МУ_Проектирование распределенных систем управления 04.09.2023
.pdf
путем создания входных сигналов для контроллера с помощью ключей и потенциометров и регистрации выходных сигналов при помощи светодиодной индикации и цифровых вольтметров. Кроме того, стенд позволяет производить подключение внешних устройств (генераторов напряжений различной формы, исполнительной аппаратуры) посредством выведенных на лицевую панель разъемов. На стенде приведена абсолютная адресация каналов ввода-вывода.
Программирование ПЛК
Программирование ПЛК осуществляется в программном пакете Step 7. На компьютере установлен пакет Step 7 v.5.3 Professional. Данный пакет позволяет писать программы на языках программирования: контактный план, функциональный план, список операторов или структурированный язык управления для станций SIMATIC S7-300/400.
Для активации основного окна программы необходимо запустить программу «SIMATIC Manager». SIMATIC Manager [Администратор
SIMATIC] – это центральное окно, которое становится активным при запуске Step 7. По умолчанию запускается мастер Step 7 Wizard, который
51
оказывает помощь при создании проекта. Структура проекта используется для надлежащего хранения и размещения всех данных и программ, рис. 4.
Рис. 4.
После запуска программы вы попадете в окно, показанное на рис. 5. Чтобы перейти к следующему диалоговому окну, щелкните на кнопке Next
Дальше].
Рис. 5.
На следующем этапе необходимо выбрать процессор (CPU), для которого создается программа. В нашем стенде установлен процессор CPU313C. Выберите его и нажмите Next, рис. 6.
52
Рис. 6.
Теперь необходимо выбрать язык, на котором будет создаваться программа, мы выберем LAD (от ladder – 'лестница' – язык контактный план). В данном программном обеспечении можно производить программировани е еще на трех языках STL – расширенный ассемблер; FDB – функциональный gлан и SCL – структурный язык высокого уровня, похожий на Pascal. Переключение между языками возможно в любое время, при этом программа будет переконвертирована в другой язык в большинстве случаев автоматически (кроме SCL). Выбрав язык, снова нажмите Next, рис. 7.
Рис. 7.
53
На последнем этапе необходимо дать название своему проекту в поле Project name и нажать кнопку Finish. После этого Simatic Manager создаст проект, внешний вид которого показан на рис. 8.
Рис. 8. Внешний вид проекта
ВSimatic существует отличная система справочной информации, в т.ч.
иконтекстно-зависимая. Для получения справки необходимо выделить объект и нажать F1.
Теперь необходимо сказать об адресации входов-выходов, используемой в Simatic. Структура адресации поясняется на рис. 9.
54
Рис. 9. Адресация в Simatic
Как видно, к группе входов можно обращаться как байту – обращение сразу к группе входов, также возможно обращение к отдельному входу – биту. Это относится к цифровым (дискретным) входам. Аналоговые входы представляются в виде 11-битного слова.
Для того чтобы посмотреть абсолютные адреса, которые допустимы для данного контроллера, необходимо нажать левую клавишу мыши в структуре проекта на раздел SIMATIC 300 Station и дважды нажать левую клавишу мыши в правой панели на папку Hardware. Перед вами откроется окно, представленное на рис. 10.
Рис. 10. Конфигурирование аппаратуры В этом окне можно производить конфигурирование стойки, т.е.
производить выбор аппаратуры. Программа сама поможет верно поместить необходимое оборудование на стойку. Нас интересуют данные процессора, которые можно посмотреть в нижней части окна. Итак, у нашего процессора
55
есть 24 цифровых входа и 16 цифровых выходов (DI24/DO16) с адресами
124.х–126.х (I address) и 124.х–125.х (Q address) соответственно, а также 5
аналоговых входов с адресами 752–761 и 2 выхода (752–755). Count – это адреса, используемые технологическими функциями для скоростного счета, измерения частоты, ШИМ. Данные технологические функции используют цифровые входы и выходы, а в указанных адресах содержатся результаты их работы. Если нажать левую клавишу мыши на соответствующие входы/выходы, можно произвести их конфигурирование.
Рис. 11. Конфигурирование адресов ввода-вывода
Символьное программирование
Втаблице символов назначаются символические имена и типы данных всем абсолютным адресам, к которым можно позднее обращаться в вашей программе. Для присвоения символических имен необходимо активизировать таблицу символов для этого в древе проектов необходимо нажать левую клавишу мыши на S7 Program и в правой панели дважды нажать левую клавишу мыши по папке Symbols (рис. 12). После активации таблицы символов вы увидите окно, показанное на рис. 13.
Вначале в таблице будет только одна переменная OB 1. Заполните таблицу символов согласно рисунку и сохраните ее. Посмотрите, как
56
обозначаются цифровые входы и выходы, а также аналоговые. Следует отметить, что максимальный адрес для входа одной группы естественно будет ХХХ.7, а аналоговые входы и выходы имеют длину в два слова, т.е. первый аналоговый вход занимает адреса 752 и 753.
Рис. 12. Активизация таблицы символов
Рис. 13. Таблица символов
57
Области памяти
Адреса и переменные, применяемые при программировании на языке SCL, соответствуют адресам и переменным, применяемым при написании программ на стандартных языках программирования ):
•входы I, выходы Q, меркеры M;
•периферийные входы PI;
•периферийные выходы PQ;
•адреса глобальных данных D;
•временные и статические локальные данные (только символьная адресация);
•организационные блоки ОВ, функциональные FB, функции FC как с возвращаемым
значением, так и без него; блоки данных DB.
Типы данных
Среди возможных данных могут выступать следующие, см. таблицу 1. Таблица 1.
Тип |
Размер |
Размер |
|
|
|
|
BOOL |
1 |
бит |
Данные этого типа являются |
|||
BYTE |
8 |
бит, 1 байт |
комбинациями битов. От 1 бита |
|||
WORD |
2 |
байта |
(тип BOOL) до 32 битов (DWORD). |
|||
DWORD |
4 |
байта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
CHAR |
|
|
Данные этого типа занимают ровно |
|||
|
|
|
один символ из набора |
|||
|
|
|
символов ASCII. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
INT |
2 |
байта |
Эти данные доступны для |
|||
DINT |
4 |
байта |
обработки числовых величин |
|||
|
|
|
(например, |
для |
расчета |
|
REAL |
4 |
байта |
||||
|
|
|
арифметических выражений). |
|||
|
|
|
|
|||
S5TIME |
|
|
Данные этого типа представляют |
|||
TIME |
|
|
различные |
значения времени |
||
DATE |
|
|
и даты внутри Step 7 (например, |
|||
TIME_OF_DAY |
|
|
чтобы установить |
дату или |
||
|
|
|
ввести |
значение |
времени для |
|
|
|
|
таймера). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Порядок работы
1.Создать проект, добавить CPU.
2.Настроить адреса ввода-вывода в соответствии с вариантом задания. Таблица 2. Задание адресов ввода-вывода.
|
|
Обозначение области |
Вид сигнала |
Адрес |
памяти |
58
|
|
I 100.0 (нулевой бит |
Дискретные входы |
№ варианта + 120 |
байта 100 в области I) |
|
|
Q 256.7 (7 бит байта 256 |
Дискретные выходы |
№ варианта + 120 |
в области Q) |
|
|
|
|
|
IW 500 (слово в области |
|
|
I, адрес байта 500, |
Аналоговые входы |
№ варианта + 220 |
занимает 2 байта) |
|
|
QW 550 (слово в |
|
|
области Q, адрес байта |
Аналоговые выходы |
№ варианта + 220 |
550, занимает 2 байта) |
Вход скоростного счета |
№ варианта + 320 |
|
Выход скоростного счета |
№ варианта + 320 |
|
Лабораторная работа №4. Изучение систем кодирования. Создание таблицы символов
Цель работы
Получение навыков применения системы кодирования.
Общие сведения
Система кодирования
Входные дискретные сигналы
Входные дискретные сигналы разделяются на ряд классов:
сигналы исполнительных механизмов;
сигналы датчиков;
системные сигналы.
При кодировании наименования объекта используется последовательный метод кодирования.
В зависимости от класса объекта применяется различная структура кодирования.
Класс «Сигналы исполнительных механизмов» имеет структуру кодирования, представленную ниже. Разряды структуры обозначены символами «<» и «>».
<Наименование исполнительного механизма> + <Номер исполнительного механизма> + <_> + <тип сигнала, приходящего от механизма>
Класс «Сигналы датчиков» имеет структуру кодирования, представленную ниже.
<Наименование преобразуемой датчиком физической величины> + <_> + <расположение датчика>+ <тип сообщения датчика>
59
Класс «Системные сигналы» имеет фиксированные наименования объектов.
Наименование исполнительного механизма
№ |
Наименование исполнительного механизма |
Код разряда |
|
|
|
|
|
1 |
Задвижка |
|
Z |
|
|
|
|
2 |
Насос |
|
N |
|
|
|
|
3 |
Частотный преобразователь |
|
FC_N |
|
|
|
|
4 |
Мешалка |
|
M |
|
|
|
|
5 |
КРЛ |
|
KRL |
|
|
|
|
6 |
Насос-дозатор |
|
ND |
|
|
|
|
7 |
УОВ |
|
UOV |
|
|
|
|
8 |
Фильтр |
|
F |
|
|
|
|
|
Тип сигнала, приходящего от механизма |
|
|
|
|
|
|
№ |
Наименование сигнала |
|
Код разряда |
|
|
|
|
1 |
Работа |
|
ON |
|
|
|
|
2 |
Авария |
|
CRS |
|
|
|
|
3 |
Открыт |
|
ON |
|
|
|
|
4 |
Закрыт |
|
OF |
|
|
|
|
5 |
Пополнить реагенты |
|
L |
|
|
|
|
6 |
Встроенная защита |
|
IntProt |
|
|
|
|
7 |
Байпас |
|
BP |
|
|
|
|
|
Наименование преобразуемой датчиком физической величины |
||
|
|
|
|
№ |
Наименование физической величины |
|
Код разряда |
|
|
|
|
1 |
Наличие потока |
|
F |
|
|
|
|
2 |
Давление |
|
P |
|
|
|
|
3 |
Уровень |
|
L |
|
|
|
|
|
Расположение датчика |
|
|
|
|
|
|
№ |
Расположение датчика |
Код разряда |
|
|
|
|
|
1 |
После механизма |
<af> + < Наименование исполнительного |
|
|
|
механизма> |
|
|
|
|
|
2 |
Перед механизмом |
<bf> + < Наименование исполнительного |
|
|
|
механизма> |
|
|
|
|
|
3 |
В емкости |
<Наименование емкости> |
|
|
|
|
|
|
Наименование емкости |
|
|
|
|
|
|
№ |
Наименование емкости |
Код разряда |
|
|
|
|
|
1 |
УР1 |
UR1 |
|
|
|
|
|
2 |
УР2 |
UR2 |
|
|
|
|
|
3 |
РХП |
RHP |
|
|
|
|
|
4 |
РОВ |
ROV |
|
|
|
|
|
5 |
БРА |
BRA |
|
|
|
|
|
6 |
БРД |
BRD |
|
|
|
|
|
60
