Главная страница
qrcode

Предисловие Краткий обзор содержания книги


Скачать 12.75 Mb.
НазваниеПредисловие Краткий обзор содержания книги
Дата24.10.2019
Размер12.75 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаBerger_Step7-STLSCL_r.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипУказатель
#38220
страница7 из 87
Каталог
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   87
PROFIBUS-DP осуществляется обмен данными между ведущим и ведомыми устройствами через распределенную периферию. Связь имеет "прозрачный режим" и отвечает стандарту EN 50170 том 2. С помощью данной службы обмена может быть организован доступ к ведомым устройствам, отвечающим стандартам SIMATIC S7 и прочим стандартам в подсетях PROFIBUS.
С PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification ["Спецификация сообщений в шине полевого уровня"]) осуществляется передача структурированных переменных (FMS-переменных) в соответствии со стандартом EN 50170 том
2. Данные коммуникации осуществляются исключительно для статических соединений в подсетях PROFIBUS.
С PROFIBUS-FDL (Fieldbus Data Link ["Связь через данные в шине полевого уровня"]) осуществляется передача данных с функцией SDA (Send Data with
Acknowledge ["Передача данных с квитированием"]) в соответствии со стандартом EN 50170 том 2. Данные коммуникации осуществляются для статических соединений. В подсетях PROFIBUS данная служба обмена обеспечивает, например, обмен данными с контроллером SIMATIC S5.
С ISO transport осуществляется обмен данными в соответствии со стандартом ISO 8073 Class 4. Данные коммуникации осуществляются для статических соединений. С помощью ISO transport может быть организован, например, обмен данными с контроллером SIMATIC S5 в подсетях Industrial
Ethernet.
Служба обмена ISO-on-TSP соответствует стандарту TCP/IP с расширением
RFC 1006. Данные коммуникации осуществляются для статических соединений в подсетях Industrial Ethernet.
1.3.4 Соединения (connections)
Соединения могут быть статическими или динамическими - это зависит от выбранной службы обмена данными. Динамические соединения не конфигурируются; их установление или ликвидация определяются событиями
("Communications via non-configured connections" - "коммуникации посредством несконфигурированных соединений"). Может быть установлено только одно несконфигурированное соединение с коммуникационным партнером.
Статические соединения конфигурируются с помощью таблицы соединений
(connection table). Они устанавливаются при запуске программы и остаются на все время выполнения программы ("Communications via configured connections"- "коммуникации посредством сконфигурированных соединений").
Может быть установлено несколько сконфигурированных соединений параллельно с одним коммуникационным партнером. Вы должны выбрать "Connection type" ("Тип соединения") для выбора требуемой службы обмена при конфигурировании сети (см. раздел 2.4 "Конфигурирование сети").
Вам не нужно конфигурировать соединения с помощью утилиты конфигурирования сети для служб обмена посредством глобальных данных
(GD) и PROFIBUS-DP или для SFC-коммуникаций (SFC-communications) в случае обмена через S7-функции. Для обмена через GD Вы должны определить коммуникационных партнеров в таблице GD; в случае
PROFIBUS-DP или SFC-коммуникаций партнеры определяются посредством адресации узлов.
1. Программируемый контроллер SIMATIC S7-300/400 1- 26
Automating with STEP 7 in STL and SCL
Автоматизация посредством STEP 7 с использованием STL и SCL
Ресурсы соединения (Connection resources)
Каждое соединение требует от коммуникационного партнера-участника определенных ресурсов для конечного пункта соединения или "транзитного" пункта в модуле CP. Если, например, функции S7 выполняются посредством
MPI-интерфейса CPU, соединения назначаются в CPU; такие же функции посредством MPI-интерфейса CP занимают (используют) одно соединение в
CP и одно соединение в CPU.
Каждый CPU имеет специальный номер для возможного соединения. Одно соединение резервируется для PG и одно соединение для ОР (эти соединения не могут быть использованы для других целей).
Ресурсы соединений также требуются временно для "несконфигурированных соединений" (SFC-коммуникации).
1.4 Адресация модулей
1.4.1 Путь прохождения сигнала
При монтаже установки нужно трассировать сигналы в PLC (см. рис. 1.6).
Входной модуль
Байт n
Байт n+1
Адрес слота
0 7
0 7
Область
I/O
Байт 4
Байт 5
Адрес модуля
0 7
0 7
Таблица отображения входов процесса
Байт 4
Байт 5
Абсолютный адрес
0 1 2 3 4 5 6 7
+HP01
-S10
Программируемый контроллер
Слот
Тип
I адрес
5
DI 16
4
Символ
Тип данных
Адрес
"Switch
motor on"
BOOL
I 5.2
Таблица символов
Таблица конфигурации
A "Switch motor on" / Символьная адресация
A I 5.2 / Абсолютная адресация
Программа пользователя
1. Программируемый контроллер SIMATIC S7-300/400
Automating with STEP 7 in STL and SCL
1- 27
Автоматизация посредством STEP 7 с использованием STL и SCL
Входной сигнал, например, сигнал от кнопки +HP01-S10, включающей мотор
("Switch motor on" - "включение мотора"), приходит во входной модуль, где он поступает на специальный терминал. Этот терминал имеет "адрес", называемый I/O-адрес (например, байт 5, бит 2).
Перед каждым началом выполнения программы CPU автоматически копирует значение сигнала в таблицу входов для сохранения "образа процесса по входу", где это значение будет доступно по входному ("input") адресу для дальнейшей обработки (например, I 5.2). При этом выражение "I 5.2" является абсолютным адресом.
Вы можете задать в таблице символов имя этому входу в виде алфавитноцифрового символьного имени, соответствующего абсолютному адресу входного сигнала (такое, как "Switch motor on"). При этом выражение "Switch motor on" является символьным адресом.
1.4.2 Адрес слота
Каждый слот имеет фиксированный адрес в программируемом контроллере
(в S7-станции). Этот адрес слота состоит из номера монтажной стойки и номера слота. Таким образом каждый модуль может быть однозначно описан указанием адреса слота ("географический адрес").
Если модуль содержит интерфейсные платы, каждая из них также описывается заданием адреса подмодуля. Таким образом, каждый дискретный или аналоговый сигнал и каждое последовательное соединение в системе имеет свой собственный уникальный адрес.
Соответственно, распределенные I/O модули также имеют "географические адреса", в данном случае включающие в себя номер системы ведущего DPустройства и номер станции вместо номера стойки.
Вы должны использовать утилиту для конфигурирования оборудования "Hardware Configuration" для того, чтобы спланировать конфигурацию аппаратной части S7-станции, как места физического расположения модулей.
Эта утилита позволяет также установить начальные адреса модулей и задать для модулей параметры (см. раздел 2.3 "Конфигурирование станций").
1.4.3 Начальный адрес модуля
Кроме адресов слотов, позволяющих определить отдельный слот, каждый модуль имеет начальный адрес, определяющий позицию в области логических адресов (область I/O-адресов). Адресное пространство входов/выходов начинается с адреса 0 и заканчивается некоторым значением, соответствующим верхней границе, которая определяется типом
CPU.
Начальный адрес определяет, как адресуются входные/выходные сигналы в программе программируемого контроллера (S7-станции). Этот адрес слота состоит из номера монтажной стойки и номера слота. Таким образом каждый модуль может быть однозначно описан указанием адреса слота
("географический адрес"). В случае дискретных модулей отдельные сигналы
(биты) собираются в группы по 8 (т.е. в байты). Эти байты имеют соответствующие адреса 0, 1, 2 и 3; адресация байтов начинается с начального адреса модуля. Например, в дискретном модуле с четырьмя байтами и с начальным адресов модуля 8 отдельные байты имеют адреса 8,
9, 10 и 11 соответственно.
1. Программируемый контроллер SIMATIC S7-300/400 1- 28
Automating with STEP 7 in STL and SCL
Автоматизация посредством STEP 7 с использованием STL и SCL
В случае аналоговых модулей каждый из аналоговых сигналов (в виде напряжения или тока), называемых "каналами" ("channel"), занимает 2 байта.
Аналоговые модули, в зависимости от конструкции имеющие 2, 4, 8 и 16 каналов, соответственно занимают 4, 8, 16 или 32 байта адресного пространства.
При включении питания (если не было предустановок) CPU устанавливает начальный адрес каждого модуля, зависящий от типа модуля, от слота и стойки. Этот начальный адрес соответствует (относительный адрес) байту 0.
Вы можете видеть этот адрес в таблице конфигурации.
В системах S7-3xx с интегрированным DP-интерфейсом, S7-318 и S7-400 Вы можете изменять этот адрес. Для этого Вы должны выбрать опцию назначения начальных адресов модулей внутри разрешенного адресного пространства. Вы также можете выбрать опцию для назначения разных начальных адресов для входов и выходов для смешанных дискретных или аналоговых модулей.
Как и централизованные модули, модули распределенной периферии
(станции) резервируют соответствующие номера байтов в области I/Oадресов. При этом адреса централизованных модулей и распределенных I/O не должны перекрываться.
Соответствующим образом построенные ведомые DP-устройства могут быть параметризированы таким образом, что особые номера байтов обеспечивают консистентность (логическую связанность) данных при их пересылке. Этим ведомым DP-устройствам соответствует I/O адрес одного байта, которым они адресуются при использовании системных функций SFC 14 DPRD_DAT и
SFC 15 DPWR_DAT.
Дискретные модули обычно адресуются в таблицах отображения процесса таким образом, что состояния их сигналов могут автоматически обновляться и к ним обеспечивается доступ в области адресов "Input" ("Входы") и "Output"
("Выходы"). Аналоговые модули, FM и CP получают адреса не из области отображения процесса.
1.4.4 Диагностические адреса
Модули со встроенной функцией диагностики обеспечивают пользователя диагностическими данными, которые могут оцениваться в пользовательской программе. Если централизованные модули имеют адрес данных пользователя (начальный адрес модуля), то для чтения диагностических данных имеется доступ к модулю по этому адресу. Для модулей, не имеющих адреса данных пользователя, например, для источников питания, или для модулей, являющихся частью распределенной периферии, существует диагностический адрес.
Адрес данных диагностики всегда является адресом в I/O области входов и занимает один байт памяти. Длина данных пользователя по этому адресу равна 0; если данные размещены в области отображения процесса (что разрешено), то эти данные игнорируются CPU при обновлении образа процесса.
STEP 7 автоматически назначает диагностический адрес, отсчитывая длину данных вниз от верхнего максимального значения для адресов I/O. Вы можете изменять этот адрес с помощью утилиты для конфигурирования
1. Программируемый контроллер SIMATIC S7-300/400
Automating with STEP 7 in STL and SCL
1- 29
Автоматизация посредством STEP 7 с использованием STL и SCL
аппаратной части.
Данные диагностики могут быть только считаны с помощью специальных системных функций; попытки доступа по адресу этих данных с помощью операторов загрузки не будут иметь эффекта (см. также раздел 20.4.1
"Адресация распределенной периферии").
1.4.5 Адреса шинных узлов
Адрес узла, номер станции
Каждая DP-станция (например, ведущее или ведомое DP-устройство или программатор) в подсети PROFIBUS имеет дополнительный адрес узла, с помощью которого станция может быть однозначно адресована на данной шине.
MPI-адрес
Модули, являющиеся узлами в MPI-сети (например, CPU, FM или CP), также имеют MPI-адрес. Этот адрес играет решающую роль для связи с PG, HMIустройствами и для обмена посредством глобальных данных.
Нужно заметить, что в старших версиях S7-300 модули FM и CP, работающие в таких станциях, получают MPI-адрес, который выводится из MPI-адреса
CPU.
В случае CPU 318 модули с MPI-связью локализуются в их собственном сегменте, так как они не имеют MPI-адреса. Они могут быть адресованы программатором посредством номера стойки и номера слота.
1.5 Адресное пространство
Адресное пространство каждого программируемого контроллера включает в себя:
• периферийные входы и выходы;
• области отображения процесса по входу и по выходу;
• области меркеров;
• области таймеров и счетчиков (см. главу 7 "Функции таймеров" и главу 8
"Функции счетчиков");
• области L-стека (см раздел 18.1.5 "Временные локальные данные").
К перечисленному нужно добавить области кода и блоков данных с локальными (внутри блока) переменными, в зависимости от программы пользователя.
1.5.1 Область данных пользователя
В SIMATIC S7 каждый модуль может иметь две области адресов: область данных пользователя, которая может быть непосредственно адресована с помощью операторов LOAD и TRANSFER и область системных данных для записей данных передачи.
1. Программируемый контроллер SIMATIC S7-300/400 1- 30
Automating with STEP 7 in STL and SCL
Автоматизация посредством STEP 7 с использованием STL и SCL
При адресации модулей нет разницы в том, локализованы ли модули в стойках при централизованной конфигурации, или используются как распределенные I/O. Все модули находятся в одном и том же (логическом) адресном пространстве.
Свойства данных пользователя в модуле зависят от типа модуля. Для сигнальных модулей данные являются дискретными или аналоговыми входными/выходными сигналами. Для функциональных модулей данные могут быть, например, информацией контроля или состояния (статуса).
Объем данных пользователя определяется типом модуля. Есть модули, которые располагают 1, 2, 4 или большим количеством байт в этой области.
Адресация всегда начинается с байта 0. Адрес 0 байт является начальным адресом модуля; он задается в таблице конфигурации.
Данные пользователя отражает область I/O адресов, подразделяемая в зависимости от направления передачи данных на PI-область ("peripheral inputs") (область периферийных входов) и PQ-область ("peripheral outputs")
(область периферийных выходов). Если данные пользователя расположены в области отображения данных процесса, то при обновлении образа процесса
CPU обрабатывает данные автоматически.
Периферийные входы
Адресную область периферийных входов Вы можете использовать при чтении из области данных пользователя входных модулей. Часть PI-области адресов соответствует области отображения данных процесса. Эта часть всегда начинается с 0-го адреса I/O, при этом размер этой области определяется типом CPU.
С помощью операции прямого чтения (Direct I/O Read) Вы можете получить доступ к данным модулей, чей интерфейс не влияет на образ процесса по входу (например, аналоговые входные модули).
Состояния сигналов модулей, которые влияют на образ процесса по входу, могут также быть считаны с помощью этой операции. При этом сканируются мгновенные состояния сигналов входных битов. Необходимо учитывать, что состояния этих сигналов могут отличаться от состояний соответствующих битов области отображения входов процесса, так как образ процесса обновляется в самом начале цикла сканирования программы.
Периферийные входы могут иметь такие же абсолютные адреса, как и периферийные выходы.
Периферийные выходы
Адресную область периферийных выходов Вы можете использовать при записи в область данных пользователя выходных модулей. Часть PQ-области адресов соответствует области отображения данных процесса. Эта часть всегда начинается с 0-го адреса I/O, при этом размер этой области определяется типом CPU.
С помощью операции прямой записи (Direct I/O Write) Вы можете получить доступ к данным модулей, чей интерфейс не влияет на образ процесса по выходу (например, аналоговые выходные модули).
1. Программируемый контроллер SIMATIC S7-300/400
Automating with STEP 7 in STL and SCL
1- 31
Автоматизация посредством STEP 7 с использованием STL и SCL
Состояния сигналов модулей, которые влияют на образ процесса по выходу, могут также быть изменены с помощью этой операции. При этом мгновенно изменяются состояния выходных битов. Необходимо учитывать, что изменение состояния этих битов мгновенно изменяет состояние выходных битов области отображения процесса для соответствующих модулей (!), так как нет разницы между отображением процесса по выходу и состоянием сигналов выходных модулей
Периферийные выходы могут иметь такие же абсолютные адреса, как и периферийные входы.
1.5.2 Отображение процесса (образ процесса)
Отображение процесса (образ процесса) состоит из образа дискретных входных и дискретных выходных модулей и, таким образом, подразделяется на образ входов процесса и образ выходов процесса. К образу входов процесса доступ осуществляется с помощью адресной области для входов
(I), а к образу выходов процесса доступ осуществляется с помощью адресной области для выходов (Q). Как правило, установкой или процессом управление осуществляется с помощью входов и выходов. Образ процесса может быть разбит на дополнительные образы процесса, которые могут обновляться или автоматически, или под управлением пользовательской программы. Для получения более подробной информации обратитесь к разделу 20.2.1 "Обновление образа процесса".
Для S7-300 CPU и, начиная с октября 1998 г., также для S7-400 CPU Вы можете использовать адреса области отображения процесса, не занятой модулями, как дополнительную область памяти, аналогично области меркеров. Это касается как области и образа входов процесса, и образа выходов процесса.
Для отдельных CPU, скажем, для CPU 417, размер области отображения процесса может задаваться как параметр. Если Вы увеличиваете размер области отображения процесса, Вы, соответственно, уменьшаете размер рабочей (work) памяти. После изменения размера области отображения процесса CPU выполняет инициализацию рабочей (work) памяти, точно также как при холодном перезапуске.
Входы
Вход - это отображение соответствующего бита в дискретном входном модуле. Сканирование входа - это то же самое, что и сканирование бита в самом модуле. Перед выполнением программы в каждом программном цикле операционная система CPU копирует значение сигнала из модуля в образ входов процесса.
Использование образа входов процесса имеет следующие преимущества:
• Входы могут быть просканированы и записаны последовательно бит за битом (I/O биты не имеют прямого доступа).
• Сканирование входов много быстрее, чем процедура получения доступа к входному модулю (например, таким образом Вы избегаете временных потерь из-за переходных процессов в I/O шине, кроме того, время отклика системной памяти меньше, чем время отклика модуля). Следовательно, программа выполняется намного быстрее.
• Состояние входа не меняется на протяжении всего цикла программы (что означает сохранение консистентности данных на протяжении всего цикла программы). При изменении бита входного модуля это изменение состояния сигнала будет перенесено на соответствующий вход образа процесса лишь в начале следующего программного цикла.
1. Программируемый контроллер SIMATIC S7-300/400 1- 32
Automating with STEP 7 in STL and SCL
Автоматизация посредством STEP 7 с использованием STL и SCL
• Входы, кроме того, могут быть установлены или сброшены, так как они находятся в RAM-памяти. С другой стороны, биты дискретных входных модулей доступны только для чтения. Входы области отображения процесса могут устанавливаться в целях отладки или запуска, для моделирования состояния датчиков. При этом заметно упрощается тестирование программы.
Эти преимущества теряются с увеличением времени отклика программы (см. раздел 20.2.4 "Время отклика").
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   87

перейти в каталог файлов


связь с админом