Лекция 8. Программное обеспечение контроллеров фирмы Siemens. Состав блоков

 

Любая фирма, занимающаяся выпуском СПЛК, вынуждена заниматься разработкой комплекса программных продуктов. В этот комплекс входит:

1) Программный продукт самого контроллера ( Simatic S7).

2) Программный продукт программируемого мастера контроллера (Simatic DP).

3) Программный продукт для программатора (Simatic PC).

4) SCADA пакеты (Simatic WinCC).

5) Программный продукт создания человеко-машинных интерфейсов (Simatic HMI).

6) Программный продукт расширения программных единиц (Simatic SoftWare).

7) Программный продукт для обслуживания сетей (Simatic Network).

8) Программный продукт, включающий в свой состав возможности перечисленных программных единиц (Simatic PCS7).

Любая фирма по автоматизации создает и обслуживает, как правило, три вида контроллеров. Виды контролеров разделяются по уровням сложности задачи автоматизации:

1) Простые задачи автоматизации: логические операции с несколькими переменными, до 10 входов и выходов. На фирме Siemens это контроллер LOGO.

2) Средняя степень автоматизации с содержанием обработки аналоговых сигналов стандартными арифметическими операциями, наличие стандартных законов регулирования и обслуживания входов, выходов до тысяч. В Siemens это Simatic 200,300.

3) Сложная степень автоматизации подразумевает возможности контроллера, соизмеримые с возможностями персонального компьютера, обработка информации любых форматов и структуры, обработка баз данных, обслуживание сетей, количество входных, выходных параметров тысячи и более. В Siemens это Simatic 400.

Для установки программного обеспечения STEP 7 к персональному компьютеру ПК предъявляют невысокие требования, поэтому практически на любом ПК можно установить STEP 7. Необходимые требования для ПК:

операционная система Windows XP;

оперативная память RAM 128 МВ;

память на HDD от 200 МВ до 380 МВ в зависимости от установки, плюс 128… 256 МВ свободного пространства;

Любая программа STEP 7 содержит организационный блок OB1 (рисунок 17), он является интерфейсом между операционной системой контроллера и программатора. Одновременно в OB1 записывается основная программа пользователя. Из OB1 вызываются подпрограммы, которые записываются в виде функциональных блоков FB, функции FC, системных функциональных блоков SFB, системных функций SFC, блоков данных DB.

Рисунок 17 - Структура прикладной программы Step7

 

Цикл работы OB1 включает в себя выполнение основной программы; вызов и выполнение подпрограмм; чтение входов и установку выхода.

При вызове подпрограмм используется локальный стек, глубина вложений стека для S7 300 – 8, S7 400 – 24. Это значит, что в S7 300 можно организовать одновременно не более 8 вложенных вызовов.

Может быть организованы различные структуры программы на основе OB1: линейные программы; программы, разбитые на части; структурированные программы (рисунок 18).

 

Рисунок 18 – Различные структуры на основе ОВ1

 

При выполнении цикла блоком OB1 входная информация записывается в область памяти входов. Эту информацию можно представить как матрицу: номер строки – номер байта, номер столбца – номер бита. Тогда обращение в определенную ячейку области памяти входов происходит через символы: I “номер байта . номер бита”: I0.0, I0.1, …, I0.7. Область памяти выхода: Q0.0, Q0.1, …, Q0.7.

Так как в область памяти входов записывается реальная состояние входного обращения, то эта область может быть только опрошена и не может быть изменена программистом, а область памяти выхода может быть как опрошена, так и изменена. В программе, наряду с обязательным блоком OB1, присутствуют организационные блоки с другими номерами, каждый из организационных блоков предназначен для конкретного режима. Это режимы прерываний по ошибке, по изменению сигналов, по таймерам, по включению питания, режимы запуска, режимы остановки и другое. Эти организационные блоки выполняются только строго по назначению.