Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Программное обеспечение для систем автоматизации технологических процессов (лабораторный практикум и конспект лекций) для студентов специальности 2202

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 83 4 5 6 7 8 > Следующая >>>

6. Домашнее задание

Ознакомиться с основными теоретическими сведениями. Подготовиться по контрольным вопросам к защите лабораторной

работы.

7. Содержание отчета

• Титульный лист.

• Наименование и цель работы.

• Краткие теоретические сведения.

• Исходные данные индивидуального задания в соответствии с

табл. 2.1, 2.2.

• Таблицы конфигурации аппаратуры, таблицы символов.

• Логические функции, реализованные в STEP7.

Выводы.

•

8. Контрольные вопросы

1. Приведите примеры адресации логических функций в ПЛК

Siemens.

2. Какие модули применимы для выполнения логических опера-

ций в контроллере Siemens?

3. Назовите основные готовые блоки логических функций, приме-

няемые в STEP7.

4. Назовите последовательность действий при загрузке програм-

мы в ПЛК.

5. Что характеризуют режимы «RUN» и «STOP» в ПЛК?

Лабораторная работа № 3

Тема: МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ

1. Цель работы: выполнить математические операции в ПЛК

Siemens с использованием блоков тригонометрических, логарифми-

ческих функций, преобразования форматов чисел и сравнения, научиться проверять значения функций при помощи симулятора S7-

PLCSIM.

2. Используемое оборудование: компьютеры с ОС не ниже Windows 7, программным пакетом STEP7 V5.5 для программирования контроллеров серии Siemens Simatic S7-300, симулятором S7-PLCSIM.

3. Теоретические сведения. Для обработки входных сигналов датчиков и выходных сигналов управления, преобразования этих величин, вычисления какого-либо значения, функционально связанного с указанной величиной, для сравнения уставки и текущего измеренного значения в контроллере применяются математические операции.

В программе STEP7 арифметические функции, поддерживающие форматы данных INT и DINT, расположены в папке «Integer function», а более сложные операции, включая

и тригонометрические, – в папке «Floating point fct.», аргументами которых являются переменные типа REAL [5, 13]. Операции сравнения находятся в папке «Comparator», преобразования – в «Сonverter». Назначение данных функций и поддерживаемый ими формат данных приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Основные математические функции в STEP7

Сравнение чисел типа

I – INT, D – DINT,

R – REAL

EQ_I,

EQ_D,

EQ_R NE_I,

NE_D,

NE_R

«равно» BCD_I преобразование

«не равно» I_BCD преобразование

Преобразование чисел типа

BCD – двоично-десятичное,

I – INT, DI – DINT,

R – REAL

BCD в INT

INT в BCD

Прочие математические

операции с числами типа

I – INT, DI – DINT,

R – REAL

ADD_I,

ADD_DI,

ADD_R

SUB_I,

SUB_DI,

SUB_R

сложение

вычитание

Окончание таблицы 3.1

INT

риф

5(sin( ))

cos(2 )

Сравнение чисел

типа I – INT,

D – DINT, R – REAL GT_I,

GT_D,

GT_R

LT_I,

LT _D,

LT _R GE_I,

GE_D,

GE_R

LE_I,

LE_D,

LE_R

«больше» I_DI преобразование

«меньше» BCD_DI преобразование

«больше

или равно»

«меньше

или равно»

- - INV_I обратный код

- - INV_DI обратный код

- - NEG_I инвертирование

- - NEG_DI инвертирование

- - NEG_R инвертирование

- - ROUND округление до

- - TRUNC без округления TAN тангенс

- - CEIL округление до

- - FLOOR округление до

- - - - ATAN арктангенс

Преобразование чисел типа

BCD – двоично-десятичное,

I – INT, DI – DINT,

R – REAL

INT в DINT

BCD в DINT

DI_BCD преобразование

DINT в BCD

DI_R преобразование

DINT в REAL

INT

DINT

REAL

следующего

целого

следующего

большего

следующего

меньшего

числ

Прочие математические

операции с числами типа

I – INT, DI – DINT,

R – REAL

MUL_I,

MUL_DI,

MUL_R

DIV_I,

DIV_DI,

DIV_R

MOD_DI модуль

ABS генерирование

SQRT квадратный

SQR возведение

LN натуральный

EXP экспонента

SIN синус

COS косинус

ASIN арксинус

ACOS арккосинус

умножение

деление

абсолютного

значения

REAL

корень

в степень

лога

4. Пример

1) выполнить в программе STEP7 операцию

−

2) выполнить операцию преобразования формата F в «двойное целое» c округлением до следующего целого, а также операцию сравнения «больше».

FAB=⋅ + −

;

Создадим проект в Simatic Manager. Будем использовать для входов и выходов данной функции память меркеров. Функция F имеет три входа In1=А, In2=В, In3=С и 6 выходов: сложение Out1=(А+В),

Out2=sin(Out1), Out3=5Out2, Out4=2C, Out5=cos(Out4), Out6= F=Out3-Out5.

Для операции преобразования выход F будет являться входом, а выход этой операции будет уже Out7, который является входом для блока операции сравнения. На другой вход

блока сравнения In4 будем подавать эталонную величину. Выход блока сравнения назовем Out8. Поскольку F преобразована в DINT, то необходимо использовать блок сравнения, работающий также с двойным целым.

В файле Symbols заполним таблицу, как на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Адресация для выполнения логической функции

В ОВ1 необходимо собрать последовательно функцию F из отдельных блоков математических операций, входящих в ее состав, затем функции преобразования и сравнения. Следует не забывать, что вход последующей операции надо соединить с разрешающим выходом предыдущей. В результате реализованная функция выглядит следующим образом (рис. 3.2).

Запускаем симулятор S7-PLCSIM и загружаем в него текущую конфигурацию

и таблицу символов. В редактируемых заголовках указываем имена переменных для тригонометрической функции In1=А, In2=В, In3=С, Out6= F и выбираем тип данных REAL, для функций преобразования – Out7 и для функции сравнения – In4 (тип DINT), для результата сравнения – Out8 (тип Bits).

Запускам программу, установив флажок CPU в положение RUN. Если это тригонометрическая функция, то результаты будут отображаться в радианах.

Рис. 3.2. Математические функции, реализованные в STEP7

5. Задание

222

5sin ( ) cos( )

FABCD

10 arccos( ) ,

FABCD

exp(7 ( ) ) 8exp( )

FABCD

2ln (11 ) ln(4 )

FABCD

3tg( )ctg,

FC AB D

()

(5 ) log ( )

Farctg AB CD

2exp( ),

lg ( 3 ) ,

2arcsin(2 ) 5ln (3 ),

FABCD

Реализовать в проекте Simatic Manager математические функции, заданные табл. 3.2. Номер варианта задания определяется номером записи фамилии студента в журнале преподавателя.

Таблица 3.2

Варианты задания для выполнения математических операций

Вариант Операции

=+−

, результат преобразовать в формат

двойное целое» без округления, выполнить операцию сравнения

(3 4 )F

=−⋅+

АВ С

, результат преобразовать в формат «двойное

целое» с округлением до следующего большего, выполнить операцию сравнения >=

=⋅ ⋅−

инвертировать результат, выполнить

операцию сравнения <=

=⋅++ +

, результат преобразовать в формат

«двойное целое» с округлением до следующего целого, выполнить операцию сравнения >

=⋅−

, взять абсолютное значение от результата,

выполнить операцию сравнения <

=⋅ + +

результат преобразовать в формат «двой-

ное целое» с округлением до следующего большего, выполнить операцию сравнения <>

−+ −

20 12

AB CD

, взять абсолютное значение от резуль-

тата, выполнить операцию сравнения <

FAB

4cos (2 )

, инвертировать результат, выполнить опе-

−

рацию сравнения ==

=+−

, результат преобразовать в формат

«двойное целое» с округлением до следующего большего, выполнить операцию сравнения <

FADCD=+++

2222

результат преобразовать в формат

«двойное целое» с округлением до следующего целого, выполнить

операцию сравнения

FAB=++

результат преобразовать в формат «двой-

ное целое» без округления, выполнить операцию сравнения ==

=+−+

результат преобразовать в формат

«двойное целое» с округлением до следующего целого, выполнить

операцию сравнения

6. Домашнее задание

работы.

7. Содержание отчета

• Титульный лист.

• Наименование и цель работы.

• Краткие теоретические сведения.

• Исходные данные индивидуального задания в соответствии

с табл. 3.2.

• Таблицы конфигурации аппаратуры, таблица символов.

• Математические функции, реализованные в STEP7.

Выводы.

•

8. Контрольные вопросы

1. Какие форматы данных используются в тригонометрических

функциях в ПЛК Siemens?

2. В какие форматы можно преобразовать тип данных DWORD?

3. Приведите примеры блоков сравнения чисел, применяемые

в STEP7.

4. В каких форматах данных можно смотреть результаты вычис-

лений математических функций в симуляторе ПЛК?

5. Для чего необходимы вход «EN» и выход «ENO» при

выполне-

нии сложных операций?

Лабораторная работа № 4

Тема: ОСНОВНЫЕ БЛОКИ ДАННЫХ

1. Цель работы: научиться создавать функциональные блоки и

функции, осуществлять их вызов из организационного блока.

3. Теоретические сведения. Программы, состоящие из очень большого числа операций управления различными объектами с целью повышения удобочитаемости и понимания программы разбивать на разделы, называемые «блоками» («Blocks»). Блок – это раздел программы, который определяется собственной функциональностью, структурой или решаемой задачей. Блоки в STEP7 разделяются на пользовательские, которые включают в себя организационные ОВ, функциональные блоки FB, блоки данных DB, функции FC; системные, например системные функциональные блоки

SFB, системные блоки данных SDB, а также системные функции SFC; стандартные блоки [4 – 6] (рис. 4.1).

полезно

Рис. 4.1. Типы блоков в STEP7

Организационные блоки ОВ являются интерфейсом между операционной системой и программой пользователя и вызываются при возникновении определенных событий, например прерываний. Главная программа всегда пишется в организационном блоке ОВ1. Но существуют и другие организационные блоки с определенными номера, которые вызываются в зависимости от событий, для обработки которых они предназначены.

Функциональный

блок FB расположен в иерархии программы ниже организационного блока. Он содержит часть программы, которая может многократно вызываться в OB1.

Блок данных DB используется для хранения формальных параметров

и статических данных пользователя. В программе имеются глобальные блоки данных (global data blocks), существующие свободно и не назначающиеся функциональному блоку, а также экземплярные блоки данных (instance data blocks), которые назначаются функциональному блоку и хранят часть локальных данных этого блока. Локальные данные действуют только в функциональном блоке

и недоступны всей про-

грамме. Глобальные данные действуют во всей программе.

Функции FC используются при программировании сложных или часто повторяющихся процессов автоматизации. Для FC можно назначить параметры. Функции могут возвращать в вызывающий блок значение, которое является необязательным параметром. В отличие от функциональных блоков функции не обладают памятью и не имеют назначенного

блока данных.

Назначение системных функциональных блоков SFB, блоков данных SDB и функций SFC аналогично FB, DB, FC с той разницей, что они являются компонентами операционной системы и пользователь может их вызвать, но не может их ни изменить, ни самостоятельно запрограммировать.

Стандартные блоки – это блоки, готовые к применению. Они входят в состав пакета STEP7 (Standard Library).

4. Пример

Запрограммировать в

виде функции и в виде функционального

блока следующее выражение:

FA B=+ −

Назначить функциональному блоку экземплярный блок данных. Вызвать функцию и функциональный блок из организационного блока ОВ1.

Для создания функций необходимо в основном окне «Simatic Manager» щелкнуть правой кнопкой мыши на папке «Blocks», выбрать «Insert New object» → «Function», язык программирования FBD и нажать «ОК». В основном окне в папке «Blocks» появится FC1. Далее двойным щелчком открыть FC1. Теперь в появившемся

окне

можно собирать функцию аналогично тому, как в ОВ1.

Назначим FC1 следующие параметры: входы А, В и выход F. Для этого в верхней части окна нажмем на знак «+» около слова «Interface». В появившемся подменю выберем IN и справа в графе «Name» вводим по очереди А, В и «Data Type» – Real. Затем открываем OUT и аналогично вводим F, «Data Type» – Real (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Задание параметров для FC

Out1 B²

Out2 Out1 10

Out3 Out2

Out4 A Out3

Также необходимо назначить в таблице символов эти же входы,

выход и выходы для промежуточных вычислений:

=−

= ,

типа данных Real.

= ,

В FC1 следует нажать на «???», затем на любую клавишу с буквой на клавиатуре. В раскрывающемся списке выбрать параметры А, В и F как локальные, которые помечены значком . После выбора рядом с такими элементами появится знак #. Промежуточные элементы вы-

брать как глобальные, помеченные значком . Они отображаются в кавычках " ". Файл необходимо сохранить. В итоге наша функция будет иметь вид, показанный на рис. 4.3.

Рис. 4.3. Функция в блоке FC

<<< < Предыдущая 1 23 / 83 4 5 6 7 8 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]