Приложение

A.5 Типовые программы

A.5.1 Типовые проекты и типовые программы

Установочный CD содержит ряд типовых проектов. Вы найдете типовые проекты в "открытом" диалоге SIMATIC Manager ("Sample Projects" tab).

Другие типовые проекты могут также быть добавлены, когда устанавливается дополнительный пакет. Для информации о типовом проекте обратитесь к документации для дополнительных пакетов.

Акцент в примерах сделан не на обучении особенностям стиля программирования или специальным знаниям, необходимым для управления специфическим процессом. Примеры рассчитаны просто на то, чтобы иллюстрировать шаги, которым нужно следовать при проектировании программы.

Приложение

Удаление и установка поставляемых типовых проектов

В SIMATIC Manager можно удалять, а затем повторно устанавливать поставляемые типовые проекты. Для установки типовых проектов Вам нужно запустить программу установки STEP 7 V5.0. Типовые проекты можно устанавливать выборочно в более позднее время.

Примечание

Поставляемые типовые проекты копируются во время установки STEP 7, если не указано иное. Если Вы отредактировали поставляемые типовые проекты, то во время повторной установки STEP 7 поверх этих измененных проектов записываются оригиналы.

По этой причине перед выполнением каких-либо изменений Вы должны скопировать поставляемые типовые проекты и потом только редактировать копии.

Описание частей процесса

Часть 1 руководства включает описание того, как типовой процесс подразделяется на функциональные области и отдельные задачи. Отдельные области описаны ниже.

Области ингредиентов А и В:

•Трубы для каждого ингредиента оборудованы впускным вентилем, питающим вентилем и питающим насосом.

•Впускные трубы имеют также датчики потока.

•Включение питающих насосов должно блокироваться, когда датчик уровня резервуара показывает, что резервуар полон.

•Запуск питающих насосов должен блокироваться, когда выпускной вентиль открыт.

Приложение

•Впускной и питающий вентили должны открываться, самое раннее, через 1 секунду после запуска питающего насоса.

•Вентили должны закрываться немедленно после останова питающих насосов (сигнал датчика потока), чтобы предотвратить просачивание ингредиентов из насоса.

•Запуск питающих насосов объединен с функцией контроля времени, иными словами, в течение 7 секунд после запуска насосов датчик потока должен сообщить о наличии потока.

•Питающие насосы должны выключаться настолько быстро, насколько возможно, если датчик потока больше не сигнализирует о наличии потока в то время, как питающие насосы работают.

•Количество запусков питающих насосов должно подсчитываться (интервал технического обслуживания).

Область резервуара для смешивания:

•Запуск электродвигателя мешалки должен блокироваться, когда датчик уровня резервуара показывает «уровень ниже минимума» или открыт выпускной вентиль.

•Электродвигатель мешалки после достижения номинальной скорости посылает ответный сигнал. Если этот сигнал не принимается в течение 10 секунд после запуска электродвигателя, то электродвигатель должен быть выключен.

•Количество запусков электродвигателя мешалки должно подсчитываться (интервал технического обслуживания).

•В резервуаре для смешивания должны устанавливаться три датчика:

-Резервуар полон: нормально замкнутый контакт. Этот контакт размыкается, когда достигается максимальный уровень резервуара.

-Уровень резервуара выше минимума: нормально разомкнутый контакт. Этот контакт замыкается, когда достигается минимальный уровень резервуара.

-Резервуар непустой: нормально разомкнутый контакт. Этот контакт замкнут, если резервуар непустой.

Область выпуска:

•Выпуск из резервуара контролируется электромагнитным вентилем.

•Электромагнитный вентиль управляется оператором, но должен закрываться снова, самое позднее, когда генерируется сигнал «резервуар пуст».

•Открытие выпускного вентиля блокируется, когда

-работает электродвигатель мешалки

-резервуар пуст

Станция оператора

Чтобы дать возможность оператору запускать, останавливать и контролировать процесс, требуется также станция оператора. Станция оператора оборудована следующим:

•Переключатели управления наиболее важными стадиями процесса. С помощью переключателя "сброс отображения технического обслуживания"

Приложение

Вы можете выключать лампы отображения технического обслуживания для электродвигателей, подлежащих техническому обслуживанию, и устанавливать соответствующие счетчики интервала технического обслуживания в 0.

• Лампы устройства отображения для индикации состояния процесса.

• Выключатель аварийного останова.

A.5.2.2 Определение логических блоков

Вы структурируете программу, распределяя программу пользователя по различным блокам и устанавливая иерархию вызовов блоков.

Иерархия вызовов блоков

Следующий рисунок показывает иерархию блоков, вызываемых в структурированной программе.

•OB1: Образует интерфейс с операционной системой CPU и содержит основную программу. В OB1 вызываются блоки FB1 и FC1 и передаются специальные параметры, требуемые для управления процессом.

•FB1: Питающий насос для ингредиента A, питающий насос для ингредиента B и электродвигатель мешалки могут управляться одним функциональным блоком, потому что требования (включение, выключение, подсчет и т.д.) идентичны.

•Экземплярные DB 1-3: Фактические параметры и статические данные для управления питающими насосами для ингредиента A, ингредиента B и для электродвигателя мешалки различаются и поэтому сохраняются в трех экземплярных DB, связанных с FB1.

Приложение

•FC1: Впускные и питающие вентили для ингредиентов А и B и выпускной вентиль тоже используют общий логический блок. Поскольку должна программироваться только функция "открыть и закрыть", то достаточно одного единственного FC.

A.5.2.3 Назначение символьных имен

Определение символьных имен

Символы используются в типовой программе, и они должны быть определены в таблице символов с помощью STEP 7. Следующие таблицы показывают символьные имена и абсолютные адреса элементов, используемых в программе.

Символьные адреса для питающего насоса, электродвигателя мешалки и впускных вентилей

Символьные адреса для датчиков и отображения уровня резервуара

Приложение

Приложение

A.5.2.4 Создание FB электродвигателя

Что требуется от FB?

FB электродвигателя содержит следующие логические функции:

•Имеются вход запуска и вход останова.

•Ряд блокировок разрешает работу устройств (насосов и электродвигателя мешалки). Состояние блокировок хранится во временных локальных данных (L-стек) OB1 (”Motor_enable", ”Valve_enable") и логически объединяется со входами запуска и останова, когда FB для электродвигателя обрабатывается.

•Сигнал обратной связи от устройств должен появляться в течение заданного времени. В противном случае предполагается, что произошла ошибка или отказ. Тогда эта функция останавливает электродвигатель.

•Должны задаваться момент времени и длительность ответного сигнала или период ошибки/отказа.

•Если нажимается кнопка запуска и электродвигатель разблокирован, то устройство самостоятельно включается и работает до тех пор, пока не нажата кнопка останова.

•Когда включается устройство, запускается таймер. Если ответный сигнал устройства не будет принят прежде, чем истечет время таймера, то устройство останавливается.

Спецификация входов и выходов

Следующий рисунок показывает входы и выходы общего FB для электродвигателя.

Определение параметров FB

Если Вы используете мультиэкземплярный FB электродвигателя (для управления как насосами, так и электродвигателем), то Вы должны определить общие имена параметров для входов и выходов.

FB электродвигателя в типовом процессе требует следующего:

•Он должен получать от станции оператора сигналы на останов и запуск электродвигателя и насосов.

Приложение

•Он требует сигналов ответа от электродвигателя и насосов, означающих, что электродвигатель работает.

•Он должен вычислять время между передачей сигнала на запуск электродвигателя и приемом ответного сигнала. Если за это время ответный сигнал не будет получен, то электродвигатель должен выключаться.

•Он должен включать и выключать лампы на станции оператора.

•Он выдает сигнал, запускающий электродвигатель.

Эти требования можно определить в качестве входов и выходов FB. Следующая таблица показывает параметры FB электродвигателя в нашем типовом процессе.

Описание переменных FB для электродвигателя

Вы должны описать входные, выходные и проходные (in/out) FB для электродвигателя.

Приложение

В FB входные, выходные, проходные (in/out) и статические переменные сохраняются в экземплярном DB, указанном в команде вызова. Временные переменные сохраняются в L-стеке.

Программирование FB для электродвигателя

В STEP 7 каждый блок, вызываемый другим блоком, должен создаваться раньше блока, содержащего его вызов. Поэтому в типовой программе Вы должны создать FB для электродвигателя раньше OB1.

Раздел кода FB1 представляется на языке программирования STL следующим образом:

Network [Сегмент] 1 Запуск/останов и самоудержание

=#Motor

Network 2 Контроль запуска

Network 3 Лампа запуска и сброс отказа

Network 4 Лампа останова

AN #Response

=#Stop_Dsp

Network 5 Подсчет запусков

+1

T #Starts lab1: NOP 0

Network 6 Лампа технического обслуживания

=#Maint

Приложение

Network 7 Сброс счетчика запусков

Создание экземплярных блоков данных

Создайте три блока данных и откройте их один за другим. В диалоговом окне

"New Data Block [Новый блок данных]" выберите опцию "Data block referencing a function block [Блок данных, ссылающийся на функциональный блок]". В списке "Reference [Ссылка]" выберите "FB1". Тогда блоки данных определяются как экземплярные блоки данных с фиксированным назначением блоку FB1.

A.5.2.5 Создание FC для вентилей

Что требуется от FC?

Функция для впускных и питательных вентилей и выпускного вентиля содержит следующие логические функции:

•Имеются вход для открытия и вход для закрытия вентилей.

•Блокировки разрешают вентилям открываться. Состояние блокировок хранится во временных локальных данных (L-стек) OB1 (”Valve_enable") и логически объединяется с входами для открытия и закрытия, когда FC для вентилей обрабатывается.

Следующая таблица показывает параметры, передаваемые в FC.

Приложение

Спецификация входов и выходов

Следующий рисунок показывает входы и выходы общей FC для вентилей. Устройства, вызывающие FB электродвигателя, передают входные параметры. FC вентилей возвращает выходные параметры.

Описание переменных FC для вентилей

Так же, как и у FB для электродвигателя, Вы должны для FC вентилей описать входные, выходные и проходные (in/out) параметры (см. следующую таблицу описания переменных).

В FC временные переменные хранятся в L-стеке. Входные, выходные и проходные (in/out) переменные хранятся в виде указателей на логический блок, который вызвал FC. Для этих переменных используется дополнительное пространство памяти в L-стеке (после временных переменных).

Программирование FC для вентилей

Функция FC1 для вентилей должна создаваться раньше OB1, так как вызываемые блоки должны создаваться раньше вызывающих блоков.

Раздел кода FC1 представляется на языке программирования STL так, как показано ниже:

Network 1Открытие/закрытие и самоудержание

=#Valve

Network 2 Индикация «вентиль открыт»

A #Valve

=#Dsp_Open

Network 3 Индикация «вентиль закрыт»

AN #Valve

=#Dsp_Closed

Приложение

A.5.2.6 Создание OB1

OB1 определяет структуру типовой программы. OB1 содержит также параметры, передаваемые различным функциям, например:

•Сегменты STL для питающих насосов и электродвигателя мешалки снабжают FB электродвигателя входными параметрами для запуска ("Start"), останова ("Stop"), отклика ("Response") и сброса отображения технического обслуживания ("Reset_Maint"). FB электродвигателя обрабатывается в каждом цикле ПЛК.

•Если FB электродвигателя обрабатывается, входы Timer_No и Response_Time сообщают функции об используемом таймере и о том, какое время должно измеряться.

•FC вентилей и FB электродвигателя обрабатываются в каждом цикле программы программируемого контроллера, потому что они вызываются в

OB1.

Программа использует FB электродвигателя с разными экземплярными DB, чтобы обрабатывать задачи управления питающими насосами и электродвигателем мешалки.

Описание переменных для OB1

Таблица описания переменных для OB1 показана ниже. Первые 20 байтов содержат стартовую информацию OB1 и не должны изменяться.

Network 1 Блокировки для питающего насоса A

=#Enable_Motor

Network 2 Вызов FB электродвигателя для ингредиента A

Приложение

=#Stop_Fulfilled

CALL "Motor_block", "DB_feed_pump_A"

Start_Dsp :="Feed_pump_A_on"

Stop_Dsp :="Feed_pump_A_off"

Network 3 Задержка разблокировки вентиля ингредиента A

=#Enable_Valve

Network 4 Управление впускным вентилем для ингредиента A

AN"Flow_A" AN"Feed_pump_A"

= #Close_Valve_Fulfilled CALL "Valve_block"

Open :=#Enable_Valve

Close :=#Close_Valve_Fulfilled

Dsp_Open :=#Inlet_Valve_A_Open

Dsp_Closed:=#Inlet_Valve_A_Closed Valve :="Inlet_Valve_A"

Network 5 Управление питающим вентилем для ингредиента A

AN"Flow_A" AN"Feed_pump_A"

= #Close_Valve_Fulfilled CALL "Valve_block"

Open :=#Enable_Valve

Close :=#Close_Valve_Fulfilled

Dsp_Open :=#Feed_Valve_A_Open

Dsp_Closed:=#Feed_Valve_A_Closed Valve :="Feed_Valve_A"

Приложение

Network 6 Блокировки для питающего насоса B

="Enable_Motor

Network 7 Вызов FB электродвигателя для ингредиента B

=#Stop_Fulfilled

CALL "Motor_block", "DB_feed_pump_B"

Network 8 Задержка разблокировки вентиля ингредиента B

=#Enable_Valve

Network 9 Управление впускным вентилем для ингредиента B

AN"Flow_B" AN"Feed_pump_B"

= #Close_Valve_Fulfilled CALL "Valve_block"

Open :=#Enable_Valve

Close :=#Close_Valve_Fulfilled

Dsp_Open :=#Inlet_Valve_B_Open

Dsp_Closed:=#Inlet_Valve_B_Closed Valve :="Inlet_Valve_B"

Приложение

Network 10 Управление питающим вентилем для ингредиента B

AN"Flow_B" AN"Feed_pump_B"

=#Enable_Motor

Network 12 Вызов FB электродвигателя для мешалки

=#Stop_Fulfilled

CALL "Motor_block", "DB_Agitator"

="Enable_Valve