Wenn Bausteine erstellt werden sollen die quasi als „Black-Box“ in beliebigen Programmen funktionieren, so müssen diese unter Verwendung von Variablen programmiert werden. Dabei gilt die Regel, dass in diesen Bausteinen keine absolut adressierten Ein-/Ausgänge, Merker, etc. verwendet werden dürfen. Innerhalb des Bausteins kommen lediglich Variablen und Konstanten zum Einsatz.
In der Betriebsart ‚Manuell’ wird der Motor solange eingeschaltet solange der Taster ‚S3’ betätigt ist wobei der Taster ‚S4’ nicht betätigt sein darf.
In der Betriebsart ‚Automatik’ soll mit dem Taster 'S3' der Bandmotor eingeschaltet und mit dem Taster 'S4' (Öffner) der Bandmotor ausgeschaltet werden können.
Zuordnungsliste:
Adresse Symbol Kommentar
%E 0.0 S1 Taster Betriebsart Manuell S1 NO
Der Aus- Taster S4 ist hier als Öffner ausgeführt um Drahtbruchsicherheit zu gewährleisten. Das bedeutet, dass die Anlage bei Drahtbruch an diesem Taster automatisch anhält. Ansonsten könnte man diese bei Drahtbruch nicht mehr anhalten. In der Steuerungstechnik müssen deshalb sämtliche Stopp- Taster, Aus- Taster bzw. Schalter immer als Öffner ausgeführt werden.
5. Programmierung der Bandsteuerung für die SIMATIC S7-1200
Die Projektverwaltung und Programmierung erfolgt mit der Software ‚Totally Integrated Automation Portal’.
Hier werden unter einer einheitlichen Oberfläche die Komponenten wie Steuerung, Visualisierung und Vernetzung der Automatisierungslösung angelegt, parametriert und programmiert.
Für die Fehlerdiagnose stehen Online- Werkzeuge zur Verfügung.
In den folgenden Schritten kann für die SIMATIC S7-1200 ein Projekt angelegt und die Lösung zu der Aufgabenstellung programmiert werden:
1. Das zentrale Werkzeug ist das ‚Totally Integrated Automation Portal’, das hier mit einem Doppelklick aufgerufen wird. ( ® Totally Integrated Automation Portal V11)
2. Programme für die SIMATIC S7-1200 werden in Projekten verwaltet. Ein solches Projekt wird nun in der Portalansicht angelegt ( ® Neues Projekt erstellen ® FB_Band ® Erstellen)
3. Nun werden ‚Erste Schritte’ zur Projektierung vorgeschlagen. Wir wollen zuerst ‚ein Gerät konfigurieren’. ( ® Erste Schritte ® ein Gerät konfigurieren)
4. Dann werden wir ein ‚neues Gerät hinzufügen’ mit dem ‚Gerätename Steuerung Band’. Aus dem Katalog wählen wir hierzu die ‚CPU1214C’ mit der passenden Bestellnummer. ( ® neues Gerät hinzufügen ® Steuerung Band ® CPU1214C ® 6ES7 ……. ® Hinzufügen)
5. Nun wechselt die Software automatisch zur Projektansicht mit der geöffneten Hardwarekonfiguration. Hier können nun weitere Module aus dem Hardware-Katalog (rechts!) hinzugefügt und in der ‚Geräteübersicht’ die Adressen der Ein-/ Ausgänge eingestellt werden. Hier haben die integrierten Eingänge der CPU die Adressen %E0.0 - %E1.5 und die integrierten Ausgänge die Adressen %A0.0 - %A1.1 ( ® Geräteübersicht ® DI14/DO10 ® 0…1)
6. Damit die Software später auf die richtige CPU zugreift muss deren IP-Adresse und die Subnetzmaske eingestellt werden.
(® Eigenschaften ® Allgemein ® PROFINET- Schnittstelle ® IP-Adresse: 192.168.0.1 ® Subnetzmaske: 255.255.255.0)
7. Da bei moderner Programmierung nicht mit absoluten Adressen, sondern mit Variablen programmiert wird, müssen hier die globalen PLC-Variablen festgelegt werden.
Diese globalen PLC-Variablen sind beschreibende Namen mit Kommentar für jene Eingänge und Ausgänge, die im Programm Verwendung finden. Später kann bei der Programmierung über diesen Namen auf die globalen PLC-Variablen zugegriffen werden.
Diese globalen Variablen sind im gesamten Programm in allen Bausteinen verwendbar.
Wählen Sie hierzu in der Projektnavigation die ‚Steuerung Band[CPU1214C DC/DC/DC]’ und dann ‚PLC-Variablen’. Öffnen Sie die Tabelle ‚PLC-Variablen’ mit einem Doppelklick und tragen dort wie unten gezeigt die Namen für die Ein- und Ausgänge ein. ( ® Steuerung Band[CPU1214C DC/DC/DC]’ ® PLC-Variablen® PLC-Variablen)
8. Um den Funktionsbaustein FB1 zu erstellen wählen Sie in der Projektnavigation die ‚Steuerung Band[CPU1214C DC/DC/DC]’ und dann ‚Programmbausteine’. Dann führen Sie einen Doppelklick auf ‚Neuen Baustein hinzufügen’ aus. ( ® Steuerung Band[CPU1214C DC/DC/DC]’ ® Programmbausteine ® Neuen Baustein hinzufügen)
9. Wählen Sie in der Auswahl ‚Funktionsbaustein(FB)’ und vergeben den Namen ‚Band’. Als Programmiersprache wird Funktionsplan ‚FUP’ vorgegeben. Die Nummerierung erfolgt automatisch. Da dieser FB1 später sowieso über den symbolischen Namen aufgerufen wird, spielt die Nummer keine so große Rolle mehr. Übernehmen Sie die Eingaben mit ‚OK’. ( ® Funktionsbaustein (FB1) ® Band ® FUP ® OK)
10. Der Baustein ‚Band[FB1]’ wird dann automatisch geöffnet. Bevor das Programm geschrieben werden kann muss die Schnittstelle des Bausteins deklariert werden.
Bei der Deklaration der Schnittstelle werden die, nur in diesem Baustein bekannten, lokalen Variablen festgelegt.
Die Variablen unterteilen sich in zwei Gruppen:
Bausteinparameter, die die Schnittstelle des Bausteins für den Aufruf im Programm bilden.
Typ
|
Bezeichnung
|
Funktion
|
Verfügbar in
|
Eingangsparameter
|
Input
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Parameter, deren Werte der Baustein liest.
|
Funktionen, Funktionsbausteinen und einigen Arten von Organisationsbausteinen
|
Ausgangsparameter
|
Output
|
Parameter, deren Werte der Baustein schreibt.
|
Funktionen und Funktionsbausteinen
|
Durchgangsparameter
|
InOut
|
Parameter, deren Wert der Baustein beim Aufruf liest und nach der Bearbeitung wieder in denselben Parameter schreibt.
|
Funktionen und Funktionsbausteinen
|
Lokaldaten, die zum Speichern von Zwischenergebnissen dienen.
Typ
|
Bezeichnung
|
Funktion
|
Verfügbar in
|
Temporäre Lokaldaten
|
Temp
|
Variablen, die zum Speichern von temporären Zwischenergebnissen dienen. Temporäre Daten bleiben nur für einen Zyklus erhalten.
|
Funktionen, Funktionsbausteinen und Organisationsbausteinen
|
Statische Lokaldaten
|
Static
|
Variablen, die zum Speichern von statischen Zwischenergebnissen im Instanz-Datenbaustein dienen. Statische Daten bleiben so lange erhalten, bis sie neu geschrieben werden, auch über mehrere Zyklen hinweg.
|
Funktionsbausteinen
|
11. Bei der Deklaration der lokalen Variablen werden in unserem Beispiel folgende Variablen benötigt.
Input:
manuell Hier wird das Signal für Anwahl Betriebsart Manuell eingelesen
automatik Hier wird das Signal für Anwahl Betriebsart Automatik eingelesen
ein Hier wird das Startsignal eingelesen
aus Hier wird das Stoppsignal eingelesen
Output:
motor Hier wird ein Ausgangssignal für den Bandmotor geschrieben
Static (gibt es nur in Funktionsbausteinen FB):
speicher_automatik Hier wird die vorgewählte Betriebsart gespeichert
speicher_motor Hier wird gespeichert, wenn der Motor in Betriebsart Automatik gestartet wurde
Dabei sind sämtliche Variablen vom Typ ‚Bool’ , das heißt binäre Variablen die nur den Zustand ‚0’ (false) oder ‚1’ (true) haben können.
Wichtig ist in diesem Beispiel, dass der Zustand in den beiden Variablen ‚speicher_automatik’ und ‚speicher_motor’ über längere Zeit gespeichert werden muss. Deshalb muss hier der Variablentyp ‚Static’ verwendet werden. Diesen Variablentyp gibt es wiederum nur in einem Funktionsbaustein FB. Sämtliche lokalen Variablen sollten zum besseren Verständnis auch mit einem ausreichenden Kommentar versehen werden.
12. Nachdem die lokalen Variablen deklariert wurden kann nun unter Verwendung der Variablennamen das Programm eingegeben werden. (Variablen werden dabei durch das Symbol ‚#’ gekennzeichnet.) Dies könnte für das Beispiel in FUP folgendermaßen aussehen.
Programm in Funktionsplan (FUP):
Programm in Kontaktplan (KOP):
13. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Baustein ‚Main[OB1]’.
Wählen Sie unter ‚Programmiersprache umschalten’ den Funktionsplan ‚FUP’.
14. Der Baustein „Band“ muss nun aus dem Programmbaustein Main[OB1] aufgerufen werden. Ansonsten würde der Baustein gar nicht bearbeitet werden.
Öffnen Sie mit einem Doppelklick auf ‚Main[OB1]’ diesen Baustein. ( ® Main[OB1] )
15. Der Baustein „Band[FB1]“ kann dann einfach per Drag&Drop in Netzwerk 1 des Bausteins Main[OB1] gezogen werden. ( ® Band[FB1])

16. Da wir es hier mit einem Funktionsbaustein zu tun haben, muss diesem ein Speicher zur Verfügung gestellt werden. Als Speicher stehen in der SIMATIC S7-1200 Datenbausteine zur Verfügung. Ein solcher zugeordneter Datenbaustein wird als Instanz- Datenbaustein bezeichnet.
Dieser soll hier ‚automatisch’ festgelegt und erstellt werden. ( automatisch OK)
Markieren Sie die Standard-Variablentabelle
17. Im OB1 werden nun die Input- Variablen sowie die Output- Variable mit den hier gezeigten PLC-Variablen verschaltet.
Dazu müssen nur die PLC-Variablen auf die Bausteinvariablen gezogen werden.
Durch einen Mausklick auf
wird das Projekt dann gespeichert. ( ® „S1“ ® „S2“ ® „S3“ ® „S4“ ® „M01“ ®
)

Achtung!
Der Aus-Taster S4 ist ein Öffner (NC) und muss deshalb beim Beschalten am Baustein negiert werden.
d. H. Die Aus-Funktion im Baustein steht an, wenn der Aus-Taster S4 betätigt ist und somit an der Klemme %E0.3 kein Signal mehr ansteht.
18. Um Ihr gesamtes Programm in die CPU zu laden, markieren Sie zuerst den Ordner ‚Steuerung Band’ und klicken dann auf das Symbol
Laden in Gerät. (® Steuerung Band ®
)
19. Falls vergessen wurde die PG/PC-Schnittstelle vorher festzulegen erscheint dann ein Fenster wo dies nachgeholt werden kann.
(® PG/PC-Schnittstelle für Ladevorgang ® Laden)
20. Klicken Sie dann nochmals auf ‚Laden’. Während des Ladevorgangs wird der Status in einem Fenster angezeigt. ( ® Laden)
21. Das erfolgreiche Laden wird nun in einem Fenster angezeigt. Klicken Sie nun mit der Maus auf ‚Fertigstellen’. ( ® Fertigstellen)
22. Starten Sie nun die CPU mit einem Mausklick auf das Symbol
. ( ®
)
23. Bestätigen Sie die Frage ob Sie die CPU wirklich starten wollen mit ‚OK’. ( ® OK)
2
4. Durch einen Mausklick auf das Symbol
Beobachten ein/aus können Sie beim Testen des Programms den Zustand der Ein- und Ausgangsvariablen am Baustein „Band“ aber auch den Programmablauf im Baustein „Band“ beobachten. ( ® Band[FB1] ®
)
25. Da unser Baustein „Band“ nach den Regeln für Standardbausteine (Keine Verwendung von globalen Variablen innerhalb des Bausteins!!!!!) erstellt wurde kann dieser nun beliebig oft verwendet und aufgerufen werden.
Hier ist eine erweiterte PLC- Variablentabelle gezeigt, mit den Ein- / Ausgängen für zwei Bänder.
26. Nun kann der Baustein „Band“ im OB1 auch zweimal aufgerufen werden mit jeweils unterschiedlicher Beschaltung. Dabei wird für jeden Aufruf ein anderer Instanz-Datenbaustein festgelegt.
Programm in Funktionsplan (FUP):
Programm in Kontaktplan (KOP):
Über denselben Bandbaustein können nun die zwei Bänder getrennt voneinander gesteuert werden
Es muss nur bei jedem Aufruf ein anderer Instanz-Datenbaustein zugewiesen werden.
S
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