Цель работы: Изучение основ технологического программирования контроллера Simatic S7-300 в пакете STEP 7.

1. Описание лабораторного стенда

SIMATIC S7-300 – это модульный программируемый контроллер для решения задач автоматизации. Несколько типов центральных процессоров различной производительности и широкий спектр модулей различного назначения с множеством встроенных функций позволяют выполнять максимальную адаптацию оборудования к требованиям решаемой задачи.

При модернизации и развитии производства контроллер может быть легко дополнен набором необходимых модулей. На рис. 1 приведена структурная схема лабораторного стенда, позволяющая исследовать контроллер SIMATIC S7 – 300.

В данный лабораторный комплекс входят модули контроллера- блок питания PS 307 5A (307-1EA00-0AA0), центральный процессор CРU 314С – 2 DP (314-6CG03-0AB0) c встроенными модулями дискретного ввода DI8xDC24V и аналогового ввода/вывода AI5/AO2x12Bit, коммуникационный модуль СP 343–1, предназначенный для организации последовательной передачи данных по Ethernet интерфейсу.

В состав комплекса входят также станции распределенного ввода ET200M/LINK (IM 153-2) с заказным номером 153-2BA02-0XB0, модули ввода/вывода дискретного сигнала DI 32xDC24V (321-1BL00-0AA0) и DI8/DO8xDC24V (323-1BH01-0AA0), модуль аналогового ввода/вывода AI4/AO2x12Bit (334-0KE00-0AB0), модуль дискретного ввода/вывода DI16/DO16xDC24V (323-1BL00-0AA0),а также 2 блока реле.

Для исследования свойств систем регулирования в состав лабораторного стенда включен аналоговый вычислительный комплекс АВК-6. Сигналы с модуля ввода аналогового сигнала поступают на клеммную колодку Х4 и таким образом осуществляется ввод сигнала с АВК. Сигналы модуля ввода дискретных сигналов поступают на колодки Х15, Х16, X8 и X10.

При помощи кнопок через клеммную колодку Х8 осуществляется ввод дискретных сигналов. Сигналы с модуля вывода дискретных сигналов поступают на блоки реле Х2 и Х7, через которые осуществляется вывод дискретного сигнала.

Данный лабораторный комплекс обеспечивает реализацию программно логического управления и реализацию систем автоматического регулирования.

---

Рис.1. Структурная схема лабораторного стенда

2. Язык программирования LAD

Язык LAD– Ladder Diagram (контактный план) – это язык контактно-релейной логики. Язык LAD использует представление программы в виде коммутационной схемы, состоящей из переключателей, линий связи, ключей и т.п. Он удобен при автоматизации небольших замкнутых технологических процессов и объектов. Язык LAD является графическим языком. Булевые операторы AND, OR, NOT и т.д. явно представлены в топологии диаграммы, которая состоит из последовательного набора логических цепочек. Основой языка LAD служит набор контактов и витков , соединенных с шиной питания и между собой определенным образом.

Шина питания

Различают две шины питания – левую и правую. Каждая новая логическая цепочка начинается с левой шины питания (рис. 2), начальное значение которой истинно, т.е. равно логической единице, "высокому" уровню напряжения. Правая шина равна значению «0».



Рис. 2. Шина питания

Виток (реле) представляет собой результат действия логической цепочки (рис. 3).



Рис.3. Виток

Состояние цепочки (состояние связи в левой части витка) используется для изменения булевой переменной связанной с витком. Имя переменной изображается над символом витка.

Контакты

Имя переменной изображается над символом контакта. На рис. 4 показаны контакты.



Рис. 4. Контакты

Используя набор базовых логических функций на ключах, мы можем реализовать простые схемотехнические решения автоматизации. Библиотека LAD_Book (рис. 5) содержит восемь программ, которые по существу являются иллюстрациями графического представления. Библиотеки поставляются в архивированном виде. Перед началом работы с ними необходимо разархивировать библиотеки. Для этого в в разделе SIMATIC Manager необходимо выбрать пункт меню «File – Dearchive»(Файл - Разархивировать).





Рис. 5. Библиотека LAD_Book

---

3. Виды адресации

При написании программ в STEP 7 можно применять прямую адресацию или косвенная адресация. Прямая адресация может быть представлена в виде:

- абсолютной адресации;

- символьной адресации.

Абсолютная адресация состоит из следующих основных полей – идентификатора области памяти и адреса в этой области.

Однако при большом числе переменных такая адресация неудобна, поэтому для придания смысловой нагрузки переменных вводятся их символьные обозначения, то есть применяется символьная адресация.

Для хранения символьных обозначений используется специальная таблица, содержащая четыре столбца с названием, адресом, типом данных и комментарием.

Например, если входной дискретный модуль занимает адреса от 0 до 3, то входы могут обозначаться как I 0.0, I 0.1 и т.д. Аналогично выходы для цифрового модуля вывода, который занимает адреса с 4 по 7, обозначаются как Q 4.0, Q 4.1 и т.д.

Косвенная адресация является более сложным видом адресации и в данном пособии не рассматривается. Основные виды адресации доступные с STEP 7 представлены на рис. 6.



Рис. 6. Виды адресаций доступные в языке STEP 7

3.1 Обзор инструкций с аккумуляторами и адресными регистрами

В Step 7 имеются следующие инструкции для обработки содержимого одного или обоих аккумуляторов:

- «TAK» Обмен содержимым аккумуляторов ACCU 1 и ACCU 2;

- «PUSH» - для CPU с двумя аккумуляторами;

- «PUSH» - для CPU с четырьмя аккумуляторами;

- «POP» - для CPU с двумя аккумуляторами;

- «POP» - для CPU с четырьмя аккумуляторами;

- «ENT» - ввод в стек аккумуляторов;

- «LEAVE» -вывод в стек аккумуляторов;

- «INC»- инкремент ACCU 1-L-L;

- «DEC» -декремент ACCU 1-L-L;

- «+AR1» - сложение ACCU 1 с адресным регистром AR 1;

- «+AR2» - сложение ACCU 1 с адресным регистром AR 2;

- «BLD» - инструкция отображения программы;

- «NOP 0» - нулевая инструкция;

- «NOP 1»-нулевая инструкция.

4. Создание проекта

Рассмотрим основные этапы создания проекта. Существует два способа создания проектов: создания проекта с помощью мастера создания проектов New Project Wizard и создания проекта, который можно сконфигурировать самостоятельно. Второй способ можно отнести наилучшему способу, так как при этом пользователь сам по заказным номерам выбираете всю аппаратуру, в которую входят: процессор (CPU), блок питания, модули ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, распределенная периферия и другие модули.

---

Рассмотрим последовательность реализации этого способа. Сначала открываем программу Simatic Manager. Затем выбираем «File» -«New». Создание нового проекта происходит при нажатии горячих клавиш Ctrl+N или с помощью кнопки . В окне New Project заполняем строки задания имени проекта и выбираем место сохранения проекта как показано на рис. 7.



Рис. 7. Окно "NewProject" (Новый проект)

Затем создаем рабочую станцию (рис. 8). Нажимаем правой кнопкой мыши проект. Во всплывающем меню выбираем "Insert New Object"(Добавить новый объект) – "SIMATIC 300 Station"(Станция SIMATIC 300).



Рис. 8. Создание станции

4.1. Конфигурация аппаратных средств

Сконфигурируем аппаратные средства. Конфигурирование аппаратных средств проекта осуществляется посредством утилиты «Hardware Configuration». Чтобы запустить указанную программу, необходимо перейти на уровень станций и двойным щелчком мыши нажать кнопку «Hardware».

В правой части окна конфигуратора находится аппаратура, которая представлена в виде дерева, как показано на рис. 9.

Если Вы правильно добавили блок питания, то курсор переходит на вторую строку стойки и строка выделяется синим цветом. На второй строке стойки всегда располагается CPU. Выбираем его также в правой части окна конфигуратора согласно заказному номеру как показано на рис. 9.



Рис. 9. Аппаратура, служащая для конфигурирования контроллера

Затем для того, чтобы добавить стойку выбираем «Rail» (Шина) в папке «Rack-300» (Стойка-300). Двойным щелчком по левой кнопки мыши происходит добавление «Rail».

В окне стойки (0)UR конфигурируем аппаратные средства. На первую строку стойки (0)UR переносим блок питания. По аналогии переноса Rail, добавляем блок питания. Выбираем PS 307 5 A в папке PS-300. Иллюстрация добавления блока питания показана на рис. 10.



Рис. 10. Выбор блока питания

Если Вы правильно добавили блок питания, то курсор переходит на вторую строку стойки и строка выделяется синим цветом. На второй строке стойки всегда располагается CPU. Выбираем его также в правой части окна конфигуратора согласно заказному номеру как показано на рис. 11.

---

Рис. 11. Выбор ЦПУ

У трального процессора есть встроенные модули ввода –вывода аналоговых и дискретных сигналов, которые при добавлении CPU на стойку (0)UR появляются на строках 2.2, 2.3, Х2, 2.4, 2.5 как показано на рис. 12.



Рис. 12. Размещение встроенных модулей ЦПУ

При добавлении CPU появится окно, показанное на рис. 13. В этом окне нужно настроить связь с контроллером с помощью PROFIBUS DP. При нажатии кнопки «Properties» (Свойства) во вкладке Параметры нужно выбрать PROFIBUS, а также адрес соединения.



Рис. 13. Окно свойств DP

У стойки (0) UR появляется связь с PROFIBUS DP, показанная на рис. 14.



Рис. 14. Подключение PROFIBUSDP

Теперь на PROFIBUS(1): DP master system (1) надо подключить распределенные станции ввода-вывода ET 200 M и их интерфейсные модули IM 153. Нажимаем правой кнопкой мыши на «PROFIBUS(1): DP master system (1)», при этом интерфейс выделится черным цветом. Во всплывающем меню выберем Insert Object как показано на рис.15.



Рис.15. Добавление распределенных станций ET 200М

Затем появится окно, где представлены все существующие станции распределенного ввода-вывода (рис. 16).



Рис. 16. Выбор станции ET 200 M

В этом окне выбираем ET 200М. В новом всплывающем окне выбираем интерфейсные модули IM 153-2 в соответствии с заказным номером, указанном на контроллере. Выполнение этой операции представлено на рис. 17.

Далее в окне свойств PROFIBUS interface IM 153-2 в первом модуле указываем адрес 7, во втором модуле 15.



Рис. 17. Добавление модулей

Конфигурация контроллера на этом закончина. Для того, чтобы сохранить изменения нажимаем на кнопку Save and Compile и акрываем окно конфигуратора.

Чтобы просмотреть адресное пространство, образованное модулями стойки, необходимо войти в меню «View» (Вид)->»Address Overview» (Адресное пространство), в результате чего появится окно, показанное на рис.19. В данном окне отражаются те блоки, которые имеют входы или выходы.

---

Смотрите также файлы

• Морфологические нормы русского языка.docx

• 1. Методологическая основа системнодеятельный подход.docx

• Призентация про читу.pptx

• Примерная рабочая программа начального общего образования (математика).doc

• Коллективный договор.doc