2. Laborgyakorlat. Step7 programozási környezet bemutatása

Átírás

1 2. Laborgyakorlat Step7 programozási környezet bemutatása A gyakorlat célja A Siemens valamint a Siemens alapokra épített PLC-k (pl. VIPA) programozására fejlesztették a Stpe7 programozási környezetet. A gyakorlat célja megismertetni a Step7 elemi funkcióit és létrehozni az első programot amit majd fejlesztünk a gyakorlatok során. Bevezető A Siemens Step7 környezet egy integrált software csomag, a Siemens PLC-k programozásához. A programcsomag tartalma: 1. Hardware konfiguráció 2. Programozó felület LAD/STL/FBD nyelveknek 3. Ipari hálózat konfigurálás 4. Szimbólum táblázat 5. Adat referencia táblázat (reference data) 6. Program monitorizálás A kezdő oldal A kezdőoldalból kiindulva új programot hozhatunk létre vagy egy meglévő tervet nyithatunk ki. Ha van PLC-hez csatlakozás akkor megnézhetjük, hogy milyen rendszer van a buszon, valamint a Profibus beállítások is elvégezhetők.

2 Miután létrehoztunk egy új tervet, a hardware konfiguráció beállítása következik. A következő ábrán létrehoztuk a TestPLC tervet és egy Simatic S7-300-as rendszert akarunk használni. A következő lépés a hardware konfiguráció. S7-300 rendszer konfiguráció A Hardwrae Config program:

3 A Hardware Config az a program, amiben beállítjuk a feladathoz kiválasztott eszközt. Az S7-es rendszereknél első lépés a sín kiválasztása (Rail). A következő lépés a hardware eszközök beillesztése, a laborban a képen látható konfiguráció szükséges. A következő lépés az eszközök üzemmód-beállítása. Minden eszköznek beállíthatjuk a ki illetve bemeneti memóriazónák kezdőcímét, a kommunikációs buszrendszerben a címét, pl. MPI address 2. A CPU beállítások: General itt a CPU nevét illetve az MPI buszon a címét tudjuk megadni. Alapértelmezetten 2. A 0-s cím a programoz0 eszköz címe. Startup az indulási-újraindulási módot illetve a ezen műveletek monitorizálásának időtartalmát lehet megadni Cycle/Clock memory a program ciklus periódusának monitorizálása illetve az óramemória byte alárendelés. Az óramemória egy nagyon hasznos része a PLC-nek, ugyanis a processzor generál adott periódussal négyszögjeleket, amit a programban egy bit figyelésével használhatunk. Pl. ha egy vészjelző lámpát akarunk villogtatni 2 Hz-el, akkor kiolvassuk a beállított memóriazóna 3-as bitjét. Retentive Memory beállítható CPU függvényében egy memóriazóna, ami nem veszíti el a tárolt információt tápellátás hiányában sem.

4 Interrupts processzor függvényében használhatunk Hardware, periódusos illetve hibakezelő megszakításokat. Minden megszakítás egy OB(Organization Block)-t hív meg, amiben a kezelőrutint megírjuk. Time Of Day Interrupts beállítható a megszakítás dátuma/időpontja Cyclic Interrupt az időzítő megszakítás periódusát adjuk meg (pl. OB35, 100mS) Diagnostic/Clock a CPU viselkedését adhatjuk meg program illetve hardware hiba esetén. Ha egy hardware hiba van, pl. egy kiterjesztő kártya hiányzik, akkor ezt a hibát lekezelhetjük egy szervezőblokkal (OB), ezáltal a programunk nem fagy le. Ez egy óriási előnye a PLC-nek, ugyanis nagy ipari folyamatoknál előfordulhat egy meghibásodás, de a folyamatot nem lehet leállítani. Protection a CPU programjának a védelme, levédhetjük a feltöltött programot. Communication a kommunikációhoz használt erőforrások lefoglalása. DI/DO beállítások: Minden ki- illetve bemeneti csoportnak megadhatjuk a kezdő címét. Alapbeállításként a program hozzárendel egy címet, ami egyedi minden kártyának. Ha nincs rá ok nem ajánlott megváltoztatni a címet.

5 Számláló beállítás (Count) lásd a 11.Labort Analóg ki/bemenetek beállítása: A standunk egy 4 analóg bemenetet és 2 analóg kimenetet tartalmazó bővítőkártyával van felszerelve. Beállíthatjuk a mérés vagy a kimenet típusát. A bekötési rajzot lásd a 1. Labor leírásban. Ha felkonfiguráltuk a hardwaret, le kell tölteni a CPU-ba. A következő lépés a PLC programozása. Ehhez a programszerkesztő ablakot nyitjuk ki.

6 A Step7 egy szervezőblokkot rendel a CPU-hoz induláskor, éspedig az OB1-et, ami a főprogram. A programozó által létrehozott függvények, blokkok mind az OB1-ben, vagy az ezen belül meghívott függvényekben hívódnak meg. Minden PLC program ciklikusan hajtódik végre. A programciklus elején beolvassa a perifériákat, végrehajtja a programot, majd frissíti a perifériákat. Nyilván megszakítások is lehetnek, ezek megszakítják a lineáris programfutást. A programszerkesztő Programciklusok A Step7 programozási környezet három programnyelven enged fejleszteni: STL Statment List assamblerhez hasonló programozás LAD Ladder Logic Létra logika, az áramútterv grafikus megvalósítása FBD Function Block Diagramm Digitális elektronikában használt kapukhoz hasonló eszköztárral rendelkezik. Itt feszültségszintek felelnek meg a logikai szinteknek.

7 A fenti ábrán a programszerkesztő látszik egy programrészlettel, létralogikával megírva. Amint látjuk baloldalt az utasításkészlet található, a létralogikához minden utasítás grafikus. Ugyancsak baloldalt van a Call Structure, ahol a függvényhívások diagramja követhető. A program úgynevezett hálózatokba tagolható (Network) a jobb strukturálhatóság miatt. Minden függvénynek lehetnek ki/bemeneti paraméterei valamint lokális változói. Fontosabb menüelemek: Online/Offline Letöltés Monitorizálás LAD programelemek Szimbolikus megjelenítés Szimbólum táblázat

8 Minden változóhoz, program illetve adattömbhöz hozzárendelhetünk egy szimbolikus nevet. Ha a szimbolikus mód megjelenítést alkalmazzuk, akkor a programban a változó nevét, nem a címét látjuk. A szimbólumtáblázatban megadjuk a nevét illetve a címét a változónak vagy a programtömbnek, megjegyzést szúrhatunk be mindeniknek. Adatreferencia táblázat A Step7 környezetnek egy nagyon fontos és hasznos része az adatreferencia táblázat. Ez a táblázat megmutatja minden adatról, hogy hol szerepel a programban. Egy nagy program esetén nagyon nehéz követni a változók használatát, ezért ha változtatni kell könnyen megtaláljuk az adatreferencia táblázat segítségével.

9 Ezenkívül megnézhetjük a ki/bemeneteink kiosztását, a program struktúráját, a nem használt szimbólumokat és azon címeket amikhez nincs szimbólum rendelve. A többi programszerkesztési illetve hálózat beállítási módozatokat a témához kapcsolódó laborórán ismertetem. Feladat Hozzatok létre egy programot, állítsátok be a hardware konfigurációt és ismerkedjetek meg a bemutatott lehetőségekkel. A programot minden laboron fejlesztjük tovább, tehát a meglévő rendszerünket konfiguráljátok be.