Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Программное обеспечение для систем автоматизации технологических процессов (лабораторный практикум и конспект лекций) для студентов специальности 2202
.pdf
Для создания функционального блока необходимо в основном окне
«Simatic Manager»
щелкнуть правой кнопкой мыши на папке «Blocks»,
выбрать «Insert New object» → «Functional Block», язык программирования FBD и нажать «ОК». В основном окне в папке «Blocks» появится
FB1.
Затем нужно двойным щелчком открыть FB1. Теперь в появив-
шемся окне можно собирать функцию аналогично FC1.
В верхней части открытого окна таблица деклараций состоит из вида
переменных (левая часть) и детального отображения задаваемых
переменных (правая часть таблицы). Выбрав в левой части IN, OUT
введем А, В и F аналогично FC с типом переменных Real, их адрес в
поле Address, и начальное значение «Initial value» появятся
автоматически. Константу 10 можно задавать в разделе «STAT» или в
виде глобальной переменной в формате с плавающей точкой, как в
предыдущем примере: 1.000000е+002 на входе соответствующего
блока. Окончательная таблица деклараций изображена на рис. 4.4.
Рис. 4.4. Задание параметров для FВ
Во избежание путаницы необходимо в основной таблице символов «Symbols» ввести символы, входящие в FB, например А1, В1, F1.
Для создания блока данных DB, назначаемого FB, следует щелкнуть
правой кнопкой мыши на папке «Blocks», выбрать «Insert New
object»
→ «Data Block». В появившемся окне нужно задать имя блоку
данных DB1, выбрать тип блока «Instance DB» (блок экземпляра) вме-
31
сто «Shared DB» и поставить ему в соответствие функциональный
блок FB1. В основном окне в папке «Blocks» появится DB1. Открыв его,
мы увидим таблицу деклараций, созданную нами в FB (рис. 4.5).
Рис. 4.5. Блок данных DB1, назначенный функциональному блоку FB1
Вызовем блоки FC и FB в организационном блоке ОВ1. Для этого
необходимо открыть ОВ1, выбрать слева в меню папку FC blocks, в
появившемся подменю выделить наш запрограммированный FC1 и перетащить в рабочую сеть Network1 ОВ1. Вместо «???» выбрать соответствующие входы и выход из глобальной таблицы символов, в нашем
случае А, В, F. Аналогичным образом открыть папку FВ blocks и перетащить в рабочую сеть Network2 FB1, назначить адреса входам и выходу соответственно А1, В1, F1. Над блоком FB1 щелкнуть на «???», в
списке выбрать DB1. В итоге в ОВ1 вызваны два блока (рис. 4.6).
32
Рис. 4.6. Вызов функции FC и функционального блока FB в ОВ1
Правильность работы FC, FB проверяется аналогично, как и для ло-
гических и математических функций (см. лабораторные работы 2, 3).
5. Задание
Создать
в проекте Simatic Manager булеву функцию из лаборатор-
ной работы № 2 (см. табл. 2.1) в блоке FС, а также FB, используя математическую функцию, заданную в лабораторной работе № 3
(
см. табл. 3.2) в соответствии со своим вариантом задания. Номер
варианта задания определяется номером записи фамилии студента в
журнале преподавателя. Назначить блоку FB экземплярный блок
данных. Вызвать FC и FB в организационном блоке ОВ1. Проверить
правильность работы программы при помощи S7-PLCSIM.
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 и 3.2 лабораторных работ 2 и 3.
Таблицы конфигурации аппаратуры, таблица символов.
•
Математические функции, реализованные в FB и FC пакета
•
STEP7.
•
Таблица деклараций в блоке данных DB.
Схема в ОВ1.
•
Выводы.
•
8. Контрольные вопросы
1. Назовите основные блоки, используемые при программирова-
нии ПЛК Siemens.
2.
Какова разница между функцией и функциональным блоком?
3.
В чем отличие экземплярных блоков данных от глобальных?
Приведите примеры системных блоков, применяемые в STEP7.
4.
5.
Для чего нужна таблица деклараций в функциональном блоке?
33
Лабораторная работа № 5
Тема: ТАЙМЕРЫ И ГЕНЕРАТОРЫ
ИМПУЛЬСОВ
1. Цель работы: изучить принцип работы различных типов тай-
меров, научиться создавать на их основе генераторы импульсов.
2. Используемое оборудование: компьютеры с ОС не ниже Win-
dows 7,
контроллеров серии Siemens Simatic S7-300, симулятором S7-PLCSIM.
ния временных интервалов с момента ручного или автоматического
запуска. Находят применение в промышленности, транспорте, связи
и других сферах деятельности для автоматического включения или
выключения оборудования.
грамма. Таймеры имеют три входа:
BOOL;
и три выхода:
десятичном представлении соответственно типа WORD;
ны на рис. 5.1. Состояния таймеров зависят от управляющих сигналов на входах установки (рис. 5.1, а) и сброса (рис. 5.1, б). Импульс-
ный таймер
ская «1» в момент времени t
запрограммированной длительности t
длительность импульса установки t
импульсы имеют длительность t
то
длительность состояния таймера равна t
программным пакетом STEP7 V5.5 для программирования
3. Теоретические сведения. Таймеры предназначены для измере-
В пакете STEP7 имеются следующие типы таймеров [5]:
- S_PULSE –
- S_PEXT –
- S_ODT –
- S_ODTS –
- S_OFFDT –
импульсный таймер;
расширенный импульсный таймер;
таймер задержки включения;
таймер задержки включения с запоминанием;
таймер задержки выключения.
Они расположены в папке «Timers» в блоке, где пишется про-
S, R –
TV –
BI, BCD –
Q –
вход запуска и сброса соответственно с типом данных
длительность времени в формате S5TIME;
текущее значение времени в двоичном и двоично-
состояние таймера в формате данных BOOL.
Временные диаграммы работы выше указанных таймеров показа-
запускается, если на вход установки подана логиче-
(рис. 5.1, а) и вырабатывает импульс
1
, если он не превосходит
запр
≥ t
. Иначе если запускающие
запр
, которые приходят в t2, t3, t4,
запр
(рис. 5.1, в).
s
≤ t
s
s
34
Расширенный импульсный таймер в отличие от импульсного при
t t
4
7
обоих условиях t
ность в моменты t
запуска меньше запрограммированной длительности Т ≤ t
чиная со второго импульса в момент t
течение заданной t
≥ t
s
и ts ≤ t
запр
, t2. Если период следования импульсов на входе
1
(рис. 5.1, г).
запр
вырабатывает заданную длитель-
запр
, то, на-
запр
, таймер будет работать еще в
4
Таймер задержки включения начинает вырабатывать импульс че-
рез запрограммированное время t
установки
при t
и переходит в состояние «0» в момент времени, ко-
1
гда на входе установки также будет логический «0» при t
вход установки подано два импульса с t
см. рис. 5.1, а), то состояние таймера остается в «0» (рис. 5.1, д).
(
от момента подачи импульса
запр
. Если на
5
≤ t
s
в моменты t3, t4
запр
Таймер задержки включения с запоминанием переходит в состоя-
ние «1» через время t
t
и пребывает в этом состоянии до тех пор, пока не будет сброшен.
1
Если на вход установки подано два импульса с t
t
(см. рис. 5.1, а), то состояние таймера остается в «1» (рис. 5.1, е).
4
от момента подачи импульса установки
запр
≤ t
s
в моменты t3,
запр
при
Вход сброса всех вышеперечисленных типов таймеров имеет
приоритет перед входом запуска, поэтому при логической «1» на
входе сброса при t
и t7 (см. рис. 5.1, б) таймеры сбрасываются неза-
6
висимо от того, выработали они запрограммированную длительность или нет.
t
а)
б)
в)
г)
д)
е)
ж)
s
t1
t
запр
t
5
Рис. 5.1. Временные диаграммы работы различных типов таймеров
t
t2
запр
t
запр
t
запр
t
t
3
t
6
t
запр
t
запр
t
запр
t
t
9
8
t
запр
t
запр
t
t
t
t
t
t
35
Таймер задержки выключения переходит в состояние «1» при t
и находится в этом состоянии в течение (t
между импульсами на входе запуска, подаваемыми при t
заданной длительности состояния таймера t ≤ t
+ t
s
). Если расстояние
запр
(см. рис. 5.1, а), то,
запр
, t4 меньше
3
, t2
1
начиная с первого импульса таймер запуститься, и при окончании
второго импульса, поступающего в момент t
оставаться в «1» в течение t
(рис. 5.1, ж).
запр
, состояние продолжает
4
Когда через некоторое время после установки в состояние «1»
входа запуска
появится
импульс на входе сброса при t
, то таймер
6
будет сброшен, а в момент перехода состояния на входе сброса в «0»
в момент t8 при продолжении действия импульса на входе запуска,
таймер снова запустится и после перехода входа установки в состояние «0» при t
будет еще работать в течение t
9
(рис. 5.1, ж).
запр
Генератор импульсов – цифровое устройство, предназначенное
для генерации электрических импульсов заданной частоты, чаще
всего прямоугольной формы. Генераторы находят применение при
синхронизации различных процессов в цифровых устройствах в
микропроцессорной и другой цифровой технике.
В программе STEP7 генератор импульсов можно реализовать с
использованием расширенного импульсного таймера S_PEXT, инвертировав его вход установки S и подав сигнал с выхода считывания двоичного состояния Q на вход S [4] (рис. 5.2). В начальный момент времени, когда на S подан логический 0, происходит инверсия
этого сигнала. Таймер перезапускается через каждые 12 с 500 мс.
Для получения «чистого» меандра можно использовать функцию
«исключающее ИЛИ» XOR, подав на инверсный вход выход таймера
Q, а на прямой – выход данной логической функции.
В конечном счете выходной сигнал генератора будет сниматься с
выхода логического элемента XOR.
Реализуемый таким способом генератор импульсов имеет период
импульсов в два раза больше длительности импульса Т
= 2tи
и
(рис. 5.2).
36
Рис. 5.2. Программная реализация генератора импульсов с использованием
расширенного таймера
Второй способ реализации генератора импульсов с периодом
Т
= 2tи предполагает использование двух таймеров задержки вклю-
и
чения (рис. 5.3).
В начальный момент времени на выходе Q таймера Т1 – логический «0», так как на входе установки S тоже «0». Этот выход является запускающим для таймера Т2, то есть подается на его инверсный
вход установки S.
Поскольку оба таймера запускаются с задержкой 12 с 500 мс, то,
пока выход таймера Т2 не установится в «1» через указанное время,
на входе S таймера Т1 также не будет «1» в течение заданного времени. Как только Т2 перейдем в состояние «1», то через 12 с 500 мс
запустится таймер Т1, вход таймера Т2 перебросится в «0» и сбросит
его и т.д. (см. рис. 5.3). Выходной сигнал генератора импульсов снимается с выхода Q таймера T2.
При помощи указанных генераторов (см. рис. 5.2, 5.3) формируются генераторы на произвольные Т
и tи. Приведем пример.
и
37
Рис. 5.3. Программная реализация генератора импульсов с использованием таймера
.
с задержкой включения
4. Пример
Написать
программу на STEP7, которая реализует работу генера-
тора тактовых импульсов со следующими параметрами: период следования импульсов – Т
= 10,5 с, длительность импульсов tи = 8 с.
и
Для решения указанной задачи можно использовать любой из генераторов (см. рис. 5.2, 5.3) и таймер. Генератор будет генерировать
тактовые импульсы, которые будут являться запускающими для таймера. Определим программируемую длительность генератора:
10,5 с
Так как t
t ==
ги
< tи, то будем использовать расширенный импульсный
ги
5,25 с
2
таймер S_PEXT, задав для него длительность, равную 8 с. Реализация генератора в STEP7 показана на рис. 5.4.
38
Рис. 5.4. Программная реализация генератора импульсов
на произвольные Ти и tи
Выходной сигнал генератора импульсов снимается с выхода Q
таймера T3.
Наблюдать за результатами исполнения программы можно непосредственно в ОВ1, запустив CPU в режим RUN и нажав на кнопку
«Monitor» в ОВ1.
5. Задание
Реализовать
в проекте Simatic Manager в соответствии со своим
вариантом задания (табл. 5.1) устройство, которое при условиях равенства двух аналоговых сигналов и пропадания хотя бы одного из
двух логических сигналов запускает генератор импульсов с задержкой t
задержкой t
, при изменении указанных условий генератор выключается с
вкл
. Номер варианта задания определяется номером запи-
выкл
39
си фамилии студента в журнале преподавателя. Параметры генерато-
t
, с
t
, с
Т
, с
tги, с 1
3,5 3 5 1 2 1,8 2
,75 4,4 1,5 3 4 5 5,2 4,2 4 2 2 2,5 2 5 1,5 2,75 2,2 1,8
6 7 7 1,8 0,8
7 5 5,5 4,2 1,4
8 2,6 2 0,8 0,5
9 1,7 1,7 1,4 0,4
10 1 1,2 4 2,8
11 1,4 1,4 1,8 0,5
12 1,25 1,8 2 0,7
ра импульсов Т
Варианты задания для программирования цифровых устройств
, tги приведены в табл. 5.1.
ги
Таблица 5.1
Номер
варианта
вкл
Параметры цифрового устройства
выкл
ги
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. 5.1.
•
Таблицы конфигурации аппаратуры, таблица символов.
Схемы программируемого устройства, реализованного в пакете
•
STEP7.
Выводы.
•
8. Контрольные вопросы
1. Назовите основные типы таймеров, используемых при про-
граммировании ПЛК Siemens.
2.
Для чего используются вход TV и выходы BI и BCD?
3.
Зачем при программировании в пакете STEP7 генератора ис-
пользуется функция «исключающая ИЛИ»?
4.
Можно ли использовать в STEP7 при программировании гене-
раторов таймеры S_ODTS, S_OFFDT?
Назовите способы считывания временных интервалов таймерами.
5.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]