SIMATIC_PCS7_標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)--10--自定義功能塊

1、2022/7/25SIMATIC PCS7 標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)自定義功能塊第1頁，共47頁。Sciample Training - SIMATIC PCS722022/7/25內(nèi) 容FB和FC塊的結(jié)構(gòu)LAD 編程語言設(shè)計(jì)自定義功能塊FC設(shè)計(jì)實(shí)例FB設(shè)計(jì)實(shí)例SCL 編程簡介第2頁，共47頁。Sciample Training - SIMATIC PCS732022/7/25FB和FC塊的結(jié)構(gòu)引腳變量聲明程序體塊屬性FB的背景數(shù)據(jù)塊第3頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS74塊的引腳FB和FC塊是實(shí)現(xiàn)一定功能的程序塊，例如：量程轉(zhuǎn)換、PID控制器、信

2、號濾波等；FB和FC將程序分解成相對獨(dú)立的部分；在FB和FC內(nèi)部避免使用直接地址，而是通過塊的引腳與調(diào)用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)交換，可以防止讀取到無效數(shù)據(jù)；設(shè)計(jì)良好的塊可以被多次調(diào)用，只需改變引腳連接，可節(jié)約編程工作量。第4頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS75塊的三種引腳輸入端（IN）：變量輸入，只讀；輸出端（OUT）：結(jié)果輸出，避免讀取輸出端；輸入輸出端（IN_OUT）：用于需要回寫的變量，例如需要自復(fù)位的按鈕。第5頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS76變量聲明FB和FC塊中所有用

3、到的變量必須先聲明；變量聲明中包括對引腳的聲明；FB和FC塊中的變量聲明類型：IN，OUT，IN_OUT 塊的引腳；TEMP 臨時變量，用于程序的中間數(shù)據(jù)存儲；STAT 靜態(tài)變量，在FB中用于保存重要數(shù)據(jù)，F(xiàn)C沒有靜態(tài)變量。塊中的變量可以采用所有PCS7支持的基本和復(fù)合數(shù)據(jù)類型，但是塊的引腳在連接時必須滿足兩端數(shù)據(jù)類型一致。第6頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS77塊屬性FB和FC塊包含以下屬性：NAME：塊名稱VERSION：版本號FAMILY：塊分類AUTHOR：作者S7_TASKLIST：調(diào)用塊的執(zhí)行順序S7_m_c：塊是否需要

4、與WinCC變量連接可以在編寫自定義功能塊時設(shè)置屬性。第7頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS78FB的背景數(shù)據(jù)塊FC和FB的區(qū)別：FC塊沒有背景數(shù)據(jù)塊；背景數(shù)據(jù)塊與變量聲明中確定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致；背景數(shù)據(jù)塊中不包含臨時變量；用于保存每個周期的變量數(shù)值，可以在其他程序中訪問背景數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)；FC塊的引腳不能空置，不能賦初值；FB塊的引腳可以不連，保持其默認(rèn)的初始值；FC常用于一些簡單的邏輯運(yùn)算和不需數(shù)據(jù)存儲的功能，也用于調(diào)用其他FB和FC塊實(shí)現(xiàn)程序的結(jié)構(gòu)化；FB更適合于編寫復(fù)雜的運(yùn)算功能。第8頁，共47頁。2022/7/25Sciamp

5、le Training - SIMATIC PCS79程序體FB和FC塊的程序可以采用多種編程語言編寫；LAD、FBD：適于編寫較簡單的功能，程序直觀易懂；STL：適于編寫貼近內(nèi)核的程序，功能強(qiáng)大，但程序晦澀難懂；SCL：適于編寫復(fù)雜的運(yùn)算功能，功能強(qiáng)大，接近高級語言，程序易懂。第9頁，共47頁。Sciample Training - SIMATIC PCS7102022/7/25LAD 編程語言位邏輯指令比較指令MOVE 與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令整數(shù)運(yùn)算指令浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令字邏輯運(yùn)算指令計(jì)數(shù)器指令定時器指令第10頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PC

6、S711常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)取反輸出線圈置位線圈復(fù)位線圈檢測下降沿檢測上升沿復(fù)位置位觸發(fā)器置位復(fù)位觸發(fā)器檢測變量上升沿檢測變量下降沿位邏輯指令第11頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS712三種數(shù)據(jù)類型CMP?I 整數(shù)比較CMP?D 長整數(shù)比較CMP?R 實(shí)數(shù)比較六種比較條件= IN1等于IN2 IN1不等于IN2 IN1大于IN2= IN1大于等于IN2= IN1小于等于IN2比較指令第12頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS713MOVE 指令可實(shí)現(xiàn)簡單的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能IN：I，Q

7、，M，D，常數(shù)OUT：I，Q，M，D第13頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS714BCD_I BCD碼轉(zhuǎn)換為整型I_BCD 整型數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼BCD_DI BCD碼轉(zhuǎn)換為長整型DI_BCD 長整型數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼I_DINT 整形數(shù)轉(zhuǎn)換為長整型DI_REAL 長整型數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)型數(shù)INV_I 整型數(shù)的二進(jìn)制反碼（按位取反）INV_DI 長整型數(shù)的二進(jìn)制反碼（按位取反）NEG_I 整型數(shù)的2的補(bǔ)碼（加負(fù)號）NEG_DI 長整型數(shù)的2的補(bǔ)碼（加負(fù)號）NEG_R 實(shí)型數(shù)的相反數(shù)（加負(fù)號）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令第14頁，共47頁。2022/7/25Sc

8、iample Training - SIMATIC PCS715ADD_I 整型數(shù)加法SUB_I 整型數(shù)減法MUL_I 整型數(shù)乘法DIV_I 整型數(shù)除法ADD_DI 長整型數(shù)加法SUB_DI 長整型數(shù)減法MUL_DI 長整型數(shù)乘法DIV_DI 長整型數(shù)除法MOD_DI 長整型數(shù)取模運(yùn)算（求余數(shù)）整數(shù)運(yùn)算指令第15頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS716ADD_R 實(shí)型數(shù)加法SUB_R 實(shí)型數(shù)減法MUL_R 實(shí)型數(shù)乘法DIV_R 實(shí)型數(shù)除法浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令第16頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIM

9、ATIC PCS717WAND_W 字“與”WOR_W 字“或”WXOR_W 字“異或”WAND_DW 雙字“與”WOR_DW 雙字“或”WXOR_DW 雙字“異或”字邏輯運(yùn)算指令第17頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS718S_CUD 向上向下計(jì)數(shù)器S_CD 向下計(jì)數(shù)器S_CU 向上計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器指令第18頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS719S_PULSE -(SP) 脈沖定時器S_PEXT -(SE) 擴(kuò)展脈沖定時器S_ODT -(SD) 延時接通定時器S_ODTS -

10、(SS) 帶保持延時接通定時器S_OFFDT -(SF) 延時斷開定時器定時器指令第19頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS720S_PULSE 脈沖定時器第20頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS721S_PEXT 擴(kuò)展脈沖定時器第21頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS722S_ODT 延時開啟定時器第22頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS723S_ODTS

11、帶保持延時開啟定時器第23頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS724S_OFF 延時斷開計(jì)時器第24頁，共47頁。Sciample Training - SIMATIC PCS7252022/7/25設(shè)計(jì)自定義功能塊分解程序功能選擇 FC 和 FB 塊設(shè)計(jì)引腳和變量結(jié)構(gòu)第25頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS726分解程序功能可以按照以下原則對程序進(jìn)行功能分解：按照實(shí)現(xiàn)的功能劃分：如電機(jī)起停邏輯、閥門控制器等；按照控制的設(shè)備劃分：如除氧器、加壓泵等；按照控制回路劃分：如汽包水位

12、控制器、主管壓力控制器等；按照算法單元劃分：如量程轉(zhuǎn)換，浮點(diǎn)運(yùn)算等；第26頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS727選擇 FC 和 FB 塊選擇合理的程序塊劃分原則；盡量將實(shí)現(xiàn)功能所需的數(shù)據(jù)包含到功能塊中；需要大量中間數(shù)據(jù)的功能塊應(yīng)選擇FB，如：計(jì)算浮點(diǎn)數(shù)多項(xiàng)式；需要讀取多個掃描周期數(shù)據(jù)的功能塊采用FB，例如：PID控制器；不需數(shù)據(jù)存儲或只需臨時數(shù)據(jù)存儲的功能塊可采用FC實(shí)現(xiàn)，例如：量程轉(zhuǎn)換等。第27頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS728設(shè)計(jì)引腳和變量結(jié)構(gòu)將需要在調(diào)用時變化的

13、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)成塊的引腳；合理利用IN，IN_OUT，OUT三種引腳類型，優(yōu)先使用IN和OUT類型，避免不必要的麻煩；需要在多個周期中使用的變量應(yīng)為靜態(tài)變量； 只在單個周期使用或僅僅一個語句使用的變量應(yīng)為臨時變量；對FB塊中變量賦初值時應(yīng)考慮安全；臨時變量不能賦初值。第28頁，共47頁。Sciample Training - SIMATIC PCS7292022/7/25FC設(shè)計(jì)實(shí)例量程轉(zhuǎn)換功能引腳變量聲明LAD實(shí)現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換在OB1中調(diào)用第29頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS730量程轉(zhuǎn)換功能從模擬量輸入通道讀到的是一個沒有工程單位的數(shù)值

14、，與輸入信號的對應(yīng)關(guān)系是：0Kp4mA012Kp20mA27648在程序中必須先對其做量程轉(zhuǎn)換，之后才能得到實(shí)際的測量信號；量程轉(zhuǎn)換是一個最常用的功能，但必須經(jīng)過多步運(yùn)算才能實(shí)現(xiàn)，因而有必要將其編寫成功能塊。第30頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS731引腳將一個0到27648的數(shù)值轉(zhuǎn)換成從低量程（0Kp）到高量程（12Kp）之間的數(shù)值；為了確?？梢栽诔绦蛑卸啻握{(diào)用，需要將一些變量引出成為引腳；要轉(zhuǎn)換的數(shù)值應(yīng)該是一個輸入引腳；高低量程根據(jù)不同的信號可能不同，應(yīng)該設(shè)計(jì)成輸入引腳；量程轉(zhuǎn)換的結(jié)果應(yīng)該作為輸出引腳。第31頁，共47頁。202

15、2/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS732變量聲明其他數(shù)據(jù)只是在運(yùn)算過程中使用，可以定義成臨時變量。引腳的數(shù)據(jù)類型：輸入：SV:WORD; HLM:REAL; LLM:REAL;輸出：PV:REAL在量程轉(zhuǎn)換功能中沒有需要多個周期使用的數(shù)據(jù)，可以用FC實(shí)現(xiàn)。將自定義量程轉(zhuǎn)換功能定義成FC1。第32頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS733LAD實(shí)現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換FC1第33頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS734在OB1中調(diào)用FC1FC1的引腳不

16、能空置連接變量的數(shù)據(jù)類型與聲明的類型一致第34頁，共47頁。Sciample Training - SIMATIC PCS7352022/7/25FB設(shè)計(jì)實(shí)例信號濾波功能引腳變量聲明LAD實(shí)現(xiàn)信號濾波FB1在CFC中調(diào)用FB1第35頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS736信號濾波功能為了消除模擬量信號的高頻噪聲，在信號讀入之后需要先經(jīng)過濾波器；根據(jù)要求不同可以選用多次濾波，如四次濾波；在濾波器中，將連續(xù)對同一個信號采樣，并將連續(xù)四次采樣的平均值作為當(dāng)前時刻的實(shí)際值輸出；濾波器可以用于各種模擬量信號，用功能塊實(shí)現(xiàn)可以節(jié)約編程量。第36頁

17、，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS737引腳濾波器應(yīng)該是一個單輸入單輸出的系統(tǒng)，輸入端是一個任意的模擬量信號，輸出是經(jīng)過濾波之后的模擬量信號；第37頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS738變量聲明由于濾波算法中需要保存連續(xù)四次的采樣值，并作平均運(yùn)算，因而需要使用FB來實(shí)現(xiàn)；可以將連續(xù)四次采樣值保存在一個實(shí)型數(shù)組中，并且必須將其聲明成靜態(tài)類型（STAT）；在FB中輸入輸出和靜態(tài)變量可以設(shè)置初值：輸入：SV：REAL；（初值為0.0）輸出：PV：REAL；（初值為0.0）靜態(tài)：BU

18、F：ARRAY1.4 OF REAL；（0.0）其他變量可以聲明成臨時變量。第38頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS739LAD實(shí)現(xiàn)信號濾波FB1第39頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS740在CFC中調(diào)用FB1在CFC中連接塊的引腳；不必關(guān)心生成的背景數(shù)據(jù)塊，編譯時自動生成。第40頁，共47頁。Sciample Training - SIMATIC PCS7412022/7/25SCL 編程簡介SCL 編程環(huán)境SCL 程序結(jié)構(gòu)SCL 編程實(shí)例第41頁，共47頁。2022/7/25Sciample Training - SIMATIC PCS742SCL 編程環(huán)境第42