Лабораторная работа №3 Знакомство с step 7 simatic Manager и эмулятором плк plcsim

Цель: Ознакомиться с принциами создания проекта, написания программы и работы с имитатором ПЛК на примере реализации тактового генератора.

Запуск simatic Manager и создание проекта

SIMATIC Manager[Администратор SIMATIC] – это центральное окно, которое становится активным при запуске STEP 7. По умолчанию запускается мастер STEP 7 (STEP 7 Wizard), который оказывает вам помощь при создании проекта STEP 7. Структура проекта используется для надлежащего хранения и размещения всех данных и программ.

Основная последовательность действий при использовании STEP 7:

1. Проектирование решения для задачи автоматизации.

2. Создание проекта в STEP 7.

При создании больших программ для ПЛК со многими входами и выходами сначала конфигурируются аппаратные средства. В случае небольших систем сначала создается программа. Таким образом, следующие два этапа могут выполняться в различной последовательности.

3. Конфигурирование аппаратуры.

4. Создание программы.

5. Передача программы в CPU и ее отладка

Создание проекта в STEP 7 осуществляется командой File  New  User Project указывается имя нового проекта и тип Project

Далее командой Insert  Program  S7 Program в структуре проекта закрепляется папка S7 Program (1). Она содержит все необходимые компоненты программы. Компонент Symbols [Символы] используется, чтобы дать адресам символические имена. Компонент Source Files [Исходные файлы] используется для хранения программ в виде исходных файлов. Они не будут рассматриваться в данных методических указаниях. Папка Blocks [Блоки] содержит основной организационный OB1, здесь также создаются всех остальных программных блоков командой Insert  S7 Blocks. Зайдя в свойства ОВ1 можно задать его имя, а также язык, на котором будет производиться программирование: Object properties  General – Part 1  Created in Language  LAD (контактный план), STL (список операторов) или FBD (функциональный план).

Создание программы в OB1.

Прежде чем начать программирование, необходимо определиться со структурой абсолютных адресов входов и выходов ПЛК и тем, какое оборудование к ним подключено.

Каждый вход и выход имеет абсолютный адрес, предопределенный конфигурацией аппаратуры в соответствии с примером на рисунке.

Рисунок 1 – Конфигурирование абсолютных адресов ввода-вывода

В STEP 7 OB1 обрабатывается CPU циклически. CPU читает и исполняет строка за строкой команды программы. Когда CPU возвращается к первой строке программы, он завершает ровно один цикл. Время, необходимое для этого, называется временем цикла сканирования.

Рассмотрим программирование ОВ1 в виде функционального плана на примере реализации тактового генератора, схема которого изображенная на рис. 2, а. Для реализации используются два логических элемента "И" и два таймера Т1 и Т2. Тактовый генератор имеет управляющий вход I0.0 (Input - вход) для разрешения работы генератора, и вход I0.5 для сбрасывания таймеров в начальное состояние, которое обеспечивает блокирование работы генератора. Сигнал генератора поступает на выход Q2.1 контроллера (Quit - выход). Функционирование схемы объясняет временная диаграмма, которая предоставленная на рис. 2, б.

а)

б)

Рисунок2 - Схема (а) и диаграмма функционирования (б) тактового генератора

В начальном состоянии на выходах таймеров сигналы равны 0. Работа тактового генератора разрешается при единичном значении управляющего входного сигнала I0.0. При этом сигнал М1.1 переходит из 0 в 1, что приводит к запуску таймера Т1, и этот таймер формирует единичный сигнал на протяжении 2 секунд, что обуславливается константой таймераS5T#2S. После этого из нулевого в единичный изменяется состояние сигнала М1.2, вследствие чего запускается таймер Т2, формирующий импульс длиной в 1 секунду (константаS5T#1S). После этого процесс последовательного запуска таймеров Т1 и Т2 периодически повторяется, что обеспечивает формирование на выходеQ2.1 сигнала с периодом 3 секунды. Перевод сигналаI0.0 в состояние 0 блокирует работу генератора, а появление сигнала единичного уровня наI0.5 приводит к мгновенному сбрасыванию таймеров в начальное состояние, что также вызовет остановку работы генератора.

При открытии ОВ 1 на экране появляется окно вида, представленного на рисунке 3.

Рисунок 3 – Окно программирования ОВ 1

Если необходимо, установите FBD в качестве языка программирования в меню View [Вид].

Щелкните в области заголовка (title) OB1 и введите имя блока.

В поле первого сегмента Network 1 вставьте блоки AND (&) и присваивание (=).

Другой способ – зайти в каталог элементов программы, папку BitLogicи перетянуть необходимые элементы в окно программы.

Получаем:

Щелкните на знаке ??.? и введите абсолютные адреса, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4 - Сегмент Network 1 программы

Символы отображаются красным цветом, если имеет место синтаксическая ошибка.

На верхнем входе устанавливается переменнаяQ2.1. Поскольку этот вход должен быть с инверсией, то реализуем это, щелкнув на кнопке . Вход без инверсии обозначаемI0.0. На выходе элемента присваивания указываем имя меркера М1.1. Таким образом, получаем первый сегмент программы.

Таймер Т1 разместим в другом сегменте. Для его создания выбираем InsertNetwork. В каталоге элементов программы выбираемTimersи перетаскиваем таймер типаS_PEXTв поле Network2.

Далее вводим имя таймера -Т1, обозначаем вход запуска таймера-М 1.1 на входеS, задаем константу таймера-S5T#2Sна входе TVи источник сигнала сброса-I0.5 на входе R.

Выход таймера BIотображает изменение внутреннего состояния таймера в двоичном формате. Для получения возможности наблюдать процесс отсчета времени этот выход обозначаем как меркер MW10. Для связи с следующим сегментом на выход таймера Q необходимо подключить элемент присваивания. Это осуществляется маркированием таймера путем клацанья левой клавишей мыши на его изображении. Далее вводим элемент присваивания с помощью кнопки, и выход этого элемента обозначаем как М1.2. В результате получаем второй сегмент блока ОВ1, изображенный на рис. 5.

Рисунок 5 - Сегмент Network 2 программы

Втретьем сегменте располагается элемент "И". Первый вход этого элемента обозначаем как М1.2 и сделаем этот вход инверсным. Второму входу элемента даем обозначение I0.0. Результат операции "И" присваивается меркеру М1.3. Третий сегмент имеет вид, изображенный на рис. 6.

Рисунок 6 - Сегмент Network 3 программы

Четвертый сегмент блока ОВ1 (рис. 7) создается на основе таймера типа S_PEXTаналогично второму сегменту.

Рисунок 7 - Сегмент Network 4 программы

Таким образом, блок ОВ1 создан. Далее его необходимо сохранить командой FileSave.