آموزش برنامه نویسی pcs7

[Mehdi.Aref 26781]

تو این تاپیک قصد داریم به کمک هم برنامه نویسی DCS های شرکت زیمنس رو کار کنیم. مباحث رو سعی میکنیم از مباحث بیسیک تا مباحث پیشرفته پیش ببریم. امیدوارم که دوستان همراهی کنن تا بتونیم یک سورس عالی هم برای خودمون هم برای دوستان داشته باشیم. اول از همه مختصری از تفاوتهای dcs و plc رو بگم تا دوستان بیشتر با این نوع سیستم آشنا بشن

 

درصورت علاقمندی و همراهی دوستان سعی میکنیم بحث رو تا سطح pcs7 پیشرفته پیش ببریم

 

خواهشمند است در صورت استفاده از مطالب این تاپیک در مکانی دیگر منبع را ذکر نمائید

[Mehdi.Aref 26781]

تفاوت سیستمهای کنترل PLC و DCS

PLCها برای Factory Automation و کنترلهای ترتیبی یا Interlocking بکار می روند در حالیکه DCS ها برای Process Automation و یا کنترل فرآیند کاربرد دارند.

*** PLC ها برای تعداد I/O زیر 1000 به صرفه هستند در حالیکه از DCS ها بیشتر در مواردی استفاده میشه که تعداد I/O بیش از 1000 دارند.

*** کاربرد PLC ها بیشتر در صنایع خودرو سازی و DCS ها در صنایع پتروشیمی می باشد.

*** در یک سیستم DCS پس از طراحی ساختار کلی سیستم و مشخص شدن تعداد وظایف هریک از میکروکنترلرها، توابع مورد نیاز را از کتابخانه انتخاب کرده و به شکل یک پازل کنار هم قرار می دهند تا فرآیند را کنترل کند درحالیکه برنامه نویسی PLC تقریبا از صفر آغاز می شود.

*** سیستمهای DCS ذاتا redundant هستند و در تمام سطوح اعم از کارتهای I/O ، شبکه های ارتباطی، میکروکنترلرها و منابع تغذیه دارای پشتیبان هستند در حالیکه PLC ها فاقد چنین مزیتی می باشند.

*** در DCS ها المانها به طور اتوماتیک توسط سیستم در صفحات گرافیکی نصب و ارتباطات لازم بین آنها به طور خودکار برقرار می گردد. تشخیص اینکه چه عنصر گرافیکی در کدام صفحه قرار گیرد براساس سلسله مراتب ( Hierachy) طراحی شده در ابتدا صورت میگیرد و در نتیجه وظیفه طراح به تنها جانمایی این المانها و ترسیم عناصر گرافیکی ثابت محدود می گردد.

*** برای شبکه بندی (Networking) در PLC ابتدا باید سخت افزار ارتباطی ( کارت شبکه) را به آنها اضافه کرد و سپس تنظیم نسبتا زیادی را انجام داد، درحالیکه یک سیستم DCS به طور پیش فرض دارای شبکه ارتباطی است.

*** سازندگان PLC در دنیا به بالای 50 کمپانی می رسند در حالیکه سازندگان DCS تنها محدود به 7 تا 8 کمپانی معروف می باشند.

 

تعدادی از DCS های مطرح دنیا:

سیستم Experion PKS ساخت شرکت Honeywell سازنده اولین DCS دنیا

سیستم Industrial IT ساخت شرکت ABB

سیستم Delta V ساخت شرکت Fisher-Rosemount

سیستم I/A series ساخت شرکت Foxboro

سیستمCentum 3000 ساخت شرکت Yokogawa

سیستم PCS7 ساخت شرکت Siemens

 

PCS7 نرم افزار سیستمهای DCS زیمنس می باشد. سیستمهای DCS برای کنترل فرآیند های پیچیده(ازقبیل شیمیائی ، نفت ،گاز،برق،داروسازی و...) که درآنها تعداد ورودیها و خروجیها خیلی زیاد است بکار می روند. سازندگان معروف این سیستمها Siemens، Honeywell، Yokogawa، ABB، Foxboro، می باشند که درایران محصولات Siemens و Yokogawa بیشترین کاربرد را در زمینه صنعت اصلی کشورمان یعنی نفت و پتروشیمی دارند.

یکی از بهترین منابع برای آموزش PCS7 استفاده از انواع help اون هست که میتونید با یک سرچ براحتی از اینترنت پیدا کنید . برخی از این منابع رو برای استفاده دوستان اینجا میذارم پیشنهاد میکنم برای اینکه بحث رو به خوبی بتونیم باهم به پیش ببریم اول از همه این دو فایل رو دانلود کنن و بعد در مراحل بالاتر در صورت امکان نرم افزار PCS7 رو تهیه کنن تا به همراه هم PCS7 یاد بگیریم.

 

simatic getting started pcs7

basic library pcs7

[Mehdi.Aref 26781]

 

پیکره یک سیستم DCS بطور کلی به سه بخش زیر تقسیم میشود:

 

1-سطح کارخانه (Field Level) :در پایینترین سطح شیرها و سایر تجهیزات ابزاردقیق قرار دارند که به دو روش کلاسیک و فیلدباس به سطح بالاتر خود وصل می شوند. درروش کلاسیک هریک از تجهیزات

 

از طریق دو رشته سیم به کارت I/O متصل شده سپس به کنترلر وصل می شوند

 

اکثر DCS ها از یک یا چند تکنولوژی فیلدباس نظیرfieldbus ,profibus,devicenet foundation پشتیبانی میکنند. به دلیل دیجیتالی بودن اطلاعات , نیاز به کارت I/O ندارند و تنها یک کارت واسط

 

برای کل فیلدباس لازم است.

 

2- در سطح میانی یک سیستم DCS کنترلرها قرار دارند. هر کنترلر متصدی اداره یک قسمت از Plant است.کنترلرها معمولا از طریق یک شبکه به یکدیگر و نیز با سطح بالاتر در ارتباط هستند.

 

نوع و پروتکل شبکه معمولا Ethernet است. به شبکه ارتباطی بین کنترلرها Process bus اطلاق می شود و معمولا از فیبر نوری به علت سرعت بالا و عدم نویزپذیری استفاده می شود.

 

3- سطح مانیتورینگ ( monitoting level) : در سطح بالایی یک سیستم DCS ایستگاههای کاری یا همان کامپیوترهایی قرار دارند که از طریق آنها فرایندهای پروسسی توسط اپراتورها کنترل

 

می شوند. این کامپیوترها نیز از طریق یک شبکه که به آن terminal bus گفته می شود به سطج پایینر متصل می شوند. سطح مانیتورینگ به دو بخش operation station و engineering station

 

تقسیم می شود.

ارتباط سطح میانی با سطح بالاتر در سیستمهای DCS به دو روش زیر است :

 

1. مدل client server: در این مدل فرامین و setpoint ها ابتدا به سرور و سپس به کنترلرها فرستاده می شود. معمولا از دو سرور یکسان که پشتیبان هم هستند استفاده می شود ( server redundancy )

 

 

2. مدل stand- alone station : در این مدل تمامی ایستگاهها با شبکه میانی در ارتباط هستند و هریک به تنهایی عمل رد و بدل کردن داده انجام می دهند. برخی وظایف server مانند trending , tag logging , alarm logging بین ایستگاه ها تقسیم می شوند. به عنوان مثال یکی از کامپیوترها عمل آرشیو کردن alarm و دیگری ذخیره مقادیر پروسسی را بر عهده دارد.

[Mehdi.Aref 26781]

شروع کار با PCS7

 

بعد از نصب PCS7 آیکن simatic manager روی صفحه دسکتاپ ظاهر می شود.بر روی آن کلیک میکنیم تا پنجره برنامه نویسی سیماتیک باز شود. یکی از ویژگیهای PCS7 نسبت به s7 که میتونه هم برای پیکربندی و برنامه نویسی plc استفاده بشه هم برای پیکربندی و برنامه نویسی DCS.

برای پیکربندی برای plc نیازی به استفاده از ویزارد نیست و طبق روالی که در s7 داشتید میتونید اینکارو انجام بدید.

برای پیکربندی برای DCS از ویزارد استفاده کنید.با انتخاب ویزارد پنجره زیر باز می شود

 

 

 

با کلیک روی next پنجره دیگری باز می شود که در آن نوع AS را انتخاب میکنید.توجه داشته باشید که PCS7 فقط AS-400 و cpu414-3 به بالا قابل اجرا هست.هر AS بطور پیش فرض شامل رک , منبع تغذیه , cpu و کارت شبکه اترنت صنعتی می باشد. پس از انتخاب نوع AS با درنظر گرفتن سایر اجزا مثل تعداد کارت شبکه , کارت حافظه منبع تغذیه یکی از ردیف ها رو انتخاب میکنیم

 

 

با کلیک روی next پنجره زیر باز می شود. تواین پنجره سطوح فرایندی (plant hierarchy)و ابزارهای برنامه نویسی و ابزارهای مونیتورینگ مشخص می شوند. هر دو زبان برنامه نویسی CFC و SFC رو انتخاب کنید . برای مونیتورینگ هم PCS7 OS رو انتخاب می کنیم.

Single station: وقتی OS مستقیما روی plant bus با AS ارتباط دارد و سیستم بصورت client/server نیست از این گزینه استفاده می شود.

Multiple station : وقتی سیستم مونیتورینگ بصورت client/server هست و فقط یک سرور وجود دارد این گزینه رو انتخاب کنید

Multiple station redundant : وقتی سیستم بصورت client/server هست و دو سرور بصورت redundant وجود دارد از این گزینه استفاده کنید.

 

 

[Mehdi.Aref 26781]

در مرحله بعد محل ذخیره شدن پروژه رو انتخاب میکنیم و در نهایت finish را می زنیم و پروژه شروع به ساخته شدن میکنه.

 

 

 

 

بعد از کامل شدن مرحله ایجاد پروژه در محیط simatic manager دو پنجره component view و plant view باز می شود . میتونید این پنجره ها رو توسط منوی window>arrange مرتب کنید

 

 

[Mehdi.Aref 26781]

ررسی Plant View

در plant view ساختار درختی سطوح plant ظاهر می شود که متناسب با عددی است که هنگام ایجاد پروژه برای plant hierarchy انتخاب کردیم.

هنگام باز کردن پروژه همیشه مدنظر داشته باشید که از طریق mutliproject باز کنید تا کتابخانه پروژه هم همراه آن خوانده شود.

در این مثال همانطور که در شکل هم میبینید تعداد سطوح رو 2 در نظر گرفتیم. این سطوح با اسامی پیش فرض Process(1 و unit(1 ساخته شده اند. میتوانیم با کلیک برروی آنها نام هریک را به طور دلخواه نزدیک به نام واقعی آنها انتخاب کنیم.

 

 

این سطوح بصورت پیش فرض به AS متصل میشوند. با کلیک راست روی آنها و مشاهده object properties میتوان اختصاص این سطوح را به AS مشاهده نمود.اگر سطح به AS متصل نباشد ارتباط برنامه کنترل با os قطع می شود .

 

با کلیک روی هر سطح picture مربوط به اون سطح نمایش داده میشه. منظور از picture تصویر هر سطح در os است.با کلیلک برروی اونها میتونیم نام هر picture رو به اسامی دلخواه تغییر بدیم.Cfc و sfc هر پروژه بصورت پیش فرض در آخرین سطح ایجاد میشه

[Mehdi.Aref 26781]

بررسی Component View

 

Component view را برای پیکربندی سخت افزار و شبکه به کار می رود و از plant view برای برنامه نویسی کنترل در سطوح فرآیندی استفاده می شود.

دو جز اصلی این لیست simatic400 برای AS و simatic pc station برای OS است.

اجزای AS عبارتند از CPU414-3 و کارت CP443 که مربوط به اترنت صنعتی است.

S7 program رو در زیر cpu مشاهده میکنید که بهتره نام این فولدر تغییر دهید زیرا که نام تگهایی که در os ساخته می شود دارای پیشوندی است که طبق نام این فولدر است.در زیر این فولدر پوشه های chart,blocks,sources را مشاهده میکنید

 

 

 

 

در پوشه chart برنامه های کنترلی cfc و sfc رو مشاهده میکنید. در پوشه blocks که تو step7 هم وجود داره برای برنامه نویسی به کار میره و زبانهای LAD/STL/FBD در آن ساخته میشوند که در PCS7 کاربرد زیادی ندارند البته باید مراقب باشید که این بلوکها پاک نشوند. در پوشه sources که در ابتدا خالی است برای برنامه هایی است که به زبان scl نوشته شده باشند.

 

 

Simatic pc station برای ارتباط با os بکار میرود. Picture هایی که با انتخاب os در این محیط ظاهر میشوند همانهایی هستند که در plant view ایجاد شده اند.

اگر هنگام ایجاد پروژه گزینه multiple station رو انتخاب کرده باشیم در component view دو station یکی به عنوان server و دیگری بعنوان client ظاهر میشود.

 

نام pc station لازم است به نام کامپیوترهایی که قرار است به عنوان server یا client بکار رود تغییر پیدا کند تا ارتباط با wincc جهت مونیتورینگ برقرار شود.نام کامپیوتر همان نامی است که با کلیک راست بر روی my computer و رفتن computer name برداشت.

[Mehdi.Aref 26781]

نوبت میرسه به پیکربندی هریک از بخشهای Component view و Plant view که برای ساخت یک پروژه لازمه

 

پیکربندی AS

 

با کلیک برروی simatic(400 سمت چپ میتونیم سخت افزارهای موجود رو مثل منبع تغذیه,cpu , کارت اترنت رو ببینیم که هنگام ایجاد پروژه انتخاب شده بودند.با دابل کلیک بر روی hardware میتونیم پرفیباس یا اجزای سخت افزاری دیگری رو به رک اصلی اضافه کنیم .

 

 

 

تو رک منبع تغذیه ,cpu و کارت اترنت روکه جزو اجزای اصلی pcs7 هستند میبینیم.با دوبار کلیک بر روی هریک از اجزا شماره اسلات, order no و سایر مشخصات هریک از تجهیزات رو بررسی میکنیم که درست باشند.همینطور میتونیم با رفتن به پارامترهای مختلف هریک از تجهیزات تنظیمات خاص اونها بسته به شرایط پروژه مثل تنظیمات اینتراپت , حافظه و... هریک را تنظیم نمود.فعلا این تنظیمات رو بضورت پیش فرض میذاریم.

 

 

[Mehdi.Aref 26781]

منوی سمت راست این صفحه انواع ماژولهای مرتبط با سیستم pcs7 قرار دارند.

 

در این مرحله کارتهای مربوط remote I/O ها را انتخاب میکنیم و به شبکه پروفیباس بر روی صفحه سخت افزار وصل میکنیم. این کارتها زیر مجموعه profibus-dp قرار دارند.از زیر شاخه ET 200 M یکی از معروفترین ماژولهای remote I/O ها یعنی IM-153-1 رو انتخاب میکنیم و به شبکه پروفیباس سمت چپ میکشیم طوری که موس دقیقا برروی شبکه قرار گیرد و سپس موس رو رها کرده تا به شبکه متصل شود.

 

 

هریک remote I/O ها بر روی پرفیباس بطور اتوماتیک آدرس دهی میشوند اما در صورت لزوم میتوانید آدرس انها را در صفحه زیر تغییر دهید.

 

[Mehdi.Aref 26781]

بعد از انتخاب ET ها نوبت به انتخاب انواع مختلف از ورودی ها هست که میتونیم از زیر هر ET هر نوع I/O و به هر تعداد که میخواستیم انتخاب کنیم و به پایین صفحه تنظیمات سخت افزار مربوط به I/O مربوطه پیست کنید.

پس از وارد کردن کارت ها قدم بعدی اختصاص سمبل به آدرسهاست که هم کار برنامه نویسی و هم عیب یابی رو ساده تر میکند.برای اینکار برروی هریک از کارتها کلیک راست کرده و edit symbols رو انتخاب میکنیم. هریک از آدرسهای استفاده شده را براساس کاربردشان میتونیم بصورت سمبلیک نامی بگذاریم.

[Mehdi.Aref 26781]

پیکربندی OS

 

برای پیکربندی OS روی ایتم مربوط به pc-station که قبلا به نام کامپیوتر تغییر نام داده ایم کلیک میکنیم. سپس در پنجره سمت راست بر روی configuration دابل کلیک میکنیم تا پنجره HW CONFIG باز شود.

 

همانطور که مشاهده میکنیم یک پنجره از قبل توسط wincc application اشغال شده است. در صورتیکه این اسلات حذف شود میتوان مجددا از مسیر HMI وارد کرد.

 

در اولین مرحله برای پیکربندی می بایست کارت شبکه اترنت صنعتی را که روی PC مربوطه نصب شده است معرفی کنیم.اگر کارت غیرزیمنسی است یا از پورت LAN کامپیوتر استفاده شده است گزینه IE General را انتخاب میکنیم . اگر کارت زیمنسی باشد از زیر مجموعه CP International کارت مربوط به سیستم مورد نظر را انتخاب کرده و در یکی از اسلاتهای خالی PC مانند شکل زیر وارد میکنیم.

 

با قراردادن کارت مزبور در اسلات پنجره ای باز میشود که لازم است آدرس کارت اترنت کامپیوتر در آن وارد شود.

 

در ادامه توضیحاتی در مورد نحوه آدرس دهی و شبکه بندی asوos داده خواهد شد

[Mehdi.Aref 26781]

شبکه بندی AS و OS

 

ابزارشبکه بندی Netpro هست که آیکن آن با نام configure network در بالای پنجره simatic manger و همینطور بالای HW config وجود دارد.با کلیک روی آن برنامه شبکه بندی اجرا شده و AS و OS در شکلی مانند زیر ظاهر میشود.

 

 

در این مرحله لازم است آدرس کارت های اترنت را تنظیم کنید.ابتدا روی مربع سبز رنگ مربوط به کارت اترنت AS کلیک میکنیم تا پنجره مربوط به آدرس MAC و IP باز شود. آدرس MAC آدرس فیزیکی است که توسط سازنده در کارت تنظیم شده و با برچسبی بصورت کد هگز مشخص گردیده است. لازم است آدرس را از روی برچسب کارت خوانده و در این پنجره وارد کنید.

آدرس IP یک آدرس لاجیک است که توسط کاربر تعیین می شود و نباید در شبکه تکراری باشد.میتوان ازهردو آدرس یا یکی از آنها برای آدرس دهی استفاده کرد.برای بدست آوردن آدرس MAC و IP کامپیوتر از دستور ipconfig/all در پنجره run ویندوز استفاده میکنیم.

 

پس از انجام آدرس دهی اترنت AS و OS در Netpro شبکه بندی را کامپایل کرده و ذخیره میکنیم.اگر کامپایل با پیغام no error ظاهر شود کار شبکه بندی کامل است.

 

[Mehdi.Aref 26781]

دانلود به AS

 

قبل از دانلود از ES به AS باید اتصال هردو شبکه اترنت چک شوند. روی AS اگر چراغ لینک کارت روشن باشد ارتباط برقرار است و روی ES روشن شدن چراغ پورت شبکه کامپیوتر نشانگر برقراری اتصال است. پس از اطمینان از برقراری اتصال شبکه در دو طرف باید رابط Set PG/PC را تنظیم کنیم. این رابط در کنترل پنل و نیز از منوی Options در simatic manager قابل دسترس است.

اگر از کارت شبکه یا پورت LAN معمولی کامپیوتر استفاده شود و هدف ایجاد ارتباط از طریق MAC Adress است باید گزینه ISO Industrial Ethenet و اگر هدف ایجاد ارتباط از طریق IP Address باید گرینه TCP/IP انتخاب شود.

 

 

پس از انجام مراحل فوق میتوان عمل دانلود را انجام داد. توجه داشته باشید که اولین دانلود را از طریق آدرس MAC انجام دهید. پس از اینکه اولین دانلود انجام شد و کارت با آدرس IP ست شد میتوان تنظیم Set PG/PC را روی TCP/IP قرار داد و ارتباطات بعدی از طریق IP Address انجام داد.

 

 

در صورتیکه از سیمولاتور استفاده میکنید برروی ایکن Simulation on/off کلیک کنید سپس CPU Access Node را مانند شکل زیر انتخاب کنید و در پنجره بعدی از زیر مجموعه کارت CP آدرس MAC را انتخاب کنید. در این حالت میتوانید به سیمولاتور تحت اترنت دانلود کنید. اگر تنظیم رابط set PG/PC را ببینید روی PLCSIM(ISO) قرار گرفته است.

 

[Mehdi.Aref 26781]

آشنایی با محیط و امکانات CFC

 

CFC برگرفته از سه کلمه Continuous Function Chart می باشد که مهمترین ابزار برنامه نویسی PCS7 به شمار می رود. این ابزار همانطور که از اسمش پیداست برای کنترل پیوسته و عملیاتی به کار می رود . ابزار دیگر برنامه نویسی PCS7 , SFC نام دارد که همان کنترل ترتیبی Sequential می باشد.

برای برنامه نویسی CFC از چارت CFC در plant view استفاده میکنیم و با توجه به نیاز میتوانیم در هرسطح با کلیک راست بر روی ایکن CFC و insrert چارت جدیدی ایجاد کنیم . ارتباط بین CFC های مختلف به راحتی انجام میپذیرد.

پس از باز کردن CFC و کم کردن زوم صفحه مشاهده میکنیم که صفحه cfc شامل 6 قسمت است که با کلیک بر روی * بالای صفحه میتونیم هریک از این قسمتها رو انتخاب کنیم

برنامه نویسی cfc با کشیدن بلاک ها از کاتالوگ سمت چپ به داخل محیط و اتصال آنها به یکدیگر بصورت گرافیکی انجام می شود.

میتوان بین بلاکهای یک cfc که در شیتهای مختلف قرار دارند و همینطور بین بلاکهای مجزا دو cfc ارتباط برقرار نمود

 

کاتالوگ سمت چپ cfc دارای سه بخش مختلف است:

بخش اول Blocks مجموعه المانهای پایه برنامه نویسی قرار دارند.

بخش دوم CFC مربوط به چارت هایی هستند که تاکنون توسط سیستم ایجاد شده اند و جهت استفاده سریعتر از این بلاکها در این بخش ذخیره شده اند.

بخش سوم Libraries مربوط به مجموعه کتابخانه های مختلف PCS7 می باشند. در این بخش علاوه بر کتابخانه standard که جزوه مجموعه بلاکهای step7 می باشند

پس از وارد کردن یک بلوک اتصالات بین بلوکهای داخل cfc از طریق کشیدن نقاط به هم بصورت گرافیکی امکانپذیر است. در ضمن با کلیک راست بر روی هر پین بلوک میتوان با انتخاب interconnection to address آن پین را به IO مربوطه ارتباط داد

با انتخاب textual interconnecton میتوان آدرس خروجی سمت مقابل داد. همچنین میتونیم با کلیک بر روی ورودی در یک سمت و جابجا کردن صفحات براحتی به خروجی مورد نظر وصل کنیم. در این حالت آدرس بصورت اتومات برروی ورودی و خروجی مورد نظر ظاهر می شود

[Mehdi.Aref 26781]

شرمنده از دوستان از اینکه مدتی نتونستم بحث رو ادامه بدم .خب تا اینجا با PCS7 و تفاوتهاش با PLC و با نحوه پیکربندی AS و OS چگونگی دانلود به اونها و نیز با محیط نرم افزاری CFC و چگونگی اتصال بلوکها در این محیط آشنا شدید. دوستان اگه سوالی یا موردی بود تو همین تاپیک بگن تا بقیه دوستان هم استفاده کنن

با انواع بلوک ها در PCS7 آشنا شدین.در مورد بلوکهای پایه که تقریبا همان بلوکهای s7 هستند و دوستان میتونن تو تاپیک مشابهی که در این مورد تو انجمن هست با این بلوکها بیشتر آشنا بشن.

اگر روی بخش libraries کلیک و CFC library رو باز کنید چهار دسته بلوک مشاهده میکنید

ELEM300: بلوکهایی هستند که فقط برای CPU های S7300 قابل استفاده اند( میتوان CFC را جداگانه روی Step7 نصب کرد و از این بلوکها در این نوع CPU ها نیز استفاده کرد.)

ELEM400 : بلوکهایی هستند که فقط برای CPU های S7400 قابل استفاده هستند

ELEMENTA :بلوکهایی هستند که در هردو نوع CPU قابل استفاده هستند.

IK/Blocks : بلوکهای مربوط به الارم و اینترفیس قرار دارند.

 

ابتدا با برخی بلوکهای مشترک CFC آشنا می شویم:

 

بلاک مقایسه گر Compare مشابه مقایسه گر بلوکهای پایه هست با این تفاوت که میتواند دو متغیر اعشاری را نیز مورد مقایسه قرار دهد

 

بلوکهای تبدیل Convert که جهت تبدیل از Real به فرمتهای دیگر استفاده میشوند.

R-DI : تبدیل از Real به Double integer

R-DW : تبدیل از Real به Double Word

R-I : تبدیل از Real به Integer

 

بلوک Impulse(تایمر) که هر 5 نوع تایمر بلوکهای پایه رو در خود جای داده است.

 

از طریق برنامه ریزی ورودی MODE که یک متغیر integer هست میتوانید انواع تایمرها را براساس جدول زیر انتخاب کنید

 

برای دیدن بهتر عکسها روی آنها کلیک کنید

[Mehdi.Aref 26781]

MATH_FP

انواع بلاکهای محاسباتی Real در این قسمت قرار دارند.انواع این بلاکها با شرح کارشون در جدول زیر آمده است

 

ADD_R Addition of REAL values

SUB_R Subtraction of REAL values

MUL_R Multiplication of REAL values

DIV_R Division of REAL values

ABS_R Absolute value of REAL values

EPS_R Accuracy; approximation

NEG_R Inverter for REAL values

MAXn_R Maximum of REAL values

MINn_R Minimum of REAL values

LIM_R Limiter of REAL values

CADD_R Controllable adder of REAL values

SQRT Square root

EXP Exponential function

POW10 Power-of-10 function

LN Natural logarithm

LOG10 Base-10 logarithm

SIN Sin function

COS Cos function

TAN Tan function

ASIN Arc sin function

ACOS Arc cos function

ATAN Arc tan function

POWXY General power function

SAMP_AVE Floating average value

-----------------------

MATH_INT

بلاکهای محاسباتی Integer در این قسمت قرار دارند.انواع این بلاکها با شرح کارشون در جدول زیر آمده است

ADD_I Addition of INT values

ADD_DI Addition of DINT values

SUB_I Subtraction of INT values

SUB_DI Subtraction of DINT values

MUL_I Multiplication of INT values

MUL_DI Multiplication of DINT values

DIV_I Division of INT values

DIV_DI Division of DINT values

ABS_I Absolute value of INT values

ABS_DI Absolute value of DINT values

EPS_I Accuracy; approximation of INT values

EPS_DI Accuracy; approximation of DINT values

NEG_I Inverter for INT values

NEG_DI Inverter for DINT values

MOD_I Modulo function of INT values

MOD_DI Modulo function of DINT values

MAXn_I Maximum of INT values

MAXn_DI Maximum of DINT values

MINn_I Minimum of INT values

MINn_DI Minimum of DINT values

LIM_I Delimiter for INT values

LIM_DI elimiter for DINT values

CADD_I Controllable adder of INT values

CADD_DI Controllable adder of DINT values

--------------------

MULTIPLX

در این شاخه لیست بلاکهای مالتی پلکسر Real قرار دارند.

بطور مثال بلوک زیر بین 4 ورودی real یک ورودی را انتخاب و به خروجی منتقل می نماید.

----------------------------

بلاکهای شمارنده (COUNTER)

در این بخش سه نوع کانتر وجود دارند که برخلاف کانترهای معمولی که میتوانند تا 999 بشمارند,بصورت integer کار میکنند و میتوانند تا 32767 بشمارند.

CTD یک شمارنده کاهشی است

CTU یک شمارنده افزایشی است

CTUD یک شمارنده افزایشی-کاهشی می باشند.

-------------------------------

بلاکهای IMPULS

در این قسمت سه دسته بلاک با مشخصات زیر وجود دارند.

AFP : تولیدکننده موج مربعی با دوره تناوب دلخواه

F_TRIG : تشخیص لبه مثبت سیگنال

R_TRIG : تشخیص لبه منفی سیگنال

طرز کار بلاکهای دیگر نیز شبیه هم هست

[Mehdi.Aref 26781]

کتابخانه PCS7

 

تا اینجا در مورد انواع بلاکهای پایه و CFC ابتدایی در PCS7 که شباهت زیادی هم با بلاکهای plc و step7 داشتند مختصری توضیح دادیم. در اینجا به اصلی ترین و پرکاربردترین بلاکهای PCS7 می رسیم.مهمترین بلاکهای pcs7 که تفاوت زیادی هم با بلاکهای قبلی دارند در این کتابخانه قراردارند. برخی از این بلاکهای قدرتمند دارای قابلیت OCM هستند و پس از کامپایل کلی این بلاکها در OS تگها و شکلهای گرافیکی برای آنها ساخته می شود.

 

برخی از دسته بندیهای این کتابخانه بصورت زیر می باشد:

 

 

COM_FUN : فانکشنهای تولید آلارم و فانکشنهای ارتباطی

COMM: فانکشنهای تبادل دیتا

CONTROL: فانکشنهای مختلف کنترلی برای لوپ کنترل,ولو و موتور و...

CONVERT : فانکشن تبدیل

DP : فانکشنهای مخصوص Profibus-DP

DRIVER : درایورهای مربوط به کارت های آنالوگ و دیجیتال و وسایل فیلدباس

MAINT : فانکشن های عیب یابی مربوط به نگهداری تعمیرات

MATH: فانکشنهای محاسباتی پیچیده

MATH_FP: فانکشن ضرب real

MESSAGE: فانکشنهای مربوط به پیغام ها

OPERATE : فانکشنهای خاص عملیات اپراتوری

TIME : فانشکنهایی که زمان مربوط به OB1 را برمیگرداند

[Mehdi.Aref 26781]

بلاکهای DRIVER

این بلاکها جهت سیگنالهای ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ و ارتباطات فیلدباس استفاده می شوند و به دلیل توانایی زیاد و امکانات عیب یابی که در ارتباط با سخت افزار دارند از اهمیت زیادی برخوردارند. سعی میکنیم اینجا با برخی از این بلاکها آشنا بشویم.

بلاک CH_DI

این بلاک خاص کانال های دیجیتال ورودی است و بصورت شکل زیر است:

ورودی MODE توسط کاربر مقدار داده نمی شود و پس از کامپایل خودبخود مقدار می گیرند

ورودی Value به آدرس کانال دیجیتال ورودی متصل می شود.

درصورتیکه مشکلی نباشد مقداری که به ورودی Value داده می شود عینا به خروجی Q منتقل می شود. در این حالت خروجی QBAD که نمایشگر Quality Bad است صفر خواهد بود.این خروجی در حالت نرمال همین مقدار است.

اگر کارت از Rack بیرون کشیده شود , QBAD یک می شود. از QBAD برای تولید آلارم استفاده می گردد تا این خطا را هشدار دهد. برای این شرایط یا شرایطی که لازم است خروجی Q مدیریت شود تا مشکلی در فرایند رخ ندهد دو ورودی SUBS_ON و SUBS_I درنظر گرفته شده است.به این صورت که اگر QBAD صفر باشد این دو ورودی هیچ تاثیری روی خروجی Q ندارد ولی اگر QBAD یک باشد دراینصورت اگر SUBS_ON یک شود آنچه در ورودی SUBS_I وجود دارد به خروجی Q منتقل می شود و عملا ورودی Value بی تاثیر می شود.برای همین منظور معمولا خروجی QBAD را ورودی SUBS_ON متصل می کنیم.

ورودی LAST_ON نیز عملکردی مشابه SUBS دارد. یعنی تا زمانی که QBAD صفر باشد صفر و یک بودن این ورودی تاثیری در خروجی ندارد ولی اگر QBAD یک شود و ورودی LAST_ON یک باشد, در این صورت آخرین مقدار معتبر قبلی در خروجی Q حفظ می شود.

ورودی هایی که با SIM شروع شده اند برای سیموله سازی استفاده می گردند. اگر SIM_ON یک شود در اینصورت آنچه در ورودی SIM_I وجود دارد به خروجی Q منتقل می شود. در حالت وضعیت QBAD تاثیری در خروجی ندارد. این ورودی ها برای تست یا در زمانهایی که سیگنال از فیلد مشکل دارد استفاده می گردند.

در خروجی Quality کد هگزا دسیمالی نمایش داده می شود که بیانگر کیفیت و وضعیت سیگنال است.از این کد بیشتر برای مقاصد تعمیراتی در OS استفاده می گردد.

State Quantity code

Valid value 16#80

Simulation 16#60

Last valid value 16#44

Substitute value 16#48

Invalid value 16#00

بلاک CH_U_DI

این بلاک مشابه CH_DI ولی از نوع Universal است یعنی میتوان هم برای کانالهای کارت دیجیتال و هم برای شبکه Profibus_PA استفاده کرد.

[Mehdi.Aref 26781]

بلاک CH_DO

 

 

در CFC هروقت بخواهیم فرمان را به خروجی متصل کنیم از این بلاک استفاده میکنیم. این بلاک مشابه بلاک CH_DI است. بااین تفاوت که در خروجی به کار میرود.

 

ورودی I فرمانی است که به خروجی دیجیتال اعمال می گردد.

خروجی Value به کانال دیجیتال خروجی متصل می گردد و پس از کامپایل ورودی Mode مقدار می گیرد.

 

هر بلاکی در PCS7 تعدادی ورودی یا خروجی مخفی دارد که برای نشان دادن این ورودی و خروجی های مخفی برروی بلاک کلیک راست کرده و گزینه object properties را انتخاب کنید . در آنصورت صفحه ای مانند شکل زیر باز میشود که قسمت اولش General مربوط به برخی مشخصات عمومی بلاک مثل شماره بلاک, شماره FC و خانواده بلاک گذاشته شده است.

با انتخاب تب دوم I/Os میتوان I/O های مربوط به بلاک را مشاهده کرد.مشخصات این I/O ها و نوع آنها را میتوان در ردیفهای مختلف این جدول مشاهده کرد.

همانطور که مشاهده میکنیم I/O هایی که در این قسمت هستند بیش از I/O هایی هستند که برروی بلاک مشاهده میکنیم. دلیل این قضیه بخاطر این هست که این I/O ها مخفی هستند. برای نشان دادن آنها تیک مربوط به حالت invisible را بزنید تا این I/O ها از حالت مخفی در بیایند.تو comment هر I/O میتوان عملکرد و کار هریک را دید.

بلاک CH_DO دو ورودی مخفی START_ON و START_I دارد که میتوان در صورت لزوم شرایط startup تعیین کرد که هنگام راه اندازی وضعیت خروجی صفر یا یک باشد.ورودی EN هم برای فعال کردن بلاک هست .بافعال کردن همه ورودی و خروجیهای مخفی بلاک CH_DO بلاک زیر مشاهده میکنید

[Mehdi.Aref 26781]

بلاک CH_AI

 

بلاک بعدی از زیر مجموعه کتابخانه pcs7درایور CH-AI است. این بلاک برای کانال ورودی به کار می رود. این بلاک ورودی آنالوگ را scale کرده و به خروجی منتقل می کند همچنین امکاناتی برای عیب یابی و کنترل مدار آنالوگ دارد.

 

آدرس آنالوگ از جنس word بوده و به ورودی Value داده می شود.پس از اختصاص آدرس به ورودی value و کامپایل چارت ورودی MODE متناسب با سخت افزار مقدار میگیرد. درصورت بروز مشکل اتصال MODE برقرار نشده و خروجی QBAD مقدار یک میگیرد.

برای scale کردن آنالوگ دو ورودی از جنس real درنظر گرفته شده است. حد بالا به ورودی VHRANGE و حدپایین به ورودی VLRANGE داده می شود. خروجی VALUE مقدار Scale شده سیگنال آنالوگ را نشان میدهد.

شکل کار به این صورت است که در فیلد بطور مثال ترانسدیوسر فشار مقداری بین 1 تا 10 بار را اندازه گیری میکند سپس این مقدار در ترانسمیتر به 4-20ma تبدیل شده و به ورودی یک کارت آنالوگ 16بیتی ارسال میشود. خروجی این کارت آنالوگ عددی بین 0 تا 27648 می باشد که به cpu داده میشود. این همان مقدارورودی value است. با تعیین مقادیر vhrange و vlrange به مقادیر قابل فهم مثل 1 تا 10 بار این مقدار برای ما قابل فهم میشود.

عملکرد ورودی و خروجیهای SIM_ON , SUBS_ON , QBAD , V_LAST مانند آنچه که در CH_DI گفته شد می باشد.

در جدول زیر میتوانید تمام ورودی و خروجیهای بلاک CH_AI را مشاهده می کنید.