Блоки STEP 7

В файлах STEP 7 все программы пользователя и все необходимые для их выполнения данные оформляются в виде блоков. Возможность использования одних блоков внутри других позволяет создавать четкие и понятные программные структуры, повышать наглядность программы, облегчать перенос блоков из программы в программу. Для написания программ могут быть использованы следующие типы блоков:

• Организационные блоки (OB): для управления ходом выполнения программ:
  • Организационные блоки подразделяются на классы (например, запускаемые по времени, запускаемые по прерыванию и т.д.). Классы имеют различные уровни приоритетов. Организационные блоки с более высоким приоритетом могут прерывать выполнение организационных блоков с более низким приоритетом.
  • После запуска организационного блока может быть получена детальная информация о событии, вызвавшем его запуск. Эта информация может обрабатываться программой пользователя.

• Функциональные блоки (FB): содержат программу пользователя:
  • Для работы функциональных блоков необходимы данные различных типов. Эти данные, внутренние переменные и результаты обработки информации загружаются в выделенный для данного функционального блока служебный блок данных (IDB). Операции по управлению данными выполняет операционная система.

• Служебные блоки данных (IDB): для каждого функционального (FB) или системного функционального (SFB) блока создаются свои служебные блоки данных IDB. IDB автоматически генерируются после компиляции FB и SFB.
  • Пользователь имеет возможность обращаться к этим данным (даже с помощью символьной адресации) из любой точки своей программы, а также средствами системы человеко-машинного интерфейса.

• Функции (FC): содержат программы для вычисления часто используемых функций:
  • Каждая функция формирует фиксированную выходную величину, вычисляемую на основе получаемых входных данных. Все входные данные должны быть определены к моменту вызова функции. Таким образом, приемные блоки данных для функций не создаются.

• Блоки данных (DB): область памяти для сохранения данных пользователя:
  • Дополнительно к данным, хранящихся в служебных блоках данных и доступных только конкретному функциональному блоку, могут определяться глобальные данные, которые могут быть использованы любым программным модулем.
  • Компонентам блока данных может присваиваться элементарный или структурный тип данных.
  • К элементарным типам данных относятся BOOL (булевый), REAL (действительный) и INTEGER (целый).
  • Структурные типы данных формируются из различных сочетаний элементарных типов.
  • Обращение к данным в блоках данных может производиться с использованием символьной адресации. Это облегчает программирование и читаемость программы.
• Системные функциональные блоки (SFB): функциональные блоки, встроенные в операционную систему центрального процессора. Например, SEND, RECEIVE. Системные функциональные блоки SFB имеют свои блоки данных примера IDB.
• Системные функции (SFC): функции, встроенные в операционную систему центрального процессора. Например, функции таймеров, передачи блоков и другие.
• Блоки системных данных (SDB): данные для операционной системы центрального процессора, включающие параметры настройки системы и модулей.

Инструментальные средства

SIMATIC Manager

SIMATIC Manager обеспечивает управление всеми данными проекта независимо от типа системы автоматизации (SIMATIC S7/C7 или WinAC), в которой они используются. Для всех систем автоматизации используется общий набор инструментальных средств. Сервисные программы, необходимые для обработки тех или иных данных, запускаются из SIMATIC Manager автоматически.

Symbol Editor

С помощью редактора символов осуществляется управление всеми глобальными переменными. Он способен выполнять следующие функции:

• определение символьных обозначений и ввод комментариев для входных и выходных сигналов, флагов и блоков;
• сортировка данных;
• обмен данными с другими программами Windows.

Запись символа обеспечивает доступ к соответствующим данным со стороны всех приложений. Изменение символа одного из параметров автоматически распознается всеми инструментальными средствами.

Hardware Configuration

Конфигуратор используется для выбора конфигурации и параметров настройки всей аппаратуры, используемой в проекте. Он поддерживает выполнение следующих функций:

• Конфигурирование систем автоматизации: позволяет выбирать из электронного каталога все необходимые компоненты и объединять их в единую систему.
• Конфигурирование систем распределенного ввода-вывода производится теми же способами, что и систем локального ввода-вывода.
• Настройка параметров центральных процессоров: с помощью меню могут корректироваться все необходимые атрибуты (стартовые характеристики, проверка времени сканирования программы и т.д.). Поддерживается настройка параметров мультипроцессорных комплексов. Все данные сохраняются в системных блоках данных центрального процессора.
• Настройка параметров модулей: с помощью экранных форм могут быть определены все параметры настройки используемых модулей. Аналогичные установки с помощью DIP переключателей становятся ненужными. Последующая замена модуля не требует повторной настройки параметров.
• Настройка параметров функциональных модулей (FM) и коммуникационных процессоров (CP): настройка параметров функциональных модулей и коммуникационных процессоров производится с помощью специальных экранных форм. Контролируя состав используемых модулей, система предотвращает ввод некорректных данных.

Системная диагностика

Системная диагностика позволяет получать информацию о текущем состоянии системы управления. Сообщения могут выводиться в виде:

• Текстовых сообщений.
• Полного условного графического изображения системы в формате Hardware Configuration с поддержкой следующих опций:
  • Отображение основной информации о модуле (заказной номер, версия, описание) и информации о его состоянии (например, отказ).
  • Отображение отказов модулей локальной и распределенной систем ввода-вывода (например, отказ канала).
  • Отображение сообщений из диагностического буфера.

Для центральных процессоров может отображаться следующая дополнительная информация:

• Причины сбоев в процессе выполнения программы пользователя.
• Отображение длительности цикла (максимальной, минимальной и последнего цикла).
• Отображение объема используемой и доступной памяти.
• Доступные и используемые ресурсы MPI связи.
• Отображение служебной информации (допустимое количество входов и выходов, флагов, счетчиков, таймеров и блоков).

Конфигуратор систем промышленной связи

• Конфигурирование и отображение коммуникационных соединений.
• Циклический обмен данными через MPI:
  • Выбор партнеров по связи.
  • Заполнение таблицы соединений (источников и приемников); создание всех системных блоков данных (SDB) и их полная передача всем центральным процессорам выполняются автоматически.

• Обмен данными по прерываниям:
  • Определение коммуникационных соединений.
  • Выбор коммуникационных блоков (CFB) из встроенной библиотеки.
  • Настройка параметров выбранных коммуникационных блоков из программы пользователя на языках LAD, STL или FBD.

Языки программирования

Для программирования контроллеров может быть использовано три языка: FBD, LAD и STL.

Классические языки программирования контроллеров LAD (Ladder Diagram - LAD) и FBD (Function Block Diagram) позволяют создавать программы, отвечающие требованиям DIN EN 6.1131-3.

Редакторы стандартных языков LAD и FBD обеспечивают полную графическую поддержку программирования со следующими характеристиками:

• Простое и интуитивное использование: создание программы поддерживается дружественным пользователю интерфейсом и позволяет использовать стандартные механизмы разработки Windows программ.
• Библиотеки заранее подготовленных сложных функций (например, ПИД регулирования) и разработанных пользователем решений.

Язык STL (Statement List) позволяет создавать наиболее компактные программы, обладающие наиболее высоким быстродействием. Язык поддерживает выполнение следующих функций:

• Функции поиска: любая точка программы может быть быстро найдена по указанию символьного имени, оператора и т.д.
• Возможность ввода данных в пошаговом или свободном текстовом режиме: программа может вводиться с проверкой синтаксиса каждой строки или набираться в текстовом редакторе с последующим преобразованием.

Список инструкций

STEP 7 оснащен исчерпывающим набором инструкций, позволяющих легко и просто решать любые задачи автоматического управления.

Состав инструкций:

• логические операции (включая обработку фронтов);
• операции со словами;
• операции с таймерами/ счетчиками;
• операции сравнения;
• операции преобразования типов данных;
• операции сдвига и вращения;
• математические функции с фиксированной и плавающей точкой (включая тригонометрические и экспоненциальные функции);
• функции управления ходом выполнения программы.

Для облегчения программирования может быть использован целый ряд дополнительных сервисных функций:

• Установка точек прерывания (только в S7-400).
• Переключение (переконфигурирование входов и выходов).
• Принудительная установка входов и выходов в заданные состояния.
• Перекрестные ссылки.

Мультипроцессорная поддержка для S7-400.

Функции состояний:

• Загрузка и тестирование блоков непосредственно в редакторе.
• Одновременный контроль состояний нескольких блоков.
• Функции поиска.
• Интерактивная помощь по функциональным блокам (F1).