3. Инструментальные средства step 7

SIMATIC Manager

SIMATIC Manager обеспечивает управление всеми данными проекта независимо от типа системы автоматизации (SIMATIC S7/C7 или WinAC), в которой они используются. Для всех систем автоматизации используется общий набор инструментальных средств. Сервисные программы, необходимые для обработки тех или иных данных, запускаются из SIMATIC Manager автоматически.

Symbol Editor

С помощью редактора символов осуществляется управление всеми глобальными переменными. Он способен выполнять следующие функции:

• определение символьных обозначений и ввод комментариев для входных и выходных сигналов, флагов и блоков;

• сортировка данных;

• обмен данными с другими программами Windows.

Запись символа обеспечивает доступ к соответствующим данным со стороны всех приложений. Изменение символа одного из параметров автоматически распознается всеми инструментальными средствами.

Hardware Configuration

Конфигуратор используется для выбора конфигурации и параметров настройки всей аппаратуры, используемой в проекте. Он поддерживает выполнение следующих функций:

• Конфигурирование систем автоматизации: позволяет выбирать из электронного каталога все необходимые компоненты и объединять их в единую систему.

• Конфигурирование систем распределенного ввода-вывода производится теми же способами, что и систем локального ввода-вывода.

• Настройка параметров центральных процессоров: с помощью меню могут корректироваться все необходимые атрибуты (стартовые характеристики, проверка времени сканирования программы и т.д.). Поддерживается настройка параметров мультипроцессорных комплексов. Все данные сохраняются в системных блоках данных центрального процессора.

• Настройка параметров модулей: с помощью экранных форм могут быть определены все параметры настройки используемых модулей. Аналогичные установки с помощью DIP переключателей становятся ненужными. Последующая замена модуля не требует повторной настройки параметров.

• Настройка параметров функциональных модулей (FM) и коммуникационных процессоров (CP): настройка параметров функциональных модулей и коммуникационных процессоров производится с помощью специальных экранных форм. Контролируя состав используемых модулей, система предотвращает ввод некорректных данных.

Системная диагностика

Системная диагностика позволяет получать информацию о текущем состоянии системы управления. Сообщения могут выводиться в виде:

• Текстовых сообщений.

• Полного условного графического изображения системы в формате Hardware Configuration с поддержкой следующих опций:

• Отображение основной информации о модуле (заказной номер, версия, описание) и информации о его состоянии (например, отказ).

• Отображение отказов модулей локальной и распределенной систем ввода-вывода (например, отказ канала).

• Отображение сообщений из диагностического буфера.

Для центральных процессоров может отображаться следующая дополнительная информация:

• Причины сбоев в процессе выполнения программы пользователя.

• Отображение длительности цикла (максимальной, минимальной и последнего цикла).

• Отображение объема используемой и доступной памяти.

• Доступные и используемые ресурсы MPI связи.

• Отображение служебной информации (допустимое количество входов и выходов, флагов, счетчиков, таймеров и блоков).

Конфигуратор систем промышленной связи

• Конфигурирование и отображение коммуникационных соединений.

• Циклический обмен данными через MPI:

• Выбор партнеров по связи.

• Заполнение таблицы соединений (источников и приемников); создание всех системных блоков данных (SDB) и их полная передача всем центральным процессорам выполняются автоматически.

• Обмен данными по прерываниям:

• Определение коммуникационных соединений.

• Выбор коммуникационных блоков (CFB) из встроенной библиотеки.

• Настройка параметров выбранных коммуникационных блоков из программы пользователя на языках LAD, STL или FBD.

Языки программирования

Для программирования контроллеров может быть использовано три языка: FBD, LAD и STL.

Классические языки программирования контроллеров LAD (Ladder Diagram - LAD) и FBD (Function Block Diagram) позволяют создавать программы, отвечающие требованиям DIN EN 6.1131-3.

Редакторы стандартных языков LAD и FBD обеспечивают полную графическую поддержку программирования со следующими характеристиками:

• Простое и интуитивное использование: создание программы поддерживается дружественным пользователю интерфейсом и позволяет использовать стандартные механизмы разработки Windows программ.

• Библиотеки заранее подготовленных сложных функций (например, ПИД регулирования) и разработанных пользователем решений.

Язык STL (Statement List - Список инструкций) позволяет создавать наиболее компактные программы, обладающие наиболее высоким быстродействием. Язык поддерживает выполнение следующих функций:

• Функции поиска: любая точка программы может быть быстро найдена по указанию символьного имени, оператора и т.д.

• Возможность ввода данных в пошаговом или свободном текстовом режиме: программа может вводиться с проверкой синтаксиса каждой строки или набираться в текстовом редакторе с последующим преобразованием.

Состав инструкций:

• логические операции (включая обработку фронтов);

• операции со словами;

• операции с таймерами/ счетчиками;

• операции сравнения;

• операции преобразования типов данных;

• операции сдвига и вращения;

• математические функции с фиксированной и плавающей точкой (включая тригонометрические и экспоненциальные функции);

• функции управления ходом выполнения программы.

Для облегчения программирования может быть использован целый ряд дополнительных сервисных функций:

• Установка точек прерывания (только в S7-400).

• Переключение (переконфигурирование входов и выходов).

• Принудительная установка входов и выходов в заданные состояния.

• Перекрестные ссылки.

Мультипроцессорная поддержка для S7-400.

Функции состояний

• Загрузка и тестирование блоков непосредственно в редакторе.

• Одновременный контроль состояний нескольких блоков.

• Функции поиска.

• Интерактивная помощь по функциональным блокам (F1).

S7-SCL

S7-SCL (Structured Control Language) - это PASCAL-подобный язык высокого уровня, оптимизированный для программирования контроллеров.

S7-SCL имеет сертификат PLC Open Base Level и соответствует требованиям стандарта DIN EN 6.1131-3. Он используется для программирования задач с комплексными алгоритмами обработки данных.

Особенности S7-SCL:

• Интегрированный интерфейс пользователя с редактором, компилятором и отладчиком.

• Символьные связи в отладчике.

• Элементы языка высокого уровня, подобные циклам, альтернативному ветвлению программы, выбору ветви и т.д.

• Типовые языковые расширения для программируемых контроллеров. Например, адресация входов и выходов, запуск и проверка состояний таймеров и счетчиков и т.д.

• Элементарные и определяемые пользователем типы данных для улучшения структуры программы, использование символьной адресации и комментариев.

• Программирование с использованием символьных имен и сохранение всей программы в исходном файле.

• Генерирование оптимизированной программы с минимальными затратами усилий на ее компиляцию.

• Отображение перекрестных ссылок.

• Тестирование программы пользователя с использованием функциональных возможностей языка высокого уровня.

• Тесное взаимодействие с пакетом DOCPRO для подготовки технической документации.

S7-GRAPH

Пакет S7-GRAPH позволяет выполнять программирование и конфигурирование систем управления последовательными процессами в визуальном режиме (в соответствии с требованиями стандарта DIN EN 6.1131-3). Весь процесс (например, производство компонентов) подразделяется на ряд последовательных и параллельных шагов. Такое деление делает программу контроллера простой для понимания и анализа в случае отказа системы, снижает дорогостоящие простои производства.

S7-GRAPH S7-SCL имеет сертификат PLC Open Base Level и соответствует требованиям стандарта DIN EN 6.1131-3. Он предлагает пользователю развитый интерфейс Windows с мощной графикой, использованием оконной технологии, масштабированием изображений и т.д.

Систематизированные процедуры и простая организация изображений делают S7-GRAPH очень эффективным средством для описания последовательных процессов.

S7-GRAPH может быть использован для программирования систем автоматизации SIMATIC S7-300 (рекомендуется от CPU 315), SIMATIC S7-400, SIMATIC C7 и систем компьютерного управления SIMATIC WinAC.

Особенности S7-GRAPH:

• Обзор диаграммы: вывод на экран всей управляющей последовательности с отображением или без отображения наименований отдельных шагов.

• Постраничный просмотр управляющей последовательности: вывод на экран части управляющей последовательности с условиями переходов и действиями для каждого шага.

• Детальный просмотр: вывод на экран действий, переходов (в том числе и условных), блокировок и условий, связанных с конкретным шагом управляющей последовательности.

• Гибкость разработки управляющей последовательности: параллельные и альтернативные переходы, ветвление, активация или деактивация шагов. В один блок может быть включено до 8 асинхронных последовательностей шагов.

• Языковые расширения: для описания действий и условий могут быть использованы различные языки программирования.

• Интерактивное отображение хода выполнения управляющей последовательности: отображение активных шагов, состояния блокировок, выполнения условий, а также выполняемых действий.

• Производительность: возможность получения наиболее высокой производительности за счет выполнения выбираемых шагов. Время выполнения управляющей последовательности, не зависящее от количества шагов.

• Связь с системой подготовки документации DOCPRO.

• Установка объема памяти, необходимого для выполнения секций программы: S7-GRAPH поддерживает различные опции компиляции, которые встраиваются в секцию управления блоком управляющей последовательности:

• Функции синхронизации: выполнение управляющих последовательностей может быть синхронизировано с текущими состояниями объекта управления. В случае программного изменения загружаемого блока данных (DB) управляющая последовательность автоматически сбрасывается в исходное состояние. С помощью функции „control sequence“ (управление последовательностью) непосредственно с программатора можно устанавливать или сбрасывать отдельные шаги последовательности, что позволяет возвращаться к состояниям программы, предшествующим ее изменению. Синхронизация может выполняться непосредственно с программатора. Операция охватывает все переходы, условия и блокировки, что позволяет достаточно просто выбирать, активизировать или деактивировать соответствующий шаг.

• Исчерпывающий набор диагностических функций: позволяют выделять шаг, на котором возникает сбой в выполнении программы, или формировать соответствующее сообщение. Единая концепция построения систем диагностики SIMATIC позволяет использовать в системах диагностики пакеты ProTool и ProAgent, позволяющие выводить на панели оператора SIMATIC текстовые сообщения о сбоях, а также перечень сигналов, вызвавших отказ.

Управляющие последовательности отображаются в виде шагов и переходов между ними. Шаги изображаются прямоугольниками, а переходы линиями. С помощью так называемых "арбитров" (выдержки времени, условия выполнения) в пределах каждого шага задаются необходимые действия. Например, для процесса сверления опускание сверла будет шагом, а включение двигателя - действием.

Переходы описывают условия, при которых возможен переход от одного шага последовательности к другому. Например, для рассматриваемого процесса сверления разрешение выполнения следующего шага может выполняться при достижении сверлом требуемой позиции.

Путем связывания и мониторинга условий может быть определен переход к соответствующему шагу управляющей последовательности. Связывание условий может не только разрешить, но и предотвратить переход к очередному шагу, а мониторинг выполнения условий позволяет своевременно выявлять появление ошибок в работе системы. Все условия (переходы, связывание условий и мониторинг их выполнения) могут программироваться на языках LAD или CSF.

S7-PLCSIM

S7-PLCSIM интегрируется в пакет STEP 7 Professional и позволяет получать следующий набор дополнительных функций:

• Тестирование и отладка программ STEP 7 на компьютере, без использования реального программируемого контроллера.

• Тестовые функции для различных способов представления программ S7.

В процессе отладки программ пользователь может использовать удобный набор функций S7-PLCSIM:

• Выбор режима работы:

• непрерывное выполнение программы или

• выполнение 1 цикла программы.

• Отображение содержимого аккумуляторов, блока регистров, стека.

• Интерфейс пользователя для отображения и модификации значений входных и выходных сигналов, флагов, таймеров, счетчиков и блоков данных.

• Фиксация ошибок в организационных блоках.

S7-PLCSIM имитирует взаимодействие центрального процессора SIMATIC S7 с областью отображения процесса. По аналогии с реальной аппаратурой тестируемая программа загружается в имитируемый центральный процессор и выполняется в нем. Интерфейс S7-PLCSIM позволяет производить обмен данными с другими приложениями Windows. Такой обмен данными базируется на использовании элементов управления ActiveX и позволяет:

• Производить чтение/ запись значений параметров.

• Изменять режимы работы имитируемого центрального процессора. Например, переводить его в режим выполнения одного цикла программы.

4. STEP 7 SIMATIC Manager