejszych
niż V4.0, każdy rodzaj OB należał do ustalonej klasy priorytetu (od 1 do 26).
W przypadku wersji V4.0, można przypisać klasę priorytetu do każdego konfigurowanego OB. Numer priorytetu konfigurowany jest w atrybutach właściwości OB.
Przerywalne i nieprzerywalne tryby wykonywania
Bloki OB są wykonywane w kolejności priorytetów zdarzeń, które je wywołują. Dla
CPU S7-1200 w wersji V4.0 można skonfigurować wykonywanie OB, aby było
przerywalne lub nieprzerywalne. Należy pamiętać, że bloki OB cyklu programu są
zawsze przerywalne, ale wszystkie inne bloki OB można skonfigurować, aby były
przerywalne lub nieprzerywalne.
Jeśli zostanie ustawiony tryb przerywalny, a następnie jest wykonywany blok OB
i wystąpi zdarzenie o wyższym priorytecie przed zakończeniem wykonywania
tego OB, to wykonywanie OB zostanie przerwane w celu umożliwienia uruchomienia OB zdarzenia o wyższym priorytecie. Wykonywane jest OB zdarzenia
o wyższym priorytecie i po jego zakończeniu kontynuowane jest wykonywanie
OB, które zostało przerwane. Gdy występuje wiele zdarzeń podczas wykonywania przerywalnego OB, to CPU przetwarza te zdarzenia w kolejności priorytetów.
Jeśli nie zostanie ustawiony tryb wykonywania przerywalny, to OB jest wykonywane, aż do jego zakończenia, niezależnie od wszelkich innych zdarzeń, które
wystąpią podczas jego wykonywania.
Rozważmy następujące dwa przypadki, w których zdarzenia przerwań wywołują
OB cykliczne i OB opóźnienia. W obu przypadkach, OB opóźnienia (OB201) nie
ma przypisanej partycji obrazu procesu i jest wykonywany w kolejności priorytetu 4. OB cykliczny (OB200) ma przypisaną partycję obrazu procesu PIP1 i jest
wykonywany w kolejności priorytetu 2. Na rysunkach poniżej przedstawiono różnicę trybów wykonywania przerywalnego i nieprzerywalnego:
Rysunek 4.1. Przypadek 1: Nieprzerywalne wykonywanie bloków OB
54
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Rysunek 4.2. Przypadek 2: Przerywalne wykonywanie bloków OB
Uwaga
Jeśli tryb wykonywania bloków OB zostanie skonfigurowany jako nieprzerywalny,
to blok OB błędu czasu nie może przerwać wykonywania bloków OB z wyjątkiem
bloków OB cyklu programu. Dla CPU S7-1200 w wersjach wcześniejszych niż
V4.0, blok OB błędu czasu mógł przerwać wykonywanie dowolnego bloku OB.
W wersji V4.0, aby blok OB błędu czasu (lub inny blok OB o wyższym priorytecie)
mógł przerywać wykonywanie bloków OB innych niż bloki OB cyklu programu, to
należy skonfigurować wykonywanie bloków OB jako przerywalne.
Kolejkowanie i priorytety wykonania obsługi zdarzeń
Liczba pochodzących z jednego źródła zdarzeń oczekujących w kolejce na obsługę jest ograniczona przez stosowanie różnych kolejek dla zdarzeń różnego typu.
Po osiągnięciu limitu oczekujących zdarzeń określonego typu, kolejne zdarzenia
są tracone. Więcej informacji na temat przepełnienia kolejek jest podanych przy
omawianiu bloków OB błędów czasu.
Każde zdarzenie CPU ma przyznany priorytet. Ogólnie, CPU obsługuje zdarzenia
zgodnie z ich priorytetem (najpierw najwyższy priorytet). CPU obsługuje zdarzenia mające ten sam priorytet zgodnie z zasadą „pierwszy się pojawił, pierwszy
jest obsłużony”.
Tabela 4.1. Zdarzenia OB
Zdarzenie
Cykl programu
Rozruch
Czas opóźnienia
Przerwanie cykliczne
Przerwanie sprzętowe
Dozwolona liczba zdarzeń
1 zdarzenie cykl programu
Dozwolonych wiele OB
1 zdarzenie rozruchu 1
Dozwolonych wiele OB
Do 4 zdarzeń
1 OB na zdarzenie
Do 4 zdarzeń
1 OB na zdarzenie
Do 50 zdarzeń przerwania sprzętowego
1 OB na zdarzenie, ale można użyć tego samego
OB dla wielu zdarzeń
Domyślny
priorytet OB
14
14
3
8
18
18
55
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Zdarzenie
Błąd czasu
Błąd diagnostyki
Wpięcie lub wypięcie
modułów
Usterka listwy
montażowej lub
stacji
Czas dnia
Status
Aktualizacja
Profil
Dozwolona liczba zdarzeń
1 zdarzenie (tylko jeśli skonfigurowany)3
1 zdarzenie (tylko jeśli skonfigurowany)
Domyślny
priorytet OB
22 lub 264
5
1 zdarzenie
6
1 zdarzenie
6
Do 2 zdarzeń
1 zdarzenie
1 zdarzenie
1 zdarzenie
2
4
4
4
1
Zdarzenie rozruchowe i zdarzenie cyklu programu nigdy nie występują w tym samym czasie,
ponieważ zdarzenie rozruchu kończy się zanim rozpocznie się zdarzenie cyklu programu.
2
Można użyć więcej niż 50 bloków OB zdarzeń przerwania sprzętowego, jeśli zostały użyte
instrukcje ATTACH oraz DETACH.
3
Można skonfigurować CPU, aby pozostał w trybie RUN, nawet jeśli maksymalny czas
cyklu programu zostanie przekroczony, lub można skorzystać z instrukcji RE_TRIGR, aby
zresetować czas cyklu. CPU przejdzie jednak w tryb STOP, jeśli maksymalny czas wykonania
cyklu zostanie przekroczony po raz drugi w jednym cyklu skanowania.
4
Priorytetem dla CPU w nowej wersji V4.0 jest 22. W przypadku wymiany CPU w wersji V3.0
na CPU w wersji V4.0, priorytetem jest 26 – priorytet, który obowiązywał w wersji V3.0.
W każdym razie, priorytet można zmienić i ustawić na dowolną wartość z zakresu od 22
do 26.
Więcej informacji można znaleźć w części „Wymiana CPU V.3 na CPU V.4”.
Ponadto CPU rozpoznaje inne zdarzenia, które nie są związane z blokami OB.
W tabeli poniżej przedstawiono te zdarzenia i odpowiadające im działania CPU:
Tabela 4.2. Dodatkowe zdarzenia
Zdarzenie
Błąd dostępu do
wejścia/wyjścia (I/O)
Opis
Błąd bezpośredniego
odczytu/zapisu I/O
CPU przekracza
Błąd maksymalnego czasu
ustawiony czas cyklu
cyklu
po raz drugi
Błąd I/O podczas
Błąd dostępu do urządzeń
aktualizacji obrazu
peryferyjnych
procesu
Błąd programowy
Działanie CPU
CPU rejestruje pierwsze wystąpienie w buforze
diagnostycznym i pozostaje w trybie RUN
CPU rejestruje błąd w buforze diagnostycznym
i przechodzi w tryb STOP
CPU rejestruje pierwsze wystąpienie w buforze
diagnostycznym i pozostaje w trybie RUN
Jeśli blok z błędem zapewnia obsługę błędów,
Błąd podczas
to aktualizuje strukturę błędu; jeśli nie, to CPU
wykonywania programu rejestruje błąd w buforze diagnostycznym
i pozostaje w trybie RUN
Opóźnienie przerwania
Opóźnienie przerwania (czas od momentu, gdy CPU zostało powiadomione
o zdarzeniu do chwili wykonania pierwszej instrukcji OB obsługującego to zdarzenie) wynosi około 175 μs, pod warunkiem, że OB cyklu programu jest w trakcie
pojawienia się tego przerwania jedynym aktywnym programem obsługi zdarzenia.
56
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Zobacz również
Rozdział „Przejście do trybu online w celu monitorowania wartości w CPU” (strona 254)
4.4.
Obszary pamięci, adresowanie i typy danych
CPU dzieli pamięć na następujące obszary służące do przechowywania programu użytkownika, danych i konfiguracji:
● Pamięć ładowania jest pamięcią nieulotną, w której przechowywane są program użytkownika, dane i konfiguracja. Kiedy projekt jest wczytany do CPU,
to najpierw trafia do obszaru pamięci ładowania. Ten obszar jest ulokowany
albo na karcie pamięci (jeśli jest) albo w CPU. Ten nieulotny obszar pamięci jest zachowany w przypadku utraty zasilania. Możesz zwiększyć wielkość
pamięci ładowania dostępnej dla danych przez instalację dodatkowej karty
pamięci.
● Pamięć robocza jest pamięcią ulotną, służącą do przechowywania pewnych
ograniczonych elementów projektu użytkownika podczas wykonywania programu. CPU kopiuje pewne elementy projektu z pamięci ładowania do pamięci roboczej. Zawartość tej pamięci jest tracona przy odłączaniu zasilania
i CPU odtwarza ją po ponownym włączeniu zasilania.
● Pamięć trwała jest pamięcią nieulotną przechowującą ograniczoną liczbę
wartości z pamięci roboczej. Pamięć trwała jest stosowana do przechowywania
wartości z wybranych miejsc pamięci użytkownika na wypadek utraty zasilania. W przypadku utraty zasilania, CPU odtwarza te trwałe wartości po włączeniu zasilania.
Opcjonalna karta pamięci SIMATIC zapewnia dodatkową pamięć do zapisywania programu użytkownika lub transferu do
innych sterowników. Jeśli karta jest używana, to CPU wykonuje
program na niej zapisany, a nie ten który jest zapisany w pamięci stałej CPU.
Karta może być zabezpieczona przed zapisem. W tym celu należy przesunąć przycisk ochrony na pozycję LOCK.
Opcjonalna karta pamięci SIMATIC może być użyta jako karta programu lub karta
transferu do gromadzenia plików dzienników danych, lub do wykonania aktualizacji oprogramowania:
● Użyj kartę transferu do skopiowania twojego projektu do wielu CPU bez
konieczności użycia STEP 7. Karta transferu kopiuje zapisany na niej projekt
do pamięci CPU, następnie karta musi być usunięta.
● Karta programu pełni funkcję pamięci CPU; wszystkie funkcje CPU są sterowane przez kartę. Włożenie karty programowej powoduje wymazanie całej
załadowanej pamięci wewnętrznej CPU (włączając w to program użytkownika
oraz wymuszone I/O). Po tym CPU wykonuje program użytkownika z karty
programu.
57
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
● Karta może zostać także użyta do zapisu plików CSV rejestratora uruchomionego w sterowniku S7-1200 (strona 109). Karta programu zapewnia więcej
pamięci niż w wewnętrznej pamięci CPU. Funkcja Web server (strona 186)
pozwala na ściągnięcie plików dzienników zdarzeń do komputera.
● Kartę pamięci można również użyć do wykonania aktualizacji oprogramowania sprzętowego (firmware). Więcej informacji na ten temat znajduje się
w podręczniku systemu S7-1200.
Uwaga
Karta programowa musi pozostać w sterowniku. Jeśli zostanie ona usunięta, CPU
przejdzie w tryb STOP.
4.4.1.
Typy danych obsługiwane przez S7-1200
Stosuje się różne typy danych, które cechują się z jednej strony rozmiarem,
a z drugiej sposobem interpretacji danych. Każdy parametr instrukcji jest daną
co najmniej jednego typu, a niektóre parametry mogą przyjmować jeden z kilku
typów danych. Jeżeli kursor zostanie przytrzymany nad polem parametru instrukcji, to zostanie wyświetlona informacja jaki typ danych może przyjmować ten parametr.
Tabela 4.3. Typy danych obsługiwane przez S7-1200
Typy danych
Bit
i sekwencja
bitów
Opis
● Bool jest wartością logiczną lub wartością bitu.
● Byte jest 8-bitową wartością bajtu.
● Word (Słowo) jest wartością 16-bitową.
● DWord jest 32-bitową wartością podwójnego słowa.
● USInt (8-bitowa liczba całkowita bez znaku) oraz SInt (8-bitowa liczba
całkowita ze znakiem) są „krótkimi“ liczbami całkowitymi (8 bitów lub
jeden bajt pamięci), które mogą posiadać lub nie posiadać znaku.
Integer
● UInt (16-bitowa liczba całkowita bez znaku) oraz Int (16-bitowa liczba
całkowita ze znakiem) są liczbami całkowitymi (16 bitów lub jedno
słowo pamięci), które mogą posiadać lub nie posiadać znaku.
● UDInt (32-bitowa liczba całkowita bez znaku) oraz DInt (32-bitowa
liczba całkowita ze znakiem) są liczbami całkowitymi w formacie
double (32 bity lub jedno podwójne słowo pamięci), które mogą
posiadać lub nie posiadać znaku.
Real
58
● Real – liczby rzeczywiste (lub zmiennoprzecinkowe) są
reprezentowane przez 32 bity.
● LReal – liczby rzeczywiste (lub zmiennoprzecinkowe) są
reprezentowane przez 64 bity.
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Typy danych
Opis
● Date jest 16-bitową wartością daty (podobną do UInt), która zawiera
liczbę dni od 1 stycznia 1990. Maksymalna wartość daty to 65 378
(16#FF62), co oznacza 31 grudzień 2169.
● DTL (date and time long) jest 12-bitową strukturą, która zapisuje
informacje o dacie i czasie w predefiniowanej strukturze:
– Rok (UInt): 1970 do 2554,
– Miesiąc (USInt): 1 do 12,
– Dzień (USInt): 1 do 31
– Godziny (USInt): 0 do 23,
Data i czas
– Minuty (USInt): 0 do 59,
– Sekundy (USInt): 0 do 59,
– Nanosekundy (UDInt): od 0 do 999 999 999.
● Time jest 32-bitową reprezentacja wartości czasu IEC (podobnie
do DInt), która zbiera liczbę milisekund (od 0 do 24 dni 20 godzin
31 minut 23 sekund i 674 ms). Wszystkie możliwe wartości czasu
są poprawne. Wartości te mogą być użyte w obliczeniach i mogą
przyjmować wartości ujemne.
● TOD (time of day) jest 32-bitową reprezentacja wartości czasu
(podobnie do DInt), która zbiera liczbę milisekund od północy (od 0 do
86 399 999).
Char oraz
string
● Char jest 8-bitowym pojedynczym znakiem.
● String – typ danych łańcuchowych, zmienna obsługująca do 254
znaków.
● Tablice zawierającą wiele elementów tego samego typu danych.
Tablice mogą być tworzone w edytorze interfejsu bloków OB, FC, FB
i DB Nie można natomiast tworzyć tablicy w edytorze zmiennych PLC.
Tablice
i struktury
danych
● Struct definiuje strukturę danych zawierającą inne typy danych.
Ten typ danej może być użyty do obsługi grupy danych zależnych
od siebie procesów jako pojedynczej jednostki danych. Użytkownik
może zdefiniować własną strukturę składającą się z wybranych typów
danych.
Tablice i struktury mogą być łączone w większe struktury. Struktura może
być zagnieżdżona do 8 poziomów. Przykładowo można stworzyć strukturę
ze struktur, które zawierają tablice.
PLC
PLC – typ danych zdefiniowanych przez strukturę utworzoną przez
użytkownika, która definiuje często używaną strukturę danych, którą
można użyć wielokrotnie w programie. Podczas tworzenia tego typu
danych pojawia się nowa pozycja w liście rozwijalnej wyboru typu danych,
jak również w edytorze DB i edytorze interfejsu kodu bloku.
Ten typ danych może być użyty jako szablon do wielokrotnego tworzenia
globalnych bloków danych, które używają tych samych struktur danych.
59
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Typy danych
Opis
● Pointer – zapewnia pośrednie odniesienie do adresu zmennej.
Zajmuje 6 bajtów (48 bitów) pamięci i może zawierać informacje
o następujących zmiennych: numer DB (0 jeśli dane nie są
przechowywane w DB), obszar pamięci CPU i adresy pamięci.
Pointer
● Pointery zapewniają pośredni dostęp do początku obszaru pamięci
i rozpoznają jego długość. Każdy Pointer używa 10 bajtów pamięci
i może zawierać następujące informacje: typ danych w elementach
danych, liczbę elementów danych, obszar pamięci lub numer DB
i dostęp do bitu początkowych adresów danych (zwany również
adresowaniem byte.bit).
● Zmienna pozwala na pośredni dostęp do zmiennych danych różnego
typu lub parametrów. Zmienna rozpoznaje strukturę i pojedyncze jej
składniki. Zmienna nie zajmuje miejsca w pamięci.
Mimo, że nie jest dostępny jako osobny typ danych, następujący format numeryczny BCD jest akceptowany przez instrukcje konwersji:
● BCD16 jest reprezentowany na 16 bitach (od –999 to 999).
● BCD32 jest reprezentowany na 32 bitach (od –9 999 999 to 9 999 999).
4.4.2.
Adresowanie obszarów pamięci
Step 7 ułatwia symboliczne programowanie. Można stworzyć symboliczne nazwy
lub „zmienne” dla adresów danych, niezależnie czy zmienne (tagi) są związane
z adresami pamięci i punktami I/O, czy też z lokalnymi zmiennymi użytymi w kodzie bloku. Zmienne można wykorzystywać podczas programowania, podając
nazwę zmiennej jako parametr instrukcji. Aby lepiej zrozumieć jak CPU zarządza
obszarami pamięci, w kolejnych częściach przedstawiono w jaki sposób podawać
argument bezwzględny, który odnosi się do zmiennych CPU. Strerownik dysponuje kilkoma sposobami przechowywania danych podczas wykonywania programu
użytkownika:
● Pamięć globalna: CPU dzieli pamięć na różne specjalizowane obszary – wejścia (I), wyjścia (Q), pamięci bitowej (M). Program użytkownika ma nieograniczony dostęp do danych przechowywanych w tych obszarach.
● Bloki danych (DB): DB mogą być wykorzystywane w programie użytkownika
do przechowywania danych. Dane przechowywane w DB nie są wymazywane, gdy blok danych zostaje zamknięty, lub gdy blok kodu skojarzony z tym
blokiem danych zostanie zakończony. Globalne DB przechowują dane, które
mogą być wykorzystywane przez wszystkie inne bloki. Bloki danych instance
DB przechowują dane dla określonych FB i ich struktura jest zgodna z parametrami używanymi przez FB.
● Pamięć tymczasowa: za każdym razem gdy wywoływany jest blok kodu, system operacyjny CPU alokuje tymczasową – lokalną – pamięć (L), która jest
wykorzystywana podczas wykonywania tego bloku. Po zakończeniu wykonywania tego bloku kodu, CPU realokuje pamięć lokalną na potrzeby innych
bloków.
60
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Różne obszary pamięci mają swoje unikalne adresy. Program użytkownika wykorzystuje te adresy w celu uzyskania dostępu do informacji przechowywanych
w tych miejscach pamięci.
Odwołania do obszaru wejść (I) lub wyjść (Q), takie jak I0.3 i Q1.7, realizują
dostęp do obrazu procesu. W celu dostępu do fizycznego wejścia lub wyjścia do
odwołania należy dodać „:P” (na przykład: I0.3:P, Q1.7:P, lub „Stop:P”).
Wymuszanie nadpisania stałej wartości jest możliwe tylko dla fizycznego wejścia
(Ix.y:P) lub fizycznego wyjścia (Qx.y:P). Aby wymusić stan wejścia lub wyjścia
należy dołączyć „:P” do znacznika PLC lub do adresu. Więcej informacji znajduje
się w dziale „Wymuszanie stanu zmiennych w CPU” (strona 257).
Tabela 4.4. Obszary pamięci
Obszar pamięci
I
obraz procesu
– wejście
I_:P1
(fizyczne wejście)
Q
obraz procesu
– wyjście
Q_:P1
(fizyczne wyjście)
M
pamięć bitowa
L
pamięć chwilowa
DB
blok danych
1
Opis
Skopiowany na początku cyklu
programu stan wejść fizycznych.
Wymuszony
Trwały
Nie
Nie
Bezpośredni odczyt wejściowych
punktów fizycznych CPU, SB, SM.
Tak
Nie
Stan skopiowany na początku cyklu
programu do wyjść fizycznych.
Nie
Nie
Bezpośredni zapis do wyjściowych
punktów fizycznych CPU, SB, SM.
Tak
Nie
Pamięć sterująca i danych.
Nie
Tak
(opcjonalnie)
Chwilowe dane dla bloku, lokalne dla
tego bloku.
Nie
Nie
Pamięć danych, jak również
parametrów dla FB.
Nie
Tak
(opcjonalnie)
W celu dostępu (lub wymuszenia) do fizycznego wejścia lub wyjścia do adresu lub nazwy
zmiennej należy dodać „:P” (na przykład: I0.3:P, Q1.7:P, lub „Stop:P”).
Różne obszary pamięci mają swoje unikalne adresy. Program użytkownika wykorzystuje te adresy w celu uzyskania dostępu do informacji przechowywanych
w tych miejscach pamięci. Bezwzględny adres składa się z:
● Identyfikatora obszaru pamięci (takich jak I, Q, M).
● Rozmiaru danych dostępowych („B” dla bajtów, W dla Słów (Word)).
● Adresu danych (na przykład Byte 3, Word 3).
Aby uzyskać dostęp do pojedynczego bitu w obszarze pamięci należy podać jego
adres, który składa się z identyfikatora obszaru pamięci, adresu bajtu i numeru
bitu (przykładowo I0.0, Q0.1, lub M3.4).
61
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
0
࿆ ࿇ ࿈࿉
Bezwzględny adres obszaru pamięci:
A Identyfikator obszaru pamięci
B Adres bajtu: bajt 3
C Kropka rozdzielająca adres bajtu od numeru bitu
D Położenie bitu w bajcie (bit 4 z 8)
E Bajty obszaru pamięci
࿊ F Bity wybranego bajtu
࿋
W tym przykładzie po identyfikatorze obszaru pamięci i adresie bajtu (M = bit
obszaru pamięci M; cyfra 3 = bajt 3) podany jest, oddzielony kropką („.”), adres
bitu (bit 4).
Konfigurowanie I/O w CPU i modułów I/O
Kiedy na ekranie konfiguracyjnym są dodawane
CPU i moduły I/O, to automatycznie są alokowane adresy I oraz Q. Użytkownik może zmienić domyślne adresowanie wybierając w konfiguracji urządzeń pole adresu i wpisując tam
nowe liczby.
● Wejściom i wyjściom cyfrowym przypisuje się
do grup 8-punktowych (1 bajt), niezależnie
od tego, czy moduł ma wszystkie punkty, czy
nie.
● Wejścia i wyjścia analogowe tworzą grupy po
dwa punkty (4 bajty).
Na rysunku przedstawiono przykładowy CPU 1214C z dwoma SM i jednym SB.
W podanym przykładzie, użytkownik może zmienić adres DI8 z 8 na 2. Program
asystuje użytkownikowi i zmienia zakres adresów, które mają niewłaściwy rozmiar
lub wchodzą w konflikt z innymi adresami.
62
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
4.4.3.
Uzyskiwanie dostępu do „przedziału danych” o typie danych
określonym tagiem
Tagi PLC oraz tagi bloków danych mogą być udostępniane na poziomie bitu, bajtu,
lub słowa w zależności od ich wielkości. Przykłady składni kodu uzyskiwania dostępu do takiego przedziału danych są podane poniżej:
● "<nazwa tagu PLC>".xn (dostęp do bitu
● "<nazwa tagu PLC>".bn (dostęp do bajtu)
● "<nazwa tagu PLC>".wn (dostęp do słowa)
● "<nazwa bloku danych>".<nazwa tagu>.xn (dostęp do bitu)
● "<nazwa bloku danych>".<nazwa tagu>.bn (dostęp do bajtu)
● "<nazwa bloku danych>".<nazwa tagu>.wn (dostęp do słowa)
Tag określający wielkość podwójnego słowa może być udostępniony przez bity
z zakresu od 0 do 31, bajty z zakresu od 0 do 3, lub słowa z zakresu od 0 do 1.
Tag określający wielkość słowa może być udostępniony przez bity z zakresu od
0 do 15, bajty z zakresu od 0 do 1, lub słowo 0. Tag określający wielkość bajtu
może być udostępniony przez bity z zakresu od 0 do 7, lub bajt 0. Przedziały bitów,
bajtów, oraz słów mogą być używane wszędzie tam, gdzie bity, bajty lub słowa są
oczekiwanymi argumentami.
Uwaga
Poprawnymi typami danych, które mogą być udostępnione przez przedział danych (slice) są Byte, Char, Conn_Any, Date, DInt, DWord, Event_Any, Event_Att,
Hw_Any, Hw_Device, HW_Interface, Hw_Io, Hw_Pwm, Hw_SubModule, Int,
OB_Any, OB_Att, OB_Cyclic, OB_Delay, OB_WHINT, OB_PCYCLE, OB_STARTUP, OB_TIMEERROR, OB_Tod, Port, Rtm, SInt, Time, Time_Of_Day, UDInt,
UInt USINT oraz Word. Przez przedział danych mogą być udostępnione Tagi PLC
typu Real, ale nie tagi bloku danych typu Real.
63
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Przykłady
W tablicy tagów PLC, „DW” jest zadeklarowanym tagiem typu DWORD. Przykłady pokazują, dostęp do przedziału bitu, bajtu, i słowa:
4.4.4.
Uzyskiwanie dostępu do tagu za pomocą nakładki typu AT
Nakładka tagu typu AT pozwala na dostęp do zadeklarowanego już tagu bloku
danych o standardowym dostępie z nałożoną deklaracją innego rodzaju typu danych. Można, na przykład, adresować poszczególne bity tagu typu Byte, Word,
lub DWord za pomocą tablicy danych typu boolowskiego.
Deklaracje
Aby nałożyć parametr, należy zadeklarować dodatkowy parametr bezpośrednio
po parametrze, który ma być nałożony i wybrać typ danych „AT”. Edytor utworzy
nakładkę, i następnie można wybrać typ danych, Struct, lub Array, który ma być
użyty do nakładki.
Przykład
Ten przykład pokazuje parametry wejściowe FB o standardowym dostępie. Tag
B1 typu bajt (Byte) jest nałożony tablicą danych typu boolowskiego:
64
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Tabela 4.5. Przykład zastąpienia bajtu tablicą Bool
7
AT[0]
6
AT[1]
5
AT[2]
4
AT[3]
3
AT[4]
2
AT[5]
1
AT[6]
0
AT[7]
Innym przykładem jest tag typu DWord nałożony za pomocą typu Struct:
Typy nakładek mogą być adresowane bezpośrednio w programie:
Zasady
● Nakładanie tagów jest możliwe tylko w blokach FB i FC o standardowym dostępie.
● Parametry można nałożyć dla wszystkich typów bloków i we wszystkich sekcjach deklaracji.
● Nałożony parametr może być używany jak każdy inny parametr bloku.
● Nie można nakładać parametrów typu VARIANT.
● Wielkość nakładającego parametru musi być mniejsza lub równa wielkości
parametru nakładanego.
● Zmienna nakładająca musi być zadeklarowana bezpośrednio po zmiennej, na
której jest nakładana i oznaczona za pomocą słowa kluczowego „AT”.
4.5.
Wyjścia impulsowe
W CPU bądź w płytce sygnałowej (SB) dostępne są cztery generatory impulsów pozwalające realizować funkcje wymagające ciągu szybkich impulsów: PWM
(modulacja szerokości impulsu) i PTO (wyjście ciągu impulsów). PTO jest wykorzystywane przez podstawowe instrukcje sterowania napędami. Użytkownik może
przypisać każdy z generatorów impulsów albo do PWM albo do PTO, ale nie do
obu jednocześnie.
65
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Wyjścia impulsowe nie mogą być używane przez
inne instrukcje w programie. Podczas konfiguracji wyjść na generatory impulsów dla CPU lub
SB, odpowiednie adresy wyjściowe są usuwane
z obszaru pamięci Q i nie mogą już zostać użyte
w programie użytkownika. Jeśli program użytkownika nadpisze te wyjścia, CPU nie przepisze
tych wartości do odpowiadających wyjść fizycznych.
Uwaga
Nie przekraczaj maksymalnej częstotliwości impulsów
Maksymalna częstotliwość impulsów generatorów wyjść impulsowych wynosi
1 MHz dla CPU 1217C i 100 kHz dla CPU 1211C, 1212C, 1214C i 1215C; 20 kHz
(dla standardowej płytki sygnałowej (SB)); lub 200 kHz (dla szybkiej płytki sygnałowej (SB)).
Cztery generatory impulsowe mają domyślne przypisania I/O; jednakże, mogą
być skonfigurowane dla każdego wyjścia cyfrowego CPU lub SB. Generatory impulsów na CPU nie mogą być przypisane do rozproszonych I/O.
Podczas konfiguracji podstawowych instrukcji ruchu, STEP 7 nie informuje jeśli
któraś z osi z maksymalną prędkością lub częstotliwością przekracza to ograniczenie sprzętowe. Może to powodować problemy z aplikacją użytkownika, więc
należy zawsze upewnić się czy nie przekroczono maksymalnej częstotliwości dla
danego urządzenia.
Oba generatory impulsów są mapowane do określonych wyjść cyfrowych, tak
jak to pokazano w poniższej tabeli. Można wykorzystać w tym celu zarówno wewnętrzne wyjścia CPU, jak i opcjonalne wyjścia płytki sygnałowej. Numery punktów wyjściowych są pokazane w poniższej tabeli (przy założeniu domyślnej konfiguracji wyjść). Jeżeli użytkownik zmieni numerację wyjść, to numerami punktów
wyjściowych będą te, które ustalił użytkownik. Niezależnie od tego PTO1/PWM1
wykorzystują dwa pierwsze wyjścia cyfrowe, a wyjścia PTO2/PWM2 wykorzystują
kolejne dwa wyjścia cyfrowe CPU albo dołączonej płytki sygnałowej. Zwracamy
uwagę na to, że PWM wymaga tylko jednego wyjścia, podczas gdy PTO może
opcjonalnie wykorzystywać dwa wyjścia na kanał. Jeżeli wyjście nie jest potrzebne dla impulsów, to jest dostępne dla innych celów.
Cztery generatory impulsowe mają domyślne przypisania I/O; jednakże, mogą
być skonfigurowane dla każdego wyjścia cyfrowego CPU lub SB. Generatory impulsów na CPU nie mogą być przypisane do modułów rozszerzeń (SM) lub do
rozproszonych I/O.
66
4. Prosty w obsłudze sterownik PLC
Tabela 4.6. Domyślne przypisanie wyjść dla generatorów impulsów
Opis
PTO1
Wejścia/wyjścia wbudowane
Wejścia/wyjścia płytki sygnałowej
PWM1
Wyjścia wbudowane
Wyjścia płytki sygnałowej
PTO2
Wejścia/wyjścia wbudowane
Wejścia/wyjścia płytki sygnałowej
PWM2
Wyjścia wbudowane
Wyjścia płytki sygnałowej
PTO3
Wejścia/wyjścia wbudowane
Wejścia/wyjścia płytki sygnałowej
PWM3
Wyjścia wbudowane
Wyjścia płytki sygnałowej
PTO4
Wejścia/wyjścia wbudowane
Wejścia/wyjścia płytki sygnałowej
PWM4
Wyjścia wbudowane
Wyjścia płytki sygnałowej
Impuls
Kierunek
Q0.0
Q4.0
Q0.1
Q4.1
Q0.0
Q4.0
–
–
Q0.2
Q4.2
Q0.3
Q4.3
Q0.2
Q4.2
–
–
Q0.41
Q4.0
Q0.51
Q4.1
Q0.41
Q4.1
–
Q0.62
Q4.2
Q0.72
Q4.3
Q0.62
Q4.3
–
–
–
1
CPU 1211C nie ma wyjść Q0.4, Q0.5, Q0.6 lub Q0.7. Dlatego wyjścia te nie mogą być
używane w CPU 1211C.
2
CPU 1212C nie ma wyjść Q0.6 lub Q0.7. Dlatego wyjścia te nie mogą być używane
w CPU 1212C.
3
Ta tabela dotyczy funkcji PTO/PWM CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C, oraz CPU
1215C.
67
5
Konfiguracja sterownika
Konfiguracji systemu PLC dokonuje się dodając do projektu CPU i dodatkowe
moduły.
① Moduł komunikacyjny (CM) lub processor komunikacyjny (CP): do 3
modułów, instalowane na pozycjach 101,102 i 103.
② CPU: na pozycji 1.
③ Port ethernetowy CPU.
④ Płytka sygnałowa (SB), płytka komunikacyjna (CB), lub płytka bateryjna
(BB): maksymalnie1 sztuka, instalowana w CPU.
⑤ Moduł rozszerzeń (SM) dla cyfrowych lub analogowych I/O: do 8 modułów,
instalowane na pozycjach 2...9 (CPU 1214C, CPU 1215C, oraz CPU 1217C
obsługują 8 SM, CPU 1212C obsługuje 2 SM, CPU 1211C nie obsługuje
SM).
W celu dokonania konfiguracji urządzenia,
należy dodać urządzenie do projektu:
● W widoku portalu należy wybrać Devices & Networks i kliknąć Add device.
● W widoku projektu należy, pod nazwą
projektu, podwójnie kliknąć Add new
device.
5. Konfiguracja sterownika
5.1.
Rozpoznawanie konfiguracji dla nieokreślonego CPU
Jeśli uzyskano połączenie z CPU, możliwe jest przesłanie konfiguracji tego CPU do programu użytkownika, włączając w to każdy dołączony moduł. Po
stworzeniu nowego projektu należy wybrać opcję
unspecified CPU (Nieokreślone CPU) zamiast wyboru ściśle określonego CPU. Można także ominąć ten
krok w całości wybierając opcję Create a PLC program z zakładki First steps. W tym wypadku STEP 7
automatycznie wybierze opcję nieokreślonego CPU.
Z poziomu edytora programu należy wybrać komendę Hardware detection z menu Online.
Z poziomu edytora konfiguracji należy wybrać opcję wykrywania konfiguracji
podłączonego urządzenia.
Po wybraniu CPU z okna dialogowego należy nacisnąć przycisk Load. STEP 7
prześle sprzętową konfigurację urządzenia z CPU, łącznie z wszelkimi podłączonymi modułami (SM, SB lub CM). Istnieje możliwość konfiguracji parametrów
CPU i podłączonych modułów (strona 72).
69
5. Konfiguracja sterownika
5.2.
Dołączanie modułów
W celu dokonania konfiguracji urządzenia,
należy dodać CPU do projektu. Wybranie
CPU w oknie dialogowym Add a new device powoduje utworzenie wirtualnej listwy
montażowej i dodanie na niej CPU.
Okno Device view konfiguracji sprzętowej i wirtualnej
listwy.
Wybór CPU w oknie Device view powoduje wyświetlenie w oknie inspekcyjnym właściwości CPU. Użyj tych
właściwości do konfiguracji parametrów pracy CPU (strona 72).
Uwaga
CPU nie ma wstępnie ustawionego adresu IP. Użytkownik musi w trakcie konfiguracji CPU ręcznie wpisać adres IP urządzenia. Jeżeli CPU jest połączone z routerem sieciowym, to należy również wpisać adres IP routera. Adres IP zostanie
automatycznie nadany po pierwszym załadowaniu programu do strownika.
70
5. Konfiguracja sterownika
5.3.
Zmiana urządzenia
Można zmienić typ urządzenia – skonfigurowanego CPU lub modułu. W konfiguracji urządzeń, należy kliknąć prawym przyciskiem myszy na urządzenie i z menu
kontekstowego wybrać polecenie Change device (Zmień urządzenie). W oknie
dialogowym należy wybrać CPU lub moduł, który ma być zastąpiony. W oknie
dialogowym Change device (Zmień urządzenie) zostanie wyświetlona informacja
na temat kompatybilności dwóch urządzeń.
Uwaga
Wymiana urządzenia: zastąpienie CPU V3.0 przez CPU V4.0
Można otworzyć projekt programu STEP 7 V12 w programie STEP 7 V13 i zastąpić CPU V3.0 przez CPU V4.0. Nie można zastąpić jednostek CPU, które są
w wersji wcześniejszej niż V3.0. Po zastąpieniu CPU V3.0 przez CPU V4.0, należy rozważyć różnice (strona 336) funkcji i działania pomiędzy dwoma wersjami
oraz czynności, które należy wykonać.
W przypadku projektu zastępowanego CPU w wersji wcześniejszej niż V3.0, najpierw można zaktualizować ten projekt do wersji V3.0, a następnie zaktualizować
projekt z wersji V3.0 do wersji V4.0.
5.4.
Dodawanie modułów do systemu
W celu dołączenia modułów do CPU należy się posłużyć katalogiem sprzętu (hardware catalog):
● Moduły rozszerzeń (SM) pozwalają zwiększyć liczbę cyfrowych lub analogowych punktów I/O. Są dołączane z prawej strony CPU.
● Płytki sygnałowe (SB) pozwalają dodawać do CPU porty I/O. SB jest dołączana od strony frontowej CPU.
● Płytka bateryjna (BB) 1297 zapewnia długotrwałe podtrzymanie pracy zegara czasu rzeczywistego. Płytka bateryjna jest dołączana od strony frontowej
CPU.
● Płytki komunikacyjne (CB) pozwalają dodać do CPU port komunikacyjny (jak
np. RS485). CB jest dołączana od strony frontowej CPU.
● Moduły komunikacyjne (CM) i procesory komunikacyjne (CP) zapewniają dodatkowe porty komunikacyjne, jak np. PROFIBUS lub GPRS. Moduły te podłączane są z lewej strony CPU.
W celu dodania modułu do konfiguracji urządzeń należy wybrać moduł z Hardware
catalog i albo go podwójnie kliknąć, albo przeciągnąć na podświetloną pozycję. Aby
moduły funkcjonowały konieczne jest dodanie modułów do konfiguracji urządzeń
i załadowanie konfiguracji sprzętowej do CPU.
71
5. Konfiguracja sterownika
Tabela 5.1. Dodawanie modułu do projektu
Moduł
SM
Wybór modułu
Instalacja modułu
Rezultat
SB,
BB,
lub CB
CM lub
CP
5.5.
Konfiguracja parametrów pracy CPU i modułów
W celu skonfigurowania parametrów operacyjnych CPU, należy w oknie Device
view wybrać CPU, a następnie zakładkę Properties (właściwości) okna inspekcyjnego.
72
5. Konfiguracja sterownika
Można skonfigurować następujące
właściwości procesora:
● PROFINET interface: Ustawienie
adresu IP CPU i synchronizacji czasu.
● Startup: Ustalanie sposobu działania
CPU po przejściu ze stanu wyłączenia do stanu włączenia.
● Konfiguracja lokalnych (wbudowanych do CPU) cyfrowych i analogowych I/O, szybkich liczników (HSC)
oraz generatorów impulsowych
● System clock: Ustawianie czasu,
strefy czasowej i czasu letniego.
● Ustawianie zabezpieczenia przed odczytem/zapisem oraz hasła dostępu
do CPU.
● Określanie maksymalnego czasu cyklu lub ustalonego minimalnego czasu cyklu i przypisywanie procentowej
części czasu cyklu zadaniom komunikacyjnym.
● Właściwości web serwera.
Czynności wykonywane przez CPU przy przejściu z trybu pracy
STOP do RUN
Zawsze jak tryb pracy zmienia się ze STOP na RUN, CPU kasuje obszar wejściowy obrazu procesu, inicjalizuje obszar wyjściowy obrazu procesu i wykonuje
startowe OB. (Dlatego też dowolna operacja odczytu obszaru wejściowego obrazu procesu wykonana instrukcjami zawartymi w startowym OB da w wyniku same
zera, a nie rzeczywiste stany na wejściach fizycznych). W celu odczytania bieżących stanów wejść fizycznych podczas uruchomienia, należy wykonać odczyt
bezpośredni. Startowe OB i dowolne powiązane FC i FB są wykonywane w następnej kolejności. Jeżeli istnieje więcej niż jeden startowy OB, to wszystkie są
wykonywane zgodnie ze swoimi numerami, przy czym jako pierwszy jest wykonywany OB z najniższym numerem. W trybie STARTUP CPU wykonuje również
następujące zadania:
● Przerwania są ustawiane w kolejce, ale w fazie rozruchowej nie są wykonywane.
● W fazie rozruchowej nie jest monitorowany czas cyklu.
● Podczas startu mogą być wykonywane zmiany konfiguracji modułów HSC
(szybki licznik), PWM (modulator szerokości impulsów) i PtP (komunikacji
punkt-punkt).
● Moduły HSC, PWM i komunikacji PtP mogą pracować tylko w trybie RUN.
73
5. Konfiguracja sterownika
Po zakończeniu startowych OB, CPU przechodzi w tryb RUN i wykonuje zadania
sterowania w ciągłym cyklu programu.
Konfigurowanie sposobu działania CPU w trakcie startu po podłączeniu zasilania
jest dokonywane za pomocą atrybutów CPU.
● W trybie STOP
● W trybie RUN
● W poprzednim trybie (przed wyłączeniem zasilania)
Przed wejściem w tryb RUN, CPU wykonuje gorący restart. W trakcie gorącego restartu kasowane są do wartości domyślnych wszystkie pamięci, które nie
są trwałe, ale zachowywane są bieżące wartości przechowywane w pamięciach
trwałych.
Uwaga
CPU przeprowadza restart po każdym załadowaniu
Przy każdym załadowaniu jakiegokolwiek elementu (takiego jak blok programu,
blok danych lub konfiguracja sprzętowa), CPU przeprowadza restart przy następnym przejściu w tryb RUN. Dodatkowo, w celu wyczyszczenia wejść, inicjalizacji
wyjść i pamięci nietrwałych, restart inicjuje obszar pamięci trwałych.
Po restarcie wywołanym załadowaniem nowego elementu kolejne przejście z trybu STOP do RUN powoduje gorący restart, który nie inicjuje pamięci trwałej.
5.5.1.
Pamięć systemu i zegara jako standardowa funkcjonalność
Bajty „pamięci systemu” i „pamięci zegara” uaktywnia się we właściwościach
CPU. Program użytkownika ma dostęp do pojedynczych bitów tych funkcji za
pomocą ich nazw tagów.
● Użytkownik może przeznaczyć jeden bajt pamięci M na pamięć systemu. Bajt
pamięci systemu zawiera cztery bity, do których ma dostęp program użytkownika za pomocą wymienionych poniżej nazw tagów:
–Bit First scan (nazwa tagu „FirstScan”) jest ustawiony na 1 przez czas trwania pierwszego cyklu programu po zakończeniu rozruchowego OB. (Po wykonaniu pierwszego cyklu programu bit „first scan” jest ustawiany na 0.)
–Bit Diagnostic graph changed (nazwa tagu: „DiagStatusUpdate”) jest ustawiony na 1 przez jeden cykl programu po tym, jak CPU zarejestruje zdarzenie diagnostyczne. Ponieważ procesor nie ustawia bitu diagnostic graph
changed do końca pierwszego wykonania OB cyklu programu, program
użytkownika nie może wykryć, czy doszło do zmiany diagnostyki w trakcie
wykonywania rozruchowego OB, czy w trakcie wykonywania OB cyklu programu.
74
5. Konfiguracja sterownika
–Bit Always 1 (high) (nazwa tagu „AlwaysTRUE”) jest zawsze ustawiony na 1.
–Bit Always 0 (low) (nazwa tagu „AlwaysFALSE”) jest zawsze ustawiony na 0.
● Użytkownik może przeznaczyć jeden bajt pamięci M na pamięć zegara. Każdy
bit bajtu skonfigurowanego jako pamięć zegara generuje ciąg impulsów prostokątnych. Jest dostępnych osiem częstotliwości fali prostokątnej generowanej przez bajt pamięci zegara; od 0,5 Hz (wolno) do 10 Hz (szybko). Użytkownik może wykorzystywać te bity jako bity sterujące, zwłaszcza z instrukcjami
dotyczącymi zboczy, w celu cyklicznego wyzwalania akcji w programie użytkownika.
CPU inicjalizuje te bajty podczas przełączenia z trybu STOP w tryb STARTUP.
Bity pamięci zegara zmieniają swoje stany synchronicznie z sygnałem zegarowym CPU w trybach STARTUP i RUN.
Ostrzeżenie
Zagrożenia wynikające z nadpisania bitów pamięci systemu lub pamięci
zegara
Nadpisanie bitów pamięci systemu lub pamięci zegara może uszkodzić dane
w tych funkcjach i spowodować, że program użytkownika będzie działać nieprawidłowo, co z kolei może doprowadzić do zniszczenia sprzętu i obrażeń
ciała personelu.
Ponieważ zarówno pamięć zegara, jak i pamięć systemu nie są zarezerwowanymi obszarami pamięci M, więc instrukcje i komunikaty mogą wpisywać dane
do tych miejsc i zniszczyć istniejące tam dane.
Aby zapewnić poprawne działanie tych funkcji, należy unikać zapisywania danych do tych miejsc i zawsze instalować wyłącznik bezpieczeństwa procesu
lub maszyny.
Pamięć systemu konfiguruje
jeden bajt, włączając (tj. ustawiając wartość 1) jego bity dla
określonego zdarzenia.
Tab. 5.2. Pamięć systemowa
7
6
Zarezerwowane
Wartość 0
5
4
3
Zawsze
wyłączony
Wartość 0
2
Zawsze
włączony
Wartość 1
1
Diagnostyczny
wskaźnik stanu
• 1: Zmiana
• 0: Nie ma zmiany
0
Wskaźnik pierwszego
cyklu programu
• 1: Pierwszy cykl
programu po
rozruchu
• 0: Nie pierwszy
cykl programu
75
5. Konfiguracja sterownika
Pamięć zegara ma tak skonfigurowany bajt, że pojedyncze bity na przemian włączają się i wyłączają z ustalona
częstotliwością. Każdy bit zegara generuje falę prostokątną na odpowiedniej pozycji
pamięci M. Te bity mogą być
wykorzystane jako bity sterujące, zwłaszcza z instrukcjami
dotyczącymi zboczy, w celu
cyklicznego wyzwalania akcji
w kodzie użytkownika.
Tab. 5.3. Pamięć zegarowa
Numer bitu
Nazwa tagu
Okres [s]
Częstotliwość [Hz]
7
6
5
4
3
2
1
0
2,0
0,5
1,6
0,625
1,0
1
0,8
1,25
0,5
2
0,4
2,5
0,2
5
0,1
10
Ponieważ pamięć zegara działa asynchronicznie w stosunku do cyklu CPU, stan pamięci
zegara może zmieniać się kilka razy w ciągu długiego cyklu.
Konfiguracja pracy modułów I/O oraz modułów komunikacyjnych
W celu skonfigurowania parametrów operacyjnych modułów sygnałowych (SM),
płytek sygnałowych (SB) lub modułów komunikacyjnych (CM), należy w oknie
Device view wybrać moduł, a następnie zakładkę Properties (Właściwości) okna
inspekcyjnego.
Moduły sygnałowe (SM) i płytki sygnałowe (SB)
● Digital I/O: Konfigurowanie indywidualnych wejść,
takich jak wykrywanie zbocza i „pulse catch“ (decyduje o pozostaniu w stanie niskim lub wysokim
na jeden cykl po chwilowym niskim lub wysokim
impulsie). Konfigurowanie wyjść w celu uaktywniania funkcji zachowania lub podstawienia wartości
wyjściowej indywidualnego wyjścia, przy zmianie
trybu z RUN na STOP.
● Analog I/O: Konfigurowanie parametrów indywidualnych wyjść (takich jak
sygnał napięciowy/prądowy, zakres i wygładzenie) i uruchomienie diagnostyki
przekroczenia zakresu od góry i od dołu. Konfigurowanie parametrów indywidualnych wyjść a także uaktywnianie diagnostyki, takiej jak badanie zwarcia
(przy wyjściu napięciowym) lub przekroczenia zakresu.
● Adresowanie I/O: Konfigurowanie adresu początkowego wejść i wyjść modułu.
76
5. Konfiguracja sterownika
Moduły komunikacyjne (CM) i płytki komunikacyjne (CB)
● Port configuration: Konfigurowanie parametrów
komunikacyjnych, takich jak szybkość transmisji,
parzystość, bity danych i czas oczekiwania.
● Transmit and receive message: konfigurowanie opcji związanych z nadawaniem i odbieraniem danych (takich jak parametry początku wiadomości i końca wiadomości).
Wszystkie opisane tutaj parametry konfiguracyjne mogą być zmieniane również
w programie użytkownika.
5.6.
Konfiguracja adresu IP dla CPU
Ponieważ CPU nie ma wstępnie ustawionego adresu IP, to użytkownik musi
w trakcie konfiguracji CPU ręcznie wpisać ten adres.
● Każde urządzenie znajdujące się w sieci PROFINET ma nadany przez producenta adres MAC (Media Access Control) pozwalający je identyfikować. Każde urządzenie musi również mieć adres protokołu internetowego (IP).
● Podsieć (subnet) tworzą logicznie pogrupowane urządzenia podłączone do
sieci. Maska (mask), zwana również maską podsieci lub maską sieci, określa
granice IP podsieci. Jedyne połączenie pomiędzy różnymi podsieciami możliwe jest poprzez router. Routery są łączami pomiędzy sieciami lokalnymi LAN.
Podczas odbierania i wysyłania pakietów danych routery posługują się adresami IP.
Przed załadowaniem adresu IP do CPU należy upewnić się, czy adres IP dla
CPU jest kompatybilny z tym wpisanym do urządzenia programującego.
W celu nadania adresu IP można użyć STEP 7 i postępować zgodnie z następująca procedurą:
1. Rozwinąć folder Online access w drzewie projektu, aby wyświetlić sieci użytkownika.
2. Wybrać sieć, w której znajduje się sterownik.
3. Kliknąć PPM na wybranej sieci dla wyświetlenia menu kontekstowego.
4. Wybrać komendę Properties.
Uwaga
Adres IP dla fizycznego CPU musi odpowiadać adresowi IP i masce podsieci urządzenia programującego. Należy skonsultować się z specjalistą ds. sieci
w celu wybrania odpowiedniego adresu IP i maski podsieci dla danego CPU.
77
5. Konfiguracja sterownika
Okno Properties wyświetla ustawienia urządzenia
programującego.
Po ustaleniu adresu IP i maski
podsieci należy wpisać go dla
CPU i dla routera (jeśli jest). Więcej informacji znajduje się w S71200 System Manual.
Po skończeniu konfiguracji należy załadować projekt do CPU.
Adresy IP dla CPU i dla
routera (jeśli jest) są skonfigurowane po załadowaniu projektu
5.7.
Ochrona dostępu do CPU i kodu programu
CPU zapewnia 4-poziomową ochronę przed niepowołanym dostępem do pewnych funkcji. Użytkownik podczas konfigurowania poziomu bezpieczeństwa i hasła CPU, ogranicza funkcje i obszary pamięci, do których można mieć dostęp bez
podania hasła.
Na każdym poziomie zabezpieczenia można ustalić funkcje, które są dostępne
bez podania hasła. Warunkami domyślnymi jest brak ograniczeń i zabezpieczenia
78
5. Konfiguracja sterownika
hasłem dostępu do CPU. Aby wprowadzić zabezpieczenia należy skonfigurować
własności CPU i zdefiniować hasło.
Wprowadzenie hasła przez sieć nie zagraża ochronie CPU hasłem. Ochrona hasłem nie obejmuje wykonywanie instrukcji programu użytkownika oraz funkcje komunikacyjne. Wprowadzenie poprawnego hasła umożliwia dostęp do wszystkich
funkcji na danym poziomie.
Komunikacja PLC-PLC (za pomocą instrukcji komunikacyjnych w bloku kodu) nie
jest ograniczona przez poziom zabezpieczenia CPU. Nie jest również ograniczona funkcjonalność HMI.
Tabela 5.4. Poziomy zabezpieczeń CPU
Poziom
bezpieczeństwa
Pełen dostęp (brak
zabezpiecznia)
Dostęp do odczytu
Dostęp do HMI
Brak dostępu (pełne
zabezpieczenie)
Ograniczenia dostępu
Bez podania hasła dozwolony jest pełen dostęp.
Bez podania hasła dozwolony dostęp do HMI oraz komunikacja
PLC-PLC.
Hasło jest wymagane dla modyfikacji (zapisu do) CPU i zmiany
trybu pracy CPU (RUN/STOP).
Bez podania hasła dozwolony jest dostęp do HMI oraz pełna
komunikacja PLC-PLC.
Hasło jest wymagane dla odczytu danych z CPU, modyfikacji
(zapisu do) CPU i zmiany trybu pracy CPU (RUN/STOP).
Bez podania hasła nie ma dostępu.
Hasło jest wymagane dla dostępu do HMI, odczytu danych z
CPU, modyfikacji (zapisu do) CPU i zmiany trybu pracy CPU
(RUN/STOP).
Podczas wpisywania hasła jest rozróżniana wielkość liter. Aby skonfigurować hasło należy wykonać następujące kroki:
1.W oknie Device configuration
należy wybrać CPU.
2. W oknie Inspector należy wybrać zakładkę Properties.
3. Wybrać właściwość Protection,
aby skonfigurować poziom zabezpieczeń i wprowadzić hasło.
Po załadowaniu tej konfiguracji do CPU, użytkownik uzyskuje dostęp do HMI
i może mieć dostęp do funkcji HMI bez podania hasła. Dla odczytu danych, użytkownik musi wprowadzić skonfigurowane hasło dla poziomu dostępu Read Access (Dostęp do odczytu) lub hasło dla poziomu dostępu Full access (no protection) (Pełen dostęp (brak zabezpieczenia)). Dla zapisu danych, użytkownik musi
wprowadzić skonfigurowane hasło dla poziomu dostępu Full access (no protection) (Pełen dostęp (brak zabezpieczenia)).
79
5. Konfiguracja sterownika
Ostrzeżenie
Nieautoryzowany dostęp do zabezpieczonego CPU
Użytkownicy z uprawnieniami pełnego dostępu do CPU mają uprawnienia do
odczytu i zapisu zmiennych PLC. Niezależnie od poziomu dostępu do CPU,
użytkownicy web serwera mogą mieć uprawnienia do odczytu i zapisu zmiennych PLC. Nieautoryzowany dostęp do CPU lub zmiana wartości zmiennych
PLC na nieprawidłowe może zakłócić działanie procesu, i może spowodować
śmierć, poważne obrażenia ciała i/lub uszkodzenie mienia.
Autoryzowani użytkownicy mogą wykonywać zmiany w trybie pracy, wprowadzać zapisy do danych PLC i aktualizować firmware. Firma Siemens zaleca
przestrzegać następujących zasad bezpieczeństwa:
● Zabezpieczyć poziomy dostępu do CPU oraz identyfikatory ID użytkowników web serwera za pomocą silnych haseł. Silne hasła, czyli trudne do
odgadnięcia przez inne osoby, składają się z co najmniej ośmiu znaków,
w tym pomieszane litery, cyfry i znaki specjalne nie tworzące słów, które można znaleźć w słowniku, ani nazw i identyfikatorów, które mogą być
uzyskane z informacji osobistych. Hasła należy utrzymywać w tajemnicy
i często je zmieniać.
● Umożliwić dostęp do web serwera tylko za pośrednictwem protokołu
HTTPS.
● Nie rozszerzać domyślnych, minimalnych uprawnień użytkownika Everybody (Każdy) web serwera.
● Wykonywać testy na występowanie błędów oraz sprawdzać poprawność
zakresów wartości dla zmiennych w programie, ponieważ użytkownicy
stron internetowych mogą zmienić wartości zmiennych PLC na niepoprawne.
Mechanizmy połączeń
Aby uzyskać dostęp do zdalnych partnerów połączenia za pomocą instrukcji
PUT/GET, użytkownik musi mieć uprawnienia.
Domyślnie opcja Permit access with PUT/GET communication (Pozwolenie na
dostęp do komunikacji za pomocą instrukcji PUT/GET) jest wyłączona. W tym
przypadku, dostęp do odczytu i zapisu danych CPU jest możliwy tylko dla połączeń komunikacyjnych, które wymagają konfiguracji lub programowania, zarówno
lokalnego (Local) CPU, jak i partnerskiego (Partner) CPU. Dostęp, na przykład,
za pomocą instrukcji BSEND/BRCV jest możliwy.
Połączenia, w których lokalny CPU jest tylko serwerem (co oznacza, że dla lokalnego CPU nie ma możliwości konfiguracji/programowania komunikacji z partnerem komunikacyjnym), nie są możliwe podczas pracy CPU. Dotyczy to na przykład:
● dostępu za pomocą instrukcji PUT/GET, FETCH/WRITE lub FTP poprzez moduły komunikacyjne,
● dostępu za pomocą instrukcji PUT/GET z innych jednostek CPU S7,
● dostępu do HMI poprzez komunikację za pomocą instrukcji PUT/GET.
80
5. Konfiguracja sterownika
Aby umożliwić dostęp do danych CPU od strony klienta i tym samym nie ograniczać usług komunikacyjnych CPU, należy wykonać następujące kroki:
1. Skonfigurować poziom zabezpieczenia dostępu tak, aby był inny niż No access (complete protection) (Brak dostępu (pełne zabezpieczenie)),
2. Zaznaczyć pole wyboru Permit access with PUT/GET communication (Pozwolenie na dostęp do komunikacji za pomocą instrukcji PUT/GET).
Po załadowaniu tej konfiguracji do CPU, CPU umożliwia komunikację ze zdalnymi partnerami za pomocą instrukcji PUT/GET.
5.7.1.
Zabezpieczenie „know-how”
Możliwość zabezpieczenia wiedzy przed skopiowaniem pozwala użytkownikowi
ograniczyć nieautoryzowany dostęp do jednego lub wielu bloków kodu (OB, FB
lub FC) lub bloków danych (DB) w swoim programie. W celu ograniczenia dostępu do bloku kodu użytkownik ustala hasło. Ochrona hasłem zabezpiecza przed
nieautoryzowanym odczytem lub modyfikowaniem bloku kodu. Bez podania hasła
można odczytać wyłącznie następujące informacje dotyczące bloku kodu:
● Nazwę bloku, komentarz i właściwości bloku.
● Parametry transferowe (IN, OUT, IN_OUT, Return).
● Strukturę wywołującą program.
● Globalne zmienne w odsyłaczach (bez informacji gdzie są używane); zmienne
lokalne są ukryte.
Jeśli blok został zabezpieczony przed niepowołanym dostępem („know-how” protection), to zawartość bloku można odczytać tylko po podaniu hasła.
Należy użyć zakładki Properties dla skonfigurowania ochrony „know-how” danego
bloku. Po otwarciu bloku należy wybrać pole Protection we właściwościach.
81
5. Konfiguracja sterownika
1. Naciśnij przycisk Protection we
właściwościach bloku kodu, aby
uzyskać dostęp do okna dialogowego Know-how protection.
2. Naciśnij przycisk Define w celu
wprowadzenia hasła.
Po wprowadzeniu i potwierdzeniu
hasła naciśnij OK.
5.7.2.
Zabezpieczenie przed kopiowaniem
Dodatkowe zabezpieczenia umożliwiają powiązanie bloków programu z określonym CPU lub kartą pamięci. Ta możliwość jest szczególnie użyteczna w ochronie
własności intelektualnej użytkownika. Po związaniu bloku programu z określonym
urządzeniem, możliwe jest jego uruchomienie tylko na określonym urządzeniu lub
karcie pamięci. Pozwala to na elektroniczną dystrybucje programu lub bloku kodu
(przez Internet lub e-mail) lub też poprzez przesłanie karty pamięci. Zabezpieczenie przed kopiowaniem jest dostępne dla bloków organizacyjnych (OB), bloków
funkcyjnych (FB), and funkcji (FC).
Należy użyć zakładki Properties w bloku kodu, aby powiązać ten blok z określonym CPU lub karta pamięci.
1. Po otwarciu bloku kodu wybierz Protection.
82
5. Konfiguracja sterownika
2. Z listy rozwijalnej pod zakładką Copy protection wybierz opcje powiązania
kodu z kartą pamięci lub określonym CPU.
3. Wybierz rodzaj zabezpieczenia przed kopiowaniem i wprowadź numer seryjny dla karty pamięci lub CPU.
Uwaga
W numerze seryjnym ważna jest wielkość liter!
83
6
Koncepcja programowania
6.1.
Projektowanie programu użytkownika
Podczas tworzenia programu użytkownika dla sterownika S7-1200 używa się instrukcji zamieszczanych w blokach kodu (OB., FB lub FC).
Wybór typu struktury programu użytkownika
W oparciu o wymagania aplikacji użytkownik podczas tworzenia swojego programu może wybrać dla niego strukturę liniową lub modułową.
● Program liniowy wykonuje wszystkie instrukcje zadania automatyzacji po kolei
– jedną po drugiej. Zwykle, program liniowy umieszcza wszystkie instrukcje
w OB przeznaczonym do cyklicznego wykonywania (OB 1).
● Program modułowy wywołuje określone bloki kodu do wykonania specyficznych zadań. W celu stworzenia struktury modularnej, użytkownik musi podzielić złożone zadania automatyzacji na mniejsze podzadania odpowiadające
funkcjom procesu. Każdy blok kodu zapewnia segment programu dla wykonania podzadania. Użytkownik określa strukturę programu poprzez wywoływanie
jednego bloku kodu z innego bloku.
Struktura liniowa:
2%
Struktura modularna:
2%
)%
)&
Poprzez utworzenie FB i FC służących do wykonywania ogólnych zadań użytkownik stwarza modularne bloki kodu. Jeżeli inne bloki kodu mogą wywoływać
te moduły przewidziane do wielokrotnego użycia, to charakter programu staje się
strukturalny. Bloki wywołujące przekazują do bloków wywoływanych parametry
związane z określonymi urządzeniami. Kiedy blok kodu wywoła inny blok kodu,
wtedy CPU wykonuje program zawarty w bloku wywołanym. Po zakończeniu wykonania programu bloku wywołanego, CPU powraca do wykonywania programu
bloku wywołującego. Wykonywanie programu jest kontynuowane od instrukcji następującej po tej instrukcji przy wykonywaniu której nastąpiło wywołanie bloku.
OB może zostać także wykorzystany do obsługi zdarzenia przerwania. Jeśli zajdzie takie zdarzenie, to CPU przerywa cykl programu użytkownika i wywołuje OB
skonfigurowany do obsługi tego zdarzenia. Po zakończeniu działania przez OB
obsługujący przerwanie, CPU podejmuje wykonywanie programu użytkownika od
miejsca, w którym wystąpiło przerwanie.
6. Koncepcja programowania
࿆
2%)%)&
A Blok wywołujący (lub blok przerwania)
࿇
2%)%)&
B Blok wywoływany FB lub BC (lub blok
przerwania OB)
ི
཰
① Wykonywanie programu
② Instrukcja (lub zdarzenie przerwania) wy-
ཱ
wołująca inny blok
③ Wykonywanie programu
ཱི
④ Zakończenie bloku (powrót do bloku wywołującego)
W celu uzyskania modularnej struktury programu, wywołania bloków mogą być
zagnieżdżone. W zamieszczonym przykładzie głębokość zagnieżdżenia wynosi
3: cykliczny OB plus 3 warstwy wywołań bloków kodu.
཰
2%
① Start cyklu
② Głębokość
ཱ
)%
zagnieżdżenia
)&
'%
)%
'%
)&
)%
)&
'%
'%
Poprzez stworzenie ogólnego bloku kodu, który może być wykorzystywany w programie użytkownika można uprościć projektowanie i implementację programu
użytkownika.
● Do wykonywani standardowych zadań, takich jak sterowanie pompami lub silnikami można stworzyć bloki kodu wielokrotnego użytku. Te ogólne bloki kodu
można przechowywać w bibliotece z możliwością wykorzystania w różnych
aplikacjach lub rozwiązaniach.
● Jeżeli program użytkownika ma strukturę modularną zgodną z zadaniami
funkcjonalnymi, to realizacja programu użytkownika jest łatwiejsza do zrozumienia i zarządzania. Składniki modularne nie tylko pomagają standaryzować
konstrukcję programu, ale również sprawiają, że wprowadzanie uaktualnień
i modyfikacji kodu programu jest łatwiejsze i szybsze.
● Tworzenie składników modularnych upraszcza debugowanie programu. Jeżeli
cały program ma strukturę złożoną ze zbioru modułów programowych, to funkcjonalność każdego bloku kodu można testować zaraz po jego opracowaniu.
● Tworzenie składników modułowych powiązanych z określonymi zadaniami
funkcyjnymi upraszcza i przyspiesza wdrażanie całej aplikacji.
85
6. Koncepcja programowania
6.1.1.
Użycie bloków OB do organizacji programu użytkownika
Bloki organizacyjne wprowadzają w programie pewną strukturę. Służą jako interfejs między systemem operacyjnym i programem użytkownika. OB są sterowane zdarzeniami. Zdarzenie, takie jak przerwanie diagnostyczne lub interwału
czasowego, powoduje, że CPU wykonuje OB. Niektóre OB mają predefiniowane
zdarzenia startowe i działanie.
Cykliczny OB zawiera główny program. Użytkownik może włączyć więcej niż jeden cykliczny OB w swój program użytkownika. W trybie RUN, cykliczne OB działają z najniższym priorytetem i mogą być przerwane przez wszystkie inne typy
programów. Rozruchowy OB nie przerywa działania cyklicznego OB, ponieważ
CPU wykonuje rozruchowy OB przed wejściem do trybu RUN.
Po zakończeniu wykonywania cyklicznego OB, CPU natychmiast zaczyna ponownie wykonywać cykliczny OB. To działanie cykliczne jest normalnym sposobem pracy sterowników PLC. W wielu aplikacjach cały program użytkownika jest
zlokalizowany w jednym cyklicznym OB.
Użytkownik może utworzyć inne OB przewidziane do wykonywania specyficznych
zadań, takich jak obsługa przerwań i błędów lub wykonywanie określonego kodu programu w stałych odstępach czasu. Te OB przerwają wykonywanie cyklicznych OB.
W celu utworzenia nowego OB w programie użytkownika należy skorzystać
z okna dialogowego Add new block.
Obsługa przerwania jest
zawsze sterowana zdarzeniami. Jeśli zajdzie takie
zdarzenie, to CPU przerywa wykonywanie programu
użytkownika i wywołuje OB
skonfigurowany do obsługi
tego zdarzenia. Po zakończeniu działania przez OB
obsługujący
przerwanie,
CPU podejmuje wykonywanie programu użytkownika
od miejsca, w którym wystąpiło przerwanie.
CPU określa kolejność obsługi przerwań na podstawie priorytetu. Można przypisać wiele przerwań do tej samej klasy priorytetu. Więcej informacji można znaleźć
w częściach opisu bloków organizacyjnych (strona 53) i wykonywania programu
użytkownika (strona 52).
86
6. Koncepcja programowania
Tworzenie dodatkowych bloków OB
Użytkownik może utworzyć wiele OB do wykorzystania w swoim programie, nawet w OB cyklicznym i rozruchowym. W celu utworzenia nowego OB należy skorzystać z okna dialogowego „Add new block” i wprowadzić nazwę OB.
Jeśli w programie użytkownika zostanie utworzonych wiele cyklicznych OB, to
CPU wykonuje wszystkie cykliczne OB w kolejności zgodnej z ich numerami, począwszy od OB o najmniejszym numerze (takiego jak OB 1). Na przykład: po
zakończeniu pierwszego cyklicznego OB (takiego jak OB 1), CPU wykonuje cykliczny OB o kolejnym wyższym numerze.
Konfiguracja właściwości OB
Można modyfikować właściwości OB.
Na przykład, można skonfigurować numer OB lub język programowania.
Uwaga
Należy pamiętać, że do OB można przypisać numer partycji obrazu procesu, jak
PIP0, PIP1, PIP2, PIP3 lub PIP4. Jeśli zostanie wprowadzony numer partycji
obrazu procesu, to CPU utworzy partycję obrazu procesu. Więcej informacji na
temat partycji obrazu procesu znajduje się w części „Wykonanie programu użytkownika” (strona 52).
6.1.2.
FB i FC upraszczają programowanie zadań modularnych
Funkcja (FC) działa jak podprogram. FC to blok kodu, który zazwyczaj wykonuje określone działania na zbiorze wartości wejściowych. FC przechowuje wyniki operacji w komórkach pamięci i stosuje się do wykonywania następujących
zadań:
•
Standardowych i powtarzalnych działań, jak na przykład obliczeń arytmetycznych.
•
Zadania funkcyjne, takie jak indywidualne sterowanie za pomocą działań logicznych.
FC może być wywoływana wielokrotnie w różnych miejscach programu. Ta możliwość wielokrotnego użycia FC upraszcza programowanie często występujących
zadań.
87
6. Koncepcja programowania
Przeciwnie niż blok funkcji (FB), FC nie jest skojarzona z żadnym blokiem danych instance (DB). Dla danych tymczasowych (obszar pamięci L) występujących podczas przeprowadzania obliczeń, FC wykorzystuje lokalny stos danych.
Dane tymczasowe nie są zapamiętywane. W celu zapamiętania danych należy
przypisać wartości wyjściowej miejsce w pamięci, na przykład w pamięci M lub
w globalnym DB.
Blok funkcji (FB) działa jak podprogram z pamięcią. Jego wywołanie może
być programowane za pomocą parametrów bloku. FB przechowuje wejściowe
(IN), wyjściowe (OUT) i wejściowo/wyjściowe parametry w zmiennej pamięci zlokalizowanej w bloku danych (DB) lub instancji DB. Instancja DB zapewnia blok
pamięci skojarzonej z „wywołaniem” FB i przechowuje dane po zakończeniu działania FB.
FB są zwykle używane do sterowania działaniem zadań lub urządzeń, które nie
kończą swojej pracy w jednym cyklu programu. W celu przechowywania parametrów operacyjnych w taki sposób, by były szybko dostępne w kolejnych cyklach
programu, każda FB w programie użytkownika ma jedną lub więcej instancji DB.
Kiedy FB jest wywoływana, wtedy również jest otwierany DB przechowujący parametry bloku i statyczne dane lokalne dla danego wywołania lub instancji FB.
Instancja DB pamięta te wartości po zakończeniu działania FB.
Użytkownik może nadać wartości początkowe parametrom interfejsu FB. Te wartości zostaną przeniesione do skojarzonej instancji DB. Jeśli parametrom nie zostaną nadane wartości, to będą wykorzystane wartości pamiętane w instancji DB.
W niektórych przypadkach istnieje konieczność nadania parametrów początkowych.
Można skojarzyć różne bloki danych instancji DB z różnymi wywołaniami FB.
Bloki DB pozwalają na użycie tego samego FB do sterowania wielu urządzeń.
Tworzenie struktury programu polega na tym, że jeden blok kodu wywołuje inny
FB oraz instancję DB. CPU wykonuje wówczas program zawarty w FB i zapamiętuje parametry bloku oraz statyczne dane lokalne w danej instancji DB. Gdy
wykonanie FB jest zakończone, wtedy CPU powraca do bloku kodu, z którego FB
został wywołany. Instancja DB zachowuje wartości wpisane podczas tego wykonania FB. Projektując FB do wykonywania ogólnych zadań sterowania, użytkownik może wykorzystać ten FB z wieloma urządzeniami wybierając różne instancje
DB do różnych wywołań FB.
Na poniższym rysunku przedstawiono jeden OB, który trzykrotnie wywołuje jeden
FB, za każdym razem z innym blokiem danych. Ta struktura pozwala wykorzystać jeden ogólny FB do sterowania kilku podobnych urządzeń, takich jak silniki,
poprzez przypisanie FB w każdym wywołaniu różnych instancji bloku danych DB
dla różnych urządzeń.
88
6. Koncepcja programowania
'%
2%
)%
)%'%
'%
)%'%
)%'%
'%
Każda instancja DB przechowuje dane (jak szybkość, czas rozpędzania i całkowity czas pracy) dla indywidualnego urządzenia. W podanym przykładzie FB 22
steruje trzema oddzielnymi urządzeniami, przy czym DB 201 pamięta dane dla
pierwszego, DB 202 dla drugiego, a DB 203 dla trzeciego urządzenia.
6.1.3.
Bloki danych (DB) ułatwiają przechowywanie danych
programu
Bloki danych (DB) są umieszczane w programie użytkownika po to, by przechowywały dane dla bloków kodu. Wszystkie bloki kodu w programie użytkownika
maja dostęp do globalnego DB, ale poszczególne instancje DB przechowują
dane dla określonych bloków funkcji (FB).
Program użytkownika może przechowywać dane w specjalizowanych obszarach
pamięci CPU, przeznaczonych dla wejścia (I), wyjścia (Q) i pamięci bitowej (M).
Ponadto użytkownik może wykorzystywać bloki danych (DB) dla uzyskania szybkiego dostępu do danych przechowywanych w samym programie. Użytkownik
może nadać DB status „tylko do odczytu”.
Dane pamiętane w DB nie są usuwane po zamknięciu bloku danych lub po zakończeniu wykonywania korzystającego z nich bloku kodu. Są dwa typy DB:
● Globalny DB przechowuje dane dla bloków kodu programu użytkownika. Dostęp do danych zawartych w globalnym DB ma dowolny OB, FB i FC.
● Instancja DB przechowuje dane dla określonych FB. Struktura danych w instancji DB odzwierciedla parametry (wejściowe, wyjściowe i wejściowo/wyjściowe) oraz dane statyczne FB. Pamięć Temp FB nie jest przechowywana
w instancji DB.
Mimo, że instancja DB przechowuje dane dla konkretnego FB, to dostęp do tych
danych ma dowolny blok kodu.
89
6. Koncepcja programowania
6.1.4.
Tworzenie bloków kodu do wielokrotnego wykorzystania
W celu utworzenia OB, FB, FC
i globalnego DB, należy w Project
navigator wybrać okno dialogowe
Add new block z menu Program
blocks.
Po utworzeniu bloku kodu, należy
wybrać język programowania dla
tego bloku. Dla DB nie wybiera się
języka programowania ponieważ
ten blok przechowuje tylko dane.
Wybierając opcję Add new and
open (domyślna) otwierasz blok
kodu w widoku projektu.
Obiekty do ponownego użycia można przechowywać w bibliotekach. W każdym
projekcie jest biblioteka projektu, która jest związana z projektem. Oprócz biblioteki projektu, można utworzyć dowolną liczbę bibliotek globalnych, które można
wykorzystywać w innych projektach. Elementy biblioteki mogą być kopiowane
i przenoszone z jednej biblioteki do drugiej, ponieważ biblioteki są ze sobą kompatybilne.
Biblioteki służą, na przykład, do tworzenia szablonów dla bloków kodu, które
najpierw są wklejane do biblioteki projektu, a następnie dalej tam rozwijane. Na
koniec, można kopiować bloki kodu z biblioteki projektu do biblioteki globalnej.
Biblioteka globalna jest dostępna dla innych kolegów pracujących nad projektem.
Oni mogą używać bloki kodu i w razie potrzeby dostosowywać je do indywidualnych wymagań.
Szczegółowe informacje na temat funkcjonowania bibliotek, można znaleźć w opisach bibliotek w pomocy online programu STEP 7.
6.1.5.
Wywoływanie bloku kodu z innego bloku kodu
Użytkownik może użyć każdego bloku kodu
(OB, FB, lub FC), żeby wywołać z niego blok
FB lub FC w CPU.
1. Otwórz blok kodu, który będzie wywoływał inny blok kodu.
2. W drzewie projektu zaznacz blok kodu, który ma zostać wywołany.
3. Przeciągnij blok do wybranej sieci, aby utworzyć wywołanie do bloku kodu.
90
6. Koncepcja programowania
Uwaga
OB nie może zostać wywołane przez program użytkownika, ponieważ OB jest
sterowane zdarzeniami (strona 53). CPU rozpoczyna wykonanie OB w odpowiedzi na zdarzenie.
6.2.
Języki programowania
STEP 7 umożliwia korzystanie z następujących standardów języków programowania:
•
LAD jest graficznym językiem programowania. Reprezentacja jest oparta na
schematach obwodów.
•
FBD (Function Block Diagram) jest językiem programowania, w którym reprezentacja logiki jest w nim oparta na graficznych symbolach logicznych stosowanych w algebrze Boole’a.
● SCL (Structured Control Language) jest językiem programowania wysokiego
poziomu bazującym na tekście strukturalnym.
Podczas tworzenia bloku kodu zostaje wybrany język programowania, który będzie używany przez ten blok. Program użytkownika może korzystać z kodu stworzonego w dowolnym lub we wszystkich językach programowania.
6.2.1.
Język drabinkowy (LAD)
Elementy obwodu, takie jak styki normalnie zwarte lub normalnie rozwarte i cewki, są ze sobą łączone w celu utworzenia sieci.
W celu zaprojektowania logiki dla złożonych operacji, na schemacie można
umieszczać gałęzie dla utworzenia logiki obwodów równoległych. Gałęzie równoległe są na początku rozwarte lub bezpośrednio łączone do szyny zasilania. Od
strony końcowej gałęzi występują połączenia zakańczające.
LAD umożliwia stosowanie instrukcji dla różnych funkcji, takich jak arytmetyczne,
czasowe, zliczające oraz związane z napędami.
STEP 7 nie ma ograniczenia co do liczby instrukcji (wierszy i kolumn) w sieci
programowanej w LAD.
Uwaga
Każda sieć LAD musi kończyć się cewką lub instrukcją.
91
6. Koncepcja programowania
Podczas tworzenia schematu LAD, należy kierować się następującymi zasadami:
● Nie wolno tworzyć gałęzi, w której może nastąpić przepływ mocy w odwrotnym kierunku.
$
%
(
)
&
+
'
=
*
● Nie wolno tworzyć gałęzi, która mogłaby spowodować zwarcie.
$
6.2.2.
%
&
=
Język programowania Function Block Diagram (FBD)
Podobnie jak LAD, również FBD jest graficznym językiem programowania. Reprezentacja logiki jest w nim oparta na graficznych symbolach logicznych stosowanych w algebrze Boole’a.
W celu stworzenia logiki złożonych operacji wystarczy połączyć symbole logiczne równoległymi gałęziami.
Działania arytmetyczne i inne złożone funkcje mogą być reprezentowane bezpośrednio razem z symbolami logicznymi.
STEP 7 nie ma ograniczenia co do ilości instrukcji (wierszy i kolumn) w sieci
programowanej w FBD.
6.2.3.
Język SCL
Język wysokiego poziomu SCL (Structured Control Language), bazujący na języku programowania PASCAL, jest używany do tworzenia programów dla jednostek
CPU z rodziny SIMATIC S7. SCL obsługuje blokową strukturę programu STEP 7.
Możliwe jest także łączenie bloków programowych napisanych w języku SCL
z blokami programowymi napisanymi w językach LAD oraz FBD.
Instrukcje SCL wykorzystują standardowe operatory programowe, takie jak operator przypisania (:=), czy operatory arytmetyczne (+ dla dodawania, – dla odejmowania, * dla mnożenia oraz / dla dzielenia). SCL używa również standardowe
w języku PASCAL, instrukcje sterujące wykonywaniem programu, takie jak IF-THEN-ELSE, CASE, REPEAT-UNTIL, GOTO oraz RETURN. Można użyć dowolnej referencji języka PASCAL dla elementów składniowych języka programowania
92
6. Koncepcja programowania
SCL. Wiele innych instrukcji SCL, jak te związane z obsługą timerów i liczników,
ma swoje odpowiedniki w językach LAD i FBD.
Ponieważ język SCL, podobnie jak Pascal, zapewnia struktury sterowania do warunkowego wykonywania bloków kodu, wykonywania pętli programowych i zagnieżdżania instrukcji, realizacja złożonych algorytmów w języku SCL może być
łatwiejsza niż za pomocą języków LAD lub FBD.
W poniższych przykładach pokazano różne wyrażenia dla różnych zastosowań:
"C" := #A+#B;
Przypisuje sumę dwóch zmiennych
lokalnych do tagu
"Data_block_1".Tag := #A;
Przypisanie do tagu bloku danych
"C" := SQRT (SQR (#A) + SQR (#B));
Parametry instrukcji SQRT
IF #A > #B THEN "C" := #A;
Warunek instrukcji IF-THEN
Jako język programowania wysokiego poziomu, SCL do podstawowych zadań
wykorzystuje standardowe instrukcje:
● Instrukcja przypisania: :=
● Operatory arytmetyczne: +, –, *, and /
● Adresowanie zmiennych globalnych (tagów): "<nazwa tagu>" (nazwa tagu lub
nazwa bloku danych ujęte w podwójny cudzysłów
● Adresowanie zmiennych lokalnych: #<nazwa zmiennej> (nazwa zmiennej poprzedzona symbolem „#”)
● Adresowanie bezwzględne: %<adres bezwzględny>, na przykład %I0.0 lub
%MW10
Operatory arytmetyczne mogą przetwarzać różne typy danych liczbowych. Typ
danych wyniku zależy od typu danych argumentów najbardziej znaczących. Na
przykład, operacja mnożenia argumentu typu INT przez argument typu REAL
daje w wyniku wartość typu REAL.
6.2.4.
Edytor programów SCL
Można wyznaczyć dowolny typ bloku (OB, FB, lub FC), który będzie korzystał
z języka programowania SCL, podczas tworzenia bloku. Program STEP 7 dostarcza edytor programów SCL zawierający następujące elementy:
● sekcję interfejsu do definiowania parametrów bloku kodu,
● sekcję kodu dla kodu programu,
● drzewo instrukcji zawierające instrukcje SCL obsługiwane przez CPU.
Kod SCL określonych instrukcji wprowadza się bezpośrednio w sekcji kodu. Edytor zawiera przyciski typowych konstrukcji kodu i komentarzy. W przypadku złożonych instrukcji, można przeciągać instrukcje SCL z drzewa instrukcji do kodu
programu w sekcji kodu. Można również utworzyć kod programu w języku SCL
za pomocą dowolnego edytora tekstu, a następnie zaimportować go do pakietu
STEP 7.
93
6. Koncepcja programowania
W sekcji interfejsu bloku kodu SCL można zadeklarować następujące typy parametrów:
● Input, Output, InOut oraz Ret_Val: Te parametry określają tagi wejściowe, tagi
wyjściowe, a także wartość zwracaną przez blok kodu. Nazwa tagu, którą
użytkownik tutaj wprowadza, jest używana lokalnie podczas wykonywania bloku kodu. Zazwyczaj nie używa się globalnej nazwy tagu w tablicy tagów.
● Static (tylko w FB; ilustracja powyżej dotyczy FC): Blok kodu używa tagów
statycznych do przechowywania pośrednich wyników statycznych w bloku danych instancji. Blok przechowuje dane statyczne do czasu ich nadpisania, co
może się zdarzyć po kilku cyklach programu. Nazwy bloków, które ten blok
wywołuje jako bloki wielu instancji, są również przechowywane w statycznych
danych lokalnych.
● Temp: Te parametry są tymczasowymi tagami, które są używane podczas wykonywania bloku kodu.
Jeśli blok kodu SCL jest wywoływany z innego bloku kodu, to parametry bloku
kodu SCL są pokazywane jako wejściowe lub wyjściowe.
W tym przykładzie, tagi „Start” oraz „On” (z tablicy tagów projektu) odpowiadają
tagom „StartStopSwitch” oraz „RunYesNo” w tabeli deklaracji programu SCL.
94
6. Koncepcja programowania
6.3.
Instrukcje programowania
6.3.1.
Podstawowe instrukcje
Instrukcje logiki bitowej
Podstawowymi elementami instrukcji logicznych są styki i cewki. Styki odczytują
stan bitu, a cewki nadpisują stan operacji do bitu.
Styki testują stan logiczny przypisanego bitu. Styki są zwarte
dla 1 i rozwarte dla 0.
Stan cewek jest zgodny z przetworzona logiką układu.
Jeśli cewka o tym samym adresie jest użyta w więcej niż jednym miejscu programu, to podczas odświeżania fizycznych wyjść zostanie ustawiony stan odpowiadający stanowi ostatniej cewki.
Styki normalnie
rozwarte
Styki normalnie
zwarte
Styki normalnie rozwarte (normally open) są
zwarte (ON) wtedy, kiedy wartość przypisanego bitu jest równa 1.
Styki normalnie zwarte (normally closed) są
zwarte (ON) wtedy, kiedy wartość przypisanego bitu jest równa 0.
Podstawowymi elementami operacji logicznych są bramki AND i OR. Styki połączone szeregowo realizują sieć logiczną opartą na AND, natomiast równoległe
połączenie styków tworzy sieć OR.
Styki można łączyć z innymi stykami i tworzyć w ten sposób własną logikę kombinacyjną. Jeżeli wyspecyfikowany przez użytkownika bit wejściowy używa identyfikatora pamięci I (wejście) lub Q (wyjście), to wartość bitu jest czytana z rejestru
obrazu procesu. Sygnały fizyczne styków są w systemie sterowania procesem
połączone przewodami do wyprowadzeń wejściowych w PLC. System PLC skanuje okablowane sygnały wejściowe i w sposób ciągły uaktualnia odpowiednie
stany rejestru wejściowego obrazu procesu.
Użytkownik może spowodować bezpośredni odczyt wejścia fizycznego komendą
„:P” występującą zaraz po adresie wejścia (na przykład: „Motor_Start:P” lub „I3.4:
P”). Odczyt bezpośredni polega na tym, że wartości bitów danych są czytane
bezpośrednio z wejścia fizycznego, a nie z obrazu procesu. Odczyt bezpośredni
nie uaktualnia obrazu procesu.
Cewka wyjściowa
Zanegowana cewka wyjściowa
95
6. Koncepcja programowania
Należy zwrócić uwagę na następujące wartości bitów wyjściowych zależne od
zasilania cewek wyjściowych oraz zanegowanych cewek wyjściowych:
● Jeżeli cewka wyjściowa jest zasilana, to wartość bitu wyjściowego jest ustalana na 1.
● Jeżeli cewka wyjściowa nie jest zasilana, to wartość bitu wyjściowego jest
ustalana na 0.
•
Jeżeli zanegowana cewka wyjściowa jest zasilana, to wartość bitu wyjściowego jest ustalana na 0.
•
Jeżeli zanegowana cewka wyjściowa nie jest zasilana, to wartość bitu wyjściowego jest ustalana na 1.
Instrukcja wyjściowa sterowania cewką ustala wartość bitu wyjściowego. Jeżeli
wyspecyfikowany przez użytkownika bit wyjściowy ma identyfikator pamięci Q, to
CPU włącza lub wyłącza ten bit w rejestrze obrazu procesu tak, by był zgodny
ze stanem zasilania. Wyjściowe sygnały sterujące urządzeniami wykonawczymi
są podłączone do zacisków wyjściowych sterownika PLC. W trybie RUN, system
CPU w sposób ciągły skanuje sygnały wejściowe, przetwarza te sygnały zgodnie
z logiką programu i w rezultacie ustala nowe wartości stanów wyjściowych w rejestrze wyjściowym obrazu procesu. Po zakończeniu każdego cyklu programu,
CPU przesyła te nowe wartości stanów wyjściowych zapamiętane w rejestrze obrazu procesu do okablowanych zacisków wyjściowych.
Użytkownik może spowodować bezpośredni zapis stanu do wyjścia fizycznego komendą „:P” występującą zaraz po adresie wyjściowym (na przykład: „Motor_On:P” lub „%Q3.4:P”). Zapis bezpośredni polega na tym, że wartości bitów
danych są zapisywane do obszaru wyjściowego obrazu procesu i jednocześnie
bezpośrednio do wyjścia fizycznego.
Pozycje cewki nie muszą być ograniczone do końca sieci. Można umieścić cewkę
w środku szczebla sieci LAD, pomiędzy stykami i innymi instrukcjami.
Inwerter stykowy
NOT (LAD)
Ramka AND z jednym wej- Ramka AND z zanegowanymi
ściem zanegowanym (FBD) wejściem i wyjściem (FBD)
Inwerter stykowy NOT języka LAD neguje wejściowy stan logiczny zasilania.
•
Jeżeli na wejściu styku NOT nie ma zasilania, to na wyjściu zasilanie występuje.
•
Jeżeli na wejściu styku NOT jest zasilanie, to na wyjściu zasilanie nie występuje.
W języku programowania FBD z menu narzędziowego Favorites lub drzewa z instrukcjami można przeciągnąć narzędzie Negate binary input i upuścić je na wejście lub wyjście bloku, aby umieścić na nim inwerter logiczny.
96
6. Koncepcja programowania
Funkcja logiczna AND
(FBD)
Funkcja logiczna OR
(FBD)
Funkcja logiczna XOR
(FBD)
•
Aby stan wyjścia bloku AND był TRUE, wszystkie wejścia muszą być w stanie
TRUE.
•
Aby stan wyjścia bloku OR był TRUE, dowolne wejście musi być w stanie
TRUE.
•
Aby stan wyjścia bloku XOR był TRUE, nieparzysta liczba wejść musi być
w stanie TRUE.
W języku programowania FBD, stykowe sieci LAD są reprezentowane przez operatory logiczne AND (&), OR (>=1) i XOR (x), w których użytkownik może wyspecyfikować wartości bitów wejściowych i wyjściowych bloków. Może również
wykonać połączenia z innymi blokami logicznymi, co pozwala utworzyć własną
logikę kombinacyjną. W celu zwiększenia liczby wejść, po umieszczeniu bloków
w sieci, z menu narzędziowego Favorites lub drzewa z instrukcjami można przeciągnąć narzędzie Insert binary input i upuścić je po stronie wejściowej bloków.
Można również kliknąć prawym klawiszem myszy na złącze wejściowe bloku wybrać Insert inputs.
Wejścia i wyjście bloku można połączyć z innym blokiem logicznym lub podać na
niepodłączone wejście adres bitu lub symboliczną nazwę bitu. Kiedy wykonywana
jest instrukcja przypisana blokowi, wtedy na jego wejścia są podawane bieżące
stany logiczne bitów i jeśli wynik działania jest prawdziwy, to na wyjściu pojawia
się stan TRUE (prawda).
6.3.2.
Instrukcje porównania oraz move
Instrukcje porównania służą do porównania dwóch wartości danych tego samego
typu.
Tabela 6.1. Instrukcje porównania
Instrukcja
LAD:
FBD:
1
out
out
out
out
out
out
:=
:=
:=
:=
:=
:=
SCL
in1 == in2;
in1 <> in2;
in1 >= in2;
in1 <= in2;
in1 > in2;
in1 < in2;
Opis
● Equals (==): Porównanie jest prawdą, jeśli
IN1 jest równe IN2.
● Not equal (<>): Porównanie jest prawdą,
jeśli IN1 nie jest równe IN2.
● Greater than or equal to (>=): Porównanie
jest prawdą, jeśli IN1 jest większe od lub
równe IN2.
● Less than or equal to (<=): Porównanie
jest prawdą, jeśli IN1 jest mniejsze od lub
równe IN2.
● Greater than (>): Porównanie jest prawdą,
jeśli IN1 jest większe od IN2.
● Less than (<): Porównanie jest prawdą,
jeśli IN1 jest mniejsze od IN2.
LAD i FBD: styk porównania LAD lub wynik porównania FBD ma wartość TRUE, gdy
porównanie jest prawdą.
97
6. Koncepcja programowania
Instrukcja MOVE jest stosowana do kopiowania elementów danych do miejsca
pamięci o nowym adresie oraz konwersji jednego typu danych na inny. Dane
wejściowe instrukcji MOVE nie ulegają zmianie.
● MOVE: kopiuje elementy danych pamiętane pod określonym adresem w miejsce pamięci o nowym adresie. Aby dodać kolejne wyjście należy nacisnąć
ikonę obok parametru OUT1.
● MOVE_BLK (przerywalna instrukcja MOVE) i UMOVE_BLK (nieprzerywalna
instrukcja MOVE) kopiuje blok elementów danych pamiętany pod określonym
adresem w miejsce pamięci o nowym adresie. Dodatkowy parametr COUNT
określa ile elementów danych ma zostać skopiowanych. Liczba bajtów przypadająca na kopiowany element zależy od typu danych przypisanych parametrom IN i OUT, co określone jest w tablicy zmiennych PLC.
Tabela 6.2. Instrukcje MOVE, MOVE_BLK i UMOVE_BLK
LAD/FBD
out1 := in;
SCL
MOVE_BLK(in:=_variant_in,
count:=_uint_in,
out=>_variant_out);
UMOVE_BLK(in:=_variant_in,
count:=_uint_in
out=>_variant_out);
6.3.3.
Opis
Kopiuje elementy przechowujące
dane pod określonym adresem
do nowego adresu lub wielu
adresów. Aby dodać kolejne
wyjście w LAD lub FBD należy
kliknąć ikonę przy wyjściowym
parametrze. Dla SCL należy
użyć instrukcji wielokrotnego
przypisania. Można także użyć
jedną z instrukcji pętli.
Przerywalna instrukcja MOVE,
która kopiuje blok elementów
danych pod nowy adres.
Nieprzerywalna instrukcja MOVE,
która kopiuje blok elementów
danych pod nowy adres.
Instrukcje konwersji
Tabela 6.3. Instrukcje teorii
LAD/FBD
1
SCL
out := <data type in>_TO_<data type
out>(in);
Opis
Konwertuje elementy danych
z jednego typu na inny.
LAD i FBD: Kliknięcie poniżej nazwy bloku pozwala wybrać z rozwijanego menu typ
danych. Po dokonaniu wyboru typu danych źródłowych (convert from) jest rozwijana lista
możliwych konwersji (convert to).
2
Dla SCL: Należy utworzyć instrukcję konwersji poprzez określenie typu danych
parametru wejściowego (in) i parametru wyjściowego (out). Na przykład, DWORD_TO_
REAL konwertuje wartość typu DWORD na wartość typu REAL.
98
6. Koncepcja programowania
Tabela 6.4. Instrukcje zaokrąglania i skrócenia
LAD/FBD
SCL
Opis
out := ROUND (in); ROUND zamienia liczbę rzeczywistą (Real lub
LReal) na całkowitą. Część ułamkowa liczby
rzeczywistej jest zaokrąglana do najbliższej
wartości całkowitej (IEEE – round to nearest). Jeśli
wartość liczby jest dokładnie pomiędzy dwoma
całkowitymi (np. 10,5), to liczba jest zaokrąglana do
najbliższej całkowitej liczby parzystej. Przykładowo:
● ROUND (10.5) = 10
● ROUND (11.5) = 12
out := TRUNC(in);
Dla LAD/FBD, w bloku instrukcji należy kliknąć
„???”, aby wybrać typ danych wyjściowych, na
przykład, „DInt”. Dla SCL, domyślnym typem
danych wyjściowych jest DINT. Aby zaokrąglać
wartości innego typu danych wyjściowych, należy
wprowadzić nazwę instrukcji z jawną nazwą typu
danych, na przykład, ROUND_REAL lub ROUND_
LREAL.
TRUNC zamienia liczbę rzeczywistą (Real lub
LReal) na całkowitą. Część ułamkowa liczby
rzeczywistej jest skrócona do zera.(IEEE – round
to zero).
Tabela 6.5. Instrukcje wyznaczania najbliższych liczb całkowitych
LAD/FBD
SCL
out := CEIL(in);
Opis
CEIL zamienia liczbę rzeczywistą (Real lub LReal)
na najmniejszą liczbę całkowitą większą lub równą
liczbie rzeczywistej (IEEE – round to +infinity).
out := FLOOR(in);
FLOOR zamienia liczbę rzeczywistą na największą
liczbę całkowitą mniejszą lub równą liczbie
rzeczywistej (IEEE – round to +infinity).
Tabela 6.6. Instrukcje skalowania i normalizacji
LAD/FBD
1
2
SCL
out := SCALE_X(
min,:=_undef_in_
value:=_real_in_,
max:=undef_in_);
Opis
SCALE_X skaluje znormalizowany
parametr VALUE (gdzie
(0.0 <= VALUE <= 1.0)) do typu danej
i zakresu wartości wyspecyfikowanych
przez parametry MIN i MAX1:
OUT = VALUE ( MAX – MIN ) + MIN.
out := NORM_X(
min:=_,undef_in_
value:=_undef_in_,
max:=_undef_in_);
NORM_X normalizuje parametr
VALUE wewnątrz zakresu wartości
wyspecyfikowanych przez parametry
MIN i MAX2:
OUT = (VALUE – MIN)/(MAX – MIN),
gdzie (0.0 <= OUT <= 1.0).
Ekwiwalent SCL: out := value (max – min) + min.
Ekwiwalent SCL: out := (value – min)/(max – min).
99
6. Koncepcja programowania
6.3.4.
Operacje arytmetyczne z instrukcją Calculate
Tabela 6.7. Instrukcja CALCULATE
LAD/FBD
SCL
Do utworzenia
równania należy
użyć standardowych
wyrażeń
matematycznych
SCL.
Opis
Instrukcja CALCULATE
pozwala na utworzenie
matematycznych funkcji, które
operują na wejściach (IN1,
IN2, INn) i tworzą wynik OUT
zgodny ze zdefiniowanym przez
użytkownika równaniem.
● Najpierw należy wybrać
typ obsługiwanych danych.
Wszystkie wejścia i wyjście
muszą być tego samego typu.
● Aby dodać kolejne wyjście
należy nacisnąć ikonę przy
ostatnim wejściu.
Tabela 6.8. Typy danych dla parametrów
Parametr
IN1, IN2, ..INn
OUT
1
Obsługiwany typ danych1
SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, LReal, Byte, Word, DWord
SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, LReal, Byte, Word, DWord
Parametry IN oraz OUT muszą być tego samego typu (łącznie z niejawnymi konwersjami
parametrów). Przykładowo wartość: A SINT dla wejścia zostanie przekonwertowana na
INT lub REAL jeśli wartość OUT będzie INT lub REAL.
Należy nacisnąć ikonę kalkulatora dla otwarcia okna dialogowego i zdefiniowania
funkcji matematycznej. W równaniach należy podawać wejścia (jak IN1 i IN2)
i operacje. Po kliknięciu OK następuje zapisanie funkcji i automatyczne stworzenie wymaganych przez instrukcję wejść.
Przykład i lista możliwych operacji matematycznych pokazana jest na dole edytora.
100
6. Koncepcja programowania
Uwaga
Dla stałych należy także stworzyć wejście w funkcji obliczającej. Stała wartość
będzie wtedy wprowadzona z powiązanego z instrukcją CALCULATE wejścia.
Przez wprowadzenie stałych jako wejść można skopiować instrukcję CALCULATE w inne miejsce w programie użytkownika bez zmiany samej funkcji. Dzięki
temu można zmienić wartości lub zmienne na wejściach instrukcji bez potrzeby
zmiany samego równania.
Po pomyślnym wykonaniu instrukcji CALCULATE i wszystkich indywidualnych operacji obliczeniowych instrukcja ustawia ENO = 1. W przypadku błędu ENO = 0.
6.3.5.
Układy czasowe – timery
S7-1200 obsługuje następujące timery:
● TP: Układ czasowy Pulse timer generuje impuls o ustalonym czasie trwania.
● TON: Układ czasowy ON-delay timer ustawia stan swojego wyjścia Q na ON
(włączony) po upływie zadanego czasu opóźnienia.
● TOF: Układ czasowy OFF-delay timer kasuje stan swojego wyjścia Q na OFF
(wyłączony) po upływie zadanego czasu opóźnienia.
● TONR: Układ czasowy ON-delay Retentive timer ustawia stan swojego wyjścia na ON (włączony) po upływie zadanego czasu opóźnienia. Upływający
czas jest naliczany przez wiele okresów, aż do chwili, gdy zliczany upływ czasu zostanie wyzerowany za pomocą wejścia R.
Dla LAD i FBD timery te są dostępne jako blok instrukcji lub jako wyjściowa cewka. STEP 7 zapewnia także następujące cewki czasowe dla LAD i FBD:
● PT (preset timer) – cewka ładująca nowe nastawy czasu do określonego timera.
● RT (reset timer) – cewka kasująca określony timer.
Liczba timerów użytych w programie użytkownika jest ograniczona tylko rozmiarem pamięci CPU. Każdy timer używa 16 bajtów pamięci.
Każdy timer używa struktury przechowywanej w bloku danych. Dla SCL należy
najpierw stworzyć DB dla instrukcji pojedynczego timera, aby móc się do niego
odwoływać. Dla LAD i FBD tworzone są automatycznie DB, gdy tylko tworzona
jest instrukcja.
Kiedy instrukcja dotycząca timera zostaje umieszczona w bloku funkcji, to można wybrać opcję wielokrotnej instancji bloku danych. Ponieważ dane timera są
zawarte w jednym bloku danych i nie są wymagane oddzielne bloki danych dla
każdego timera, to redukuje czas przetwarzania. Nie występuje żadna interakcja
pomiędzy strukturami danych timerów we współdzielonych wielokrotnych instancjach bloków danych.
101
6. Koncepcja programowania
Tabela 6.9. TP (timer impulsowy)
LAD/FBD
SCL
„timer_db”.TP(
,1
IN:=_bool_in_,
PT:=_undef_in_,
Q=>_bool_out_,
(7
ET=>_undef_out_); 37
Przebieg czasowy
4
37
37
37
Tabela 6.10. TON (ON-delay timer)
LAD/FBD
SCL
„timer_db”.TON(
,1
IN:=_bool_in_,
PT:=_undef_in_,
Q=>_bool_out_,
(7
ET=>_undef_out_); 37
4
Przebieg czasowy
37
37
Tabela 6.11. TOF (OFF-delay timer)
LAD/FBD
SCL
„timer_db”.TOF(
,1
IN:=_bool_in_,
PT:=_undef_in_,
Q=>_bool_out_,
ET=>_undef_out_); (7
37
4
102
Przebieg czasowy
37
37
6. Koncepcja programowania
Tabela 6.12. TONR (ON-delay Retentive timer)
LAD/FBD
SCL
"timer_db".TONR(
IN:=_bool_in_,
R:=_bool_in_
PT:=_undef_in_,
Q=>_bool_out_,
ET=>_undef_out_);
Przebieg czasowy
,1
(7
37
4
5
Tabela 6.13. Instrukcje PT (preset timer – czas nastawiony) i RT (reset timer)
LAD
Opis
Instrukcje-PT oraz RT jako cewki lub bloki. Cewki instrukcji mogą zostać wstawione
w pozycji środkowej. Stan zasilania wyjścia cewki jest zawsze taki sam jak stan
zasilania jej wejścia.
● Kiedy cewka -(PT)- jest aktywna, wartość elementu PRESET time w określonym
polu IEC_Timer bloku DB jest ustawiana na czas trwania PRESET_Tag.
● Kiedy cewka RT jest aktywna, wartość elementu Elapsed time w określonym polu
IEC_Timer bloku DB jest ustawiana na 0.
Tabela 6.14. Typy danych dla parametrów
Parametr
Blok: IN
Cewka: Power flow
(zasilanie)
Typ danych
Bool
R
Bool
Blok: PT
Cewka: "PRESET_
Tag"
Blok: Q
Cewka: DBdata.Q
Time
Blok: ET
Cewka: DBdata.ET
Time
Bool
Opis
TP, TON, i TONR:
Blok: 0 = zatrzymanie timera, 1 = uruchomienie timera
Cewka: Brak zasilania=zatrzymanie timera,
zasilanie = uruchomienie timera
TOF:
Blok: 0 = uruchomienie timera, 1 = zatrzymanie timera
Cewka: brak zasilania=uruchomienie timera,
zasilanie = zatrzymanie timera
Tylko blok TONR:
0 = bez zerowania
1 = zerowanie upływu czasu i bitu Q na 0
Blok lub cewka timera: nastawiony czas na wejściu
Blok timera: wyjście bloku Q lub bit Q w danych DB timera
Cewka timera: można tylko adresować bit Q w danych DB
timera
Blok timera: wyjście bloku ET (upływu czasu) lub wartość
czasu ET w danych DB timera
Cewka timera: można tylko adresować wartość czasu ET
w danych DB timera
103
6. Koncepcja programowania
Tabela 6.15. Wynik zmiany wartości w parametrach PT oraz IN
Timer
TP
TON
TOF
TONR
Zmiany w blokach PT oraz bloku parametrów IN i odpowiadające
im parametry cewek
● Zmiana PT nie ma żadnego efektu podczas pracy timera.
● Zmiana IN nie ma żadnego efektu podczas pracy timera.
● Zmiana PT nie ma żadnego efektu podczas pracy timera.
● Zmiana IN na FALSE, podczas gdy timer pracuje, kasuje i zatrzymuje timer.
● Zmiana PT nie ma żadnego efektu podczas pracy timera.
● Zmiana IN na TRUE, podczas gdy timer pracuje, kasuje i zatrzymuje timer.
● Zmiana PT nie ma żadnego efektu podczas pracy timera, ale zadziała podczas
ponownego uruchomienia timera.
● Zmiana IN na FALSE, podczas gdy timer pracuje, zatrzymuje timer, ale go nie resetuje.
Zmiana IN z powrotem na TRUE powoduje, że timer rozpoczyna pracę od zliczonej
wartości czasu.
Wartości PT (preset time – czas nastawiony) i ET (elapsed time – upływający
czas) są przechowywane w pamięci w określonym bloku danych IEC_TIMER DB
jako liczby całkowite o podwójnej długości ze znakiem i wyrażają czas w milisekundach. Dana TIME wykorzystuje identyfikator T# i może być wprowadzana
jako prosta jednostka czasu „T#200ms” lub 200 oraz w postaci złożonej „T#2s_
200ms”.
Tabela 6.16. Rozmiar i zakres dla danych typu TIME
Typ danych
TIME
1
Rozmiar
32 bity
Przechowywany jako
DInt
Zakres poprawnych wartości 1
T#-24d_20h_31m_23s_648ms to T#24d_20h_
31m_23s_647ms
Przechowywane jako -2,147,483,648 ms do
+2,147,483,647 ms
Ujemne wartości dla danych typu TIME nie mogą być używane z instrukcjami timerów.
Ujemne wartości PT zostają wyzerowane podczas wykonania instrukcji danego timera.
ET ma zawsze wartość dodatnią.
Programowanie timera
Podczas planowania i tworzenia programu użytkownika należy rozważyć
następujące konsekwencje działania timera:
● Może być wiele ukatualnień timera w tym samym cyklu programu. Timer jest
aktualizowany za każdym razem, gdy jest wykonywana instrukcja timera (TP,
TON, TOF, TONR) oraz gdy element ELAPSED lub Q struktury timera jest
używany jako parametr innej wykonywanej instrukcji. Korzystne jest posiadanie aktualnych danych czasowych (zwłaszcza bezpośredni odczyt timera).
Jednak, jeśli chcemy mieć spójne wartości w całym cyklu programu, to należy
umieścić instrukcje timera przed wszystkimi innymi instrukcjami, które potrzebują tych wartości, i używać tagów z wyjść Q i ET timera zamiast elementów
ELAPSED i Q struktury DB timera.
● Mogą być cykle programu, w czasie których aktualizacja timera nie nastąpi.
Możliwe jest uruchomienie timera w pewnej funkcji, a następnie nie wywoływanie tej funkcji w jednym cyklu lub w wielu cyklach programu. Jeśli nie ma
innych wykonywanych instrukcji, które odwołują się do elementów ELAPSED
104
6. Koncepcja programowania
lub Q struktury timera, wtedy timer nie będzie aktualizowany. Nowa aktualizacja nie nastąpi dopóty, dopóki ponownie albo nie zostanie wykonana instrukcja timera albo nie będą wykonane inne instrukcje wykorzystujące jako
parametr element ELAPSED lub Q struktury timera.
● Chociaż jest to nietypowe, można przypisać taką samą strukturę timera DB
do wielu instrukcji timera. Ogólnie rzecz biorąc, aby uniknąć nieoczekiwanych
interakcji, należy tylko stosować instrukcję jednego timera (TP, TON, TOF,
TONR) na strukturę timera DB.
Samoresetujące się timery są przydatne do uruchomienia działań, które muszą
występować okresowo. Zazwyczaj samoresetujące timery są tworzone przez
umieszczenie styku normalnie zwartego, który odwołuje się do bitu timera przed
instrukcją timera. Ta sieć timera zazwyczaj znajduje się nad jedną siecią lub
wieloma podległymi sieciami, które używają bitu timera do uruchomienia działań.
Gdy działanie timera kończy się (upływa czas określony przez wstępnie zadaną
wartość), bit timera jest ustawiony na ON (włączenie) na okres jednego cyklu
programu, co pozwala na wykonanie operacji logicznych podległej sieci sterowanej przez bit timera. Po kolejnym wykonaniu działań w sieci timera, styk normalnie zwarty zostanie ustawiony na OFF (wyłączenie), i w ten sposób nastąpi
resetowanie timera i kasowanie jego bitu. Podczas tworzenia samoresetującego
timera, takiego jak ten, przed instrukcją timera nie należy używać elementu "Q"
struktury DB timera jako parametru dla styku normalnie zwartego. Zamiast tego
należy użyć tagu podłączonego do wyjścia "Q" z instrukcji timera przeznaczonej
na ten cel. Należy unikać dostępu do elementu Q struktury DB timera, ponieważ
powoduje to aktualizację timera i jeśli timer zostanie zaktualizowany ze względu
na styk normalnie zwarty, wtedy styk natychmiast zresetuje instrukcję timera.
Wyjście Q instrukcji timera nie będzie ustawione na ON (włączenie) dla jednego
cyklu programu i działania w podległej sieci nie będą wykonywane.
Cewki timerów -(TP)-, -(TON)-, -(TOF)-, oraz-(TONR)- muszą być zawsze ostatnią instrukcją w sieci. Jak zostało to pokazane w przykładzie timera, styk w podprogramie sprawdza bit Q w polu IEC_Timer bloku DB dla cewki timera. Podobnie
należy adresować element ELAPSED w polu IEC_Timer bloku DB, jeśli wykorzystuje się wartość upłyniętego czasu w programie.
Timery impulsowe startują przy zmianie z 0 na 1 bitu Tag_Input. Ich praca trwa
przez czas określony w polu Tag_Time.
Tak długo jak timer pracuje, stan bitów w DB1.MyIEC_Timer.Q oraz Tag_Output
będzie równy 1. Kiedy wartość z Tag_Time zostanie odliczona, DB1.MyIEC_
Timer.Q oraz Tag_Output przyjmą wartość 0.
105
6. Koncepcja programowania
6.3.6.
Liczniki
Instrukcje dotyczące liczników są stosowane do zliczania wewnętrznych zdarzeń
w programie i zewnętrznych zdarzeń procesu:
● CTU jest to licznik zliczający w górę o wartość 1, gdy wartość parametru wejściowego CU zmienia się z 0 na 1.
● CTD jest to licznik zliczający w dół o wartość 1, gdy wartość parametru wejściowego CD zmienia się z 0 na 1.
● CTUD jest to licznik zliczający w górę lub w dół o wartość 1, gdy wartość parametru wejściowego CU lub CD zmienia się z 0 na 1.
S7-1200 ma także szybkie liczniki (HSC) (strona 114) do zliczania zdarzeń, które
występują szybciej niż cykl wykonania OB.
Szybkość zliczania za pomocą instrukcji CTU, CTD i CTUD jest ograniczona
przez częstość cyklu programu wykonywanego przez CPU.
Uwaga
Jeśli zliczane zdarzenia występują wolniej niż częstość wykonywania OB, należy
użyć liczników CTU, CTD, lub CTUD. Jeśli zdarzenia występują częściej niż wynosi częstość wywoływania cyklu programu wykonywanego przez CPU, należy
użyć HSC.
Każdy licznik wykorzystuje do pamiętania danych licznika strukturę przechowywaną w bloku danych. Dla SCL należy najpierw stworzyć DB dla instrukcji pojedynczego licznika, aby móc się do niego odwoływać. Dla LAD i FBD tworzone są
automatycznie DB, gdy tylko tworzona jest instrukcja licznika.
Liczba liczników użytych w programie użytkownika jest ograniczona tylko rozmiarem pamięci CPU. Poszczególne liczniki używają 3 bajtów (dla SInt lub USInt),
6 bajtów (dla Int lub UInt) lub 12 bajtów (dla DInt lub UDInt).
Tabela 6.17. Licznik CTU zliczający w górę
LAD/FBD
SCL
"ctu_db".CTU(
CU:=_bool_in,
R:=_bool_in,
PV:=_undef_in,
Q=>_bool_out,
CV=>_undef_out);
Cykl pracy
&8
5
&9
4
Na powyższym rysunku przedstawiono przebieg czasowy w przypadku licznika
CTU zliczającego liczby całkowite bez znaku (dla PV = 3).
106
6. Koncepcja programowania
•
Jeżeli wartość parametru CV (current count value – bieżąca wartość zliczeń)
jest większa lub równa wartości parametru PV (preset count value – ustalona
wartość zliczeń), to parametr wyjściowy licznika Q = 1.
•
Jeżeli wartość parametru kasującego R zmienia się z 0 na 1, to bieżąca wartość zliczeń zostaje skasowana do 0.
Tabela 6.18. Licznik CTD zliczający w dół
LAD/FBD
SCL
"ctd_db".CTU(
CD:=_bool_in,
LOAD:=_bool_in,
PV:=_undef_in,
Q=>_bool_out,
CV=>_undef_out);
Cykl pracy
&'
/2$'
&9
4
Na powyższym rysunku przedstawiono przebieg czasowy w przypadku licznika
CTD zliczającego liczby całkowite bez znaku (dla PV = 3).
•
Jeżeli wartość parametru CV (current count value – bieżąca wartość zliczeń)
jest mniejsza lub równa 0, to parametr wyjściowy licznika Q = 1.
•
Jeżeli wartość parametru LOAD zmienia się z 0 na 1, to wartość parametru
PV (preset count value – ustalona wartość zliczeń) jest wpisywana do licznika
jako nowa wartość CV (current count value – bieżąca wartość zliczeń).
Tabela 6.19. Licznik CTUD zliczający w górę i w dół
LAD/FBD
SCL
"ctud_db".CTUD(
CU:=_bool_in,
CD:=_bool_in,
R:=_bool_in,
LOAD:=_bool_in,
PV:=_undef_in,
QU=>_bool_out,
QD=>_bool_out,
CV=>_undef_out);
Cykl pracy
&8
&'
5
/2$'
&9
48
4'
Na powyższym rysunku przedstawiono przebieg czasowy w przypadku licznika
CTUD zliczającego liczby całkowite bez znaku (dla PV = 4).
● Jeżeli wartość parametru CV (current count value – bieżąca wartość zliczeń)
jest równa lub większa od wartości parametru PV (preset value – ustalona
wartość), to parametr wyjściowy licznika QU = 1.
107
6. Koncepcja programowania
● Jeżeli wartość parametru CV jest mniejsza lub równa 0, to parametr wyjściowy licznika QD = 1.
● Jeżeli wartość parametru LOAD zmienia się z 0 na 1, to wartość parametru
PV jest wpisywana do licznika jako nowa wartość CV.
● Jeżeli wartość parametru kasującego R zmienia się z 0 na 1, to bieżąca wartość zliczeń zostaje skasowana do 0.
6.3.7.
Instrukcja modulacji szerokości impulsu (PWM)
Tabela 6.20. Instrukcja CTRL_PWM
LAD/FBD
SCL
"ctrl_pwm_db"(
PWM:=_hw_pwm_in_,
enable:=_bool_in_,
busy=>_bool_out_,
status=>_word_out_);
Opis
Instrukcja CTRL_PWM dotycząca
modulacji szerokości impulsów
PWM (Pulse Width Modulation)
zapewnia stały okres przebiegu
wyjściowego ze zmiennym
współczynnikiem wypełnienia.
Wyjście PWM działa przez cały
czas od chwili uruchomienia
generując impulsy o określonej
częstotliwości (okresie). Szerokość
impulsów jest zmieniana zgodnie
z potrzebami, tak by uzyskać
pożądany efekt sterowania.
Instrukcja CTRL_PWM wykorzystuje blok danych (DB) do przechowywania informacji o parametrach. Dla SCL należy najpierw stworzyć DB dla instrukcji pojedynczej instrukcji, aby móc się do niego odwoływać. STEP 7 dla LAD i FBD tworzy
automatycznie DB, gdy tylko tworzona jest instrukcja. Bloki danych parametrów
są sterowane za pomocą instrukcji CTRL_PWM.
Kiedy PLC po raz pierwszy wchodzi w tryb RUN, wtedy wartość szerokości impulsu przyjmuje wartość początkową określoną w konfiguracji urządzenia. Jeżeli trzeba zmienić szerokość impulsu, to użytkownik wpisuje wartości pod adres
Q-word określony w konfiguracji urządzenia (Output addresses/Start address).
W celu wpisania pożądanej szerokości impulsu pod adres Q-word korzysta się
z instrukcji przesunięcia, konwersji, arytmetycznych lub bloku PID. Należy stosować właściwy zakres dla wartości Q-word (procenty, tysięczne, dziesięciotysięczne lub format analogowy S7).
Współczynnik wypełnienia można określić
཰
w procentach jako część okresu (0–100%),
w tysięcznych (0–1000), dziesięciotysięczཱ
ཱ
nych (1–10 000). Szerokość impulsu może
się zmieniać od 0 (brak impulsu, zawsze
OFF) do pełnej skali (brak impulsu, zawsze
ON).
① Okres cyklu
② Szerokość impulsu
108
6. Koncepcja programowania
Ponieważ sygnał wyjściowy PWM może się zmieniać od zera do pełnego zakresu, więc jest to sygnał cyfrowy bardzo zbliżony do sygnału analogowego. Na
przykład, sygnał wyjściowy PWM może być zastosowany do sterowania szybkością silnika od zatrzymania do pełnej prędkości albo może być użyty do sterowania położeniem zaworu od całkowitego zamknięcia do pełnego otwarcia.
6.4.
Tworzenie dzienników zdarzeń w plikach .csv
Program użytkownika może używać instrukcji dziennika zdarzeń do zbierania
wartości danych z czasu pracy w trwałych plikach dziennika. Pliki dziennika są
przechowywane w pamięci typu flash (dla CPU lub karty pamięci) w standardowym formacie CSV (Comma Separated Value). Rekordy danych są zorganizowane w cyklicznych plikach o predefiniowanych rozmiarach.
Instrukcje dziennika zdarzeń są użyte w programie do tworzenia, otwierania, zapisywania rekordów i zamykania plików dziennika. Użytkownik decyduje o tym, jakie dane mają zostać zapisane tworząc bufor danych, który definiuje pojedynczy
rekord. Bufor danych jest używany do tymczasowego przechowania nowego rekordu dziennika. Nowe wartości bieżące muszą zostać przeniesione programowo
do bufora podczas pracy. Kiedy wszystkie bieżące wartości danych zostaną odświeżone, można użyć instrukcji DataLogWrite do przeniesienia danych z bufora
do dziennika zdarzeń.
Ze strony przeglądarki plików na web serwerze można otwierać, edytować, zapisywać, zmieniać nazwy i usuwać pliki dziennika danych. Aby przeglądać przeglądarkę plików potrzebne są uprawnienia do odczytu, natomiast do edycji, modyfikacji, usuwania lub zmiany nazw plików dziennika danych trzeba mieć uprawnienia do modyfikacji.
Należy użyć instrukcji DataLog do programowego przechowania danych procesu
podczas pracy w pamięci flash CPU. Rekordy danych są zorganizowane w cyklicznych plikach o predefiniowanych rozmiarach. Nowe rekordy są dołączane
do dzienników zdarzeń. Po przekroczeniu maksymalnej liczby rekordów, nowe
nadpisują najstarsze rekordy. Aby zapobiec nadpisaniu jakiegokolwiek rekordu
należy użyć instrukcji DataLogNewFile. Nowe rekordy danych zostaną zapisane
w nowym pliku dziennika, podczas gdy stare pliki dziennika pozostaną w CPU.
Tabela 6.21. Instrukcja DataLogWrite
LAD/FBD
SCL
"DataLogWrite_DB"(
req:=_bool_in_,
done=>_bool_out_,
busy=>_bool_out_,
error=>_bool_out_,
status=>_word_out_,
ID:=_dword_inout_);
Opis
DataLogWrite zapisuje rekordy danych w określonym
dzienniku. Istniejący docelowy dziennik musi być
otwarty.
Należy załadować programowo bufor rekordów
z bieżącymi wartościami danych procesu a następnie
uruchomić instrukcję DataLogWrite, aby przenieść
rekordy danych do dziennika.
Jeżeli nastąpi przerwa w zasilaniu podczas
wykonywania operacji DataLogWrite, to rekordy
danych, które były w trakcie przenoszenia do dziennika
mogą zostać utracone.
109
6. Koncepcja programowania
Tabela 6.22. Instrukcje DataLogCreate and DataLogNewFile
LAD/FBD
1
SCL
"DataLogCreate_DB"(
req:=_bool_in_,
records:=_udint_in_,
format:=_uint_in_,
timestamp:=_uint_in_,
done=>_bool_out_,
busy=>_bool_out_,
error=>_bool_out_,
status=>_word_out_,
name:=_string_inout_,
ID:=_dword_inout_,
header:=_variant_inout_,
data:=_variant_inout_);
"DataLogNewFile_DB"(
req:=_bool_in_,
records=:_udint_in_,
done=>_bool_out_,
busy=>_bool_out_,
error=>_bool_out_,
status=>_word_out_,
name=:_DataLog_out_,
ID:=_dword_inout_);
Opis
DataLogCreate1 tworzy i inicjuje
pliki dziennika przechowywane
w katalogu DataLogs w CPU.
Pliki dziennika tworzone są
w predefiniowanym rozmiarze.
DataLogNewFile1 pozwala na
stworzenie nowego pliku dziennika
bazując na już istniejącym pliku
dziennika. Nowy plik będzie
stworzony i otwarty niejawnie
bazując na określonej nazwie.
Rekord nagłówka zostanie
zduplikowany z istniejącego
dziennika wraz z pierwotnymi
właściwościami dziennika.
Pierwotny dziennik zostanie
niejawnie zamknięty.
Operacje DataLogCreate i DataLogNewFile obejmują wiele cykli skanu programu. Czas potrzebny
do stworzenia pliku dziennika zależy od struktury rekordu i liczby rekordów. Przed użyciem nowego
dziennika dla innych operacji, należy wymusić logiką programu przejście bitu DONE w stan wysoki.
Tabela 6.23. Instrukcje DataLogOpen and DataLogClose
LAD/FBD
110
SCL
"DataLogOpen_DB"(
req:=_bool_in_,
mode:=_uint_in_,
done=>_bool_out_,
busy=>_bool_out_,
error=>_bool_out_,
status=>_word_out_,
name:=_string_inout_,
ID:=_dword_inout_);
Opis
Instrukcja DataLogOpen otwiera istniejący plik
dziennika. Dziennik musi być otwarty przed zapisem
do niego nowych rekordów. Dzienniki mogą być
otwierane i zamykane niezależnie. 8 dzienników
może być otwartych równocześnie.
"DataLogClose_DB"(
req:=_bool_in_,
done=>_bool_out_,
busy=>_bool_out_,
error=>_bool_out_,
status=>_word_out_,
ID:=_dword_inout_);
Instrukcja DataLogClose zamyka otwarte pliki
dzienników. Po zamknięciu dzienników operacje
DataLogWrite będą skutkowały błędem. Żadne
operacje zapisu nie mogą zostać przeprowadzone
w tym dzienniku, dopóki nie zostanie
przeprowadzona kolejna operacja DataLogOpen
operation.
Przejście sterownika w tryb STOP zamyka wszystkie
pliki dziennika.|
6. Koncepcja programowania
6.5.
Monitorowanie i testowanie programu
6.5.1.
Tablice monitorujące i tablice wymuszeń
Do monitorowania i modyfikowania wartości wykonywanego programu użytkownika w podłączonym CPU stosuje się tablice monitorujące (watch tables). Użytkownik może w swoim projekcie stworzyć i zapisać tablice monitorujące, dostarczające danych dla wielu środowisk testowych.
Tablica monitorująca pozwala monitorować i interaktywnie współdziałać z CPU
w czasie, kiedy wykonuje on program użytkownika. Można wyświetlać i zmieniać
wartości nie tylko zmiennych bloków kodu i danych, ale również obszarów pamięci CPU, włączając w to wejścia i wyjścia (I i Q), peryferyjne wejścia i wyjścia (I:P),
pamięć bitową (M) i bloki danych (DB). Posługując się tablicą monitorującą można uaktywniać wyjścia fizyczne (Q:P) CPU w trybie STOP. Na przykład, podczas
testowania okablowania CPU, można przypisywać wyjściom określone wartości.
Step 7 pozwala również wymuszać lub ustawiać określone wartości zmiennych
w tablicy wymuszeń. Więcej informacji na temat wymuszania znajduje się w rozdziale „Narzędzia online i diagnostyczne”, w części dotyczącej wymuszaniu wartości w CPU (strona 257).
Uwaga
Wymuszone wartości są przechowywane w CPU, a nie w tablicy monitorującej.
Nie można wymusić stanu wejścia (lub adresu „I“). Można natomiast wymusić
stan peryferyjnego wejścia. W tym celu należy dodać do tego adresu „:P“ (przykładowo: „On:P“).
STEP 7 zapewnia również możliwość śledzenia i rejestrowania zmiennych programu za pomocą warunków wyzwalania.
6.5.2.
Cross-reference lista użycia zmiennych w projekcie
Okno inspektora wyświetla informacje w Cross-reference mówiące gdzie w projekcie używane są określone obiekty, np. w programie użytkownika, w CPU lub
w HMI. Zakładka Cross-reference wyświetla instancje, w których dany obiekt został użyty i jakie inne obiekty go wykorzystują. Okno inspektora zawiera także
bloki, które są dostępne w Cross-reference tylko w trybie online. Aby wyświetlić
Cross-reference należy użyć komendy Show cross-references (w widoku projektu
w zakładce Tools).
Uwaga
Nie trzeba zamykać edytorów, aby zobaczyć informacje o Cross-reference.
Można sortować wpisy w Cross-reference. Lista Cross-reference ma przegląd
używanych adresów i znaczników w programie użytkownika.
111
6. Koncepcja programowania
● Podczas tworzenia i edycji programu użytkownik zachowuje przegląd argumentów, zmiennych i wywołań bloków, które zostały użyte.
● Można przejść z Cross-reference bezpośrednio do punktu użycia argumentu
lub zmienne.
● Podczas testowania programu lub w przypadku problemów użytkownik jest
informowany, który obszar pamięci jest przetwarzany przez daną komendę,
w którym bloku, która zmienna jest używana, w którym ekranie i który blok jest
wywoływany przez dany blok.
Tabela 6.24. Elementy Cross-reference
Kolumna
Object
Quantity
Location
Property
as
Access
Address
Type
Path
6.5.3.
Opis
Nazwa obiektu, który używa obiektów niższych poziomów lub jest
używany przez obiekty niższego poziomu.
Liczba użyć
Każda używana lokacja, przykładowo sieć
Specjalne właściwości obiektów odniesienia, np. nazwy zmiennych
w wieloinstancyjnych zgłoszeniach.
Pokazuje dodatkowe informacje dotyczące obiektu, np. która instancja
DB jest używana jako szablon lub wielokrotna instancja.
Typ dostępu, może wystąpić dostęp do odczytu argumentu (R)
lub/i dostęp do zapisu (W).
Adres argumentu
Informacja o typie języka użytym przy tworzeniu obiektu.
Ścieżka obiektu w drzewie projektu.
Struktura wywołania do badania hierarchii połączeń
Struktura wywołania opisuje hierarchię połączeń bloków w programie. Zapewnia
to podgląd użytych bloków, wywołań bloków, relacji pomiędzy nimi, wymagań dotyczących używanych danych i statusu bloków. Można otworzyć edytor programu
i edytować blok z poziomu struktury wywołującej.
Wyświetlanie struktury wywołań pozwala użytkownikowi na podgląd listy bloków
użytych w programie. STEP 7 podświetla pierwszy poziom struktury wywołującej
i podaje każdy blok, który nie jest wywołany przez inny blok w programie. Pierwszy poziom struktury wywołującej wyświetla OB i każdy FC, FB i DB, który nie jest
wywoływany przez OB. Jeśli blok kodu wywołuje inny blok, to wywołany blok jest
pokazany jako wcięcie pod blokiem wywołującym. Struktura wywołująca wyświetla tylko te bloki, które są wywoływane przez blok kodu.
Użytkownik może wyświetlać selektywnie tylko te bloki, które powodują konflikty
w strukturze wywołania. Następujące warunki powodują konflikty:
● Bloki, który wykonują wywołania ze starszymi i nowszymi znacznikami czasowymi.
● Bloki wywołujące bloki ze zmodyfikowanym interfejsem.
● Bloki, które używają zmiennych ze zmodyfikowanym adresem i/lub typem danych.
● Bloki, które nie są wywoływane pośrednio lub bezpośrednio przez OB.
112
6. Koncepcja programowania
● Bloki, które wywołują nieistniejące lub brakujące bloki.
Użytkownik może grupować wywołania bloków i bloki danych w jednej grupie.
Należy użyć listy rozwijalnej do pokazania połączeń pomiędzy poszczególnymi
lokalizacjami wywołań.
Można również przeprowadzić kontrolę spójności, aby pokazać konflikty znaczników czasowych. Zmiana znaczników czasowych wywołań bloków podczas lub
po wygenerowaniu programu może prowadzić do konfliktów znaczników czasowych, które wywołane będą brakiem spójności pomiędzy blokami wywołującymi
i wywołanymi.
● Większość znaczników czasowych i konfliktów interfejsów może być poprawiona przez ponowną kompilację bloków kodu.
● W przypadku niepowodzenia kompilacji, aby usunąć niespójność należy użyć
linku w kolumnie Details, aby zobaczyć źródło problemu w edytorze programu. Można wtedy ręcznie wyeliminować wszystkie niespójności.
● Wszystkie bloki zaznaczone na czerwono muszą zostać ponownie skompilowane.
6.5.4.
Instrukcje diagnostyczne do monitorowania sprzętu
6.5.4.1. Odczytywanie stanu diod LED na sterowniku
Instrukcje LED pozwalają programowi użytkownika określić stan fizycznych diod
LED na CPU. Można użyć tych instrukcji do zaprogramowania zmienne dla urządzenia HMI.
Tabela 6.25. Instrukcje LED
LAD/FBD
SCL
ret_val := #LED(
laddr:=_hw_io_in_,
LED:=_uint_in_);
Opis
RET_VAL zwraca następujące stany diod
LED z CPU:
● RUN/STOP: zielona lub żółta
● Error(błąd): czerwona
● MAINT (podtrzymanie): żółta
● Link: zielona
● Tx/Rx (transmisja/otrzymywanie): żółta
113
6. Koncepcja programowania
6.5.4.2. Instrukcje odczytujące stan diagnostyczny urządzeń
STEP 7 zawiera instrukcje do odczytania informacji o stanie urządzeń użytych
w sieci.
Tabela 6.26. Instrukcje diagnostyczne
LAD/FBD
SCL
ret_val := #GET_DIAG(
mode:=_uint_in_,
laddr:=_hw_any_in_,
channel:=_uint_in_,
cnt_diag=>_uint_out_,
diag:=_uint_inout_,
Opis
Instrukcja GET_DIAG
odczytuje informacje
diagnostyczne
z określonego
urządzenia w sieci.
ret_val := DeviceStates(
laddr:=hw_io_in_,
mode:=_uint_in_,
state:=_variant_inout_);
Instrukcja DeviceStates
odczytuje informacje
o stanie urządzeń
PROFINET lub
PROFIBUS.
ret_val := ModuleStates(
laddr:=_hw_io_in_,
mode:=_uint_in,
state:=_variant_inout);
Instrukcja ModuleStates
odczytuje informacje
o stanie modułów
PROFINET lub
PROFIBUS.
detail:=_variant_inout_);
6.6.
Szybkie liczniki (HSC)
Szybkie liczniki (high-speed counters – HSC) używane są do zliczania zdarzeń
występujących częściej niż wynosi częstość wywoływania cyklu programu. Instrukcja CTRL_HSC kontroluje szybkie liczniki.
Uwaga
Jeśli zliczane zdarzenia występują wolniej niż częstość wykonywania OB, należy
użyć liczników CTU, CTD, lub CTUD. Jeśli zdarzenia występują częściej niż wynosi częstość wywoływania cyklu programu wykonywanego przez CPU, należy
użyć HSC.
Należy skonfigurować parametry każdego HSC na etapie definiowania projektu podczas konfiguracji urządzenia PLC. Podczas konfiguracji urządzenia HSC
dokonuje się wyboru trybów zliczania, połączeń I/O, przypisuje przerwania, oraz
definiuje czy urządzenie ma pracować jako szybki licznik, czy jako miernik częstotliwości impulsów.
114
6. Koncepcja programowania
Tabela 6.27. Instrukcja CTRL_HSC
LAD/FBD
SCL
"counter_name"(
hsc:=_hw_hsc_in_,
HSC:= ,
DIR:=_bool_in_,
CV:=_bool_in_,
RV:=_bool_in_,
Period:=_bool_in_,
New_DIR:=_int_in_,
New_CV:=_int_in_,
New_RV:=_dint_in_,
New_Period:=_int_in_,
Busy:=_bool_out_,
Status:=_word_out_);
Opis
Każda instrukcja CTRL_
HSC używa struktury
przechowywanej w DB do
utrzymania danych.
Licznik HSC używa struktury
przechowywanej w bloku
danych to przechowanie
danych licznika. Dla SCL
należy najpierw stworzyć DB
dla instrukcji pojedynczego
licznika, aby móc się do niego
odwoływać. Dla LAD i FBD
tworzone są automatycznie
DB, gdy tylko tworzona jest
instrukcja licznika.
Instrukcja CTRL_HSC jest zwykle umieszczana w OB przerwania sprzętowego,
który jest wykonywany wtedy, kiedy pojawia się sprzętowe przerwanie pochodzące od licznika. Na przykład, jeśli warunek CV = RV wyzwala przerwanie pochodzące od licznika, to blok kodu OB przerwania sprzętowego wykonuje instrukcję
CTRL_HSC, która może zmienić wartość referencyjną poprzez wczytanie nowej
wartości NEW_RV.
Uwaga
Bieżąca wartość zliczeń nie jest dostępna jako parametr instrukcji CTRL_HSC.
Adres obrazu procesu pod którym jest przechowywana bieżąca wartość zliczeń
jest definiowany podczas konfiguracji sprzętowej szybkiego licznika. Użytkownik
może w programie zrealizować bezpośredni odczyt wartości zliczeń. Wczytana
do programu liczba będzie równa rzeczywistej liczbie zliczeń w chwili dokonywania odczytu – trzeba jednak pamiętać, że licznik kontynuuje zliczanie szybkich
zdarzeń. Może się wiec zdarzyć, że faktyczna liczba zliczeń zmieni się zanim
program zakończy operację korzystając ze starej wartości.
Za pomocą parametrów instrukcji CTRL_HSC można kontrolować proces zliczania z programu:
● Kierunek zliczania jako wartość parametru NEW_DIR.
● Bieżące zliczenia jako wartość parametru NEW_CV.
● Wartość referencyjna jako wartość parametru NEW_RV.
● Wartość okresu jako wartość parametru NEW_PERIOD (tylko w trybie pomiaru częstotliwości).
Odpowiednie wartości parametrów NEW_xxx są wpisywane do licznika wtedy,
kiedy podczas wykonywania instrukcji CTRL_HSC następujące znaczniki boolowskie są ustawione na 1. Wielokrotne żądania (w tym samym czasie jest ustawiony
więcej niż jeden znacznik) są realizowane w trakcie pojedynczego wykonania in-
115
6. Koncepcja programowania
strukcji CTRL_HSC. Ustawienie następujących znaczników boolowskich na 0 nie
spowoduje żadnej zmiany.
● DIR = 1 jest żądaniem wpisania do licznika wartości NEW_DIR,
● CV = 1 jest żądaniem wpisania do licznika wartości NEW_CV,
● RV = 1 jest żądaniem wpisania do licznika wartości NEW_RV,
● PERIOD = 1 jest żądaniem wpisania do licznika wartości NEW_PERIOD.
6.6.1.
Działanie szybkiego licznika
Szybkie liczniki HSC (High Speed Counter) mogą zliczać zdarzenia, których
szybkość występowania jest większa od szybkości wykonywania cyklicznego OB.
Jeśli zdarzenia, które mają być zliczane, występują wolniej niż szybkość wykonywania bloku OB, to można użyć standardowych instrukcji liczników CTU, CTD lub
CTUD. Jeżeli szybkość występowania zdarzeń jest większa od szybkości wykonywania bloku OB, to należy użyć szybszego licznika HSC. Instrukcja CTRL_HSC
pozwala programowi użytkownika zmienić programowo niektóre parametry HSC.
Przykładowo liczniki HSC mogą zostać użyte jako wejście dla przetwornika obrotowego. Przetwornik ten posiada określoną liczbę impulsów na obrót i impuls
kasujący, który występuje raz na jeden obrót. Zegar(y) i impuls kasujący z przetwornika obrotowego są wejściami HSC.
HSC jest ładowany pierwszym z kilku ustawień, a wyjścia są aktywowane na
okres czasu, w którym bieżące zliczenie jest mniejsze niż wartość bieżącego
ustawienia. HSC dostarcza przerwanie, gdy bieżące zliczenie jest równe wartości bieżącego ustawienia, gdy pojawia się reset, a także, gdy następuje zmiana
kierunku obrotów.
Po osiągnięciu stanu „bieżące zliczenie jest równe wartości ustawienia” następuje zdarzenie przerwania, ładowana jest nowa wartość ustawienia oraz ustalany
jest następny stan na wyjściach. Kiedy wystąpi zdarzenie przerwania przez reset,
przywraca się pierwsze ustawienie oraz pierwsze stany na wyjściach, i cykl się
powtarza.
Ponieważ przerwania zdarzają się dużo rzadziej niż zliczanie HSC, dokładna kontrola szybkich operacji może zostać zrealizowana z małym wpływem czasu skanu
CPU. Metoda zamieszczenia przerwania pozwala przy każdym załadowaniu nowej nastawy na przeprowadzenie przerwania w oddzielnym działaniu, co ułatwia
kontrolę stanu licznika. Alternatywnie wszystkie przerwania mogą zostać zrealizowane w jednym zdarzeniu przerwania.
Wybór kanałów wejściowych HSC
Do wyboru kanałów wejściowych HSC należy użyć poniższej tabeli i zapewnić,
aby kanały wejściowe CPU i SB, które są podłączane, mogły obsługiwać maksymalne szybkości impulsów w sygnałach procesowych.
116
6. Koncepcja programowania
Uwaga
Kanały wejściowe CPU i SB (firmware w wersji V4 lub nowszej) mają konfigurowalne czasy reakcji filtra na wejściach
Wcześniejsze wersje firmware mają stałe kanały wejściowe HSC i stałe czasy
reakcji filtra, które nie mogą być zmienione.
Wersje firmware V4 lub nowsze umożliwiają przypisanie kanałów wejściowych
i czasów reakcji filtra. Domyślne ustawienie filtru wejściowego na 6,4 ms może
być zbyt wolne dla sygnałów procesowych. Czasy reakcji filtra dla wejść HSC muszą być zoptymalizowane dla aplikacji HSC. Więcej informacji na ten temat znajduje się w części „Konfigurowanie czasów reakcji filtra na wejściach cyfrowych”.
Tabela 6.28. Wejście CPU: częstotliwość maksymalna
CPU
1211C
1212C
1214C and 1215C
1217C
Kanał wejściowy CPU
Ia.0 do Ia.5
Ia.0 do Ia.5
Ia.6, Ia.7
Ia.0 do Ia.5
Ia.6 do Ib.5
Ia.0 do Ia.5
Ia.6 do Ib.1
Ib.2 do Ib.5
(.2+, .2– do .5+, .5–)
Tryb 1 lub 2-fazowy
100 kHz
100 kHz
30 kHz
100 kHz
30 kHz
100 kHz
30 kHz
Tryb kwadraturowy fazy A/B
80 kHz
80 kHz
20 kHz
80 kHz
20 kHz
80 kHz
20 kHz
1 MHz
1 MHz
Tabela 6.29. Wejście płytki sygnałowej (SB): częstotliwość maksymalna (płytka
opcjonalna)
Płytka sygnałowa (SB) Kanał wejściowy SB
SB 1221, 200 kHz
Ie.0 do Ie.3
SB 1223, 200 kHz
Ie.0, Ie.1
SB 1223
Ie.0, Ie.1
Tryb 1 lub 2-fazowy
200 kHz
200 kHz
30 kHz
Tryb kwadraturowy fazy A/B
160 kHz
160 kHz
20 kHz
Wybór funkcjonalności HSC
Wszystkie HSC działają w ten sam sposób dla tego samego trybu zliczania.
Tryb licznika, sterowanie kierunkiem, oraz początkowy kierunek są przypisywane
w konfiguracji CPU dla właściwości funkcji HSC.
Istnieją cztery podstawowe typy HSC:
● Jednofazowe liczniki z wewnętrznym sterowaniem kierunku.
● Jednofazowe liczniki z zewnętrznym sterowaniem kierunku.
● Dwufazowe liczniki z dwoma wejściami zegarowymi.
● Liczniki kwadraturowe A/B.
Użytkownik może użyć każdego typu HSC z lub bez wejścia kasującego. Podczas aktywacji wejściem kasującym (z pewnymi ograniczeniami, patrz tabela
117
6. Koncepcja programowania
poniżej), bieżąca wartość jest czyszczona aż do momentu deaktywacji wejścia
kasującego.
● Funkcje częstotliwości: Niektóre tryby HSC pozwalają na jego konfigurację
(typ zliczania) w celu raportowania wartości częstotliwości zamiast bieżącej
wartości impulsów. Dostępne są trzy okresy pomiaru częstotliwości okresu:
0,01, 0,1 i 1,0 sekundy.
Okres pomiaru częstotliwości określa jak często HSC zlicza i raportuje nową
wartość częstotliwości. Raportowana wartość częstotliwości jest średnią wartością określoną przez całkowitą liczbę impulsów w ostatnim okresie pomiarowym. Jeżeli częstotliwość gwałtownie się zmieniła to raportowana wartość
będzie wartością pośrednią pomiędzy najwyższą i najniższą częstotliwością
zmierzoną w danym okresie. Częstotliwość jest zawsze raportowana w jednostkach Hertz (impulsy na sekundę) niezależnie od ustawień zakresu pomiaru częstotliwości.
● Tryby zliczania: Poniższa tabela przedstawia wejścia stosowane przez zegar,
kierunek zliczania i wejście zerujące związane z HSC.
Jedno wejście nie może zostać użyte do dwóch różnych funkcji, ale każde
wejście nieużywane w danym czasie przez HSC może być użyte do innych
celów. Na przykład, jeśli HSC1 jest w trybie, który wykorzystuje dwa wejścia
wbudowane, ale nie korzysta z trzeciego wejścia zewnętrznego resetu (domyślne przypisanie I0.3), wtedy I0.3 może być wykorzystywane dla przerwań
wyzwalanych zboczem sygnału lub dla HSC 2.
Tabela 6.30. Tryby zliczania dla HSC
Typ
Wejście 1
Wejście 2
Wejście 3
–
Jednofazowe liczniki
z wewnętrznym sterowaniem
kierunku
Zegar
(Opcjonalnie:
kierunek)
Jednofazowe liczniki
z zewnętrznym sterowaniem
kierunku
Zegar
Kierunek
Dwufazowe liczniki z dwoma
wejściami zegarowymi.
Zegar liczący Zegar liczący
w górę
w dół
Liczniki kwadraturowe A/B
Faza A
1
Faza B
Reset
–
Reset
–
Reset
–
Reset1
Funkcja
Zliczanie lub
częstotliwość
Zliczanie
Zliczanie lub
częstotliwość
Zliczanie
Zliczanie lub
częstotliwość
Zliczanie
Zliczanie lub
częstotliwość
Zliczanie
Dla enkodera: Faza Z, Home
Adresy wejściowe HSC
Podczas konfiguracji CPU istnieje możliwość włączenia i skonfigurowania wejść
sprzętowych Hardware inputs dla każdego HSC.
Wszystkie wejścia HSC muszą być podłączone do zacisków modułu CPU lub
opcjonalnej płytki sygnałowej, którą włącza się od strony frontowej modułu CPU.
118
6. Koncepcja programowania
Uwaga
Jak pokazano w poniższej tabeli, domyślne przypisania dla ewentualnych sygnałów dla różnych CPU pokrywają się. Przykładowo, opcjonalne wejście resetujące
dla HSC1 używa tego samego wejścia jak jedno z wejść HSC2.
Dla CPU w wersji V4 lub nowszej, można ponownie przypisać wejścia HSC podczas konfiguracji CPU. Nie ma konieczności użycia domyślnych przypisań wejść.
Należy zawsze upewnić się, czy HSC zostały tak skonfigurowane, że jedno wejście nie jest używane przez kilka HSC.
Poniższe tabele przedstawiają domyślne przypisanie wejść HSC dla wbudowanych I/O jednostek CPU oraz opcjonalnej płytki sygnałowej (SB). (Jeśli wybrany
model SB posiada tylko 2 wejścia, dostępne są tylko wejścia 4.0 i 4.1).
Definicje dla tabeli wejść HSC:
● Jednofazowe: C jest wejściem zegara (Clock), [d] jest wejściem kierunku (opcjonalne), a [R] jest wejściem zewnętrznego resetu (opcjonalne).
(Reset jest dostępny tylko w trybie zliczania.)
● Dwufazowe: CU jest wejściem zegara odliczającego wprzód (Clock Up), CD
jest wejściem zegara odliczającego wstecz, a [R] jest opcjonalnym wejściem
zewnętrznego resetu (opcjonalne).
(Reset jest dostępny tylko w trybie zliczania.)
● Kwadraturowe AB-fazowe: A jest wejściem A zegara (Clock A), B jest wejściem B zegara (Clock B), a [R] jest wejściem zewnętrznego resetu (opcjonalne). (Reset jest dostępny tylko w trybie zliczania.)
Tabela 6.31. CPU 1211C: domyślne przypisania adresów HSC
Tryb licznika HSC
HSC 1
HSC 2
HSC 3
HSC4
HSC5
HSC6
1
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
Wbudowane wejście CPU (domyślne 0.x)
0
C
CU
A
1
[d]
CD
B
[R]
[R]
[R]
2
C
CU
A
3
[R]
[R]
[R]
[d]
CD
B
4
5
C
[d]
C
CU
A
[d]
CD
B
SB tylko z 2 wejściami cyfrowymi dostarcza tylko wejść 4.0 i 4.1.
Opcjonalne wejście SB
(domyślne 4.x) 1
0
1
2
3
C
[d]
[R]
CU
CD
[R]
A
B
[R]
[R]
C
[d]
[R]
CU
CD
[R]
A
B
C
[d]
R]
C
[d]
R]
C
CU
A
[d]
CD
B
[R]
[R]
[R]
[R]
[R]
[R]
[d]
CD
B
C
CU
A
119
6. Koncepcja programowania
Tabela 6.32. CPU 1212C: domyślne przypisania adresów HSC
HSC 1
HSC 2
HSC 3
HSC4
HSC5
HSC6
1
Opcjonalne wejście
SB (domyślne 4.x) 1
4
5
6
7
0
1
2
3
C [d]
[R]
CU CD
[R]
A
B
[R]
[R] C [d]
[R] CU CD
[R] A
B
C [d]
[R] C [d]
[R]
CU CD
[R]
A
B
[R]
[R] C
[d]
C [d]
[R]
[R] CU CD
[R] A
B
C [d]
[R]
CU CD
[R]
A
B
[R]
[R] C [d]
[R] CU CD
[R] A
B
Wbudowane wejście CPU (domyślne 0.x)
Tryb licznika HSC
0
C
CU
A
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1
2
[d]
CD
B
[R] C
[R] CU
[R] A
3
[R]
[R]
[R]
[d]
CD
B
SB tylko z 2 wejściami cyfrowymi dostarcza tylko wejść 4.0 i 4.1.
Tabela 6.33. CPU 1214C, CPU 1215C, oraz CPU1217C: domyślne przypisania
adresów HSC (tylko wejścia wbudowane, opcjonalne adresy SB są pokazane
w następnej tabeli)
Tryb licznika HSC
HSC 1
HSC 2
HSC 3
HSC 4
120
Bajt 0 wejścia cyfrowego (domyślne: 0.x)
0
1
1-fazowy
C
[d]
2
3
4
5
2-fazowy
CU
CD
[R]
AB-fazowy
A
B
[R]
6
7
1-fazowy
C
[d]
[R]
2-fazowy
CU CD
[R]
AB-fazowy
A
[R]
[R]
1-fazowy
[R]
C
2-fazowy
[R] CU CD
AB-fazowy
[R]
A
[d]
B
B
1-fazowy
[R]
2-fazowy
[R] CU CD
C
AB-fazowy
[R]
A
[d]
B
Bajt 1 wejścia cyfrowego
(domyślne: 1.x)
0
1
2
3
4
5
6. Koncepcja programowania
Tryb licznika HSC
Bajt 0 wejścia cyfrowego (domyślne: 0.x)
0
HSC 5
HSC 6
1
2
3
4
5
6
7
Bajt 1 wejścia cyfrowego
(domyślne: 1.x)
0
1
2
3
4
5
1-fazowy
C
[d] [R]
2-fazowy
CU CD [R]
AB-fazowy
A
B
[R]
1-fazowy
C
[d] [R]
2-fazowy
CU CD [R]
AB-fazowy
A
B
[R]
Tabela 6.34. Opcjonalne SB w jednostkach CPU w tabeli powyżej: domyślne
przypisania adresów HSC
HSC
HSC 1
HSC 2
HSC 5
HSC 6
1
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
1-fazowy
2-fazowy
AB-fazowy
0
C
CU
A
C
CU
A
Opcjonalne wejścia SB (domyślne: 4.x) 1
1
2
[d]
CD
B
[R]
C
[R]
CU
[R]
A
[d]
CD
B
[R]
C
[R]
CU
[R]
A
3
[R]
[R]
[R]
[d]
CD
B
[R]
[R]
[R]
[d]
CD
B
SB tylko z 2 wejściami cyfrowymi dostarcza tylko wejść 4.0 i 4.1.
Uwaga
Cyfrowe punkty I/O wykorzystywane przez urządzenia szybkich liczników są przypisywane podczas konfiguracji urządzenia CPU. Kiedy adresy cyfrowych punktów I/O zostaną przypisane do urządzeń HSC, to wartości przypisanych adresów
punktów I/O nie mogą być modyfikowane przez funkcję wymuszenia w tablicy monitorującej (watch table).
121
6. Koncepcja programowania
6.6.2.
Konfiguracja HSC
CPU pozwala na konfigurację do 6 HSC.
Należy edytować zakładkę Properties dla
CPU, aby skonfigurować parametry każdego
HSC.
Instrukcja CTRL_HSC w programie
użytkownika pozwala na kontrole działania
HSC.
Załączanie określonego HSC odbywa się
przez wybranie opcji Enable dla tego HSC.
OSTRZEŻENIE
Zagrożenia wynikające ze zmian ustawienia czasu reakcji filtra dla
cyfrowych kanałów wejściowych
Jeśli czas reakcji filtra dla kanału wejścia cyfrowego zostanie zmieniony w stosunku do poprzedniego ustawienia, to może być konieczne, aby została wprowadzona nowa wartość wejściowa poziomu „0” o łącznym czasie trwania do
20,0 ms zanim filtr będzie w pełni reagował na nowe dane wejściowe. W tym
czasie, krótkie impulsy „0” trwające krócej niż 20,0 ms mogą nie zostać wykryte
lub zliczone.
Ta zmiana czasu reakcji filtra może spowodować nieoczekiwane działanie maszyny lub procesu, co może spowodować śmierć lub poważne zranienie personelu i/lub uszkodzenia mienia.
Aby zapewnić natychmiastowe zastosowanie nowego czasu reakcji filtra, należy wyłączyć i ponownie włączyć zasilanie CPU.
Po załączeniu HSC należy skonfigurować jego inne parametry, takie jak funkcja
zliczania, wartości początkowe, opcje kasowania i zdarzenia przerwania.
Więcej dodatkowych informacji o konfiguracji HSC znajduje się w sekcji poświęconej konfiguracji CPU (strona 72).
122
Komunikacja pomiędzy urządzeniami
– standard PROFINET
7
Do bezpośredniego połączenia pomiędzy urządzeniem i CPU:
● Projekt musi zawierać CPU.
● Programowane urządzenie nie jest
częścią projektu, ale jest obsługiwane
przez STEP 7.
Bezpośrednie połączenie pomiędzy panelem HMI i CPU wymaga, aby projekt
zawierał obydwa składniki.
Bezpośrednie połączenie dwóch CPU
wymaga:
● Projekt musi zawierać obydwa CPU.
● Należy skonfigurować połączenie sieciowe pomiędzy obydwoma CPU.
S7-1200 jest sterownikiem obsługującym PROFINET IO i wykorzystuje STEP 7
do konfiguracji komunikacji pomiędzy urządzeniami programowanymi, interfejsami HMI i innymi CPU. S7-1200 może komunikować się także z urządzeniami,
które są tworzone przez innych dostawców. Przełącznik ethernetowy nie jest wymagany przy połączeniu bezpośrednim urządzenia programującego lub połączenia HMI i CPU. Przełącznik ethernetowy jest wymagany przy połączeniu więcej
niż dwóch CPU lub HMI.
Dodając moduł PROFIBUS CM, CPU może pracować jako urządzenie typu master lub slave w sieci PROFIBUS.
Inne interfejsy komunikacyjne (CM, CP lub CB) zapewniają obsługę wielu protokołów, takich jak Point-to-Point (PTP), Modbus, USS, a także GPRS (modem).
7.1.
Tworzenie połączenia sieciowego
W celu utworzenia połączenia sieciowego między urządzeniami projektu należy
wybrać Network view. Po stworzeniu połączenia sieciowego należy użyć zakładki
Properties w oknie inspektora w celu konfiguracji parametrów sieci.
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Tabela 7.1. Tworzenie połączenia sieciowego
Akcja
Należy wybrać
Network view, aby
wybrać urządzenia do
połączenia.
Wybór portu na
jednym urządzeniu
i przeciągnięcie
połączenia do portu na
drugim urządzeniu.
Zwolnienie klawisza
myszy tworzy
połączenie sieciowe.
124
Wynik akcji
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
7.2.
Opcje komunikacji
S7-1200 obsługuje kilka typów komunikacji pomiędzy CPU, a programowalnymi
urządzeniami, interfejsami HMI i innymi CPU.
OSTRZEŻENIE
Jeśli atakujący może uzyskać fizyczny dostęp do sieci, to jest zagrożenie,
że może odczytywać i zapisywać dane.
TIA Portal, CPU i urządzenia HMI (z wyjątkiem urządzeń HMI używających
instrukcji GET/PUT) zapewniają bezpieczną komunikację, która zabezpiecza
przed atakami typu replay attack oraz atakami typu man-in-the-middle (podsłuch i modyfikacja bez wiedzy stron komunikacji). Po aktywacji komunikacji,
odbywa się wymiana podpisanych wiadomości w postaci zwykłego tekstu, co
umożliwia atakującemu odczytywać dane, ale zabezpiecza przed nieautoryzowanym zapisem danych. To TIA Portal, a nie proces komunikacji, szyfruje dane
chronionych bloków zawierających informacje technologiczne.
Wszystkie inne formy komunikacji (wymiana danych I/O przez PROFIBUS,
PROFINET, AS-i, lub inne magistrale I/O, instrukcje GET/PUT, bloki nadawcze
(T-Block), oraz moduły komunikacyjne (CM)) nie mają żadnych zabezpieczeń.
Te formy komunikacji należy chronić przez ograniczenie dostępu fizycznego.
Jeśli atakujący może uzyskać fizyczny dostęp do sieci wykorzystując te formy
komunikacji, to jest zagrożenie, że może odczytywać i zapisywać dane.
Informacje i zalecenia dotyczące bezpieczeństwa, można znaleźć w publikacji
„Operational Guidelines for Industrial Security” (Wytyczne operacyjne dotyczące bezpieczeństwa przemysłowego) na stronie pomocy technicznej firmy Siemens.
PROFINET
PROFINET jest używany do wymiany danych za pośrednictwem programu użytkownika z innymi partnerami komunikacji poprzez Ethernet:
● PROFINET obsługuje 16 urządzeń PROFINET IO (wejść/wyjść) i maksymalnie 256 podmodułów. PROFIBUS umożliwia użycie 3 niezależnych urządzeń
PROFIBUS DP Master, obsługując 32 urządzenia Slave przypadających na
jedno urządzenie DP Master, i maksymalnie 512 modułów przypadających na
jedno urządzenie DP Master.
● Komunikację S7.
● Protokół UDP.
● Protokół ISO przez TCP (RFC 1006).
● Protokół TCP.
Sterownik PROFINET RT IO
Jako sterownik używający standardu PROFINET RT, CPU komunikuje się z maksymalnie 16 urządzeniami PN poprzez lokalną sieć PN lub przez PN/PN coupler
125
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
(link). Więcej informacji o PROFINET i PROFIBUS International (PI), znajduje się
pod adresem (www.us.profinet.com).
PROFIBUS
PROFIBUS jest używany do wymiany danych za pośrednictwem programu użytkownika z innymi partnerami komunikacji poprzez sieć PROFIBUS:
● Z modułami CM 1242-5, CPU pracuje jako PROFIBUS DP Slave.
● Z modułami CM 1243-5, CPU pracuje jako PROFIBUS DP Master class1.
● Moduły PROFIBUS DP Slave, PROFIBUS DP Master, oraz AS-i (3 moduły
komunikacyjne z lewej strony) oraz PROFINET są oddzielnymi sieciami komunikacyjnymi, które nie ograniczają się wzajemnie.
AS-i
S7-1200 CM 1243-2 AS-i Master umożliwia podłączenie CPU S7-1200 do sieci
AS-i.
Komunikacja CPU z CPU S7
Można utworzyć połączenie komunikacyjne do stacji partnerskiej i używać instrukcji GET i PUT do komunikacji z jednostkami CPU S7.
Komunikacja Teleservice
Połączenie TeleSerwis przez GPRS polega na tym, że stacja inżynierska z zainstalowanym programem STEP 7 komunikuje się ze stacją SIMATIC S7-1200
z modułem CP 1242-7 za pośrednictwem sieci GSM i Internetu. Połączenie przebiega przez serwer sterowania zdalnego, który służy jako urządzenie pośredniczące i jest podłączony do Internetu.
IO-Link
S7-1200 SM 1278 4xIO-Link Master umożliwia urządzeniom IO-Link połączenie
z CPU S7 1200.
Patrz również
Internetowa strona wsparcia technicznego firmy Siemens (http://www.industry.
siemens.com/topics/global/en/industrial-security/Documents/operational_guidelines_industrial_security_en.pdf)
7.3.
Liczba asynchronicznych połączeń komunikacyjnych
CPU obsługuje następujące maksymalne liczby jednoczesnych, asynchronicznych, komunikacyjnych połączeń w sieci PROFINET oraz PROFIBUS:
● 8 połączeń dla Otwartej Komunikacji Użytkownika (Open User Communications), aktywnych lub pasywnych: TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON,
TSEND, i TRCV.
126
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
● CPU pozwala na obsługę następującej liczby równoczesnych, asynchronicznych połączeń komunikacyjnych
● 8 połączeń CPU-do-CPU S7 dla danych GET/PUT klienta
Uwaga
CPU S7-1200, S7 -300, oraz S7-400 używają instrukcji GET i PUT do komunikacji CPU-do-CPU S7. CPU S7-200 wykorzystuje instrukcje ETHx_XFER do
komunikacji CPU-do-CPU S7.
● Połączenia HMI: W środowisku programistycznym TIA Portal można skonfigurować liczbę połączeń HMI wymaganych w aplikacji.
● Połączenia PG: CPU umożliwia połączenie z 1 urządzeniem programującym
(PG).
● Połączenia http: CPU umożliwia połączenia dla serwera WWW.
Uwaga
Połączenia dla systemu otwartej komunikacji użytkowników (Open User Communications), połączenia S7, urządzenia HMI, urządzenia programujące oraz połączenia komunikacyjne serwera Web (http) mogą używać wiele zasobów połączeniowych w zależności od bieżąco wykorzystywanych funkcji.
7.4.
Instrukcje do obsługi PROFINET i PROFIBUS
Instrukcje do PROFINET
Instrukcje TSEND_C i TRCV_C ułatwiają komunikacje po PROFINET łącząc
w sobie funkcje TCON, TDISCON z funkcjami TSEND lub TRCV.
● TSEND_C ustala ze stacją partnerską połączenie komunikacyjne TCP lub
ISO on TCP, wysyła dane i może zakończyć połączenie. Połączenie po skonfigurowaniu i ustaleniu jest automatycznie utrzymywane i monitorowane przez
CPU. TSEND_C łączy w jedna instrukcję funkcje TCON, TDISCON i TSEND.
● TRCV_C ustala z partnerskim CPU połączenie komunikacyjne TCP lub ISO
on TCP, odbiera dane i może zakończyć połączenie. Połączenie po skonfigurowaniu i ustaleniu jest automatycznie utrzymywane i monitorowane przez
CPU. Instrukcja TSEND_C łączy w jedną instrukcję funkcje TCON, TDISCON
i TRCV.
Instrukcje TCON, TDISCON, TSEND oraz TRCV są nadal dostępne.
Do transmisji lub odbioru danych po protokole UDP należy użyć instrukcji TUSEND i TURCV. Działają one asynchronicznie (tak jak: TSEND, TRCV, TCON,
TDISCON), co oznacza że wykonanie polecenia odbywa się przez kilka wywołań
instrukcji.
127
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
W celu zmiany konfiguracji parametrów IP z poziomu programu użytkownika należy użyć instrukcji IP_CONF. Ta instrukcja działa także asynchronicznie. Jej wykonanie trwa przez kilka wywołań.
Instrukcje PROFIBUS
Instrukcja DPNRM_DG (czytanie diagnostyki) powoduje odczyt bieżących danych
diagnostycznych urządzenia DP slave w formacie opisanym w EN 50 170 Volume
2, PROFIBUS.
Instrukcje rozproszonych I/O dla protokołów PROFINET, PROFIBUS
i GPRS
Program użytkownika może używać następujących Instrukcji dla protokołów PROFINET, PROFIBUS i GPRS:
● Instrukcje RDREC (read record) oraz WRREC (write record) przenoszą określone rekordy danych pomiędzy komponentami, takimi jak moduł na szynie
głównej lub rozproszony komponent (PROFIBUS DP lub PROFINET IO).
● Instrukcja RALRM (odczyt alarmu) służy do odczytu przerwania i informacji
o nim ze współpracującego urządzenia DP slave lub PROFINET IO. Informacje te zawierają w wyjściowych parametrach informacje rozruchowe wywołanego OB oraz informacje o źródle przerwania.
● Instrukcje DPRD_DAT (read consistent data) oraz DPWR_DAT (write consistent data) służą do transferu bloków danych większych niż 64 bajty do oraz ze
standardowego urządzenia DP Slave.
● Tylko w przypadku PROFOBUS, instrukcja DPNRM_DG służy do odczytu bieżących danych diagnostycznych z urządzenia DP Slave w formacie
określonym normą EN 50 170 Vol. 2.
7.5.
PROFINET
7.5.1.
System otwartej komunikacji użytkowników
CPU S7-1200 ma zintegrowany port PROFINET obsługujący różne standardy komunikacyjne oparte na sieci Ethernet:
● Transport Connection Protocol (TCP).
● ISO on TCP (RFC 1006).
● User Datagram Protocol (UDP).
128
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Tabela 7.2. Protokoły i instrukcje komunikacyjne
Wariant
protokołu
Przykład użycia
TCP
Komunikacja CPUCPU
Przenoszenie ramek
ISO on TCP
Komunikacja CPUCPU
Podział wiadomości
i powtórne jej złożenie
UDP
Komunikacja CPUCPU
Komunikacje
programów
użytkownika
Komunikacja CPUKomunikacja CPU
S7
Odczyt zapis danych
z/do CPU
PROFINET
RT
Wprowadzanie
danych do
obszaru
odbiorczego
Tryb „Ad hoc”
Odbiór danych
o określonej
długości
Tryb „Ad hoc”
Kontrolowane
przez protokół
Protokół
użytkownika
Odbiór
i transmisja
danych
określonej
długości
Odbiór
Komunikacja CPUi transmisja
urządzenie PROFINET danych
IO
określonej
długości
Instrukcje
komunikacyjne
Tylko TRCV_C,
TRCV
TSEND_C,
TRCV_C, TCON,
TDISCON,
TSEND, i TRCV
Tylko TRCV_C,
TRCV
TSEND_C,
TRCV_C, TCON,
TDISCON,
TSEND oraz
TRCV
Typ adresowania
Przypisuje numery portów
do urządzeń lokalnych
(aktywny) i partnerskich
(pasywne).
Przypisuje punkty
dostępu do usługi
transportu (TSAP) do
urządzeń lokalnych
(aktywny) i partnerskich
(pasywne).
TUSEND
i TURCV
Przypisuje numery portów
do urządzeń lokalnych
(aktywny) i partnerskich
(pasywne), ale połączenie
nie jest dedykowane
GET oraz PUT
Przypisuje punkty
dostępu do usługi
transportu (TSAP) do
urządzeń lokalnych
(aktywny) i partnerskich
(pasywne).
Wbudowane
Wbudowane
7.5.1.1. Tryb ad hoc
Protokoły TCP oraz ISO on TCP otrzymują zwykle pakiety danych o określonej
długości, w zakresie od 1 do 8192 bajtów. Instrukcje komunikacyjne TRCV_C
i TRCV przewidują jednak także tryb komunikacji ad hoc, w którym długość otrzymanego pakietu danych zmienia się od 1 do 1472 bajtów.
Uwaga
Jeśli dane są przechowywane w „zoptymalizowanym“ DB (tylko symbolicznie),
użytkownik może otrzymać te dane tylko jako tablica typów danych, takich jak
Byte, Char, USInt oraz SInt.
Konfiguracja instrukcji TRCV_C lub TRCV dla trybu ad hoc odbywa się poprzez
ustawienie wartości parametru LEN na 65 535.
129
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Jeśli instrukcje TRCV_C lub TRCV nie są często wywoływane w trybie ad hoc,
użytkownik może otrzymywać więcej niż jeden pakiet w jednym wywołaniu. Przykładowo jeśli użytkownik otrzymuje pięć 100 bajtowych pakietów w jednym wywołaniu, TCP dostarczy te pakiety w jednym 500 bajtowym pakiecie, podczas gdy
protokół ISO on TCP przebuduje ten pakiet w pięć 100 bajtowych pakietów.
7.5.1.2. Identyfikatory ID połączeń dla systemu otwartej komunikacji użytkowników
Podczas tworzenia w programie użytkownika instrukcji TSEND_C, TRCV_C lub
TCON, STEP 7 tworzy instancje DB, która konfiguruje kanał komunikacyjny (lub
połączenie) pomiędzy urządzeniami. Należy użyć zakładki Properties aby skonfigurować parametry połączenia. Wśród parametrów znajduje się także identyfikator ID połączenia dla danego połączenia.
● Identyfikator ID połączenia musi być unikalny dla CPU. Każde połączenie,
które jest tworzone, musi mieć inny DB i identyfikator ID połączenia.
● Zarówno lokalny (Local) CPU, jak i partnerski (Partner) CPU może korzystać
z tego samego identyfikatora ID połączenia dla tego samego połączenia,
ale identyfikatory ID połączeń nie wymagają dopasowania. Identyfikator ID
połączenia jest istotny tylko dla instrukcji PROFINET w programie użytkownika
danego CPU.
● Jako identyfikatora ID połączenia CPU można użyć dowolnej liczby. Jednak,
skonfigurowanie identyfikatorów ID połączeń jako kolejnych liczb od „1” pozwala w łatwy sposób śledzić liczbę używanych połączeń dla określonego
CPU.
Uwaga
Każda instrukcja TSEND_C, TRCV_C lub TCON w programie użytkownika tworzy
nowe połączenie. Ważne jest, aby dla każdego połączenia używać poprawnego
identyfikatora ID połączenia.
Poniższy przykład pokazuje komunikacje pomiędzy dwoma CPU, które wykorzystuje 2 oddzielne połączenia do wysyłania i odbierania danych.
● Instrukcja TSEND_C w CPU_1 łączy się z TRCV_V w CPU_2 w pierwszym
połączeniu („ID połączenia 1” w CPU_1 i CPU_2).
● Instrukcja TRCV_C w CPU_1 łączy się z TSEND_C w CPU_2 w drugim
połączeniu („ID połączenia 2” w CPU_1 i CPU_2).
130
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
&38B
&38B
① TSEND_C w CPU_1 tworzy połączenie
i przypisuje identyfikator ID połączenia
dla tego połączenia (ID połączenia 1 dla
CPU_1).
② TRCV_C w CPU_2 tworzy połączenie
do CPU_2 i przypisuje identyfikator ID
połączenia (ID połączenia 1 dla CPU_2).
76(1'B&
཰
75&9B&
ི
③ TRCV_C w CPU_1 tworzy drugie połą-
ཱ
75&9B&
ཱི
76(1'B&
czenie dla CPU_1 i przypisuje inny identyfikator ID połączenia dla tego połączenia (ID połączenia 2 dla CPU_1).
④ TSEND_C w CPU_2 tworzy drugie połączenie i przypisuje inny identyfikator ID
połączenia dla tego połączenia (ID połączenia 2 dla CPU_2).
Poniższy przykład pokazuje komunikacje pomiędzy dwoma CPU, które wykorzystują 1 połączenie do wysyłania i odbierania danych.
● Każde CPU używa instrukcji TCON do konfiguracji połączenia pomiędzy sobą.
● Instrukcja TSEND w CPU_1 łączy się z instrukcją TRCV w CPU_2 przy
użyciu identyfikatora ID połączenia („ID połączenia 1”), które zostało skonfigurowane przez instrukcję TCON w CPU_1. Instrukcja TRCV w CPU_2 łączy się
z instrukcją TSEND w CPU_1, przy użyciu identyfikatora ID połączenia („ID
połączenia 1”), które zostało skonfigurowane przez instrukcję TCON w CPU_2.
● Instrukcja TSEND w CPU_2 łączy się z instrukcją TRCV w CPU_1 przy
użyciu identyfikatora ID połączenia („ID połączenia 1”), które zostało skonfigurowane przez instrukcję TCON w CPU_2. Instrukcja TRCV w CPU_1 łączy się
z instrukcją TSEND w CPU_2, przy użyciu identyfikatora ID połączenia („ID
połączenia 1”), które zostało skonfigurowane przez instrukcję TCON w CPU_1.
131
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
&38B
&38B
① TCON w CPU_1 tworzy połączenie
i przypisuje identyfikator ID
połączenia dla tego połączenia
w CPU_1 (ID = 1).
② TCON w CPU_2 tworzy połączenie
i przypisuje identyfikator ID
połączenia dla tego połączenia na
CPU_2 (ID = 1).
཰
7&21
ཱ
ི
76(1'
7&21
75&9
75&9
③ TSEND i TRCV w CPU_1 używają
identyfikatora ID połączenia
utworzonego przez TCON w CPU_1
(ID = 1).
TSEND i TRCV na CPU_2 używają
identyfikatora ID połączenia utworzonego
przez TCON w CPU_2 (ID = 1).
76(1'
Jak to zostało pokazane na poniższym przykładzie, istnieje także możliwość
użycia pojedynczych instrukcji TSEND i TRCV do komunikacji przez połączenie
utworzone instrukcjami TSEND_C lub TRCV_C. Instrukcje TSEND i TRCV nie
tworzą same nowego połączenia, więc muszą użyć DB oraz identyfikator ID połączenia, który został utworzony przez instrukcję TSEND_C, TRCV_C lub TCON.
&38B
&38B
① TSEND_C w CPU_1 tworzy połączenie i przypisuje identyfikator ID połączenia dla tego połączenia (ID = 1).
② TRCV_C w CPU_2 tworzy połączenie i przypisuje identyfikator ID połączenia dla tego połączenia w CPU_2
(ID = 1).
76(1'B&
75&9
76(1'
132
཰
ི
③ TSEND i TRCV w CPU_1 używają
ཱ
75&9B&
76(1'
75&9
identyfikatora ID połączenia utworzonego przez TSEND_C w CPU_1
(ID = 1).
TSEND i TRCV w CPU_2 używają
identyfikatora ID połączenia utworzonego przez TRCV_C w CPU_2
(ID = 1).
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
7.5.1.3. Parametry połączenia PROFINET
Instrukcje TSEND_C, TRCV_C oraz TCON wymagają, aby związane z połączeniem parametry były określone. Inaczej urządzenie partnerskie nie zostanie
połączone. Parametry te są określone dla protokołów TCP, ISO-on-TCP i UDP
w strukturze TCON_Param. Zwykle dla określenia tych parametrów należy użyć
zakładki Configuration we właściwościach instrukcji. Jeśli zakładka Configuration
nie jest dostępna, należy określić strukturę TCON_Param programowo.
Struktura opisująca połączenie TCON_Param
Tabela 7.3. Struktura opisująca połączenie (TCON_Param)
Bajt
0…1
2…3
4
Typ danych i parametru
block_length
UInt
Id
CONN_OUC
(Word)
connection_type
USInt
Opis
Długość: 64 bajtów (stała)
Odniesienie do tego połączenia: Zakres wartości: 1
(domyślnie) do 4095. Określa wartość tego parametru
dla instrukcji TSEND_C, TRCV_C lub TCON pod
określonym ID.
Typ połączenia:
● 17: TCP (domyślnie).
● 18: ISO-on-TCP.
5
active_est
Bool
● 19: UDP.
ID dla danego typu połączenia:
● TCP i ISO-on-TCP:
– FALSE: Połączenie pasywne,
– TRUE: Aktywne połączenie (domyślnie),
6
local_device_id
USInt
7
local_tsap_id_len
USInt
● UDP: FALSE.
ID lokalnego interfejsu PROFINET lub interfejsu
Industrial Ethernet: 1 (domyślnie)
Długość parametru local_tsap_id, w bajtach; możliwe
wartości:
● TCP: 0 (aktywne, domyślne) lub 2 (pasywne).
● ISO-on-TCP: 2 do 16.
8
9
rem_subnet_id_len USInt
rem_staddr_len
USInt
● UDP: 2.
Ten parametr nie jest używany
Długość adresu partnerskiego punktu końcowego,
w bajtach:
● 0: nieokreślony (parametr rem_staddr jest nieistotny).
10
rem_tsap_id_len
USInt
● 4 (domyślny): Obowiązujący adres IP znajduje się
w parametrze rem_staddr (tylko dla TCP oraz ISOon-TCP).
Długość używanego parametru rem_tsap_id; w bajtach;
możliwe wartości:
● TCP: 0 (pasywny) lub 2 (aktywny, domyślny).
● ISO-on-TCP: 2 do 16.
11
next_staddr_len
USInt
● UDP: 0.
Ten parametr nie jest używany
133
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Bajt
Typ danych i parametru
Opis
12…27 local_tsap_id
Tablica [1..16] Lokalny składnik adresu połączenia:
z Byte
● TCP i ISO-on-TCP: numer lokalnego portu
(możliwe wartości: 1 do 49151; zalecane wartości:
2000...5000):
– local_tsap_id[1] = starszy bajt numeru portu
w notacji hexadecymalnej;
– local_tsap_id[2] = młodszy bajt numeru portu
w notacji hexadecymalnej;
– local_tsap_id[3-16] = nieistotny
● ISO-on-TCP: lokalne TSAP-ID:
– local_tsap_id[1] = B#16#E0;
– local_tsap_id[2] = listwy i gniazda lokalnych
punktów końcowych (bity 0 do 4: numer gniazda,
bity 5 to 7: numer listwy);
– local_tsap_id[3-16] = rozszerzenie TSAP,
opcjonalnie
● UDP: Ten parametr nie jest używany.
Uwaga: Należy zapewnić, aby żadna wartość local_
tsap_id dla jednego CPU nie powtarzała się.
28…33 rem_subnet_id
Tablica [1..6]
Ten parametr nie jest używany.
z USInt
34…39 rem_staddr
Tablica [1..6] Tylko TCP oraz ISO-on-TCP: Adres IP dla partnerskiego
z USInt
punktu końcowego (nieistotny dla pasywnych połączeń).
Przykładowo adres IP 192.168.002.003 jest
przechowywany w następujących składnikach tablicy:
rem_staddr[1] = 192
rem_staddr[2] = 168
rem_staddr[3] = 002
rem_staddr[4] = 003
rem_staddr[5-6] = nieistotne
40…55 rem_tsap_id
Tablica [1..16] Partnerski składnik adresu połączenia:
z BYTE
● TCP: numer partnerskiego portu. Zakres: 1 do
49151; Zalecane wartości: 2000 do 5000):
– rem_tsap_id[1] = starszy bajt numeru portu
w notacji hexadecymalnej;
– rem_tsap_id[2] = młodszy bajt numeru portu
w notacji hexadecymalnej;
– rem_tsap_id[3-16] = nieistotne
● ISO-on-TCP: partnerskie TSAP-ID:
– rem_tsap_id[1] = B#16#E0
– rem_tsap_id[2] = listwy i gniazda partnerskich
punktów końcowych (bity 0 do 4: numer gniazda,
bity 5 to 7: numer listwy);
– rem_tsap_id[3-16] = rozszerzenie TSAP,
opcjonalnie
● UDP: Ten parametr nie jest używany.
56…61 next_staddr
Tablica [1..6]
Ten parametr nie jest używany.
z BYTE
62…63 Spare
Word
Zastrzeżone: W#16#0000
134
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
7.5.2.
Konfigurowanie ścieżki połączenia
Po umieszczeniu w programie użytkownika instrukcji TSEND_C, TRCV_C lub
TCON, okno inspektora wyświetla właściwości połączenia za każdym razem, gdy
zostanie zaznaczona jakakolwiek część instrukcji. Należy określić parametry komunikacyjne w zakładce Configuration, która wyświetli się po wskazaniu Properties (właściwości) instrukcji komunikacyjnej.
Tabela 7.4. Konfiguracja ścieżki komunikacyjnej (używając właściwości instrukcji)
TCP, ISO-on-TCP, i UDP
Dla protokołów ethernetowych
TCP, ISO-on-TCP, oraz UDP
należy użyć pola instrukcji
Properties (TSEND_C,
TRCV_C, lub TCON), aby
skonfigurować połączenia
typu „Local/Partner”.
Właściwości protokołu
Rysunek przedstawia pole
Connection properties dla
zakładki konfiguracyjnej dla
połączenia ISO-on-TCP.
Uwaga
Podczas konfiguracji właściwości połączenia dla jednego CPU, STEP 7 umożliwia użytkownikowi na wybór określonego DB dla połączenia z partnerskim CPU
(jeśli istnieje), lub na stworzenie takiego DB. Partnerskie CPU musi już wcześniej
zostać umieszczone w projekcie i nie może być unspecified CPU.
Użytkownik nadal musi wstawić instrukcje TSEND_C, TRCV_C lub TCON do programu partnerskiego CPU. Po wykonaniu tego kroku użytkownik powinien wybrać
DB, który został stworzony przez tą konfigurację.
135
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Tabela 7.5. Konfiguracja ścieżki połączenia dla komunikacji S7 (konfiguracja urządzenia)
Komunikaty S& (GET i PUT)
Dla komunikacji S7 należy
użyć edytora sieci „Devices &
networks” do skonfigurowania
połączenia typu Local/Partner.
Po naciśnięciu przycisku
Highlighted: Connection
uzyskuje się dostęp do pola
Properties.
Zakładka General ma kilka
właściwości:
● General (pokazane).
● Local ID – lokalne ID.
● Special connection properties
– specjalne właściwości
połączenia.
● Address details (pokazane)
– szczegóły adresu.
Właściwości połączenia
Więcej informacji oraz lista instrukcji komunikacyjnych znajduje się w dziale „Protokoły“ (strona 128) w sekcji „PROFINET“ lub w „Tworzenie połączenia S7” (strona 147) w sekcji „Komunikacja S7“.
136
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Tabela 7.6. Parametry dla wielokrotnego połączenia CPU
Parametr
Adres
End point
Interface
Subnet
Interface type
Connection type
Connection ID
Definicja
Przypisany adres IP
Nazwa przypisana do partnera (odbierającego) CPU.
Nazwa przypisana do interfejsu.
Nazwa przypisana do podsieci.
Tylko dla komunikacji S7. Typ interfejsu.
Typ protokołu Ethernet.
Ogólny
Numer ID.
Miejsce przechowywania danych dla lokalnego i partnerskiego
Connection data
CPU.
Establish active
Przycisk opcji ustawienia lokalnego lub partnerskiego CPU jako
connection
aktywne połączenie.
Tylko dla komunikacji S7. Nazwa przypisana do partnera
End point
(odbierającego) CPU.
Rack/slot
Tylko dla komunikacji S7. Położenie gniazda i szyny.
Tylko dla komunikacji S7. Komponent TSAP używany do
Adres
Connection resource
konfiguracji komunikacji S7 z CPU urządzeń S7-300 lub S7-400.
szczegółowy
Port (decymalny):
TCP i UPD: Port partnerskiego CPU w formacie dziesiętnym.
ISO on TCP (RFC 1006) oraz komunikacja S7: TSAP dla
TSAP 1 i Subnet ID: lokalnego i partnerskiego CPU ustawione w formatach ASCII
i hexadecymalnym.
1
Podczas konfiguracji połączenia dla S7-1200 CPU z protokołem ISO-on-TCP należy używać tylko
znaków w formacie ASCII dla rozszerzeń TSAP pasywnie skomunikowanych partnerów.
Punkty dostępu do usługi transportu (TSAP)
Wykorzystując punkty dostępowe serwisu transportowego TSAP (Transport Service Access Point), protokół TCP i komunikacja S7 pozwala zrealizować wiele
połączeń z jednym adresem IP (do 64 K połączeń). Punkty TSAP jednoznacznie
identyfikują te połączenia komunikacyjnych punktów końcowych z adresem IP.
W części Address Details okna dialogowego Connection Parameters, użytkownik
definiuje punkty TSAP, które będą wykorzystywane. TSAP połączenia z CPU jest
wprowadzany w polu Local TSAP. TSAP przypisany połączeniu w partnerskim
CPU jest wprowadzany w polu Partner TSAP.
Numery portów
Dla protokołów TCP oraz UDP, parametry konfiguracji lokalnego (aktywnego) połączenia CPU muszą określać zdalny adres IP i numer portu partnerskiego (pasywnego) połączenia CPU.
W sekcji Address Details okna dialogowego Connection Parameters, użytkownik
definiuje porty, które będą wykorzystywane. Port połączenia w CPU jest wprowadzany w polu Local Port. Port przypisany do połączenia partnerskiego CPU jest
wprowadzony w polu Partner Port.
137
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
7.6.
PROFIBUS
System PROFIBUS używa nadrzędnej magistrali do odpytania urządzeń typu
slave rozproszonych w sposób wielopunktowy na magistrali szeregowej RS485.
Urządzeniem PROFIBUS slave jest każde urządzenie peryferyjne (przetwornik
I/O, zawór, napęd lub inne urządzenie pomiarowe), które przetwarza informację
i wysyła stan swoich wyjść do urządzenia master. Urządzenia typu slave pełnią
rolę pasywnych stacji w sieci, ponieważ nie mają praw dostępu do magistrali.
Mogą one tylko potwierdzić otrzymane wiadomości, lub wysyłać odpowiedź na
żądanie urządzenia master. Wszystkie urządzenia PROFIBUS slave mają ten
sam priorytet, a cała sieć komunikacyjna pochodzi od urządzenia master.
Urządzenie PROFIBUS master tworzy aktywną stację w sieci. PROFIBUS DP
definiuje dwa typy urządzeń master. Urządzenia klasy 1 (zwykle programowalny
sterownik PLC lub PC ze specjalnym oprogramowaniem) zajmuje się zwykłą komunikacją lub wymianą danych z przeznaczonymi do tego urządzeniami typu slave. Urządzenie master klasy 2 (zwykle urządzenie konfigurujące, takie jak laptop
albo programująca konsola użyta do celów rozruchowych, konserwacyjnych lub
diagnostycznych) jest specjalnym urządzeniem używanym głównie do uruchamiania urządzeń slave i w celach diagnostycznych.
Użytkownik jeśli chce, może konfigurować moduł w systemie innej firmy, wykorzystując plik GSD dostępny dla modułu CM 1242-5 (DP Slave) na płycie CD,
dostarczanej wraz z modułem oraz na stronach obsługi klienta firmy Siemens
(Siemens Industrial Automation Customer Support) w Internecie: (http://support.
automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=en&objid=6G
K72425DX300XE0&caller=view). Na poniższym rysunku przedstawiono S7-1200
jako DP slave dla sterownika S7-300.
S7-1200 może być podłączony do sieci PROFIBUS jako DP master za pomocą
modułu komunikacyjnego CM 1243-5. Moduł CM 1243-5 (DP master) może być
partnerem komunikacyjnym z urządzeniami DP V0/V1 slave. Na poniższym rysunku przedstawiono sterownik S7-1200 jako master sterujący urządzeniem slave – ET200S.
138
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Jeśli CM 1242-5 i CM 1243-5 są obecne równocześnie w systemie, to S7-1200
może pracować równocześnie jako urządzenie typu slave dla wyżej usytuowanych systemów DP master i jako urządzenie typu master dla niżej usytuowanych
systemów DP slave.
Dla wersji V4.0, można skonfigurować maksymalnie trzy moduły CM PROFIBUS
dla jednej stacji, w której może być dowolna kombinacja modułów CM DP master
lub DP slave. Każde urządzenie DP master (nadrzędne) w implementacji z CPU
z wersją firmware V3.0 lub wyższą może sterować maksymalnie 32 urządzeniami
Slave (podrzędnymi).
Dane konfiguracyjne modułów komunikacyjnych PROFIBUS CM są przechowywane na lokalnym CPU. Pozwala to, w razie konieczności, na prostą zamianę
modułów komunikacyjnych.
7.6.1.
Usługi komunikacyjne modułów CM PROFIBUS
Moduły CM PROFIBUS używają protokołu PROFIBUS DP-V1.
Typy komunikacji z DP-V1
Następujące typy komunikacji z DP-V1 są dostępne:
● Komunikacja cykliczna (CM 1242‑5 oraz CM 1243‑5)
Obydwa moduły PROFIBUS wspierają cykliczną komunikację dla transferu
danych procesu pomiędzy urządzeniami DP slave i DP master.
Cykliczna komunikacja jest przeprowadzana przez system operacyjny jednostki centralnej. Żadne bloki programowe nie są w tym celu wymagane. Dane I/O
są odczytywane lub zapisywane bezpośrednio z/do obrazu procesu w CPU.
● Komunikacja niecykliczna (tylko CM 1243‑5)
Moduł DP master może także obsługiwać acykliczną komunikację, która używa bloków programowych:
– Instrukcja „RALRM“ służy do obsługi przerwań.
– Instrukcje „RDREC“ oraz „WRREC“ służą do transferu konfiguracji i danych diagnostycznych.
Funkcje nie obsługiwane przez CM 1243-5: SYNC/FREEZE i Get_Master_Diag.
139
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Inne usługi komunikacyjne modułu CM 1243-5
Moduł komunikacyjny CM 1243-5 master udostępnia także dodatkowe usługi komunikacyjne:
● Komunikacja S7
− Usługi PUT/GET
Moduł DP master funkcjonuje jako klient i serwer dla zapytań pochodzących od innych sterowników S7 i innych komputerów klasy PC. Komunikacja odbywa się w standardzie PROFIBUS.
− Komunikacja PG/OP
7.6.2.
Funkcje PG pozwalają na załadowanie danych konfiguracyjnych i programu użytkownika z PG, a także na transfer danych diagnostycznych do
PG.
Możliwi partnerzy komunikacyjni dla komunikacji OP to: panele HMI oraz
komputerowe panele SIMATIC z systemami WinCC Flexible lub SCADA,
które wspierają komunikację S7.
Podręczniki modułów komunikacyjnych CM PROFIBUS
Dodatkowe informacje
Szczegółowe informacje na temat modułów komunikacyjnych CM PROFIBUS
można znaleźć w podręcznikach poszczególnych urządzeń. Można znaleźć je
na internetowych stronach obsługi klienta firmy Siemens (Siemens Industrial Automation Customer Support) odpowiednio wprowadzając następujące identyfikatory:
● CM 1242-5 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/49852105)
● CM 1243-5 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/49851842)
7.6.3.
Dodawanie modułów CM 1243-5 (DP master) oraz DP slave
W celu dodania urządzenia DP Slave, w portalu „Devices and networks” należy użyć katalogu sprzętu. Moduły te są dołączane po lewej stronie CPU. Aby
umieścić moduł w konfiguracji sprzętowej należy wybrać ten moduł w katalogu
sprzętowym poprzez podwójne klikniecie na nim lub przeciągając i upuszczając
go na podświetlone gniazdo.
Tabela 7.7. Dodawanie modułu komunikacyjnego CM 1243-5 (DP master) do konfiguracji
urządzenia
Moduł
CM 1243-5
(DP master)
140
Wybranie modułu
Dodanie modułu
Rezultat operacji
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Katalog sprzętu może posłużyć również do dodania urządzeń typu DP slave.
Przykładowo dla dodania urządzenia ET200 S DP slave należy w katalogu sprzętu (Hardware Catalog) rozwinąć następujące pola:
● Distributed I/O – rozproszone I/O
● ET200 S
● Interface modules – moduły interfejsu
● PROFIBUS
Następnie należy wybrać „6ES7 151-1BA02-0AB0” (IM151-1 HF) z listy numerów
części i dodać ET200 S DP slave tak, jak jest to pokazane na poniższym rysunku.
Tabela 7.8. Dodawanie ET200 S DP slave do konfiguracji urządzenia
Wstawianie DP slave
7.6.4.
Rezultat operacji
Przypisanie adresów PROFIBUS do modułu CM 1243-5 i urządzeń DP slave
Konfiguracja interfejsu PROFIBUS
Po skonfigurowaniu połączeń logicznych sieci dla dwóch urządzeń PROFIBUS
użytkownik może konfigurować parametry interfejsów PROFIBUS W tym celu należy nacisnąć fioletowy blok modułu CM 1243-5, a zakładka Properties w oknie
inspektora wyświetli dostępne interfejsy PROFIBUS. Interfejs PROFIBUS dla
urządzenia DP slave można skonfigurować w ten sam sposób.
Tabela 7.9. Konfiguracja interfejsów PROFIBUS modułu CM 1243-5 (DP master)
i urządzenia ET200 S DP slave
Moduł CM 1243-5 (DP master)
ET200 S DP slave
① Port PROFIBUS
Przypisanie adresów PROFIBUS
W sieci PROFIBUS każde urządzenie ma przypisany adres PROFIBUS. Zakres
adresu mieści się pomiędzy 0 a 127 z następującymi wyjątkami:
● Adres 0: Zastrzeżony dla konfiguracji sieci i/lub narzędzi programowania
dołączonych do magistrali
141
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
● Adres 1: Zastrzeżony przez SIEMENS AG dla pierwszego urządzenia typu
master
● Adres 126: Zastrzeżone dla urządzeń fabrycznych, które nie mają przełącznika ustawień i muszą być zaadresowane przez sieć.
● Adres 127: Zastrzeżony dla urządzeń rozsyłających wiadomości do wszystkich urządzeń w sieci. Nie może zostać przypisany do urządzeń wykonujących
inne działanie.
Pomijając zastrzeżone adresy pracujące urządzenia PROFIBUS mogą być adresowane numerami od 2 do 125.
W oknie właściwości należy wybrać pole konfiguracji „PROFIBUS address”.
STEP 7 wyświetli okno konfiguracji adresów PROFIBUS, które służy do przypisania adresów PROFIBUS do danego urządzenia.
Tabela 7.10. Parametry adresów PROFIBUS
Parametr
Opis
Należy nazwać podsieć, do której podłączone jest urządzenie. Należy
nacisnąć przycisk Add new subnet, aby stworzyć nową podsieć. Jej stan
domyślny to „Not connected” (niepołączona). Możliwe są dwa typy połączenia:
Podsieć
● Domyślny: „Not connected” zapewnia lokalne połączenie.
● Podsieć jest wymagana, gdy do sieci przyłączone są dwa lub więcej
urządzeń.
Adres
Przypisany do urządzenia adres PROFIBUS.
Najwyższy adres PROFIBUS jest określany na podstawie
aktywnych stacji PROFIBUS (np. DP master). Pasywne
urządzenia DP slaves mają niezależnie adresy PROFIBUS
o numerach od 1 do 125, nawet jeśli najwyższy adres PROFIBUS
Najwyższy
jest ustawiony na np. 15. Najwyższy adres PROFIBUS jest
adres
istotny dla przekazywania tokenów (przekazanie wysłanych
praw), a same tokeny przekazywane są wyłącznie do aktywnych
stacji. Określenie najwyższego adresu PROFIBUS optymalizuje
magistralę.
Parametr
Szybkość transmisji skonfigurowanej sieci PROFIBUS wynosi
od 9,6 kb/s do 12 Mb/s. Ustawienie szybkości transmisji danych
zależy od właściwości użytych węzłów PROFIBUS. Szybkość
transmisji nie powinna być większa od szybkości obsługiwanej
Szybkość
przez najwolniejszy węzeł.
transmisji
Szybkość transmisji jest zwykle ustawiana dla urządzenia master
sieci PROFIBUS. W ten sposób wszystkie urządzenia DP slave
automatycznie będą używały tej samej prędkości transmisji (autobaud).
142
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
7.7.AS-i
Moduł S7-1200 CM 1243-2 AS-i Master umożliwia podłączenie CPU S7-1200
w sieci AS-i.
AS-i (Actuator Sensor Interface) – interfejs aktywatora (urządzenia wykonawczego) i/lub czujnika, to system połączenia sieciowego z pojedynczym urządzeniem
nadrzędnym (Master) na najniższym poziomie w systemach automatyki. Moduł
CM 1243-2 służy jako urządzenie nadrzędne Master w sieci AS-i. Czujniki
i aktywatory (urządzenia podrzędne AS-i Slave) można podłączyć do CPU za
pomocą modułu CM 1243-2, używając pojedynczego kabla AS-i. Moduł CM
1243-2 obsługuje wszystkie dane koordynacji sieci AS-i oraz przekaźnikowe,
a także przekazywane informacje statusów z aktywatorów i czujników do CPU
przez adresy I/O przypisane do CM 1243-2. W zależności od typu urządzenia
podrzędnego Slave, możliwy jest dostęp do wartości cyfrowych (binarnych) lub
analogowych. Urządzenia podrzędne AS-i Slave stanowią kanały wejściowe
i wyjściowe systemu AS-i, i są aktywne tylko wtedy, gdy są wywoływane przez
moduł CM 1243-2.
Na rysunku poniżej, sterownik S7-1200 jest urządzeniem nadrzędnym Master
w sieci AS-i sterującym panelem operatorskim AS-i oraz modułami cyfrowych
i analogowych wejść i wyjść (I/O) będącymi urządzeniami podrzędnymi Slave.
7.7.1.
Dodanie modułu CM 1243-2 AS-i Master oraz AS-i Slave
Aby dodać moduły CM1243-2 AS-i Master do CPU należy użyć katalogu sprzętu
„Catalog”. Moduły te są dołączane z lewej strony CPU, i można użyć maksymalnie trzech modułów CM1243-2 Master AS-i. Aby wstawić moduł do konfiguracji
sprzętowej, należy wybrać moduł w katalogu sprzętu i albo kliknąć dwukrotnie
albo przeciągnąć moduł do podświetlonego slotu (po lewej stronie CPU).
Tabela 7.11. Dodawanie modułu CM1243-2 Master AS-i do konfiguracji urządzenia
Moduł
CM 1243-2 AS-i
Master
Wybranie modułu
Wstawienie modułu
Wynik
143
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
W celu dodania urządzenia AS-i Slave należy także użyć katalogu sprzętu „Catalog”. Aby dodać, na przykład, urządzenie Slave z opisem I/O module, compact,
digital, input, w katalogu sprzętu należy rozwinąć następujące foldery:
● Field devices Field devices (urządzenia instalowane na obiekcie)
● AS-Interface slaves (urządzenia AS-i Slave)
Następnie, z listy numerów katalogowych części należy wybrać „3RG9 0010AA00” (AS-i SM-U, 4DI) i dodać urządzenie Slave z opisem I/O module, compact, digital, input, jak pokazano na rysunku poniżej.
Tabela 7.12. Dodawanie AS-i Slave do konfiguracji urządzenia
Wstawienie AS-i Slave
7.7.2.
Wyni
Nadawanie adresu AS-i urządzeniu AS-i Slave
Konfiguracja interfejsu AS-i Slave
Aby skonfigurować parametry interfejsu AS-i, należy kliknąć żółty prostokąt AS-i
na urządzeniu AS-i Slave. Zakładka Properties (Właściwości) w oknie Inspektor
powoduje wyświetlenie interfejsu AS-i.
① Port AS-i
Nadawanie adresu AS-i Slave
W sieci AS-i, każde urządzenie ma nadany adres AS-i Slave. Adres ten może być
w zakresie od 0 do 31, jednak adres 0 jest zarezerwowany tylko dla nowych urządzeń Slave. Adresy urządzeń Slave mogą być w zakresie od 1 (A lub B) do 31
(A lub B), co umożliwia zastosowanie łącznie do 62 urządzeń podrzędnych Slave.
„Standardowe” urządzenia AS-i używają całych adresów i mają adresy numeryczne bez oznaczenia A lub B. Urządzenia AS-i „węzłów A lub B” używają składnik A
lub B w każdym adresie, dzięki czemu każdy z 31 adresów, może być użyty dwukrotnie. Zakres adresów obejmuje przedziały od 1A do 31A oraz od 1B do 31B.
Każdy adres z zakresu od 1 do 31 może być nadany urządzeniu AS-i Slave, innymi słowy, nie ma znaczenia, czy urządzenia Slave mają adresy zaczynające się
144
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
od 21 lub czy pierwszemu urządzeniu Slave nadano adres 1 (kolejność adresów
nie ma znaczenia).
W poniższym przykładzie, trzem urządzeniom AS-i zostały przypisane następujące adresy: „1” (urządzenie standardowe), „2A” (urządzenie węzła A), oraz „3”
(urządzenie standardowe):
① Adres 1 urządzenia AS-i Slave; urządzenie: AS-i SM-U, 4DI; nr zamówieniowy: 3RG9 001-0AA00
② Adres 2A urządzenia AS-i Slave; urządzenie: AS-i 8WD44, 3DO, A/B; nr zamówieniowy: 8WD4 428-0BD
③ Adres 3 urządzenia AS-i Slave; urządzenie: AS-i SM-U, 2DI/2DO; nr zamówieniowy: 3RG9 001-0AC00
Miejsce wprowadzenia adresu AS-i Slave pokazano poniżej.
145
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Tabela 7.13. Parametry interfejsu AS-i
Parametr
Network
(Sieć)
Opis
Nazwa sieci, w której podłączone jest urządzenie
Address(es) Nadawany adres AS-i urządzeniu Slave z zakresu od 1 (A lub B) do 31 (A
(Adres(y))
lub B), dla łącznie do 62 urządzeń podrzędnych
7.8.
Komunikacja S7
7.8.1.
Instrukcje GET i PUT
Użytkownik może używać instrukcji GET oraz PUT do komunikacji pomiędzy
różnymi jednostkami S7 przez połączenie typu PROFINET lub PROFIBUS. Jest
to możliwe tylko wtedy, gdy z właściwości Protection (Ochrona) lokalnego CPU
została wybrana opcja dla partnerskiego CPU Permit access with PUT/GET communication (Pozwolenie na dostęp w komunikacji za pomocą instrukcji PUT/GET):
● Uzyskiwanie dostępu do danych w zdalnym CPU: CPU S7-1200 może używać adresów bezwzględnych w polu wejściowym ADDR_x do adresowania
zmiennych zdalnych CPU (S7-200/300/400/1200).
146
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
● Uzyskiwanie dostępu do danych w standardowym DB: CPU S7-1200 może
używać adresów bezwzględnych w polu wejściowym ADDR_x do adresowania zmiennych DB w standardowym DB zdalnego CPU S7.
● Uzyskiwanie dostępu do danych w zoptymalizowanym DB: CPU S7-1200 nie
może uzyskać dostępu do zmiennych DB w zoptymalizowanym DB zdalnego
CPU S7-1200.
● Uzyskiwanie dostępu do danych w lokalnym CPU: CPU S7-1200 może używać albo adresów bezwzględnych albo adresów symbolicznych jako wejść do
pól wejściowych RD_x lub SD_x, odpowiednio, instrukcji GET lub PUT.
STEP 7 podczas wstawiania instrukcji automatycznie tworzy DB.
Uwaga
Dla zapewnienia spójności danych należy zawsze się upewnić, czy dana operacja została ukończona (NDR = 1 dla GET, lub DONE = 1 dla PUT). Dopiero w tym
wypadku można uzyskać dostęp do danych lub rozpocząć następną operację
odczytu/zapisu.
Uwaga
Opcja działania instrukcji GET/PUT w programie CPU w wersji V4.0 nie jest automatycznie aktywna.
Opcja działania instrukcji GET/PUT w programie CPU w wersji V3.0 jest dla CPU
w wersji V4.0 automatycznie aktywna.
Aby to zmienić, należy przejść do konfiguracji CPU w Device configuration (Konfiguracja urządzeń), zakładki Properties (Właściwości) w oknie Inspektor, i następnie wybrać właściwość Protection (Ochrona), tym samym uaktywniając dostęp do
instrukcji GET/PUT (strona 78).
7.8.2.
Tworzenie połączenia S7
Mechanizmy połączeń
Aby uzyskać dostęp do zdalnych partnerów połączenia za pomocą instrukcji PUT/
GET, użytkownik musi mieć uprawnienia.
Domyślnie opcja Permit access with PUT/GET communication (Pozwolenie na
dostęp do komunikacji za pomocą instrukcji PUT/GET) jest wyłączona. W tym
przypadku, dostęp do odczytu i zapisu danych CPU jest możliwy tylko dla połączeń komunikacyjnych, które wymagają konfiguracji lub programowania, zarówno
lokalnego (Local) CPU, jak i partnerskiego (Partner) CPU. Dostęp, na przykład,
za pomocą instrukcji BSEND/BRCV jest możliwy.
147
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Połączenia, w których lokalny CPU jest tylko serwerem (co oznacza, że dla lokalnego CPU nie ma możliwości konfiguracji/programowania komunikacji z partnerem komunikacyjnym), nie są możliwe podczas pracy CPU. Dotyczy to na przykład:
● dostępu za pomocą instrukcji PUT/GET, FETCH/WRITE lub FTP poprzez moduły komunikacyjne,
● dostępu za pomocą instrukcji PUT/GET z innych jednostek CPU S7,
● dostępu do HMI poprzez komunikację za pomocą instrukcji PUT/GET.
Jeśli występuje potrzeba, aby umożliwić dostęp do danych CPU od strony klienta
i tym samym nie ograniczać usług komunikacyjnych CPU, należy postępować
zgodnie z zaleceniami ochrony dostępu do CPU S7-1200.
Typy połączeń
Typ połączenia wybrany przez użytkownika tworzy połączenie komunikacyjne ze
stacją partnerską. Połączenie jest rozpoczęte, ustawione i automatycznie monitorowane. W portalu Devices and Networks należy użyć pola Network view,
aby stworzyć połączenie sieciowe pomiędzy urządzeniami w projekcie. Najpierw
należy kliknąć zakładkę Connections, a następnie z listy rozwijalnej znajdującej
się po prawej stronie wybrać typ połączenia (przykładowo połączenie S7). Użytkownik powinien nacisnąć zielony kwadracik (PROFINET) na pierwszym urządzeniu, a następnie przeciągnąć linię do zielonego kwadracika PROFINET w drugim
urządzeniu. Po zwolnieniu przycisku myszy nastąpi połączenie obydwu urządzeń
w sieć PROFINET.
Więcej informacji znajduje się w rozdziale „Tworzenie połączenia sieciowego”.
Naciśnij przycisk Highlighted: Connection, aby uzyskać dostęp do okna dialogowego Properties dla instrukcji komunikacyjnej.
Patrz również
Rozdział „Tworzenie połączenia sieciowego” (strona 123)
7.8.3.
Przypisanie parametrów połączenia dla instrukcji GET/PUT
Przypisanie parametrów połączenia dla instrukcji GET/PUT jest pomocne użytkownikowi w konfiguracji połączeń do komunikacji S7 z CPU do CPU.
148
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Po wstawieniu bloku GET lub PUT, rozpoczyna się przypisanie parametrów połączenia dla instrukcji GET/PUT:
Kiedy zostanie wybrana dowolna część instrukcji, to w oknie Inspektor zostaną
wyświetlane właściwości połączenia. Parametry komunikacji dla instrukcji komunikacji można określić w zakładce Configuration okna Properties.
Po wstawieniu do programu bloku GET lub PUT, zostaje automatycznie wyświetlona zakładka Configuration (Konfiguracja), oraz strona Connection parameters
(Parametry połączenia). Strona ta pozwala użytkownikowi skonfigurować wymagane połączenie S7 oraz parametr Connection ID (Identyfikator połączenia), do
którego odnosi się parametr bloku „ID”. Strona Block parameters (Parametry bloku) umożliwia użytkownikowi skonfigurowanie dodatkowych parametrów bloku.
Uwaga
Opcja działania instrukcji GET/PUT w programie CPU w wersji V4.0 nie jest automatycznie aktywna.
Opcja działania instrukcji GET/PUT w programie CPU w wersji V3.0 będzie dla
CPU w wersji V4.0 automatycznie aktywna.
Ponieważ opcja działania instrukcji GET/PUT w programie CPU w wersji V4.0
nie jest dla CPU w wersji V4.0 automatycznie aktywna. Aby to zmienić, należy
przejść do konfiguracji CPU w Device configuration (Konfiguracja urządzeń), zakładki Properties (Właściwości) w oknie Inspektor, i następnie wybrać właściwość
Protection (Ochrona), tym samym uaktywniając dostęp do instrukcji GET/PUT
(strona 78).
149
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
7.9.
GPRS
7.9.1.
Połączenie z siecią GSM
Komunikacja WAN bazująca na IP za pomocą GPRS
Używając procesora komunikacyjnego CP 1242-7, sterownik S7-1200 może uzyskać dostęp do sieci GSM. CP 1242-7 pozwala na komunikację w sieci WAN
pomiędzy odległymi stacjami i centrami sterującymi oraz stacjami pośrednimi.
Komunikacja pomiędzy pośrednimi stacjami jest możliwa tylko poprzez sieć GSM.
Aby możliwa była komunikacja pomiędzy sterownią a odległą stacją, centrum sterujące musi być wyposażone w komputer PC z dostępem do Internetu.
CP 1242-7 obsługuje następujące sposoby przesyłania danych przez sieć GSM:
● GPRS (General Packet Radio Service)
Pakietowe przesyłanie danych „GPRS“ jest przeprowadzane przez sieć GSM.
● SMS (Short Message Service)
CP 1242-7 może otrzymywać i wysyłać wiadomości SMS. Partner komunikacyjny może być telefonem komórkowym lub sterownikiem S7-1200.
CP 1242-7 może być użyty w przedsiębiorstwach na całym świecie i obsługuje
następujące pasma częstotliwości:
●
●
●
●
850 MHz,
900 MHz,
1800 MHz,
1900 MHz.
Wymagania
Wyposażenie używane w stacjach lub centrum sterującym zależy od określonej
aplikacji.
● Przy komunikacji z lub przez sterownię, centrum sterowania musi być wyposażone w komputer PC z dostępem do Internetu.
● Poza wyposażeniem stacji, odległe stacje S7-1200 z CP 1242-7 muszą spełniać dodatkowe wymagania, aby móc komunikować się przez sieć GSM:
− Musi zostać podpisana odpowiednia umowa z właściwym dostawcą sieci
GSM.
Jeśli używany jest GPRS, umowa musi zezwalać na jego użycie.
Jeśli komunikacja pomiędzy urządzeniami zachodzi tylko po sieci GSM,
dostawca sieci GSM musi przyznać stały adres IP dla procesorów komunikacyjnych. W tym wypadku komunikacja pomiędzy urządzeniami nie prowadzi przez centrum sterowania.
− Karta SIM jest dostarczana w ramach umowy.
Kart SIM jest wkładana do CP 1242-7.
− Należy zapewnić dostępność sieci GSM w obrębie występowania stacji.
Poniżej znajduje się kilka przykładów konfiguracji stacji z CP 1242-7.
150
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Wysyłanie wiadomości przez SMS
Rys. 7.1. Wysyłanie wiadomości przez SMS ze stacji S7-1200
SIMATIC S7-1200 z procesorem komunikacyjnym CP 1242-7 może wysyłać wiadomości przez SMS do skonfigurowanego telefonu komórkowego lub do skonfigurowanej stacji S7-1200.
Zdalna kontrola (teleservice) przez centrum sterujące
Rys. 7.2. Komunikacja pomiędzy stacją S7-1200 i centrum sterowania
151
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
W aplikacjach zdalnego sterowania, stacje S7-1200 z procesorem komunikacyjnym CP 1242-7 komunikują się z centrum sterowania poprzez sieć GSM oraz
Internet. Aplikacja TELECONTROL SERVER BASIC jest zainstalowana na serwerze zdalnego sterowania w stacji master. Powoduje to następujące sposoby
użytkowania:
● Zdalna komunikacja pomiędzy stacją i centrum sterującym.
W tym przypadku dane z pola są wysyłane przez stacje do serwera sterowania
zdalnego w stacji master poprzez sieć GSM oraz Internet. Serwer sterowania
zdalnego jest użyty w celu sterowania i monitorowania odległych stacji.
● Komunikacja pomiędzy stacją a komputerem PC w centrum sterowania przez
klienta OPC.
W pierwszym przypadku stacje komunikowały się z serwerem sterowania
zdalnego. Używając serwera OPC z aplikacji TELECONTROL SERVER BASIC, serwer zdalnego sterowania wymienia dane z komputerem PC podłączonym do stacji master. PC w centrum sterowania może mieć przykładowo
zainstalowane oprogramowanie WinCC i zintegrowanego klienta OPC.
● Komunikacja stacji pośrednich przez centrum sterowania.
Aby pozwolić na komunikację stacji pośrednich, serwer sterowania zdalnego
przekazuje wiadomości ze stacji nadającej do stacji odbierającej.
Bezpośrednia komunikacja pomiędzy stacjami
Rys. 7.3. Bezpośrednia komunikacja pomiędzy dwoma stacjami S7-1200
W tej konfiguracji dwie stacje SIMATIC S7-1200 komunikują się ze sobą bezpośrednio po sieci GSM używając procesora komunikacyjnego CP 1242‑7. Każdy
CP 1242‑7 ma stały adres IP. Odpowiednia usługa od dostawcy sieci GSM musi
na to zezwalać.
152
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
TeleService poprzez GPRS
Rys. 7.4. TeleService poprzez GPRS
TeleService poprzez GPRS: stacja inżynieryjna, na której zainstalowany jest
STEP 7 komunikuje się przez sieć GSM oraz Internet ze stacją SIMATIC S7-1200
za pomocą procesora komunikacyjnego CP 1242‑7. Połączenie biegnie poprzez
serwer sterowania zdalnego, który funkcjonuje jako pośrednik i jest podłączony
do Internetu.
CP 1242‑7 może być użyty w następujących aplikacjach:
Aplikacje sterowania zdalnego
● Wysyłanie wiadomości poprzez SMS
SIMATIC S7-1200 z procesorem komunikacyjnym CP 1242-7 może odbierać
wiadomości SMS z sieci GSM lub wysyłać wiadomości przez SMS do skonfigurowanego telefonu komórkowego lub do skonfigurowanej stacji S7-1200.
● Komunikacja przez centrum sterowania
Odległe stacje S7-1200 komunikują się ze stacją master poprzez sieć GSM
i Internet za pomocą serwera zdalnego sterowania. Aplikacja „TELECONTROL
SERVER BASIC” służy do transmisji danych przez GPRS i zainstalowana jest
na serwerze zdalnego sterowania na stacji master. Serwer zdalnego sterowania komunikuje się z centralą sterowania wyższego poziomu używając funkcji
zintegrowanego serwera OPC.
● Komunikacja pomiędzy stacjami pośrednimi i stacjami S7-1200 za pomocą
sieci GSM
153
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Komunikacja stacji pośrednich z odległymi stacjami przez CP 1242-7 może
odbywać się na dwa sposoby:
− Pośrednia komunikacja przez stację master.
W tej konfiguracji ustawione jest w stacji master trwałe i bezpieczne połączenie pomiędzy stacjami S7-1200 komunikującymi się pomiędzy sobą za
pomocą serwera zdalnego sterowania. CP 1242-7 pracuje w trybie „Telecontrol”.
− Bezpośrednia komunikacja pomiędzy stacjami.
Dla bezpośredniej komunikacji pomiędzy urządzeniami (bez przechodzenia przez stację master) używane są karty SIM ze stałym adresem IP, co
pozwala stacjom na bezpośrednie adresowanie pomiędzy sobą. Możliwe
usługi komunikacyjne i funkcje bezpieczeństwa (np. VPN) zależą od oferty
dostawcy sieci. CP 1242-7 pracuje w trybie „GPRS direct”.
TeleService przez GPRS
Połączenie TeleService może być ustawione pomiędzy stacja inżynierską
z STEP 7 i oddalonymi stacjami S7-1200 za pomocą procesora komunikacyjnego CP 1242-7. Komunikacja odbywa się za pomocą sieci GSM i Internetu. Połączenie biegnie od stacji inżynierskiej poprzez serwer zdalnego sterowania lub
bramę TeleService, które działają jako pośrednik przekazując ramki i ustawiając
autoryzację. Komputery PC używają funkcji z aplikacji „TELECONTROL SERVER
BASIC”.
Użytkownik może użyć połączenia TeleService dla następujących celów:
● Załadowania konfiguracji lub danych programu z projektu STEP 7 do stacji.
● Zapytania stacji o dane diagnostyczne
Inne usługi i funkcje procesora komunikacyjnego CP 1242-7
● Synchronizacja czasu dnia (Time-of-day) dla CP poprzez Internet.
Użytkownik może także ustawić czas w CP w następujący sposób:
− W trybie „Telecontrol” czas dnia jest transferowany przez serwer zdalnego
sterowania. CP używa go do ustawienia swojego czasu.
− W trybie „GPRS direct” CP może zarządzać czasem używając instrukcji
SNTP.
Aby zsynchronizować czas CPU należy odczytać bieżący czas z CP używając
odpowiedniego bloku.
● Tymczasowe buforowanie widomości, które zostaną przesłane, jeśli wystąpią
problemy z połączeniem.
● Rejestrowanie objętości danych
Objętość przesyłanych danych jest rejestrowana i może zostać oceniona dla specjalnych celów.
154
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Konfiguracja i zastąpienie modułu
Do konfiguracji modułu jest wymagane następujące narzędzie konfiguracji:
● Program STEP 7 w wersji V11.0 SP1 lub wyższej
Dla STEP 7 V11.0 SP1, jest również wymagany pakiet wsparcia „CP 1242-7”
(HSP0003001).
Do transferu danych procesowych poprzez GPRS należy użyć instrukcji komunikacyjnych zdalnego sterowania w programie użytkownika na danej stacji.
Dane konfiguracyjne CP 1242-7 są przechowywane na lokalnym CPU. Pozwala
to w razie konieczności na łatwą zamianę procesora komunikacyjnego.
Użytkownik może wstawić do każdego S7-1200 do trzech modułów CP 1242-7.
Pozwala to przykładowo na utworzenie dodatkowych redundantnych ścieżek komunikacyjnych.
Połączenia elektryczne
● Zasilanie CP1242-7
Moduł CP ma oddzielne złącze dla zewnętrznego zasilacza 24 V DC.
● Interfejs bezprzewodowy sieci GSM
Wymagana jest dodatkowa antena dla komunikacji w sieci GSM. Jest ona
podłączana przez kieszeń SMA znajdującą się na CP.
Antena ANT794-4MR GSM/GPRS
Dostępne są następujące anteny, których używają sieci GPRS/GSM. Mogą one
być zainstalowane w pomieszczeniach i na zewnątrz:
● Czterozakresowa antena ANT794‑4MR
Rys. 7.5. Antena ANT794-4MR GSM/GPRS
Skrócona nazwa Numer zamówienia
Objaśnienie
ANT794-4MR
6NH9 860-1AA00
Czterozakresowa antena (900, 1800/1900 MHz,
UMTS); odporna na warunki atmosferyczne, do
pomieszczeń oraz zastosowań zewnętrznych;
5 m kabel przyłączeniowy połączony na stałe
do anteny; wtyczka SMA zawiera zatrzaski
instalacyjne, śruby oraz kołki ścienne
155
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
● Płaska antena ANT794‑3M
Rys. 7.6. Płaska antena ANT794‑3M
Skrócona nazwa Numer zamówienia
Objaśnienie
ANT794-3M
6NH9 870-1AA00
Płaska antena (900, 1800/1900 MHz); odporna
na warunki atmosferyczne, do pomieszczeń a
także zastosowań zewnętrznych; 1,2 metrowy
kabel przyłączeniowy połączony na stałe do
anteny; wtyczka SMA zawierająca podkładkę
samoprzylepną, możliwe śruby montażowe
Anteny muszą być zamawiane oddzielnie.
7.10.
Protokoły komunikacyjne PtP, USS oraz Modbus
7.10.1 Komunikacja PtP (Point-to-Point)
CPU obsługuje komunikację PTP (Point-to-Point – Punkt-Punkt) z wykorzystaniem bazującego na znakach protokołu szeregowego:
● PtP (strona 158)
● USS (strona 159)
● Modbus (strona 160)
PtP zapewnia maksymalną swobodę i elastyczność, ale wymaga implementacji
w programie użytkownika.
156
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
PtP stwarza szeroki zakres możliwości:
● Pozwala wysyłać informacje bezpośrednio do urządzeń zewnętrznych, takich
jak drukarka.
● Pozwala odbierać informacje bezpośrednio z innych urządzeń, takich jak czytniki kodu paskowego, czytniki RFID, kamery lub systemy wizyjne innych producentów i wiele innych.
● Pozwala wymieniać informację, wysyłać
i odbierać dane, z innymi urządzeniami,
takimi jak GPS, kamery i systemy wizyjne innych producentów, modemy radiowe i wiele innych.
Komunikacja PtP jest komunikacją szeregową wykorzystującą standardowe
urządzenia UART, które zapewniają
różne prędkości transmisji oraz opcje
kontroli parzystości. Moduły komunikacyjne (CM 1241) RS232 i RS422/485
oraz płytka komunikacyjna (CB 1241)
RS485 dostarczają interfejsy elektryczne
wykorzystywane do realizacji komunikacji PtP.
7.10.2. Korzystanie z szeregowych interfejsów komunikacyjnych
Interfejs dla komunikacji PtP zapewniają dwa moduły komunikacyjne (CM) i jedna
płytka komunikacyjna (CB):
● CM 1241 RS232,
● CM 1241 RS422/485,
● CB 1241 RS485.
Można podłączyć do trzech modułów komunikacyjnych CM (dowolnego typu)
i jedną płytkę komunikacyjną CB, co daje w sumie do 4 interfejsów komunikacyjnych. CM należy instalować z lewej strony CPU lub innego CM. Płytka komunikacyjna CB jest instalowana od przodu CPU. Szczegółowe informacje dotyczące
instalacji i deinstalacji modułów są podane w rozdziale Instalacja podręcznika
systemu S7-1200.
Szeregowe interfejsy komunikacyjne mają następujące cechy:
● Izolowane porty.
● Obsługują protokół Point-to-Point.
● Są konfigurowane i programowane za pomocą instrukcji procesora komunikacji PtP.
157
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
● Sygnalizują aktywność nadawania i odbioru diodami LED.
● Są wyposażone w diagnostyczną diodę LED (tylko CM).
● Są zasilane z CPU. Nie jest konieczne zewnętrzne źródło zasilania.
Por. „Dane Techniczne” modułów komunikacyjnych.
Wskaźniki LED
Moduły komunikacyjne wyposażono w trzy wskaźniki LED.
● Diagnostyczna dioda LED (DIAG): Ta dioda LED błyska na czerwono, dopóki
nie zostanie zaadresowana przez CPU. Po włączeniu zasilania, CPU sprawdza, czy są zainstalowane moduły CM i adresuje je. Diagnostyczna dioda LED
zaczyna błyskać na zielono. Oznacza to, że CPU zaadresował CM, ale jeszcze nie przesłał do niego danych konfiguracyjnych. CPU ładuje konfiguracje do
konfigurowanych modułów CM w momencie, kiedy program jest ładowany do
CPU. Po załadowaniu do CPU, diagnostyczna dioda LED na module komunikacyjnym powinna świecić w sposób ciągły na zielono.
● Transmisyjna dioda LED (Tx): Dioda świeci, gdy dane są transmitowane na
zewnątrz poprzez port komunikacyjny.
● Odbiorcza dioda LED (Rx): Dioda świeci, gdy dane są otrzymywane przez
port komunikacyjny.
Płytki komunikacyjne wyposażono w diody sygnalizujące nadawanie (TxD) i odbiór (RxD) danych. Nie wyposażono ich w diodę diagnostyczną.
7.10.3. Instrukcje PtP
Instrukcje PORT_CFG, SEND_CFG oraz RCV_CFG pozwalają użytkownikowi na
konfigurację z poziomu programu użytkownika:
● PORT_CFG umożliwia zmianę parametrów portu, takich jak szybkość transmisji,
● SEND_CFG pozwala dynamicznie
szeregowej portu komunikacyjnego
konfigurować
parametry
transmisji
● RCV_CFG wykonuje dynamiczną konfigurację parametrów szeregowego odbiornika portu komunikacyjnego Point-to-Point. Instrukcja konfiguruje warunki,
które sygnalizują początek i koniec odbieranej wiadomości. Wiadomości, które
spełniają te warunki będą odbierane za pomocą instrukcji RCV_PTP.
Zmiany dynamicznej konfiguracji nie są trwale przechowywane w CPU. Po cyklu
zasilania zostanie przywrócona początkowa statyczna konfiguracja.
Instrukcje SEND_PTP, RCV_PTP oraz RCV_RST kontrolują komunikację:
● SEND_PTP przesyła określony bufor do CM lub CB. Program CPU kontynuuje działanie podczas gdy moduł wysyła dane z określona szybkością.
● RCV_PTP sprawdza czy CM lub CB odebrał jakieś wiadomości. Jeżeli
wiadomość jest dostępna, to zostanie przesłana z modułu do CPU.
● RCV_RST kasuje bufor odbiorczy.
158
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Każdy moduł CM lub płytka CB może buforować maksymalnie 1 KB. Ten bufor
może być zorganizowany tak, by przechowywać wiele odebranych wiadomości.
Instrukcje SGN_SET oraz SGN_GET są obsługiwane tylko przez CM RS232. Należy użyć tych instrukcji do odczytania lub ustawienia stanu sygnałów komunikacyjnych.
7.10.4. Instrukcje USS
S7-1200 obsługuje protokół USS i dostarcza instrukcje, które są zaprojektowane
specjalnie do komunikacji z napędami przez port RS485 modułu CM lub płytki CB.
Korzystając z biblioteki USS użytkownik może sterować fizycznym napędem i odczytywać/zapisywać parametry napędu. Każdy moduł komunikacyjny CMRS485
lub płytka komunikacyjna CBRS485 obsługuje maksymalnie 16 napędów.
● Instrukcja USS_PORT obsługuje bieżącą komunikacje pomiędzy CPU
i wszystkimi napędami podłączonymi do CM lub CB. Należy wstawić oddzielną instrukcję USS_PORT dla każdego CM lub CB w aplikacji użytkownika.
Program użytkownika musi wywoływać tę funkcję dostatecznie szybko by
uniknąć przekroczenia limitu czasu napędu. Ta instrukcja może być wywoływana w głównym lub dowolnym OB obsługi przerwań.
● Instrukcja USS_DRV zapewnia programowi użytkownika dostęp do wyspecyfikowanego napędu znajdującego się w sieci USS. Wejścia i wyjścia instrukcji
USS_DRV określają stan i pozwalają sterować napędem. Jeżeli w sieci jest
16 napędów, to program użytkownika musi zawierać co najmniej 16 wywołań
USS_DRV – jedno na każdy napęd.
Bloki powinny być wywoływane z taką częstotliwością, jak jest wymagana dla
realizacji funkcji sterowania napędem. Instrukcja USS_DRV może być wywoływana tylko z głównego OB.
● Instrukcje USS_RPM oraz USS_WPM USS_RPM i USS_WPM odczytują i zapisują parametry operacyjne zdalnego napędu. Te parametry sterują pracą napędu. Są one zdefiniowane w instrukcji napędu. Program użytkownika może
zawierać tyle wywołań tych funkcji ile to jest konieczne, ale w dowolnej chwili
dla jednego napędu może być aktywna tylko jedna funkcja zapisu lub odczytu. Funkcje USS_RPM i USS_WPM mogą być wywoływane tylko z głównego
OB.
Instancja DB zawiera tymczasowe magazynowanie i bufory dla wszystkich napędów podłączonych do CM lub CB w sieci USS. Instrukcje USS dla napędów
używają instancji DB do współdzielenia informacji.
Obliczanie czasu potrzebnego do komunikacji z napędem
Komunikacja z napędem odbywa się asynchronicznie w stosunku do cyklu programu CPU. Zwykle CPU wykona kilka cykli programu, zanim zostanie ukończona pełna transakcja komunikacyjna z jednym napędem.
Interwał USS_PORT jest to czas potrzebny do wykonania jednej transakcji komunikacyjnej napędu. W poniższej tabeli przedstawiono minimalne interwały
159
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
USS_PORT dla każdej szybkości transmisji komunikacji. Wywoływanie funkcji
USS_PORT częściej niż wynosi interwał USS_PORT nie powoduje zwiększenia
liczby transakcji. Limit czasowy napędu jest to czas jaki może być przeznaczony
na transakcję w warunkach, gdy błędy komunikacyjne spowodowały, że podjęte
były 3 próby dokończenia transakcji. Domyślnie, protokół biblioteki USS podejmuje automatycznie do 2 prób na każdą transakcję.
Tabela 7.14. Wymagania czasowe
Szybkość
transmisji (bps)
1200
2400
4800
9600
19 200
38 400
57 600
115 200
Obliczony minimalny
interwał USS_PORT
(milisekundy)
790
405
212,5
116,3
68,2
44,1
36,1
28,1
Limit czasowy
pojedynczego napędu
(milisekundy)
2370
1215
638
349
205
133
109
85
7.10.5. Instrukcje obsługujące protokół Modbus
CPU obsługuje komunikację Modbus w różnych sieciach:
● Modbus RTU (Remote Terminal Unit) jest standardowym protokołem komunikacji sieciowej, który używa połączeń RS232 oraz RS485 do szeregowej
transmisji danych pomiędzy urządzeniami sieciowymi Modbus. Użytkownik
może dodać port PtP (Point to Point) do CPU poprzez wykorzystanie płytki
komunikacyjnej (CB) RS485 lub modułu komunikacyjnego (CM) RS232 lub
RS485.
Modbus RTU używa sieci typu master/slave, gdzie komunikacja jest nawiązywana przez pojedyncze urządzenie Master, a urządzenia typu slave mogą
jedynie odpowiadać na żądania urządzenia master. Urządzenie master wysyła
żądanie pod jeden adres slave i tylko ten adres slave może odpowiedzieć na
tą komendę.
● Modbus TCP (Transmission Control Protocol) jest standardowym protokołem
komunikacyjnym używającym złącza PROFINET do komunikacji TCP/IP. Żadne dodatkowe moduły komunikacyjne nie są potrzebne.
Modbus TCP używa połączeń serwer-klient jako ścieżki komunikacyjnej dla
protokołu Modbus. Można stworzyć, poza połączeniem pomiędzy STEP 7
i CPU, wiele dodatkowych połączeń serwer-klient. Mieszane połączenia pomiędzy klientem i serwerem mogą występować w liczbie, na którą zezwala
CPU. Każde połączenie MB_SERVER musi mieć niepowtarzalną instancję
DB oraz numer portu IP. Jeden port IP obsługuje tylko jedno połączenie. Każde połączenie MB_SERVER (z unikalną instancją DB i portem IP) musi być
wykonywanie indywidualnie.
160
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
OSTRZEŻENIE
Jeśli atakujący może uzyskać fizyczny dostęp do sieci, to jest zagrożenie,
że może odczytywać i zapisywać dane.
TIA Portal, CPU i urządzenia HMI (z wyjątkiem urządzeń HMI używających
instrukcji GET/PUT) zapewniają bezpieczną komunikację, która zabezpiecza
przed atakami przez replay attack oraz atakami typu man-in-the-middle (podsłuch i modyfikacja bez wiedzy stron komunikacji). Po aktywacji komunikacji,
odbywa się wymiana podpisanych wiadomości w postaci zwykłego tekstu, co
umożliwia atakującemu odczytywać dane, ale zabezpiecza przed nieautoryzowanym zapisem danych. To TIA Portal, a nie proces komunikacji, szyfruje dane
chronionych bloków zawierających informacje technologiczne.
Wszystkie inne formy komunikacji (wymiana danych I/O przez PROFIBUS,
PROFINET, AS-i, lub inne magistrale I/O, instrukcje GET/PUT, bloki nadawcze
(T-Block), oraz moduły komunikacyjne (CM)) nie mają żadnych zabezpieczeń.
Te formy komunikacji należy chronić przez ograniczenie dostępu fizycznego.
Jeśli atakujący może uzyskać fizyczny dostęp do sieci wykorzystując te formy
komunikacji, to jest zagrożenie, że może odczytywać i zapisywać dane.
Informacje i zalecenia dotyczące bezpieczeństwa, można znaleźć w publikacji Operational Guidelines for Industrial Security (Wytyczne operacyjne dotyczące bezpieczeństwa przemysłowego) na stronie pomocy technicznej firmy
Siemens: www.industry.siemens.com/topics/global/en/industrial-security/Documents/operational_guidelines_industrial_security_en.pdf (http://www.industry.
siemens.com/topics/global/en/industrial-security/Documents/operational_guidelines_industrial_security_en.pdf).
Uwaga
Protokół Modbus TCP pracuje poprawnie z firmware CPU w wersji V1.02 lub
nowszej. Próba wykonania instrukcji Modbus za pomocą starszego oprogramowania sprzętowego zakończy się błędem.
Tabela 7.15. Instrukcje obsługujące Modbus
Typ komunikacji
Instrukcja
Modbus RTU (RS232 MB_COMM_LOAD: Instrukcja MB_COMM_LOAD konfiguruje
lub RS485)
parametry portu PtP, takie jak: szybkość transmisji, parzystość
oraz sterowanie przepływem. Po skonfigurowaniu portu CPU dla
protokołu Modbus RTU, może on używać tylko instrukcji MB_
MASTER lub MB_SLAVE.
MB_MASTER: Instrukcja umożliwia CPU pracę jako urządzenie
Modbus RTU master i komunikację z jednym lub więcej
urządzeniami Modbus slave.
MB_SLAVE: Instrukcja umożliwia CPU pracę jako urządzenie
Modbus RTU slave i komunikację z urządzeniem Modbus master.
161
7. Komunikacja pomiędzy urządzeniami – standard PROFINET
Typ komunikacji
Modbus TCP
(PROFINET)
Instrukcja
MB_CLIENT: Tworzy połączenie TCP typu klient-serwer, wysyła
komunikaty polecenia, odbiera odpowiedzi i steruje odłączeniami
z sieci.
MB_SERVER: Łączy na żądanie z klientem Modbus TCP, odbiera
komunikaty Modbus i wysyła odpowiedzi.
Instrukcje Modbus nie używają zdarzeń przerwania komunikacji aby sterować
procesem komunikacji. Program musi odpytywać instrukcjami MB_MASTER/MB_
SLAVE lub MB_Client/MB_Server aby otrzymać kompletne informacje.
Klient Modbus TCP (master) musi sterować połączeniem klient-serwer za pomocą parametru DISCONNECT. Podstawowe działania klienta Modbus są pokazane
poniżej:
1. Rozpoczęcie połączenia z danym adresem IP i numerem portu IP dla serwera
(slave).
2. Rozpoczęcie transmisji komunikatów Modbus od klienta i odbiór odpowiedzi
serwera.
3. Jeśli jest to wymagane, rozpoczęcie rozłączania połączenia klienta z serwerem, aby rozpocząć połączenie z innym serwerem.
162
Łatwy w użyciu regulator PID
8
STEP 7 pozwala na użycie następujących instrukcji sterownika S7-1200, które
upraszczają konfigurację i użycie regulatora PID:
● Instrukcja PID_Compact używana do sterowania procesem technicznym o ciągłych wartościach na wejściu i wyjściu.
● Instrukcja PID_3Step do sterowania urządzeniami napędzanymi silnikami, takimi jak zawory, które potrzebują sygnałów dyskretnych dla działania otwierającego i zamykającego.
Uwaga
Zmiany wprowadzone w konfiguracji PID oraz załadowanie danych w trybie RUN
nie odnoszą skutku, dopóki nie nastąpi przejście CPU z trybu STOP do trybu
RUN. Zmiany wprowadzone w oknie dialogowym PID Parameters (Parametry
PID) przy użyciu opcji Start value control (Regulacja wartości początkowej) odnoszą skutek natychmiastowy.
Obydwie instrukcje PID mogą obliczyć składniki P-, I- oraz D podczas rozruchu
(jeśli jest ustawiona opcja strojenia przed uruchomieniem – pretuning) Użytkownik może także skonfigurować instrukcję dla dostrajania (fine tuning), które pozwoli na optymalizacje parametrów. Użytkownik nie musi ręcznie dostrajać parametrów.
Uwaga!
Należy wykonywać instrukcje PID w stałych przedziałach czasowych czasu
próbkowania (najlepiej w cyklicznym OB).
Ponieważ pętla PID potrzebuje określonego czasu na odpowiedź po zmianie
sterowanej wartości, nie należy obliczać wartości wyjściowych w każdym cyklu.
Nie należy wstawiać instrukcji PID do OB głównego cyklu programu (takich jak
OB 1).
Czas próbkowania algorytmu PID odpowiada czasowi pomiędzy obliczeniem
dwóch kolejnych wartości wyjściowych (wartości sterowania).
Algorytm PID
Regulator PID (Proportional/Integral/Derivative – Proporcjonalny/Całkujący/Różniczkujący) mierzy odstęp czasu pomiędzy dwoma wywołaniami i szacuje wyniki
8. Łatwy w użyciu regulator PID
monitorowania czasu próbkowania. Wartość średnia czasu próbkowania jest generowana przy każdej zmianie trybu pracy i podczas wstępnego rozruchu. Wartość ta jest używana jako odniesienie dla funkcji nadzorujących w obliczeniach.
Monitorowanie obejmuje pomiar bieżącego czasu pomiędzy dwoma wywołaniami
i uśrednianie zdefiniowanego przez sterownik czasu próbkowania.
Wartości wyjściowe regulatora PID składają się z trzech składników:
● P (proporcjonalny): wartość wyjściowa jest proporcjonalna do różnicy pomiędzy wartością zadaną, a wartością bieżącą (uchyb).
● I (całkujący): wartość wyjściowa wzrasta proporcjonalnie do czasu trwania
różnicy pomiędzy wartością zadaną i wartością bieżącą, aż do zlikwidowania
uchybu.
● D (różniczkujący) wartość wyjściowa wzrasta jako funkcja wzrostu szybkości
zmian uchybu. Wartość wyjściowa jest zrównana do wartości zadanej najszybciej jak to tylko możliwie.
Regulator PID dla instrukcji PID_Compact używa następującego wzoru do obliczenia wartości wyjściowej.
y = Kp
1
[ (b · w - x) + T · s
(w - x) +
I
TD · s
a · TD · s + 1
(c · w - x)
]
y
Wartość wyjściowa
x
Wartość bieżąca
w
Wartość zadana
s
Operator Laplace‘a
a
Współczynnik opóźnienia całkowania
(Składnik D)
b
Wagi działania proporcjonalnego
(Składnik P)
c
Wagi działania różniczkującego
(Składnik D)
Kp Proporcjonalne wzmocnienie
(Składnik P)
T1
Czas całkowania - czas zdwojenia
(Składnik I)
TD Czas różniczkowania czas wyprzedzenia
(Składnik D)
Regulator PID dla instrukcji PID_3Step używa następującego wzoru do obliczenia
wartości wyjściowej.
[
Δ y = K p · s · (b · w - x) +
164
1
TI · s
(w - x) +
TD · s
a · TD · s + 1
(c · w - x)
]
y
Wartość wyjściowa
x
Wartość bieżąca
w
Wartość zadana
s
Operator Laplace‘a
Kp
Proporcjonalne wzmocnienie
(Składnik P )
a
Współczynnik opóźnienia całkowania
(Składnik D)
T1
Czas całkowania - czas zdwojenia
(Składnik I)
b
Wagi działania proporcjonalnego
(Składnik P)
TD
Czas różniczkowania czas wyprzedzenia c
(Składnik D)
Wagi działania różniczkującego
(Składnik D)
8. Łatwy w użyciu regulator PID
8.1.
Wstawianie instrukcji PID i obiektów technologicznych
STEP 7 zapewnia dwie instrukcje do obsługi regulatora PID:
● Instrukcja PID_Compact i związane z nią obiekty technologiczne tworzą uniwersalny regulator PID wraz z dostrajaniem nastaw. Obiekty technologiczne
zawierają wszystkie ustawienia dla pętli regulacji.
● Instrukcja PID_3Step i związane z nią obiekty technologiczne tworzą regulator
PID ze specjalnymi ustawieniami dla zaworów sterowanych silnikami. Obiekty
technologiczne zawierają wszystkie ustawienia dla pętli regulacji. Regulator
PID_3Step ma także dwa dodatkowe wyjścia logiczne.
Po stworzeniu obiektu technologicznego użytkownik musi skonfigurować jego parametry (strona 165). Należy określić tryb autodostrajania (pre-tuning podczas
rozruchu lub ręczne dostrajanie – fine tuning), aby narzucić tryb pracy regulatora
PID (strona 184).
Tabela 8.1. Wstawianie instrukcji PID i obiektów technologicznych
Podczas wstawiania instrukcji PID
do programu użytkownika STEP 7
automatycznie tworzy dla instrukcji
obiekt technologiczny oraz instancję
DB. Instancja DB zawiera wszystkie
parametry używane przez instrukcje
PID. Każda instrukcja PID musi posiadać własną, niepowtarzalną instancję DB. W przeciwnym wypadku nie będzie działać poprawnie.
Po wstawieniu instrukcji PID i stworzeniu obiektu technologicznego
oraz instancji DB, użytkownik może
skonfigurować parametry obiektu
technologicznego (strona 181).
165
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Tabela 8.2. Tworzenie projektu technologicznego z poziomu nawigatora projektu (opcjonalnie)
Istnieje także możliwość stworzenie obiektu technologicznego przed
wstawieniem instrukcji PID. Przez
stworzenie obiektu technologicznego przed wstawieniem instrukcji PID
do programu użytkownika można
wybrać później odpowiedni obiekt
technologiczny podczas późniejszej
operacji wstawiania instrukcji PID.
Aby stworzyć obiekt technologiczny,
należy dwukrotnie kliknąć ikonę Add
new object w nawigatorze projektu.
Należy kliknąć ikonę Control, aby wybrać obiekt
technologiczny dla danego
typu regulatora PID (PID_
Compact lub PID_3Step).
Użytkownik może stworzyć
nazwę dla tego obiektu.
Naciśnij OK, aby stworzyć
obiekt technologiczny.
166
8. Łatwy w użyciu regulator PID
8.2.
Instrukcja PID_Compact
Instrukcja PID_Compact dostarcza uniwersalny regulator PID ze zintegrowanym
samostrojeniem w trybie automatycznym i ręcznym.
Tabela 8.3. Instrukcja PID_Compact
LAD/FBD
1
SCL
"PID_Compact_1"(
Setpoint:=_real_in_,
Input:=_real_in_,
Input_PER:=_word_in_,
Disturbance:=_real_in_,
ManualEnable:=_bool_in_,
ManualValue:=_real_in_,
ErrorAck:=_bool_in_,
Reset:=_bool_in_,
ModeActivate:=_bool_in_,
Mode:=_int_in_,
ScaledInput=>_real_out_,
Output=>_real_out_,
Output_PER=>_word_out_,
Output_PWM=>_bool_out_,
SetpointLimit_H=>_bool_out_,
SetpointLimit_L=>_bool_out_,
InputWarning_H=>_bool_out_,
InputWarning_L=>_bool_out_,
State=>_int_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorBits=>_dword_out_);
Opis
PID_Compact umożliwia
użycie regulatora PID z autodostrajaniem w trybie
automatycznym i manualnym. PID_Compact jest
regulatorem typu PIDT1
z mechanizmem zabezpieczenia przed anti-windup
oraz ważeniem składników
P oraz D.
Podczas wstawiania instrukcji PID do programu użytkownika STEP 7 automatycznie tworzy dla
instrukcji obiekt technologiczny i instancję DB. Instancja DB zawiera wszystkie parametry obiektu
technologicznego.
2
W przykładzie SCL, "PID_Compact_1" jest nazwą DB instancji.
167
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Tabela 8.4. Typy danych dla określonych parametrów
Parametr i jego typ
Typ
danych
Setpoint
IN
Real
Input
IN
Real
Input_PER
IN
Word
Disturbance
IN
Real
ManualEnable
IN
Bool
ManualValue
IN
Real
ErrorAck
IN
Bool
Reset
IN
Bool
ModeActivate
IN
Bool
Mode
IN
Int
ScaledInput
Output1
Output_PER1
OUT
OUT
OUT
Real
Real
Word
Output_PWM1
OUT
Bool
168
Opis
Wartość zadana dla regulatora PID w trybie automatycznym.
(Wartość domyślna: 0.0)
Tag programu użytkownika jest wykorzystywany jako źródło
wartości procesowej. (Wartość domyślna: 0.0).
Jeśli jest używany parametr Input, to należy ustawić Config.
InputPerOn = FALSE.
Wejście analogowe jest używane jako źródło wartości procesowej.
(Wartość domyślna: W#16#0).
Jeśli jest używany parametr Input_PER, to należy ustawić Config.
InputPerOn = TRUE.
Zmienna zakłócenia lub wartość przesterowania
Włącza lub wyłącza ręczny tryb pracy. (Wartość domyślna: FALSE):
● Zmiana zbocza z FALSE na TRUE aktywuje "tryb ręczny",
State = 4, Mode pozostaje niezmieniony.
Dopóki ManualEnable = PRAWDA, dopóty nie można zmienić
trybu pracy za pomocą zbocza narastającego na wejściu
ModeActivate lub użyć okna dialogowego uruchomienia.
● Zmiana zbocza z TRUE na FALSE aktywuje tryb pracy
przypisany przez Mode.
Uwaga: Zaleca się, aby tryb pracy zmieniać tylko za pomocą
ModeActivate.
Wartość wyjściowa dla ręcznego trybu pracy. (Wartość domyślna:
0.0).
Można użyć wartości z przedziału od Config.OutputLowerLimit do
Config.OutputUpperLimit.
Resetuje ErrorBits i wyjścia ostrzeżeń. Zmiana zbocza z FALSE na
TRUE
Ponownie uruchomia regulator. (Wartość domyślna: FALSE):
● Zmiana zbocza z FALSE na TRUE:
– Przełącza na nieaktywny tryb pracy
– Resetuje ErrorBits oraz wyjścia ostrzeżeń
– Usuwa część całkowitą
– Zachowuje parametry PID
● Dopóki Reset = TRUE, dopóty PID_Compact pozostaje w
nieaktywnym trybie pracy (State = 0).
● Zmiana zbocza z TRUE na FALSE:
– PID_Compact przełącza na tryb pracy, który jest zapisany
w parametrze Mode.
PID_Compact przełącza na tryb pracy, który jest zapisany
w parametrze Mode. Zmiana zbocza z FALSE na TRUE:
Pożądany tryb PID; Aktywowany przednim zboczem na wejściu
ModeActivate.
Skalowana wartość procesowa. (Wartość domyślna: 0.0)
Wartość wyjściowa w formacie REAL. (Wartość domyślna: 0.0)
Analogowa wartość wyjściowa. (Wartość domyślna: W#16#0)
Wartość wyjściowa dla modulacji szerokości impulsów. (Wartość
domyślna: FALSE)
Wartość wyjściowa utworzona w oparciu o czasy włączania i
wyłączania.
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Tabela 8.4. Typy danych dla określonych parametrów
Parametr i jego typ
Typ
danych
SetpointLimit_H
OUT
Bool
SetpointLimit_L
OUT
Bool
InputWarning_H
OUT
Bool
InputWarning_L
OUT
Bool
State
OUT
Int
Error
OUT
Bool
ErrorBits
Opis
Górny limit wartości zadanej. (Wartość domyślna: FALSE.)
Jeśli SetpointLimit_H = TRUE, to osiągnięto wartość
bezwzględną górnego limitu wartości zadanej (Setpoint ≥ Config.
SetpointUpperLimit).
Wartość zadana jest ograniczona do Config.SetpointUpperLimit.
Dolny limit wartości zadanej. (Wartość domyślna: FALSE)
Jeśli SetpointLimit_L = TRUE, to osiągnięto wartość
bezwględną dolnego limitu wartości zadanej (Setpoint ≤ Config.
SetpointLowerLimit).
Wartość zadana jest ograniczona do Config.SetpointLowerLimit.
Jeśli InputWarning_H = TRUE, to wartość procesowa osiągnęła lub
przekroczyła górny limit wartości ostrzeżenia. (Wartość domyślna:
FALSE)
Jeśli InputWarning_L = TRUE, to wartość procesowa osiągnęła lub
przekroczyła dolny limit wartości ostrzeżenia. (Wartość domyślna:
FALSE)
Aktualny tryb pracy regulatora PID. (Wartość domyślna: 0).
Można zmienić tryb pracy za pomocą parametru wejściowego
Mode i narastającego zbocza na wejściu ModeActivate:
● State = 0: Nieaktywny
● State = 1: Wstępne strojenie
● State = 2: Ręczne dokładne strojenie
● State = 3: Tryb automatyczny
● State = 4: Tryb ręczny
● State = 5: Zamienna wartość wyjściowa z monitorowaniem
błędów
Jeśli Error = TRUE, to występuje przynajmniej jeden komunikat
o błędzie w tym cyklu programu. (Wartość domyślna: FALSE).
Uwaga: Parametr Error w PID w wersji V1.x był polem ErrorBits,
które zawierało kody błędów. Teraz znacznik boolowski wskazuje,
że wystąpił błąd.
Tabela parametrów ErrorBits instrukcji PID_Compact (strona
170) definiuje komunikaty o błędach, które występują. (Wartość
domyślna: DW#16#0000 (brak błędu)). Parametr ErrorBits jest
OUT DWord trwale zapamiętany i jest resetowany zboczem narastającym na
wejściach Reset lub ErrorAck.
Uwaga: W wersji V1.x, parametr ErrorBits został zdefiniowany jako
parametr Error i nie istnieje.
1
Wyjścia parametrów Output, Output_PER oraz Output_PWM mogą być używane równolegle.
169
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Regulator PID_Compact
,QSXWB3(5
EB,QSXWB3(5B2Q
6FDOH
&53B,1
,QSXW:DUQLQJB/
,QSXW
3,'7
$QWL:LQGXS
/LPLW
6HWSRLQW
,QSXW:DUQLQJB+
39B$/50
˂X
2XWSXW
0DQXDO(QDEOH
,19
EB,QY&WUO
/LPLW
0DQXDO9DOXH
&53B287
3:0
2XWSXWB3(5
2XWSXWB3:0
Rys. 8.1. Praca regulatora PID_Compact
E
6HWSRLQWZ
$QWL:LQGXS
/,0,7
,
.3
\
F
6FDOHG,QSXW[
'7
Rys. 8.2. Praca regulatora PID_Compact jako regulator PIDT1 z algorytmem anti-windup
8.3.
Parametry ErrorBit instrukcji PID_Compact
Jeśli w toku przetwarzania występuje kilka błędów, to wartości kodów błędów są
wyświetlane za pomocą binarnego dodawania. Wyświetlenie kodu błędu 0003, na
przykład, oznacza, że błędy 0001 i 0002 są nadal w toku przetwarzania.
170
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Tabela 8.5. Parametry ErrorBit instrukcji PID_Compact
ErrorBit
(DW#16#...)
0000
0001 1, 2
0002 2, 3
0004 4
0008 4
0010 4
0020
0080 4
0100 4
0200 2, 3
0400 2, 3
0800 1, 2
1000 2, 3
10000
Opis
Brak błędu.
Parametr wejściowy Input ma wartość poza granicami wartości
procesowej.
Input > Config.InputUpperLimit Input < Config.InputLowerLimit
Niepoprawna wartość parametru „Input_PER”. Należy sprawdzić, czy
na wejściu analogowym występuje błąd
Błąd podczas dokładnego strojenia. Oscylacje wartości procesowej
nie mogą być utrzymane.
Błąd podczas rozpoczęcia wstępnego strojenia. Wartość procesowa
jest zbyt blisko wartości zadanej. Należy rozpocząć dokładne
strojenie.
Wartość zadana została zmieniona podczas strojenia.
Uwaga: Można ustawić dopuszczalne odchylenie wartości zadanej
tagu CancelTuningLevel.
Wstępne strojenie nie jest dozwolone podczas dokładnego strojenia.
Uwaga: Jeśli ActivateRecoverMode = TRUE przed wystąpieniem
błędu, to PID_Compact pozostaje w trybie dokładnego strojenia.
Błąd podczas wstępnego strojenia. Niewłaściwa konfiguracja limitów
wartości wyjściowej.
Należy sprawdzić, czy limity wartości wyjściowej są poprawnie
skonfigurowane i odpowiadają logice sterowania.
Błąd podczas dokładnego strojenia spowodował niepoprawne
parametry.
Niepoprawna wartość parametru Input: wartość ma niepoprawny
format liczbowy.
Obliczenie wartości wyjściowej nie powiodło się. Należy sprawdzić
parametry PID.
Błąd czasu próbkowania: Instrukcja PID_Compact nie jest
wywoływana w czasie próbkowania OB cyklicznego przerwania.
Niepoprawna wartość parametru Setpoint: wartość ma niepoprawny
format liczbowy.
Niepoprawna wartość parametru ManualValue: wartość ma
niepoprawny format liczbowy.
Uwaga: Jeśli ActivateRecoverMode = TRUE przed wystąpieniem
błędu, to PID_Compact używa SubstituteOutput jako wartości
wyjściowej. Gdy tylko zostanie przypisana poprawna wartość
parametru ManualValue, to PID_Compact ubędzie używać jej jako
wartości wyjściowej.
171
8. Łatwy w użyciu regulator PID
ErrorBit
(DW#16#...)
Opis
20000
Niepoprawna wartość tagu SubstituteValue: wartość ma niepoprawny
format liczbowy.
PID_Compact używa dolnego limitu wartości wyjściowej jako wartości
wyjściowej. Uwaga: Jeśli tryb automatyczny był aktywny przed
wystąpieniem błędu, ActivateRecoverMode = TRUE i błąd już nie
występuje, to PID_Compact powraca do trybu automatycznego.
40000
Niepoprawna wartość parametru Disturbance: wartość ma
niepoprawny format liczbowy.
Uwaga: Jeśli tryb automatyczny był aktywny i ActivateRecoverMode
= FALSE przed wystąpieniem błędu, to parametr Disturbance jest
ustawiony na zero. PID_Compact pozostaje w trybie automatycznym.
Uwaga: Jeśli tryb wstępnego strojenia, lub dokładnego strojenia
był aktywny i ActivateRecoverMode = TRUE przed wystąpieniem
błędu, to PID_Compact przełącza na tryb pracy, który jest zapisany
w parametrze Mode. Jeśli Disturbance w obecnej fazie nie ma
żadnego wpływu na wartość wyjściową, to strojenie nie jest
anulowane.
1
Uwaga: Jeśli tryb automatyczny był aktywny przed wystąpieniem błędu i ActivateRecoverMode = TRUE, to PID_Compact pozostaje w trybie automatycznym.
2
Uwaga: Jeśli tryb wstępnego strojenia lub dokładnego strojenia był aktywny przed wystąpieniem błędu i ActivateRecoverMode = TRUE, to PID_Compact przełącza na tryb pracy,
który jest zapisany w parametrze Mode.
3
Uwaga: Jeśli tryb automatyczny był aktywny przed wystąpieniem błędu i ActivateRecoverMode = TRUE, to PID_Compact wyprowadza skonfigurowane zamienne wartości wyjściowe. Gdy błąd już nie występuje, to PID_Compact przełącza na tryb automatyczny.
4
Uwaga: Jeśli ActivateRecoverMode = TRUE przed wystąpieniem błędu, to PID_Compact
anuluje strojenie i przełącza na tryb pracy, który jest zapisany w parametrze Mode.
8.4.
Instrukcja PID_3Step
PID_3Step umożliwia użycie regulatora PID z autodostrajaniem, który został dostosowany do regulacji zaworów i elementów wykonawczych sterowanych silnikiem.
172
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Tabela 8.6. Instrukcja PID_3Step
LAD/FBD
SCL
„PID_3Step_1”(
SetpoInt:=_real_in_,
Input:=_real_in_,
ManualValue:=_real_in_,
Feedback:=_real_in_,
InputPer:=_word_in_,
FeedbackPer:=_word_in_,
ManualEnable:=_bool_in_,
ManualUP:=_bool_in_,
ManualDN:=_bool_in_,
ActuatorH:=_bool_in_,
ActuatorL:=_bool_in_,
Reset:=_bool_in_,
ScaledInput=>_real_out_,
ScaledFeedback=>_real_out_,
ErrorBits=>_dword_out_,
OutputPer=>_word_out_,
State=>_int_out_,
OutputUP=>_bool_out_,
OutputDN=>_bool_out_,
SetpoIntLimitH=>_bool_out_,
SetpoIntLimitL=>_bool_out_,
InputWarningH=>_bool_out_,
InputWarningL=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_);
Opis
PID_3Step umożliwia
użycie regulatora PID
z autodostrajaniem, który
został dostosowany do
regulacji zaworów i elementów
wykonawczych sterowanych
silnikiem. PID_3Step jest
regulatorem typu PIDT1
z mechanizmem zabezpieczenia
anti-windup oraz ważeniem
składników P oraz D.
1
Podczas wstawiania instrukcji PID do programu użytkownika STEP 7 automatycznie tworzy dla
instrukcji obiekt technologiczny i instancję DB. Instancja DB zawiera wszystkie parametry obiektu
technologicznego.
2
W przykładzie SCL, "PID_3Step_1" jest nazwą DB instancji.
Tabela 8.7. Typy danych dla określonych parametrów
Parametr i jego typ
Setpoint
IN
Input
IN
Input_PER
IN
Actuator_H
IN
Actuator_L
IN
Typ
Opis
danych
Real
Wartość zadana dla regulatora PID w trybie automatycznym.
(Wartość domyślna: 0.0)
Real
Tag programu użytkownika jest wykorzystywany jako źródło wartości
procesowej. (Wartość domyślna: 0.0)
Jeśli jest używany parametr Input, to należy ustawić Config.
InputPerOn = FALSE.
Word Wejście analogowe jest używane jako źródło wartości procesowej.
(Wartość domyślna: W#16#0)
Jeśli jest używany parametr Input_PER, to należy ustawić Config.
InputPerOn = TRUE.
Bool
Cyfrowy sygnał zwrotny położenia zaworu dla górnej pozycji
końcowej.
Jeśli Actuator_H = TRUE, zawór jest w górnej pozycji krańcowej
i nie może kontynuować ruchu w tym kierunku. (Wartość domyślna:
FALSE).
Bool
Cyfrowy sygnał zwrotny położenia zaworu dla dolnej pozycji
końcowej.
Jeśli Actuator_L = TRUE, zawór jest w dolnej pozycji krańcowej
i nie może kontynuować ruchu w tym kierunku. (Wartość domyślna:
FALSE).
173
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Parametr i jego typ
Feedback
IN
Feedback_PER
IN
Disturbance
ManualEnable
IN
IN
Typ
Opis
danych
Real
Sprzężenie zwrotne od położenia zaworu. (Wartość domyślna:
0.0).
Jeśli jest używany parametr Feedback, to należy ustawić Config.
FeedbackPerOn = FALSE.
Word Analogowe sprzężenie zwrotne od pozycji zaworu. (Wartość
domyślna: W#16#0).
Jeśli jest używany parametr Feedback_PER, to należy ustawić
Config.FeedbackPerOn = TRUE. Feedback_PER jest skalowane
za pomocą następujących tagów:
● Config.FeedbackScaling.LowerPointIn
● Config.FeedbackScaling.UpperPointIn
● Config.FeedbackScaling.LowerPointOut
● Config.FeedbackScaling.UpperPointOut
Real
Zmienna zakłócenia lub wartość przesterowania
Bool
Włącza lub wyłącza ręczny tryb pracy. (Wartość domyślna:
FALSE):
● Zmiana zbocza z FALSE na TRUE aktywuje „tryb ręczny”,
State = 4, Mode pozostaje niezmieniony.
Dopóki ManualEnable = PRAWDA, dopóty nie można zmienić
trybu pracy za pomocą zbocza narastającego na wejściu
ModeActivate lub użyć okna dialogowego uruchomienia.
● Zmiana zbocza z TRUE na FALSE aktywuje tryb pracy
przypisany przez Mode.
ManualValue
IN
Real
ManualUP
IN
Bool
ManualDN
174
IN
Bool
Uwaga: Zaleca się, aby tryb pracy zmieniać tylko za pomocą
ModeActivate.
Wartość bieżąca procesu dla ręcznego trybu pracy. (Wartość
domyślna: 0.0).
W trybie ręcznym użytkownik określa bezwzględną pozycję
zaworu. ManualValue jest obliczany tylko jeśli użytkownik używa
OutputPer, lub jeśli dostępne jest sprzężenie zwrotne. Wartość
domyślna: 0.0
● Manual_UP = TRUE:
– Zawór jest otwarty, nawet jeśli używa się Output_PER lub
sprzężenia zwrotnego położenia. Jeśli została osiągnięta
górna pozycja końcowa, to zawór nie jest już dłużej
przesuwany.
– Patrz również Config.VirtualActuatorLimit
● Manual_UP = FALSE:
– Jeśli używa się Output_PER lub sprzężenia zwrotnego
położenia, zawór przesuwa się do ManualValue.
W przeciwnym razie, zawór nie przesuwa się.
Uwaga:Jeśli Manual_UP i Manual_DN są jednocześnie ustawione
na TRUE, to zawór nie przesuwa się.
● Manual_DN = TRUE:
– Zawór jest otwarty, nawet jeśli używa się Output_PER lub
sprzężenia zwrotnego położenia. Jeśli została osiągnięta
górna pozycja końcowa, to zawór nie jest już dłużej
przesuwany.
– Patrz również Config.VirtualActuatorLimit
● Manual_DN = FALSE:
– Jeśli używa się Output_PER lub sprzężenia zwrotnego
położenia, zawór przesuwa się do ManualValue.
W przeciwnym razie, zawór nie przesuwa się.
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Parametr i jego typ
ErrorAck
IN
Reset
IN
ModeActivate
IN
Mode
IN
ScaledInput
ScaledFeedback
OUT
OUT
Output_UP
OUT
Output_DN
OUT
Output_PER
OUT
SetpointLimitH
OUT
SetpointLimitL
OUT
InputWarningH
OUT
Typ
Opis
danych
Bool
Resetuje ErrorBits i wyjścia ostrzeżeń. Zmiana zbocza z FALSE
na TRUE
Bool
Ponownie uruchomia regulator. (Wartość domyślna: FALSE):
● Zmiana zbocza z FALSE na TRUE:
– Przełącza na nieaktywny tryb pracy
– Resetuje ErrorBits oraz wyjścia ostrzeżeń
– Usuwa część całkowitą
– Zachowuje parametry PID
● Dopóki Reset = TRUE, dopóty PID _3Step pozostaje
w nieaktywnym trybie pracy (State = 0).
● Zmiana zbocza z TRUE na FALSE:
– PID_3Step przełącza na tryb pracy, który jest zapisany
w parametrze Mode.
Bool
PID_3Step przełącza na tryb pracy, który jest zapisany
w parametrze Mode. Zmiana zbocza z FALSE na TRUE:
Int
Pożądany tryb PID; Aktywowany przednim zboczem na wejściu
ModeActivate.
Real
Skalowana wartość procesowa.
Real
Zgłaszanie skalowanej wartości położenia
Uwaga: Dla urządzenia wykonawczego bez sprzężenia zwrotnego
położenia, pozycja urządzenia wykonawczego wskazywana przez
ScaledFeedback jest bardzo nieprecyzyjna.
W tym przypadku, ScaledFeedback może być użyte wyłącznie do
zgrubnego oszacowania aktualnej pozycji.
Bool
Cyfrowa wartość wyjściowa otwarcia zaworu. (Wartość domyślna:
FALSE).
Jeśli Config.OutputPerOn = FALSE, to jest używany parameter
Output_UP.
Bool
Cyfrowa wartość wyjściowa zamknięcia zaworu. (Wartość
domyślna: FALSE).
Jeśli Config.OutputPerOn = FALSE, to jest używany parameter
Output_DN.
Word Analogowa wartość wyjściowa. Jeśli Config.OutputPerOn =
TRUE, to jest używany parameter Output_PER.
Bool
Górny limit wartości zadanej. (Wartość domyślna: FALSE.)
Jeśli SetpointLimit_H = TRUE, to osiągnięto wartość
bezwzględną górnego limitu wartości zadanej (Setpoint ≥ Config.
SetpointUpperLimit)
Uwaga: Wartość zadana jest ograniczona (Setpoint ≥ Config.
SetpointUpperLimit).
Bool
Dolny limit wartości zadanej. (Wartość domyślna: FALSE)
Jeśli SetpointLimitL = TRUE, to osiągnięto wartość bezwględną
dolnego limitu wartości zadanej (Setpoint ≥ Config.
SetpointLowerLimit).
Uwaga: Wartość zadana jest ograniczona (Setpoint ≥ Config.
SetpointLowerLimit).
Bool
Jeśli InputWarningH = TRUE, to wartość wejściowa osiągnęła lub
przekroczyła górny limit wartości ostrzeżenia. (Wartość domyślna:
FALSE)
175
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Typ
Opis
danych
OUT
Bool
Jeśli InputWarningL = TRUE, to wartość wejściowa osiągnęła lub
przekroczyła dolny limit wartości ostrzeżenia. (Wartość domyślna:
FALSE)
OUT
Int
Aktualny tryb pracy regulatora PID. (Wartość domyślna: 0)
Można zmienić tryb pracy za pomocą parametru wejściowego
Mode i narastającego zbocza na wejściu ModeActivate:
● State = 0: Nieaktywny
● State = 1: Wstępne strojenie
● State = 2: Ręczne dokładne strojenie
● State = 3: Tryb automatyczny
● State = 4: Tryb ręczny
● State = 5: Zamienna wartość wyjściowa
● State = 6: Pomiar czasu zmiany stanów
● State = 7: Monitorowanie błędów
● State = 8: Zamienna wartość wyjściowa z monitorowaniem
błędów \
● State = 10: Tryb ręczny bez sygnałów położenia końcowego
OUT
Bool
Jeśli Error = TRUE, to występuje przynajmniej jeden komunikat
o błędzie. (Wartość domyślna: FALSE)
Uwaga: Parametr Error w PID w wersji V1.x był polem ErrorBits,
które zawierało kody błędów. Teraz znacznik boolowski wskazuje,
że wystąpił błąd.
OUT DWord Tabela parametrów ErrorBits instrukcji PID_3Step (strona 179)
definiuje komunikaty o błędach, które występują. (Wartość
domyślna: DW#16#0000 (brak błędu)). Parametr ErrorBits jest
trwale zapamiętany i jest resetowany zboczem narastającym na
wejściach Reset lub ErrorAck.
Uwaga: W wersji V1.x, parametr ErrorBits został zdefiniowany
jako parametr Error i nie istnieje.
Parametr i jego typ
InputWarningL
State
Error
ErrorBits
E
6HWSRLQWZ
'
.
3
˂\
'HDGB%
'7
F
7L
,
6FDOHG,QSXW[
)DF7W
$QWL:LQGXS
Rys. 8.3. Praca regulatora PID_3Step jako regulator PIDT1 z algorytmem anti-windup
176
8. Łatwy w użyciu regulator PID
,QSXW:DUQLQJB+
39B$/50
,QSXW:DUQLQJB/
,QSXW3HU2Q
,QSXWB3(5
&53B,1
,QSXW
6HWSRLQW
$QWL:LQGXS
6FDOH
)DF
,QW
3,'7
$QWL:LQGXS
˂Y
/LPLW
2XWSXW3HU2Q
5RFB/LP
/LPLW
0DQXDO(QDEOH
)$&
&53B287
0DQXDO9DOXH
2XWSXWB3(5
0DQXDO(QDEOH
0DQXDOB83
$GHDGB%
7KU6WS
0DQXDOB'1
3XOVH2XW
2XWSXWB83
2XWSXWB'1
Rys. 8.4. Praca regulatora PID_3Step bez sprzężenia zwrotnego od pozycji
177
8. Łatwy w użyciu regulator PID
,QSXW:DUQLQJB+
39B$/50
,QSXW:DUQLQJB/
,QSXWB3(5
,QSXW3HU2Q
/LPLW
,QW
,QSXW
6HWSRLQW
$QWL:LQGXS
6FDOH
&53B,1
3,'7
$QWL:LQGXS
)DF
;
/LPLW
˂9
)HHGEDFN3HU2Q
)HHGEDFNB3(5
6FDOH
&53B,1
)HHGEDFN
0DQXDO(QDEOH
2XWSXW3HU2Q
0DQXDO9DOXH
0DQXDO(QDEOH
0DQXDOB83
7KU6WS
0DQXDOB'1
3XOVH2XW
Rys. 8.5. Praca regulatora PID_3Step z sprzężeniem zwrotnym od pozycji
178
2XWSXWB3(5
$GHDGB%
&53B287
2XWSXWB83
2XWSXWB'1
8. Łatwy w użyciu regulator PID
8.5.
Parametry ErrorBits instrukcji PID_3STEP
Jeśli kilka błędów jest aktywnych, wartości kodu błędu są wyświetlane jako średnie z dodawania binarnego. Przykładowo: wyświetlenie kodu błędu 0003 znaczy,
że w toku przygotowywania są błędy 0001 i 0002.
Tabela 8.8. Parametry ErrorBit instrukcji PID_3STEP
Wartość ErrorBit
Opis
(DW#16#...)
0000
Brak błędu.
Wartość parametru „Input” jest poza granicami wartości procesowych:
0001 1, 2
Input > Config.InputUpperLimit
Input < Config.InputLowerLimit
Nieprawidłowa wartość parametru „Input_PER”.Należy sprawdzić, czy
0002 2, 3
na wejściu analogowym występuje błąd.
Błąd podczas dokładnego strojenia. Oscylacje wartości procesowej
0004 4
nie mogą być utrzymane.
Wartość zadana została zmieniona podczas strojenia.
0010 4
Uwaga: Można ustawić dopuszczalne odchylenie wartości zadanej
tagu CancelTuningLevel.
Wstępne strojenie nie jest dozwolone podczas dokładnego strojenia.
0020
Uwaga: Jeśli ActivateRecoverMode = TRUE przed wystąpieniem
błędu, to PID_3Step pozostaje w trybie dokładnego strojenia.
Błąd podczas wstępnego strojenia. Niewłaściwa konfiguracja limitów
wartości wyjściowej.
0080 4
Należy sprawdzić, czy limity wartości wyjściowej są poprawnie
skonfigurowane i odpowiadają logice sterowania.
Błąd podczas dokładnego strojenia spowodował niepoprawne
0100 4
parametry.
Niepoprawna wartość parametru Input: wartość ma niepoprawny
0200 2, 3
format liczbowy.
Obliczenie wartości wyjściowej nie powiodło się. Należy sprawdzić
0400 2, 3
parametry PID.
Błąd czasu próbkowania: Instrukcja PID_3Step nie jest wywoływana w
0800 1, 2
czasie próbkowania OB cyklicznego przerwania.
Niepoprawna wartość parametru Setpoint: wartość ma niepoprawny
1000 2, 3
format liczbowy.
Niepoprawna wartość parametru Feedback_PER.
2000 1, 2, 5
Należy sprawdzić, czy na wejściu analogowym występuje błąd.
Niepoprawna wartość parametru Feedback: wartość ma niepoprawny
4000 1, 2, 5
format liczbowy.
Błąd w cyfrowym układzie sprzężenia zwrotnego położenia
(zgłaszania położenia). Actuator_H = TRUE i Actuator_L = TRUE.
Urządzenie wykonawcze nie może być zmieniane dla zamiennej
wartości wyjściowej i pozostaje w aktualnej pozycji. W tym stanie tryb
8000 1, 2
ręczny nie jest możliwy.
Aby zmienić ten stan urządzenia wykonawczego trzeba wyłączyć
opcję „Actuator end stop” (Config.ActuatorEndStopOn = FALSE) lub
przełączyć na tryb ręczny bez sygnałów pozycji końcowej (Mode =
10).
179
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Wartość ErrorBit
(DW#16#...)
10000
20000
40000
180
Opis
Niepoprawna wartość parametru ManualValue: wartość ma
niepoprawny format liczbowy.
Urządzenie wykonawcze nie może być zmieniane dla wartości
wprowadzanej ręcznie i pozostaje w bieżącej pozycji.
Należy przypisać poprawną wartość parametrowi ManualValue
lub wprowadzić urządzenie wykonawcze w tryb ręczny za pomocą
parametrów Manual_UP i Manual_DN.
Niepoprawna wartość tagu SavePosition: wartość ma niepoprawny
format liczbowy.
Urządzenie wykonawcze nie może być zmieniane dla zamiennej
wartości wyjściowej i pozostaje w aktualnej pozycji.
Niepoprawna wartość parametru Disturbance: wartość ma
niepoprawny format liczbowy.
Uwaga: Jeśli tryb automatyczny był aktywny i ActivateRecoverMode
= FALSE przed wystąpieniem błędu, to parametr Disturbance jest
ustawiony na zero. PID_3Step pozostaje w trybie automatycznym.
Uwaga: Jeśli tryb wstępnego strojenia lub dokładnego strojenia był
aktywny i ActivateRecoverMode = TRUE przed wystąpieniem błędu, to
PID_3Step przełącza na tryb pracy, który jest zapisany w parametrze
Mode. Jeśli Disturbance w obecnej fazie nie ma żadnego wpływu na
wartość wyjściową, to strojenie nie jest anulowane.
Błąd nie ma wpływu na pomiar czasu zmiany stanów.
1
Uwaga: Jeśli tryb automatyczny był aktywny przed wystąpieniem błędu
i ActivateRecoverMode = TRUE, to PID_3Step pozostaje w trybie automatycznym.
2
Uwaga: Jeśli tryb wstępnego strojenia, lub dokładnego strojenia, lub pomiaru czasu
zmiany stanów był aktywny i ActivateRecoverMode = TRUE przed wystąpieniem błędu,
to PID_3Step przełącza na tryb pracy, który jest zapisany w parametrze Mode.
3
Uwaga: Jeśli tryb automatyczny był aktywny przed wystąpieniem błędu
i ActivateRecoverMode = TRUE, to PID_3Step przełącza na tryb „Zastępcza wartość
wyjściowa z monitorowaniem błędów” lub „Monitorowanie błędów”. Gdy błąd już nie
występuje, to PID_3Step przełącza na tryb automatyczny.
4
Uwaga: Jeśli ActivateRecoverMode = TRUE przed wystąpieniem błędu, to PID_3Step
anuluje strojenie i przełącza na tryb pracy, który jest zapisany w parametrze Mode.
5
Urządzenie wykonawcze nie może być zmieniane dla zamiennej wartości urządzenia
wykonawczego tylko za pomocą Manual_UP i Manual_DN, a nie ManualValue.
8. Łatwy w użyciu regulator PID
8.6.
Konfigurowanie regulatora PID
Parametry obiektu technologicznego określają pracę regulatora PID. Użyj
ikony do otwarcia edytora konfiguracji.
Rys. 8.6. Edytor konfiguracji PID_Compact (Ustawienia podstawowe)
Tabela 8.9. Przykładowa konfiguracja ustawień instrukcji PID_Compact
Podstawowe
Wartości
procesu
Ustawienia
Typ regulatora
Odwrócenie logiki
sterującej
Opis
Wybiera jednostka inżynierska
Pozwala na wybranie działania odwrotnego pętli PID.
● Jeśli nie jest zaznaczone, PID działa w trybie działania
bezpośredniego, a wyjścia pętli PID są zwiększane jeśli
wartość wejściowa jest mniejsza od zadanej.
● Jeśli jest zaznaczone, wyjście pętli PID jest zwiększane
jeśli wartość wejściowa jest większa od zadanej.
Załączenie ostatniego Uruchamia ponownie pętlę PID jeśli nastąpił reset CPU lub
trybu po ponownym
zakres wejściowy został przekroczony i wartość powróciła
uruchomieniu CPU
do ustalonych granic.
Input (wejście)
Wybór parametru Input lub Input_PER (analogowe)
dla wartości procesu. Input_PER może pochodzić
bezpośrednio z modułu wejść analogowych.
Output (wyjście)
Wybór parametru Output lub Output_PER (analogowe) dla
wartości procesu. Output_PER może kierować wartości
bezpośrednio do modułu wyjść analogowych.
Skaluje zarówno zakres jak i limity wartości procesu. Jeśli wartość procesu
wyniesie powyżej górnego limitu lub poniżej dolnego pętla PID przejdzie do trybu
nieaktywnego, a wartość wyjściowa z regulatora zostanie ustawiona na 0.
Aby użyć Input_PER, użytkownik musi przeskalować analogowe wartości procesu
(input value).
181
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Rys. 8.7. Edytor konfiguracji PID_3Step (ustawienia podstawowe)
Tabela 8.10. Przykładowa konfiguracja ustawień instrukcji PID_3Step
Ustawienia
Podstawowe Typ regulatora
Odwrócenie logiki
sterującej
Załączenie ostatniego
trybu po ponownym
uruchomieniu CPU
Input (wejście)
Output (wyjście)
Feedback (sprzężenie
zwrotne)
Process
value
182
Opis
Wybiera jednostka inżynierska
Pozwala na wybranie działania odwrotnego pętli PID.
● Jeśli nie jest zaznaczone, PID działa w trybie działania
bezpośredniego, a wyjścia pętli PID są zwiększane jeśli
wartość wejściowa jest mniejsza od zadanej.
● Jeśli jest zaznaczone, wyjście pętli PID jest zwiększane
jeśli wartość wejściowa jest większa od zadanej.
Uruchamia ponownie pętlę PID jeśli nastąpił reset CPU lub
zakres wejściowy został przekroczony i wartość powróciła do
ustalonych granic.
Ustawia tryb: Określa tryb, na który ma przejść regulator PID
po restarcie.
Wybór parametru Input lub Input_PER (analogowe) dla
wartości procesu. Input_PER może pochodzić bezpośrednio
z modułu wejść analogowych.
Wybór cyfrowych wyjść (Output_UP i Output_DN) lub
analogowych wyjść (Output_PER) dla wartości wyjściowych.
Wybór typu stanu urządzenia zwracanego do pętli PID
● Brak sprzężenia (domyślny)
● Sprzężenie zwrotne
● Feedback_PER
Skaluje zarówno zakres jak i limity wartości procesu. Jeśli wartość procesu wyniesie
powyżej górnego limitu lub poniżej dolnego pętla PID przejdzie do nieaktywnego trybu,
a wartość wyjściowa z regulatora zostanie ustawiona na 0.
Aby użyć Input_PER, użytkownik musi przeskalować analogowe wartości procesu
(input value).
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Actuator
Ustawienia
Motor transition time
Minimum ON time
Minimum OFF time
Reaction to error
(Reakcja na błąd)
Scale Position
Feedback1
Advanced
(Zaawansowane)
1
Monitoring process
value
(Wartość procesowa
monitorowania)
PID parameters
(Parametry PID)
Opis
Ustawia czas od otwarcia do zamknięcia zaworu (należy
odszukać tą wartość w danych technicznych zaworu lub
w opisie bezpośrednio na zaworze).
Ustawia najmniejsze przemieszczenie zaworu (należy
odszukać tą wartość w danych technicznych zaworu lub
w opisie bezpośrednio na zaworze).
Ustawia najmniejszą wartość czasu przestoju zaworu (należy
odszukać tą wartość w danych technicznych zaworu lub
w opisie bezpośrednio na zaworze).
Definiuje zachowanie zaworu w momencie wystąpienia błędu
lub zerowania pętli PID. Jeśli użytkownik zdecydował się
na użycie zastępczej pozycji, należy ją wprowadzić w polu
Safety position. Dla analogowego sprzężenia zwrotnego lub
analogowego wyjścia należy wybrać wartość pomiędzy dolnym
i górnym limitem wyjścia. Dla cyfrowych wyjść użytkownik
może wybierać tylko z wartości 0% (off) lub 100% (on).
● High stop oraz Lower limit stop definiują maksymalne
otworzenie zaworu (całkowite otwarcie) i największe
przekrycie zaworu (całkowite zamknięcie). High stop musi
być większy niż Lower limit stop.
● High limit process value oraz Low limit process value
definiują górną i dolna pozycję zaworu podczas dostrajania
i w trybie automatycznym.
● FeedbackPER (Low oraz High) definiują analogowe
sprzężenie zwrotne od pozycji zaworu. FeedbackPER High
musi być większe niż FeedbackPER Low.
W tym oknie użytkownik może wprowadzić własne parametry
strojenia PID. Aby to umożliwić, pole wyboru Enable Manual
Entry (Aktywuj ręczne wprowadzanie) musi być zaznaczone.
Scale Position Feedback jest edytowalne tylko jeśli użytkownik uaktywnił w ustawieniach
podstawowych opcję Feedback.
183
8. Łatwy w użyciu regulator PID
8.7.
Uruchomienie regulatora PID
Należy użyć edytora uruchomienia w celu skonfigurowania regulatora
PID do autostrojenia podczas rozruchu i autostrojenia podczas pracy.
Aby otworzyć edytora uruchomienia należy kliknąć odpowiednią ikonę
w instrukcji lub nawigatorze projektu.
Tabela 8.11. Przykładowy ekran uruchomienia (PID_3Step)
● Measurement: wyświetla wartość zadaną, wartość procesu (wartość wejściową)
oraz trend wartości wyjściowej w czasie
rzeczywistym. Należy wprowadzić czas
próbkowania i naciśnij przycisk Start.
● Tuning mode: Aby nastroić pętlę PID
należy wybrać Pre-tuning lub Fine tuning
(ręcznie) i nacisnąć przycisk Start. Regulator PID przechodzi przez różne fazy, aby
obliczyć odpowiedź systemu i czasy odświeżania. Odpowiednie nastawy regulatora są obliczane w oparciu o te wartości.
Po zakończeniu procesu strojenia, użytkownik może zachować te parametry klikając
przycisk Upload PID parameters w sekcji PID
Parameters edytora uruchomienia.
Jeżeli wystąpi błąd podczas strojenia, to
wartość wyjściowa z regulatora wyniesie 0.
Regulator przejdzie w tryb „nieaktywny”. Ten
stan wywoła błąd.
Kontrola wartości początkowych parametrów PID
Można edytować rzeczywiste wartości parametrów konfiguracyjnych PID tak, aby
działanie regulatora PID mogło być optymalizowane w trybie online.
Należy otworzyć „Technology objects” (Obiekty technologiczne) regulatora PID
i jego obiekt „Configuration” (Konfiguracja). Aby uzyskać dostęp do kontroli wartości początkowych, należy kliknąć ikonę okularów w lewym górnym rogu okna
dialogowego:
184
8. Łatwy w użyciu regulator PID
Teraz można zmieniać wartości dowolnych parametrów konfiguracyjnych regulatora PID, jak pokazano na rysunku poniżej.
Można porównać wartość rzeczywistą z wartością początkową projektu (offline)
i wartością początkową PLC (online) każdego parametru. Jest to konieczne do
porównania różnic online/offline bloku danych obiektu technologicznego (TO-DB)
oraz uzyskania informacji o wartościach, które będą używane jako bieżące wartości przy następnej zmianie stanów Stop-Start PLC. Ponadto, ikona porównania
daje wizualne wskazanie ułatwiające wykrycie różnic online i offline:
Na rysunku powyżej przedstawiono okno parametrów PID z ikonami porównania
pokazującymi, które wartości się różnią pomiędzy projektami online i offline. Zielona ikona wskazuje, że wartości są takie same; ikona niebieska lub pomarańczowa oznacza, że wartości są różne.
Dodatkowo, kliknięcie przycisku parametru ze strzałką w dół powoduje otwarcie
małego okna, które pokazuje wartość początkową projektu „Start value project”
(offline) oraz wartość początkową PLC „Start value PLC” (online) każdego parametru:
185
Wbudowany serwer WWW ułatwiający
komunikację z Internetem
9
Serwer sieci WEB pozwala na dostęp do danych o CPU oraz danych procesowych przechowywanych przez CPU. Zbiór standardowych stron Web jest zintegrowany z oprogramowaniem sprzętowym CPU (firmware). Za pomocą tych stron
użytkownik uzyskuje dostęp do CPU poprzez przeglądarkę sieciową na swoim
komputerze lub urządzeniu przenośnym. Zestaw stron Web pozwala upoważnionym użytkownikom na użycie wielu funkcji:
● Zamiana trybu pracy sterownika (STOP oraz RUN).
● Nadzorowanie i modyfikowanie stanu zmiennych PLC.
● Podgląd i ściąganie wszelkich dzienników zdarzeń gromadzonych przez
CPU.
● Podgląd bufora diagnostycznego CPU.
● Aktualizowanie oprogramowania sprzętowego CPU.
Serwer sieci Web pozwala także na stworzenie definiowanych przez użytkownika
stron Web, które mają dostęp do danych CPU. Użytkownik może projektować takie strony za pomocą wybranego przez siebie programu do HTML. Należy wstawić do kodu HTML wcześniej zdefiniowane komendy „AWP” (Automation Web
Programming – programowanie automatyki w sieci Web), aby mieć dostęp do
danych w CPU.
Użytkownik konfiguruje użytkowników i poziomy uprawnień dla web serwera w oknie Device Configuration (Konfiguracja urządzeń) dla CPU w programie STEP 7.
Wymagane przeglądarki internetowe
Web serwer obsługuje następujące przeglądarki internetowe na komputery PC:
● Internet Explorer w wersji 8.0 i wyższej
● Mozilla Firefox wersji 3.0 i wyższej
● Opera w wersji 11.0 i wyższej
● Google Chrome w wersji 21.0 i wyższej
● Apple Safari w wersji 6.0 i wyższej
Web serwer obsługuje następujące przeglądarki internetowe na urządzenia przenośne:
● Internet Explorer w wersji 8.0 i wyższej, dla paneli HMI
● Mobile Safari, iOS w wersji 5.0 i wyższej
● Mobile Android Browser, w wersji 2.3.4 i wyższej
● Mobile Google Chrome, Android w wersji 4.0 i wyższej
W części dotyczącej ograniczeń mających wpływ na korzystanie z web serwera
(strona 189) podane są ograniczenia przeglądarek, które mogą zakłócać wyświetlanie standardowych, lub zdefiniowanych przez użytkownika, stron internetowych.
9. Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację z Internetem
9.1.
Łatwość użycia standardowych stron Web
Używanie standardowych stron Web jest łatwe! Użytkownik musi tylko podczas
konfiguracji CPU włączyć serwer Web.
Strona startowa wyświetla reprezentację połączonego CPU oraz listę ogólnych informacji o CPU.
Po zalogowaniu się jako użytkownik z wymaganymi uprawnieniami, można również
zmienić tryb pracy CPU (STOP i RUN) oraz
uaktywnić miganie diod LED.
Strona Variable Status (Zmienne stanu) pozwala na obserwowanie lub zmianę każdego
I/O lub danych pamięci w CPU. Konieczne
jest zalogowanie się z uprawnieniami do odczytu danych w celu monitorowania wartości oraz z uprawnieniami do zapisu danych
w celu modyfikowania wartości. Użytkownik
może wprowadzić adres bezpośredni (np.
I0.0), nazwę zmiennej lub zmienną z określonego bloku programu. Wartości danych są
odświeżane automatycznie, chyba że użytkownik odznaczy tę opcję.
Strona Diagnostic Buffer (Bufor diagnostyczny) wyświetla bufor diagnostyczny, i jest dostępna dla użytkowników z uprawnieniami
dostępu do danych diagnostycznych. Użytkownik może określić zakres wyświetlanych
wpisów.
Lista diagnostycznych wpisów jest listą zdarzeń, które wystąpiły oraz czasu i daty ich
wystąpienia. Należy wybrać pojedyncze zdarzenie, aby wyświetlić o nim szczegółowe
informacje.
187
9. Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację z Internetem
Strona File Browser (Przeglądarka plików)
umożliwia przeglądanie, pobieranie i edycję
plików w pamięci ładowania CPU, takich jak
logi danych (strona 109) i receptury. Jeśli dla
CPU nie jest używany 4 poziom zabezpiecznia, to wszyscy użytkownicy mogą przeglądać pliki ze strony przeglądarki plików. Użytkownicy z uprawnieniami do modyfikowania
plików mogą pliki usuwać, edytować i zmieniać ich nazwy.
Strona Module Information (Informacje o modułach) oprócz wyświetlania informacji na
temat modułów stacji umożliwia aktualizację
oprogramowania sprzętowego (firmware) dla
CPU lub innych modułów, które obsługują
aktualizację oprogramowania sprzętowego.
Użytkownicy z uprawnieniami dostępu do
danych diagnostycznych mogą przeglądać
dane modułu. Użytkownicy z uprawnieniami
do wykonywania aktualizacji oprogramowania sprzętowego mogą aktualizować oprogramowanie sprzętowe.
Inne strony Web wyświetlają informację o CPU (takie jak numer seryjny, wersja
i numer zamówienia), o parametrach komunikacyjnych (takie jak adresy sieciowe,
własności fizyczne, interfejsy komunikacyjne i statystykę połączeń) oraz o modułach podłączonych na lokalnej listwie.
188
9. Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację z Internetem
Ostrzeżenie
Nieautoryzowany dostęp do CPU przez web serwer
Nieautoryzowany dostęp do CPU lub zmiana wartości zmiennych PLC na nieprawidłowe może zakłócić działanie procesu, i może spowodować śmierć, poważne obrażenia ciała i/lub uszkodzenie mienia.
Ponieważ aktywacja web serwera umożliwia upoważnionym użytkownikom
wykonywanie zmian w trybie pracy, wprowadzanie zapisów do danych PLC,
oraz aktualizację firmware, firma Siemens zaleca przestrzegać następujących
zasad bezpieczeństwa:
● Umożliwić dostęp do web serwera tylko za pośrednictwem protokołu
HTTPS.
● Zabezpieczyć identyfikatory ID użytkowników web serwera za pomocą
silnego hasła. Silne hasła, czyli trudne do odgadnięcia przez inne osoby,
składają się z co najmniej dziesięciu znaków, w tym pomieszane litery, cyfry i znaki specjalne nie tworzące słów, które można znaleźć w słowniku,
ani nazw i identyfikatorów, które mogą być uzyskane z informacji osobistych. Hasła należy utrzymywać w tajemnicy i często je zmieniać.
● Nie rozszerzać domyślnych, minimalnych uprawnień użytkownika Everybody (Każdy).
● Wykonywać testy na występowanie błędów oraz sprawdzać poprawność
zakresów wartości dla zmiennych w programie, ponieważ użytkownicy
stron internetowych mogą zmienić wartości zmiennych PLC na niepoprawne.
● Używać bezpiecznej sieci Virtual Private Network (VPN), aby połączyć się
z web serwerem obsługującym PLC S7-1200 z lokalizacji poza zabezpieczoną siecią.
9.2.
Ograniczenia, które mogą mieć wpływ na korzystanie
z serwera sieci Web
Poniższe aspekty IT mogą mieć wpływ na korzystanie z serwera sieci Web:
● Zwykle użytkownik musi użyć adresu IP danego CPU w celu uzyskania
dostępu do standardowych stron sieci Web, stron Web definiowanych przez
użytkownika, lub adresu IP routera bezprzewodowego z numerem portu. Jeśli
przeglądarka sieciowa nie pozwala na bezpośredni dostęp do adresu IP, należy skontaktować się z administratorem sieci. Jeśli lokalne struktury obsługują
DNS, użytkownik może połączyć się z danym adresem IP poprzez wpis DNS.
● Zapory, ustawienia proxy i inne określone dla strony ograniczenia mogą zablokować dostęp do CPU. Należy skontaktować się ze swoim administratorem
sieciowym w celu rozwiązania tych problemów.
● Standardowe strony Web używają skryptów JavaScript oraz "ciasteczek"
(cookies). Jeśli skrypty JavaScript lub pliki cookie są w ustawieniach przeglą-
189
9. Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację z Internetem
darki sieci Web wyłączone, to należy je uaktywnić. Jeśli nie można ich uaktywnić, to niektóre funkcje będą ograniczone. Używanie skryptów JavaScript
lub „ciasteczek” w zdefiniowanych przez użytkownika stronach Web nie jest
konieczne. Jeśli jednak są one używane, to ich obsługa musi zostać włączona
dla danej przeglądarki.
● Protokół Secure Sockets Layer (SSL) jest obsługiwany przez strony sieci
Web. Użytkownik może uzyskać dostęp do standardowej lub definiowanej
przez użytkownika strony Web poprzez format adresowania URL typu http://
ww.xx.yy.zz lub https://ww.xx.yy.zz, gdzie „ww.xx.yy.zz” reprezentuje adres IP
dla CPU.
● Siemens zapewnia certyfikat bezpieczeństwa dla zabezpieczonego dostępu
do serwera sieci Web. Użytkownik może ściągnąć i importować certyfikaty do
opcji internetowych swojej przeglądarki. Jeśli użytkownik zdecyduje się nie
importować certyfikatu, to przy każdym połączeniem się z serwerem Web za
pomocą https:// ukaże się powiadomienie o weryfikacji zabezpieczeń.
Lista połączeń
Serwer sieci Web obsługuje maksymalnie 30 aktywnych połączeń HTTP. Te 30
połączeń mogą być wykorzystywane na różne sposoby, w zależności od używanej przeglądarki internetowej, oraz liczby różnych obiektów na stronie (pliki .css,
obrazy, dodatkowe pliki .html). Niektóre połączenia utrzymują się podczas wyświetlania strony, a inne, po rozpoczęciu łączności, stają się nieaktywne.
Jeśli, na przykład, użytkownik korzysta z przeglądarki Mozilla Firefox 8, która obsługuje maksymalnie sześć trwałych połączeń, to możne użyć pięciu zakładek
lub okien przeglądarki, zanim web serwer zacznie przerywać połączenia. W przypadku, kiedy strona nie wykorzystuje wszystkich sześć połączeń, można użyć
dodatkowej przeglądarki lub zakładek przeglądarki.
Należy również pamiętać, że liczba aktywnych połączeń może mieć wpływ na
wydajność strony.
Uwaga
Przed zamknięciem serwera sieci Web należy się wylogować
Jeśli użytkownik zalogował się do serwera sieci Web, to przed zamknięciem przeglądarki sieci Web powinien wylogować się. Web serwer obsługuje maksymalnie
siedem jednoczesnych logowań.
9.2.1.
Ograniczenia funkcji związane z wyłączeniem obsługi JavaScript w opcjach internetowych
Standardowe strony internetowe są realizowane za pomocą kodu HTML, skryptów JavaScripts, oraz plików cookie. Jeśli witryna użytkownika ogranicza użycie
skryptów JavaScripts oraz plików cookie, wtedy należy uaktywnić je dla stron, aby
poprawnie funkcjonowały. Jeśli nie można uaktywnić JavaScripts dla przeglądarki internetowej, wtedy funkcje kontrolowane przez skrypty JavaScripts nie będą
wykonywane.
190
9. Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację z Internetem
Ogólnie
Strony nie aktualizują się dynamicznie. Aby zobaczyć aktualne dane, stronę należy ręcznie odświeżać za pomocą ikony odświeżania.
Strona Diagnostic Buffer
Strona Diagnostic Buffer (Bufor diagnostyczny) wykorzystuje JavaScript następująco:
● Wyświetlanie szczegółów zdarzenia: Za pomocą JavaScript, wybierany jest
wiersz w buforze diagnostycznym, aby wyświetlić szczegóły w dolnej części
strony. Bez JavaScript, aby zobaczyć dane zdarzenia w dolnej części, należy
kliknąć hiperłącze pola zdarzenia wpisu bufora diagnostycznego.
● Zmiana zakresu wyświetlanych wpisów bufora diagnostycznego: Za pomocą
JavaScript użytkownik używa rozwijanej listy w górnej części strony do wyboru zakresu wyświetlanych wpisów bufora diagnostycznego, oraz automatycznie aktualizuje się strona. Bez JavaScript, aby wybrać zakres wyświetlanych
wpisów bufora diagnostycznego, należy użyć listy rozwijanej w górnej części
strony, i następnie kliknąć link GO, aby zaktualizować stronę bufora diagnostycznego z wybranym zakresem z rozwijanej listy.
Należy pamiętać, że hiperłącze GO i hiperłącza pól zdarzeń są widoczne tylko
wtedy, gdy JavaScript jest uaktywniony. Nie są one konieczne, a zatem nie ma
ich, kiedy JavaScript jest uaktywniony.
Strona Module Information
Bez włączonej obsługi JavaScript, występują następujące ograniczenia:
● Nie można filtrować danych.
● Nie można sortować pól.
Strona Variable Status
Bez włączonej obsługi JavaScript, występują następujące ograniczenia:
● Po wprowadzeniu każdej zmiennej, należy ręcznie uaktywnić wiersz New variable, aby wprowadzić nową zmienną.
● Wybranie formatu wyświetlania nie powoduje automatycznego wyświetlania
wartości w wybranym formacie. Należy kliknąć przycisk Monitor value, aby
zaktualizować wyświetlanie wartości w nowym formacie.
9.2.2.
Funkcje ograniczone poprzez wyłączenie obsługi „ciasteczek”
Jeśli obsługa plików cookie w przeglądarce sieci Web jest wyłączona, to występują następujące ograniczenia:
● Nie można zalogować się.
● Nie można zmienić ustawienia języka.
● Nie można zmienić czasu UTC na czas PLC. Bez plików cookie, wszystkie
czasy są czasami UTC.
191
9. Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację z Internetem
9.3.
Uproszczone tworzenie stron definiowanych przez użytkownika
9.3.1.
Łatwe tworzenie dowolnych, zdefiniowanych przez użytkownika stron sieci Web
Serwer WWW sterownika S7-1200 dostarcza środków do tworzenia własnej aplikacji określonych stron HTML, które rejestrują dane z PLC. Należy użyć wybranego edytora HTML do stworzenia tych stron. Następnie należy je załadować do
CPU, gdzie będą dostępne z poziomu standardowych stron sieci Web.
1
① Pliki HTML z osadzonymi komendami AWP
Proces ten wymaga wykonania kilku zadań:
● Stworzenia stron HTML w edytorze HTML (np. MS Frontpage).
● Osadzenia komend AWP w komentarzach HTML w kodzie HTML: Komendy AWP
są stałym zestawem komend wymaganych dla dostępu do informacji z CPU.
● Skonfigurowania STEP 7 do odczytania i przetworzenia stron HTML.
● Wygenerowania bloków programowych ze stron HTML.
● Kompilacji i ściągnięcia bloków programowych do CPU.
● Dostępu do stron Web zdefiniowanych przez użytkownika poprzez komputer
PC lub urządzenie przenośne.
Użytkownik może użyć wybranego przez siebie pakietu oprogramowania do tworzenia własnych stron HTML, które będą używane z serwerem sieci Web. Należy
się upewnić, że kod HTML jest kompilowany do standardów HTML określonych
przez W3C (World Wide Web Consortium). STEP 7 nie przeprowadza żadnej
weryfikacji składni HTML dla strony użytkownika. Użytkownik może użyć pakietu
oprogramowania, które służy do projektowania w trybie WYSIWYG lub projektowania układu projektu, ale musi mieć możliwość edycji kodu w czystej postaci
HTML. Większość narzędzi do tworzenia WEB obsługuje ten typ edycji, w przeciwnym razie, zawsze można skorzystać z prostego edytora tekstu do edycji kodu
HTML. Kod HTML musi zawierać następującą linię, która ustawia kodowanie strony w UTF-8:
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8">
192
9. Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację z Internetem
Należy zawsze zapisywać plik z edytora w formacie kodowania UTF-8.
STEP 7 kompiluje wszystko ze stron HTML do obsługiwanych przez siebie bloków
danych. Te bloki danych składają się z jednego sterującego bloku danych, który
kieruje wyświetlaniem stron Web i jednego lub większej ilości bloków danych,
które zawierają skompilowane strony Web. Należy uważać na obszerne zbiory
stron HTML, najczęściej to te zawierające duże obrazy, które wymagają dużej
ilości miejsca w obszarze pamięci obsługującego je DB. Jeśli całkowita wielkość
pamięci CPU nie jest wystarczająca dla zdefiniowanej przez użytkownika strony
Web, należy użyć karty pamięci, która zapewnia dodatkową zewnętrzną pamięć.
Aby kod HTML mógł być używany przez S7-1200 należy zamieścić w nim komendy AWP jako komentarze HTML. Po stworzeniu strony należy zapisać ją na
komputerze i zapamiętać ścieżkę do folderu, w którym została ona zapisana.
Odświeżanie strony Web zdefiniowanej przez użytkownika
Strony stworzone przez użytkownika nie są automatycznie odświeżane. To użytkownik decyduje o tym, kiedy strona ma być odświeżona. Strony, które wyświetlają dane PLC, odświeżane są okresowo, co pozwala na odczyt bieżących danych.
Dla stron HTML, które służą do wprowadzania danych, odświeżanie mogłoby
zaburzyć to wprowadzanie. Jeśli użytkownik zdecyduje się na automatyczne odświeżanie całej strony, może dodać do nagłówka HTML poniższą linię kodu, gdzie
„10” oznacza liczbę sekund pomiędzy odświeżeniami:
<meta http-equiv=”Refresh” content=”10”>
Użytkownik może także użyć języka JavaScript lub innych technologii HTML do
sterowania stroną lub odświeżaniem danych. W tym wypadku należy zapoznać
się z dokumentacją HTML i JavaScript.
9.3.2.
Ograniczenia związane ze stronami definiowanymi przez użytkownika
Ograniczenia dla standardowych stron Web są nałożone także na te zdefiniowane przez użytkownika. Dodatkowo strony Web zdefiniowane przez użytkownika
zmuszają do rozważenia innych kwestii.
Wielkość obszaru pamięci
Strony zdefiniowane przez użytkownika stają się blokami danych po kliknięciu
przycisku „Generate blocks”. Bloki te zajmują pewną ilość obszaru pamięci. Jeśli
sterownik wyposażony jest w kartę pamięci, użytkownik ma do dyspozycji całą
pojemność karty pamięci, która jest używana jako zewnętrzna pamięć do załadowania zdefiniowanych przez użytkownika stron Web.
Jeśli karta pamięci nie jest dostępna, bloki te zajmują wewnętrzny obszar pamięci, którego rozmiar jest ograniczony zgodnie z rodzajem CPU.
Użytkownik może sprawdzić rozmiar obszaru pamięci i dostępną, wolną pamięć
za pomocą narzędzia Online and Diagnostic. Można także zobaczyć właściwości
każdego pojedynczego bloku, który został przez STEP 7 wygenerowany ze zdefiniowanej przez użytkownika strony Web i określić jego rozmiar.
193
9. Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację z Internetem
Uwaga
W celu zmniejszenia zapotrzebowania na pamięć dla zdefiniowanych przez użytkownika stron Web, należy zmniejszyć rozmiar obrazów użytych na tych stronach.
9.3.3.
Konfiguracja zdefiniowanych przez użytkownika stron Web
Aby skonfigurować zdefiniowane przez użytkownika strony Web należy edytować
w CPU właściwości serwera Web.
Po włączeniu funkcjonalności serwera Web należy wprowadzić następujące informacje:
● Lokacja domyślnej strony startowej w celu utworzenia bloku DB dla stron Web
zdefiniowanych przez użytkownika.
● Nazwę aplikacji (opcjonalnie). Nazwa aplikacji jest używana dla późniejszej
organizacji lub grupowania stron Web. Jeśli stworzono nazwę aplikacji, adres
URL powinien pojawić się w poniższej wersji:
http://ww.xx.yy.zz/awp/<nazwa aplikacji>/<nazwa strony>.html.
● Rozszerzenia nazwy pliku w celu sprawdzenia obecności komend AWP. Domyślnie STEP 7 analizuje pliki z rozszerzeniami .htm, .html lub .js. Jeśli używane są dodatkowe rozszerzenia, należy je wymienić.
194
9. Wbudowany serwer WWW ułatwiający komunikację z Internetem
● Numery identyfikacyjne dla sterującego DB i inicjująca część DB.
Po skonfigurowaniu serwera sieci Web należy nacisnąć przycisk Create blocks
w celu wygenerowania bloków DB ze stron HTML. Po tej operacji strony Web
stają się częścią programu użytkownika. Sterujące bloki danych dla działań stron
Web i „częściowe” DB zawierają wszystkie strony HTML.
9.3.4.
Używanie instrukcji WWW
Instrukcja WWW umożliwia, aby strony definiowane przez użytkownika były dostępne ze standardowych stron Web. Aby umożliwić dostęp do stron Web zdefiniowanych przez użytkownika, program użytkownika musi wykonać instrukcję
WWW tylko raz. Można jednak sprawić, aby strony Web zdefiniowane przez użytkownika były dostępne tylko w określonych okolicznościach. Wtedy program użytkownika może sterować wywołaniem instrukcji WWW w zależności od wymagań
aplikacji.
Tabela 9.1. Instrukcja WWW
LAD/FBD
SCL
ret_val := #WWW(
ctrl_db:=_uint_in_);
Opis
Rozpoznaje sterujący DB, który
jest używany dla stron Web
zdefiniowanych przez użytkownika.
Sterujący blok danych jest
parametrem wejściowym instrukcji
WWW i określa zawartość stron jako
reprezentacja we fragmencie bloku
danych. Podobna procedura dotyczy
statusu i informacji sterujących.
Program użytkownika zwykle używa sterującego DB tak jakby został stworzony
przez operację Create blocks – nie potrzeba dodatkowych ustawień. Program
użytkownika może jednak ustawić globalne komendy w sterującym DB, które
będą deaktywować serwer sieci Web, lub też później ponownie go załączać. Dla
stron zdefiniowanych przez użytkownika, które zostały stworzone jako część DB,
program użytkownika kontroluje ich zachowanie poprzez tabele żądań w sterującym DB.
195
Łatwe sterowanie napędami
10
CPU posiada funkcje sterowania napędami, zarówno silników krokowych jak
i serwonapędów z interfejsem impulsowym. Funkcje sterowania napędami sterują
i nadzorują pracę napędów.
● Obiekt mechaniczny systemu pozycjonowania osi „Axis” (The „Axis” technology object) konfiguruje dane mechaniczne napędu, interfejs napędu, dane
dynamiczne oraz inne właściwości napędu.
● Użytkownik konfiguruje wyjścia impulsowe i wyjścia sterujące kierunkiem sterowanego napędu.
● Program użytkownika używa instrukcji sterowania ruchem do sterowania osiami i rozpoczęcia wykonania zadań dla napędu.
Uwaga
Zmiany wprowadzone w konfiguracji sterowania napędami oraz załadowanie danych w trybie RUN nie odnoszą skutku, dopóki nie nastąpi przejście CPU z trybu
STOP do trybu RUN.
Należy użyć interfejsu PROFINET do ustawienia połączenia online pomiędzy CPU
i urządzeniem programującym. Dla sterowania napędem dostępne są dodatkowe
funkcje online CPU oraz dodatkowe funkcje uruchomienia i diagnostyczne.
SIEMENS
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
SIMATIC
S7-1200
RUN/STOP
ERROR
MAINT
',
CCCPU
1214C
DC/DC/DC
X1:PN/LAN/
ཱ
ི
PROFINET
Wyjścia impulsowe i sterujące kierunkiem
Sekcja zasilania silnika krokowego
Sekcja zasilania serwonapędu
Opcje DC/DC/DC dla CPU S7-1200 mają zintegrowane wyjścia do sterowania kierunkiem ruchu napędów.
Wariant przekaźnikowy CPU wymaga płytki sygnałowej
z wyjściami DC dla sterowania napędem.
'
཰
①
②
③
④
ཱི
Płytka sygnałowa rozszerza liczbę zintegrowanych I/O o kilka dodatkowych punktów I/O. SB z dwoma wejściami cyfrowymi może zostać użyta do sterowania impulsowego i sterowania kierunkiem silnika. SB z czterema wyjściami cyfrowymi
może obsłużyć sterowanie impulsowe i sterowanie kierunkiem dla dwóch silników. Wbudowane wyjścia przekaźnikowe nie mogą zostać użyte w roli wyjść impulsowych w sterowaniu silnikami. Niezależnie od tego, czy używa się I/O wbudowanych, I/O płytki sygnałowej (SB), lub kombinacji obu rodzajów I/O, można
zdefiniować maksymalnie do czterech generatorów impulsów.
10. Łatwe sterowanie napędami
Cztery generatory impulsowe mają domyślne przypisania I/O; jednakże, mogą
być skonfigurowane dla każdego wyjścia cyfrowego CPU lub SB. Generatory
impulsów na CPU nie mogą być przypisane do modułów rozszerzeń (SM) lub
rozproszonych I/O.
Uwaga
Wyjścia impulsowe nie mogą być używane przez inne instrukcje w programie użytkownika
Po skonfigurowaniu wyjść CPU lub płytki sygnałowej jako generatorów impulsów
(do użycia z PWM lub podstawowymi instrukcjami sterowania ruchem), odpowiadające adresy wyjść nie sterują już dłużej wyjściami. Jeśli program użytkownika
zapisuje wartość do wyjścia używanego jako generatora impulsów, CPU nie zapisuje tej wartości do wyjścia fizycznego.
Tabela 10.1. Największa możliwa liczba sterowanych napędów
Typ CPU
DC/DC/DC
CPU 1211C AC/DC/RLY
DC/DC/RLY
DC/DC/DC
CPU 1212C AC/DC/RLY
DC/DC/RLY
DC/DC/DC
CPU 1214C AC/DC/RLY
DC/DC/RLY
DC/DC/DC
CPU 1215C AC/DC/RLY
DC/DC/RLY
CPU 1217C DC/DC/DC
I/O wbudowane;
Bez
Z płytką SB
Z płytką SB
zainstalowanej
(2 x wyjścia DC)
(4 × wyjścia DC)
płytki SB
Z kierun- Bez kie- Z kierun- Bez kie- Z kierun- Bez kiekiem
runku
kiem
runku
kiem
runku
2
4
3
4
4
4
0
0
1
2
2
4
0
0
1
2
2
4
3
4
3
4
4
4
0
0
1
2
2
4
0
0
1
2
2
4
4
4
4
4
4
4
0
0
1
2
2
4
0
0
1
2
2
4
4
4
4
4
4
4
0
0
1
2
2
4
0
0
1
2
2
4
4
4
4
4
4
4
Uwaga
Maksymalnie cztery generatory impulsów
Niezależnie od tego, czy używa I/O wbudowanych, I/O płytki sygnałowej (SB), lub
kombinacji obu rodzajów, można zdefiniować maksymalnie do czterech generatorów impulsów.
197
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.2. Częstotliwości maksymalne dla wyjść CPU
CPU
Wyjścia CPU
1211C
1212C
1214C i 1215C
1217C
Częstotliwość
maksymalna dla
wyjść impulsowych
i kierunkowych
Częstotliwość maksymalna dla
wyjść kwadraturowych A/B,
w górę/w dół,
i impulsowych/kierunkowych
Qa.0 do Qa.3
100 kHz
100 kHz
Qa.0 do Qa.3
100 kHz
100 kHz
Qa.4, Qa.5
20 kHz
20 kHz
Qa.0 do Qa.3
100kHz
100 kHz
Qa.4 do Qb.1
20 kHz
20 kHz
DQa.0 do DQa.3
(.0+, .0– do .3+, .3–)
1 MHz
1 MHz
100 kHz
100 kHz
DQa.4 do DQb.1
Tabela 10.3. Częstotliwości maksymalne dla wyjść płytki sygnałowej (SB)
Płytka sygnałowa
(SB)
Wyjścia płytki
sygnałowej (SB)
Częstotliwość
maksymalna dla
wyjść impulsowych
i kierunkowych
Częstotliwość maksymalna dla
wyjść kwadraturowych A/B
w górę / w dół,
i impulsowych / kierunkowych
SB 1222, 200 kHz
DQe.0 do DQe.3
20 0kHz
200 kHz
SB 1223, 200 kHz
DQe.0, DQe.1
200 kHz
200 kHz
SB 1223
DQe.0, DQe.1
20 kHz
20 kHz
Tabela 10.4. Zakres częstotliwości dla wyjść impulsowych
Wyjście impulsowe
Zintegrowane z CPU
Standardowa SB
Szybka SB
Częstotliwość
4 PTO: 2 Hz ≤ f ≤ 1 MHz, 4 PTO: 2 Hz ≤ f ≤ 100 kHz, lub
dowolna kombinacja tych wartości dla 4 PTO.1 2
2 Hz ≤ f ≤ 20 kHz
2 Hz ≤ f ≤ 200 kHz
1
W tabeli poniżej podano cztery możliwe kombinacje częstotliwości wyjściowych CPU
1217C.
2
W tabeli poniżej podano cztery możliwe kombinacje częstotliwości wyjściowych 1211C
CPU, CPU 1212C, 1214C CPU lub 1215C.
Przykładowe konfiguracje częstotliwości wyjściowych CPU 1217C
Uwaga
Z zastosowaniem wbudowanych wyjść różnicowych, CPU 1217C może generować sygnały impulsowe o częstotliwości do 1 MHz.
198
10. Łatwe sterowanie napędami
Poniższe przykłady pokazują cztery możliwe kombinacje częstotliwości wyjściowych:
● przykład 1: 4 PTO 1 MHz, bez wyjścia kierunkowego,
● przykład 2: 1 PTO 1 MHz, 2 PTO 100 kHz, oraz 1 PTO 20 kHz, wszystkie
z wyjściem kierunkowym,
● przykład 3: 4 PTO 200 kHz, bez wyjścia kierunkowego,
● przykład 4: 2 PTO 100 kHz, oraz 2 PTO 200 kHz, wszystkie z wyjściem kierunkowym.
P = Impulsowe
D = Kierunkowe
Wbudowane wyjścia CPU
Wyjścia (Q) 1 MHz
Wyjścia
szybkiej płytki
SB
Wyjścia
standardowej
płytki SB
outputs
Wyjścia (Q)
200 kHz
Wyjścia (Q)
20 kHz
Wyjścia (Q) 100 kHz
0.0+ 0.1+ 0.2+ 0.3+ 0.4 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1 4.0 4.1 4.2 4.3 4.0
0.0
Przykład 1:
4 PTO 1
MHz
(bez wyjść
kierunk.)
PTO1
Przykład 2:
1 PTO 1
MHz;
2 PTO 100
kHz i 1 PTO
20 kHz
(wszystkie
z wyjściami
kierunk.)
PTO1
Przykład 3:
4 PTO 200
kHz
(bez wyjść
kierunk.)
PTO1
Przykład 4:
2 PTO 100
kHz; 2 PTO
200 kHz
(wszystkie
z wyjściami
kierunk.)
PTO1
0.1- 0.2- 0.3-
P
PTO2
P
PTO3
P
PTO4
PTO2
P
P
D
P
D
PTO3
P
D
PTO4
P
P
PTO3
P
PTO4
PTO3
PTO4
D
P
PTO2
PTO2
4.1
P
P
D
P
D
P
D
P
D
199
10. Łatwe sterowanie napędami
Przyładowe konfiguracje częstotliwości wyjściowych CPU 1211C,
CPU 1212C, CPU 1214C, oraz CPU 1215C
Poniższe przykłady pokazują cztery możliwe kombinacje częstotliwości wyjściowych:
● przykład 1: 4 PTO 100 kHz, bez wyjścia kierunkowego,
● przykład 2: 2 PTO 100 kHz oraz 2 PTO 20 kHz, wszystkie z wyjściem kierunkowym,
● przykład 3: 4 PTO 200 kHz, bez wyjścia kierunkowego,
● przykład 4: 2 PTO 100 kHz oraz 2 PTO 200 kHz, wszystkie z wyjściem kierunkowym.
P = Impulsowe
D = Kierunkowe
Wbudowane wyjścia CPU
Wyjścia (Q) 100
kHz
Wyjścia (Q) 20 kHz
Wyjścia
szybkiej płytki
SB
Wyjścia (Q) 200
kHz
Wyjścia
wolnej
płytki SB
Wyjścia
(Q)
20 kHz
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1 4.0 4.1 4.2 4.3 4.0
CPU 1211C
CPU
1212C
CPU
1214C
CPU
1215C
CPU 1212C
CPU 1214C
CPU 1215C
Przykład 1:
4 PTO
100 kHz
(bez wyjść
kierunk)
Przykład 2:
2 PTO
100 kHz;
2 PTO
20 kHz
(wszystkie
z wyjściami
kierunk)
Przykład 3:
4 PTO
200 kHz
(bez wyjść
kierunk)
Przykład 4:
2 PTO 100
kHz; 2 PTO
200 kHz
(wszystkie
z wyjściami
kierunk)
200
PTO1
CPU 1215C
P
PTO2
P
PTO3
P
PTO4
PTO1
PTO2
PTO3
CPU 1214C
P
P
D
P
D
P
PTO4
D
P
PTO1
PTO2
D
P
P
PTO3
P
PTO4
PTO1
PTO2
PTO3
PTO4
P
P
D
P
D
P
D
P
D
4.1
10. Łatwe sterowanie napędami
10.1.
Sterowanie fazowe
Interfejs sterowania fazowego „Phasing” silnikami krokowymi lub serwonapędami
zawiera cztery następujące opcje:
● PTO (pulse A and direction B): Jeśli zostanie wybrana opcja PTO (pulse A and
direction B) (impulsowe A i kierunkowe B), to wtedy jedno wyjście (P0) steruje
impulsami a drugie wyjście (P1) steruje kierunkiem. P1 jest w stanie wysokim
(aktywnym), gdy impulsy są generowane w kierunku dodatnim. P1 jest w stanie niskim (nieaktywnym), gdy impulsy są generowane w kierunku ujemnym:
● PTO (count up A and count down B): Jeśli zostanie wybrana opcja PTO (count
up A and count down B) (zliczanie w górę A i zliczanie w dół B), to wtedy jedno wyjście (P0) generuje impulsy dla kierunku dodatniego, a na drugie wyjście
(P1) generuje impulsy dla kierunku dodatniego:
● PTO (A/B phase-shifted): Jeśli zostanie wybrana opcja PTO (A/B phase-shifted) (przesunięcie faz A i B), to wtedy oba wyjścia generują impulsy z określoną częstotliwością, ale z przesunięciem faz o 90 stopni. Jest to konfiguracja 1X, co oznacza, że jeden impuls występuje w czasie pomiędzy dodatnimi
przejściami na wyjściu P0. W tym przypadku, kierunek określa się przez to,
które wyjście jako pierwsze przechodzi w stan wysoki. Dla kierunku dodatniego stan wysoki na P0 poprzedza stan wysoki na P1. Dla kierunku ujemnego
stan wysoki na P1 poprzedza stan wysoki na P0.
201
10. Łatwe sterowanie napędami
Liczba generowanych impulsów zależy od liczby przejść (zmian stanów) z 0 na 1
dla fazy A. Zależność fazowa wyznacza kierunek ruchu:
PTO (A/B phase-shifted) (przesunięcie faz A i B)
Faza A poprzedza fazę B (ruch dodatni)
Faza B poprzedza fazę A (ruch ujemny)
Liczba impulsów
Liczba impulsów
● PTO (A/B phase-shifted – fourfold): Jeśli zostanie wybrana opcja PTO (A/B
phase-shifted – fourfold) (czterokrotne przesunięcie faz A i B), to wtedy oba
wyjścia generują impulsy z określoną częstotliwością, ale z przesunięciem faz
o 90 stopni. Jest to konfiguracja 4X, co oznacza, że jeden impuls występuje
w wyniku przejść (dodatnich i ujemnych) na każdym wyjściu. W tym przypadku,
kierunek określa się przez to, które wyjście jako pierwsze przechodzi w stan
wysoki. Dla kierunku dodatniego stan wysoki na P0 poprzedza stan wysoki na
P1. Dla kierunku ujemnego stan wysoki na P1 poprzedza stan wysoki na P0.
Konfiguracja czterokrotna bazuje na przejściach (zmianach stanów) dodatnich
i ujemnych, zarówno dla fazy A, jak i fazy B. Zależność fazowa (faza A poprzedza fazę B lub faza B poprzedza fazę A) wyznacza kierunek ruchu.
PTO (A/B phase-shifted – fourfold) (czterokrotne przesunięcie faz A i B)
Faza A poprzedza fazę B (ruch dodatni)
Faza B poprzedza fazę A (ruch ujemny)
Liczba impulsów
Liczba impulsów
● PTO (pulse and direction (direction de-selected)): Jeśli wyjście kierunkowe
w PTO zostanie dezaktywowane za pomocą opcji (pulse and direction (direction de-selected)) (impulsowe i kierunkowe (kierunkowe dezaktywowane)), to
wtedy wyjście P0 steruje generowaniem impulsów. Wyjście P1 nie jest uży-
202
10. Łatwe sterowanie napędami
wane i jest dostępne dla innych celów programowych. W tym trybie CPU akceptuje tylko polecenia ruchu w kierunku dodatnim. Po wyborze tego trybu,
system sterowania ruchem uniemożliwia dokonywanie niedozwolonych konfiguracji z kierunkiem ujemnym. Można zapisywać dane wyjściowe, jeśli aplikacja sterowania ruchem dotyczy tylko jednego kierunku. Na rysunku poniżej
pokazano przypadek jednej fazy (jedno wyjście) (przy założeniu polaryzacji
dodatniej):
10.2.
Konfiguracja generatora impulsów
1. Dodaj obiekt mechaniczny:
● W drzewie projektu należy rozwinąć węzeł Technology Objects i wybrać
Add new object.
● Należy wybrać ikonę Axis (można zmienić nazwę) i kliknąć OK aby otworzyć edytor konfiguracji dla obiektu osiowego.
● Należy wyświetlić właściwości Select PTO for Axis Control znajdujące się
pod zakładką Basic parameters i wybrać pożądany impuls.
Uwaga
Jeśli PTO nie zostało wcześniej skonfigurowane w właściwościach CPU, to
PTO jest skonfigurowane do użycia jednego z wbudowanych wyjść.
W przypadku korzystania z płytki sygnałowej wyjść, należy wybrać przycisk
Device Configuration w celu przejścia do właściwości CPU. W Parameter
assignment, w sekcji Pulse options, należy skonfigurować źródło wyjścia
dla wyjścia płytki sygnałowej.
● Skonfiguruj pozostałe parametry podstawowe i rozszerzone.
2. Należy zaprogramować aplikację poprzez wstawienie instrukcji MC_Power do
bloku kodu.
● Dla wejścia Axis należy wybrać oś, która została wcześniej skonfigurowana.
● Ustawienia wejścia ENABLE na TRUE umożliwia działanie innych funkcji
sterujących napędem.
● Ustawienia wejścia ENABLE na FALSE powoduje odwołanie wszystkich
instrukcji sterujących napędem.
203
10. Łatwe sterowanie napędami
Uwaga
Jedna oś może zawierać tylko jedną instrukcję MC_Power.
3. Wstaw inne instrukcje sterujące napędem, aby uzyskać określony ruch.
Uwaga
Konfiguracja generatora impulsów dla wyjść płytki sygnałowej: W konfiguracji
urządzenia należy wybrać z właściwości CPU opcję Pulse generators (PTO/
PWM) i włączyć generator impulsów. Dla każdej z następujących wersji CPU
sterownika S7-1200: V1.0, V2.0, V2.1, oraz V2.2, są dostępne dwa generatory impulsowe. Dla CPU V3.0 sterownika S7-1200 są dostępne cztery generatory impulsów. W tym samym obszarze konfiguracji w sekcji Pulse options,
wybrać ustawienie generatora impulsów Pulse generator used as: „PTO”.
Uwaga
CPU przelicza zadania sterowania ruchem w „plastrach” (slices) lub segmentach
10 ms. Podczas gdy jeden „plaster” jest wykonywany, następny czeka w kolejce
do wykonania. Jeśli użytkownik przerwie wykonywane przez poszczególne osie
zadania napędu (przez wykonanie nowego zadania dla tej osi), nowe zadanie
sterowania napędem może nie zostać wykonane w czasie do 20 ms.
10.3.
Konfiguracja osi napędu
Step 7 zapewnia dla obiektów technologii osiowych narzędzia konfiguracyjne, narzędzia uruchamiające i narzędzia diagnostyczne.
①
②
③
204
Napęd
Obiekt mechaniczny
Konfiguracja
④
⑤
Uruchomienie
Diagnostyka
10. Łatwe sterowanie napędami
Uwaga
Dla oprogramowania sprzętowego CPU w wersji V2.2 lub niższej, PTO wymaga
wewnętrznego działania szybkich liczników. Oznacza to, że odpowiadający mu
szybki licznik nie może być używany do jakiegokolwiek innego działania.
Przypisanie HSC do PTO jest stałe. W momencie, w którym PTO1 jest aktywowane, zostaje ono przypisane do szybkiego licznika HSC1. Jeśli PTO2 zostanie
aktywowane, będzie ono przypisane do HSC2. Użytkownik nie może monitorować
bieżącej wartości (np. w ID 1000) kiedy generowane są impulsy.
CPU S7-1200 w wersji V3.0 i wyższej nie mają tego ograniczenia. Jeśli wyjścia
impulsowe są skonfigurowane w tych CPU, to wszystkie HSC pozostają dostępne
do wykorzystania w programie.
Tabela 10.5. Narzędzia STEP 7 do sterowania ruchem
Narzędzie
Opis
Configuration – Konfiguruje następujące właściwości obiektu mechaniczny:
konfiguracja
● Wybór używanego PTO i konfiguracja interfejsu napędu.
● Właściwości mechaniki i przełożenia napędu (lub maszyny
lub systemu).
● Właściwości granicznego położenia, dynamiki i bazowania.
Należy zapisać konfigurację w bloku danych obiektu technologicznego.
Commissioning Sprawdza działanie osi bez konieczności tworzenia programu
– uruchamianie użytkownika. Podczas rozpoczęcia pracy narzędzia wyświetlany jest panel sterujący. Oferuje on następujące instrukcje:
● Załączanie i wyłączanie osi.
● Ruch osi w trybie jog – ręczne przesuwanie.
● Pozycja osi w układzie względnym i bezwzględnym.
● Oś bazowa.
● Potwierdzanie błędów.
Prędkość i przyspieszenie/opóźnienie mogą być określone
przez komendy napędu. Panel sterujący wyświetla także
bieżący stan osi.
Diagnostics –
diagnostyka
Monitoruje bieżący stan i informacje o błędzie dla osi i napędu.
205
10. Łatwe sterowanie napędami
Po stworzeniu obiektu technologicznego, użytkownik konfiguruje osie poprzez definiowanie
parametrów, takich jak PTO i definiowanie interfejsu napędu. Użytkownik musi skonfigurować także pozostałe parametry osi, takie jak
graniczne położenie, dynamikę i bazowanie.
Uwaga
Użytkownik może przeprowadzić adaptację wartości parametrów wejściowych do
nowych wymiarów systemu z poziomu programu.
Konfiguracja właściwości sygnałów z napędu
i nadzorowania pozycji (sprzętowe i programowe krańcówki).
Użytkownik może skonfigurować dynamikę napędu i zachowanie przy komendzie awaryjnego
stopu.
Użytkownik może także zdefiniować sposób bazowania(pasywny lub aktywny).
206
10. Łatwe sterowanie napędami
Należy użyć panelu sterującego Commissioning (uruchamianie) aby sprawdzić funkcjonalność niezależnie od programu użytkownika.
Naciśnięcie ikony Startup powoduje uruchomienie osi.
Panel sterowania wyświetla bieżący stan osi. Użytkownik poza załączeniem i wyłączeniem osi może także sprawdzać pozycjonowanie osi (zarówno wartość bezwzględną jak i względną) oraz określać jej prędkość, przyspieszenie lub opóźnienie. Panel sterowania pozwala także na potwierdzenie błędów.
10.4.
Konfiguracja obiektu technologicznego TO_CommandTable_PTO
Instrukcję CommandTable można skonfigurować za pomocą obiektów technologicznych.
Dodanie obiektu technologicznego
1. W drzewie projektu, rozwinąć węzeł Technological Objects i wybrać Add new
object.
2. Wybrać ikonę CommandTable (w razie potrzeby zmienić nazwę), a następnie
kliknąć OK, aby otworzyć edytor konfiguracji dla obiektu CommandTable.
207
10. Łatwe sterowanie napędami
Kroki planowania aplikacji
Można utworzyć pożądaną sekwencję ruchów w oknie konfiguracji Command
Table, i następnie sprawdzić resultat w widoku graficznym na wykresie trendu.
Można wybrać typy poleceń, które mają być wykorzystywane do przetwarzania
tabeli poleceń. Można wprowadzić do 32 kroków. Polecenia są wykonywane
w kolejności, łatwo tworząc złożony profil ruchu.
Tabela 10.6. Typy poleceń instrukcji MC_CommandTable
Typ polecenia
Empty
(Puste)
Halt
(Zatrzymaj)
Positioning Relative
(Pozycjonowanie względne)
Positioning Absolute
(Pozycjonowanie
bezwzględne)
Velocity setpoint
(Wartość zadana prędkości)
Wait
(Czekaj)
Separator
(Separator)
Opis
Empty (Puste) służy jako symbol zastępujący wszelkie
polecenia, które mają być dodane. Wpis empty jest
ignorowany, gdy jest przetwarzana tabela poleceń
Powoduje zatrzymanie osi.
Uwaga: Polecenie to jest wykonywane tylko po poleceniu
Velocity setpoint
Ustawia oś na podstawie odległości. Polecenie powoduje
przesunięcie osi na określoną odległość z określoną
prędkością
Ustawia oś na podstawie miejsca. Polecenie powoduje
przesunięcie osi do określonego miejsca z określoną
prędkością
Powoduje przesuwanie osi z określoną prędkością
Powoduje wyczekiwanie do zakończenia określonego
okresu. Polecenie Wait nie zatrzymuje aktywnego ruchu
poprzecznego
Dodaje wiersz oddzielający powyżej zaznaczonego
wiersza. Wiersz oddzielający umożliwia zdefiniowanie
więcej niż jednego profilu w jednej tabeli poleceń
Na rysunku poniżej, Command complete (Polecenie wykonane) jest używane
jako przejście do następnego kroku. Ten typ przejścia pozwala urządzeniu zwalniać do prędkości uruchomienia/zatrzymania (start/stop), a następnie ponownie
przyspieszać na początku kolejnego kroku (etapu).
208
10. Łatwe sterowanie napędami
① Oś (axis) zwalnia do prędkości uruchomienia/zatrzymania pomiędzy krokami.
Na rysunku poniżej, Blending motion (Łączenie ruchu) jest stosowane jako przejście do następnego kroku. Ten typ przejścia umożliwia urządzeniu utrzymać jego
prędkość do rozpoczęcia następnego kroku, w wyniku czego następuje płynne
przejście urządzenia z jednego kroku do następnego. Stosowanie łączenia ruchu
(blending motion) może skrócić całkowity czas potrzebny do całkowitego wykonania profilu. Bez łączenia ruchu, przykładowy przebieg procesu zajmuje siedem
sekund. Z łączeniem ruchu, czas wykonania procesu jest skrócony o jedną sekundę, co w sumie daje sześć sekund.
209
10. Łatwe sterowanie napędami
① Oś (axis) kontynuuje ruch i przyspiesza lub zwalnia do prędkości następnego kroku,
oszczędzając czas i mechaniczne zużycie.
Wykonywanie tabeli poleceń (CommandTable) jest sterowane przez instrukcję
MC_CommandTable, jak pokazano poniżej:
210
10. Łatwe sterowanie napędami
10.5.
Instrukcje sterowania ruchem Motion Control
10.5.1. Przegląd instrukcji sterowania ruchem
Instrukcje sterowania ruchem MC (Motion Control) używają przypisanego bloku
danych technologicznych oraz dedykowanych PTO (wyjść ciągów impulsów) jednostki CPU do kontroli ruchu osi.
● MC_Power (strona 212) aktywuje lub dezaktywuje oś do sterowania ruchem.
● MC_Reset (strona 215) resetuje wszystkie błędy sterowania ruchem. Wszystkie błędy sterowania ruchem, które są wykrywane są potwierdzane.
● MC_Home (strona 216) ustanawia zależność pomiędzy programem sterowania osią a mechanicznym systemem pozycjonowania osi.
● MC_Halt (strona 218) anuluje wszystkie procesy ruchu i powoduje zatrzymanie ruchu osi. Pozycja zatrzymania nie jest określona.
● MC_MoveAbsolute (strona 220) rozpoczyna ruch do pozycji bezwzględnej.
Zadanie kończy się po osiągnięciu pozycji docelowej.
● MC_MoveRelative (strona 222) rozpoczyna ruch pozycjonujący względem pozycji początkowej.
● MC_MoveVelocity (strona 224) powoduje ruch osi z określoną prędkością.
● MC_MoveJog (strona 226) wprowadza tryb ręczny (jog mode) do celów testowania i uruchamiania.
● MC_CommandTable (strona 228) wykonuje polecenia ruchu osi jako sekwencję ruchów.
● MC_ChangeDynamic (strona 231) zmienia ustawienia dynamiczne osi.
● MC_WriteParam (strona 233) zapisuje określoną liczbę parametrów do zmiany funkcjonalności osi z programu użytkownika.
● MC_ReadParam (strona 234) odczytuje określoną liczbę parametrów, które
wskazują aktualną pozycję, prędkość i inne dane osi zdefiniowane dla wejścia
Axis.
Poziomy oprogramowania sprzętowego CPU
W przypadku korzystania z CPU S7-1200 z oprogramowaniem sprzętowym (firmware) w wersji V4.0, należy wybrać instrukcję ruchu w wersji v4.0.
W przypadku korzystania z CPU S7-1200 z oprogramowaniem sprzętowym (firmware) w wersji V3.0 lub poprzedniej, należy wybrać instrukcję ruchu odpowiednio w wersji V3.0, V2.0 lub V1.0.
211
10. Łatwe sterowanie napędami
10.5.2. Instrukcja MC_Power (zwolnienie/zablokowanie osi)
Uwaga
Jeśli w wyniku błędu oś zostaje wyłączona, zostanie włączona automatycznie
ponownie po wyeliminowaniu błędu i zatwierdzeniu. Wymaga to, żeby w trakcie tego procesu parametr wejścia Enable miał zachowaną wartość TRUE.
Tabela 10.7. Instrukcja MC_Power
LAD/FBD
SCL
"MC_Power_DB"(
Axis:=_multi_fb_in_,
Enable:=_bool_in_,
StopMode:=_int_in_,
Status=>_bool_out_,
Busy=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_);
Opis
Instrukcja MC_Power steruje napędem
oraz załącza lub wyłącza osie. Przed
załączeniem lub wyłączeniem osi należy sprawdzić następujące warunki:
● Obiekt mechaniczny został poprawnie skonfigurowany.
● Nie ma żadnego oczekującego błędu, który wywołałby zatrzymanie
urządzenia.
Zadanie sterowania napędem nie może
zatrzymać wykonania instrukcji MC_Power. Wyłączenie osi (parametr wejściowy Enable = FALSE) powoduje przerwanie wykonywania wszelkich zadań
sterowania napędem dla powiązanych
obiektów mechanicznych
1
2
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
W przykładzie SCL, "MC_Power_DB" jest nazwą DB instancji.
212
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.8. Parametry instrukcji MC_Power
Parametr i jego
typ
Axis
IN
Typ danych
Opis
TO_Axis_1
Enable
Bool
Obiekt mechaniczny
● FALSE (domyślna): Wszystkie aktywne zadania są porzucane
zgodnie z sparametryzowanym trybem „StopMode” i oś ulega
zatrzymaniu.
● TRUE: Sterowanie napędem próbuje załączyć oś.
● 0: Awaryjny stop –jeśli żądanie wyłączenia jest w toku, oś
zatrzymuje się ze skonfigurowanym awaryjnym zwalnianiem. Oś
jest wyłączona i nieruchoma.
● 1: Natychmiastowy stop – Jeśli żądanie zatrzymania jest w toku,
oś jest wyłączana bez zwalniania. Wyjścia impulsowe są
zatrzymywane natychmiastowo.
● 2: Zatrzymanie awaryjne ze sterowaniem zrywu: Jeśli żądanie
dezaktywacji osi jest w toku, to oś hamuje przy skonfigurowanym
opóźnieniu zatrzymania awaryjnego. Jeżeli sterowanie zrywu jest
aktywne, to pod uwagę jest brany zryw skonfigurowany. Oś jest
dezaktywowana po osiągnięciu stanu spoczynku.
Stan załączenia osi:
● FALSE: Oś jest wyłączona.
– Oś nie wykonuje zadań sterowania napędem i nie przyjmuje
żadnych nowych zadań (wyjątek stanowi zadanie MC_Reset).
– Oś nie jest bazowana.
– Po wyłączeniu osi, stan nie zmienia się na FALSE aż do
zatrzymania osi.
● TRUE: Oś jest załączona.
– Oś jest gotowa do wykonywania zadań sterowania napędem.
– Po załączeniu osi, stan nie zmienia się na TRUE, aż do
momentu, w którym rozpocznie się przetwarzanie sygnału
Drive ready. Jeśli interfejs napędu Drive ready nie został
wcześniej skonfigurowany, to jego stan zmieni się na TRUE
natychmiast.
FALSE: MC_Power nie jest aktywne.
TRUE: MC_Power jest aktywna.
FALSE: Brak błędu.
TRUE: Wystąpił błąd w instrukcji sterowania napędem („MC_
Power”) lub w związanym z nią obiekcie mechanicznym> Przyczyna
błędu może zostać odczytana za pomocą parametrów ErrorID oraz
ErrorInfo.
ID błędu dla parametru Error.
Informacje o ID błędu dla parametru ErrorID.
IN
StopMode IN
Int
Status
OUT
Bool
Busy
OUT
Bool
Error
OUT
Bool
ErrorID
ErrorInfo
OUT
OUT
Word
Word
213
10. Łatwe sterowanie napędami
①
Oś zostaje wyłączona i załączona ponownie. Po zasygnalizowaniu gotowości napędu do CPU,
powodzenie załączania może być odczytane z „Status_1”.
②
Po załączeniu osi wystąpił błąd, który spowodował jej wyłączenie. Błąd został wyłączony i zatwierdzony przez „MC_Reset”. Oś została ponownie załączona.
Aby załączyć oś ze skonfigurowanym interfejsem napędu, należy wykonać następujące kroki:
1. Sprawdzenie powyższych wymagań.
2. Przypisanie wejściowemu parametrowi „StopMode” żądanej wartości. Ustawienie parametru wejściowego Enable na TRUE.
Zmiana wyjścia Drive enabled na TRUE załącza zasilanie napędu.
CPU czeka na sygnał Drive ready z napędu.
Po uzyskaniu tego sygnału przez skonfigurowane wejście CPU, oś staje się aktywna. Wyjściowy parametr „Status” i zmienna obiektu technologicznego <Nazwa osi>.StatusBits.Enable uzyskują wartość TRUE.
Aby załączyć osie bez skonfigurowanego interfejsu napędu, należy wykonać następujące kroki:
1. Sprawdzenie powyższych wymagań
2. Przypisanie wejściowemu parametrowi „StopMode” żądanej wartości. Ustawienie parametru wejściowego Enable na TRUE. Oś jest załączona. Wyjściowy parametr „Status” i zmienna obiektu technologicznego <Nazwa osi>.StatusBits.Enable uzyskują wartość TRUE.
Aby wyłączyć osie należy wykonać następujące kroki:
1. Doprowadzić oś do zatrzymania.
Użytkownik może określić, czy oś jest nieruchoma przez zmienną obiektu
technologicznego <Nazwa osi>.StatusBits.StandStill.
2. Wprowadzenie parametru wejściowego „Enable” = FALSE po zatrzymaniu
osi.
214
10. Łatwe sterowanie napędami
3. Jeśli wejściowe parametry „Busy” oraz „Status” oraz zmienna obiektu technologicznego <Nazwa osi>.StatusBits.Enable mają wartość FALSE, wyłączenie
osi jest zakończone.
10.5.3. Instrukcja MC_Reset (potwierdzanie błędów)
Tabela 10.9. Instrukcja MC_Reset
LAD/FBD
SCL
"MC_Reset_DB"(
Axis:=_multi_fb_in_,
Execute:=_bool_in_,
Restart:=_bool_in_,
Done=>_bool_out_,
Busy=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_);
Opis
Instrukcja MC_Reset potwierdza błąd
pracy z zatrzymaniem osi (Operating
error with axis stop) oraz błąd konfiguracji (Configuration error). Błędy,
które wymagają potwierdzenia znajdują się na liście ErrorIDs and ErrorInfos w Remedy (środki naprawcze).
Przed użyciem instrukcji MC_Reset,
użytkownik musi wyeliminować źródło nadsyłania błędu konfiguracyjnego wymagającego potwierdzenia
(przykładowo zmieniając niewłaściwą
wartość przyspieszenia w obiekcie
mechanicznym na wartość właściwą).
Od wersji V3.0 lub wyższej, polecenie Restart umożliwia załadowanie
konfiguracji osi do pamięci roboczej
w trybie RUN.
1
2
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
W przykładzie SCL, "MC_Reset_DB" jest nazwą DB instancji.
Zadanie MC_Reset nie może zostać przerwane przez żadne inne zadanie sterowania ruchem. Nowe zadanie MC_Reset nie przerywa żadnych innych aktywnych
zadań sterowania napędem.
Tabela 10.10. Parametry instrukcji MC_Reset
Parametr i jego typ
IN
Typ
danych
TO_Axis_1 Obiekt mechaniczny
IN
Bool
Restart
IN
Bool
Done – wykonane
Busy – zajęte
OUT
OUT
Bool
Bool
Error – błąd
OUT
Bool
ErrorID
ErrorInfo
OUTP Word
OUT Word
Axis – oś
Execute
– wykonanie
Opis
Rozpoczęcie zadania po wystąpieniu zbocza narastającego.
TRUE = Ładowanie konfiguracji osi z pamięci ładowania
do pamięci roboczej. Polecenie może być wykonane tylko
wtedy, gdy oś jest dezaktywowana.
FALSE = Potwierdzenie występowania błędów
TRUE = Zadanie zostało wykonane.
TRUE = Zadanie jest wykonywane.
TRUE = Wystąpił błąd podczas wykonywania zadania.
Przyczyna wystąpienia błędu może zostać znaleziona
w parametrach „ErrorID” i „ErrorInfo”.
ID błędu dla parametru „Error”.
Informacje o ID błędu dla parametru „ErrorID”.
215
10. Łatwe sterowanie napędami
Aby potwierdzić błąd za pomocą MC_Reset należy wykonać następujące kroki:
1. Sprawdzić powyższe wymagania.
2. Rozpocząć potwierdzanie błędu w przypadku zbocza narastającego na wejściu parametru Execute.
3. Błąd został potwierdzony, gdy w Done przyjmie wartość TRUE i zmienna
obiektu technologicznego <Nazwa osi>.StatusBits.Error będzie równa FALSE.
10.5.4. Instrukcja MC_Home (bazowanie osi)
Tabela 10.11. Instrukcja MC_Home
LAD/FBD
SCL
"MC_Home_DB"(
Axis:=_multi_fb_in_,
Execute:=_bool_in_,
Position:=_real_in_,
Mode:=_int_in_,
Done=>_bool_out_,
Busy=>_bool_out_,
CommandAborted=>_bool_
out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_);
1
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
2
W przykładzie SCL, "MC_Home_DB" jest nazwą DB instancji.
Opis
Instrukcja MC_Home służy do
dopasowania współrzędnych osi
do rzeczywistej pozycji napędu.
Bazowanie nie jest potrzebne
w przypadku stosowania bezwzględnego pozycjonowania osi.
Instrukcja MC_Home może być
użyta tylko w wypadku, gdy oś
została wcześniej włączona.
Dostępne są następujące typy bazowania:
● Bezwzględne bazowanie bezpośrednie (Mode=0): Bieżąca pozycja osi jest
ustawiona zgodnie z wartością parametru „Position”.
● Względne bazowanie bezpośrednie (Mode=1): Bieżąca pozycja osi jest odsunięta o wartość parametru „Position”.
● Bierne bazowanie (Mode=2): W tym trybie instrukcja MC_Home nie wykonuje
żadnego ruchu bazującego. Ruch postępowy wymagany w tym kroku musi
zostać zaimplementowany przez inne instrukcje sterujące napędem. Jeśli
krańcówka punktu odniesienia zostanie wykryta, to oś ukończyła bazowanie.
● Aktywne bazowanie (Mode=3): Procedura bazowania jest wykonywana automatycznie
216
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.12. Parametry instrukcji MC_Home
Parametr i jego typ
Axis – oś
IN
Execute – wykonanie
IN
Typ danych
TO_Axis_PTO
Bool
Position – pozycja
IN
Real
Mode – tryb
IN
Int
Done – wykonane
Busy – zajęte
CommandAborted –
przerwanie komendy
OUT Bool
OUT Bool
Error – błąd
OUT Bool
ErrorID
ErrorInfo
OUT Word
OUT Word
OUT Bool
Opis
Obiekt mechaniczny
Rozpoczęcie zadania po wystąpieniu zbocza
narastającego
● Mode = 0, 2, lub 3 (Bezwzględna pozycja osi po
wykonaniu operacji bazowania).
● Mode = 1 (Wartość korekty dla bieżącej pozycji osi).
Wartości graniczne: -1.0e12 ≤ Pozycje ≤ 1.0e12
Tryb bazowania:
● 0: Bezwzględne bazowanie bezpośrednie.
Nowa pozycja osi ma wartość z parametru
„Position”.
● 1: Względne bazowanie bezpośrednie
Nowa pozycja osi wynosi: bieżąca wartość pozycji
osi + wartość pozycji z parametru „Position”.
● 2: Pasywne bazowanie.
Bazowanie zgodne z konfiguracją osi. W
następstwie bazowania wartość z parametru
„Position” jest ustawiana jako nowa pozycja osi.
● 3: Aktywne bazowanie.
Podchodzenie do punktu odniesienia następuje
zgodnie z konfiguracją osi. W następstwie bazowania
wartość z parametru „Position” jest ustawiana jako
nowa pozycja osi.
TRUE = Zadanie zostało wykonane.
TRUE = Zadanie jest wykonywane.
TRUE = Wykonanie zadania zostało przerwane przez
inne zadanie.
TRUE = Wystąpił błąd podczas wykonywania zadania.
Przyczyna wystąpienia błędu może zostać znaleziona
w parametrach „ErrorID” i „ErrorInfo”.
ID błędu dla parametru „Error”.
Informacje o ID błędu dla parametru „ErrorID”.
Uwaga
Bazowanie osi będzie przerwane, jeśli nastąpią następujące zdarzenia:
● Wyłączenie osi poprzez instrukcję MC_Power.
● Przełączenie pomiędzy trybem automatycznego i ręcznego sterowania.
● Po uruchomieniu aktywnego bazowania (po udanym wykonaniu operacji bazowania, bazowanie osi jest ponownie dostępne).
● Po cyklu zasilania CPU (wyłączenie i włączenie CPU).
● Po zmianie trybu pracy sterownika (RUN-do-STOP lub STOP-do-RUN).
217
10. Łatwe sterowanie napędami
Do bazowania osi należy wykonać następujące kroki:
1. Sprawdzenie wymagań przedstawionych powyżej.
2. Zainicjowanie niezbędnych wartości wejściowych i rozpoczęcie bazowania
w przypadku wystąpienia zbocza narastającego na wejściu parametru Execute.
3.
Jeśli w parametrze wyjściowym Done ustawi się na TRUE i zmienna obiektu
technologicznego <Nazwa osi>. StatusBits.HomingDone także będzie miała
wartość TRUE, to proces bazowania został zakończony.
Tabela 10.13. Priorytety wykonywania instrukcji MC_Home
Tryb
Opis
0 lub 1 Zadanie MC_Home nie może zostać przerwane przez żadne inne zadanie sterowania
ruchem. Nowe zadanie MC_Home nie przerywa żadnych innych aktywnych zadań
sterowania ruchem. Zadania ruchu związane z pozycją są przywracane po bazowaniu
zgodnie z nową pozycją bazującą (wartość wejściowego parametru „Position”).
2
Zadanie MC_Home może być przerwane przez następujące zadania sterowania napędem:
Zadanie MC_Home, Tryb (Mode) = 2, 3: Nowe zadanie MC_Home przerywa kolejne aktywne
zadanie sterowania napędem.
Zadanie MC_Home, Tryb (Mode) = 2: Zadania napędu związane z pozycją są przywracane
po bazowaniu zgodnie z nową pozycją bazującą (wartość wejściowego parametru „Position”).
3
Zadanie MC_Home może być przerwane przez
następujące zadania sterowania ruchem:
● MC_Home Mode = 3
● MC_Halt
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveRelative
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveJog
Nowe zadanie MC_Home może być
przerwane przez następujące aktywne
zadania sterowania ruchem:
● MC_Home Mode = 2, 3
● MC_Halt
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveRelative
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveJog
10.5.5. Instrukcja MC_Halt (zatrzymanie osi)
Tabela 10.14. Instrukcja MC_Halt
LAD/FBD
1
2
SCL
"MC_Halt_DB"(
Axis:=_multi_fb_in_,
Execute:=_bool_in_,
Done=>_bool_out_,
Busy=>_bool_out_,
CommandAborted=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_);
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
W przykładzie SCL, "MC_Halt_DB" jest nazwą DB instancji.
218
Opis
Instrukcja MC_Halt kasuje
wszystkie procesy sterowania
ruchem i powoduje zatrzymanie
ruchów osi. Pozycja
zatrzymania nie jest określona.
Instrukcja MC_Halt może być
użyta tylko w wypadku, gdy oś
została wcześniej załączona.
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.15. Parametry instrukcji MC_Halt
Parametr i jego typ
Axis – oś
IN
Execute – wykonanie
IN
Done – wykonane
Busy – zajęte
OUT
OUT
CommandAborted
OUT
Error – błąd
OUT
ErrorID
ErrorInfo
OUT
OUT
Typ danych
Opis
TO_Axis_1
Obiekt mechaniczny.
Rozpoczęcie zadania po wystąpieniu zbocza
Bool
narastającego.
Bool
TRUE = Osiągnięto prędkość 0.
Bool
TRUE = Zadanie jest wykonywane.
TRUE = Wykonanie zadania zostało przerwane przez
Bool
inne zadanie.
TRUE = Wystąpił błąd podczas wykonywania zadania.
Bool
Przyczyna wystąpienia błędu może zostać znaleziona
w parametrach „ErrorID” i „ErrorInfo”.
Word
ID błędu dla parametru „Error”.
Word
Informacje o ID błędu dla parametru „ErrorID”.
Następujące wartości zostały ustawione w oknie konfiguracyjnym „Dynamics > General”:
Przyspieszenie = 10,0 oraz Opóźnienie = 5,0
①
Oś jest hamowana przez zadanie MC_Halt dopóki nie zostanie zatrzymana. Stan zatrzymania
jest sygnalizowany poprzez „Done_2”.
②
Zadanie MC_Halt które hamuje oś zostaje przerwane przez inne zadanie sterowania ruchem.
Przerwanie jest sygnalizowane przez „Abort_2”.
219
10. Łatwe sterowanie napędami
Priorytety wykonywania instrukcji MC_Halt
Zadanie MC_Halt może być przerwane
przez następujące zadania sterowania napędem:
Nowe zadanie MC_Halt może być przerwane przez następujące aktywne zadania
sterowania napędem:
● MC_Home Mode = 3
● MC_Home Mode = 3
● MC_Halt
● MC_Halt
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveRelative
● MC_MoveRelative
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveJog
● MC_MoveJog
10.5.6. Instrukcja MC_MoveAbsolute (ustawienie osi w pozycji bezwzględnej)
Tabela 10.16. Instrukcja MC_MoveAbsolute
LAD/FBD
1
2
SCL
"MC_MoveAbsolute_DB"(
Axis:=_multi_fb_in_,
Execute:=_bool_in_,
Position:=_real_in_,
Velocity:=_real_in_,
Done=>_bool_out_,
Busy=>_bool_out_,
CommandAborted=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_);
Opis
Instrukcja MC_MoveAbsolute
rozpoczyna ruch w celu
osiągnięcia pozycji
bezwzględnej.
Instrukcja MC_MoveAbsolute
może być użyta tylko
w wypadku, gdy oś została
wcześniej załączona
i bazowana.
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
W przykładzie SCL, "MC_MoveAbsolute_DB" jest nazwą DB instancji.
Tabela 10.17. Parametry instrukcji MC_MoveAbsolute
Parametr i jego typ
Axis – oś
IN
Execute – wykonanie
IN
Position – pozycja
IN
Velocity – prędkość
IN
220
Typ danych
Opis
TO_Axis_1 Obiekt mechaniczny.
Bool
Rozpoczęcie zadania po wystąpieniu zbocza
narastającego (Wartość domyślna: FALSE).
Real
Bezwzględna pozycja docelowa (Wartość domyślna:
0.0).
Graniczne wartości: –1,0e12 ≤ Pozycja ≤ 1,0e12.
Real
Prędkość osi (Wartość domyślna: 10.0).
Prędkość nie zawsze jest osiągana ze względu na
dobrane wartości przyspieszeń i opóźnień oraz drogę
dojścia do zadanej pozycji.
Graniczne wartości:
Prędkość Start/Stop ≤ Prędkość ≤ maksymalna
Prędkość.
10. Łatwe sterowanie napędami
Parametr i jego typ
Done – wykonane
OUT
Busy – zajęte
OUT
CommandAborted
OUT
Error - błąd
OUT
ErrorID
OUT
ErrorInfo
OUT
Typ danych
Opis
Bool
TRUE = Osiągnięto zadaną pozycję.
Bool
TRUE = Zadanie jest wykonywane.
Bool
TRUE = Wykonanie zadania zostało przerwane przez
inne zadanie.
Bool
TRUE = Wystąpił błąd podczas wykonywania zadania.
Przyczyna wystąpienia błędu może zostać znaleziona
w parametrach „ErrorID” i „ErrorInfo”.
Word
ID błędu dla parametru „Error” (Wartość domyślna:
0000).
Word
Informacje o ID błędu dla parametru „ErrorID” (Wartość
domyślna: 0000).
Następujące wartości zostały skonfigurowane w oknie konfiguracyjnym Dynamics > General: Przyspieszenie = 10.0 oraz Opóźnienie = 10.0.
①
Zadanie MC_MoveAbsolute powoduje przesunięcie osi do bezwzględnej pozycji 1000.0. Osiągnięcie przez oś zadanej pozycji jest sygnalizowane przez „Done_1”. Po spełnieniu warunku
„Done_1” = TRUE, uruchamiane jest następne zadanie MC_MoveAbsolute z pozycją docelową
1500.0. Z powodu krótkich czasów odpowiedzi (np. czas cyklu programu użytkownika, etc.) oś
dociera szybko do zadanej pozycji (zob. powiększony szczegół). Osiągnięcie zadanej pozycji jest
sygnalizowane przez „Done_2”.
②
Aktywne zadanie MC_MoveAbsolute jest przerywane przez kolejne zadanie MC_MoveAbsolute.
Jest to sygnalizowane przez „Abort_1”. Oś zostaje przesunięta z nową prędkością do nowej pozycji zadanej 1500.0. Dotarcie do tej pozycji jest sygnalizowane przez „Done_2”.
221
10. Łatwe sterowanie napędami
Priorytety wykonywania instrukcji MC_MoveAbsolute
Zadanie MC_MoveAbsolute może być
przerwane przez następujące zadania
sterowania napędem:
Nowe zadanie MC_MoveAbsolute może
być przerwane przez następujące aktywne
zadania sterowania napędem:
● MC_Home Mode = 3
● MC_Home Mode = 3
● MC_Halt
● MC_Halt
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveRelative
● MC_MoveRelative
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveJog
● MC_MoveJog
10.5.7. Instrukcja MC_MoveRelative (ustawienie osi względem pozycji
początkowej)
Tabela 10.18. Instrukcja MC_MoveRelative
LAD/FBD
1
2
SCL
"MC_MoveRelative_DB"(
Axis:=_multi_fb_in_,
Execute:=_bool_in_,
Distance:=_real_in_,
Velocity:=_real_in_,
Done=>_bool_out_,
Busy=>_bool_out_,
CommandAborted=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_);
Opis
Instrukcja MC_MoveRelative
rozpoczyna ruch pozycjonujący
względem pozycji startowej.
Instrukcja MC_MoveRelative
może być użyta tylko
w wypadku, gdy oś została
wcześniej załączona oraz
naprowadzona.
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
W przykładzie SCL, "MC_MoveRelative_DB " jest nazwą DB instancji.
Tabela 10.19. Parametry instrukcji MC_MoveRelative
Parametr i jego typ
Axis – oś
IN
Execute – wykonanie
IN
Bool
Position - pozycja
IN
Real
Velocity - prędkość
IN
Real
222
Typ danych
TO_Axis_1
Opis
Obiekt mechaniczny.
Rozpoczęcie zadania po wystąpieniu
zbocza narastającego (Wartość
domyślna: FALSE).
Długość przesunięcia dla operacji
pozycjonowania (Wartość domyślna: 0.0)
Graniczne wartości: –1,0e12 ≤ Pozycja ≤
1,0e12.
Prędkość osi (Wartość domyślna: 10.0)
Ta prędkość nie, zawsze jest osiągana
ze względu na dobrane wartości
przyspieszeń i opóźnień oraz drogę
dojścia do zadanej pozycji.
Graniczne wartości: Prędkość Start/stop ≤
Prędkość ≤ maksymalna prędkość
10. Łatwe sterowanie napędami
Parametr i jego typ
Done – wykonane
Busy – zajęte
OUT
OUT
Typ danych
Bool
Bool
CommandAborted
OUT
Bool
ErrorID
OUT
Word
ErrorInfo
OUT
Word
Opis
TRUE = Osiągnięto zadaną pozycję
TRUE = Zadanie jest wykonywane.
TRUE = Wykonanie zadania zostało
przerwane przez inne zadanie.
ID błędu dla parametru „Error” (Wartość
domyślna: 0000)
Informacje o ID błędu dla parametru
„ErrorID”(Wartość domyślna: 0000)
Następujące wartości zostały skonfigurowane w oknie konfiguracyjnym „Dynamics > General”: Przyspieszenie = 10,0 oraz Opóźnienie = 10,0.
①
Zadanie MC_MoveRelative powoduje przesunięcie osi o odległość (Distance) 1000.0. Osiągnięcie przez oś zadanej pozycji jest sygnalizowane przez „Done_1”. Po spełnieniu warunku
„Done_1” = TRUE, uruchamiane jest następne zadanie MC_MoveRelative z odległością 500.0.
Z powodu krótkich czasów odpowiedzi (np. czas cyklu programu użytkownika, etc.) oś dociera
szybko do zadanej pozycji (zob. powiększony szczegół). Osiągnięcie zadanej pozycji jest sygnalizowane poprzez „Done_2”.
②
Aktywne zadanie MC_MoveRelative jest przerywane przez kolejne zadanie MC_MoveRelative.
Jest to sygnalizowane przez „Abort_1”. Oś zostaje przesunięta z nową prędkością odległość
(Distance) 500.0. Dotarcie do tej pozycji jest sygnalizowane przez „Done_2”.
223
10. Łatwe sterowanie napędami
Priorytety wykonywania instrukcji MC_ MoveRelative
Zadanie MC_MoveRelative może być przerwane przez następujące zadania sterowania napędem:
Nowe zadanie MC_MoveRelative może
być przerwane przez następujące aktywne zadania sterowania napędem:
● MC_Home Mode = 3
● MC_Home Mode = 3
● MC_Halt
● MC_Halt
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveRelative
● MC_MoveRelative
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveJog
● MC_MoveJog
10.5.8. Instrukcja MC_MoveVelocity
Tabela 10.20. Instrukcja MC_MoveVelocity
LAD/FBD
1
2
SCL
"MC_MoveVelocity_DB"(
Axis:=_multi_fb_in_,
Execute:=_bool_in_,
Velocity:=_real_in_,
Direction:=_int_in_,
Current:=_bool_in_,
InVelocity=>_bool_out_,
Busy=>_bool_out_,
CommandAborted=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_);
Opis
Instrukcja MC_MoveVelocity
utrzymuje ruch osi z określoną
stałą prędkością.
Instrukcja MC_MoveVelocity
może być użyta tylko w wypadku,
gdy oś została wcześniej
załączona.
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
W przykładzie SCL, "MC_MoveVelocity_DB " jest nazwą DB instancji.
Tabela 10.21. Parametry instrukcji MC_MoveVelocity
Parametr i jego typ
Axis
IN
Execute
IN
Velocity
IN
Direction
IN
224
Typ
Opis
danych
TO_Axis_1 Obiekt mechaniczny.
Rozpoczęcie zadania po wystąpieniu zbocza
Bool
narastającego (Wartość domyślna: FALSE).
Określenie prędkości ruchu osi (Wartość domyślna: 10.0).
Real
Graniczne wartości: –1,0e12 ≤ |Prędkość| ≤ 1,0e12.
(Prędkość = 0 jest dozwolona).
Określenie kierunku:
● 0: Kierunek obrotu odpowiada znakowi wartości
parametru „Velocity” (Wartość domyślna).
Int
● 1: Dodatni kierunek obrotu (Znak wartości parametru
„Velocity” jest ignorowany).
● 2: Ujemny kierunek obrotu (Znak wartości parametru
„Velocity” jest ignorowany).
10. Łatwe sterowanie napędami
Parametr i jego typ
Current
Typ
danych
IN
Bool
InVelocity
OUT
Bool
Busy
OUT
Bool
CommandAborted
OUT
Bool
Error
OUT
Bool
ErrorID
OUT
Word
ErrorInfo
OUT
Word
Opis
Utrzymanie bieżącej prędkości
● FALSE: Utrzymanie bieżącej prędkości jest nieaktywne.
Używane są wartości parametrów „Velocity” oraz
„Direction” (Wartość domyślna)
● TRUE: Utrzymanie bieżącej prędkości jest aktywowane.
Wartości parametrów „Velocity” oraz „Direction” nie są
brane pod uwagę.
Jeśli oś przywraca ruch do bieżącej prędkości, parametr
„InVelocity” zwraca wartość TRUE.
TRUE:
● Jeśli „Current” = FALSE: prędkość określona w
parametrze „Velocity” została osiągnięta.
● Jeśli „Current” = TRUE: Oś dochodzi do bieżącej
prędkości podczas startu.
TRUE = Zadanie jest wykonywane.
TRUE = Wykonanie zadania zostało przerwane przez inne
zadanie.
TRUE = Wystąpił błąd podczas wykonywania zadania.
Przyczyna wystąpienia błędu może zostać znaleziona
w parametrach „ErrorID” i „ErrorInfo”.
ID błędu dla parametru „Error” (Wartość domyślna: 0000)
Informacje o ID błędu dla parametru „ErrorID”(Wartość
domyślna: 0000)
Następujące wartości zostały skonfigurowane w oknie konfiguracyjnym Dynamics > General: Przyspieszenie = 10.0 oraz Opóźnienie = 10.0
① Aktywne zadanie MC_MoveVelocity jest sygnalizowane poprzez „InVel_1” jeśli zadana
prędkość została osiągnięta. Zadanie zostaje przerwane przez następne zadanie MC_
MoveVelocity. Kiedy zostanie osiągnięta nowa zadana prędkość 15.0, sygnalizowane
jest to poprzez „InVel_2”. Następnie oś kontynuuje ruch z nową stałą prędkością.
② Aktywne zadanie MC_MoveVelocity jest przerywane przez kolejne zadanie MC_MoveVelocity, aby osiągnąć nową prędkość. Jest to sygnalizowane przez „Abort_1”. Oś zostaje przesunięta z nową, stałą prędkością.
225
10. Łatwe sterowanie napędami
Priorytety wykonywania instrukcji MC_ MoveVelocity
Zadanie MC_MoveVelocity może być przerwane przez następujące zadania sterowania napędem:
Nowe zadanie MC_MoveVelocity może
być przerwane przez następujące aktywne zadania sterowania napędem:
● MC_Home Mode = 3
● MC_Halt
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveRelative
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveJog
● MC_Home Mode = 3
● MC_Halt
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveRelative
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveJog
Uwaga
Działanie przy prędkości zerowej (Velocity = 0,0)
Zadanie MC_MoveVelocity z ustawionym parametrem „Velocity” = 0,0 (tak jak
zadanie MC_Halt) przerywa aktywne zadanie sterowania napędem i hamuje oś
z nastawionym opóźnieniem. Po zatrzymaniu osi, parametr wyjściowy „InVelocity”
zostaje ustawiony na TRUE na przynajmniej jeden cykl programu.
Parametr „Busy” jest ustawiony na TRUE podczas hamowania i zmienia się na
FALSE wraz z parametrem „InVelocity”. Jeśli parametr „Execute” = TRUE, „InVelocity” oraz „Busy” zostają podtrzymane.
Jeśli zadanie MC_MoveVelocity zostało uruchomione, bit stanu „SpeedCommand” zostaje ustawiony w obiekcie mechanicznym. Bit stanu „ConstantVelocity”
jest ustawiany po zatrzymaniu osi. Obydwa bity są przystosowywane do nowych
sytuacji wraz z rozpoczęciem nowego zadania.
10.5.9. Instrukcja MC_MoveJog
Tabela 10.22. Instrukcja MC_MoveJog
LAD/FBD
1
2
SCL
"MC_MoveJog_DB"(
Axis:=_multi_fb_in_,
JogForward:=_bool_in_,
JogBackward:=_bool_in_,
Velocity:=_real_in_,
InVelocity=>_bool_out_,
Busy=>_bool_out_,
CommandAborted=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_);
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
W przykładzie SCL, "MC_MoveJog_DB " jest nazwą DB instancji.
226
Opis
Instrukcja MC_MoveJog
porusza osią ze stałą
określoną prędkością
w trybie Jog. Instrukcja ta
jest szczególnie przydatna
podczas testowania i rozruchu.
Instrukcja MC_MoveJog może
być użyta tylko w wypadku,
gdy oś została wcześniej
załączona.
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.23. Parametry instrukcji MC_MoveJog
Parametr i jego typ
Axis
JogForward
1
IN
IN
JogBackward1
IN
Velocity
IN
InVelocity
OUT
Busy
CommandAborted
OUT
OUT
Error
OUT
ErrorID
ErrorInfo
OUT
OUT
1
Typ
Opis
danych
TO_Axis_1 Obiekt mechaniczny
Bool
Dopóki ten parametr ma wartość TRUE, oś porusza się
w kierunku dodatnim z prędkością określoną w parametrze
„Velocity”. Znak wartości parametru „Velocity” jest
ignorowany (wartość domyślna: False).
Bool
Dopóki ten parametr ma wartość TRUE, oś porusza się
w kierunku ujemnym z prędkością określoną w parametrze
„Velocity”. Znak wartości parametru „Velocity” jest
ignorowany (wartość domyślna: False).
Real
Ustawiona wartość prędkości dla trybu jog (Domyślna
wartość: 10.0).
Graniczne wartości:
Prędkość Start/stop ≤ |Prędkość| ≤ maksymalna Prędkość.
Bool
TRUE = Prędkość określona w parametrze „Velocity” została
osiągnięta.
Bool
TRUE = Zadanie jest Wykonywane.
Bool
TRUE = Wykonanie zadania zostało przerwane przez inne
zadanie.
Bool
TRUE = Wystąpił błąd podczas wykonywania zadania.
Przyczyna wystąpienia błędu może zostać znaleziona
w parametrach „ErrorID” i „ErrorInfo”.
Word
ID błędu dla parametru „Error” (Wartość domyślna: 0000)
Word
Informacje o ID błędu dla parametru „ErrorID”(Wartość
domyślna: 0000).
Jeżeli obydwa parametry JogForward oraz JogBackward są ustawione na TRUE, to oś zwalnia
z ustawionym opóźnieniem. Błędy zostają wskazane w parametrach „Error”, „ErrorID”, oraz
„ErrorInfo”.
Następujące wartości zostały skonfigurowane w oknie konfiguracyjnym Dynamics > General: Przyspieszenie = 10,0 oraz Opóźnienie = 5,0.
①
Oś porusza się w kierunku dodatnim w trybie jog poprzez parametr „Jog_F”. Kiedy zostanie
osiągnięta zadana prędkość = 50,0, zostaje to zasygnalizowane przez „InVelo_1”. Po skasowaniu Jog_F oś hamuje do zatrzymania.
②
Oś porusza się w kierunku ujemnym w trybie jog poprzez parametr „Jog_B”. Kiedy zostanie
osiągnięta zadana prędkość = 50,0, zostaje to zasygnalizowane przez „InVelo_1”. Po skasowaniu Jog_B oś hamuje do zatrzymania.
227
10. Łatwe sterowanie napędami
Priorytety wykonywania instrukcji MC_ MoveJog
Zadanie MC_MoveJog może być przerwane przez następujące zadania sterowania ruchem:
Nowe zadanie MC_MoveJog może być
przerwane przez następujące aktywne zadania sterowania ruchem:
● MC_Home Mode = 3
● MC_Home Mode = 3
● MC_Halt
● MC_Halt
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveRelative
● MC_MoveRelative
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveJog
● MC_MoveJog
10.5.10.MC_CommandTable (wykonywanie poleceń ruchu osi jako
sekwencji ruchów)
Tabela 10.24. Instrukcja MC_CommandTable
LAD/FBD
1
2
SCL
"MC_CommandTable_DB"(
Axis:=_multi_fb_in_,
CommandTable:=_multi_fb_in_,
Execute:=_bool_in_,
StartIndex:=_uint_in_,
EndIndex:=_uint_in_,
Done=>_bool_out_,
Busy=>_bool_out_,
CommandAborted=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_,
CurrentIndex=>_uint_out_,
Code=>_word_out_);
Opis
Instrukcja wykonuje serię
pojedynczych ruchów napędu
sterowanego osiowo, które
mogą stworzyć sekwencję
ruchu.
Poszczególne ruchy
są konfigurowane
w oknie polecenia obiektu
technologicznego jako
wyjścia impulsowe (TO_
CommandTable_PTO).
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
W przykładzie SCL, "MC_CommandTable_DB " jest nazwą DB instancji.
Tabela 10.25. Parametry instrukcji MC_CommandTable
Parametr i jego typ
Typ danych
Axis
IN
Table
IN
Execute
IN
Bool
FALSE
StartIndex
IN
Int
1
228
TO_Axis_1
TO_
CommandTable_
1
Wartość
Opis
początkowa
–
Obiekt mechaniczny.
–
Tablicy komend dla Obiektu technologii
(Command table).
Rozpoczęcie pracy wraz ze zboczem
narastającym.
Rozpoczęcie przetwarzania tabeli
komend z krokiem określonym w tym
parametrze.
Ograniczenia: 1 ≤ StartIndex ≤ EndIndex
10. Łatwe sterowanie napędami
Parametr i jego typ
EndIndex
IN
Typ danych
Int
Wartość
początkowa
32
Done
OUT Bool
FALSE
Busy
OUT Bool
FALSE
CommandAborted OUT Bool
FALSE
Error
OUT Bool
FALSE
ErrorID
ErrorInfo
Step
OUT Word
OUT Word
OUT Int
16#0000
16#0000
0
Code
OUT Word
16#0000
Opis
Zakończenie przetwarzania tabeli
komend z krokiem określonym w tym
parametrze.
Ograniczenia: StartIndex ≤ EndIndex ≤
32.
Przetworzenie MC_CommandTable
zakończyło się powodzeniem.
TRUE = Zadanie jest wykonywane.
TRUE = Wykonanie zadania zostało
przerwane przez inne zadanie.
TRUE = Wystąpił błąd podczas
wykonywania zadania. Przyczyna
wystąpienia błędu może zostać
znaleziona w parametrach „ErrorID”
i „ErrorInfo”.
Identyfikator błędu.
Informacje o błędzie.
Wielkość bieżącego kroku w procesie.
Zdefiniowany przez użytkownika
identyfikator bieżącego kroku w procesie.
Można utworzyć pożądaną sekwencję ruchów w oknie konfiguracji Command
Table, i następnie sprawdzić resultat w widoku graficznym na wykresie trendu.
Można wybrać typy poleceń, które mają być wykorzystywane do przetwarzania
tabeli poleceń. Można wprowadzić do 32 zadań. Polecenia są wykonywane w kolejności.
229
10. Łatwe sterowanie napędami
Tab. 10.26. Typy poleceń instrukcji MC_CommandTable
Typ polecenia
Opis
Empty (Puste) służy jako symbol zastępujący wszelkie
Empty
polecenia, które mają być dodane. Wpis empty jest
(Puste)
ignorowany, gdy jest przetwarzana tabela poleceń.
Powoduje zatrzymanie osi.
Halt
Uwaga: Polecenie to jest wykonywane tylko po
(Zatrzymaj)
poleceniu Velocity setpoint.
Ustawia oś na podstawie odległości. Polecenie
Positioning Relative
powoduje przesunięcie osi na określoną odległość
(Pozycjonowanie względne)
z określoną prędkością.
Ustawia oś na podstawie miejsca. Polecenie powoduje
Positioning Absolute
przesunięcie osi do określonego miejsca z określoną
(Pozycjonowanie bezwzględne)
prędkością.
Velocity setpoint
Powoduje przesuwanie osi z określoną prędkością.
(Wartość zadana prędkości)
Powoduje wyczekiwanie do zakończenia określonego
Wait
okresu. Polecenie Wait nie zatrzymuje aktywnego
(Czekaj)
ruchu poprzecznego.
Dodaje wiersz oddzielający powyżej zaznaczonego
Separator
wiersza. Wiersz oddzielający umożliwia zdefiniowanie
(Separator)
więcej niż jedenego profilu w jednej tabeli poleceń.
Wymagania, które należy spełnić przed wykonaniem MC_CommandTable:
● Obiekt mechaniczny TO_Axis_PTO V2.0 musi być poprawnie skonfigurowany.
● Obiekt mechaniczny TO_CommandTable_PTO musi być poprawnie skonfigurowany.
● Oś musi zostać zwolniona.
Priorytety wykonywania instrukcji MC_CommandTable
Zadanie MC_CommandTable może być
przerwane przez następujące zadania
sterowania napędem:
Nowe zadanie MC_CommandTable może być
przerwane przez następujące aktywne zadania
sterowania napędem:
● MC_Home Mode = 3
● MC_Home Mode = 3
● MC_Halt
● MC_Halt
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveAbsolute
● MC_MoveRelative
● MC_MoveRelative
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveVelocity
● MC_MoveJog
● MC_MoveJog
● MC_CommandTable
● MC_CommandTable
● Aktualne zadanie sterowania ruchem wraz
z rozpoczęciem pierwszego polecenia
pozycjonowania względnego Positioning
Relative, pozycjonowania bezwzględnego
Positioning Absolute, ustawienia prędkości
Velocity setpoint, lub zatrzymania Halt
230
10. Łatwe sterowanie napędami
10.5.11.Instrukcja MC_ChangeDynamic (zmiana ustawień dynamicznych osi)
Tabela 10.27. MC_ChangeDynamic
LAD/FBD
1
2
SCL
"MC_ChangeDynamic_DB"(
Execute:=_bool_in_,
ChangeRampUp:=_bool_in_,
RampUpTime:=_real_in_,
ChangeRampDown:=_bool_in_,
RampDownTime:=_real_in_,
ChangeEmergency:=_bool_in_,
EmergencyRampTime:=_real_in_,
ChangeJerkTime:=_bool_in_,
JerkTime:=_real_in_,
Done=>_bool_out_,
Error=>_bool_out_,
ErrorID=>_word_out_,
ErrorInfo=>_word_out_);
Opis
Zmienia dynamiczne ustawienia
sterowania ruchem osi:
● Zmiana wartości czasu
narastania (przyspieszenia)
● Zmiana wartości czasu
zwolnienia (opóźnienia)
● Zmiana wartości czasu
zwolnienia awaryjnego
zatrzymania (opóźnienia
awaryjnego zatrzymania)
● Zmiana wartości czasu
wygładzania (zrywu)
STEP 7 po wstawieniu instrukcji automatycznie tworzy blok DB.
W przykładzie SCL, "MC_ChangeDynamic_DB" jest nazwą DB instancji.
Tabela 10.28. Parametry instrukcji MC_ChangeDynamic
Parametr i jego typ
Typ danej
Opis
Axis
IN
TO_Axis_1
Oś obiektu technologicznego
Execute
IN
Bool
Rozpoczęcie wykonywania polecenia dodatnim
zboczem sygnału. Wartość domyślna: FALSE
ChangeRampUp
IN
Bool
TRUE = Zmiana czasu narastania (ramp up time)
zgodnie z parametrem wejściowym RampUpTime.
Wartość domyślna: FALSE
RampUpTime
IN
Real
Czas ( w sekundach), aby przyśpieszyć, od stanu
spoczynku do uzyskania ustawionej prędkości
maksymalnej, bez ograniczenia zrywu. Wartość
domyślna: 5,00
Zmiana wpłynie na tag <Axis name>. Config.
DynamicDefaults.Acceleration. Skuteczność zmian
przedstawiono w opisie tego tagu.
ChangeRampDown
IN
Bool
TRUE = Zmiana czasu zwolnienia (ramp down time)
zgodnie z parametrem wejściowym RampDownTime.
Wartość domyślna: FALSE
Real
Czas (w sekundach), aby zwolnić ruch osi, od
ustawionej prędkości maksymalnej do stanu spoczynku
(zatrzymania), bez ograniczenia zrywu. Wartość
domyślna: 5,00
Zmiana wpłynie na tag <Axis name>. Config.
DynamicDefaults.Deceleration. Skuteczność zmian
przedstawiono w opisie tego tagu.
RampDownTime
IN
231
10. Łatwe sterowanie napędami
Parametr i jego typ
ChangeEmergency
IN
Typ danej
Opis
Bool
TRUE = Zmiana czasu zwolnienia do awaryjnego
zatrzymania zgodnie z parametrem wejściowym
EmergencyRampTime. Wartość domyślna: FALSE
EmergencyRampTime
IN
Real
Czas (w sekundach), aby zwolnić ruch osi od
ustawionej prędkości maksymalnej do stanu spoczynku
(zatrzymania), bez bez ograniczenia zrywu w trybie
awaryjnego zatrzymania. Wartość domyślna: 2,00
Zmiana wpłynie na tag <Axis name>. Config.
DynamicDefaults.EmergencyDeceleration. Skuteczność
zmian przedstawiono w opisie tego tagu.
ChangeJerkTime
IN
Bool
TRUE = Zmiana czasu wygładzania zgodnie
z parametrem wejściowym JerkTime. Wartość
domyślna: FALSE
JerkTime
IN
Real
Czas wygładzania (w sekundach), dla nachylenia
(rampy) charakterystyki przyspieszenia i opóźnienia
ruchu osi. Wartość domyślna: 0,25
Zmiana wpłynie na tag <Axis name>. Config.
DynamicDefaults.Jerk. Skuteczność zmian
przedstawiono w opisie tego tagu.
Done
OUT
Bool
TRUE = Zmienione wartości zostają zapisane w bloku
danych DB obiektu technologicznego. Opis tagów
pojawi się, kiedy zmiany odniosą skutek. Wartość
domyślna: FALSE
Error
OUT
Bool
TRUE = Wystąpił błąd podczas wykonywania
polecenia. Przyczynę błędu można znaleźć za pomocą
ErrorID oraz ErrorInfo. Wartość domyślna: FALSE
ErrorID
OUT
Bool
Identyfikator błędu. Wartość domyślna: 16#0000
ErrorInfo
IN
Word
Informacje o błędzie. Wartość domyślna: 16#0000
Wymagania, które należy spełnić przed wykonaniem MC_ ChangeDynamic:
● Obiekt mechaniczny TO_Axis_PTO V2.0 musi być poprawnie skonfigurowany.
● Oś musi zostać zwolniona.
Priorytety wykonywania instrukcji MC_ ChangeDynamic
Polecenie MC_ChangeDynamic nie może być anulowane przez inne polecenie
sterowania ruchem.
Nowe polecenie MC_ChangeDynamic nie anuluje innego aktywnego zadania sterowania ruchem.
Uwaga
Parametry wejściowe „RampUpTime”, „RampDownTime”, „EmergencyRampTime”
oraz „RoundingOffTime” mogą mieć określone wartości, które powodują, że parametry osi „acceleration”, „delay”, „emergency stop-delay” oraz „jerk” będą poza
dozwolonymi ograniczeniami.
Użytkownik powinien się upewnić, że wartości parametru MC_ChangeDynamic
mieszczą się w zakresie ograniczeń konfiguracji obiektu mechanicznego.
232
10. Łatwe sterowanie napędami
10.5.12. Instrukcja MC_WriteParam (zapisywanie parametrów obiektu
technologicznego)
Za pomocą instrukcji MC_WriteParam można zapisać określoną liczbę parametrów do zmiany funkcjonalności osi z programu użytkownika.
Tabela 10.29. Instrukcja MC_WriteParam
LAD/FBD
1
2
SCL
Opis
"MC_WriteParam_DB"(
Parameter:=_variant_in_,
Value:=_variant_in_,
Execute:=_bool_in_,
Done:=_bool_out_,
Error:=_real_out_,
ErrorID:=_word_out_,
ErrorInfo:=_word_out_);
Instrukcja MC_
WriteParam zapisuje
parametry publiczne
(na przykład, wartości
przyspieszenia i DB
użytkownika).
Po wstawieniu instrukcji, program STEP 7 automatycznie tworzy blok danych DB.
W przykładzie SCL, "MC_WriteParam_DB" jest nazwą DB instancji.
Można zapisywać wartości parametrów, które są publiczne (public). Nie można
zapisywać wartości parametrów MotionStatus i StatusBits. W poniższej tabeli wykazane są parametry do zapisu:
Nazwa parametru do zapisu
Actor.InverseDirection
Actor.DirectionMode
Actor.DriveParameter.
PulsesPerDriveRevolution
Sensor[1].ActiveHoming.Mode
Sensor[1].ActiveHoming.SideInput
Sensor[1].ActiveHoming.Offset
Sensor[1].ActiveHoming.SwitchedLevel
Sensor[1].PassiveHoming.Mode
Sensor[1].PassiveHoming.SideInput
Sensor[1].PassiveHoming.SwitchedLevel
Units.LengthUnit
Mechanics.LeadScrew
DynamicLimits.MinVelocity
DynamicLimits.MaxVelocity
Nazwa parametru do zapisu
DynamicDefaults.Acceleration
DynamicDefaults.Deceleration
DynamicDefaults.Jerk
DynamicDefaults.EmergencyDeceleration
PositionLimitsHW.Active
PositionLimitsHW.MaxSwitchedLevel
PositionLimitsHW.MinSwitchedLevel
PositionLimitsSW.Active
PositionLimitsSW.MinPosition
PositionLimitsSW.MaxPosition
Homing.AutoReversal
Homing.ApproachDirection
Homing.ApproachVelocity
Homing.ReferencingVelocity
Tabela 10.30. Parametry instrukcji MC_WriteParam
Parametr i jego typ
PARAMNAME
VALUE
IN
IN
EXECUTE
IN
DONE
OUT
BUSY
OUT
Typ
Opis
danych
Variant Nazwa parametru, którego wartość jest zapisywana
Variant Wartość zapisywana przypisywanemu parametrowi
Rozpoczęcie wykonywania instrukcji. Wartość
Bool
domyślna: FALSE
Bool
Wartość została zapisana. Wartość domyślna: FALSE
Jeśli TRUE, to instrukcja jest wykonywana. Wartość
Bool
domyślna: FALSE
233
10. Łatwe sterowanie napędami
Parametr i jego typ
Typ
danych
ERROR
OUT
Real
ERRORID
ERRORINFO
OUT
OUT
Word
Word
Opis
Jeśli TRUE, to wystąpił błąd. Wartość domyślna:
FALSE
ID błędu
Informacje związane z ERRORID
Tabela 10.31. Kody warunkowe dla parametrów ERRORID oraz ERRORINFO
ERRORID ERRORINFO
Opis
(W#16#...)
(W#16#...)
0
0
Parametr osi TO-DB został pomyślnie zmieniony
Niepoprawny parametr (parametr osi TO-DB o niepoprawnej
8410[1]
0028[1]
długości)
8410[1]
0029[1]
Niepoprawny parametr (to nie jest parametr osi TO-DB)
Niepoprawny parametr (parametr osi TO-DB tylko do
8410[1]
002B[1]
odczytu)
8410[1]
002C[1]
Poprawny parametr, ale oś nie jest dezaktywowana
Poprawny parametr (publiczny parametr osi TO-DB tylko do
Config
Config
Error[2]
Error[2]
odczytu) poza zakresem
Poprawny parametr (publiczny parametr osi TO-DB) poza
Config
Config
Error[3]
Error[3]
zakresem
1
2
3
Błąd instrukcji MC_WriteParam
Błąd instrukcji MC_Power
Błąd instrukcji MC_Power oraz MC_MoveXXX lub MC_CommandTable
10.5.13. Instrukcja MC_ReadParam (odczytywanie parametrów obiektu
technologicznego)
Za pomocą instrukcji MC_ReadParam można odczytać określoną liczbę parametrów, które wskazują aktualną pozycję, prędkość i inne dane osi zdefiniowane dla
wejścia Axis.
Tabela 10.32. Instrukcja MC_ReadParam
LAD/FBD
SCL
"MC_ReadParam_DB"(
Enable:=_bool_in_,
Parameter:=_variant_in_,
Value:=_variant_in_out_,
Valid:=_bool_out_,
Busy:=_bool_out_,
Error:=_real_out_,
ErrorID:=_word_out_,
ErrorInfo:=_word_out_);
1
2
Opis
Instrukcja MC_
ReadParam umożliwia
odczyt pojedynczych
wartości stanu,
niezależnie od punktu
kontroli cyklu.
Po wstawieniu instrukcji, program STEP 7 automatycznie tworzy blok danych DB.
W przykładzie SCL, "MC_ReadParam_DB " jest nazwą DB instancji.
Instrukcja MC_ReadParam działa w oparciu o wartość logiczną na wejściu Enable.
Gdy na wejściu Enable jest TRUE, to instrukcja odczytuje wartość określonego
parametru Parameter i przekazuje do miejsca przechowywania wartości Value.
234
10. Łatwe sterowanie napędami
Wartość parametru Position funkcji diagnostycznej osi MotionStatus jest aktualizowana w każdym punkcie kontroli cyklu CCP (Cycle Control Point) na podstawie
bieżącej wartości szybkiego licznika (HSC).
Wartość parametru Velocity funkcji diagnostycznej osi MotionStatus jest zadaną
prędkością na koniec bieżącego segmentu procesu (jest aktualizowana co ok.
10 ms). Instrukcja MC_ReadParam również umożliwia odczyt tej wartości.
Jeśli wystąpi błąd, to instrukcja powoduje przejście do stanu błędu, który można
zresetować tylko przez nowe narastające zbocze na wejściu Enable.
Tabela 10.33. Parametry instrukcji MC_ReadParam
Parametr i jego typ
Typ danych
ENABLE
IN
Bool
PARAMETER
IN
Variant
VALID
OUT
Bool
BUSY
OUT
Bool
ERROR
OUT
Real
ERRORID
OUT
Word
ERRORINFO
OUT
Word
VALUE
INOUT
Variant
Opis
Rozpoczęcie wykonywania instrukcji. Wartość
domyślna: FALSE
Wskaźnik do parametru TO, który ma być
odczytany
Jeśli TRUE, to wartość została odczytana.
wartość domyślna: FALSE
Jeśli TRUE, to instrukcja jest wykonywana.
Wartość domyślna: FALSE
Jeśli TRUE, to wystąpił błąd. Wartość domyślna:
FALSE
ID błędu. Wartość domyślna: 0
Informacje związane z errorID. Wartość
domyślna: 0
Wskaźnik do miejsca, w którym przechowywana
jest odczytana wartość
Tabela 10.34. Kody warunkowe dla parametrów ERRORID oraz ERRORINFO
ERRORID
(W#16#...)
0
8410
8410
8410
8411
ERRORINFO
(W#16#...)
0
0028
0029
0030
0032
Opis
Parametr został pomyślnie odczytany
Niepoprawny parametr (niepoprawna długość)
Niepoprawny parametr (to nie jest parametr osi TO-DB)
Niepoprawny parametr (nie do odczytu)
Niepoprawny parametr (niepoprawna wartość)
Parametry TO
Funkcje osi MotionStatus obejmują cztery zmienne. Można kontrolować zmiany
wartości tych zmiennych, które mogą być odczytywane w czasie wykonywania
programu:
Nazwa zmiennej
MotionStatus:
Position
Velocity
Distance
TargetPosition
Typ danych
Struktura
REAL
REAL
REAL
REAL
Do odczytu za pomocą instrukcji
MC_ReadParam
Nie
Tak
Tak
Tak
Tak
235
10. Łatwe sterowanie napędami
10.6.
Sterowanie ruchem przez sterownik S7-1200
10.6.1. Wyjścia CPU wykorzystywane do sterowania ruchem
CPU dostarcza cztery generatory wyjść impulsowych. Każdy generator wyjść impulsowych dostarcza jedno wyjście impulsowe i jedno wyjście kierunkowe do sterowania silnika krokowego lub serwonapędu za pomocą interfejsu impulsowego.
Wyjście impulsowe dostarcza napędowi impulsy wymagane do ruchu silnika. Wyjście kierunkowe steruje kierunkiem poruszania się napędu.
Na wyjściu PTO jest generowany sygnał fali prostokątnej o zmiennej częstotliwości. Generowanie impulsów jest sterowane przez informacje konfiguracji i wykonania dostarczone przez konfigurację H/W i/lub SFC/SFB.
Na podstawie wyboru użytkownika, podczas gdy CPU jest w trybie RUN, albo
wartości przechowywane w rejestrze obrazu, albo sygnały wyjściowe generatora
impulsów sterują wyjściami cyfrowymi. W trybie STOP, generator PTO nie steruje
wyjściami.
Wbudowane wyjścia CPU oraz wyjścia na płytce sygnałowej mogą być użyte jako
wyjścia impulsowe i kierunkowe. Można wybrać wbudowane wyjścia CPU oraz
wyjścia na płyce sygnałowej podczas konfiguracji urządzenia w sekcji Pulse generators (PTO/PWM) na zakładce Properties.
W tabeli poniżej przedstawiono domyślne przypisania wejść i wyjść; jednakże
cztery generatory impulsowe mogą być skonfigurowane dla każdego wyjścia cyfrowego.
Uwaga
Wyjścia PTO nie mogą być wykorzystywane przez inne instrukcje w programie
użytkownika
Przy konfigurowaniu wyjść CPU lub płytki sygnałowej jako generatorów impulsów
(do zastosowania z PWM lub podstawowymi instrukcjami sterowania ruchem), odpowiadające adresy wyjściowe nie sterują już wyjściami. Jeśli program użytkownika zapisuje wartość na wyjściu używanym jako generator impulsów, to CPU nie
zapisuje tej wartości na wyjściu fizycznym.
Uwaga
Wyjścia kierunkowe PTO mogą zostać zwolnione do innego zastosowania w programie użytkownika.
Każde PTO wymaga przypisania dwóch wyjść: wyjścia impulsowego i wyjścia kierunkowego. Osobno można używać wyjścia impulsowego, ale nie wyjścia kierunkowego. Wtedy można zwolnić wyjście kierunkowe do innego zastosowania w programie użytkownika. Wyjście nie może być jednocześnie używane jako wyjście
kierunkowe PTO oraz w programie użytkownika.
236
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.35. Domyślne przypisanie adresów wyjść impulsowych i kierunkowych
Wykorzystanie wyjść do sterowania ruchem
Impulsowe
Kierunkowe
PTO1
Wejścia/wyjścia wbudowane
Wejścia/wyjścia SB
PTO2
Wejścia/wyjścia wbudowane
Wejścia/wyjścia SB
PTO3
Wejścia/wyjścia wbudowane
Wejścia/wyjścia SB
PTO4
Wejścia/wyjścia wbudowane
Wejścia/wyjścia SB
Q0.0
Q4.0
Q0.1
Q4.1
Q0.2
Q4.2
Q0.3
Q4.3
Q0.41
Q4.0
Q0.51
Q4.1
Q0.62
Q4.2
Q0.72
Q4.3
1
CPU 1211C nie ma wyjść Q0.4, Q0.5, Q0.6, oraz Q0.7. Dlatego wyjścia te nie mogą być
stosowane w CPU 1211C.
2
CPU 1211C nie ma wyjść Q0.4, Q0.5, Q0.6, oraz Q0.7. Dlatego wyjścia te nie mogą być
stosowane w CPU 1211C.
3
Ta tabela dotyczy funkcji PTO CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C oraz CPU 1215C.
Interfejs napędu
Do sterowania ruchem, można opcjonalnie skonfigurować interfejs napędu z użyciem opcji Drive enabled (napęd aktywowany) i Drive ready (napęd gotowy).
W przypadku korzystania z interfejsu napędu, można dowolnie wybrać wyjście
cyfrowe dla opcji Drive enabled oraz wejście cyfrowe dla opcji Drive ready.
Uwaga
Jeśli wyjście generujące serię impulsów PTO (Pulse Train Output) zostało wybrane i przypisane do osi, to oprogramowanie wbudowane (firmware) przejmie
kontrolę przez odpowiadające wyjścia impulsowe i kierunkowe.
Przy takim przejęciu funkcji sterowania, połączenie pomiędzy obrazem procesu
a wyjściem I/O jest rozłączone. Podczas gdy użytkownik ma możliwość zapisu
obrazu procesu z wyjść impulsowych i kierunkowych za pomocą programu użytkownika lub tablicy monitorującej (watch table), to nigdy nie jest on przekazywany
do wyjścia I/O. W związku z tym nie jest również możliwe monitorowanie wyniku
I/O przez program użytkownika lub tablicę monitorującą. Odczytywane informacje
zaledwie odzwierciedlają wartość obrazu procesu i pod żadnym względem nie odpowiadają aktualnemu stanu wyjścia I/O.
Dla wszystkich innych wyjść CPU, które nie są używane na stałe przez firmware CPU, status wyjścia I/O może być jak zwykle kontrolowany lub monitorowany
przez obraz procesu.
237
10. Łatwe sterowanie napędami
10.6.2. Sprzętowe i programowe wyłączniki krańcowe do sterowania
ruchem
W celu ograniczenia dozwolonego zakresu przesuwania allowed travel range
oraz zakresu roboczego working range dla osi, używa się sprzętowych i programowych wyłączników krańcowych.
① Ogranicznik mechaniczny
A Dozwolony zakres przesuwania osi
② Dolne i górne ograniczenia sprzętowe
B Zakres roboczy osi
③ Dolne i górne ograniczenia programowe
C Odległość
Przed użyciem sprzętowe i programowe wyłączniki krańcowe muszą być aktywowane przez konfigurację lub w programie użytkownika. Wyłączniki krańcowe są
aktywne tylko po przejściu osi do pozycji spoczynkowej (homingu).
Sprzętowe wyłączniki krańcowe
Sprzętowe wyłączniki krańcowe wyznaczają maksymalny zakres przesuwania osi.
Sprzętowe wyłączniki krańcowe są fizycznymi elementami wyłączającymi, które
muszą być podłączone do wejść CPU, które mogą obsługiwać przerwania. Należy
używać tylko takich wyłączników sprzętowych, które po zbliżeniu pozostają na stałe wyłączone. Ten stan wyłączenia może zostać cofnięty jedynie po powrocie do
dozwolonego zakresu przesuwania.
Table 10.36. Dostępne wejścia dla ograniczeń sprzętowych
Opis
RPS
LIM–
Wejścia/wyjścia wbudowane
I0.0 – I1.5
Wejścia/wyjścia SB
I4.0 – I4.3
LIM+
Kiedy następuje zbliżenie do krańcowych wyłączników sprzętowych, oś hamuje
do stanu spoczynku przy ustalonym opóźnieniu awaryjnym. Określone opóźnienie
awaryjne musi być wystarczające, aby pewnie zatrzymać oś przed ogranicznikiem
mechanicznym. Poniższy wykres przedstawia zachowanie osi po jej zbliżeniu do
sprzętowych wyłączników krańcowych.
238
10. Łatwe sterowanie napędami
① Oś hamuje do stanu spoczynku przy ustalonym opóźnieniu awaryjnym.
② Zakres, w którym sprzętowe wyłączniki krańcowe sygnalizują stan zbliżenia „approached”.
A Prędkość [Velocity]
B Dozwolony zakres przesuwania
C Odległość
D Ogranicznik mechaniczny
E Dolny sprzętowy wyłącznik krańcowy
F Górny sprzętowy wyłącznik krańcowy
G Operation of motion control for S7-1200
OSTRZEŻENIE
Zagrożenie zmian czasu filtru cyfrowego kanału wejściowego
Jeśli czas filtru kanału wejścia cyfrowego zmieni się od poprzedniego ustawienia, to udostępnienie nowej wartości wejściowej na poziomie „0” może zajmować łącznie do 20,0 ms, zanim filtr będzie w pełni reagował na nowe dane
wejściowe. W tym czasie, zdarzenia krótkich impulsów „0” trwające mniej niż
20,0 ms mogą zostać nie wykryte lub nie zliczone.
Ta zmiana czasów filtru może spowodować nieoczekiwane działanie maszyny
lub procesu, co może spowodować śmierć lub poważne zranienie personelu
i/lub uszkodzenia mienia.
Aby nowy czas filtru został natychmiast wdrożony, należy wyłączyć i ponownie
włączyć zasilanie CPU.
Programowe wyłączniki krańcowe
Programowe wyłączniki krańcowe ograniczają zakres pracy „working range” osi.
Powinny one znajdować się wewnątrz sprzętowych wyłączników krańcowych w
239
10. Łatwe sterowanie napędami
odniesieniu do zakresu przesuwania. Ponieważ pozycje programowych wyłączników krańcowych można ustawić elastycznie, zakres roboczy osi może być ograniczony indywidualnie, w zależności od bieżącego profilu ruchu. W przeciwieństwie
do sprzętowych wyłączników krańcowych, programowe wyłączniki krańcowe są
realizowane wyłącznie za pomocą oprogramowania i nie wymagają własnych elementów przełączających.
Jeśli programowe wyłączniki krańcowe są aktywowane, to aktywny ruch jest zatrzymywany na pozycji programowego wyłącznika krańcowego. Oś jest hamowana przy ustalonym opóźnieniu. Poniższy wykres przedstawia zachowanie osi aż
do osiągnięcia programowego wyłącznika krańcowego.
① Oś hamuje do stanu spoczynku przy ustalonym opóźnieniu.
A Prędkość [Velocity]
B Zakres roboczy
C Odległość
D Dolny programowy wyłącznik krańcowy
E Górny programowy wyłącznik krańcowy
Jeśli ogranicznik mechaniczny znajduje się po programowych wyłącznikach krańcowych i istnieje ryzyko uszkodzenia mechanicznego, to należy użyć dodatkowych sprzętowych wyłączników krańcowych.
Informacje dodatkowe
Program użytkownika może zastąpić sprzętowe lub programowe ograniczenia pozycji przez włączenie lub włączenie funkcjonalności ograniczeń zarówno sprzętowych, jak i programowych. Wyboru dokonuje się w bloku danych DB osi.
Aby włączyć lub wyłączyć funkcjonalność ograniczeń sprzętowych, należy uzyskać dostęp do tagu Active (Bool) używając ścieżki DB „<axis name>/Config/
PositonLimits_HW”. Stan tagu Active włącza lub wyłącza sprzętowe ograniczenia
pozycji.
240
10. Łatwe sterowanie napędami
Aby włączyć lub wyłączyć funkcjonalności ograniczeń programowych pozycji, należy uzyskać dostęp do tagu Active (Bool) używając ścieżki DB „<axis name>/
Config/ PositonLimits_SW”. Stan tagu Active włącza lub wyłącza programowe
ograniczenia pozycji.
Można również zmodyfikować programowe ograniczenia pozycji za pomocą programu użytkownika (na przykład, dodać opcję konfiguracji urządzenia lub skrócić
czas przełączania urządzenia). Program użytkownika może również zapisać nowe
wartości do tagów minimalnej wartości pozycji MinPosition i maksymalnej wartości
pozycji „MaxPosition” (jednostki techniczne w formacie Real) używając ścieżki DB
„<axis name>/Config/PositionLimits_SW”.
10.6.3. Homing
10.6.3.1.Przejście osi do pozycji spoczynkowej
Homing odnosi się do dopasowania współrzędnych osi do rzeczywistego, fizycznego położenia napędu. (Jeśli napęd jest aktualnie na pozycji x, to oś będzie tak
ustawiana, by znaleźć się na pozycji x). Dla osi sterowanych pozycją , wprowadzane wartości i wyświetlane wyniki pozycji odnoszą się dokładnie do tych współrzędnych osi.
Uwaga
Zachowanie zgodności pomiędzy współrzędnymi osi a rzeczywistą sytuacją jest
niezwykle ważne. Ten krok jest niezbędny, aby zapewnić, że bezwzględna docelowa pozycja osi jest również osiągana dokładnie z napędem.
Instrukcja MC_Home inicjuje homing osi.
Istnieją 4 różne funkcje homingu. Pierwsze dwie funkcje pozwalają użytkownikowi
ustawić aktualną pozycję osi, a pozostałe dwie pozycjonują oś w stosunku do
czujnika odniesienia Home.
● Tryb 0 – Odniesienie bezpośrednie, bezwzględne: Po uruchomieniu tego trybu,
oś uzyskuje informację, gdzie dokładnie jest. To ustawia wewnętrzną zmienną
pozycji na wartość parametru wejściowego Position instrukcji MC_Home. Jest
to używane do kalibracji i ustawienia maszyny.
Pozycja osi jest ustawiana niezależnie od wyłącznika punktu odniesienia (Reference Point Switch). Aktywne ruchy poprzeczne nie są przerywane. Wartość
parametru wejściowego Position instrukcji MC_Home jest natychmiast ustawiana jako punkt odniesienia osi. Aby przypisać ten punkt odniesienia do dokładnej fizycznej pozycji, w czasie operacji homingu oś na tej pozycji musi być
w stanie spoczynku.
● Tryb 1 – Odniesienie bezpośrednie, względne: Po uruchomieniu, w tym trybie
używana jest wewnętrzna zmienna pozycji i do niej dodawana jest wartość
parametru wejściowego Position instrukcji MC_Home. Jest to zazwyczaj używane w celu uwzględnienia przesunięcia maszyny (offsetu).
241
10. Łatwe sterowanie napędami
Pozycja osi jest ustawiana niezależnie od wyłącznika punktu odniesienia. Aktywne ruchy poprzeczne nie są przerywane. Poniższe równanie odnosi się do
pozycji osi po homingu: nowa pozycja osi = aktualna pozycja osi + wartość
parametru Position instrukcji MC_Home.
● Tryb 2 – Odniesienie pasywne: Kiedy oś porusza się i przechodzi przez wyłącznik punktu odniesienia, aktualna pozycja jest ustawiana jako pozycja spoczynkowa (home position). Ta funkcja pomaga uwzględnić normalne zużycie
maszyny i luzy przekładni oraz zapobiec konieczności ręcznej kompensacji zużycia. Parametr wejściowy Position instrukcji MC_Home, jak przedtem, dodaje pozycję wskazaną przez wyłącznik punktu odniesienia, umożliwiając łatwe
przesunięcie z pozycji spoczynkowej.
Podczas homingu pasywnego, instrukcja MC_Home nie wykonuje żadnego ruchu homingu. Ruch poprzeczny wymagany na tym etapie musi być realizowany przez użytkownika za pośrednictwem innych instrukcji sterowania ruchem.
Kiedy zostanie wykryty wyłącznik punktu odniesienia, to oś przejdzie do pozycji
spoczynkowej zgodnie z konfiguracją. Po rozpoczęciu homingu pasywnego,
aktywne ruchy poprzeczne nie są przerywane.
● Tryb 3 – Odniesienie aktywne: Ten tryb jest najbardziej precyzyjną metodą
homingu osi. Wartości początkowe kierunku i prędkość ruchu są konfigurowane w konfiguracji obiektu technologicznego Technology Object Configuration Extended Parameters-Homing. To zależy od konfiguracji maszyny. Istnieje
również możliwość określenia, czy w pozycji spoczynkowej występuje zbocze
narastające lub opadające sygnału wyłącznika punktu odniesienia. Praktycznie
wszystkie czujniki mają zakres aktywny i jeśli pozycja ustalona Steady State
On byłaby użyta do sygnalizowania pozycji spoczynkowej, wtedy byłaby możliwość wystąpienia błędu w pozycji spoczynkowej ponieważ aktywny zakres
sygnału pozycji On pokrywałby zakres odległości. Używając albo narastającego albo opadającego zbocza tego sygnału uzyskiwana jest bardziej precyzyjna
pozycja spoczynkowa. Jak w przypadku wszystkich innych trybów, wartość parametru wejściowego Position instrukcji MC_Home jest dodawana do sprzętowo odniesionej pozycji.
W aktywnym trybie homingu, instrukcja MC_Home realizuje wymagane podejście do punktu odniesienia. Kiedy wyłącznik punktu odniesienia zostanie wykryty, oś przechodzi do pozycji spoczynkowej zgodnie z konfiguracją. Aktywne
ruchy poprzeczne są przerywane.
W trybach 0 i 1 nie jest wymagane, aby oś w ogóle się poruszała. Są one zazwyczaj używane do ustawień i kalibracji. W trybach 2 i 3 jest wymagane, aby
oś poruszała się i przechodziła przez czujnik, który jest skonfigurowany w obiekcie technologicznym „Axis” jako wyłącznik punktu odniesienia. Punkt odniesienia
może być umieszczony w obszarze roboczym osi lub poza normalnym obszarem
roboczym, ale w zasięgu ruchu.
242
10. Łatwe sterowanie napędami
10.6.3.2.Konfiguracja parametrów homingu
Parametry dla aktywnego i pasywnego homingu konfiguruje się w oknie konfiguracji Homing. Metodę homingu ustawia się za pomocą parametru wejściowego
Mode (tryb) instrukcji sterowania ruchem. Tutaj, Mode = 2 oznacza homing pasywny, a Mode = 3 oznacza, homing aktywny.
Uwaga
Aby maszyna nie przekroczyła położenia ogranicznika mechanicznego w przypadku odwrócenia kierunku, należy spełnić jeden z następujących warunków:
● utrzymywać niską prędkość,
● zwiększyć konfigurowane przyspieszanie/opóźnienie,
● zwiększyć odległości pomiędzy sprzętowym wyłącznikiem krańcowym a ogranicznikiem mechanicznym.
Tabela 10.37. Parametry konfiguracyjne dla homingu osi
Parametr
Opis
Należy wybrać wejście cyfrowe dla wyłącznika punktu odniesienia z rozwijanej listy wyboru. Wejście musi być zdolne do
obsługi przerwań. Jako wejścia dla wyłącznika punktu odniesienia można wybrać wbudowane wejścia CPU oraz wejścia
wstawionej płytki sygnałowej.
Input reference point
Domyślny czas filtrowania (filter time) dla wejść cyfrowych
switch
wynosi 6,4 ms. Kiedy wejście cyfrowe jest wykorzystywane
(Wejściowy wyłącznik
jako wyłącznik punktu odniesienia, może to prowadzić do
punktu odniesienia)
niepożądanych opóźnień, i tym samym nieścisłości. W zależ(homing aktywny
ności od zredukowanej prędkości i zakresu działania wyłączi pasywny)
nika punktu odniesienia, punkt odniesienia może nie zostać
wykryty. Czas filtrowania może być ustawiony pod Input filter
w konfiguracji urządzenia dla wejść cyfrowych.
Określony czas filtrowania może być krótszy niż czas trwania
sygnału wejściowego na wyłączniku punktu odniesienia.
Należy zaznaczyć pole wyboru, aby korzystać ze sprzętowego wyłącznika krańcowego jako czujnika zmiany kierunku w
celu podejścia do punktu odniesienia. Sprzętowe wyłączniki
Auto reverse after
krańcowe muszą być skonfigurowane i uaktywnione dla zmiany kierunku.
reaching the hardware
limit switches
Jeśli sprzętowy wyłącznik krańcowy zostanie osiągnięty
w trakcie aktywnego homingu, to oś hamuje ze skonfigurowa(Automatyczna zmiana
nym opóźnieniem (nie z opóźnieniem awaryjnym) i zmienia
kierunku po osiągnięciu
sprzętowych wyłączników kierunek. Następnie w odwrotnym kierunku wykrywany jest
krańcowych)
wyłącznik punktu odniesienia.
(Tylko homing aktywny)
Jeśli zmiana kierunku nie jest aktywna, a oś dochodzi do
sprzętowego wyłącznika krańcowego podczas aktywnego homingu, podejśie do punktu odniesienia jest przerywane z błędem i oś jest hamowana z opóźnieniem awaryjnym.
243
10. Łatwe sterowanie napędami
Parametr
Approach direction
(Kierunek podejścia)
(Homing aktywny
i pasywny)
Reference point switch
(Wyłącznik punktu
odniesienia)
(Homing aktywny
i pasywny)
Opis
Wraz z wyborem kierunku, należy określić kierunek podejścia
approach direction używany podczas homingu aktywnego
do wyszukiwania wyłącznika punktu odniesienia, jak również
kierunku homingu. Kierunek homingu określa kierunek przesuwania osi do podejścia od skonfigurowanej strony wyłącznika punktu odniesienia, w celu przeprowadzenia operacji
homingu.
● Homing aktywny: Należy wybrać, czy oś ma być
odnoszona z lewej, czy z prawej strony wyłącznika punktu
odniesienia. W zależności od pozycji początkowej osi i
konfiguracji parametrów homingu, sekwencja podejścia do
punktu odniesienia może się różnić od diagramu w oknie
konfiguracji.
● Homing pasywny: Przy homingu pasywnym, poprzeczne
ruchy dla celów homingu muszą być wdrożone przez
użytkownika za pomocą instrukcji sterowania ruchem.
Strona wyłącznika punktu odniesienia, po której występuje
homing zależy od następujących czynników:
– konfiguracji kierunku podejścia Approach direction,
– konfiguracji wyłącznika punktu odniesienia Reference
point switch,
Approach velocity
(Prędkość podejścia)
(Tylko homing aktywny)
Reduced velocity
(Prędkość zredukowana)
(Tylko homing aktywny)
– aktualnego kierunku przesuwania podczas homingu
pasywnego.
Należy określić prędkość, przy której ma być wyszukiwany
wyłącznik punktu odniesienia podczas zbliżenia do punktu
odniesienia.
Wartości graniczne (niezależnie od wybranej jednostki przez
użytkownika):
prędkość początkowa/końcowa (start/stop) ≤ Approach
velocity (prędkość podejścia) ≤ prędkość maksymalna
Należy określić prędkość, z którą oś zbliża się do wyłącznika
punktu odniesienia w celu homingu.
Wartości graniczne (niezależnie od wybranej jednostki przez
użytkownika):
prędkość początkowa/końcowa (start/stop) ≤ reduced velocity
(prędkość zredukowana) ≤ prędkość maksymalna
Jeśli pożądana pozycja odniesienia odbiega od pozycji
wyłącznika punktu odniesienia, to w tym polu może być
określone przesunięcie pozycji spoczynkowej.
Jeśli ta wartość nie jest równa 0, to oś wykonuje następujące
akcje po homingu na wyłączniku punktu odniesienia:
Home position offset
(Przesunięcie pozycji
spoczynkowej)
(Tylko homing aktywny)
244
1. Przesuwanie osi ze zredukowaną prędkością o wartość
przesunięcia pozycji spoczynkowej.
2. Kiedy pozycja przesunięcia pozycji spoczynkowej
zostanie osiągnięta, pozycja osi jest ustawiana na
bezwzględną pozycję odniesienia. Bezwględna pozycja
odniesienia jest określona przez parametr Position
(pozycja) instrukcji sterowania ruchem „MC_Home”.
Wartości graniczne (niezależnie od wybranej jednostki przez
użytkownika):
–1,0e12 ≤ Home position offset (przesunięcie pozycji
spoczynkowej) ≤ 1,0e12
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.38. Czynniki wpływające na homing
Czynniki wpływające:
Konfiguracja
kierunku podejścia
„Approach
direction”
Konfiguracja
wyłącznika punktu
odniesienia „Reference
point switch”
Positive
Dodatni
Left (negative) side
Lewa (ujemna) strona
Positive
Dodatni
Right (positive) side
Prawa (dodatnia)
strona
Negative
Ujemny
Left (negative) side
Lewa (ujemna) strona
Negative
Ujemny
Right (positive) side
Prawa (dodatnia)
strona
Aktualny kierunek
przesuwania
Current travel
direction
Positive direction
Kierunek dodatni
Negative direction
Kierunek ujemny
Positive direction
Kierunek dodatni
Negative direction
Kierunek ujemny
Positive direction
Kierunek dodatni
Negative direction
Kierunek ujemny
Positive direction
Kierunek dodatni
Negative direction
Kierunek ujemny
Wynik:
Homing na wyłączniku
punktu odniesienia
Homing on Reference
point switch
Left
Lewy
Right
Prawy
Right
Prawy
Left
Lewy
Right
Prawy
Left
Lewy
Left
Lewy
Right
Prawy
10.6.3.3.Sekwencja homingu aktywnego
Homing aktywny rozpoczyna się od instrukcji sterowania ruchem „MC_Home”
(parametr wejściowy Mode = 3). W tym przypadku parametr wejściowy Position
określa bezwzględne współrzędne punktu odniesienia. Alternatywnie, do celów testowych homing aktywny można rozpocząć na panelu sterowania.
Poniższy wykres pokazuje przykład charakterystyki statycznej dla aktywnego podejścia do punktu odniesienia przy następujących parametrach konfiguracji:
● kierunek podejścia Approach direction = dodatni kierunek podejścia Positive
approach direction
● wyłącznik punktu odniesienia Reference point switch = prawa (dodatnia) strona
Right (positive) side
● wartość przesunięcia pozycji spoczynkowej home position offset > 0
245
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.39. Charakterystyka prędkości przejścia osi do pozycji spoczynkowej
Operacja
Uwagi
A
Prędkość podejścia
B
Prędkość zredukowana
C
Współrzędne pozycji
spoczynkowej
D
Przesunięcie pozycji
spoczynkowej
Faza wyszukiwania (niebieski odcinek krzywej): Kiedy rozpoczyna się homing aktywny, oś
① przyspiesza do skonfigurowanej prędkość podejścia approach velocity i przy tej prędkośći
wyszukuje wyłącznika punktu odniesienia.
Podejście do punktu odniesienia (czerwona część krzywej): Gdy wyłącznik punktu odniesienia
zostanie wykryty, to oś w tym przykładzie hamuje i zmienia kierunek poruszania, by przejść
②
do pozycji spoczynkowej po skonfigurowanej stronie wyłącznika punktu odniesienia ze
skonfigurowaną prędkością zredukowaną reduced velocity.
Przesuwanie do pozycji punktu odniesienia (zielona część krzywej): Po homingu na wyłączniku
punktu odniesienia, oś przesuwa się do współrzędnych punktu odniesienia Reference point
③ coordinates z prędkością zredukowaną reduced velocity. Po osiągnięciu współrzędnych punktu
odniesienia, oś zostrzymuje się na pozycji określonej przez parametr wejściowy Position instrukcji
MC_Home.
Uwaga
Jeśli wyszukiwanie homingu nie działa zgodnie z oczekiwaniami, należy sprawdzić wejścia przypisane do ograniczników sprzętowych lub do punktu odniesienia.
Na wejściach tych przerwania od zboczy mogą być dezaktywane w konfiguracji
urządzenia.
Należy zbadać dane konfiguracyjne dla obiektu technologicznego osi, aby sprawdzić, które wejścia (o ile takie są) są przypisane dla opcji HW Low Limit Switch
Input, HW High Limit Switch Input, oraz Input reference point switch. Następnie
należy otworzyć okno konfiguracji urządzenia dla CPU i zbadać każde z przypisanych wejść. Opcje uaktywnienia wykrywania narastającego zbocza sygnału
Enable rising edge detection oraz uaktywnienia wykrywania opadającego zbocza
sygnału Enable falling edge detection powinny być zaznaczone. Jeśli opcje te nie
są zaznaczone, to należy usunąć określone wejścia w konfiguracji osi i wybrać je
ponownie.
246
10. Łatwe sterowanie napędami
10.7.
Uruchomienie
Funkcja diagnostyczna statusów i bitów błędów
Do monitorowania najważniejszych statusów i komunikatów błędów dla osi używana jest funkcja diagnostyczna statusów i bitów błędów Status and error bits.
Wyświetlenie funkcji diagnostycznej jest dostępne online w trybie sterowania ręcznego Manual control i automatycznego Automatic control, kiedy oś jest aktywna.
Tabela 10.40. Status osi
Status
Opis
Oś jest uaktywniona i gotowa, aby była sterowana przez zadania
Enabled
sterowania ruchem.
(Uaktywniona)
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.Enable)
Oś jest w pozycji spoczynkowej i może wykonywać zadania
pozycjonowania bezwzględnego za pomocą instrukcji sterowania
ruchem „MC_MoveAbsolute”. W przypadku homingu względnego
oś nie musi być w pozycji spoczynkowej. Sytuacje wyjątkowe:
Homed
Podczas homingu aktywnego, status jest ustawiony na FALSE.
(Przeszła do pozycji
Jeśli oś znajdująca się w pozycji spoczynkowej będzie przechodzić
spoczynkowej)
homing pasywny, to podczas homingu pasywnego status jest
ustawiony na TRUE.
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.
HomingDone)
Wystąpił błąd w obiekcie technologicznym „Axis”. Więcej informacji
o błędach jest dostępnych w przy automatycznym sterowaniu
w parametrach ErrorID oraz ErrorInfo instrukcji sterowania ruchem.
Error
W trybie ręcznym pole Last Error panelu sterowania wyświetla
(Błąd)
szczegółowe informacje o przyczynie błędu.
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.Error)
Tryb sterowania ręcznego Manual control został uaktywniony
w panelu sterowania. Panel sterowania ma pierwszeństwo
Control panel active
sterowania obiektem technologicznym „Axis”. Osi nie może być
(Aktywny panel
sterowane z programu użytkownika.
sterowania)
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.
ControlPanelActive)
Tabela 10.41. Status napędu
Status
Opis
Napęd
jest
gotowy
do
pracy.
Drive ready
(Napęd gotowy) (Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.DriveReady)
Napęd zgłosił błąd sygnału gotowości.
Error
(Błąd)
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.ErrorBits.DriveFault)
247
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.42. Status ruchu osi
Status
Opis
Standstill
Oś jest w stanie spoczynku.
(Stan spoczynku lub
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.StandStill)
zatrzymanie)
Oś przyśpiesza.
Accelerating
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.
(Przyśpieszanie)
Acceleration)
Oś porusza się ze stałą prędkością.
Constant velocity
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.
(Prędkość stała)
ConstantVelocity)
Oś zwalnia (spowalnia).
Decelerating
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.
(Zwalnianie)
Deceleration)
Tabela 10.43. Status trybu ruchu
Status
Opis
Oś wykonuje zadanie pozycjonowania za pomocą instrukcji
sterowania ruchem „MC_MoveAbsolute” lub „MC_MoveRelative”
Positioning
lub z panelu sterowania.
(Pozycjonowanie)
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.
PositioningCommand)
Oś wykonuje zadanie przy ustawionej prędkości za pomocą
instrukcji sterowania ruchem „MC_MoveVelocity” lub „MC_
Speed Command
MoveJog” lub z panelu sterowania.
(Polecenie prędkości)
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.
SpeedCommand)
Homing
Oś wykonuje zadanie homingu za pomocą instrukcji sterowania
(Homing lub przejście
ruchem „MC_Home” lub panelu sterowania.
osi do pozycji
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.StatusBits.Homing)
spoczynkowej)
Tabela 10.44. Bity błędów
Błąd
Min software limit reached
(Osiągnięto minimalne
ograniczenie programowe)
Min software limit exceeded
(Przekroczono minimalne
ograniczenie programowe)
Max software limit reached
(Osiągnięto maksymalne
ograniczenie programowe)
Max software limit exceeded
(Przekroczono minimalne
ograniczenie programowe)
248
Opis
Osiągnięto dolny programowy wyłącznik krańcowy.
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.
ErrorBits.SwLimitMinReached)
Przekroczono dolny programowy wyłącznik
krańcowy.
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.
ErrorBits.SwLimitMinExceeded)
Osiągnięto górny programowy wyłącznik krańcowy.
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.
ErrorBits.SwLimitMaxReached)
Przekroczono górny programowy wyłącznik
krańcowy.
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.
ErrorBits.SwLimitMaxExceeded)
10. Łatwe sterowanie napędami
Błąd
Opis
Zbliżono do dolnego sprzętowego wyłącznika
krańcowego.
Negative hardware limit
(Ujemne ograniczenie sprzętowe) (Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.
ErrorBits.HwLimitMin)
Zbliżono do górnego sprzętowego wyłącznika
krańcowego.
Positive hardware limit
(Dodatnie ograniczenie sprzętowe) (Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.
ErrorBits.HwLimitMax)
Druga oś używa tego samego wyjścia generującego
PTO and HSC already used
serię impulsów PTO oraz szybkiego licznika HSC i
(Wyjście generujące serię
jest uaktywniona za pomocą instrukcji „MC_Power”.
impulsów PTO oraz szybki licznik
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.
HSC są już używane)
ErrorBits.HwUsed)
Obiekt technologiczny „Axis” został skonfigurowany
niepoprawnie lub edytowalne dane konfiguracyjne
zostały zmodyfikowane niepoprawnie podczas
Configuration error
wykonywania programu użytkownika.
(Błąd konfiguracji)
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.
ErrorBits.ConfigFault)
Wystąpił wewnętrzny błąd.
General Error
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.
(Błąd ogólny)
ErrorBits.SystemFault)
Funkcja diagnostyczna „Motion Status”
Do monitorowania statusu ruchu osi używa się funkcji diagnostycznej statusu
ruchu „Motion status”. Wyświetlenie funkcji diagnostycznej jest dostępne online
w trybie sterowania ręcznego Manual control i automatycznego Automatic control,
kiedy oś jest aktywna.
Tabela 10.45. Status ruchu
Status
Opis
Pole pozycji docelowej Target position wskazuje aktualną pozycję
docelową aktywnego zadania pozycjonowania wykonywanego za
pomocą instrukcji sterowania ruchem „MC_MoveAbsolute” lub „MC_
Target position
MoveRelative” lub z panelu sterowania. Wartość pola Target position
(Pozycja docelowa)
jest ważna tylko w czasie wykonywania zadania pozycjonowania.
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.MotionStatus.
TargetPosition)
Pole aktualnej pozycji Current position wskazuje aktualną pozycję
osi. Jeżeli oś nie jest w pozycji spoczynkowej, to ta wartość
Current position
(Aktualna pozycja) wskazuje wartość pozycji względem pozycji uaktywnienia osi.
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.MotionStatus.Position)
Pole aktualnej prędkości Current velocity wskazuje rzeczywistą
Current velocity
prędkość osi.
(Aktualna prędkość)
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.MotionStatus.Velocity)
249
10. Łatwe sterowanie napędami
Tabela 10.46. Wartości graniczne wielkości dynamicznych
Wielkość
dynamiczna
Opis
Pole prędkości Velocity określa konfigurowaną, maksymalną prędkość
osi.
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.Config.DynamicLimits.
MaxVelocity)
Pole przyspieszenia Acceleration wskazuje konfigurowane, aktualne
przyspieszenie osi.
Acceleration
(Przyśpieszenie) (Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.Config.DynamicDefaults.
Acceleration)
Pole opóźnienia Deceleration wskazuje konfigurowane, aktualne
opóźnienie osi.
Deceleration
(Opóźnienie)
(Tag obiektu technologicznego: <Axis name>.Config.DynamicDefaults.
Deceleration)
Velocity
(Prędkość)
Kontrola wartości początkowych parametrów sterowania ruchem
Można edytować rzeczywiste wartości parametrów konfiguracyjnych sterowania
ruchem tak, aby przebieg procesu mógł być optymalizowany w trybie online.
Należy otworzyć Technology objects (Obiekty technologiczne) dla sterowania ruchem i odpowiadający obiekt Configuration (Konfiguracja).). Aby uzyskać dostęp
do kontroli wartości początkowych, należy kliknąć ikonę okularów w lewym górnym rogu okna dialogowego:
Teraz można zmieniać wartości dowolnych parametrów konfiguracyjnych sterowania ruchem, jak pokazano na rysunku poniżej.
250
10. Łatwe sterowanie napędami
Można porównać wartość rzeczywistą z wartością początkową projektu (offline)
i wartością początkową PLC (online) każdego parametru. Jest to konieczne do
porównania różnic online/offline bloku danych obiektu technologicznego (TO-DB)
oraz uzyskania informacji o wartościach, które będą używane jako bieżące wartości przy następnej zmianie stanów Stop-Start PLC. Ponadto, ikona porównania
daje wizualne wskazanie ułatwiające wykrycie różnic online i offline.
Na rysunku powyżej przedstawiono okno parametrów sterowania ruchem z ikonami porównania pokazującymi, które wartości się różnią pomiędzy projektami online
i offline. Zielona ikona wskazuje, że wartości są takie same; ikona niebieska lub
pomarańczowa oznacza, że wartości są różne.
Dodatkowo, kliknięcie przycisku parametru ze strzałką w dół powoduje otwarcie
małego okna, które pokazuje wartość początkową projektu Start value project (offline) oraz wartość początkową PLC Start value PLC (online) każdego parametru.
251
10. Łatwe sterowanie napędami
252
Łatwe w użyciu narzędzia online
11.1.
11
Tryb online i połączenie z CPU
Połączenie online pomiędzy urządzeniem programującym i CPU jest wymagane
do załadowania programów i danych projektów inżynierskich.
Połączenie online pozwala na następujące operacje:
● Testowanie programów użytkownika.
● Wyświetlanie i zmianę trybu pracy CPU (strona 254).
● Wyświetlanie i ustawienie daty i czasu dnia dla CPU (strona 263).
● Wyświetlanie informacji o modułach.
● Porównanie i synchronizacja bloków programów online i offline (strona 262).
● Zgrywanie i wgrywanie bloków programu.
● Wyświetlenie danych diagnostycznych i bufora diagnostycznego (strona 263).
● Użycie tablicy monitorującej (Watch table, strona 256) do sprawdzenia programu użytkownika przez sprawdzenie i modyfikacje wartości.
● Użycie tabeli wymuszeń do ustawiania wartości w CPU (strona 257).
Podłączenie do określonego CPU, zanajdującego się w rozbudowanej sieci, następuje po wybraniu z drzewa nawigacji
projektu (Project Navigation) odpowiedniego CPU i kliknięciu Go online w widoku projektu.
Jeśli CPU jest podłączane po
raz pierwszy online, użytkownik musi wybrać typ interfejsu
PG/PC i określony interfejs
PG/PC z okna dialogowego
przed ustawieniem połączenia z CPU bazującego na tym
interfejsie.
Urządzenie programujące jest już połączone z CPU. Pomarańczowa ramka wskazuje połączenie online. Można wówczas w widoku online lub diagnostycznym
uzyskać dostęp do danych systemu docelowego za pomocą karty Online tools.
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
11.2.
Interakcja z połączonym CPU
Karta zadań Online tools (Narzędzia online) w widoku projektu wyświetla panel
operatorski, który pokazuje tryb pracy CPU online. Należy użyć przycisku na panelu operatorskim do zmiany trybu pracy CPU (RUN lub STOP). Ma on także
przycisk MRES, który kasuje pamięć.
Kolor wskaźnika RUN/STOP pokazuje tryb pracy CPU: żółty wskazuje tryb STOP, zielony wskazuje tryb RUN.
Aby używać panelu operatorskiego, należy ustanowić połączenie online pomiędzy programem STEP 7 a CPU. Po wybraniu CPU z konfiguracji urządzenia lub
wyświetleniu bloku kodu z podłączonego CPU, użytkownik może wyświetlić panel
operatorski z karty zadań Online tools.
Można monitorować czas cyklu dla połączonego CPU.
Użytkownik może także mieć wgląd w zużycie pamięci przez CPU.
11.3.
Połączenie online w celu monitorowania wartości w CPU
Aby monitorować zmienne (tagi) CPU musi mieć połączenie online. W tym celu
wystarczy kliknąć przycisk Go online w pasku narzędzi.
254
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
Po podłączeniu CPU STEP 7 zmienia kolor nagłówków obszarów roboczych na pomarańczowy.
Drzewo projektu wyświetla porównanie pomiędzy projektem offline i połączonym CPU. Zielone kółko oznacza, że projekty z CPU i offline zostały zsynchronizowane. Oznacza to, że obydwa moją tą samą konfigurację i program użytkownika.
Tablica zmiennych pokazuje listę tagów/zmiennych.
Mogą być one pokazywane także przez tablice monitorującą, także jako bezpośrednie adresy.
Należy nacisnąć w pasku narzędzi przycisk Monitor all, aby nadzorować wykonanie programu użytkownika i wyświetlić wartości zmiennych.
Pole Monitor value pokazuje wartość każdej ze zmiennych.
11.4.
Wyświetlanie stanu programu użytkownika
Użytkownik może nadzorować stan zmiennych w edytorach programu LAD i FBD.
Należy użyć paska edytora aby wyświetlić edytor programu LAD. Pasek edytora
pozwala na zmianę widoku pomiędzy otwartymi edytorami bez konieczności zamykania lub otwierania okien.
W pasku narzędzi edytora programu należy nacisnąć przycisk Monitoring on/off,
aby wyświetlić stan programu użytkownika.
255
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
Sieć w programie użytkownika wyświetla przepływ zasilania na zielono.
Użytkownik może także, naciskając PPM na instrukcji lub parametrze, modyfikować wartości dla instrukcji.
11.5.
Tablice monitorujące do monitorowania CPU
Tablica monitorująca (watch table) pozwala monitorować i modyfikować wybrane zmienne podczas wykonywania przez CPU programu użytkownika. Zmienne
mogą być wejściami (I), wyjściami(Q), pamięcią M, blokiem DB lub peryferyjnymi
wejściami (np. „On:P” lub „I 3.4:P”). Nie można dokładnie monitorować fizycznych
wyjść (np. Q0.0:P), ponieważ funkcja monitorująca może wyświetlać tylko ostatnią wartość wpisaną z pamięci Q i nie odczytuje aktualnej wartości z fizycznych
wyjść.
Obserwacja zmiennych (tagów) nie zmienia sekwencji programu. Prezentuje użytkownikowi informacje o sekwencji programu i danych programu w CPU. Użytkownik może użyć funkcji modyfikowania wartości do testowania wykonania swojego
programu.
Uwaga
Cyfrowe punkty I/O używane przez szybkie liczniki (HSC) oraz urządzenia PWM
i PTO są przypisywane podczas konfiguracji. Jeśli adresy cyfrowych I/O są przypisane do tych urządzeń, ich wartości nie mogą być modyfikowane przez funkcję
Force z tabeli monitorującej.
Użytkownik określa kiedy monitorować lub modyfikować zmienną, wybierając jedną z następujących opcji:
● Na początku lub końcu cyklu programu.
● Po przejściu CPU w tryb STOP.
● „Na stałe” (wartość nie jest kasowana po przejściu w tryb RUN).
256
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
Aby stworzyć tablicę monitorującą:
1. Podwójnie kliknąć Add new watch table
w celu otwarcia nowej tablicy monitorującej.
2. Wprowadzić nazwę zmiennej w celu jej
dodania do tablicy monitorującej.
W celu monitorowania zmiennych CPU musi być podłączona w trybie online. Dostępne są następujące opcje modyfikowania zmiennych:
● Modify now natychmiast zmienia wartości dla wybranych adresów na jeden
cykl programu.
● Modify with trigger zmienia wartości dla wybranych adresów.
W tej funkcji nie występuje sprzężenie zwrotne wskazujące, że wybrane adresy faktycznie zostały zmodyfikowane. Jeżeli konieczne jest potwierdzenie
zmian, to należy stosować funkcję Modify now.
● Enable peripheral outputs blokuje rozkaz dezaktywacji wyjść i jest dostępna
tylko wtedy, kiedy CPU jest w trybie STOP.
Różne funkcje można wybierać za pomocą przycisków znajdujących się na górze
tablicy monitorującej.
W celu monitorowania zmiennej, należy wprowadzić jej nazwę oraz wybrać format wyświetlania z rozwijanej listy. W trybie połączenia online z CPU, kliknięcie
Monitor spowoduje wyświetlenie faktycznych wartości punktów danych w polu
Monitor value.
11.6.
Użycie tablic wymuszeń
CPU umożliwia wymuszanie wartości na wejściach i wyjściach poprzez wyspecyfikowanie adresu wejścia lub wyjścia w tabeli monitorującej i zastosowanie wymuszenia. Wymuszenie jest stosowane do obszaru wejściowego obrazu procesu
przed wykonaniem programu użytkownika i do obszaru wyjściowego obrazu procesu przed ustawieniem stanu wyjść modułów.
Uwaga
Wymuszone wartości przechowywane są w CPU, a nie w tabeli wymuszeń.
Nie można wymusić wejścia (lub adresu „I”) lub wyjścia (lub adresu „Q”). Można
jednak wymusić wartość zewnętrznego adresu wejść lub wyjść. Tablica wymuszeń automatycznie dołącza do adresu „:P” (np.: „On”:P lub „Run”:P).
257
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
Wartość wejścia lub wyjścia, które ma zostać wymuszona, musi być wpisana
w polu Force value. Użytkownik może użyć wtedy komórki sprawdzającej w kolumnie Force, aby włączyć wymuszenie wejścia lub wyjścia.
Aby wymusić wartość zmiennych w tablicy wymuszeń należy kliknąć
przycisk Start or replace forcing. Do skasowania wartości wymuszenia,
należy wcisnąć przycisk Stop forcing.
W tabeli wymuszeń użytkownik może nadzorować stan wymuszonych wartości
wejść. Nie można jednak monitorować wymuszonych wartości wyjść.
Można także uzyskać wgląd do wymuszonych wartości w edytorze programu.
Uwaga
Kiedy wejście lub wyjście jest wymuszone w tablicy monitorującej, wtedy działanie wymuszające staje się częścią programu użytkownika. Nawet jeśli program
zostanie zamknięty, to wybór wymuszeń pozostaje aktywny w działającym oprogramowaniu CPU dopóty, dopóki nie nastąpi ich wykasowanie poprzez przejście
z oprogramowaniem sterującym w tryb online i zakończenie funkcji wymuszania.
CPU umożliwia wymuszenie wartości na wejściach i wyjściach poprzez określenie fizycznego adresu wejścia lub wyjścia (I_: P lub Q_: P) w tablicy wymuszającej, a następnie zastosowanie funkcji wymuszenia.
W programie, wartości odczytane z wejść fizycznych są zastępowane wartościami wymuszonymi. Program posługuje się w czasie pracy wartościami wymuszonymi. Kiedy program zapisuje stan wyjścia fizycznego, wtedy wartość wyjściowa
jest zastępowana wartością wymuszoną. Na wyjściu fizycznym pojawia się wartość wymuszona i proces używa tej wartości.
Kiedy wejście lub wyjście jest wymuszone w tablicy monitorującej, wtedy działanie wymuszające staje się częścią programu użytkownika. Nawet jeśli program
zostanie zamknięty, to wymuszenia pozostają aktywne w działającym oprogramowaniu CP aż nastąpi ich wykasowanie poprzez przejście w tryb online i zakończenie funkcji wymuszania. Programy z aktywnymi wymuszeniami załadowane do innego CPU z karty pamięci nadal będą wymuszać stany zmiennych w programie.
Jeśli program użytkownika jest wykonywany z karty pamięci zabezpieczonej
przed zapisem, użytkownik nie może inicjować lub zmieniać wymuszenia I/O
258
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
z poziomu tablicy monitorującej, ponieważ nie może nadpisywać wartości w chronionym przed zapisem programie użytkownika. Każda próba wymuszenia wartości chronionej przed zapisem będzie skutkowała błędem. Jeśli użytkownik używa
karty pamięci do transferu programu użytkownika, każdy wymuszony element na
tej karcie zostanie przeniesiony także do CPU.
Uwaga
Cyfrowe punkty I/O przypisane do HSC, PWM, oraz PTO nie mogą być wymuszone.
Cyfrowe punkty I/O używane przez szybkie liczniki (HSC) oraz urządzenia PWM
i PTO są przypisywane podczas konfiguracji. Kiedy adresy cyfrowych I/O zostaną
przypisane do tych urządzeń, wtedy wartości przypisanych adresów I/O nie mogą
być zmienione przez funkcję wymusznia tablicy wymuszającej.
ུ
(
$
%
&
'
)
཰
ཱ
ི
ཱི
Rozruch (Startup)
RUN
A Funkcja wymuszania (Force) nie
ma wpływu na kasowanie obszaru pamięci I.
① Podczas zapisywania obszaru pa-
B Funkcja wymuszania nie ma
wpływu na inicjalizację wartości
wyjściowych.
② Po skopiowaniu stanu wejść fizycz-
C Podczas wykonywania rozruchowych OB, CPU stosuje wartości
wymuszone jeśli program użytkownika uzyskuje dostęp do fizycznych wejść.
③ Podczas
D Przechowywanie przerwań w kolejce nie jest zakłócone.
④ Obsługa
E Odblokowywanie zapisu do wyjść
nie jest zakłócone.
⑤ Obsługa przerwań w dowolnej części
mięci Q do fizycznych wyjść, CPU
uaktualniania stan wyjść wartościami
wymuszonymi.
nych do pamięci I, CPU stosuje wartości wymuszone.
wykonywania programu
użytkownika (cyklicznych OB), CPU
stosuje wartości wymuszone jeśli
program użytkownika uzyskuje dostęp do fizycznych wejść.
żądań komunikacyjnych
i autodiagnostyka nie są zakłócone.
cyklu programu nie jest zakłócona.
259
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
11.7.
Przechwytywanie wartości online bloków DB do skasowania wartości początkowych
Użytkownik może przechwycić bieżące wartości, które są monitorowane w połączonym CPU i zdefiniować je jako wartości początkowe dla globalnego DB.
● CPU musi być podłączone online.
● CPU musi być w trybie RUN
● Użytkownik musi posiadać już otwarte DB w programie.
Użyj przycisku Show a snapshot of the monitored values (pokaż podgląd
monitorowanych wartości), aby zachować bieżące wartości określonych
zmiennych w DB. Dzięki temu będzie można kopiować te wartości z kolumny DB Start value.
1. W edytorze DB należy nacisnąć przycisk Monitor all tags. Kolumna Monitor
value wyświetla bieżące wartości danych.
2. Kliknięcie przycisku Show a snapshot of the monitored values powoduje wyświetlenie bieżących wartości w kolumnie Snapshot.
3. Po kliknięciu przycisku Monitor all następuje zatrzymanie monitorowania danych w CPU.
4. Należy skopiować wartości z kolumny Snapshot.
− Należy wybrać wartość do skopiowania.
− Kliknięcie PPM na wybrana wartość spowoduje wyświetlenie menu kontekstowego.
− Należy wybrać komendę Copy.
5. Należy wkleić skopiowane dane do odpowiedniej komórki kolumny Start value
(kliknięcie PPM i wybranie z menu kontekstowego komendy Paste).
6. Należy zapisać projekt, aby skopiowane wartości zostały skonfigurowane jako
wartości startowe dla DB.
7. Należy skompilować i ściągnąć blok DB do CPU. DB będzie używało nowych
wartości startowych po ponownym przejściu CPU w tryb RUN.
Uwaga
Wartości pokazane w kolumnie Monitor value są zawsze skopiowane z CPU.
STEP 7 nie sprawdza, czy wszystkie wartości pochodzą z tego samego cyklu
programu.
260
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
11.8.
Kopiowanie elementów projektu
Użytkownik może skopiować bloki programu z połączonego CPU lub karty pamięci dołączonej do urządzenia programującego.
Należy przygotować projekt offline dla skopiowanych bloków poprzez:
1. Dodanie urządzenia CPU zgodnego z połączonym online CPU.
2. Rozszerzenie węzła CPU tak, aby folder
Program blocks był widoczny.
Aby przesłać bloki programu z CPU online do
projektu offline, należy wykonać następujące
kroki:
1. W projekcie offline kliknąć przycisk folder
Program blocks.
2. Kliknąć przycisk Go online.
3. Kliknąć przycisk Upload.
4. Potwierdzić decyzję w oknie dialogowym
Upload.
Zamiast poprzedniej procedury, można zastosować inną, według następujących kroków:
1. Należy z okna nawigatora projektu rozszerzyć węzeł Online access, aby wybrać
blok programu w połączonym CPU.
2. Należy rozwinąć węzeł sieci i kliknąć dwukrotnie w Update accessible devices.
3. Następnie należy rozwinąć węzeł CPU.
4. Należy przeciągnąć folder Program blocks
z połączonego online CPU i upuścić go
w folderze Program blocks projektu offline.
5. W oknie dialogowym Upload preview należy wybrać boks Continue, a następnie
kliknąć przycisk Upload from device.
Kiedy nastąpi zakończenie zgrywania, wszystkie bloki programu, bloki technologiczne oraz
zmienne będą wyświetlone w obszarze offline.
261
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
Uwaga
Użytkownik może skopiować bloki programu z połączonego online CPU do istniejącego programu. Folder Program-blocks projektu offline nie musi być pusty.
Istniejący program zostanie jednak usunięty i zastąpiony przez program użytkownika z CPU połączonego online.
11.9.
Porównywanie CPU w trybach offline i online
Istnieje możliwość porównania bloków kodu znajdujących się w połączonym CPU
z blokiem kodu w programie użytkownika. Jeśli bloki kodu z projektu nie pasują
do bloków kodu CPU online, wtedy edytor Compare umożliwia zsynchronizować
projekt z CPU online przez załadowanie bloków kodu z projektu do CPU, lub
przez usunięcie bloków z projektu, które nie istnieją w CPU online.
W projekcie należy wybrać CPU.
Użycie komend Compare Offline/online otwiera
edytor Compare (dostęp do tej komendy może być
uzyskany zarówno z menu Tools menu jak również
poprzez kliknięcie PPM na CPU w projekcie użytkownika).
Kliknąć w kolumnie Action
dla obiektu aby wybrać, czy
obiekt usunąć, nie podjąć akcji, lub obiekt załadować do
urządzenia.
Kliknięcie przycisku Synchronize powoduje zgranie programu z CPU.
Kliknąć prawym przyciskiem myszy
obiekt w kolumnie Compare to oraz wybrać przycisk Start detailed comparison,
aby umieścić bloki kodu obok siebie.
Szczegółowe porównanie podświetla
różnice pomiędzy blokami kodu w połączonym CPU i blokami kodu w projekcie
użytkownika.
262
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
11.10. Wyświetlanie zdarzeń diagnostycznych
CPU posiada bufor diagnostyczny, który zawiera wpisy każdego zdarzenia diagnostycznego, takiego jak przełączenie trybu pracy CPU lub wykrycie błędów zarówno w CPU jak i w dołączonych modułach. Należy być w trybie online aby mieć
dostęp do tego bufora.
Każdy wpis zawiera datę i czas wystąpienia zdarzenia, kategorię zdarzenia i jego
opis. Wpisy są wyświetlane w porządku chronologicznym, ze zdarzeniami najświeższymi na górze listy.
Jeśli CPU jest zasilane, dostępne jest do 50 ostatnich zdarzeń
w tym dzienniku. Jeśli dziennik
jest przepełniony następuje nadpisanie najstarszych zdarzeń.
Po utracie zasilania zachowywane są ostatnie zdarzenia.
11.11. Ustawianie adresu IP i czasu dnia
Użytkownik może ustawić adres IP oraz czas dnia w połączonym CPU. Po otwarciu zakładki Online & diagnostics z drzewa projektu połączonego CPU, użytkownik może wyświetlić lub zmienić adres IP. Istnieje także możliwość wyświetlenia
lub ustawienia parametrów czasu i daty dla połączonego CPU.
Uwaga
Ta operacja dostępna jest tylko dla CPU, które posiadają tylko adres MAC (nie
został im przyznany adres IP), albo zostały przywrócone do ustawień fabrycznych.
263
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
11.12. Przywracanie ustawień fabrycznych
Sterownik oS7-1200 można zresetować do ustawień fabrycznych w następujących warunkach:
● W CPU nie ma wprowadzonej żadnej karty pamięci.
● CPU ma połączenie online.
● CPU jest w trybie STOP.
Uwaga
Jeżeli CPU jest w trybie RUN i rozpoczyna się operację resetowania (przywracania ustawień), to można umieścić go w trybie STOP po akceptacji monitu o potwierdzenie.
Procedura
Aby zresetować CPU do ustawień fabrycznych, należy wykonać następujące kroki:
1. Otworzyć okno widoku CPU Online and Diagnostics (Online i diagnostyka).
2. Z folderu Functions (Funkcje) wybrać opcję Reset to factory settings (Resetowanie do ustawień fabrycznych)
3. Zaznaczyć pole wyboru Keep IP address (Zachowaj adres IP), aby zachować
adres IP, lub zaznaczyć pole wyboru Reset IP address (Resetuj adres IP), aby
usunąć adres IP.
4. Kliknąć przycisk Reset (Resetuj).
5. Zaakceptować monit o potwierdzenie, klikając przycisk OK.
Wynik
Moduł jest przełączony do trybu STOP, jeśli to konieczne, i zresetowany do ustawień fabrycznych:
● Pamięć robocza, wewnętrzna pamięć ładowania, oraz wszystkie obszary argumentów są wyczyszczone.
● Wszystkie parametry są zresetowane do wartości domyślnych.
● Bufor diagnostyczny jest wyczyszczony.
● Zegar czasu rzeczywistego jest zresetowany.
● Adres IP jest zachowany lub usunięty, w zależności od wybranych ustawień.
(Adres MAC (Media Access Control) jest stały i nigdy się nie zmienia).
264
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
11.13. Aktualizacja oprogramowania sprzętowego
Oprogramowanie sprzętowe (firmware) podłączonego CPU można zaktualizować
za pomocą programu STEP 7 w trybie online oraz narzędzi diagnostycznych.
Aby przeprowadzić aktualizację oprogramowania sprzętowego, należy wykonać
następujące kroki:
1. Otworzyć okno Online and Diagnostics (Online i diagnostyka) dla podłączonego CPU.
2. Z folderu Functions (Funkcje) wybrać opcję Update firmware (Aktualizacja firmware).
3. Kliknąć przycisk Browse (Przeglądaj) i przejść do lokalizacji, w której znajduje
się plik aktualizacji firmware. Może to być miejsce na dysku twardym, gdzie
został pobrany i umieszczony plik aktualizacji firmware dla S7-1200 (http://
support.automation.siemens.com/WW/view/en/34612486/133100) z witryny
internetowej serwisu i wsparcia technicznego (http://www.siemens.com/automation/).
4. Wybrać plik, który jest kompatybilny z modułem. W tabeli wykazane są kompatybilne moduły dla wybranego pliku.
5. Kliknąć przycisk Run update (Uruchom aktualizację). Należy postępować
zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi w oknach dialogowych, i w razie potrzeby, zmienić tryb pracy CPU.
W programie STEP 7 podczs aktualizacji firmware jest wyświetlany wskaźnik postępu. Po zakończeniu aktualizacji, pojawi się monit o ponowne uruchomienie
modułu z nowym firmware.
Uwaga
Jeśli użytkownik dokona wyboru, aby nie uruchamiać modułu z nowym firmware,
to poprzedni firmware pozostanie aktywny do czasu zresetowania modułu, na
przykład przez wyłączenie i ponowne włączenie zasilania. Nowe oprogramowanie
firmware stanie się aktywne dopiero po zresetowaniu modułu.
Aktualizację firmware można również wykonać stosując jedną z następujących
metod:
● użyć karty pamięci,
● użyć standardowej strony internetowej Module Information (Informacje o module) web serwera (strona 187).
265
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
11.14. Załadowanie adresu IP do połączonego online CPU
Aby przypisać adres IP należy przeprowadzić następujące działania:
● Skonfigurowanie dla CPU
adresu IP (strona 77).
● Zapisanie i załadowanie konfiguracji do CPU.
Adres IP i maska podsieci muszą być zgodne z adresem IP i maską podsieci
urządzenia programującego. Należy skontaktować się z administratorem sieci
w celu uzyskania adresu IP i maski podsieci dla CPU użytkownika.
Jeśli CPU jest konfigurowane po raz pierwszy,
użytkownik może użyć funkcji Online access, aby
ustawić adres IP.
Adres IP, który został ściągnięty jako część konfiguracji urządzenia nie zostanie utracony po utracie zasilania prze PLC.
Po ściągnięciu konfiguracji urządzenia wraz z adresem IP, użytkownik może zobaczyć adres IP w folderze Online access.
266
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
11.15. Użycie „nieznanego CPU” do automatycznej detekcji
Jeśli użytkownik ma do dyspozycji fizyczne CPU, które można podłączyć do urządzenia programującego, to istnieje możliwość łatwego załadowania konfiguracji
sprzętowej.
Użytkownik musi najpierw połączyć CPU z urządzeniem programującym i stworzyć nowy projekt.
W konfiguracji urządzenia (widok projektu lub widok portalu) należy dodać nowe
urządzenie, ale zaznaczając unspecified
CPU zamiast wyboru określonego urządzenia. STEP 7 utworzy obiekt nieznanego CPU.
Po stworzeniu nieznanego urządzenia użytkownik może załadować konfigurację sprzętową dla
połączonego CPU.
● W edytorze programu należy wybrać komendę
Hardware detection z menu online.
● W edytorze konfiguracji urządzenia należy wybrać opcję wykrywania konfiguracji dla połączonego urządzenia.
Po wybraniu w oknie dialogowym odpowiedniego CPU, STEP 7 załaduje konfigurację sprzętową z CPU, włączając w to wszelkie moduły (SM, SB lub CM).
267
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
Adres IP nie zostanie zgrany. Użytkownik musi go ręcznie skonfigurować w oknie
Device configuration.
11.16. Ładowanie w trybie RUN
CPU obsługuje funkcję ładowania w trybie RUN – Download in RUN mode. Funkcja ta ma umożliwić dokonywanie drobnych zmian w programie użytkownika przy
minimalnym zakłóceniu procesu sterowanego przez program. Jednak implementacja tej funkcji pozwala również na ogromne zmiany w programie, które mogą
być destrukcyjne, a nawet niebezpieczne.
OSTRZEŻENIE
Zagrożenia związane ładowaniem w trybie RUN
Podczas ładowania zmian do CPU w trybie RUN, zmiany natychmiast wpływają na działanie procesu. Zmiana programu w trybie RUN może spowodować
nieoczekiwane działanie systemu, co może spowodować śmierć lub poważne
zranienie personelu i/lub uszkodzenia mienia.
Ładowanie w trybie RUN powinno być wykonywane wyłącznie przez upoważnione osoby, które rozumieją wpływ wprowadzanych w trybie RUN zmian na
działanie systemu.
Funkcja Download in RUN mode umożliwia dokonywanie zmian w programie
oraz ładowanie ich do CPU bez konieczności przełączania do trybu STOP:
● Można dokonywać drobnych zmian w bieżącym procesie, bez konieczności
jego zatrzymywania (na przykład, zmienić wartość parametru).
● Można szybciej debugować program (na przykład, odwrócić logikę zmieniając
styki przekaźnika normalnie otwarte na normalnie zamknięte).
Użytkownik może wykonać następujące zmiany w blokach i tagach (zmiennych)
programu, i następnie załadować je w trybie RUN:
● Tworzyć, nadpisywać i usuwać funkcje (FC), bloki funkcyjne (FB) oraz tabele
tagów.
● Tworzyć, nadpisywać i usuwać bloki danych (DB) oraz bloki danych instancji
dla bloków funkcyjnych (FB). Struktury DB można dodawać i ładować w trybie
RUN. W zależności od ustawień konfiguracyjnych, CPU może przechowywać
wartości istniejących tagów bloków oraz inicjalizować nowe tagi bloków wartościami początkowymi, lub też zresetować wartości wszystkich tagów bloków
danych do wartości początkowych. W trybie RUN nie można ładować DB web
serwera (sterowania lub fragmentu).
● Nadpisywać bloki organizacyjne (OB), przy czym nie można ich tworzyć lub
usuwać.
W trybie RUN można ładować maksymalnie dziesięć bloków za jednym razem.
W przypadku konieczności ładowania więcej niż dziesięciu bloków, wymagane
jest przejście CPU do trybu STOP.
268
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
Jeśli mają być ładowane zmiany wprowadzane w rzeczywistym procesie (w odróżnieniu od symulowanego procesu, co można zrobić w trakcie debugowania
programu), jest istotne, aby przed ładowaniem przemyśleć możliwe konsekwencje jakie to wywoła, związane z bezpieczeństwem maszyn i operatorów maszyn.
Uwaga
Jeśli CPU jest w trybie RUN i wprowadzono zmiany programu, to STEP 7 zawsze
najpierw próbuje je załadować w trybie RUN. Jeśli nie jest to pożądane, należy
przełączyć CPU do trybu STOP.
Jeśli wprowadzone zmiany nie są obsługiwane przez funkcję ładowania w trybie
RUN, to STEP 7 monituje (informuje użytkownika), że CPU musi przejść do trybu
STOP.
11.16.1.Zmiana programu w trybie RUN
Aby zmienić program w trybie RUN, najpierw trzeba się upewnić, czy CPU i program spełniają wymagania, a następnie wykonać następujące czynności:
1. Aby załadować program w trybie RUN, należy wybrać jedną z następujących
metod:
– użyć polecenia Download to device z menu Online,
– użyć przycisku Download to device na pasku narzędzi,
– kliknąć prawym przyciskiem myszy pozycję Program blocks w drzewie
projektu i wybrać polecenie Download to device > Software.
269
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
Jeśli program jest poprawnie skompilowany, to STEP 7 zacznie ładować program
do CPU.
2. Gdy w STEP 7 pojawi się monit o ładowanie programu lub anulowanie operacji, to aby załadować program do CPU należy kliknąć przycisk Load (Ładuj).
11.17. Śledzenie i rejestrowanie zmiennych CPU wyzwalane
zdarzeniowo
STEP 7 zapewnia funkcje śledzenia i analizator stanów logicznych, dzięki którym
można skonfigurować zmienne PLC do ich śledzenia i rejestrowania. Następnie
można załadować śledzone i zarejestrowane dane do urządzenia programującego i użyć narzędzi STEP 7 do analizy, przetwarzania i graficznego zobrazowania
danych. Do gromadzenia śledzonych danych i zarządzania nimi wykorzystywany
jest folder Traces znajdujący się w drzewie projektu programu STEP 7.
270
11. Łatwe w użyciu narzędzia online
Na rysunku poniżej przedstawiono różne etapy funkcji trace:
① Konfiguracja funkcji trace w edytorze śledzenia STEP 7. Można skonfigurować dane do rejestrowania, czas rejestrowania, częstotliwość rejestracji oraz
warunek wywołania.
② Przesłanie danych konfiguracji funkcji trace z programu STEP 7 do PLC.
③ PLC wykonuje program, i gdy następuje spełnienie warunku wywołania rejestracji, rozpoczyna się rejestrowanie śledzonych danych.
④ Przesłanie zarejestrowanych danych z PLC do STEP 7.
⑤ Użycie narzędzi w STEP 7 do analizy danych, przedstawienia danych w formie graficznej i zapisania w pamięci.
Należy pamiętać, że funkcja trace jest dostępna od wersji V4.0 CPU S7-1200.
W systemie pomocy programu STEP 7 można znaleźć szczegółowe informacje
na temat konfiguracji funkcji trace, ładowania danych konfiguracji, gromadzenia
danych śledzenia oraz wyświetlenia danych za pomocą analizatora stanów logicznych.
271
IO-Link
12.1.
12
Przegląd technologii IO-Link
IO-Link jest zdefinowaną przez Organizację Użytkowników Sieci PROFIBUS
(PNO) innowacyjną technologią komunikacyjną dla czujników i urządzeń wykonawczych (aktuatorów). IO-Link jest międzynarodowym standardem, zgodnie
z normą IEC 61131-9. Opiera się ona na połączeniu PtP (punkt-punkt) pomiędzy
czujnikami i aktuatorami – urządzeniami podrzędnymi (Slave), a sterownikiem
– urządzeniem nadrzędnym (Master). Zatem, takie rozwiązanie komunikacji nie
reprezentuje systemu magistrali, a raczej pewne rozwinięcie tradycyjnego połączenia punkt-punkt.
Przez podłączone czujniki i urządzenia wykonawcze, oprócz cyklicznie wymienianych danych operacyjnych, są przesyłane duże ilości parametrów i danych diagnostycznych. Do transmisji danych wykorzystuje się ten sam 3-przewodowy kabel
połączeniowy, który jest używany w standardowej technice łączenia czujników.
12.2.
Elementy systemu IO-Link
System IO-Link składa się z urządzeń IO-Link (zwykle czujniki, urządzenia wykonawcze, lub ich kombinacje), standardowego 3-przewodowego kabla oraz urządzenia IO-Link Master. Urządzenie Master (nadrzędne) może być urządzeniem
o dowolnej konstrukcji i o dowolnym stopniu ochrony.
Urządzenie IO-Link Master może mieć jeden port lub więcej portów. Urządzenie
SM 1278 4xIO-Link Master ma cztery porty. Do każdego portu można podłączyć
jedno urządzenie IO-LINK lub jeden standardowy czujnik lub jedno urządzenie
wykonawcze. IO-Link jest systemem komunikacji punkt-punkt.
12.3.
Po włączeniu zasilania
Przy włączeniu zasilania, urządzenie IO-Link jest zawsze w trybie SIO (standardowy tryb I/O). Porty urządzenia Master mogą mieć różne konfiguracje. Więcej
informacji znajduje się w opisie IO-Link w podręczniku systemu S7-1200.
Jeśli port jest ustawiony w trybie SIO, to urządzenie Master traktuje ten port jak
normalne wejście cyfrowe. Jeśli port jest ustawiony w trybie IO-Link (tryb komunikacji), to urządzenie Master próbuje znaleźć podłączone urządzenie IO-Link.
Proces ten nazywany jest pobudzaniem (wake-up).
Podczas procesu pobudzania, urządzenie master wysyła określony sygnał i czeka
na odpowiedź urządzenia Slave. Początkowo urządzenie Master próbuje to robić
przy możliwie największej szybkości transmisji danych. Jeśli to się nie powiedzie,
urządzenie Master próbuje poszukiwanie przy kolejno mniejszej szybkości transmisji danych. Master próbuje przesłać sygnał do urządzenia trzy razy przy każdej
12. IO-Link
szybkości transmisji. Urządzenie Slave zawsze działa tylko przy jednej, określonej szybkości transmisji danych. Jeśli urządzenie Master otrzyma odpowiedź (to
jest, jeśli urządzenie Slave zostanie pobudzone), to wtedy obydwa urządzenia
rozpoczynają komunikację. Na początku wymieniane są parametry komunikacyjne, a następnie rozpoczyna się cykliczna wymiana danych procesowych.
Jeśli urządzenie Slave zostanie odłączone podczas pracy, to urządzenie Master
wykrywa przerwanie komunikacji, raportuje to do sterownika zgodnie ze specyfikacją Fieldbus i próbuje ponownie cyklicznie pobudzić urządzenie. Po kolejnym
udanym pobudzeniu, parametry komunikacyjne są ponownie odczytywane, w odpowiednich przypadkach potwierdzane, i następnie cykliczna wymiana danych
rozpoczyna się ponownie.
12.4.
Protokół IO-Link
W systemie IO-Link mogą być wymieniane trzy typy danych:
● cykliczne dane procesowe (dane procesowe na wejściach i wyjściach) →
dane cykliczne,
● parametry urządzeń (obiekty danych na żądanie) → dane acykliczne,
● zdarzenia → dane acykliczne.
Urządzenie IO-Link wysyła dane tylko na żądanie urządzenia IO-Link Master.
Dane procesowe są przesyłane po ramce IDLE wysłanej przez urządzenie Master, natomiast dane parametrów i zdarzeń są przysyłane na jawne żądanie urządzenia Master.
12.5.
Konfiguracja Fieldbus
Urządzenie IO-Link Master w sieci Fieldbus funkcjonuje jak zwykły węzeł Fieldbus i jest zintegrowane przez odpowiedni opis urządzenia w odpowiednim konfiguratorze sieci. Tworzone pliki opisują właściwości komunikacyjne i inne parametry IO-Link Master, np. liczbę portów. One nie wykazują, które urządzenia IO-Link
są podłączone.
Opis urządzeń IO-Link (IODD – IO-Link Device Description) umożliwia jednak
uzyskanie w pełni przejrzystej reprezentacji architektury systemu, uwzlędniając
pojedyncze urządzenia IO-Link. Z pomocą IODD i narzędzia konfiguracji IO-Link
S7-PCT, można skonfigurować które urządzenie IO-Link ma być podłączone do
którego portu urządzenia IO-Link Master.
Szczegółowe informacje na temat konfiguracji można znaleźć w systemie pomocy S7-PCT oraz w podręczniku systemu S7-1200.
12.6.
IO-Link w programie STEP 7
Urządzenie IO-Link Master programuje komunikację acykliczną z urządzeniem
IO-Link za pomocą bloku funkcyjnego (FB) wywołania IOL_CALL w programie
sterownika S7-1200 w środowisku STEP 7. Blok funkcyjny IOL_CALL wskazuje
273
12. IO-Link
używane w programie urządzenie IO-Link Master, oraz które porty urządzenia
Master są używane do wymiany danych.
Na stronie pomocy technicznej online firmy Siemens (http://support.automation.
siemens.com) znajdują się szczegółowe informacje na temat używania bloku
funkcyjnego (FB) IOL_CALL. Aby uzyskać dostęp do informacji o produktach IO-Link i ich wykorzystaniu, w polu wyszukiwania na stronie internetowej serwisu
należy wprowadzić „IO-Link”.
12.7.
SM 1278 4xIO-Link Master
Urządzenie SM 1278 4xIO-Link Master to 4-portowy moduł, który działa zarówno
jako moduł sygnałowy (rozszerzeń), jak i moduł komunikacyjny. Każdy port może
działać w trybie IO-Link, jako pojedyncze wejście cyfrowe 24 VDC lub wyjście
cyfrowe 24 VDC. Można podłączyć do czterech urządzeń IO-Link (połączenie
3-przewodowe) lub do czterech standardowych urządzeń wykonawczych (aktuatorów) lub standardowych enkoderów.
274
12. IO-Link
Schemat blokowy SM 1278 4xIO-Link Master
275
12. IO-Link
Przykłady połączeń
Na rysunku poniżej przedstawiono konfiguracje dla trybu pracy IO-Link (3-przewodową i 5-przewodową), gdzie n = numer portu:
Na rysunku poniżej przedstawiono konfiguracje trybu pracy DI (2-przewodowej
i 3-przewodowej), gdzie n = numer portu:
Na rysunku poniżej przedstawiono konfiguracje trybu pracy DQ (2-przewodowej
i 3-przewodowej), gdzie n = liczba portów:
Dodatkowe informacje na temat używania i konfigurowania SM 1278
4xIO-Link Master
Szczegółowe informacje na temat urządzenia SM 1278 4xIO-Link Master, w tym
obejmujące schematy, połączenia, parametryzację i alarmy diagnostyczne, znajdują się w podręczniku systemu S7-1200.
276
Dane techniczne
A.1.
A
Dane techniczne ogólne
Zgodność z normami
Struktura systemu automatyki S7-1200 jest zgodna z podanymi niżej normami
i procedurami testowymi. Kryteria testowania systemu automatyki S7-1200 są oparte o te normy i procedury testowe.
Należy pamiętać, że nie wszystkie modele S7-1200 mogą być certyfikowane według tych norm, i że status certyfikacji może ulec zmianie bez powiadomienia. To
użytkownik jest odpowiedzialny za ustalenie mającej zastosowanie certyfikacji, na
podstawie etykiet (tabliczek znamionowych) umieszczonych na produkcie. Jeśli
potrzebne są dodatkowe informacje dotyczące aktualnych wykazów zatwierdzeń
według numeru części, należy skontaktować się z lokalnym przedstawicielem firmy Siemens.
Zatwierdzenie CE
System automatyki S7-1200 spełnia wymagania oraz zapewnia stopień bezpieczeństwa zgodnie z wymienionymi niżej dyrektywami EC (Wspólnoty Europejskiej), a także jest zgodny ze zharmonizowanymi normami europejskimi (EN)
dotyczącymi sterowników programowalnych, wymienionymi w Official Journals of
the European Community.
● EC Directive 2006/95/EC (dyrektywa niskonapięciowa) „Electrical Equipment
Designed for Use within Certain Voltage Limits”
– EN 61131-2:2007 Sterowniki programowalne – wymagania i testy sprzętu.
● EC Directive 2004/108/EC (dyrektywa EMC) „Electromagnetic Compatibility”
– Norma emisyjności EN 61000-6-4:2007: Środowisko przemysłowe.
– Norma odporności EN 61000-6-2:2005: Środowisko przemysłowe.
● EC Directive 94/9/EC (ATEX) „Equipment and Protective Systems Intended for
Use in Potentially Explosive Atmosphere” – EN 60079-15:2005: Typ ochrony
„n”. Deklaracja zgodności CE jest przechowywana i udostępniana właściwym
władzom w:
Siemens AG
IA AS RD ST PLC Amberg
Werner-von-Siemens-Str. 50
D92224 Amberg
Germany
A. Dane techniczne
Zatwierdzenie cULus
System automatyki S7-1200 jest zgodny z normami:
● Underwriters Laboratories Inc.: UL 508 Listed (przemysłowe urządzenia sterujące).
● Canadian Standards Association: CSA C22,2 Number 142 (sprzęt sterowania
procesami).
Uwaga
Seria SIMATIC S7-1200 spełnia normę CSA. Logo cULus oznacza, że S7-1200 był przebadany i jest certyfikowany przez Underwriters Laboratories
(UL) na zgodność z normami UL 508 i CSA 22,2 No. 142.
Zatwierdzenie FM
Factory Mutual Research (FM):
Approval Standard Class Number 3600 i 3611.
Zatwierdzony do zastosowania zgodnie z:
Class I, Division 2, Gas Group A, B, C, D, Temperature Class T3C Ta = 60°C.
Class I, Zone 2, IIC, Temperature Class T3 Ta = 60°C.
Canadian Class I, Zone 2 Installation per CEC 18-150
WAŻNY WYJĄTEK: Liczbę wejść i wyjść, które mogą być włączone w tym samym czasie, można znaleźć w danych technicznych. Dla niektórych modeli ustalono Ta = 60°C.
Ostrzeżenie
Wymiana elementów może naruszyć zgodność z Class I, Division 2 oraz
Zone 2.
Naprawy urządzeń powinny być wykonywane wyłącznie przez autoryzowane
Centrum Serwisowe firmy Siemens.
Zatwierdzenie ATEX
Zatwierdzenie ATEX dotyczy tylko modeli DC. Zatwierdzenie ATEX nie dotyczy
modeli AC i z przekaźnikiem.
278
A. Dane techniczne
EN 60079-0:2009: Środowisko wybuchowe – wymagania ogólne,
EN 60079-15:2010: Aparatura elektryczna do pracy w środowisku narażonym na
zagrożenie wybuchem.
Typ zabezpieczenia „nA”
II 3 G Ex nA IIC T4 lub T3 Gc
Moduły muszą być instalowane w odpowiednich obudowach o stopniu zabezpieczenia co najmniej IP54 zgodnie z normą EN 60529, lub w lokalizacji zapewniającej
równoważny stopień zabezpieczenia.
Dołączane kable i przewody powinny być dostosowane do rzeczywistej temperatury mierzonej w warunkach znamionowych.
W instalacji musi być zapewnione ograniczenie krótkotrwałych wahań napięcia do
mniej niż 119 V. Patrz w tej części „Odporność na przepięcia”.
WAŻNY WYJĄTEK: Liczbę wejść i wyjść, które mogą być włączone w tym samym czasie, można znaleźć w danych technicznych. Dla niektórych modeli ustalono Ta = 60°C.
Zatwierdzenie C-Tick
System automatyki S7-1200 spełnia wymagania norm AS/NZS 2064 (Class A).
Certyfikacja koreańska
System automatyki S7-1200 spełnia wymagania certyfikacji koreańskiej KC (Korean Certification). Został on sklasyfikowany jako sprzęt klasy A (Class A Equipment) przeznaczony do zastosowań przemysłowych, i nieprzewidziany do użytku osobistego.
Certyfikaty morskie
Urządzenia z rodziny S7-1200 są regularnie poddawane zatwierdzeniom przez
różne instytucje specjalne, właściwe dla specyficznych rynków i aplikacji. W celu
uzyskania dodatkowych informacji dotyczących dokładnej listy uzyskanych ostatnio zatwierdzeń sporządzonej według numerów części, należy skontaktować się
z lokalnym przedstawicielem firmy Siemens.
Urzędy klasyfikacyjne:
● ABS (American Bureau of Shipping)
● BV (Bureau Veritas)
● DNV (Det Norske Veritas)
279
A. Dane techniczne
● GL (Germanischer Lloyd)
● LRS (Lloyds Register of Shipping)
● Class NK (Nippon Kaiji Kyokai)
● Korean Register of Shipping
Środowiska przemysłowe
System automatyki S7-1200 jest zaprojektowany do zastosowania w środowiskach przemysłowych.
Tabela A.1. Środowiska przemysłowe
Zakres zastosowania
Przemysłowe
Wymagania dotyczące
emisyjności zakłóceń
EN 61000-6-4:2007
Wymagania dotyczące
odporności na zakłócenia
EN 61000-6-2:2005
Kompatybilność elektromagnetyczna
Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) jest zdolnością urządzenia elektrycznego do zgodnej z założeniami pracy w środowisku elektromagnetycznym, bez
emitowania takich poziomów zakłóceń elektromagnetycznych (EMI), które mogłyby zaburzyć pracę innych, pobliskich urządzeń elektromagnetycznych.
Tabela A.2. Odporność wg EN 61000-6-2
Kompatybilność elektromagnetyczna – odporność wg EN 61000-6-2
EN 61000-4-2
8 kV wyładowanie przez powietrze do wszystkich
powierzchni.
Wyładowanie elektrostatyczne
6 kV wyładowanie kontaktowe do odsłoniętych
powierzchni przewodzących.
EN 61000-4-3
Od 80 do 100 MHz, 10 V/m, 80% AM przy 1 kHz.
Promieniowane pole
Od 1,4 do 2,0 GHz, 3 V/m, 80% AM przy 1 kHz.
elektromagnetyczne
Od 2,0 do 2,7 GHz, 1 V/m, 80% AM przy 1 kHz.
EN 61000-4-4
2 kV, 5 kHz z obwodem sprzęgającym do zasilania AC
i DC systemu.
Szybkie impulsy przejściowe
2 kV, 5 kHz z zaciskami sprzęgającymi do I/O.
EN 6100-4-5
Systemy AC – 2 kV w trybie współbieżnym, 1 kV
w trybie różnicowym.
Odporność na przepięcia
Systemy DC – 2 kV w trybie współbieżnym, 1 kV
w trybie różnicowym.
Dla systemów DC, patrz poniżej „Odporność na
przepięcia”
EN 61000-4-6
Od 150 kHz do 80 MHz, 10 V RMS, 80% AM przy 1 kHz
Zakłócenia przewodzone
EN 61000-4-11
Systemy AC
Spadki napięć
0% dla 1 cyklu, 40% dla 12 cykli i 70% dla 30 cykli przy
60 Hz.
280
A. Dane techniczne
Odporność na przepięcia
Instalacje elektryczne narażone na przepięcia od sprzężeń powstających w wyniku uderzenia piorunem muszą mieć zewnętrzne zabezpieczenie. Specyfikacja
do oceny ochrony przed przepięciami powstającymi w wyniku wyładowań atmosferycznych znajduje się w normie EN 61000-4-5, z pewnymi ograniczeniami
eksploatacyjnymi określonymi w normie EN 61000-6-2. Jednostki CPU S7-1200
i moduły sygnałowe DC wymagają zewnętrznego zabezpieczenia w celu zapewnienia bezpiecznej pracy, gdy wystąpią napięcia udarowe określone w tej
normie.
Poniżej wykazane są niektóre urządzenia spełniające wymagania ochrony przed
przepięciami. Urządzenia te zapewniają ochronę tylko wtedy, gdy są zainstalowane poprawnie i zgodnie z zaleceniami producenta. Urządzenia produkowane
przez innych producentów o tych samych lub lepszych parametrach mogą być
również wykorzystywane:
● Napięcie zasilające, 24 VDC: DEHN, Inc., Typ BVT AD 24, Numer katalogowy
918 402
● Wejścia cyfrowe, 24 VDC: DEHN, Inc., Typ DCO RK E 24, Numer katalogowy
919 988
● Wyjścia cyfrowe, 24 VDC: DEHN, Inc., Typ DCO RK E 24, Numer katalogowy
919 988
● Wejścia analogowe: DEHN, Inc., Typ BXT ML4 BD12, Numer katalogowy 920
342
● Wyjścia analogowe: DEHN, Inc., Typ DCO RK E 12, Numer katalogowy 919
987
● Ethernet: DEHN, Inc., Typ DPA M CAT6 RJ45S 48, Numer katalogowy 929
100
● RS-232: DEHN, Inc., Typ DCO RK E 12, Numer katalogowy 919 987
● RS-485: DEHN, Inc., Typ BXT ML2 BE HFS 5, Numer katalogowy 920 270
● Wyjścia przekaźnikowe: nie wymagane
281
A. Dane techniczne
Tabela A.3. Emisyjność przewodzona i promieniowana wg EN 61000-6-4
Kompatybilność elektromagnetyczna – emisyjność przewodzona i promieniowana
wg EN 61000-6-4
Emisyjność
Od 0,15 MHz do 0,5 MHz <79 dB (μV) quasi-pik; <66 dB (μV) średnio
przewodzona
Od 0,5 MHz do 5 MHz
<73 dB (μV) quasi-pik; <60 dB (μV) średnio
EN 55011, Class Od 5 MHz do 30 MHz
<73 dB (μV) quasi-pik; <60 dB (μV) średnio
A, Group 11
Emisyjność
Od 30 MHz do 230 MHz
<40dB (μV/m) quasi-pik; pomiar
promieniowana
w odległości 10 m
EN 55011, Class Od 230 MHz do 1 GHz
<47dB (μV/m) quasi-pik; pomiar
A, Group 1
w odległości 10 m
Warunki środowiskowe
Tabela A.4. Transport i magazynowanie
Warunki środowiskowe – transport i magazynowanie
EN60068-2-2, Test Bb, sucho i gorąco
Od -40°C do +70°C
EN60068-2-1, Test Ab, zimno
EN60068-2-30, Test Db, wilgotno i gorąco
Od 25°C do 55°C, wilgotność 95%
EN60068-2-14, Test Na, szok temperaturowy Od –40°C do +70°C czas przebywania
3 godziny, 2 cykle
EN 60068-2-32, swobodny upadek
0,3 m, 5 razy, produkt zapakowany
Ciśnienie atmosferyczne
Od 1080 do 660 hPa (odpowiadające
wysokości od 1000 do 3500 m)
Tabela A.5. Warunki pracy
Warunki środowiskowe – praca
Zakres temperatury otoczenia (wlot powietrza Od –20°C do 60°C montaż poziomy
25 mm poniżej urządzenia)
Od –20°C do 50°C montaż pionowy
wilgotność bez kondensacji 95%
o ile nie określono inaczej
Ciśnienie atmosferyczne
Od 1080 do 795 hPa (odpowiadające
wysokości od 1000 do 2000 m)
Stężenie zanieczyszczeń
S02: <0,5 ppm; H2S: <0,1 ppm; RH<60%
bez kondensacji
EN60068-2-14, Test Nb, zmiana temperatury Od 5°C do 55°C, 3°C/minutę
EN60068-2-27 udar mechaniczny
15 G, impuls 11 ms, 6 udarów w każdym
z 3 kierunków
EN60068-2-6 wibracje sinusoidalne
Montaż na szynie DIN: 3,5 mm od 5 do
9 Hz; 1 G od 9 – 150 Hz
Montaż na panelu: 7,00 mm od 5 do 9 Hz;
2 G od 9 do 150 Hz 10 odchyleń w każdej
osi, 1 oktawa/minutę
282
A. Dane techniczne
Tabela A.6. Test izolacji wysokim napięciem
Test izolacji wysokim napięciem
520 VAC (test typu granic izolacji optycznej)
Obwody o napięciu znamionowym
24 VDC/5 VDC
1500 VAC
Obwody 115 VAC / 230 VAC do uziemienia 1500 VAC
Obwody 115 VAC / 230 VAC do obwodów
1500 VAC (3000 VAC/4242 VDC test typu)
115 VAC/230 VAC
1500 VAC (tylko test typu)
Obwody 115 VAC/230 VAC do obwodów
24 VDC/5 VDC
Port Ethernet do obwodów 24 VDC/5 VDC
i uziemienia1
1
Izolacja portu Ethernet ma na celu ograniczenie zagrożeń począwszy od krótkich awarii
sieciowych do niebezpiecznych napięć. Ona nie jest zgodna z wymaganiami bezpieczeństwa stawianymi standardowej izolacji linii napięcia zmiennego AC.
Klasa zabezpieczenia
● Protection Class II zgodnie z EN 61131-2 (Przewód zabezpieczający nie musi
być podłączony).
Stopień zabezpieczenia
● Zabezpieczenie mechaniczne IP20, EN 60529.
● Zabezpieczenie przeciwko dotknięciu palcami wysokiego napięcia, zgodnie
z testami standardową sondą. Wymagane jest zabezpieczenie zewnętrzne
w przypadku kurzu, brudu, wody i ciał obcych o średnicy < 12,5 mm.
Napięcia znamionowe
Tab. A7. Napięcia znamionowe
Napięcie znamionowe
24 VDC
120/230 VAC
Tolerancja
Od 20,4 VDC do 28,8 VDC
Od 22,0 VDC do 28,8 VDC dla temeratury
z przedziału –20°C...0°C
Od 85 VAC do 264 VAC, od 47 do 63 Hz
Uwaga
Kiedy przełącznik mechaniczny załącza zasilanie CPU S7-1200 lub dowolnego cyfrowego modułu sygnałowego, wtedy przez okres około 50 mikrosekund
na ich wyjściach cyfrowych ustawia się stan „1”. Użytkownik musi to uwzględnić, zwłaszcza gdy używa urządzeń reagujących na impulsy o krótkim czasie
trwania.
Zabezpieczenie przed odwróceniem polaryzacji
Obwody zabezpieczenia przed odwróceniem polaryzacji występują na każdej parze zacisków napięcia zasilania +24 VDC, lub napięcia zasilania dla jednostek
CPU, modułów sygnałowych (SM), oraz płytek sygnałowych (SB). Nadal jednak
283
A. Dane techniczne
możliwe jest uszkodzenie systemu przez podłączenie różnych par zacisków z odwróceniem polaryzacji.
Niektóre fragmenty systemu S7-1200 zasilane napięciem 24 VDC są ze sobą połączone poprzez wspólne łączenie wielu wyprowadzeń M. Na przykład, następujące układy są ze sobą połączone, gdy w karcie katalogowej są oznaczone jako
„nieizolowane”: zasilacz wewnętrzny CPU 24 VDC, zasilacz czujników CPU, wejście zasilające uzwojenie przekaźnika SM, oraz zasilacz nieizolowanych wejść
analogowych. Wszystkie nieizolowane zaciski M muszą być połączone do tego
samego zewnętrznego potencjału odniesienia.
OSTRZEŻENIE
Połączenie nieizolowanych wyprowadzeń M do różnych potencjałów odniesienia spowoduje nieplanowany przepływ prądów mogący doprowadzić do uszkodzenia lub nieprzewidywalnego zachowania PLC i podłączonych do niego urządzeń.
Nie zastosowanie się do podanych tu zaleceń może spowodować uszkodzenia
i nieprzewidywalne działanie, które grozi śmiercią lub poważnym zranieniem
personelu i/lub zniszczeniem mienia.
Koniecznie należy się upewnić, że nieizolowane zaciski M systemu S7-1200
są podłączone do tego samego potencjału odniesienia.
Wyjścia stałoprądowe (DC)
Obwód zabezpieczenia przeciwzwarciowego nie występuje na wyjściach stałoprądowych (DC) jednostek CPU, modułów sygnałowych (SM) i płytek sygnalizacyjnych (SB).
Żywotność przekaźników elektrycznych
Typowe dane eksploatacyjne dla przekaźników, któłre zostały oszacowane na
podstawie przykładowych testów, są przedstawione na rysunku poniżej. Rzeczywiste parametry mogą się zmieniać w zależności od konkretnej aplikacji. Zewnętrzny układ zabezpieczający, dostosowany do obciążenia wydłuża czas życia
styków. Styki normalnie zwarte (NC) mają typową żywotność równą około jednej
trzeciej żywotności styków normalnie rozwartych (NO) w warunkach obciążenia
indukcyjnego i lampowego.
Zewnętrzny obwód ochronny zwiększa żywotność styków.
284
A. Dane techniczne
Tabela A.8. Typowe dane eksploatacyjne
Dane do wyboru urządzenia wykonawczego
Ciągły prąd termiczny
2 A maks.
Możliwości przełączania oraz żywotność styków
Liczba cykli
Napięcie
Prąd
przełączania (typowo)
24 VDC
2,0 A
0,1 million
24 VDC
1,0 A
0,2 million
24 VDC
0,5 A
1,0 million
48 VAC
1,5 A
1,5 million
60 VAC
1,5 A
1,5 million
Dla obciążenia rezystancyjnego
120 VAC
2,0 A
1,0 million
120 VAC
1,0 A
1,5 million
120 VAC
0,5 A
2,0 million
230 VAC
2,0 A
1,0 million
230 VAC
1,0 A
1,5 million
230 VAC
0,5 A
12,0 million
Liczba cykli
Napięcie
Prąd
przełączania (typowo)
24 VDC
2,0 A
0,05 million
24 VDC
1,0 A
0,1 million
24 VDC
0,5 A
0,5 million
24 VAC
1,5 A
1,0 million
48
VAC
1,5
A
1,0 million
Dla obciążenia indukcyjnego
(zgodnie z IEC 947-5-1 DC13/AC15)
60 VAC
1,5 A
1,0 million
120 VAC
2,0 A
0,7 million
120 VAC
1,0 A
1,0 million
120 VAC
0,5 A
1,5 million
230 VAC
2,0 A
0,7 million
230 VAC
1,0 A
1,0 million
230 VAC
0,5 A
1,5 million
Aktywacja wejścia cyfrowego
Możliwe
Częstotliwość przełączania
Mechaniczna
Maks. 10 Hz
Przy obciążeniu rezystancyjnym
Maks. 1 Hz
Przy obciążeniu indukcyjnym
Maks. 0,5 Hz
(zgodnie z IEC 947-5-1 DC13 /AC15)
Przy obciążeniu lampowym
Maks. 1 Hz
285
A. Dane techniczne
A.2.
Specyfikacja CPU
Pełna lista modułów dostępnych dla S7-1200 znajduje się w podręczniku systemu
S7-1200 lub na internetowej stronie wsparcia klienta (http://www.siemens.com/
automation/).
Tabela A.9. Ogólna specyfikacja
Ogólna specyfikacja
CPU 1211C
● 6ES7 211● AC/DC/
1BE40Przek
0XB0
Numer
● 6ES7
● DC/DC/
zamó211-1HE40Przek
wiowy
0XB0
● 6ES7
● DC/DC/DC
211-1AE400XB0
Wymiary W × H × D 90 × 100 × 75
(mm)
Masa ● AC/DC/
● 420
Przekaźnik
gramów
● DC/DC/
● 380
Przekaźnik
gramów
● DC/DC/DC ● 370
gramów
Pobór ● AC/DC/
● 10 W
mocy
Przekaźnik ● 8 W
● DC/DC/
● 8 W
Przekaźnik
● DC/DC/DC
Wydajność prądowa
750 mA maks.
(5 VDC) magistrala
CM lub SM
Wydajność prądowa
300 mA maks.
(24 VDC) zasilanie
czujników
Pobór prądu przez
4 mA/
wejścia cyfrowe (24
wykorzystane
VDC)
wejście
286
CPU 1212C
CPU 1214C
● 6ES7 212- ● 6ES7 2141BE401BG400XB0
0XB0
● 6ES7
● 6ES7
212-1HE40214-1HG400XB0
0XB0
● 6ES7
● 6ES7
212-1AE40214-1AG400XB0
0XB0
90 × 100 × 75
110 × 100
× 75
● 475
● 425
gramów
gramów
● 435
● 385
gramów
gramów
● 415
● 370
gramów
gramów
● 14 W
● 11 W
● 12 W
● 9 W
● 9 W
● 12 W
CPU 1215C
● 6ES7 2151BG400XB0
● 6ES7
215-1HG400XB0
● 6ES7
215-1AG400XB0
130 × 100
× 70
● 530
gramów
● 585
gramów
● 520
gramów
● 14 W
● 12 W
● 12 W
1000 mA
maks.
1600 mA
maks.
1600 mA
maks.
CPU 1217C
–
–
● 6ES7
217-1AG400XB0
150 × 100
× 75
● –
● –
● 530
gramów
● –
● –
● 12 W
1600 mA
maks.
300 mA maks. 400 mA maks. 400 mA maks. 400 mA maks.
4 mA/
wykorzystane
wejście
4 mA/
wykorzystane
wejście
4 mA/
wykorzystane
wejście
4 mA/wykorzystane
wejście
A. Dane techniczne
Tabela A.10. Charakterystyka CPU
Charakterystyka
CPU
Pamięć użytkownika
● Pamięć robocza
● Pamięć
ładowania
● Pamięć trwała
Wbudowane
cyfrowe I/O (strona
298).
Wbudowane
analogowe I/O
(strona 306).
Rozmiar obrazu
procesu:
● Wejść
● Wyjść
CPU 1211C
CPU 1212C
CPU 1214C
CPU 1215C
CPU 1217C
● 30 kB
● 1 MB
● 10 kB
● 50 kB
● 1 MB
● 10 kB
● 75 kB
● 4 MB
● 10 kB
● 100 kB
● 4 MB
● 10 kB
● 125 kB
● 4 MB
● 10 kB
6 wejść
4 wyjścia
8 wejść
6 wyjść
14 wejść
10 wyjść
14 wejść
10 wyjść
14 wejść
10 wyjść
2 wejścia
2 wejścia
2 wejścia
2 wejścia
2 wejścia
2 wyjścia
● 1024 B
● 1024 B
● 1024 B
● 1024 B
● 1024 B
● 1024 B
● 1024 B
● 1024 B
● 1024 B
● 1024 B
Pamięć bitowa (M)
4096 B
4096 B
8192 B
8192 B
8192 B
Pamięć tymczasowa (lokalna)
● 16 kB dla uruchomienia i cyklu programowego (w tym związanych FB i FC)
● 6 kB dla każdego innego poziomu priorytetu przerwania (w tym FB i FC)
Rozszerzające
moduły sygnałowe
brak
2 SM maks.
8 SM maks.
8 SM maks.
8 SM maks.
(SM)
Rozszerzające SB,
1 maks.
1 maks.
1 maks.
1 maks.
1 maks.
CB, lub BB
Rozszerzające
moduły
3 maks.
3 maks.
3 maks.
3 maks.
3 maks.
komunikacyjne (CM)
Łącznie
Do 6 konfigurowanych do użycia dowolnego wejścia wbudowanego lub SB
Ib.2 do Ib.5
1 MHz
–
–
–
–
(różnicowe)
Szybkie
100/1
liczniki
Ia.0 do Ia.5
Ia.0 do Ia.5
Ia.0 do Ia.5
Ia.0 do Ia.5
Ia.0 do Ia.5
80 kHz
30/1
20 kHz
Łącznie
Wyjścia
impul-
–
100 kHz
30 kHz
Wejścia rejestrujące
impulsy
Przerwania od
opóźnienia
Przerwania
cykliczne
Przerwania od
zboczy
Z opcjonalną SB
Ia.6 do Ib.5
Ia.6 do Ib.5
Ia.6 do Ib.1
Do 4 konfigurowanych do użycia dowolnego wejścia wbudowanego lub SB
1 MHz
sowe 2
Ia.6 do Ia.7
–
Qa.0 do Qa.3
–
–
Qa.0 do Qa.3
Qa.4 do Qa.5
–
Qa.0do Qa.3
Qa.4 do Qb.1
–
Qa.0 do Qa.3
(różnicowe)
Qa.0 do Qa.3
Qa.4 do Qb.1
Qa.4 do Qb.1
–
6
8
14
14
14
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
6 dla zboczy
narastających
i 6 dla zboczy
opadających
10 dla zboczy
narastających
i 10 dla zboczy
opadających
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
8 dla zboczy
narastających
i 8 dla zboczy
opadających
12 dla zboczy
narastających
i 12 dla zboczy
opadających
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
12 dla zboczy
narastających
i 12 dla zboczy
opadających
16 dla zboczy
narastających
i 16 dla zboczy
opadających
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
12 dla zboczy
narastających
i 12 dla zboczy
opadających
16 dla zboczy
narastających
i 16 dla zboczy
opadających
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
4 łącznie
z rozdzielczością 1 ms
12 dla zboczy
narastających
i 12 dla zboczy
opadających
16 dla zboczy
narastających
i 16 dla zboczy
opadających
287
A. Dane techniczne
Charakterystyka
CPU
Zegar czasu
rzeczywistego
● Dokładność
● Czas
podtrzymywania
(bezobsługowy
Superkondensator)
Szybkość
wykonywania
● operacji
boolowskich
● operacji Move
Word
● operacji Real
Math
CPU 1211C
● +/– 60 sekund/
miesiąc
● 20 dni typ./12
dni min. przy
40°C
CPU 1212C
CPU 1214C
CPU 1215C
● +/– 60
● +/– 60
● +/– 60
sekund/
sekund/
sekund/
miesiąc
miesiąc
miesiąc
● 20 dni typ./12 ● 20 dni typ./12 ● 20 dni typ./12
dni min. przy
dni min. przy
dni min. przy
40°C
40°C
40°C
● 0,08 μs/
instrukcję
● 0,08 μs/
instrukcję
● 1,7 μs/
● 1,7 μs/instrukcję
instrukcję
● 2,3 μs/
● 2,3 μs/instrukcję
instrukcję
● 0,08 μs/
instrukcję
● 1,7 μs/
instrukcję
● 2,3 μs/
instrukcję
● 0,08 μs/
instrukcję
● 1,7 μs/
instrukcję
● 2,3 μs/
instrukcję
CPU 1217C
● +/– 60 sekund/
miesiąc
● 20 dni typ./12
dni min. przy
40°C
● 0,08 μs/
instrukcję
● 1,7 μs/
instrukcję
● 2,3 μs/
instrukcję
1
Gdy HSC jest skonfigurowany w trybie kwadraturowym A/B, to ma zastosowanie szybkość mniejsza.
2
Dla CPU z wyjściami przekaźnikowymi użytkownik musi zainstalować cyfrową płytkę sygnałową (SB),
aby móc używać wyjść impulsowych.
Tabela A.11. Komunikacja
Dane techniczne
Komunikacja
● Szybkość przesyłu
danych
● Izolacja (sygnału
zewnętrznego od
logiki PLC)
● Typ kabla
Urządzenia
1 port Ethernet
● 10/100 Mb/s
● izolacja transformatorowa, 1500 VDC
● CAT5e ekranowany
CPU 1215C,
CPU 1217C
2 porty Ethernet
● 10/100 Mb/s
● Izolacja
transformatorowa,
1500 VDC
● CAT5e ekranowany
● 4 HMI
● 1 PG
8 (aktywne lub pasywne)
● 4 HMI
● 1 PG
8 (aktywne lub pasywne)
CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C
Połączenia Ethernet 2
Połączenia
● 8 (klient)
S7 CPU-CPU
● 3 (serwer)
(GET/PUT)
1
● 8 (klient)
● 3 (serwer)
Otwieranie połączenia komunikacyjnego użytkownika (aktywne lub pasywne): TSEND_C, TRCV_C,
TCON, TDISCON, TSEND oraz TRCV
288
A. Dane techniczne
Tabela A.12. Schemat podłączenia CPU1214C AC/DC/Przekaźnik
CPU 1214C AC/DC/ Przekaźnik
① Wyjście zasilacza czujników 24 VDC. Dla dodatkowej ochrony przed zakłóceniami
należy podłączyć styk „M” do uziemienia szyny, nawet jeśli czujnik nie jest zasilany.
② Dla wejść typu sink należy połączyć „–” z „M” (pokazane).Dla wejść typu source należy
podłączyć „+” do „M”.
Uwaga 1: Zaciski listwy zaciskowej X11 muszą być złocone. Numer zamówieniowy jest podany w Dodatku C podręcznika systemu S7-1200.
Uwaga 2: Zacisk L1 lub N (L2) może być podłączony do źródła napięcia do
240 VAC. Zacisk N może funkcjonować jak L2 i nie musi być uziemiony. Dla zacisków L1 i N (L2) nie jest wymagana polaryzacja.
289
A. Dane techniczne
Tabela A.13. Schemat podłączenia CPU1214C DC/DC/DC
CPU 1214C DC/DC/DC
① Wyjście zasilacza czujników 24 VDC. Dla dodatkowej ochrony przed zakłóceniami
należy podłączyć styk „M” do uziemienia szyny, nawet jeśli wbudowany zasilacz nie
jest używany.
② Dla wejść typu sink należy połączyć „–” z „M” (pokazane).Dla wejść typu source należy
podłączyć „+” do „M”.
Uwaga 1: Zaciski listwy zaciskowej X11 muszą być złocone. Numer zamówieniowy jest podany w Dodatku C podręcznika systemu S7-1200.
A.3.
Moduły cyfrowych I/O
Pełna lista modułów dostępnych dla S7-1200 znajduje się w podręczniku systemu
S7-1200 lub na internetowej stronie wsparcia klienta (http://www.siemens.com/
automation/).
A.3.1. Płytki sygnałowe SB 1221, SB 1222, oraz SB 1223 – cyfrowe
wejścia/wyjścia (DI, DQ, oraz DI/DQ)
Tabela A.14. Moduły SB 1221 – cyfrowe wejścia (DI) i SB 1222 – cyfrowe wyjścia (DQ)
Ogólne
Nr zamówieniowy
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
Pobór mocy
290
SB 1221 4 DI (200 kHz)
● 24 VDC: 6ES7 221-3BD30-0XB0
● 5 VDC: 6ES7 221-3AD30-0XB0
38 × 62 × 21 (mm)
35 gramów
● 24 VDC: 1,5 W
● 5 VDC: 1,0 W
SB 1222 4 DQ (200 kHz)
● 24 VDC: 6ES7 222-1BD30-0XB0
● 5 VDC: 6ES7 222-1AD30-0XB0
38 × 62 × 21 (mm)
35 gramów
0,5 W
A. Dane techniczne
Ogólne
SB 1221 4 DI (200 kHz)
magistrala SM 40 mA
Pobór
prądu
24 VDC
Wejścia/wyjścia
● 24 VDC: 7 mA/wykorzystane
wejście + 20 mA
● 5 VDC: 15 mA/wykorzystane
wejście + 15 mA
4 wejścia (typ: source)
SB 1222 4 DQ (200 kHz)
35 mA
15 mA
4 wyjścia (półprzewodnik
– MOSFET)
Tabela A.15. Moduł wejść/wyjść cyfrowych (DI/DQ) SM 1223
Ogólne
SB 1223 DI/DQ (200 kHz)
● 24 VDC: 6ES7 223-3BD30-0XB0
Nr zamówieniowy
● 5 VDC: 6ES7 223-3AD30-0XB0
Wymiary W × H × D (mm) 38 × 62 × 21 (mm)
Masa
35 gramów
● 24 VDC: 1,0 W
Pobór mocy
● 5 VDC: 0,5 W
magistrala SM 40 mA
24 VDC
● 24 VDC: 7 mA/wykorzystane
Pobór
wejście + 20 mA
prądu
● 5 VDC: 15 mA/wykorzystane
wejście + 15 mA
2 wejścia (typ: source)
Wejścia/wyjścia
2 wyjścia (półprzewodnik
– MOSFET)
SB 1223 2 DI/2 DQ
24 VDC: 6ES7 223-0BD30-0XB0
38 × 62 × 21 (mm)
40 gramów
24 VDC: 1,0 W
35 mA
15 mA
2 wejścia (IEC Type 1 sink)
2 wyjścia (półprzewodnik
– MOSFET)
Uwaga
Szybkie (200 kHz) SB używa wejść typu source. Standardowa płytka SB (20 kHz)
używa wejść typu sink. Więcej informacji znajduje się w specyfikacji cyfrowych
wejść i wyjść (strona 298).
Szybkie (200 kHz) wyjścia (SB 1222 i SB 1223) mogą być typu sink lub source.
Dla wyjść source należy połączyć „Load” z „–” (pokazane). Dla wyjść sink należy
połączyć „Load” z „+”. Ponieważ obie konfiguracje pobierania prądu i dostarczania prądu są obsługiwane przez ten sam obwód, to aktywny stan obciążenia pobierającego prąd jest odwrotny do stanu obciążenia dostarczającego prąd. Wyjścia typu source wykazują logikę dodatnią (bit Q oraz LED są w stanie ON, wtedy
gdy występuje przepływ prądu), podczas gdy wyjścia typu sink wykazują logikę
ujemną (bit Q oraz LED są w stanie OFF, wtedy gdy występuje przepływ prądu).
Jeżeli moduł jest podłączony bez programu użytkownika, domyślnym napięciem
dla tego modułu jest 0 V, co oznacza, że obciążenie typu sink będzie w stanie
ON.
291
A. Dane techniczne
Tabela A.16. Schemat podłączenia cyfrowej płytki SB
Moduł wejść SB 1221
SB 1221 DI 4 (200 kHz)
Moduł wyjść SB 1222
SB 1222 DQ 4 (200 kHz)
Moduł wejść/wyjść SB 1223
SB 1223 DI 2/DQ2 (200 kHz)
① Obsługują tylko wejścia
typu source.
① Dla wyjść source należy
podłączyć Load do „–”
(na rysunku). Dla wyjść
sink należy podłączyć
Load do „+”.
① Obsługują tylko wejścia
typu source.
② Dla wyjść source należy
podłączyć Load do „–” (na
rysunku). Dla wyjść sink
należy podłączyć Load do
„+”.
Ponieważ obie konfiguracje
pobierania prądu i dostarczania prądu są obsługiwane przez ten sam obwód,
to aktywny stan obciążenia
pobierającego prąd jest
odwrotny do stanu obciążenia dostarczającego prąd.
Wyjścia typu source wykazują logikę dodatnią (bit Q
oraz LED są w stanie ON,
wtedy gdy występuje przepływ prądu), podczas gdy
wyjścia typu sink wykazują
logikę ujemną (bit Q oraz
LED są w stanie OFF, wtedy
gdy występuje przepływ
prądu). Jeżeli moduł jest
podłączony bez programu
użytkownika, domyślnym
napięciem dla tego modułu
jest 0V, co oznacza, że obciążenie typu „sink“ będzie
w stanie ON.
292
Ponieważ obie konfiguracje
pobierania prądu i dostarczania prądu są obsługiwane
przez ten sam obwód, to
aktywny stan obciążenia
pobierającego prąd jest
odwrotny do stanu obciążenia dostarczającego prąd.
Wyjścia typu source wykazują
logikę dodatnią (bit Q oraz
LED są w stanie ON, wtedy
gdy występuje przepływ prądu), podczas gdy wyjścia typu
sink wykazują logikę ujemną
(bit Q oraz LED są w stanie
OFF, wtedy gdy występuje
przepływ prądu). Jeżeli moduł
jest podłączony bez programu użytkownika, domyślnym
napięciem dla tego modułu
jest 0V, co oznacza, że obciążenie typu „sink“ będzie
w stanie ON.
A. Dane techniczne
Uwaga
Szybkie (200 kHz) SB (SB 1221 i SB 1223) używa wejść tylko typu sink. Standardowa płytka SB 1233 używa styków tylko typu source.
Szybkie (200 kHz) wyjścia (SB 1222 i SB 1223) mogą być typu sink lub source.
Dla wyjść source należy połączyć Load z „–” (na rysunku). Dla wyjść sink należy
połączyć Load z „+”. Ponieważ obie konfiguracje pobierania prądu i dostarczania prądu są obsługiwane przez ten sam obwód, to aktywny stan obciążenia
pobierającego prąd jest odwrotny do stanu obciążenia dostarczającego prąd.
Wyjścia typu source wykazują logikę dodatnią (bit Q oraz LED są w stanie ON,
wtedy gdy występuje przepływ prądu), podczas gdy wyjścia typu sink wykazują
logikę ujemną (bit Q oraz LED są w stanie OFF, wtedy gdy występuje przepływ
prądu). Jeżeli moduł jest podłączony bez programu użytkownika, domyślnym
napięciem dla tego modułu jest 0 V, co oznacza, że obciążenie typu sink będzie
w stanie ON.
A.3.2. Moduł SM 1221 – cyfrowe wejścia (DI)
Tabela A.17. SM 1221 – cyfrowe wejścia (DI)
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
SM 1221 DI 8 (24 VDC)
6ES7 221-1BF32-0XB0
Liczba wejść (DI)
(Specyfikacja na stronie
283).
SM 1221 DI 16 (24 VDC)
6ES7 221-1BH32-0XB0
8
16
Wymiary W × H × D
(mm)
45 × 100 × 75
45 × 100 × 75
Masa
170 gramów
210 gramów
Pobór mocy
1,5 W
2,5 W
Pobór
prądu
magistrala SM 105 mA
130 mA
24 VDC
4 mA/wykorzystane wejście
4 mA/wykorzystane wejście
293
A. Dane techniczne
Tabela A.18. Schemat podłączenia dla modułów cyfrowych wejść (DI) dla SM 1221
SM 1221 DI 8 (24 VDC)
SM 1221 DI 16 (24 VDC)
① Dla wejść typu sink należy podłączyć „–” do „M” (na rysunku). Dla wejść typu source
należy podłączyć „+” do „M”.
A.3.3. Moduł SM 1222 – cyfrowe wyjścia (DQ)
Tabela A.19. SM 1222 – cyfrowe wyjścia (DQ)
Dane techniczne
SM 1222 DQ (przekaźnik)
Nr zamówieniowy
● DQ 8: 6ES7 222-1HF32-0XB0
● DQ 8: przełączne: 6ES7 222- 1XF32-0XB0
● DQ 16: 6ES7 222-1HH32-0XB0
Liczba wyjść (DQ)
(Specyfikacja na stronie
???)
● 8 (DQ 8 i DQ 8 przełączne)
● 16 (DQ 16)
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
Pobór mocy
294
● DQ 8 oraz DQ 16: 45 × 100 × 75
● DQ 8 przełączne: 70 × 100 × 75
● DQ 8: 190 gramów
● DQ 8 zamiennik: 310 grams
● DQ 16: 260 gramów
● DQ 8: 4,5 W
●•DQ 8 przełączne: 5 W
● DQ 16: 8,5 W
SM1222 DQ (24VDC)
● DQ 8: 6ES7
222-1BF32-0XB0
● DQ 16: 6ES7
222-1BH32-0XB0
8 (DQ 8) lub 16 (DQ 16)
45 × 100 × 75
● DQ 8: 180 gramów
● DQ 16: 220 gramów
● DQ 8: 1,5 W
● DQ 16: 2,5 W
A. Dane techniczne
Dane techniczne
magistrala
SM
Pobór prądu
24 VDC
SM 1222 DQ (przekaźnik)
● DQ 8: 120 mA
● DQ 8 przełączne: 140 mA
● DQ 16: 135 mA
● DQ 8 i DQ 16:11 mA/wykorzystaną cewkę
przekaźnika
● DQ 8 przełączne: 16,7 mA/wykorzystaną
cewkę przekaźnika
SM1222 DQ (24VDC)
● DQ 8: 120 mA
● DQ 16: 140 mA
● DQ 8: -● DQ 16: --
Tabela A.20. Schemat podłączenia dla modułów cyfrowych wyjść (DQ) dla SM
1222
SM 1222 DQ 16 (24 VDC)
SM 1222 DQ 16 (Przekaźnik)
A.3.4. Moduł SM 1223 cyfrowe wejścia/wyjścia VDC (DI/DQ)
Tabela A.21. SM 1223 – cyfrowe wejścia wyjścia (DI/DQ)
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
SM 1223 DI (24 VDC)/DQ
SM 1223 DI (24 VDC)/DQ (24 VDC)
(Przekaźnik)
DI 8/DQ 8: 6ES7 223-1PH32-0XB0
DI 8/DQ 8: 6ES7 223-1BH32-0XB0
DI 16/DQ 16: 6ES7 223-1PL32-0XB0 DI 8/DQ 8: 6ES7 223-1BL32-0XB0
Liczba wejść/wyjść
(DI/DQ)
(Specyfikacja na
stronie 283).
● Wejść: 8 lub 16 (24 VDC)
● Wyjść: 8 lub 16 (przekaźnik)
● Wejść: 8 lub 16 (24 VDC)
● Wyjść: 8 lub 16 (24 VDC)
Wymiary W × H × D
(mm)
● DI 8/DQ 8: 45 × 100 × 75
● DI 16/DQ 16: 70 × 100 × 75
● DI 8/DQ 8: 45 × 100 × 75
● DI 16/DQ 16: 70 × 100 × 75
295
A. Dane techniczne
SM 1223 DI (24 VDC)/DQ
(Przekaźnik)
● DI 8/DQ 8: 230 gramów
Masa
● DI 16/DQ 16: 350 gramów
● DI 8/DQ 8: 5,5 W
Pobór mocy
● DI 16/DQ 16: 10 W
magistrala ● DI 8/DQ 8: 145 mA
SM
● DI 16/DQ 16: 180 mA
Pobór prądu
4 mA/wykorzystane wejście
24 VDC
11 mA/wykorzystaną cewkę
przekaźnika
Dane techniczne
SM 1223 DI (24 VDC)/DQ (24 VDC)
● DI 8/DQ 8: 210 gramów
● DI 16/DQ 16: 310 gramów
● DI 8/DQ 8: 2,5 W
● DI 16/DQ 16: 4,5 W
● DI 8/DQ 8: 145 mA
● DI 16/DQ 16: 185 mA
4 mA/wykorzystane wejście
Tabela A.22. Schemat podłączenia dla modułów cyfrowych wejść/wyjść (DI/DQ) dla SM
1223
SM 1223 DI 16 (24 VDC)/DQ 16 (24 VDC)
SM 1223 DI 16 (24 VDC)/DQ 16 (Przekaźnik)
①Dla wejść typu sink należy podłączyć „–” do „M” (na rysunku). Dla wejść typu source należy
podłączyć „+” do „M”.
296
A. Dane techniczne
A.3.5. Moduł SM 1223 120/Wejścia 230 VAC/Wyjścia przekaźnikowe
Tabela A.23. Moduł 1223 – cyfrowe wejścia VAC/wyjścia (DI/DQ)
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
Liczba wejść/wyjść (DI/DQ)
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
Pobór mocy
Pobór
magistrala SM
prądu
24 VDC
SM 1223 DI (120/230 VAC)/DQ (Przekaźnik)
DI 8/DQ 8: 6ES7 223-1QH32-0XB0
Wejścia: 8 (120/230 VAC)
Specyfikacja dla wejść 120/230 VAC (strona 299).
Wyjścia: 8 (przekaźnik)
Specyfikacja dla cyfrowych wyjść (strona 300)
45 × 100 × 75
190 gramów
7,5 W
120 mA
11 mA/wykorzystaną cewkę przekaźnika
Uwaga
Moduł sygnałowy SM 1223 DI 8 x 120/230 VAC, DQ 8 x Przekaźnik (6ES7
223-1QH32-0XB0) jest zatwierdzony do użytku w Class 1, Division 2, Gas Group
A, B, C, D, Temperature Class T4 Ta = 40°C.
Tabela A.24. Schemat podłączenia dla modułów SM 1223 DI 8 (120/230 VAC)/
DQ (Przekaźnik)
SM 1223 DI 8 (120/230 VAC)/DQ 8 (Przekaźnik)
297
A. Dane techniczne
A.4.
Specyfikacja cyfrowych wejść i wyjść
A.4.1. Cyfrowe wyjścia 24 VDC (DI)
Tabela A.25. Specyfikacja cyfrowych wejść (DI)
Dane
techniczne
CPU, SM oraz SB
Szybkie SB (200 kHz)
Typ
● CPU oraz SM: typ sink/source (IEC
Type 1 sink)
● SB 1223: tylko sink (IEC Type 1
sink)
SB 1221 200 KHz oraz SB 1223 200 KHz:
Typ: Source
Napięcie
24 VDC przy 4 mA, nominalnie
24 VDC SB: 24 VDC przy 7 mA, nominalnie
5 VDC SB: 5 VDC przy 15 mA, nominalnie
Ciągłe
dopuszczalne
napięcie
30 VDC, maks.
24 VDC SB: 28,8 VDC
5 VDC SB: 6 VDC
Udar
napięciowy
35 VDC przez 0,5 s
Sygnał logiczny
1 (min.)
15 VDC przy 2,5 mA
Sygnał logiczny
0 (maks.)
5 VDC przy 1 mA
Izolacja
(od strony
wyjściowej do
logiki)
500 VAC przez1 minutę
Grupy izolacji
Czasy filtru
● CPU: 1
● SM 1221 DI 8: 2
● SM 1221 DI 16: 4
● SB 1223 DI 2: 1
● SM 1223: 2
0,2, 0,4, 0,8, 1,6, 3,2, 6,4 lub 12,8 ms
(wybierane w grupach po 4)
24 VDC SB: 35 VDC przez 0,5 s
5 VDC SB: 6 V
24 VDC SB: L+ minus 10 VDC przy 2,9 mA
5 VDC SB: L+ minus 2,0 VDC przy 5,1 mA
24 VDC SB: L+ minus 5 VDC przy 1,4 mA
5 VDC SB: L+ minus 1,0 VDC przy 2,2 mA
500 VAC przez1 minutę
● SB 1221 DI 4: 1
● SB 1223 DI 2: 1
0,2, 0,4, 0,8, 1,6, 3,2, 6,4 lub 12,8 ms
(wybierane w grupach po 4)
Liczba wejść
znajdujących
się
jednocześnie
w stanie
włączonym
● SM 1221 oraz SM 1223 DI 8: 8
● SM 1221 oraz SM 1223 DI 16: 16
● SB 1223 DI 2: 2
● SB 1221 DI 4: 4
● SB 1223 DI 2: 2
Długość kabla
(w metrach)
● 500 ekranowany, 300
nieekranowany
● CPU: 50 ekranowany dla HSC
50 m ekranowana skrętka
Uwaga
Przy częstotliwości przełączania powyżej 20 kHz cyfrowe wejścia muszą otrzymywać
sygnał prostokątny. W celu poprawienia jakości sygnału należy rozważyć następujące
zabiegi:
●
●
●
●
●
298
Zmniejszenie długości okablowania.
Zmianę sterownika ze sterownika typu sink na sterownik typu sink/source.
Wymianę okablowania na kable wyższej jakości.
Zmniejszenie napięcia obwodu/komponentów z 24 V do 5 V.
Dodanie zewnętrznego obciążenia na wyjściu.
A. Dane techniczne
Tabela A.26. Taktowanie wejść HSC (maks.)
Dane techniczne
CPU 1211C
CPU 1212C
CPU 1214C, CPU 1215C
CPU 1217C
Szybkie (200 kHz) SB
Standardowe (20 kHz) SB
1
Jednofazowe
100 kHz
100 kHz (od Ia.0 do Ia.5)
oraz 30 kHz (od Ia.6 do Ia.7)
100 kHz (od Ia.0 do Ia.5)
oraz 30 kHz (od Ia.6 do Ib.5)
1 MHz (DIb.2do DIb.5)
200 kHz
30 kHz
Kwadraturowe
80 kHz
80 kHz (od Ia.0 do Ia.5) oraz
20 kHz (od Ia.6 do Ia.7)
80 kHz (od Ia.0 do Ia.5) oraz
20 kHz (od Ia.6 do Ib.5)
1 MHz (DIb.2 do DIb.5)
160 kHz
20 kHz
Sygnał logiczny 1 = 15 do 26 VDC
A.4.2. Cyfrowe wyjścia 120/230 VAC
Tabela A.27. Cyfrowe wyjścia 120/230 VAC
Dane techniczne
Typ
Napięcie
Ciągłe dopuszczalne napięcie
Udar napięciowy
Sygnał logiczny 1 (min.)
Sygnał logiczny 0 (maks.)
Prąd upływu (maks.)
Izolacja (od strony wyjściowej do logiki)
Grupy izolacji 1
Zwłoka załączenia wejścia
Podłączenie 2-przewodowego czujnika
zbliżeniowego (Bero) (maks.)
Nieekranowany
Długość kabla
Ekranowany
Liczba wejść znajdujących się
jednocześnie w stanie włączonym
1
SM
IEC Type 1
120 VAC przy 6 mA, 230 VAC przy 9 mA
264 VAC
N/A
79 VAC przy 2,5 mA
20 VAC przy 1 mA
1 mA
1500 VAC przez 1 minutę
4
● Zwykle: 0,2 do 12,8 ms, wybierane przez
użytkownika
● Maksimum: -1 mA
300 metrów
500 metrów
8
Kanały w jednej grupie muszą być w tej samej fazie.
299
A. Dane techniczne
A.4.3. Cyfrowe wyjścia (DQ)
Tabela A.28. Specyfikacja cyfrowych wyjść (DQ)
Dane techniczne
Przekaźnik (CPU
oraz SM)
24V DC (CPU, SM, oraz SB)
200 KHZ 24V DC
(SB)
półprzewodnik
– MOSFET (Sink/
Source)
Typ
przekaźnik, styki
suche
półprzewodnik – MOSFET
(Source)
Zakres napięć
5 do 30 VDC oraz
5 do 250 VAC
20,4 do 28,8 VDC
20,4 do 28,8 VDC 1
4,25 do 6,0 VDC 2
Sygnał logiczny 1 przy
maks. prądzie
N/A
20 VDC min.
L+ minus 1,5 V 1
L+ minus 0,7 V 2
Sygnał logiczny 0 przy
obciążeniu 10 kΩ
Prąd (maks.)
Obciążenie żarówką
N/A
2,0 A
30 W DC/200 W AC
CPU: 20 VDC min.,
0,1 VDC maks.
SB: 0,1 VDC maks.
SM DC: 0,1 VDC maks.
0,5 A
1,0 VDC, maks. 1
0,2 VDC, maks. 2
0,1 A
SB: 5 W
N/A
0,6 Ω maks.
11 Ω maks.1 lub 7 Ω
maks.2
Rezystancja w stanie OFF N/A
N/A
6 Ω maks.1 lub 0,2 Ω
maks.2
Prąd upływu na jeden
punkt
10 μA maks.
N/A
Rezystancja w stanie ON
0,2 Ω maks.
w stanie nowości
N/A
3
Częstotliwość PTO
CPU: N/A
Udar prądowy
7 A z zamkniętymi
stykami
Zabezpieczenie przed
przeciążeniem
Brak
Izolacja (sygnału
zewnętrznego od logiki)
Grupy izolacji
Rezystancja izolacji
Izolacja między otwartymi
stykami
300
Cewka do styku:
1500 VAC przez 1
minutę
Cewka do logiki:
brak
● CPU 1211C: 1
● CPU 1212C: 2
● CPU 1214C: 2
● CPU 1215C: 2
● SM DQ 8: 2
● SM DQ 8
przełączne:8
● SM DQ 16: 4
100 MΩ min.
w stanie nowości
750 VAC przez 1
minutę
CPU: 100 kHz maks.,2 Hz
min.4
SB: 20 kHz maks., 2 Hz
min.5
CPU: 8 A przez 100 ms
maks.
SB: 5 A przez 100 ms maks.
SM: 8 A przez 100 ms maks.
200 kHz maks., 2 Hz
min.
0,11 A
Brak
Brak
500 VAC przez 1 minutę
500 VAC przez 1
minutę
● CPU: 1
● SB: 1
● SM (DQ 8): 1
● SM (DQ 16): 1
16
N/A
N/A
N/A
N/A
A. Dane techniczne
Dane techniczne
Prąd wspólny
Przekaźnik (CPU
oraz SM)
CPU:
SM przekaźnik:
● SM 1222: 10 A
(DQ 8 oraz
DQ 16)
● SM 1223 DI 8/
DQ 8 przekaźnik:
10 A
● SM 1223
DI 16/DQ 16
przekaźnik: 8 A
Ograniczanie przepięć
N/A
indukcyjnych
Maksymalna częstotliwość
1 Hz
przełączania przekaźnika
Opóźnienie przełączania
Trwałość mechaniczna
(bez obciążenia)
10 ms maks.
Przekaźnik: 10 mln
cykli załącz/wyłącz
Przekaźnik:
Trwałość styków przy
100,000 cykli
nominalnym obciążeniu
załącz/wyłącz
Ostatnia wartość
Zachowanie przy przejściu lub wartość
z RUN do STOP
zastępcza
(domyślnie 0)
500 m ekranowany,
Długość kabla (w metrach) 150 m
nieekranowany
24V DC (CPU, SM, oraz SB)
200 KHZ 24V DC
(SB)
CPU:
● SB: 1 A
● SM DQ 8: 4 A
● SM DQ 16: 8 A
0,4 A
L+ minus 48 V,
1 W mocy strat
Brak
N/A
N/A
CPU:
● Qa.0 do Qa.3: 1,0 μs
maks., OFF-do-ON 3,0 μs
maks., ON-do-OFF
● Qa.4 do Qb.1: 50 μs
maks., OFF-do-ON
200 μs maks., ON-do-OFF
SB: 2 μs maks. OFF-do-ON;
10 μs maks. ON-do-OFF
SM: 50 μs maks. OFF-do-ON
200 μs maks. ON-do-OFF
1,5 μs + 300 s
narastanie 1
1,5 μs + 300 ns
opadanie 1
200 ns + 300 ns
narastanie 2
200 ns + 300 ns
opadanie 2
N/A
N/A
N/A
N/A
Ostatnia wartość lub
Ostatnia wartość lub wartość
wartość zastępcza
zastępcza (domyślnie 0)
(domyślnie 0)
500 m ekranowany,
150 m nieekranowany
50 m ekranowana
skrętka
1
SB 24 VDC 200 kHz.
SB 5 VDC 200 kHz.
3
Dla CPU wyposażonych w wyjścia przekaźnikowe użytkownik musi zainstalować płytkę sygnałową
(SB), aby móc używać wyjść impulsowych.
4
W zależności od rodzaju urządzenia odbierającego impulsy oraz okablowania użytkownik musi
dołączyć do obwodu dodatkowe obciążenie (co najmniej 10% prądu), które może polepszyć jakość
sygnału i zwiększyć odporność układu na zakłócenia.
5
W zależności od rodzaju urządzenia odbierającego impulsy oraz okablowania użytkownik musi
dołączyć do obwodu dodatkowe obciążenie (co najmniej 10% prądu), które może polepszyć jakość
sygnału i zwiększyć odporność układu na zakłócenia.
6
SB 1223 200 kHz DI 2/DQ 2: Brak izolacji wejść.
2
301
A. Dane techniczne
A.5.
Moduły analogowych I/O
Pełna lista modułów dostępnych dla S7-1200 znajduje się w podręczniku systemu
S7-1200 lub na internetowej stronie wsparcia klienta (http://www.siemens.com/
automation/).
A.5.1. Płytki sygnałowe analogowych wejść (AI) – SB 1231 i analogowych wyjść (AQ) – SB 1232
Tabela A.29. Ogólna specyfikacja
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
Pobór mocy
Pobór prądu (magistrala SM)
Pobór prądu (24 VDC)
Liczba wejść/wyjść
Typ
1
SB 1231 AI 1 × 12 bitów1
6ES7 231-4HA30-0XB0
38 × 62 × 21 mm
35 gramów
0,4 W
55 mA
Brak
1
Napięcie lub prąd (wejście różnicowe)
SB 1232 AQ 1 × 12 bitów
6ES7 232-4HA30-0XB0
38 × 62 × 21 mm
40 gramów
1,5 W
15 mA
40 mA (bez obciążenia)
1
Napięcie lub prąd
Oprogramowanie sprzętowe CPU musi być w wersji V2.0 lub wyższej, aby było możliwe korzystanie
z SB 1231 AI 1
Tabela A.30. Schematy podłączeń dla analogowych SB
SB 1231 AI 1 × 12 bitów
SB 1232 AQ 1 × 12 bitów
① Dla obsługi prądowego wejścia/wyjścia należy połączyć styk „R” oraz „0+”.
302
A. Dane techniczne
A.5.2. SM 1231 – analogowe wejścia (AI)
Tabela A.31. SM 1231 – analogowe wejścia (AI)
Dane
SM 1231 AI 4 × 13 bitów
techniczne
Nr zamówieniowy
6ES7 231-4HD32-0XB0
(MLFB)
Liczba wejść
4 wejścia (AI)
Napięcie lub prąd (wejście
różnicowe), typ wejścia
Typ
określany dla 2 wejść
analogowych (parami)
Wymiary
45 × 100 × 75
W × H × D (mm)
Masa
180 gramów
Pobór mocy
1,5 W
Pobór prądu
80 mA
(magistrala SM)
Pobór prądu
45 mA
(24 VDC)
SM 1231 AI 8 × 13 bitów
SM 1231 AI 4 × 16 bitów
6ES7 231-4HF32-0XB0
6ES7 231-5ND32-0XB0
8 wyjść (AI)
4 wejścia
Napięcie lub prąd (wejście
różnicowe), typ wejścia
Napięcie lub prąd
określany dla 2 wejść
(różnicowe)
analogowych (parami)
45 × 100 × 75
45 × 100 × 75
180 gramów
1,5 W
180 gramów
1,8 W
90 mA
80 mA
45 mA
65 mA
A.5.3. SM 1232 – analogowe wyjścia (AQ)
Tabela A.32. SM 1232 – analogowe wyjścia (AQ)
Dane techniczne
Nr zamówieniowy (MLFB)
Liczba i typ wyjść
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
Pobór mocy
Pobór prądu (magistrala SM)
Pobór prądu (24 VDC)
SM 1232 AQ 2 × 14 bitów
6ES7 232-4HB32-0XB0
2 wyjścia (AQ)
45 × 100 × 75
180 gramów
1,5 W
80 mA
45 mA (bez obciążenia)
SM 1232 AQ 4 × 14 bitów
6ES7 232-4HD32-0XB0
4 wyjścia (AQ)
45 × 100 × 75
180 gramów
1,5 W
80 mA
45 mA (bez obciążenia)
A.5.4. SM 1234 – analogowe wejścia/wyjścia (AI/AQ)
Tabela A.33. SM 1234 – analogowe wejścia/wyjścia (AI/AQ)
Dane techniczne
Nr zamówieniowy (MLFB)
Liczba wejść
Typ
Liczba wyjść
Typ
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
Pobór mocy
Pobór prądu (magistrala SM)
Pobór prądu (24 VDC)
SM 1234 AI 4 × 13 bitów/AQ 2 × 14 bitów
6ES7 234-4HE32-0XB0
4 wejścia (AI)
Napięcie lub prąd (wejście różnicowe), typ wejścia określany dla 2
wejść analogowych (parami)
2 wyjścia (AQ)
Napięcie lub prąd (wyjście różnicowe)
45 × 100 × 75
220 gramów
2,0 W
80 mA
60 mA (bez obciążenia)
303
A. Dane techniczne
A.5.5. Schematy podłączeń dla SM 1231 (AI), SM 1232 (AQ) oraz SM
1234 (AI/AQ)
Tabela A.34. Schematy podłączeń analogowych SM
SM 1231 AI 8 × 13 bitów
SM 1232 AQ 4 × 13 bitów
SM 1234 AI
4 × 13 bitów/AQ2 × 14 bitów
Uwaga
Nieużywane wejścia napięciowe powinny być zwarte.
Nieużywane wejścia prądowe powinnny być ustawione na zakres od 0 do 20 mA
i/lub z wyłączonym raportowaniem błędów przerwania przewodu.
Wejścia skonfigurowane w trybie prądowym nie będą przewodzić prądu pętli, dopóki moduł nie będzie zasilany i skonfigurowany.
Wejścia prądowe nie będą aktywne, dopóki do nadajnika nie zostanie dołączone
zewnętrzne źródło zasilania.
304
A. Dane techniczne
A.6.
Płytka bateryjna BB 1297
Płytka bateryjna BB 1297
Tabela A.34. Dane techniczne ogólne
Dane techniczne
Numer zamówienia
Wymiary szer. × wys. × głęb. (mm)
Waga
Czas podtrzymania pracy zegara
Płytka bateryjna BB 1297
6ES7 297-0AX30-0XA0
38 × 62 × 21
28 gramów
Około 1 roku
Typ baterii
CR10251
Sygnalizuje konieczność wymiany baterii
Aplikacja/system może oszacować stan
naładowania baterii
Dioda LED „Maint” w CPU
Program użytkownika
1
Informacje na temat instalowania BB 1297 lub wymiany baterii w BB znajdują się w rozdziale 2 podręcznika systemu S7-1200.
Płytka bateryjna BB 1297 jest używana w aplikacjach, w których wymagany czas
podtrzymania pracy zegara czasu rzeczywistego przekracza jeden miesiąc. Właściwości BB 1297 przedstawiono poniżej:
● Podtrzymuje pracę zegara czasu rzeczywistego po wyłączeniu zasilania układów PLC. CPU S7-1200 w połączeniu z BB 1297 zapewnia podtrzymanie pracy zegara czasu rzeczywistego po wyłączaniu zasilania na okres do jednego
roku.
● Tylko jedna płytka BB 1297 lub SB może być używana w danym czasie.
● Podłączanie lub wymiana przy włączonym zasilaniu nie jest dozwolone. Płytkę
BB 1297 można podłączać lub wymieniać tylko przy wyłączonym zasilaniu
CPU. Gdy przy wyłączonym zasilaniu CPU, płytka BB 1297 zostanie wyjęta
w celu wymiany baterii, to podtrzymanie pracy zegara czasu rzeczywistego
zapewnia wewnętrzny super-kondensator.
● Dioda LED „Maint” w CPU służy do sygnalizowania konieczności wymiany
baterii na nową.
● Program użytkownika pozwala na monitorowanie i sprawdzanie stanu baterii
i płytki bateryjnej i informowanie użytkownika za pomocą komunikatów wyświetlanych na panelu HMI lub na stronie Web.
305
A. Dane techniczne
A.7.
Specyfikacja analogowych wejść/wyjść
A.7.1. Specyfikacja analogowych wejść (CPU, SM oraz SB)
Tabela A.36. Specyfikacja analogowych wejść (AI)
Dane techniczne
Typ
Zakres
CPU
Napięcie (wejście
niesymetryczne)
0 do 10 V
Rozdzielczość
Zakres pomiarowy
(słowo danych)
Dokładność
(25°C/–20 do 60°C)
Zakres przerzutu
górnego i dolnego
(słowo danych)
(Przypis 1)
Napięcie:
Od 27,649 do
32,511
Prąd: N/A
Przepełnienie górne
i dolne (słowo
danych)
(Przypis 1)
Napięcie:
Od 32,512 do
32,767
Prąd: N/A
Maksymalne
bezpieczne
napięcie/prąd
Wygładzanie
(Przypis 2)
Tłumienie zakłóceń
(Przypis 2)
Zasada pomiaru
Tłumienie sygnału
sumacyjnego
Zakres operacyjny
sygnału (sygnał
plus napięcie
sumacyjne)
Impedancja
obciążenia
306
10 bitów
0 do 27648
SB
Napięcie lub prąd
(wejście różnicowe)
±10 V, ±5 V, ±2,5, 0 do
20 mA, lub 4 mA do
20 mA
11 bitów + bit znaku
-27648 do 27648
3,0%/3,5% pełnego ±0,3%/±0,6% pełnego
zakresu
zakresu
SM
Napięcie lub prąd (wejście
różnicowe), typ określany parami
±10 V, ±5 V, ±2,5 V, 0 do 20 mA,
lub 4 mA do 20 mA
12 bitów + bit znaku
-2,648 do 27648
±0,1%/±0,2% pełnego zakresu
35 VDC (napięcie)
Napięcie:
Od 32,511 do 27,649/
Od –27,649 do –32,512
Prąd:
Od 32,511 do 27,649/
od 0 do –4864
Napięcie:
Od 32,767 do 32,512/
od –32,513 do –32,768
Prąd:
Od 32,767 do 32,512/
od –4865 do –32,768
±35 V/±40 mA
Napięcie:
Od 32,511 do 27,649/od –27,649
do –32,512
Prąd:
Od 32,511 do 27,649/od 0 do
–4864
Napięcie:
Od 32,767 do 32,512/od –32,513
do –32,768
Prąd:
Od 32,767 do 32,512/od –4865
do –32,768
±35 V/±40 mA
None (brak), Weak
(słabe), Medium
(średnie) lub
Strong (mocne)
10, 50, lub 60 Hz
None (brak), Weak
(słabe), Medium
(średnie) lub Strong
(mocne)
400, 60, 50, lub 10 Hz
None (brak), Weak (słabe),
Medium (średnie) lub Strong
(mocne)
Konwersja
aktualnej wartości
40 dB, DC do
60 Hz
Mniejsze niż +12 V
i większe niż –12 V
Konwersja aktualnej
wartości
40 dB, DC do 60 Hz
40 dB, DC do 60 Hz
Mniejsze niż +35 V i
większe niż –35 V
Mniejsze niż +12 V i większe niż
–12 V
Różnicowe:
220 kΩ (napięcie),
250 Ω (prąd)
Tryb sumacyjny:
55 kΩ (napięcie),
55 kΩ (prąd)
Różnicowe:
9 MΩ (napięcie),
250 Ω (prąd)
Tryb sumacyjny:
4,5 MΩ (napięcie),
4,5 MΩ (prąd)
Wej. niesymetryczne: ≥100 kΩ
400, 60, 50, lub 10 Hz
Konwersja aktualnej wartości
A. Dane techniczne
Dane techniczne
Izolacja (sygnału
zewnętrznego od
logiki))
Długość kabla
(w metrach)
Diagnostyka
CPU
SB
SM
Brak
Brak
Brak
100 m, ekranowana
para skręconych
przewodów
Przepełnienie
górne i dolne
100 m, ekranowana
skrętka
100 m ekranowana skrętka
Przepełnienie górne
i dolne
Przepełnienie górne i dolne
Za niskie napięcie 24 VDC
Przypis 1: Zobacz zakresy pomiarowe wejść analogowych dla napięcia i prądu (strona 307), aby
określić zakres przerzutu górnego i dolnego oraz zakres przepełnienia górnego i dolnego.
Przypis 2: Zobacz czasy odpowiedzi skokowej (strona 308) aby określić wartości wygładzenia
i tłumienia zakłóceń.
A.7.2. Napięciowe i prądowe zakresy pomiarowe dla analogowych
wejść (AI)
Tabela A.37. Napięciowa reprezentacja wejścia analogowego
System
DzieHeksadecysiętnie
malnie
32767 7FFF
32512
7F00
32511
27649
27648
20736
1
0
–1
–20736
–27648
–27649
–32512
–32513
–32768
7EFF
6C01
6C00
5100
1
0
FFFF
AF00
9400
93FF
8100
80FF
8000
Zakres pomiarowy napięcia
±10 V
±5 V
±2,5 V
1,25 V
11,851 V
5,926 V
2,963 V
1,481 V
11,759 V
5,879 V
2,940 V
1,470 V
10 V
7,5 V
361,7 μV
0V
5V
3,75 V
180,8 μV
0V
2,5 V
1,875 V
90,4 μV
0V
1,250 V
0,938 V
45,2 μV
0V
–7,5 V
–10 V
–3,75 V
–5 V
–1,875 V –0,938 V
–2,5 V
–1,250 V
–11,759 V –5,879 V –2,940 V –1,470 V
–11,851 V –5,926 V –2,963 V –1,481 V
Przepełnienie górne
Zakres przerzutu od góry
Zakres nominalny
Zakres przerzutu od dołu
Przepełnienie dolne
Tabela A.38. Prądowa reprezentacja wejścia analogowego (SB oraz SM)
System
Heksadecymalnie
Dziesiętnie
lnie
32767
7FFF
32512
7F00
32511
7EFF
27649
6C01
Zakres pomiarowy prądu
od 0 mA do 20 mA
4 mA do 20 mA
23,70 mA
22,96 mA
23,52 mA
22,81 mA
Przepełnienie górne
Zakres przerzutu od góry
307
A. Dane techniczne
System
6C00
5100
27648
20736
20 mA
15 mA
1
1
723,4 nA
0
–1
–4864
–4865
–32768
0
FFFF
ED00
ECFF
8000
0 mA
–3,52 mA
Zakres pomiarowy prądu
20 mA
16 mA
Zakres nominalny
4 mA + 578,7
nA
4 mA
1,185 mA
Zakres przerzutu od dołu
Przepełnienie dolne
Tabela A.39. Napięciowa reprezentacja wejścia analogowego (CPU 1215C oraz CPU
1217C)
System
Dziesiętnie
Zakres pomiarowy napięcia
Heksadecymalnie 0 do 10 V
32767
7FFF
32512
7F00
32511
7EFF
27649
6C01
11,851 V
11,759 V
27648
6C00
10 V
20736
5100
7,5 V
34
22
12 mV
0
0
0V
Wartości
ujemne
Przepełnienie górne
Zakres przerzutu od góry
Zakres nominalny
Wartości ujemne nie są
obsługiwane
A.7.3. Odpowiedź skokowa analogowych wejść (AI)
Poniższa tabela pokazuje czasy odpowiedzi skokowej wejścia analogowego dla
CPU, SB oraz SM.
Tabela A.40. Odpowiedź skokowa (ms) wejścia analogowego
Wybór wygładzania (uśrednianie
próbek)
None (1 cykl): Brak
uśredniania
CPU
SB
SM
Weak (4 cykle): 4 próbki CPU
SB
SM
Medium (16 cykli):
CPU
16 próbek
SB
SM
308
Wybór czasu całkowania 1
60 Hz
50 Hz
400 Hz (2,5 ms)
(16,6 ms)
(20 ms)
N/A
63
65
4,5
18,7
22,0
4
18
22
N/A
84
93
10,6
59,3
70,8
9
52
63
N/A
221
258
33,0
208
250
32
203
241
10 Hz
(100 ms)
130
102
100
340
346
320
1210
1240
1200
A. Dane techniczne
Wybór wygładzania (uśrednianie
próbek)
Strong (32 cykle):
32 próbki
Sample Rate
(częstość próbek)
1
Wybór czasu całkowania 1
60 Hz
50 Hz
400 Hz (2,5 ms)
(16,6 ms)
(20 ms)
N/A
424
499
63,0
408
490
61
400
483
N/A
4,17
5
0,156
1,042
1,250
CPU
SB
SM
CPU
SB
SM
● (4 kanały) ● 0,625
● (8 kanałów) ● 1,25
● 4,17
● 4,17
10 Hz
(100 ms)
2410
2440
2410
25
6,250
● 5
● 5
● 25
● 25
Skok od 0 V do 10 V, pomiar dla 95% końcowej wartości (CPU oraz SB), 0 pełnej wartości, pomiar
dla 95% końcowej wartości (SM).
A.7.4. Czas próbkowania i czas odświeżania dla analogowych wejść
Tabela A.41. Czas próbkowania i czas odświeżania dla SM i CPU
Czas odświeżania dla
wszystkich kanałów
(czas całkowania)
400 Hz (2,5 ms)
60 Hz (16,6 ms)
50 Hz (20 ms)
10 Hz (100 ms)
1
Czas próbkowania
0,625 ms
4,17 ms
5,0 ms
25,0 ms
1
Tłumiona częstotliwość
4-kanałowy SM
8-kanałowy SM
CPU AI
2,5 ms
10 ms
N/A ms
4,17 ms
5 ms
25 ms
4,17 ms
5 ms
25 ms
4,17 ms
5 ms
25 ms
Czas próbkowania dla 8-kanałowego SM wynosi 1,250 ms.
Tabela A.42. Czas próbkowania i czas odświeżania dla SB
Tłumiona częstotliwość
(czas całkowania)
400 Hz (2,5 ms)
60 Hz (16,6 ms)
50 Hz (20 ms)
10 Hz (100 ms)
Czas próbkowania
Czas odświeżania dla SB
0,156 ms
1,042 ms
1,250 ms
6,250 ms
0,156 ms
1,042 ms
1,25 ms
6,25 ms
A.7.5. Specyfikacja analogowych wyjść (SM oraz SB)
Tabela A.43. Specyfikacja analogowych wyjść (SB oraz SM)
Dane techniczne
Typ
Zakres
Rozdzielczość
Zakres pomiarowy (słowo
danych) (Przypis 1)
Dokładność
(25°C/–20 do 60°C)
SB
Napięcie lub prąd
±10 V, 0 do 20 mA, lub 4 do
20 mA
Napięcie: 12 bitów
Prąd: 11 bitów
Napięcie: od –27,648 do
27,648
Prąd: od 0 do 27,648
SM
Napięcie lub prąd
±10 V, 0 do 20 mA, lub 4 do 20 mA
±0,5%/±1% pełnego zakresu
±0,3%/±0,6% pełnego zakresu
Napięcie: 14 bitów
Prąd: 13 bitów
Napięcie: od –27,648 do 27,648
Prąd: od 0 do 27,648
309
A. Dane techniczne
Dane techniczne
Czas ustalania
(do 95% nowej wartości)
Impedancja obciążenia
Zachowanie przy przejściu
z RUN do STOP
Izolacja (sygnału zewnętrznego
od logiki))
Długość kabla (w metrach)
SB
Napięcie: 300 μS (R), 750 μS
(1 uF)
Prąd: 600 μS (1 mH), 2 ms
(10 mH)
Napięcie: ≥ 1000 Ω
Prąd: ≤ 600 Ω
Ostatnia wartość lub wartość
zastępcza (domyślnie 0)
brak
SM
Napięcie: 300 μS (R), 750 μS
(1 uF)
Prąd: 600 μS (1 mH), 2 ms (10 mH)
Napięcie: ≥ 1000 Ω
Prąd: ≤ 600 Ω
Ostatnia wartość lub wartość
zastępcza (domyślnie 0)
brak
100 m, ekranowana skrętka
● Przepełnienie górne i dolne
● Zwarcie do uziemienia
(tylko tryb napięciowy)
● Przerwa przewodu (tylko
tryb prądowy)
100 m, ekranowana skrętka
● Przepełnienie górne i dolne
● Zwarcie do uziemienia (tylko tryb
napięciowy)
Diagnostyka
● Przerwa przewodu (tylko tryb
prądowy)
● Za niskie napięcie 24 VDC
Przypis 1: Zobacz zakresy prądowe i napięciowe dla analogowych wyjść (strona 310) dla określenia
pełnego zakresu.
A.7.6. Napięciowe i prądowe zakresy pomiarowe dla analogowych
wyjść (AQ)
Tabela A.44. Napięciowa reprezentacja wyjścia analogowego (SB oraz SM)
Dziesiętnie
32767
32512
32511
27649
27648
20736
1
0
–1
–20736
–27648
–27649
–32512
–32513
–32768
1
310
System
Heksadecymalnie
7FFF
7F00
7EFF
6C01
6C00
5100
1
0
FFFF
AF00
9400
93FF
8100
80FF
8000
Zakres pomiarowy napięcia
± 10 V
Przypis 1
Przepełnienie górne
Przypis 1
11,76 V
Zakres przerzutu od góry
10 V
7,5 V
361,7 μ V
0V
–361,7 μ V
–7,5 V
–10 V
–11,76 V
Przypis 1
Przypis 1
Zakres nominalny
Zakres przerzutu od dołu
Przepełnienie dolne
W przypadku wystąpienia przepełnienia górnego lub dolnego, wartości na wyjściach
analogowych zostaną zastąpione wartościami dla trybu STOP.
A. Dane techniczne
Tabela A.45. Prądowa reprezentacja wyjścia analogowego
Dziesiętnie
32767
32512
32511
27649
27648
20736
1
0
1
System
Heksadecymalnie
7FFF
7F00
7EFF
6C01
6C00
5100
1
0
Zakres pomiarowy prądu
Od 0 mA do 20 mA
Przypis 1
Przepełnienie górne
Przypis 1
23,52 mA
Zakres przerzutu od góry
20 mA
15 mA
723,4 nA
0 mA
Zakres nominalny
W przypadku wystąpienia przepełnienia górnego lub dolnego, wartości na wyjściach
analogowych zostaną zastąpione wartościami dla trybu STOP.
Tabela A.46. Prądowa reprezentacja wyjścia analogowego (CPU 1215C oraz
CPU 1217C)
System
Dziesiętnie
Heksadecymalnie
0 mA do 20 mA
32767
7FFF
Przypis 1
32512
7F00
Przypis 1
32511
7EFF
23,52 mA
27649
6C01
27648
6C00
20 mA
20736
5100
15 mA
34
22
12 mV
0
0
0 mA
Wartości ujemne
1
Zakres pomiarowy prądu
Przepełnienie górne
Zakres przerzutu od góry
Zakres nominalny
Wartości ujemne
nie są obsługiwane
W przypadku wystąpienia przepełnienia górnego, wyjścia analogowe będą się zachowywać zgodnie z ustawionymi właściwościami konfiguracji urządzenia. Dla parametru Reaction to CPU STOP (Reakcja na przejście CPU do trybu STOP), można wybrać opcję albo
Use substitute value (Użyj wartości zastępczej), albo Keep last value (Zachowaj ostatnią
wartość).
A.8.
Moduły termopar i RTD
Moduły termopar (TC: SB 1231 TC oraz SM 1231 TC) mierzą wartość napięcia
podłączonego do analogowych wejść. Wartość ta może być wyrażona zarówno
w Voltach jak i w stopniach Celsjusza.
● Jeśli wartość jest wyrażona w Voltach, to zakres nominalny wartości będzie
wynosił 27 648 (dziesiętnie).
● Jeśli odczytywana jest temperatura, to jej wartość będzie zgłaszana w stopniach jako dziesięciokrotność wartości zmierzonej (np. 25,3 stopni będzie wyrażone jako 253 (dziesiętnie)).
311
A. Dane techniczne
Moduły RTD (SB 1231 RTD oraz SM 1231 RTD) mierzą wartość rezystancji podłączonej do analogowych wejść. Wartość ta może być wyrażona zarówno w Voltach jak i w stopniach Celsjusza.
● Jeśli wartość jest wyrażona w Voltach, to zakres nominalny wartości będzie
wynosił 27648 (dziesiętnie).
● Jeśli odczytywana jest temperatura, to jej wartość będzie zgłaszana w stopniach jako dziesięciokrotność wartości zmierzonej (np. 25,3 stopni będzie wyrażone jako 253 (dziesiętnie)).
RTD umożliwia pomiary z termometrem oporowym wykonanym w technologii 2-,
3-, oraz 4-przewodowej.
Uwaga
Jeśli do aktywnego kanału modułu termopary lub RTD nie został podłączony żaden czujnik, to moduł zgłosi na tym kanale wartość 32 767, Jeśli załączone jest
także wykrywanie przerwy w obwodzie, moduł zapali odpowiednią czerwoną diodę LED.
Jeśli użyto RTD o zakresach 500 Ω oraz 1000 Ω z rezystorami o niższych opornościach, błąd pomiarowy może być do dwóch razy większy niż określony w specyfikacji RTD. Największa dokładność zostanie osiągnięta dla zakresu RTD wynoszącego 10 Ω, jeśli użyto połączenia 4-przewodowego.
Oporność połączenia w trybie 2-przewodowym spowoduje błąd odczytu z czujnika, więc duża dokładność może nie zostać osiągnięta.
Uwaga
Po podłączeniu zasilania moduł przeprowadza wstępna kalibrację przetwornika
analogowo-cyfrowego. Podczas tej kalibracji moduł zgłasza wartość 32 767 na
każdym kanale. Dzieje się tak aż do momentu, w którym właściwe dane będą
dla niego dostępne. Program użytkownika musi uwzględnić czas potrzebny na
kalibrację. Ponieważ konfiguracja modułu może zmieniać długość czasu inicjalizacji, należy sprawdzić zachowanie modułu w czasie kalibracji. Użytkownik
może dodać odpowiednią logikę do swojego programu w celu uwzględnienia
czasu inicjalizacji modułu.
A.8.1. Specyfikacja modułów SB 1231 RTD oraz SB 1231 TC
Uwaga
Oprogramowanie sprzętowe CPU musi być w wersji V2.0 lub wyższej, aby było
możliwe korzystanie z płytek sygnałowych TC i RTD.
312
A. Dane techniczne
Tabela A.47. Ogólna specyfikacja
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
Pobór mocy
Pobór prądu (magistrala SM)
Pobór prądu (24 VDC)
Liczba wejść (strona 316)
Typ
Diagnostyka
SB 1231 AI 1 × 16 bitów TC
6ES7 231-5QA30-0XB0
38 × 62 × 21 mm
35 gramów
0,5 W
5 mA
20 mA
1
Nieuziemiona TC/mV
SB 1231 AI 1 × 16 bitów RTD
6ES7 231-5PA30-0XB0
38 × 62 × 21 mm
35 gramów
0,7 W
5 mA
25 mA
1
Odniesione do modułu RTD/Ω
● Przepełnienie górne i dolne1, 2 ● Przepełnienie górne i dolne1, 2
● Przerwanie obwodu3
● Przerwanie obwodu3
1
Informacja o alarmie diagnostycznym z powodu przepełnienia górnego lub dolnego będzie zgłoszona
w wartościach danych analogowych nawet jeśli alarmy zostały wyłączone podczas konfiguracji
modułu.
2
RTD: Wykrywanie przepełnienia dolnego nie jest nigdy aktywne dla zakresów rezystancyjnych.
3
Jeśli zgłaszanie alarmu z powodu przerwy w obwodzie jest wyłączone, a w okablowaniu czujnika
występuje przerwa, to moduł może zgłaszać na poszczególnych kanałach losowe wartości.
Tabela A.48. Schemat podłączenia płytki SB 1231 TC/RTD
SB 1231 AI 1 × 16 bitów TC
SB 1231 AI 1 × 16 bitów RTD
AI0 -
① Pętla zwrotna nieużywanego wejścia RTD
② 2-przewodowa RTD ③ 3- przewodowa RTD ④ 4- przewodowa RTD
313
A. Dane techniczne
A.8.2. Specyfikacja modułu SM 1231 RTD
Tabela A.49. Ogólna specyfikacja
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
Pobór mocy
Pobór prądu (magistrala SM)
Pobór prądu 1
(24 VDC)
Liczba wejść (strona 316)
Typ
Diagnostyka
SM 1231 AI 4 × RTD × 16 bit
6ES7 231-5PD32-0XB0
45 × 100 × 75
220 gramów
1,5 W
80 mA
SM 1231 AI 8 × RTD x16 bit
6ES7 231-5PF32-0XB0
70 × 100 × 75
270 gramów
1,5 W
90 mA
40 mA
40 mA
4
Odniesione do modułu RTD/Ω
8
Odniesione do modułu RTD/Ω
● Przepełnienie górne i
dolne1, 2
● Za niskie napięcie 24 VDC 2
● Przerwanie obwodu (tylko
tryb prądowy)4
● Przepełnienie górne i dolne1, 2
● Za niskie napięcie 24 VDC 2
● Przerwanie obwodu (tylko tryb
prądowy)4
1
20,4 do 28,8 VDC (Class 2, ograniczone zasilanie lub zasilanie czujnika z CPU).
Informacja o alarmie diagnostycznym z powodu przepełnienia górnego lub dolnego będzie zgłoszona
w wartościach danych analogowych nawet jeśli alarmy zostały wyłączone podczas konfiguracji
modułu.
3
Wykrywanie przepełnienia dolnego nie jest nigdy aktywne dla zakresów rezystancyjnych.
4
Jeśli zgłaszanie alarmu z powodu przerwy w obwodzie jest wyłączone, a w okablowaniu czujnika
występuje przerwa, to moduł może zgłaszać na poszczególnych kanałach losowe wartości.
2
Tabela A.50. Schemat podłączeń modułu rozszerzeń RTD
SM 1231 RTD 4 × 16 bitów
SM 1231 RTD 8 × 16 bitów
Odniesienie
① Pętla zwrotna
nieużywanego
wejścia RTD
② 2-przewodowa
RTD
③ 3-przewodowa
RTD
④ 4-przewodowa
RTD
Uwaga: Zaciski
listwy zaciskowej muszą być
złocone. Numery
zamówieniowe
znajdują się
w Dodatku C podręcznika systemu
S7-1200.
314
A. Dane techniczne
A.8.3. Specyfikacja modułu SM 1231 TC
Tabela A.51. Ogólna specyfikacja
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
Pobór mocy
Pobór prądu (magistrala SM)
Pobór prądu 1
(24 VDC)
Liczba wejść (strona 316)
Typ
Diagnostyka
SM 1231 AI4 × 16 bit TC
6ES7 231-5QD32-0XB0
45 × 100 × 75
180 gramów
1,5 W
80 mA
40 mA
SM 1231 AI8 × 16 bit TC
6ES7 231-5QF32-0XB0
45 × 100 × 75
xxx gramów
1,5 W
80 mA
40 mA
4
Nieuziemiona TC/mV
● Przepełnienie górne i dolne 2
● Za niskie napięcie 24 VDC 2
● Przerwanie obwodu (tylko tryb
prądowy)3
8
Nieuziemiona TC/mV
● Przepełnienie górne i dolne 2
● Za niskie napięcie 24 VDC 2
● Przerwanie obwodu (tylko
tryb prądowy)3
1
Od 20,4 do 28,8 VDC (Class 2, ograniczone zasilanie lub zasilanie czujnika z CPU).
Informacja o alarmie diagnostycznym z powodu przepełnienia górnego lub dolnego będzie zgłoszona
w wartościach danych analogowych nawet jeśli alarmy zostały wyłączone podczas konfiguracji
modułu.
3
Jeśli zgłaszanie alarmu z powodu przerwy w obwodzie jest wyłączone, a w okablowaniu czujnika
występuje przerwa, to moduł może zgłaszać na poszczególnych kanałach losowe wartości.
2
Tabela A.52. Schemat podłączeń modułu rozszerzeń TC
SM 1231 AI 4 TC (16 bit)
SM 1231 AI 8 TC (16 bit)
Uwaga
①SM 1231 AI 8 TC: TC 2, 3, 4,
oraz 5 nie są pokazane jako
połączone.
315
A. Dane techniczne
A.8.4. Specyfikacja analogowego wejścia dla RTD oraz TC (SM i SB)
Tabela A.53. Analogowe wejścia dla modułów RTD oraz TC (SM i SB)
Dane techniczne
Liczba wejść
Typ
Zakres
● Zakres nominalny (słowo danych)
● Zakres przerzutu od góry i od dołu (słowo
danych)
● Przepełnienie górne i dolne (słowo
danych)
Temperatura
Rozdzielczość
Rezystancja/napięcie
Maksymalne bezpieczne napięcie
Tłumienie zakłóceń
Tłumienie sygnału sumacyjnego
Impedancja
Sygnału zewnętrznego
od logiki
Izolacja
Pola od 24 VDC
24 VDC od logiki
Izolacja pomiędzy kanałami
Dokładność (od 25°C/–20 do 60°C)
Powtarzalność
Maksymalny pobór mocy przez czujnik
Zasada pomiaru
Czas odświeżania modułu
Błąd styku odniesienie
Długość kabla (w metrach)
Opór przewodu
316
RTD i Termopary (TC)
1 (SB), 4 lub 8 (SM)
● RTD: Odniesione do modułu RTD/Ω
● TC: Nieuziemiona TC/mV
Zobacz tabele typów RTD/TC:
● RTD (strona 318)
● TC (strona 317)
0,1°C/0,1°F
15 bitów plus bit znaku
± 35 V
85 dB dla wybranych ustawień filtra
(10 Hz, 50 Hz, 60 Hz lub 400 Hz)
> 120 dB przy 120 VAC
≥ 10 MΩ
500 VAC
SM RTD oraz SM TC: 500 VAC
(nie stosuje się dla SB RTD i SB TC)
SM RTD oraz SM TC: 500 VAC
(nie stosuje się dla SB RTD i SB TC)
● SM RTD: Brak
(nie stosuje się dla SB RTD)
● SM TC: 120 VAC
(nie stosuje się dla SB TC)
Zobacz tabele typów RTD/TC:
● RTD (strona 318)
● TC (strona 317)
±0,05% FS
● RTD: 0,5 mW
● TC: Nie dotyczy
Całkowanie
Zobacz tabele wyboru filtrów RTD/TC:
● RTD (strona 319)
● TC (strona 317)
● RTD: Nie dotyczy
● TC: ±1,5°C
Maks. 100 m. do czujnika
● RTD: 20 Ω, maks. 2,7 Ω dla 10 Ω RTD.
● TC: maks. 100 Ω.
A. Dane techniczne
A.8.5. Typy termopar
Tabela A.54. Typy termopar (zakresy i dokładność)
Typ
Min. dolny
zakres1
J
K
T
E
R&S
N
C
TXK/XK(L)
–210,0°C
–270,0°C
–270,0°C
–270,0°C
–50,0°C
–270,0°C
0,0°C
–200,0°C
Napięcie
Nominalny Nominalny
dolny
górny
zakres
zakres
–32512
–150,0°C
–200,0°C
–200,0°C
–200,0°C
100,0°C
–200,0°C
100,0°C
–150,0°C
–27648
–80 mV
1200,0°C
1372,0°C
400,0°C
1000,0°C
1768,0°C
1300,0°C
2315,0°C
800,0°C
27648
80 mV
Maks.
górny
zakres2
1450,0°C
1622,0°C
540,0°C
1200,0°C
2019,0°C
1550,0°C
2500,0°C
1050,0°C
32 511
Dokładność
Dokładność
przy normalnym przy normalnym
zakresie 3, 4
zakresie 3, 4 od
przy 25°C
–20°C do 60°C
±0,3°C
±0,6°C
±0,4°C
±1,0°C
±0,5°C
±1,0°C
±0,3°C
±0,6°C
±1,0°C
±2,5°C
±1,0°C
±1,6°C
±0,7°C
±2,7°C
±0,6°C
±1,2°C
±0,05%
±0,1%
1
Wartości z termopar poniżej minimalnego dolnego zakresu zgłaszane są jako –32 768.
Wartości z termopar powyżej maksymalnego górnego zakresu zgłaszane są jako 32 767,
3
Wewnętrzny błąd styku odniesienia wynosi ±1,5°C dla wszystkich zakresów. Wartość ta jest
dodawana do błędów ujętych w powyższej tabeli. Moduł wymaga przynajmniej 30 minut nagrzewania,
aby mógł spełnić te warunki.
4
Tylko dla 4-kanałowego SM TC: Dokładność wyników może spaść w przypadku obecności w pobliżu
czujników nadajników częstotliwości radiowych (częstotliwości 970–990 MHz).
2
Uwaga
Kanał termopary
Dla każdego kanału modułu SM termopary można skonfigurować inny typ termopary (do wyboru w programie podczas konfiguracji modułu).
A.8.6. Wybór filtra termopary i czasy odświeżania
Do pomiarów termoparami sugerowane jest użycie czasu całkowania wynoszącego 100 ms. Użycie mniejszych wartości zwiększy błąd powtarzalności odczytu
temperatury.
Tabela A.55. Wybór filtra termopary i czasy odświeżania
Tłumiona
częstotliwość
[Hz]
10
50
60
4001
1
Czas
całkowania
[ms]
100
20
16,67
10
Czas odświeżania [s]
1-kanałowa SB
4-kanałowy SM
8-kanałowy SM
0,301
0,061
0,051
0,031
1,225
0,263
0,223
0,143
2,450
0,525
0,445
0,285
Aby zachować rozdzielczość i dokładność modułu, jeśli tłumiona jest częstotliwość
400 Hz, należy użyć czasu całkowania wynoszącego 10 ms. Taka wartość pozwoli
również tłumić szumy o częstotliwości 100 Hz oraz 200 Hz.
317
A. Dane techniczne
A.8.7. Tabela wyboru typu czujnika RTD
Tabela A.56. Zakresy pomiarowe i dokładność różnych czujników obsługiwanych przez
moduły RTD
Współczynnik
temperaturowy
Pt 0,003850
ITS90
DIN EN
60751
Typ RTD
2
Nominalny
dolny
zakres
Nominalny
górny
zakres
Maks.
górny
zakres2
Pt 100 –145,00°C –120,00°C 145,00°C 155,00°C
climatic
Pt 10
Pt 50
Pt 100
Pt 200
Pt 500
Pt 1000
Pt 0,003902 Pt 100
Pt 0,003916 Pt 200
Pt 0,003920 Pt 500
Pt 1000
Pt 0,003910 Pt 10
Pt 50
Pt 100
Pt 500
Ni 0,006720 Ni 100
Ni 0,006180 Ni 120
Ni 200
Ni 500
Ni 1000
LG-Ni
LG-Ni
0,005000
1000
Ni 0,006170 Ni 100
Cu 0,004270 Cu 10
Cu 0,004260 Cu 10
Cu 50
Cu 100
Cu 0,004280 Cu 10
Cu 50
Cu 100
1
Min.
dolny
zakres1
Dokładność Dokładność
od –20°C do
przy
60°C
normalnym
zakresie
Zakres
przy 25°C
normalny
±0,20°C
±0,40°C
–243,0°C
–200,0°C
850,0°C
1000,0°C
±1,0°C
±2,0°C
–243,0°C
–200,0°C
850,0°C
1000,0°C
±0,5°C
±1,0°C
–243,0°C
–200,0°C
850,0°C
1000,0°C
± 0,5°C
±1,0°C
–243,0°C
–200,0°C
850,0°C
1000,0°C
± 0,5°C
±1,0°C
–273,2°C
–240,0°C
1100,0°C
1295°C
±1,0°C
±2,0°C
–273,2°C
–240,0°C
1100,0°C
1295°C
±0,8°C
±1,6°C
–105,0°C
–60,0°C
250,0°C
295,0°C
±0,5°C
±1,0°C
–105,0°C
–60,0°C
250,0°C
295,0°C
±0,5°C
±1,0°C
–105,0°C
–240,0°C
–60,0°C
–60,0°C
–200,0°C
–50,0°C
180,0°C
260,0°C
200,0°C
212,4°C
312,0°C
240,0°C
±0,5°C
±1,0°C
±1,0°C
±1,0°C
±2,0°C
±2,0°C
–60,0°C
–50,0°C
200,0°C
240,0°C
±0,6°C
±1,2°C
–240,0°C
–200,0°C
200,0°C
240,0°C
±1,0°C
±2,0°C
–240,0°C
–200,0°C
200,0°C
240,0°C
±0,7°C
±1,4°C
Wartości z RTD poniżej minimalnego dolnego zakresu zgłaszane są jako –32 768.
Wartości RTD powyżej maksymalnej wartości nadzakresu są podawane jako +32 767.
318
A. Dane techniczne
Tabela A.57. Rezystancje
Zakres
Nominalny
Min. dolny
dolny
zakres
zakres
150 Ω
300 Ω
600 Ω
1
n/a
n/a
n/a
0 (0 Ω)
0 (0 Ω)
0 (0 Ω)
Nominalny
górny zakres
Maks.
górny
zakres1
Dokładność
przy
normalnym
zakresie
przy 25°C
27 648 (150 Ω) 176,383 Ω
27 648 (300 Ω) 352,767 Ω
27 648 (600 Ω) 705,534 Ω
±0,05%
±0,05%
±0,05%
Dokładność
od
–20°C do 60°C
Zakres
normalny
±0,1%
±0,1%
±0,1%
Wartości rezystancji powyżej maksymalnej wartości górnego zakresu są podawane jako +32 767.
A.8.8. Wybór filtra RTD i czasy odświeżania
Tabela A.58. Wybór filtra RTD i czasy odświeżania
Tłumiona
częstotliwość
[Hz]
Czas
całkowania
[ms]
10
100
50
20
60
16,67
4001
10
1
Czas odświeżania [s]
1-kanałowa SB
4-kanałowy SM
8-kanałowy SM
4-/2-przewodowa: 0,301
3-przewodowa: 0,601
4-/2-przewodowa: 0,061
3-przewodowa: 0,121
4-/2-przewodowa: 0,051
3-przewodowa: 0,101
4-/2-przewodowa: 0,031
3-przewodowa: 0,061
4-/2-przewodowa: 1,222
3-przewodowa: 2,445
4-/2-przewodowa: 0,262
3-przewodowa: .505
4-/2-przewodowa: 0,222
3-przewodowa: 0,424
4-/2-przewodowa: 0,142
3-przewodowa: 0,264
4-/2-przewodowa: 2,445
3-przewodowa: 4,845
4-/2-przewodowa: 0,525
3-przewodowa: 1,015
4-/2-przewodowa: 0,445
3-przewodowa: 0,845
4-/2-przewodowa: 0,285
3-przewodowa: 0,525
Aby zachować rozdzielczość i dokładność modułu, jeśli tłumiona jest częstotliwość 400 Hz,
należy użyć czasu całkowania wynoszącego 10 ms. Taka wartość pozwoli również tłumić szumy
o częstotliwości 100 Hz oraz 200 Hz.
Uwaga
Na każdym włączonym kanale bez podłączonego czujnika moduł podaje wartość
32767. Jeśli włączone jest wykrywanie rozwartego przewodu, to na module migają odpowiednie czerwone diody LED.
Najlepszą dokładność dla zakresu RTD 10 Ω zapewnia połączenie 4-przewodowe.
Rezystancja przewodów połączeniowych w trybie 2-przewodowym spowoduje
błąd w pomiarze czujnika i dlatego dokładność nie jest gwarantowana.
A.9.
Interfejsy komunikacyjne
Pełna lista modułów dostępnych dla S7-1200 znajduje się w podręczniku systemu
S7-1200 lub na internetowej stronie wsparcia klienta (http://www.siemens.com/
automation/).
319
A. Dane techniczne
A.9.1. PROFIBUS master/slave
A.9.1.1. Moduł CM 1242-5 PROFIBUS slave
Tabela A.59. Specyfikacja techniczna modułu CM 1242-5
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
6GK7 242‑5DX30‑0XE0
Interfejsy
Połączenie z PROFIBUS
9-pinowe złącze żeńskie D-sub
Maksymalny pobór prądu przez interfejs
15 mA przy 5 V (tylko zakończenia
PROFIBUS, podczas gdy komponenty
magistrali) *)
sieciowe są połączone (np. komponenty
sieci optycznej)
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
6GK7 242‑5DX30‑0XE0
Dopuszczalne warunki otoczenia
Temperatura otoczenia
● od –40°C do 70°C
● Podczas magazynowania
● od –40°C do 70°C
● Podczas transportu
● od 0°C do 55°C
● Podczas pracy w pozycji pionowej
(pozioma szyna DIN)
● od 0°C do 45°C
● Podczas pracy w pozycji poziomej
(pionowa szyna DIN)
Względna wilgotność przy temperaturze
95%
25°C, podczas pracy urządzenia, bez
kondensacji, maksymalnie
Stopień ochrony
IP20
Zasilanie, pobór mocy i straty mocy
Typ zasilania
DC
Zasilanie z tylniej magistrali
5V
Pobór prądu (typowo)
150 mA
Efektywna strata mocy (typowo)
0,75 W
Wymiary i masa
● Szerokość(W)
● 30 mm
● 100 mm
● Wysokość (H)
● 75 mm
● Głębokość (D)
Masa
● Masa netto
● 115 g
● Masa wraz z opakowaniem
● 152 g
*) Prąd obciążenia zewnętrznego odbiornika połączonego pomiędzy VP (pin 6) oraz DGND
(pin 5) nie może przekraczać 15 mA (zabezpieczenie przed zwarciem) dla zakończenia
magistrali.
320
A. Dane techniczne
Interfejs PROFIBUS
Tabela A.60. Wyprowadzenia z gniazda D-sub
Pin
1
2
3
4
5
Opis
– Nieużywane –
– Nieużywane –
RxD/TxD-P: Linia danych B
RTS
M5V2: Potencjał
odniesienia danych
(uziemienie DGND)
Pin
6
7
8
9
Opis
P5V2: zasilanie +5 V
– Nieużywane –
RxD/TxD-N: Linia danych A
– Nieużywane –
Obudowa Masa obudowy
A.9.1.2. Moduł CM 1243-5 PROFIBUS master
Tabela A.61. Specyfikacja techniczna modułu CM 1243-5
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
Interfejsy
Połączenie z PROFIBUS
Maksymalny pobór prądu przez interfejs PROFIBUS, podczas
gdy komponenty sieciowe są połączone (np. komponenty sieci
optycznej)
Dopuszczalne warunki otoczenia
Temperatura otoczenia
● Podczas magazynowania
● Podczas transportu
● Podczas pracy w pozycji pionowej (pozioma szyna DIN)
● Podczas pracy w pozycji poziomej (pionowa szyna DIN)
Względna wilgotność przy temperaturze 25 °C, podczas pracy
urządzenia, bez kondensacji, maksymalnie
Stopień ochrony
Zasilanie, pobór mocy i straty mocy
Typ zasilania
Zasilanie/zewnętrzne
● minimum
● maksimum
Pobór prądu (typowy)
● z 24 V DC
● z tylniej magistrali S7‑1200
Efektywna strata mocy (typowo)
● z 24 V DC
● z tylniej magistrali S7‑1200
Zasilanie 24 VDC/zewnętrzne
● Min. przekrój przewodu
● Maks. przekrój przewodu
● Moment dokręcania zacisków terminali
6GK7 243‑5DX30‑0XE0
9-pinowe złącze żeńskie D-sub
15 mA przy 5 V (tylko
zakończenia magistrali) *)
● –40°C do 70°C
● –40°C do 70°C
● 0 C do 55 C
● 0°C do 45°C
95 %
IP20
DC
24 V
● 19,2 V
● 28,8 V
● 100 mA
● 0 mA
● 2,4 W
● 0 W
● min.: 0,14 mm2 (AWG 25)
● maks.: 1,5 mm2 (AWG 15)
● 0,45 Nm (4 lb-in)
321
A. Dane techniczne
Dane techniczne
Wymiary i masa
● Szerokość(W)
● Wysokość (H)
● Głębokość (D)
Masa
● Masa netto
● Masa wraz z opakowaniem
● 30 mm
● 100 mm
● 75 mm
● 134 g
● 171 g
*) Prąd obciążenia zewnętrznego odbiornika połączonego pomiędzy VP (pin 6) oraz DGND (pin 5) nie
może przekraczać 15 mA (zabezpieczenie przed zwarciem) dla zakończenia magistrali.
Interfejs PROFIBUS
Tabela A.62. Wyprowadzenia z gniazda D-sub
Pin
Opis
Pin
6
1
– Nieużywane –
2
3
4
– Nieużywane –
7
RxD/TxD-P: Linia danych B
8
CNTR‑P: RTS
9
DGND: masa dla sygnałów
Obudowa Masa obudowy
z danymi VP
Opis
VP: Zasilanie +5 V tylko dla oporników
zamykających magistralę nie można
stosować do zasilania zewnętrznych
odbiorników
– Nieużywane –
RxD/TxD-N: Linia danych A
– Nieużywane –
5
Przewód PROFIBUS
Uwaga
Uziemienie ekranu przewodu PROFIBUS
Ekran przewodu PROFIBUS musi być uziemiony.
W tym celu należy ściągnąć izolację z końca przewodu i podłączyć ekran do
uziemienia.
A.9.2. Procesor komunikacyjny GPRS
Uwaga
Procesor komunikacyjny GPRS CP nie jest dopuszczony do zastosowań
morskich
Moduł wymieniony poniżej nie ma dopuszczenia morskiego:
• Moduł CP 1242-7 GPRS
Uwaga
Oprogramowanie sprzętowe CPU musi być w wersji V2.0 lub wyższej, aby było
możliwe korzystanie z tych modułów.
322
A. Dane techniczne
A.9.2.1. Specyfikacja techniczna CP 1242-7
Tabela A.63. Specyfikacja techniczna CP 1242-7
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
6GK7 242‑7KX30‑0XE0
Interfejs bezprzewodowy
Złącze antenowe
Złącze SMA
Nominalna impedancja
50 Ω
Połączenie bezprzewodowe
Maksymalna moc nadawania
● GSM 850, klasa 4: +33 dBm ±2dBm
● GSM 900, klasa 4: +33 dBm ±2dBm
● GSM 1800, klasa 1: +30 dBm ±2dBm
● GSM 1900, klasa 1: +30 dBm ±2dBm
GPRS
Klasa Multislot 10 klasa urządzenia B
system kodowania 1...4 (GMSK)
SMS
Tryb połączeń wychodzących: MO
Usługa: point-to-point
Dopuszczalne warunki otoczenia
Temperatura otoczenia
● Podczas magazynowania
● Podczas transportu
● Podczas pracy w pozycji pionowej
(pozioma szyna DIN)
● Podczas pracy w pozycji poziomej
(pionowa szyna DIN)
● od –40°C do 70°C
● od –40°C do 70°C
● od 0 C do 55 C
● od 0°C do 45°C
Względna wilgotność przy temperaturze
25°C, podczas pracy urządzenia, bez
kondensacji, maksymalnie
95%
Stopień ochrony
IP20
Zasilanie, pobór mocy i straty mocy
Typ zasilania
DC
Zasilanie/zewnętrzne
● minimum
● maksimum
24 V
● 19,2 V
● 28,8 V
Pobór prądu (typowy)
● z 24 V DC
● z tylniej magistrali S7‑1200
● 100 mA
● 0 mA
Efektywna strata mocy (typowo)
● z 24 V DC
● z tylniej magistrali S7‑1200
● 2,4 W
● 0 W
Zasilanie 24 VDC/zewnętrzne
● Min. przekrój przewodu
● Maks. przekrój przewodu
● Moment dokręcania zacisków terminali
● min.: 0,14 mm2 (AWG 25)
● maks.: 1,5 mm2 (AWG 15)
● 0,45 Nm (4 lb-in)
Izolacja
Zasilacz do obwodu wewnętrznego
710 VDC przez 1 minutę
323
A. Dane techniczne
Dane techniczne
Wymiary i masa
● Szerokość(W)
● Wysokość (H)
● Głębokość (D)
● 30 mm
● 100 mm
● 75 mm
Masa
● Masa netto
● Masa wraz z opakowaniem
● 133 g
● 170 g
Specyfikacja techniczna anteny ANT794-4MR GSM/GPRS
Nr zamówieniowy
Mobilne sieci bezprzewodowe
Zakresy częstotliwości
Charakterystyki
Wzmocnienie anteny
Impedancja
SWR
Maksymalna moc
Biegunowość
Złącze
Długość kabla antenowego
Materiały obudowy
Stopień ochrony
Dopuszczalne warunki otoczenia
● Temperatura pracy
● Temperatura podczas transportu/
magazynowania
● Względna wilgotność
Konstrukcja
Wymiary (D × H) w mm
Waga
● Antena z przewodem
● Śrubunek
Instalacja
Dane techniczne
6NH9860‑1AA00
GSM/GPRS
● 824 do 960 MHz (GSM 850, 900)
● 1710 do 1880 MHz (GSM 1 800)
● 1900 do 2200 MHz (GSM/UMTS)
wielokierunkowe
0 dB
50 Ω
< 2,0
20 W
Liniowa pionowa
SMA
5m
Twarde PVC, odporne na promienie UV
IP20
● od –40°C do +70°C
● od –40°C do +70°C
● 100%
Antena z przymocowanym przewodem(5 m)
i złączem SMA
25 × 193
● 310 g
● 54 g
Za pomocą dołączonych zatrzasków
Specyfikacja techniczna anteny ANT794-3M
Nr zamówieniowy
Mobilne sieci bezprzewodowe
Zakresy częstotliwości
VSWR
Tłumienie odbić (Tx)
Wzmocnienie anteny
324
GSM 900
890-960 MHz
≤ 2:1
≈ 10 dB
0 dB
6NH9870‑1AA00
GSM 1800/1900
1710-1990 MHz
≤ 1,5:1
≈ 14 dB
A. Dane techniczne
Nr zamówieniowy
Impedancja
Maksymalna moc
Kabel antenowy
Długość przewodu
Stopień ochrony
Dozwolony zakres temperatur
Łatwopalność
Materiały obudowy
Wymiary (W × L × H) w mm
Masa
6NH9870‑1AA00
50 Ω
10 W
HF przewód RG 174 (stały) z męskim złączem SMA
1,2 m
IP64
od –40°C do +75°C
UL 94 V2
ABS Polylac PA-765, jasnoszary (RAL 7035)
70,5 × 146,5 × 20,5
130 g
A.9.3. TeleService (TS)
Następujące podręczniki zawierają specyfikacje techniczną dla urządzenia
TS Adapter IE Basic oraz modularnego urządzenia TS Adapter:
● Industrial Software Engineering Tools Modular TS Adapter
● Industrial Software Engineering Tools TS Adapter IE Basic
Więcej informacji o tym produkcie oraz jego dokumentacja znajduje się na internetowej stronie katalogów produktów dla urządzenia TS Adapter.
A.9.4. Komunikacja poprzez RS485 i RS232
A.9.4.1. Specyfikacja CB 1241 RS485
Uwaga
Oprogramowanie sprzętowe CPU musi być w wersji V2.0 lub wyższej, aby było
możliwe korzystanie z tej CB.
Tabela A.64. Specyfikacja ogólna
Dane techniczne
Nr zamówieniowy
Wymiary W × H × D
Masa
CB 1241 RS485
6ES7 241-1CH30-1XB0
38 × 62 × 21
40 gramów
325
A. Dane techniczne
Tabela A.65. Urządzenia nadawcze i odbiorcze
Dane techniczne
Typ
Zakres napięcia w trybie wspólnym
Napięcie różnicowe wyjścia urządzenia
nadawczego
Zakończenie i obciążenie
Opcjonalne zakończenie
Impedancja wejścia odbiornika
Odbiornik: próg/czułość
Izolacja
Sygnał RS485 do uziemienia szyny
Sygnał RS485 do wspólnej logiki CPU
Długość przewodu, ekranowany
Szybkość transmisji
Parzystość
Liczba bitów stopu
Sterowanie strumieniem danych
Czas oczekiwania
CB 1241 RS485
RS485 (2-przewodowy półdupleks)
od –7 V do +12 V, 1 sekunda, 3 VRMS ciągłe
2 V min. przy RL = 100 Ω
1,5 V min. przy RL = 54 Ω
od 10 K do +5 V na B, RS485 Pin 3
od 10 K do GND na A, RS485 Pin 4
Krótki Pin TB do Pin T/RB, efektywna
impedancja zakończenia wynosi 127 Ω,
połączenie do RS485 Pin 3
Krótki Pin TA do Pin T/RA, efektywna
impedancja zakończenia wynosi 127 Ω,
połączenie do RS485 Pin 4
5,4 kΩ min. włączając zakończenie
+/– 0,2 V min., histereza 60 mV
500 VAC, 1 minuta
1000 m maks.
300 b/s, 600 b/s, 1,2 kb/s, 2,4 kb/s, 4,8 kb/s, 9,6
kb/s (domyślnie), 19,2 kb/s, 38,4 kb/s, 57,6 kb/s,
76,8 kb/s, 115,2 kb/s.
Bez parzystości (domyślnie), parzysty,
nieparzysty, Mark (bit parzystości ustawiony
zawsze na 1), Space (bit parzystości ustawiony
zawsze na 0)
1 (domyślnie), 2
Nie obsługuje
od 0 do 65 535 ms
Tabela A.66. Zasilanie
Dane techniczne
Pobór mocy
Pobór prądu (magistrala SM), maks.
Pobór prądu (24 VDC) maks.
326
CB 1241 RS485
1,5 W
50 mA
80 mA
A. Dane techniczne
CB 1241 RS485 (6ES7 241-1CH30-1XB0)
① Połącz „TA” oraz TB” jak pokazano na rysunku, aby zakończyć sieć (zakańcza tylko
końcowe urządzenia sieci RS485)
② Użyj skrętki ekranowanej i podłącz jej ekran do uziemienia
Można zamknąć sieć RS485 tylko na jej dwóch końcach. Urządzenia pomiędzy
dwoma końcami sieci nie są terminowane ani obciążone. Więcej informacji znajduje się w podrozdziale „Polaryzacja i zakończenie złącza sieciowego RS485”
podręcznika systemu S7-1200.
Tabela A.67. Zaciski listew zaciskowych CB 1241 (6ES7 241-1CH30-1XB0)
Pin
Złącze 9-pinowe
X20
1
RS485/Masa logiczna GND
2
RS485/Nie podłączony
3
RS485/TxD+
3 – T/RB
4
RS485/RTS
1 – RTS
5
RS485/Masa logiczna GND
–
6
RS485/Zasilanie 5 V
–
7
RS485/Nie podłączony
8
RS485/TxD-
9
RS485 / Nie podłączony
Shell
–
–
–
4 – T/RA
–
7–M
327
A. Dane techniczne
A.9.4.2.Specyfikacja modułów CM 1241 RS422/RS485
Tabela A.68. Specyfikacja ogólna
Dane techniczne
Numer zamówieniowy
Wymiary (W × H × D)
Masa
CM 1241 RS422/RS485
6ES7 241-1CH32-0XB0
30 × 100 × 75 mm
150 gramów
Tabela A.69. Nadajnik i odbiornik
Dane techniczne
Typ
Zakres sygnału współbieżnego
Wyjściowe napięcie różnicowe nadajnika
Zakończenie i polaryzacja
Impedancja wejściowa odbiornika
Próg/czułość odbiornika
Izolacja
Sygnał RS485 do masy obudowy
Sygnał RS485 do masy logiki CPU
Długość kabla ekranowanego
Szybkość transmisji
Parzystość
Liczba bitów stop
Sterowanie przepływem
Czas oczekiwania
328
CM 1241 RS422/RS485
RS422 lub RS485, 9-pinowe złącze żeńskie
D-Sub
Od –7 V do +12 V, przez 1 sekundę 3 V
RMS (wartość skuteczna) w sposób ciągły
2 V min. przy RL = 100 Ω
1,5 V min. przy RL = 54 Ω
10 kΩ do +5 V na linii B, pin 3 PROFIBUS
10 kΩ do GND na linii A, pin 8 PROFIBUS
Zapewnione opcje wewnętrznej polaryzacji,
lub bez wewnętrznej polaryzacji. We
wszystkich przypadkach wymagane jest
zewnętrzne zakończenie. Dodatkowe
informacje znajdują się w podrozdziałach
„Polaryzacja i zakończenie złącza
sieciowego RS485” oraz „Konfiguracja
RS422 oraz RS485” podręcznika systemu
S7-1200.
5,4 kΩ min. łącznie z zakończeniem
+/– 0,2 V min., typowa histereza 60 mV
500 VAC, przez 1 minutę
1000 m maks. (w zależności od szybkości
transmisji)
300 bodów, 600 bodów, 1,2 kb/s, 2,4 kb/s,
4,8 kb/s, 9,6 kb/s (default),
19,2 kb/s, 38,4 kb/s, 57,6 kb/s, 76,8 kb/s,
115,2 kb/s
Brak parzystości (domyślnie), parzystość
dodatnia, parzystość ujemna, znak (bit
parzystości zawsze równy 1), spacja (bit
parzystości zawsze równy 0)
1 (wartość domyślna), 2
XON/XOFF obsługiwane w trybie RS422
od 0 do 65 535 ms
A. Dane techniczne
Tabela A.70. Wtyczka RS232 dla CM 1241 i okablowanie
Pin
1
2 TxD+1
3 TxD+
Masa logiki
lub sygnałów
komunikacyjnych
Podłączony z RS422
Nie używany z RS485:
Wyjście
Sygnał B (RxD/TxD+):
Wejście/Wyjście
4 RTS
Żądanie wysłania
(poziom TTL): Wyjście
5 GND
Masa logiki
lub sygnałów
komunikacyjnych
2
Wtyczka
(żeńska)
Opis
Pin
Opis
6 PWR
+5 V z szeregowym
rezystorem 100 Ω:
Wyjście
7
Niepodłączony
8 TXD–
9 TXD–1
SHELL
Sygnał A (RxD/TxD-):
Wejście/Wyjście
Podłączony z RS422
Nie używany z RS485:
Wyjście
Masa obudowy
1
2
Piny 2 i 9 są używane tylko dla sygnałów wysyłanych dla RS422.
RTS jest sygnałem na poziomie TTL i może być używany do sterowania innego
urządzenia półdupleksowego, które będzie bazować na tym sygnale. Jest on włączony
tylko podczas nadawania.
A.9.4.3. Specyfikacja CM 1241 RS232
Tabela A.72. Specyfikacja ogólna
Dane techniczne
Numer zamówienia
Wymiary W × H × D (mm)
Masa
CM 1241 RS232
6ES7 241-1AH32-0XB0
30 × 100 × 75 mm
150 gramów
Tabela A.73. Nadajnik i odbiornik
Dane techniczne
Typ
Napięcie wyjściowe nadajnika
Napięcie wyjściowe nadawania
Impedancja wejściowa odbiornika
Próg/czułość odbiornika
Napięcie wejściowe odbiornika
Izolacja
Sygnał RS232 do masy obudowy
Sygnał RS232 do masy logiki CPU
Długość kabla ekranowanego
Szybkość transmisji
CM 1241 RS232
RS232 (pełny dupleks)
+/– 5 V min. przy RL = 3 kΩ
+/– 15 VDC maks.
3 kΩ min.
0,8 V min. niski, 2,4 maks. wysoki
Typowa histereza 0,5 V
+/– 30 VDC maks.
500 VAC, przez 1 minutę
10 m maks.
300 bodów, 600 bodów, 1,2 kb/s, 2,4 kb/s,
4,8 kb/s, 9,6 kb/s (wartość domyślna), 19,2
kb/s, 38,4 kb/s, 57,6 kb/s, 76,8 kb/s, 115,2
kb/s
329
A. Dane techniczne
Dane techniczne
Opis
Brak parzystości (domyślnie), parzystość
dodatnia, parzystość ujemna, znak (bit
parzystości zawsze równy 1), spacja (bit
parzystości zawsze równy 0)
1 (wartość domyślna), 2
Sprzętowe, programowe
od 0 do 65 535 ms
Parzystość
Liczba bitów stopu
Sterowanie przepływem
Czas oczekiwania
Tabela A.74. Zasilanie
Dane techniczne
Pobór mocy
Pobór prądu z +5 VDC
CM 1241 RS232
1W
200 mA
Tabela A.75. Wtyczka RS485 lub RS422 (żeńska)
Pin
1 DCD
Opis
Wtyczka
(męska)
Wykryty sygnał
nośnej: Wejście
Dane otrzymywane
z DCE: Wejście
Dane wysyłane do
3 TxD
DCE: Wyjście
Gotowość terminala
4 DTR
danych: Wyjście
5 GND Masa sygnałowa
2 RxD
Pin
Opis
6 DSR
Dane gotowe do wysłania:
Wejście
7 RTS
Żądanie wysłania: Wyjście
Gotowość do wysłania:
Wejście
Sygnał dzwonka
9 RI
(nieużywany)
SHELL Masa obudowy
8 CTS
A.10. Moduły technologiczne
A.10.1. SM 1278 4xIO-Link Master
A.10.1.1.Specyfikacja modułu SM 1278 4xIO-Link Master
Tabela A.76. Specyfikacja ogólna
Dane techniczne
Numer zamówieniowy
Wymiary W x H x D (mm)
Masa
Informacje ogólne
Dane I&M
Napięcie zasilania
Napięcie znamionowe (DC)
Dolny limit poprawnego zakresu (DC)
Górny limit poprawnego zakresu (DC)
330
Moduł SM 1278 4xIO-Link Master
6ES7 278-4BD32-0XB0
45 x 100 x 75
150 gramów
Tak; od IM0 do IM3
24 VDC
19,2 V; 20,5 V jeśli używany IO-Link
(Napięcie zasilania dla urządzeń IO-Link
Master musi mieć wartość co najmniej 20 V)
28,8 VDC
A. Dane techniczne
Dane techniczne
Zabezpieczenie przed odwróceniem
polaryzacji
Prąd wejściowy
Pobór prądu
Zasilanie enkodera
Liczba wyjść
Prąd wyjściowy, wartość znamionowa
Pobór mocy
Pobór mocy, typowo
Wejścia/wyjścia cyfrowe
Długość kabla (metry)
SDLC
Długość kabla (metry)
IO-Link
Liczba portów
Liczba portów, które mogą być sterowane
jednocześnie
Protokół IO-Link 1.0
IO-Link protocol 1.1
Tryb pracy
IO-Link
DI
DQ
Podłączenie urządzeń IO-Link
Typ portu A
Szybkość transmisji danych
Moduł SM 1278 4xIO-Link Master
Tak
65 mA; bez obciążenia
4
200 mA
1 W, bez obciążenia portów
20 m, nieekranowany, maks.
20 m, nieekranowany, maks.
4
4
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak; maks. 100 mA
Tak
4,8 kBd (COM1)
38,4 kBd (COM2)
230,4 kBd (COM3)
Czas cyklu, min.
2 ms, dynamicznie, zależnie od długości
danych użytkownika
Rozmiar danych procesowych, na wejściu
portu
32 bajty; maks.
Rozmiar danych procesowych, na wejściu
modułu
32 bajty
Rozmiar danych procesowych, na wyściu
portu
32 bajty; maks.
Rozmiar danych procesowych, na wyjściu
modułu
32 bajty
Wielkość pamięci dla parametrów
urządzenia
2 kilobajty
Dłogość kabla nieekranowanego, maks.
(metry)
20 m Przerwania/diagnostyka/informacje
o stanie
Wskaźnik stanu
Przerwania
Tak
Przerwanie diagnostyczne
Tak; port diagnostyczny jest dostępny tylko
w trybie IO-Link
331
A. Dane techniczne
Dane techniczne
Alarmy diagnostyczne
Diagnostyka
Monitorowanie napięcia zasilającego
Zabezpieczenie przeciwzwarciowe
Diagostyczny wskaźnik LED
Monitorowanie napięcia zasilającego
Wyświetlanie statusu kanałów
Do diagnostyki kanału
Do diagnostyki modułu
Separacja galwaniczna
Separacja galwaniczna kanałów
Pomiędzy kanałami
Pomiędzy kanałami i magistralą
montażową
Dopuszczalna różnica potencjałów
Między różnymi obwodami
Izolacja
Izolacja testowana z
Warunki otoczenia
Temperatura pracy
Min.
Maks.
Montaż poziomy, min.
Montaż poziomy, maks.
Montaż pionowy, min.
Montaż pionowy, maks.
Czas odpowiedzi
332
Moduł SM 1278 4xIO-Link Master
Tak
Tak
Tak; migająca czerwona dioda LED DIAG
Tak; jedna zielona dioda LED na kanał dla
statusu kanału Qn (tryb SIO) i statusu portu
Cn (tryb IO-Link)
Tak; czerwona dioda LED Fn
Tak; zielona/czerwona dioda LED DIAG
Nie
Tak
75 VDC/60 VAC (izolacja podstawowa)
707 VDC (test typu)
–20°C
60°C
–20°C
60°C
–20°C
50°C
A. Dane techniczne
A.10.1.2.Schematy połączeń modułu SM 1278 4xIO-Link Master
Tabela A.77. Schemat połączeń modułu SM 1278 IO-Link Master
SM 1278 IO-Link Master (6ES7 278-4BD32-0XB0)
Tabela A.78. Zaciski listew zaciskowych SM 1278 IO-Link Master (6ES7
278-4BD32-0XB0)
Pin
X10
X11
X12
X13
1
L+ / 24 VDC
Brak połączenia
Brak połączenia
Brak połączenia
2
M / 24 VDC
Brak połączenia
Brak połączenia
Brak połączenia
3
Uziemienie funkcjonalne Brak połączenia
Brak połączenia
Brak połączenia
4
Brak połączenia
Brak połączenia
Brak połączenia
Brak połączenia
5
L1
L2
L3
L4
6
C/Q1
C/QL2
C/Q3
C/QL4
7
ML1
ML2
M3
ML4
A.11. Urządzenia towarzyszące
A.11.1. Zasilacz PM1207
PM 1207 jest modułem zasilającym dla S7-1200. Ma on następujące funkcje:
● wejście 120/230 VAC, wyjście VDC/2,5A
● numer zamówieniowy 6ESP 332-1SH71-4AA0
333
A. Dane techniczne
Więcej informacji o tym produkcie oraz jego dokumentacja znajduje się na internetowej stronie katalogów produktów dla PM 1207.
Patrz również
Internetowa strona wsparcia klienta (http://www.siemens.com/automation/).
A.11.2. Kompaktowy switch CSM 1277
CSM 1277 jest kompaktowym modułem przełączającym. Może być użyty do
zwielokrotnienia interfejsu Ethernet dla S7-1200, co pozwala na równoczesną komunikację z panelami operatorskimi, urządzeniami programującymi i innymi sterownikami. Posiada on następujące funkcje:
● 4 gniazda Ethernet do włączenia się w przemysłową sieć.
● 3-biegunowe wtyczki na listwie terminalu do podłączenia zasilania na górze
obudowy sterownika.
● Diody LED do wyświetlania statusu portów przemysłowego Ethernetu.
● Nr zamówieniowy 6GK7 277-1AA00-0AA0.
Więcej informacji o tym produkcie oraz jego dokumentacja znajduje się na internetowej stronie katalogów produktów dla CSM 1277.
Patrz również
Internetowa strona wsparcia klienta (http://www.siemens.com/automation/).
A.11.3. Moduł CM CANopen
Moduł komunikacyjny (CM) CANopen jest wkładanym modułem podłączanym pomiędzy sterownikiem PLC rodziny SIMATIC S7-1200 a dowolnym urządzeniem
działającym w oparciu o protokół komunikacyjny CANopen. Moduł CM CANopen
może być skonfigurowany zarówno jak jako urządzenie nadrzędne (Master), jak
i podrzędne (Slave). Występują dwa moduły CM CANopen: standardowy moduł
CANopen (numer zamówieniowy 021620-B) oraz przeznaczony dla większych
obciążeń moduł CANopen (Ruggedized) (numer zamówieniowy 021730-B).
Moduł CANopen zapewnia następujące funkcje:
● możliwość podłączenia do 3 modułów do jednego sterownika PLC,
● łączność z maksymalnie 16 węzłami CANopen typu Slave,
● obsługa 256-bajtowego wejścia i 256-bajtowego wyjścia,
● 3 diody LED dostarczają informacje diagnostyczne dotyczące modułu, sieci
oraz stanów wejść/wyjść,
● umożliwia przechowywanie ustawień konfiguracji sieci CANopen w PLC,
● moduł jest integrowalny z katalogiem sprzętowym środowiska projektowego
TIA Portal,
334
A. Dane techniczne
● konfiguracja CANopen poprzez dołączone oprogramowanie CANopen Configuration Studio (w zestawie) lub inne narzędzia programowe do konfiguracji
CANopen,
● zgodność z profilami komunikacji CANopen CiA 301 rev. 4.2 oraz CiA 302 rev.
4.1,
● obsługa „przeźroczystego" standardu CAN 2.0A umożliwia korzystanie z niestandardowych protokołów,
● predefiniowane bloki funkcyjne są dostępne przy każdym programowaniu sterownika PLC w TIA Portal,
● w zestawie z modułami CM CANopen są dostarczane: złącza D-Sub z zaciskami śrubowymi do łączenia podsieci, płyta CD z oprogramowaniem CANopen Configuration Studio oraz kabel USB do przeprowadzenia konfiguracji.
Więcej informacji o tym produkcie oraz jego dokumentacja znajduje się na internetowej stronie katalogów produktów dla CM CANopen.
335
Wymiana CPU V3.0 na CPU V4.0
B.1.
B
Wymiana CPU V3.0 na CPU V4.0
Można wymienić CPU w wersji V3.0 na CPU w wersji V4.0 (strona 71) i użyć
istniejącego projektu STEP 7 utworzonego dla CPU V3.0. Można również sprawdzić dostępność plików aktualizacji oprogramowania sprzętowego (firmware) dla
podłączonych modułów i przeprowadzić aktualizację firmware (strona 265).
Uwaga
Wymiana urządzeń z wersji V4.0 na wersję V3.0 nie jest możliwa
Można wymienić CPU V3.0 na CPU V4.0, ale po załadwaniu ustawień konfiguracji nie można z powrotem wymienić CPU v4.0 na CPU V3.0. Aby przeglądać
lub w inny sposób używać istniejącego projektu STEP 7 w wersji V3.0, to przed
wymianą urządzeń ten projekt należy zarchiwizować.
Jeśli ustawienia konfiguracji dla wymienionego urządzenia nie zostaną załadowane, to można je cofnąć. Jednak po ich załadowaniu, nie można cofnąć zmiany
wersji V3.0 na V4.0.
Należy zdawać sobie sprawę z niektórych zmian konfiguracji i zmian operacyjnych pomiędzy dwoma wersjami CPU:
Bloki organizacyjne
W przypadku CPU V4.0 można skonfigurować, aby wykonywanie OB było przerywane lub nieprzerywane (strona 53). W projektach poprzedniego CPU V3.0,
STEP 7 ustawiał domyślnie wszystkie bloki jako nieprzerywane.
STEP 7 ustawia wszystkie priorytety OB (strona 53) na wartości, które były w projekcie STEP 7 CPU V3.0.
Następnie, w razie potrzeby ustawienia priorytetów lub przerywalności mogą być
zmieniane.
Informacje uruchomienia OB przerwania błędu diagnostycznego odnoszą się do
danego modułu, jeśli nie występuje zdarzenie diagnostyczne.
Ochrona CPU za pomocą hasła
STEP 7 ustawia dla CPU V4.0 poziom ochrony hasłem (strona 78) równoważny
do ustawionego dla CPU V3.0 i przypisuje hasło CPU V3.0 do hasła CPU V4.0
„Pełny dostęp (brak ochrony)”:
Poziom ochrony CPU V3.0
Brak ochrony
Ochrona przed zapisem
Ochrona przed zapisem / odczytem
Poziom dostępu do CPU V4.0
Pełny dostęp (brak ochrony)
Dostęp do odczytu
Dostęp do HMI
B. Wymiana CPU V3.0 na CPU V4.0
Należy pamiętać, że poziom dostępu V4.0 „Brak dostępu (pełna ochrona)” nie
istnieje dla V3.0.
Web serwer
Jeśli CPU V3.0 zostanie zastąpiony przez CPU V4.0, to ustawienia projektu web
serwera do aktywacji web serwera, i określające, czy nie jest wymagany dostęp
HTTPS, będą takie same, jak były w wersji V3.0. Następnie, można skonfigurować użytkowników, uprawnienia, hasła (strona 186), oraz w razie potrzeby języki,
aby korzystać z web serwera. Jeśli użytkownik nie zostanie skonfigurowany z dodatkowymi uprawnieniami, to będzie ograniczony do tego, co można zobaczyć od
standardowych stronach sieci Web (strona 187). CPU V4.0 S7-1200 nie obsługuje poprzedniego prekonfigurowanego użytkownika i hasła „admin”.
Poprzednio, strona web serwera logów (dzienników) danych zapewniała funkcję
Download and Clear (Pobierz i usuń). Na stronie przeglądarki plików web serwera
V4.0 (strona 187), która umożliwia dostęp do logów danych, tej funkcji już nie ma.
Zamiast tego, web serwer umożliwia pobieranie, zmianę nazw i usuwanie plików
logów danych.
Niezgodność karty transferowej
Nie można skorzystać z karty transferowej (transfer card) V3.0 (strona 57), aby
przenieść program V3.0 do CPU V4.0. W tym celu należy otworzyć projekt V3.0
w STEP 7, zmienić urządzenie na CPU V4.0 (strona 71), i załadować projekt
STEP 7 do CPU V4.0. Po zmianie projektu na projekt w wersji V4.0, można
następnie utworzyć kartę transferową v4.0 dla kolejnych przeniesień programów.
Komunikacja za pomocą instrukcji GET i PUT
Domyślnie opcja komunikacji za pomocą instrukcji GET/PUT dla CPU V3.0 jest
włączona. Po zastąpieniu CPU V3.0 przez CPU V4.0 (strona 71), w sekcji informacji dotyczących kompatybilności zostanie wyświetlony komunikat informujący,
że instrukcje GET/PUT są aktywne.
Obsługa sterowania ruchem
Jednoski CPU V4.0 S7-1200 nie obsługują bibliotek sterowania ruchem V1.0
i V2.0. Jeśli dla projektu STEP 7 z bibliotekami sterowania ruchem V1.0 lub V2
zostanie przeprowadzona wymiana urządzeń, to po wymianie urządzeń podczas
kompilacji biblioteki sterowania ruchem V1.0 lub V2.0 zostaną zastąpione kompatybilnymi instrukcjami sterowania ruchem w wersji V3.0 (strona 211).
Jeśli dla projektu STEP 7 z dwoma różnymi wersjami instrukcji sterowania ruchem (V3.0 i V4.0) zostanie przeprowadzona wymiana urządzeń, to po wymianie
urządzeń podczas kompilacji, instrukcje te zostaną zastąpione kompatybilnymi
instrukcjami sterowania ruchem V4.0 (strona 211).
Podczas wymiany urządzeń z V3.0 na V4.0, wersja obiektu technologicznego
(TO) sterowania ruchem automatycznie zmienia się na wersję V4.0. Struktura
obiektu TO różni między wersjami V3.0 i V4.0. Wszystkie powiązane bloki rów-
337
B. Wymiana CPU V3.0 na CPU V4.0
nież się zmieniają. Interfejsy bloków, tablice monitorujące, funkcje śledzenia zostaną zaktualizowane do nowej struktury V4.0. Różnice parametrów osi sterowania ruchem pomiędzy wersjami V3.0 i V4.0 są wykazane w dwóch podanych
niżej tabelach:
V3.0
Config.General.LengthUnit
Config.Mechanics.PulsesPerDriveRevolution
Config.Mechanics.LeadScrew
Config.Mechanics.InverseDirection
Config.DynamicLimits.MinVelocity
Config.DynamicLimits.MaxVelocity
Config.DynamicDefaults.Acceleration
Config.DynamicDefaults.Deceleration
Config.DynamicDefaults.
EmergencyDeceleration
Config.DynamicDefaults.Jerk
Config.PositionLimits_SW.Active
Config.PositionLimits_SW.MinPosition
Config.PositionLimits_SW.MaxPosition
Config.PositionLimits_HW.Active
Config.PositionLimits_HW.MinSwitchedLevel
Config.PositionLimits_HW.MaxSwitchedLevel
Config.Homing.AutoReversal
Config.Homing.Direction
Config.Homing.SideActiveHoming
Config.Homing.SidePassiveHoming
Config.Homing.Offset
Config.Homing.FastVelocity
Config.Homing.SlowVelocity
MotionStatus.Position
MotionStatus.Velocity
MotionStatus.Distance
MotionStatus.TargetPosition
StatusBits.SpeedCommand
StatusBits.Homing
V4.0
Units.LengthUnit
Actor.DriveParameter.
PulsesPerDriveRevolution
Mechanics.LeadScrew
Actor.InverseDirection
DynamicLimits.MinVelocity
DynamicLimits.MaxVelocity
DynamicDefaults.Acceleration
DynamicDefaults.Deceleration
DynamicDefaults.EmergencyDeceleration
DynamicDefaults.Jerk
PositionLimitsSW.Active
PositionLimitsSW.MinPosition
PositionLimitsSW.MaxPosition
PositionLimitsHW.Active
PositionLimitsHW.MinSwitchLevel
PositionLimitsHW.MaxSwitchLevel
Homing.AutoReversal
Homing.ApproachDirection
Sensor[1].ActiveHoming.SideInput
Sensor[1].PassiveHoming.SideInput
Sensor[1].ActiveHoming.
HomePositionOffset
Homing.ApproachVelocity
Homing.ReferencingVelocity
Position
Velocity
StatusPositioning.Distance
StatusPositioning.TargetPosition
StatusBits.VelocityCommand
StatusBits.HomingCommand
Jedynym parametrem commandtable, którego nazwa jest zmieniana, jest tablicą
poleceń:
V3.0
Config.Command[]
V4.0
Command[]
Uwaga: tablica „Command[ ]” jest typem danych definiowanym przez użytkownika UDT (user defined data type): typu „TO_CmdTab_Config_Command” w wersji
V3.0, i typu „TO_Struct_Command” w wersji V4.0.
338
B. Wymiana CPU V3.0 na CPU V4.0
Zmiany instrukcji
Poniższe instrukcje zmieniają parametry lub zachowanie:
● RDREC oraz WRREC (strona 127)
● CONV (strona 98)
Komunikacja z panelami HMI
Jeśli do modułu CPU V3.0 S7-1200 jest podłączonych więcej niż jeden panel
HMI (strona 20), to komunikacja z CPU V4.0 S7-1200 zależy od typu używanej
komunikacji i wersji oprogramowania sprzętowego (firmware) panelu HMI. Projekt
należy ponownie skompilować i załadować do CPU i HMI oraz/lub zaktualizować
firmware HMI.
Wymaganie ponownej kompilacji bloków programowych
Po wymianie CPU V3.0 na CPU V4.0, wszystkie bloki programowe przed załadowaniem do CPU V4.0 należy ponownie skompilować. Dodatkowo, jeśli któryś
z bloków ma zabezpiecznie wiedzy (know-how) (strona 81) lub zabezpiecznie
przed kopiowaniem przez powiązanie z numerem seryjnym PLC (strona 82),
należy usunąć zabezpieczenie przed kompilacją i załadować bloki kodu. (Nie
trzeba jednak dezaktywować zabezieczenia przed kopiowaniem przez powiązanie z kartą pamięci.) Po załadowaniu bloków można ponownie skonfigurować
zabezpieczenie wiedzy oraz/lub numer seryjny PLC do zabezpieczenia przed
kopiowaniam. Należy pamiętać, że jeśli projekt zawiera jakiekolwiek bloki kodu
z zabezpieczeniem wiedzy, które zapewnił producent sprzętu oryginalnego OEM
(Original Equipment Manufacturer), to aby tym blokom zapewnić wersję V4.0 należy skontaktować się z producentem OEM.
Ogólnie, po wymianie urządzeń (na CPU wyższej wersji) firma Siemens zaleca,
aby konfigurację sprzętu i oprogramowanie ponownie skompilować w środowisku
projektowym STEP 7 i załadować do wszystkich urządzeń projektu.
Szczegółowe informacje na temat funkcji urządzeń w wersji V4.0 znajdują się
podręczniku systemu S7-1200.
Patrz również
Podrozdział „Zmiana urządzenia” (strona 71)
339
">