Файл: Цель работы Изучение основ технологического программирования контроллера Simatic S7300 в пакете step описание лабораторного стенда.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 55
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис.19. Адресное пространство аппаратуры станции
В первом столбце, имеющим название «Type», указывается тип адресного пространства: I – для входов, Q – для выходов.
Во втором и третьем столбцах, имеющих название Addr. from и Addr. to, указывается диапазон адресов в байтах, который занимает данное устройство. В следующих двух столбцах указываются названия блоков и организационный блок, который осуществляет опрос входов и назначение выходов. В данном случае оба модуля принадлежат одному блоку OB1.
Столбец R отображает номер стойки, а столбец S – слота для модуля В следующих двух столбцах указываются названия блоков и организационный блок, который осуществляет опрос входов и назначение выходов. В данном случае оба модуля принадлежат одному блоку OB1. Столбец DP используется для системы распределенных выходов, а IF в тех случаях, когда используется специальный интерфейсный модуль при программировании системы на C++.
Чтобы получить доступ к свойствам блока достаточно открыть его пиктограмму с помощью двойного щелчка мыши. Основные параметры сосредоточены в контроллере, поэтому рассмотрим его свойства. Свойства контроллера отображаются в окне, которое содержит девять раскрывающихся вкладок.
Вкладка «General», показанная на рис. 20, содержит информацию о типе модуля, его название а, если он программируемый, то указывается MPI адрес. Чтобы назначить адрес многоточечного интерфейса достаточно нажать кнопку «Properties» , в которой имеется возможность задать параметр «Adress».
Рис. 20. Общие параметры контроллера S7-300
Вкладка «Startup»(Запуск) позволяет задавать характеристики запуска. Для S7-300 единственным возможным типом запуска является «Warm restart»(теплый перезапуск). Только некоторые варианты имеют вариант «Cold restart»(холодный перезапуск).
Параметр «Finished Message by Modules (ms)»(Законченное сообщение модулей) означает максимальное время на получение сигнала готовности модулей. Если модули не подтверждают приема параметров в пределах установленного времени, то реальная конфигурация не соответствует проектной.
Параметр «Transfer of Parameters to Modules»(Передача параметров к модулям) определяет максимальное время для передачи параметров в настраиваемые модули после того как получен сигнал готовности.
Параметр «Startup when expected/actual configuration differ» (Запуск, когда ожидаемая/фактическая конфигурация отличаются) позволяет для контроллеров, имеющих встроенный интерфейс распределенных входов-выходов DP и для S7-400, запретить или разрешить запуск в том случае, если реальная конфигурация оборудования отличается от проектной. Остальные контроллеры запускаются в любом случае.
Для контроллеров S7-300 можно также указать сбрасывать выходы при горячем перезапуске – «Reset outputs at hot restart» (Продукции сброса в горячем перезапуске) и запретить перезапуск от другой станции или оператора.
Закладка «Retentive Memory»(Сохраняемая память) используется для определения областей памяти, которые должны сохраняться после пропадания питания или переходе процессора из режима STOP в RUN. В обоих случаях в контроллере S7-300 выполняется полный перезапуск, при котором блоки (OB, FC, FB, DB), хранимые в памяти с батарейной подпиткой, а также меркеры, таймеры и счетчики, определенные как сохраняемые, не изменяются.
Закладка «Cycle/Clock Memory»(Память цикла/часов) позволяет с помощью параметра «Scan Cycle Monitoring Time (ms)» задавать время контроля цикла. Если это время превышено, то контроллер переходит в режим STOP.
Параметр «Cycle Load from Communication (%)» (Вес цикла от коммуникации) задает время связи. Например это может быть время передачи данных через многоточечный интерфейс в другой контроллер. Это время ограничивается значением, выраженным в процентах от текущего времени цикла.
Например, ограничение связи до 20% приведет к тому, что для времени цикла сканирования 100 мс максимальное время для связи составит 20 мс.
Для синхронизации работы программы используется синхробайт «Clock Memory»(Память Часов), который является байтом из области меркеров. Его биты периодически изменяют свое значение, причем каждый бит в синхробайте связан с конкретной частотой.
Во вкладке «Protection»(Защита) можно изменять параметры защиты. Вкладка «Protection» позволяет задать три уровня защиты. На первом уровне «Keyswitch setting» можно работать без ограничений. Если назначен пароль, то он определяет следующие ограничения: для уровня 1 – в режиме останова возможен полный доступ, а в режиме работы только чтение. Для уровня защиты 2 – существует доступ только для чтения
Вкладка «Diagnostic/Clock» (Диагностика/ Часы) позволяет с помощью флага «Report cause of stop» (Причина сообщения остановки) обнаруживать причину останова, а также синхронизировать часы нескольких контроллеров и вводить коррекцию для часов.
Кроме перечисленных, также имеются вкладки, определяющие параметры прерываний «Interrupts», «Cyclic Interrupts», «Time-of-Day Interrupts».
Вкладка «Interrupts» (Перерывы задаются приоритеты программ по возрастанию, т.е. чем выше номер, тем более высокий приоритет. Для циклических прерываний имеется возможность указать интервал выполнения через параметр «Execution»(Выполнение), а для прерываний, вызываемых по времени суток, указываются параметры «Start Date»(Дата начала) и «Time of Day»(Дата/время).
Чтобы сохранить конфигурацию нужно войти в меню «Station» и выбрать вкладку «Save». При выборе вкладки «Save and Compile» конфигурация загружается в блоки данных DB проекта. Чтобы проверить правильность конфигурации, можно воспользоваться меню «Station» -> «Consistency Check» (Проверка на непротиворечивость). Загрузка конфигурации в контроллер или его эмулятор возможна через меню, «PLC» -> «Download» , при этом контроллер должен находиться в режиме STOP.
Для входных и выходных модулей можно задавать их адреса, однако необходимо помнить, что после перезапуска контроллера снова применяется адресация по умолчанию.
Рассмотрим второй способ создания проекта с помощью мастера создания проекта. В появившемся окне (рис. 21) нажмите «Next».
Рис. 21. Создания проекта
Затем необходимо выбрать CPU, согласно рис. 22. Каждый CPU обладает определенными свойствами.
Рис. 22. Выбор ЦПУ
Адрес MPI нужен, чтобы ваш CPU мог обмениваться информацией с вашим устройством программирования или РС. Выберите организационный блок OB и язык программирования (рис. 23). Позднее можно снова изменить язык программирования. Выбранный, в данном случае OB1 обрабатывается CPU циклически.
Рис. 23. Выбор языка программирования и организационного блока
Затем нажмите кнопку «Next». На завершающем этапе создания проекта появится окно, где можно поменять имя проекта и оставить предложенное имя проекта. Затем нажмите кнопку «Finish». Создание программы совершается по аналогии с вышеперечисленным методом.
Возвращаемся к проекту. При написании программ в STEP 7 можно применять прямую адресацию. Таблицу символов можно вызвать либо из окна SIMATIC Manager, находясь на уровне программ и выбрав значок «Symbols», либо непосредственно из редактора LAD/STL/FBD, воспользовавшись меню «Options»-> «Symbol Table». Зайдем в Symbols и создадим переменные, которые будут использоваться в написании программы. В строках указываем название переменных и их физические адреса. К каждой переменной также можно добавить комментарии (рис. 24).
При работе с адресами необходимо учитывать, что дресация модулей, определяемая местом установки (фиксированная адресация), является адресацией по умолчанию, т.е. STEP 7 ставит в соответствие каждому номеру слота определенный начальный адрес модуля.
Рис. 24. Таблица символов
При адресации, определяемой пользователем (свободной адресации), вы можете присвоить каждому модулю любой адрес в пределах управляемой CPU области адресации. В S7-300 свободная адресация возможна только для CPU 312, 314 (6ES7314-1AF10-0AB0), 315, 315-2 DP, 316-2 DP и 318-2 DP, а также CPU 31xC.
На рис. 25 приведены адреса модулей.
Рис. 25. Встроенные входы и выходы CPU 314C-2 PtP/DP
Сохраняем переменные. Существует два способа сохранения. Первый: с помощью кнопки «Save»
и второй с помощью команды “Save” как показано на рис. 26.
Рис. 26. Сохранение переменных
4.2. Основные понятия об интерфейсах
Различают следующие соединения с помощью MPI, PROFIBUS, ASI и т.п.
Message Passing Interface (MPI интерфейс передачи сообщений) -программный интерфейс для передачи информации, который позволяет обмениваться сообщениями между процессами, выполняющими одну задачу.
Интерфейс MPI является наиболее распространённым стандартом интерфейса обмена данными в параллельном программировании. Существуют его реализации для большого числа компьютерных платформ. Интерфейс используется при разработке программ для кластеров и суперкомпьютеров. Основным средством коммуникации между процессами в MPI является передача сообщений друг другу. Стандартизацией MPI занимается MPI Forum. В стандарте MPI описан интерфейс передачи сообщений, который должен поддерживаться как на платформе, так и в приложениях пользователя.
AS-Interface -промышленная сеть, предназначенная для передачи преимущественно дискретных сигналов. Используется обычно в машиностроении. Является «открытой» технологией. Спецификация разработана и поддерживается ведущими производителями систем автоматизации. Топология сети может быть любой. Для подключения датчиков разработан специальный плоский кабель с подключением под прокол изоляции. Версия AS-i 2.0 позволяет передавать как дискретные, так и аналоговые сигналы. Новейшей версией спецификации является AS-i 3.0.
Существует профиль протокола для систем повышенной безопасности ASi-Safe. Устройства повышенной безопасности подключаются по тому же кабелю и поддерживают уровень безопасности вплоть до SIL (Safety Integrity Level) 3 согласно IEC 61508 и вплоть до Safety Category 4 согласно EN 954-1.
PROFIBUS (Process Field Bus) - открытая промышленная сеть, прототип которой был разработан компанией Siemens AG для своих промышленных контроллеров SIMATIC, на основе этого прототипа организация пользователей PROFIBUS разработала международные стандарты, принятые затем некоторыми национальными комитетами по стандартизации. Сеть очень широко распространена в Европе, особенно в машиностроении и управлении промышленным оборудованием.
Сеть PROFIBUS — это комплексное понятие, она основывается на нескольких стандартах и протоколах. Сеть отвечает требованиям международных стандартов IEC 61158 и EN 50170. Поддержкой, стандартизацией и развитием сетей стандарта PROFIBUS занимается PROFIBUS NETWORK ORGANISATION (PNO).
PROFIBUS объединяет технологические и функциональные особенности последовательной связи полевого уровня. Она позволяет объединять разрозненные устройства автоматизации в единую систему на уровне датчиков и приводов.
PROFIBUS использует обмен данными между ведущим и ведомыми устройствами (протоколы DP и PA) или между несколькими ведущими устройствами (протоколы FDL и FMS). Требования пользователей к получению открытой, независимой от производителя системе связи, базируется на использовании стандартных протоколов PROFIBUS.
Сеть PROFIBUS построена в соответствии с многоуровневой сетевой моделью ISO 7498.
4.2.1. Настройка интерфейсов MPI и Ethernet
В базовой комплектации контроллера Simatic S7-300 имеется несколько интерфейсов MPI и интерфейс Ethernet. Адрес MPI интерфейса равен ввум. Предустановленная скорость передачи у всех CPU составляет 187,5 Кбит/с. Максимальная скорость передачи составляет 12 Мбит/с. Для работы интерфейса необходимо настроить РС адаптер. Различают два способа настройки РС адаптера, первый способ осуществляется при помощи меню Siemens Automation - Simatic – Step 7 – Set PG/PC (рис. 27).
Рис. 27. Настройка PC адаптера для интерфейса MPI
Второй способ настройки реализуется следующим образом: «Options» – «Set PG/PC» как показано на рис. 28.
