- •Основы языка
- •Содержание
- •Введение
- •1 Общие сведения
- •1.1 Программируемый логический контроллер
- •1.2 Плк Siemens simatic s7-300
- •1.3 Визуальный контроль индикаторов в s7-300
- •2 Типовая архитектура процессораs7
- •2.1 Области памяти cpu
- •2.2 Регистры cpu
- •3 Основы разработки программы
- •3.1 Программы в cpu
- •3.2 Принцип выполнения программы в s7-cpu
- •3.3 Типы блоков
- •3.4 Типы программ
- •3.5 Способы обработки программы
- •3.6 Иерархия вызовов в программе пользователя
- •3.7 Типы данных
- •3.8 Обращение к данным в областях памяти
- •4 Обзор пакетаstep7lite
- •4.1 Создание решения автоматизации
- •4.2 Структура пользовательского интерфейса Step 7 Lite
- •4.3 Окно проекта в Step 7 Lite
- •4.3 Справка и документация по Step 7 Lite
- •5 Работа с проектом вstep7lite
- •5.1 Понятие проекта в Step 7 Lite
- •5.2 Работа с проектом
- •5.3 Определение символьных имен
- •5.4 Структура и компоненты таблицы символьных имен
- •5.5 Работа с блоками
- •5.6 Редактирование элементов lad в области кода
- •5.7 Создание блоков данных
- •5.8 Установка online-соединения с процессором
- •5.9 Загрузка в цпу и обратная загрузка в программатор
- •Библиографический список
1.2 Плк Siemens simatic s7-300
Контроллер Siemens SIMATIC S7-300 – это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности (см. рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – ПЛК Siemens SIMATIC S7-300
Модульная конструкция, работа с естественным охлаждением, возможность применения структур локального и распределенного ввода-вывода, широкие коммуникационные возможности, множество функций, поддерживаемых на уровне операционной системы, удобство эксплуатации и обслуживания обеспечивают возможность получения рентабельных решений для построения систем автоматического управления в различных областях промышленного производства.
Эффективному применению контроллеров Siemens SIMATIC S7-300 способствует возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров.
1.2.1 Модификации контроллеров
Simatic S7-300 – модульный программируемый контроллер для решения задач автоматизации различного уровня сложности;
Simatic S7-300C – готовые решения для некоторых типовых задач автоматизации на базе испытанной технологии S7-300 при сохранении возможности расширения модулями S7-300. Поддержка функций скоростного счета, ПИД-регулирования и позиционирования на уровне операционной системы центрального процессора;
Simatic S7-300T – с интегрированными технологическими функциями для задач управления перемещением;
Simatic S7-300F – программируемый контроллер для построения распределенных систем автоматики повышенной безопасности;
Siplus S7-300 – программируемый контроллер для эксплуатации в тяжелых условиях (Расширенный диапазон рабочих температур (-25 … +60 °C), более высокая стойкость к вибрационным и ударным нагрузкам, работа в средах, содержащих агрессивные примеси и газы.)
1.2.2 Конструкция
Контроллеры Siemens SIMATIC S7-300 имеют модульную конструкцию (см. рисунок 1.2) и могут включать в свой состав:
Модуль центрального процессора (CPU). В зависимости от степени сложности решаемой задачи в контроллерах Siemens могут быть использованы различные типы центральных процессоров, отличающихся производительностью, объемом памяти, наличием или отсутствием встроенных входов-выходов и специальных функций, количеством и видом встроенных коммуникационных интерфейсов и т.д.;
Модули блоков питания (PS), обеспечивающие возможность питания контроллера от сети переменного тока напряжением 120/230 В или от источника постоянного тока напряжением 24/48/60/110 В;
Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов с различными электрическими и временными параметрами;
Коммуникационные процессоры (CP) для подключения к сетям PROFIBUS, Industrial Ethernet, AS-Interface или организации связи по PtP (point to point) интерфейсу;
Функциональные модули (FM), способные самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, позиционирования, обработки сигналов. Функциональные модули снабжены встроенным микропроцессором и способны выполнять возложенные на них функции даже в случае отказа центрального процессора ПЛК;
Интерфейсные модули (IM), обеспечивающие возможность подключения к базовому блоку (стойка с CPU) стоек расширения ввода-вывода. Контроллеры Siemens SIMATIC S7-300 позволяют использовать в своем составе до 32 сигнальных и функциональных модулей, а также коммуникационных процессоров, распределенных по 4 монтажным стойкам. Все модули работают с естественным охлаждением.
Рисунок 1.2 – Конструкция ПЛК Siemens SIMATIC S7-300
Конструкция контроллера отличается высокой гибкостью и удобством обслуживания:
Все модули легко устанавливаются на профильную рейку S7-300 и фиксируются в рабочем положении винтом;
Во все модули (кроме модулей блоков питания) встроены участки внутренней шины контроллера. Соединение этих участков выполняется шинными соединителями, устанавливаемыми на тыльной стороне корпуса;
Наличие фронтальных соединителей, позволяющих производить замену модулей без демонтажа внешних соединений и упрощающих выполнение операций подключения внешних цепей модулей;
Подключение внешних цепей через фронтальные соединители с контактами под винт или контактами-защелками. Механическое кодирование фронтальных соединителей, исключающее возможность возникновения ошибок при замене модулей;
Применение модульных и гибких соединителей SIMATIC TOP Connect, существенно упрощающих монтаж шкафов управления;
Единая для всех модулей глубина установки. Все кабели располагаются в монтажных каналах модулей и закрываются защитными дверцами;
Произвольный порядок размещения модулей в монтажных стойках. Фиксированные места должны занимать только блоки питания, центральные процессоры и интерфейсные модули.
1.2.3 Система ввода-вывода
Система ввода-вывода программируемого контроллера S7-300 может включать в свой состав две части: систему локального и систему распределенного ввода-вывода.
Система локального ввода-вывода образуется модулями, устанавливаемыми непосредственно в монтажные стойки контроллера. Система распределенного ввода-вывода включает в свой состав станции распределенного ввода-вывода и приборы полевого уровня, подключаемые к контроллеру через сети PROFINET, PROFIBUS DP и AS-Interface.
В зависимости от типа используемого центрального процессора системы локального ввода-вывода программируемых контроллеров S7-300 могут включать в свой состав до 8 или до 32 сигнальных, функциональных и коммуникационных модулей. Все модули устанавливаются в монтажные стойки контроллера, функции которых выполняют профильные шины S7-300.
1.2.4 Функции
Контроллеры SIMATIC S7-300 поддерживают широкий набор функций, позволяющих в максимальной степени упростить процесс разработки программы, ее отладки, снизить затраты на обслуживание контроллера в процессе его эксплуатации:
Высокое быстродействие и поддержка математики с плавающей запятой, позволяющие выполнять эффективную обработку данных и обеспечивающие существенное расширение спектра допустимых областей применения контроллеров;
Для настройки параметров всех модулей используется единый набор инструментальных средств с общим интерфейсом;
Функции обслуживания человеко-машинного интерфейса встроены в операционную систему контроллера. Эти функции позволяют существенно упростить программирование. Система или устройство человеко-машинного интерфейса запрашивает необходимые данные у контроллера, контроллер передает запрашиваемые данные с заданной периодичностью. Все операции по обмену данными выполняются автоматически под управлением операционной системы контроллера с использованием одинаковых символьных имен и общей базы данных;
Диагностические функции, встроенные в операционную систему контроллера. С их помощью осуществляется непрерывный контроль функционирования системы, и выявляются все возникающие отказы. Диагностические сообщения с отметками даты и времени накапливаются в кольцевом буфере для последующего анализа;
Парольная защита: обеспечивает эффективную защиту программы от несанкционированного доступа, попыток копирования и модификации программы.
1.2.5 Назначение
Области применения контроллеров Siemens SIMATIC S7-300 охватывают:
автоматизацию машин специального назначения;
автоматизацию текстильных и упаковочных машин;
автоматизацию машиностроительного оборудования;
автоматизацию оборудования для производства технических средств управления и электротехнической аппаратуры;
построение систем автоматического регулирования и позиционирования;
автоматизированные измерительные установки и другие.
1.2.6 Программирование
Программирование и конфигурирование контроллеров S7-300 производится с помощью программных пакетов Step 7 или Step 7 Lite.
Пакет Step 7 Lite предназначен для программирования и конфигурирования контроллеров, не содержащих CP и FM.