Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Программирование контроллеров для АСУ и мехатронных систем. Учебное пособие.pdf
На сайте компании ОВЕН реализован удобный механизм поиска необходимых версий CoDeSys и пакета таргет-файлов в зависимости от имеющегося
контроллера и его прошивки (рис. 2.1).
Установка таргет-файлов осуществляется непосредственно из среды
CoDeSys. Для этого необходимо запустить среду программирования CoDeSys,
выбрать пункт меню «Tools» («Инструменты») и подпункт «Package Manager»
(«Менеджер пакетов»). В открывшемся окне «Package Manager» («Менеджер
пакетов») отображаются установленные в среде CoDeSys пакеты. При нажатии
кнопки «Install» («Установить») открывается окно для выбора устанавливаемого пакета (рис. 2.2).
Рис. 2.1. Поиск нужных версий программного обеспечения
11
Рис. 2.2. Процесс установки пакета таргет-файлов
Для установки архива репозитория библиотек необходимо скачать и распаковать архив CoDeSys Repository Archive v3.5 SP4.zip, а затем запустить установочный файл CoDeSys Repository Archive v3.5 SP4.msi.
2.2. СОЗДАНИЕ НОВОГО ПРОЕКТА
После запуска среды появляется стартовое окно (рис. 2.3), которое позволяет создать новый проект ( ), открыть существующий на компьютере проект ( ), открыть проект, сохраненный в контроллере
( ), или выбрать один из ранее активных проектов. Все эти
пункты доступны также через меню «File» («Файл»).
Для создания нового проекта нажимаем на пиктограмме или
выбираем аналогичный пункт меню «File» («Файл»). Появляется окно создания
нового проекта (рис. 2.4). В этом окне можно выбрать категорию проекта:
12
Рис. 2.3. Стартовое окно CoDeSys v3.5
Рис. 2.4. Окно создания нового проекта
«Libraries» («Библиотеки») или «Projects» («Проекты»). Выбираем «Projects»
(«Проекты»). Далее в соответствующих полях указываем имя проекта
(«Name:») и его расположение («Location»). В заключение выбираем шаблон
проекта «Template» и подтверждаем создание нажатием на кнопку «OK». Для
примера будем создавать проект для контроллера ПЛК210 модификации 01,
13
для этого используем шаблон PLC210-01. Этот шаблон автоматически подключает к проекту таргет-файл контроллера ПЛК210-01.
Возможен альтернативный способ выбора таргет-файла контроллера при
создании проекта. Для этого выбираем шаблон «Standard project» («Стандартный проект») и в открывшемся окне (рис. 2.5) выбираем необходимый таргетфайл контроллера (PLC210), а также язык программирования для главной программы проекта PLC_PRG (в примере выбран язык программирования CFC –
Continuous Functional Chart).
После создания нового проекта открывается стартовая область интерфей-
са среды CoDeSys. Она включает следующие элементы (рис. 2.6).
1. Дерево проекта, в котором приводятся в древовидном виде все ком-
поненты проекта (как программные, так и аппаратные).
2. Системные узлы таргет-файлов – подобласть дерева проекта. Элемен-
ты этой зоны позволяют конфигурировать системные параметры контроллера:
конфигурировать сетевые интерфейсы (RS-485, RS-232, Ethernet); организовывать обмен по сети со сторонними устройствами; работать с входнымивыходными сигналами, подключёнными непосредственно к контроллеру
(LeftSide, RightSide); конфигурировать часы реального времени (OwenRTC) и др.
3. Рабочая область проекта. Здесь отображается открытый для редак-
тирования в данный момент компонент дерева проекта. В примере в рабочей
области открыта программа PLC_PRG. Для любого редактора программ рабо-
14
Рис. 2.5. Окно выбора контроллера и языка программирования
Рис. 2.6. Внешний вид интерфейса CoDeSys
чая область включает две зоны: в верхней части – зона объявления и инициализации переменных программы; в нижней части – зона редактирования кода
программы.
4. Панель инструментов. В случае если в рабочей области открыта про-
грамма на одном из графических языков программирования, в панели инструментов отображаются компоненты соответствующих графических языков программирования или графические примитивы редактора визуализации.
5. Область сообщений компилятора, в которой отображается информа-
ция о процессе компиляции, в том числе об ошибках и предупреждениях.
6. Строка состояния. Здесь приводится информация о статусе компиля-
ции, состоянии приложения в режиме онлайн (запущено/остановлено), включённом режиме симуляции и т.д.
7. Меню проекта.
15
2.3. РЕДАКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ
В качестве примера реализуем программу на языке CFC, обеспечиваю-
щую выполнение следующих логических и арифметических операций:
у
= 2х1 + 3х2;
1
у
у
= z
2
= z
3
OR z2;
1
AND
1
z2
,
где x1, x2, y1 –переменные, имеющие тип INT; z1, z2, y2, y3 – переменные, имеющие тип BOOL.
В рабочей области отредактируем программу PLC_PRG в соответствии с
рис. 2.7.
Язык CFC является графическим языком программирования. Для отрисовки кода программы необходимо из панели инструментов с помощью левой
клавиши мыши перенести графические элементы , , на
16
Рис. 2.7. Код программы
Рис. 2.8. Внешний вид графических элементов «Input», «Box», «Output»
Рис. 2.9. Окно автоопределения переменной
поле области редактирования программы (рис. 2.8) и с помощью левой клавиши отрисовать связи между элементами.
Далее в полях «???» с клавиатуры ввести необходимые позиции переменных (x1, x2, y1, z1, z2, y2, y3), констант (2 и 3) и обозначений операций (ADD,
MUL, OR, AND). В программе используются операция «сложение» (addition) –
ADD, «умножение» (multiplication) – MUL, логическое «ИЛИ» – OR и логиче-
ское «И» – AND.
Удобной возможностью CoDeSys является «автоопределение» переменных. При вводе новой переменной CoDeSys проверяет, описана ли она, и если
нет, то предлагает вам её описать (рис. 2.9).
2.4. ОТЛАДКА ПРОГРАММЫ В РЕЖИМЕ ЭМУЛЯЦИИ
После создания программы её следует откомпилировать. Для этого в меню «Build» («Компиляция») выбрать пункт «Build» («Компиляция») или нажать
горячую клавишу F11. При наличии ошибок (например, не объявлена переменная x1) в окне компилятора будет приведён перечень ошибок (рис. 2.10).
Компилятор проверяет программу только на наличие синтаксических
ошибок. Однако при разработке программного обеспечения, разработке алго-
17
Рис. 2.10. Окно сообщений компилятора при наличии ошибок
ритмов управления нередки случаи допущения логических ошибок, которые
никаким образом не ловятся компилятором. Наличие логических ошибок в алгоритме функционирования может привести к нештатным и аварийным ситуациям на производстве, поломке оборудования и даже к человеческим жертвам.
Очень важно перед загрузкой проекта в реальный контроллер, особенно в
условиях реального потенциально опасного производства, оттестировать алгоритм функционирования, отладить его в режиме эмуляции. Среда CoDeSys
предоставляет развитые средства отладки приложений.
Установка режима эмуляции осуществляется в меню «Online» («Онлайн»)
(рис. 2.11) и выбором пункта «Simulation» («Эмуляция»). Режим эмуляции позволяет отладить алгоритмы не на реальном физическом контроллере, подключённом к реальному оборудованию, а на компьютере на виртуальной копии
этого контроллера.
18
Рис. 2.11. Установка режима симуляции
Рис. 2.12. Строка состояния CoDeSys в режиме эмуляции
Загрузка откомпилированного проекта в виртуальный контроллер осуществляется через пункт «Login» («Логин») меню «Online» («Онлайн») или при
нажатии горячих клавиш «Alt+F8», или нажатием на пиктограмме . После
загрузки проекта в контроллер его следует запустить. Это осуществляется нажатием функциональной клавиши F5 или пиктограммы . Так же это можно
осуществить через меню «Debug» -> «Start» («отладка» -> «Старт»). Строка состояния CoDeSys (рис. 2.12) отображает, что реализуется режим эмуляции и
виртуальный контроллер запущен.
В запущенном режиме эмуляции можно провести всестороннюю отладку
алгоритма. Среда CoDeSys позволяет задавать значения переменных алгоритма,
отслеживать их значения как в области описания переменных, так и непосредственно в коде программы (рис. 2.13). Текущие значения переменных в коде
программы отображаются рядом с именем переменной. Значения переменных
типа BOOL (TRUE/FALSE) отображаются ещё и цветом (синий цвет соответствует состоянию TRUE, чёрный – FALSE).
Рис. 2.13. Программа PLC_PRG в режиме отладки
19
Изменить значения переменных возможно двумя способами: через область описания переменных, введя новое значение в поле «Prepared value»
(«Подготовленное значение»), или кликнув 2 раза левой клавишей мыши на
имени переменной в области редактирования программы. После ввода нового
значения переменной его требуется записать. Для этого нужно нажать сочетание клавиш «Ctrl+F7» или выбрать пункт «Write values» («Записать значения»)
меню «Debug» («Отладка»).
2.5. НАСТРОЙКА СВЯЗИ КОНТРОЛЛЕРА С КОМПЬЮТЕРОМ
После отладки проекта в эмуляторе можно осуществить следующий шаг:
настроить связь между контроллером и компьютером и затем загрузить проект
в контроллер. При этом режим эмуляции должен быть отключён.
Загрузку проекта в контроллер можно осуществить по сети Ethernet или
по USB. Более удобной является загрузка по сети Ethernet. При этом компьютер
и контроллер могут располагаться как в одной локальной сети, так и в разных
локальных сетях, связанных с помощью маршрутизатора. В примере будем рассматривать первый вариант подключения, когда компьютер и контроллер находятся в одной локальной сети.
По умолчанию сетевые настройки интерфейсов Ethernet контроллера следующие (рис. 2.14).
Чтобы изменить сетевые настройки контроллера следует подключиться к
web-конфигуратору. Для запуска web-конфигуратора следует подключить контроллер к ПК по интерфейсу Ethernet или USB и в web-браузере ввести IP-адрес
интерфейса. На открывшейся странице аутентификации (рис. 2.15) следует ввести имя пользователя root и пароль (пароль по умолчанию – owen).
20
Рис. 2.14. Сетевые настройки интерфейса Ethernet по умолчанию