2. СОЗДАНИЕ СОЕДИНЕНИЙ

Проектирование или создание проекта означает создание и настройку пользовательского интерфейса.

Запустите WinCC flexible. Открывается окно мастера проектов WinCC flexible. Мастер проектов оказывает помощь в создании проекта, направляя действия пользователя при определении параметров настройки пользовательского интерфейса. В мастере проектов предполагается использование различных сценариев для выполнения часто встречающихся вариантов настройки. Выполните настройку, выбрав один из предложенных вариантов сценариев.

Первое, что Вы должны сделать – выбрать в качестве устройства HMI операторскую панель, удовлетворяющую требованиям проекта. Функциональные возможности выбранного устройства должны обеспечивать поддержку скриптов пользователя (программирование на Visual Basic Script), а также возможность архивирования сообщений оператору и данных процесса.

При выборе станции автоматизации (PLC - программируемого логического контроллера) укажите коммуникацион-

ный драйвер "SIMATIC S7 300/400".

Мастер проектов создает новый проект в соответствии с заданной информацией, а затем открывает его в WinCC flexible. Слева располагается корневая структура проекта, содержащая все элементы, которые можно конфигурировать. Некоторые элементы уже созданы мастером проектов. Экраны и шаблоны хранятся в разделе элемента корневой структуры

"Screens [Экраны]".

В WinCC flexible обмен данными между HMI и PLC осуществляется с помощью тегов и указателей областей. Для получения данных устройство HMI с помощью коммуникационного драйвера отправляет телеграммы запроса системе автоматизации. Система автоматизации (AS) возвращает запрашиваемые данные устройству HMI в телеграмме ответа.

15

Коммуникационный драйвер представляет собой компонент программного обеспечения, который устанавливает соединение между системой автоматизации и устройством HMI, и таким образом делает возможным передачу значений процесса тегам. WinCC flexible поддерживает обмен данными между различными системами автоматизации и различными коммуникационными драйверами. Пользователь может выбирать интерфейс, профиль и скорость передачи для каждого конкретного коммуникационного партнера.

Параметры коммуникационного драйвера настраиваются в редакторе соединений. Выберите в окне проекта элемент "Connections [Соединения]" и откройте контекстное меню. Параметры коммуникационного драйвера редактируются в рабочей области на закладке "Parameters [Параметры]" (рис. 2.1). Выберите параметры настройки для HMI, сети и контроллера.

Рис. 2.1. Окно редактора соединений

16

Для определения сетевых параметров, зависящих от устройства HMI выберите "HMI device [Устройство HMI]" . Это необходимо сделать только один раз. Изменения применяются ко всем коммуникационным партнерам.

•"Interface [Интерфейс]". Выберите интерфейс HMI, с помощью которого устройство подключено к сети MPI.

•"Transmission rate [Скорость передачи]". Установите скорость передачи данных для данной сети. Скорость передачи данных определяется самым медленным устройством HMI в сети. Параметры настройки должны быть согласованы в пределах всей сети.

•"Address [Адресация]". Установите MPI адрес устройства HMI. MPI адрес должен быть уникален в пределах данной сети.

•"Only master on the bus [Единственное ведущее устройство на шине]". Эта функция отключает дополнительную функцию безопасности, которая предотвращает появление помех на шине при подключении HMI к сети. Ведомое устройство отправляет данные только по запросу ведущего устройства. Если к HMI подключены только ведомые устройства, отключите эту функцию безопасности в настройках "Only master on the bus [Единственное ведущее устройство на шине]".

Для настройки параметров MPI сети, к которой подключено устройство HMI, выберите "Network [Сеть]. Эти параметры применимы, если система WinCC flexible интегрирована в пакет STEP 7, и устройство HMI подключено к сети

•"Profile [Профиль]". Выберите соответствующий сети профиль. В данном случае, установите "MPI". Параметры настройки должны быть согласованы в пределах всей сети.

•"Highest station address [Наибольший адрес станции].

Выберите наибольший адрес станции. Он должен быть равен или больше наибольшего MPI адреса.

•"Number of masters [Количество ведущих устройств]". Эта информация не требуется для настройки сети с MPI.

17

Для указания адреса модуля S7, с которым устройство HMI обменивается данными, выберите "Controller [Контроллер]". Укажите имя соединения для каждого коммуникационного партнера.

•"Address [Адресация]". Установите MPI адрес модуля S7 (ЦПУ), к которому подключено устройство HMI.

•"Slot [Слот]". Укажите номер слота, в котором находится модуль S7. Этот параметр является необязательным для ПЛК SIMATIC S7-200

•"Rack [Стойка]"

Укажите номер стойки, в котором находится модуль S7. Этот параметр является необязательным для SIMATIC S7-200.

• "Cyclic operation [Циклическое выполнение]". При циклическом режиме работы ПЛК оптимизирует обмен данными с устройством HMI. При этом производительность системы увеличивается. Не используйте циклический режим работы, если несколько устройств HMI функционируют параллельно.

Теги представляют собой определенные области памяти устройства HMI, в которые записываются и/или из которых считываются значения процесса. Эти действия могут быть инициированы контроллером или оператором на устройстве HMI. Для работы с тегами предназначен редактор тегов "Tag" (рис. 2.2).

Все теги, используемые в WinCC flexible разделяются на внутренние и внешние. Внутренние теги (Internal tags) хранятся в памяти HMI и используются для локальных вычислений или тестирования проекта.

Внешние теги (“Connection”) хранятся в памяти PLC и служат для обмена данными между устройством HMI и PLC. Устройство HMI считывает значения по этим адресам и отображает их на экране. Возможно и обратное: значения, вводимые на устройстве HMI оператором, записываются по соответствующим адресам в PLC.

При создании тега для него определяется ряд основных свойств или параметров настройки. С помощью редактора

18

"Tags [Теги]" свойства тега можно адаптировать к требованиям конкретного проекта.

Рис. 2.2. Окно редактора тегов Перечислим свойства тегов:

•"Name [Имя]". Каждый тег имеет имя, которое вы можете выбрать по своему усмотрению. Обратите внимание та то, что имя тега должно быть уникальным в пределах соответствующей папки с тегами.

•"Connection [Соединение]" с PLC и "Logging cycle [Цикл архивирования]" тега. Для внешних тегов необходимо определить контроллер, к которому подключено устройство HMI, поскольку эти теги представляют собой образы ячеек памяти в PLC. Возможные типы данных для тегов и адресов тегов в PLC зависят от типа PLC. Кроме того, необходимо определить, насколько часто тег должен обновляться.

•"Acquisition cycle [Цикл опроса]". Цикл опроса определяет промежутки времени, с которыми HMI-устройство будет считывать значения процесса из внешнего тега. Обычно, если тег не отображается на экране процессе, значение обновляется

19

через регулярные промежутки времени. Интервал при таком регулярном обновлении определяется параметром цикла опроса. Вы можете выбрать один из предварительно заданных в системе циклов опроса или задать свой цикл. Цикл опроса определяет моменты времени, в которые HMI-устройство считывает значения процесса внешнего тега из ПЛК. Следует устанавливать цикл опроса таким образом, чтобы он соответствовал скорости изменения значений процесса. Например, температура печи изменяется намного медленнее, чем скорость электрического привода. Поэтому если установлен слишком маленький цикл опроса, действие цикла будет выполняться слишком часто, что увеличит нагрузку на систему в результате излишней передачи данных. Рекомендуется использовать параметр настройки "Continuous update [Непрерывное обновление]" только для тех тегов, которые действительно должны обновляться непрерывно (например, тег архивируется или выводится на непрерывный график), поскольку частая процедура считывания увеличивает нагрузку на систему обмена данными.

• "Data type [Тип данных]" и "Length [Длина]". Тип да н-

ных тега определяет тип значений, которые будут храниться в этом теге, внутренний способ хранения значений и максимальный диапазон возможных значений тега. Два простых примера типов данных – это "Int" для хранения целых значений и "String" для хранения символьных строк. Для тегов текстовых типов "String" или "StringChar" вы можете задать длину тега в байтах. Для других типов данных значение параметра "Length [Длина]" фиксировано.

•"Array count [Счетчик массива]". Вы можете составить тег из ряда элементов массива одного и того же типа. Элементы массива при этом хранятся в соседних ячейках памяти. Те- ги-массивы используются главным образом при работе с большими объемами однотипных данных.

•"Comment [Комментарий]". Для каждого тега можно ввести комментарий, что позволяет уточнить документацию вашего проекта.

20

•"Limits [Граничные значения]". Вы можете задать диапазон значений тега, определяемый верхним и нижним граничным значением или верхней и нижней уставкой. Если значение процесса, которое должно быть сохранено в теге, становится равным одному из граничных значений, генерируются соответствующие сообщения. Если значение процесса лежит вне допустимого диапазона, будет запускаться выполнение функций из соответствующего списка функций отправки сообщений.

•"Start [Начальное значение]". Для каждого тега можно задать начальное значение. При запуске режима исполнения это значение будет присвоено тегу. Таким образом, всякий раз при запуске система будет находиться в определенном состоянии.

•"Logging [Запись в журнал]" и "Logging limits [Гранич-

ные значения записи в журнал]". Для облегчения ведения документации и последующего анализа данных, данные могут храниться в различных журналах. Вы можете задать режим записи в журнал / архивирования. Кроме того, WinCC flexible позволяет заносить в журнал только те данные, которые находятся в определенном диапазоне, или, наоборот, вне этого диапазона, задаваемого граничными значениями.

В группе свойств “Properties -> Linear Scaling” вы можете связать границы тэга в PLC c границами в HMI. Например, если задать значение 1000 в PLC, а на HMI значение 1, то величина тега PLC будет отображаться на экране HMI деленная на 1000. Следует учесть, что поле ввода/вывода также обладает возможностью масштабирования.

Для каждого числового тега вы можете задать начальное значение отличное от нуля по умолчанию (“Properties -> Base Values -> Start Value”). При задании начального значения оно будет отображаться на устройстве HMI до тех пор, пока не будет получено новое значение из PLC или пока оператор не введет новое значение. Чаще всего это свойство используют для внутренних тегов.

21

Помимо свойств теги имеют события. Три события "Events [События]" по изменению значения тега можно связать с выполнением системных функций или скриптов пользователя:

-изменение значения тега (“Change value”);

-достижение верхнего предела (“High limit”);

-достижение нижнего предела (“Low limit”).

В дополнение к внешним тегам при конфигурировании соединений можно использовать области памяти, доступ к которым обеспечивается через указатели областей “Area pointer” (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Указатели областей

Указатели областей используются для обмена данными, хранящимися в областях, определенных пользователем. В процессе обмена данными PLC и устройство HMI поочередно обращаются к этим областям данных для выполнения операций чтения и записи. В зависимости от результата оценки данных, хранящихся в этих областях, контроллер и устройство HMI инициируют выполнение определенных действий.

22

Возможные указатели областей определяются используемым устройством HMI.

На закладке "Area pointer [Указатели областей]" отображаются две таблицы указателей областей. В таблице "For all connections [Для всех соединений]" содержатся те указатели областей, которые создаются в проекте только один раз и могут использоваться только для одного соединения.

Втаблице "For each connection [Для каждого соединения]" содержатся указатели областей, которые вы можете определить отдельно для каждого соединения.

Столбцы таблицы указателей областей имеют следующие заголовки:

• Active [Активизация] - активизирует указатель области.

• Namе [Имя] - имя указателя области по умолчанию ус-

танавливается WinCC flexible.

• Address [Адрес] - адрес указателя области в PLC.

• Length [Длина] - длина указателя области по умолчанию устанавливается WinCC flexible.

• Acquisition cycle [Цикл опроса]. Здесь определяется цикл опроса с тем, чтобы в режиме исполнения данные считывались из поля указатель области через определенный промежуток времени. Обратите внимание на то, что короткий цикл опроса может негативно влиять на производительность систе-

мы HMI.

• Comment [Комментарий]. Здесь можно ввести комментарий, например, для описания назначения указателя области.

Вследующей таблице приведена информация о том, с какой целью контроллер и устройство HMI обращаются к различным областям данных для чтения (Ч) или записи (З).

23

Указатель области "Date/time PLC" используется для передачи даты и времени контроллера устройству HMI. Эта операция используется, если контроллер выступает в качестве ведущего устройства при синхронизации. Контроллер загружает данные из области, адрес которой определяется указателем области. Все данные закодированы в двоично-десятичном формате. Устройство HMI считывает данные циклически с определенным интервалом опроса и синхронизирует свое время. Не указывайте слишком короткий цикл опроса указателя области Дата/время контроллера, поскольку он может негативно влиять

24

на производительность устройства HMI. Рекомендация: если позволяет процесс, устанавливайте цикл опроса равным 1 минуте.

В данном примере (рис. 2.3) по адресу DB14.DBW20 в памяти PLC расположена переменная в формате DATE_AND_TIME, которая периодически обновляется программой PLC. Цикл опроса в нашем примере равен 10 секунд. Системное время в устройстве HMI будет синхронизироваться по указанной переменной, т.е. дата и время HMI и PLC будут одинаковы.

Указатель области "Project ID" позволяет проверить, к нужному ли контроллеру подключено устройство HMI. Это особенно важно при использовании нескольких устройств HMI. Устройство HMI сравнивает значение, хранящееся в контроллере со значением, определенным в данных проекта. Возможны значения от 1 до 65535. Эта процедура обеспечивает совместимость данных проекта с программой контроллера. Если они не совместимы, то на устройстве HMI появляется сообщение, и исполнение проекта прерывается.

Информация об экране, вызванном на устройстве HMI, хранится в указателе области "Screen number". Это позволяет передать содержимое определенного экрана устройства HMI контроллеру и тем самым, вызвать определенный отклик контроллера, например, отобразить другой экран. Информация о номере экрана передается контроллеру всякий раз, когда на устройстве HMI выбран и отображен новый экран. Поэтому нет необходимости указывать цикл опроса этого указателя области.

Указатель области "Coordination" используется для выполнения следующих функций:

• Обнаружение факта запуска устройства HMI в программе контроллера. Во время запуска устройства бит 0 (младший бит слова) сбрасывается в "0" устройством HMI. После запуска бит устанавливается в "1."

25

•Определение текущего режима работы устройства HMI

впрограмме контроллера. Как только устройство HMI отключается пользователем от сети, бит 1 – бит режима работы устанавливается в 1. При обычном режиме работы устройства HMI, бит режима работы сброшен в "0." Можно определить текущий режим работы устройства HMI, опрашивая значение этого бита.

•Определение программой управления готовности устройства HMI для обмена данными. Устройство HMI инвертирует бит 2 – бит работоспособности с интервалом в приблизительно 1 секунду. Опрашивая этот бит в программе контроллера, можно проверить, есть ли соединение с устройством HMI.

Указатель области "Data mailbox" используют при передаче блока данных задания PLC между устройством HMI и контроллером, оба коммуникационных партнера имеют доступ к общей области обмена данными в контроллере.

Указатель области "Date/time [Дата/время]" используется для передачи даты и времени устройства HMI контроллеру. Контроллер записывает задание 41 в ящик заданий. При считывании задания устройство HMI записывает текущую дату и время в область данных, адрес которой определяется содержимым указателя области "Date/time". Все данные закодированы

вдвоично-десятичном формате.

Указатель области "Job mailbox" - блок заданий PLC. Область памяти, называемая блоком заданий PLC, предназначена для записи заданий контроллера, передаваемых устройству HMI с целью инициировать выполнение определенной функции или определенного действия. Такими функциями могут быть, например: перейти на экран по номеру (задание № 51), установка даты (задание № 15) и времени (задание № 14). Первое слово задания PLC содержит номер задания, оно задается в последнюю очередь, в начале – параметры. В зависимости от задания PLC устройству HMI может быть передано до трех параметров. Если значение первого слова в блоке задания ПЛК не равно 0, устройство HMI считывает блок задания ПЛК. При

26

приеме блока заданий ПЛК устройством HMI, первое слово блока снова принимает значение 0. Это означает, что задание принято. Обычно в этот момент времени выполнение задания еще не закончено.

HMI -устройство циклически опрашивает номер задания и, если это не ноль, переходит к выполнения задания. После получения задания HMI сбрасывает номер задания в ноль.

Пример задания перейти на экран № 5 (рис. 2.4):

Рис. 2.4. Задание перейти на экран № 5

27