西門(mén)子PCS7-CFC培訓(xùn)（工程師培訓(xùn)）

培訓(xùn)資料名稱(chēng)：西門(mén)子PCS7-CFC培訓(xùn)（工程師培訓(xùn)）所屬班組：xx匯報(bào)人：xx內(nèi)容CFC概述CFC編程環(huán)境CFC編程步驟CFC塊的應(yīng)用CFC編程實(shí)例CFC簡(jiǎn)介CFC是連續(xù)控制圖，為英文單詞ContinuousFunctionChart的縮寫(xiě)。CFC是基于圖形用戶(hù)界面的編輯器，它通過(guò)給預(yù)先編輯好的塊指定參數(shù)或者建立連接，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建CPU程序結(jié)構(gòu)。CFC的編程環(huán)境（1）CFC的編程環(huán)境（2）打開(kāi)CFC塊，缺省只有一個(gè)級(jí)，可以通過(guò)添加達(dá)到26個(gè)級(jí)，分別以英文字母A-Z表示，在每個(gè)級(jí)中又分6頁(yè)右邊為庫(kù)，包括西門(mén)子自身提供的和用戶(hù)預(yù)先編寫(xiě)好的塊，對(duì)于熟悉塊名稱(chēng)的用戶(hù)可以在右下角直接輸入塊名搜索到你需要使用的塊CFC的編程環(huán)境（3）快捷鍵部分：

通過(guò)該上下選擇，可以切換當(dāng)前瀏覽的頁(yè)面切換到所有頁(yè)面總覽模式切換到具體某一頁(yè)面瀏覽模式CFC的編程環(huán)境（4）快捷鍵部分：運(yùn)行順序，確定程序結(jié)構(gòu)CFC的編程環(huán)境（5）快捷鍵部分：編譯下載測(cè)試模式

CFC塊交叉索引2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS79CFC的編程環(huán)境（6）快捷鍵部分：定義CFC塊的接口，用于實(shí)現(xiàn)在CFC中調(diào)用另一個(gè)預(yù)先編好的CFC塊實(shí)現(xiàn)步驟（1）創(chuàng)建一個(gè)CFC塊，定義好接口，用于在另外的CFC塊中調(diào)用（2）打開(kāi)一個(gè)新的CFC塊，從庫(kù)的Charts目錄中選擇預(yù)先編好的CFC塊，拖到程序中即可2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS710CFC的編程環(huán)境（7）CFC編程步驟：組態(tài)編譯下載測(cè)試（1）組態(tài)：從主數(shù)據(jù)庫(kù)中把需要用到的塊拖到相應(yīng)的程序區(qū)域中，修改參數(shù)值，連接相應(yīng)塊的輸入輸出接口。

2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS711CFC的編程環(huán)境（8）（2）編譯：

CFC的編程環(huán)境（9）Generatemoduledrivers,生成模塊驅(qū)動(dòng)Updatesamplingtime,系統(tǒng)可以在編譯之前，檢查并查找相關(guān)塊所安裝的OB，并在輸入端“SAMPLE_T”（相當(dāng)于塊的采樣時(shí)間）進(jìn)行相應(yīng)的輸入Deleteemptyrun-timegroups，刪除存在于S7程序中的空運(yùn)行時(shí)間功能塊組

2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS713CFC的編程環(huán)境（10）（3）下載，把用戶(hù)組態(tài)的工程下載到相應(yīng)的PLC中（4）測(cè)試選擇菜單命令Debug>TestMode,激活測(cè)試模式選擇菜單命令Debug>WatchOn，所有在塊屬性中以測(cè)試模式激活的塊I/O以黃色背景顯示

CFC技術(shù)塊驅(qū)動(dòng)技術(shù)塊控制技術(shù)塊轉(zhuǎn)換技術(shù)塊數(shù)學(xué)運(yùn)算技術(shù)塊操作技術(shù)塊信息技術(shù)塊1、驅(qū)動(dòng)技術(shù)塊1（1）CH_AI：FC275實(shí)現(xiàn)功能：模擬量輸入信號(hào)處理MODE：CFC塊編譯時(shí)選擇“產(chǎn)生模塊驅(qū)動(dòng)”，系統(tǒng)自動(dòng)連接到MOD塊VALUE：模擬量輸入信號(hào)VHRANGE、VLRANGE：定義模擬量輸入信號(hào)的碼值線性轉(zhuǎn)換后的量程SIM_ON為真值時(shí)，輸出由仿真值SIM_V給出SUBS_ON為真值時(shí)，輸出由替換值SUBS_V給出

1、驅(qū)動(dòng)技術(shù)塊2V：輸出值QUALITY：質(zhì)量代碼，具體有以下幾種形式

16#80有效值

16#60仿真值

16#44上一個(gè)有效值16#48替換值

16#00無(wú)效值1、驅(qū)動(dòng)技術(shù)塊3（2）CH_AO：FC276實(shí)現(xiàn)功能：模擬量輸出信號(hào)處理MODE：CFC塊編譯時(shí)選擇“產(chǎn)生模塊驅(qū)動(dòng)”，系統(tǒng)自動(dòng)連接到MOD塊SIM_ON為真值時(shí)，輸出VALUE由仿真值SIM_U給出；為假值時(shí)，由U給出UHRANGE、ULRANGE定義量程內(nèi)的數(shù)轉(zhuǎn)換回碼值的量程1、驅(qū)動(dòng)技術(shù)塊4（3）CH_DI：FC277CH_DO：FC278實(shí)現(xiàn)功能：開(kāi)關(guān)量輸入輸出信號(hào)處理MODE：CFC塊編譯時(shí)選擇“產(chǎn)生模塊驅(qū)動(dòng)”，系統(tǒng)自動(dòng)連接到MOD塊SIM_ON為真值時(shí)，由仿真值SIM_I給出到塊輸出；為假值時(shí)，分別由塊輸入VALUE、I給出到塊輸出SUBS_ON為真值時(shí)，由替換值SUBS_I給出到塊輸出2、控制技術(shù)塊1（1）常規(guī)PID控制塊CTRL_PID：FB61適用場(chǎng)合:固定設(shè)定值控制串級(jí)控制比例控制比值控制

2、控制技術(shù)塊2控制塊本身可以實(shí)現(xiàn)的功能模式：手動(dòng)、自動(dòng)、跟蹤判斷過(guò)程值狀態(tài)并且生成相應(yīng)信息抑制擾動(dòng)設(shè)定值跟蹤輸入值、設(shè)定值、輸出值的設(shè)限死區(qū)比例、積分、微分根據(jù)需要激活

2、控制技術(shù)塊3控制塊工作原理：

2、控制技術(shù)塊4CTRL_PID技術(shù)塊圖解12023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS7232、控制技術(shù)塊5該圖解釋了SP值的產(chǎn)生1、2、圖中U_HL、U_LL和SPEXTHLM、SPEXTLLM分別起到在不同情況下給出SP值的限幅作用2、控制技術(shù)塊6CTRL_PID技術(shù)塊圖解22、控制技術(shù)塊7CTRL_PID技術(shù)塊圖解32、控制技術(shù)塊8以上兩幅圖解釋了塊輸出LMN的產(chǎn)生從OS站可以更改塊的運(yùn)行模式（AUTO_ON_OP值1為自動(dòng)，0為手動(dòng)）在手動(dòng)模式下，輸出由MAN_OP決定（要求允許手動(dòng)輸入MAN_OP_EN為1，且MAN_OP在上下限MAN_HLM、MAN_LLM之間）在自動(dòng)模式下，輸出通過(guò)PID計(jì)算給出（其中PV_IN為反饋，GAIN為比例，TN為積分，TV為微分）2、控制技術(shù)塊9調(diào)節(jié)方向由比例系數(shù)正負(fù)值決定在跟蹤模式下，LMN和LMN_TRK相連，以避免手自動(dòng)切換產(chǎn)生異常波動(dòng)，不利于生產(chǎn)工況。串級(jí)系統(tǒng)中，主回路輸出LMN應(yīng)連接到副回路輸入SP_EXT；考慮到兩個(gè)回路在斷開(kāi)和建立串級(jí)之間的切換產(chǎn)生波動(dòng)，主回路跟蹤輸入LMN_TRK應(yīng)連接到副回路的SP需要考慮內(nèi)外部給出設(shè)定值SP之間的無(wú)擾動(dòng)切換，由管角SP_TRK_ON決定2、控制技術(shù)塊10（2）MEAS_MON：FB65實(shí)現(xiàn)功能：監(jiān)控一個(gè)模擬量，含有上下限報(bào)警和警告U為監(jiān)控的模擬量U_AH、U_AL為報(bào)警的上下限值，U_WH、U_WL為警告的上下限值；QH_ALM、QL_ALM、QH_WRN、QL_WRN分別對(duì)應(yīng)上下限報(bào)警或警告的給出2、控制技術(shù)塊11（3）MOT_REV:FB67

實(shí)現(xiàn)功能：用于控制雙向運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)模式切換：從OS站對(duì)管角AUT_ON_OP進(jìn)行修改，可以切換運(yùn)行模式，1為自動(dòng)，0為手動(dòng)；可以由QMAN_AUT驗(yàn)證在FW_OP_EN，RV_OP_EN，OFFOP_EN允許情況下（1為允許，0為禁止），決定正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)以及停止分別由FORW_ON、MOT_OFF和REV_ON決定；正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止只能有一種成立，建議電氣上也應(yīng)實(shí)現(xiàn)互鎖2、控制技術(shù)塊12模塊提供可監(jiān)視電機(jī)運(yùn)行停止時(shí)間，在管角MONITOR為1的情況下，由TIME_ON和TIME_OFF可知道當(dāng)前電機(jī)運(yùn)行、停止的時(shí)間錯(cuò)誤復(fù)位由管角RESET決定START_OFF決定CPU切換到運(yùn)行時(shí)電機(jī)的狀態(tài)；1為電機(jī)停止，0為保持上一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS7312、控制技術(shù)塊13（4）MOT_SPED:FB68實(shí)現(xiàn)功能：用于控制單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有快速和慢速運(yùn)行之分的電機(jī)基本解釋見(jiàn)MOT_REVSP1_ON，SP2_ON，MOT_OFF決定電機(jī)快速運(yùn)行、慢速運(yùn)行和停止；三個(gè)只能一個(gè)有效。2、控制技術(shù)塊14（5）MOTOR:FB66實(shí)現(xiàn)功能：用于控制電機(jī)，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)可選擇監(jiān)視模式切換：從OS站對(duì)管角AUT_ON_OP進(jìn)行修改，可以切換運(yùn)行模式，1為自動(dòng)，0為手動(dòng)；可以由QMAN_AUT驗(yàn)證LOCK和LOCK_ON決定電機(jī)立即運(yùn)行或停止，優(yōu)先級(jí)最高，其中LOCK讓電機(jī)立即停止，在LOCK為0時(shí)，LOCK_ON讓電機(jī)立即運(yùn)行FB_ON為電機(jī)反饋狀態(tài)2、控制技術(shù)塊15（6）VALVE:FB73實(shí)現(xiàn)功能：用于控制閥的啟停模式切換：從OS站對(duì)管角AUT_ON_OP進(jìn)行修改，可以切換運(yùn)行模式，1為自動(dòng)，0為手動(dòng)；可以由QMAN_AUT驗(yàn)證VL_OPEN和VL_CLOSE在V_LOCK為0的情況下決定閥的開(kāi)或關(guān)，同時(shí)VL_CLOSE鎖定VL_OPEN，即二者都為1時(shí)閥關(guān)閉；V_LOCK為1時(shí)閥立即關(guān)閉2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS7342、控制技術(shù)塊16VALVE:FB73FB_CLOSE和FB_OPEN對(duì)應(yīng)閥的開(kāi)關(guān)反饋信號(hào)，對(duì)于單反饋或沒(méi)有反饋的閥可以只連接一個(gè)管角或不連2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS7352、控制技術(shù)塊17（7）INTERLOCK:FB75

實(shí)現(xiàn)功能：開(kāi)關(guān)量的邏輯運(yùn)算輸入信號(hào)最多為10個(gè)，分成兩組I1_1..5,I2_1..5當(dāng)NEG1_1..5和NEG2_1..5中任意某一個(gè)為1時(shí)，相應(yīng)的輸入信號(hào)取反再進(jìn)行邏輯運(yùn)算當(dāng)NEGRES_1或NEGRES_2為1時(shí)，表示對(duì)第一組或第二組信號(hào)的結(jié)果取反再進(jìn)行邏輯運(yùn)算AND_OR1..3，為1時(shí)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算，為0時(shí)進(jìn)行邏輯或運(yùn)算；AND_OR1..2表示對(duì)第一組或第二組進(jìn)行邏輯運(yùn)算性質(zhì)，AND_OR3表示對(duì)兩組信號(hào)邏輯運(yùn)算結(jié)果再運(yùn)算的性質(zhì)2、控制技術(shù)塊18INTERLOCK:FB75Q1、Q2分別表示第一組、第二組信號(hào)的邏輯運(yùn)算結(jié)果；Q3表示總邏輯運(yùn)算結(jié)果3、轉(zhuǎn)換技術(shù)塊R_TO_DW:FC282實(shí)現(xiàn)功能：浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為雙字浮點(diǎn)數(shù)應(yīng)該在0.0和4294967000.0之間當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)超上限或低下限時(shí)，ENO=0，并且相應(yīng)輸出為上限值4294967000或下限值04、數(shù)學(xué)運(yùn)算技術(shù)塊1（1）ADD4_P:FC256

實(shí)現(xiàn)功能：4個(gè)浮點(diǎn)數(shù)求和

V=U1+U2+U3+U4

Un（n<=4)缺省為0（2）ADD8_P:FC257實(shí)現(xiàn)功能：8個(gè)浮點(diǎn)數(shù)求和

V=U1+U2+…+Un（n<=8）Un（n<=8)缺省為04、數(shù)學(xué)運(yùn)算技術(shù)塊2（3）MUL4_P:FC262

實(shí)現(xiàn)功能：4個(gè)浮點(diǎn)數(shù)求積

V=U1*U2*U3*U4Un（n<=4)缺省為1（4）MUL8_P:FC263實(shí)現(xiàn)功能：8個(gè)浮點(diǎn)數(shù)求積

V=U1*U2*…*Un（n<=8）Un（n<=8)缺省為14、數(shù)學(xué)運(yùn)算技術(shù)塊3（5）AVER_P:FB34

實(shí)現(xiàn)功能：計(jì)算某一個(gè)參數(shù)在一定時(shí)間內(nèi)的平均值

RUN由0變?yōu)?的一次跳變時(shí)，該塊開(kāi)始執(zhí)行；RUN為0時(shí)，該塊停止執(zhí)行。V=（N*Valt+U）/（N+1）

其中Valt為上一次的V值。4、數(shù)學(xué)運(yùn)算技術(shù)塊4（6）COUNT_P:FB36

實(shí)現(xiàn)功能：捕捉某一開(kāi)關(guān)量信號(hào)的上升沿，進(jìn)行計(jì)數(shù)。MODE為0時(shí)，正向計(jì)數(shù)；MODE為1時(shí)，負(fù)向計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)結(jié)果V達(dá)到上限V_HL或下限V_LL時(shí)，停止計(jì)數(shù)，分別給出QVHL、QVLL高電平RESET=1，MODE=0則V=V_LL，QVLL=1，QVHL=0MODE=0則V=V_HL，QVLL=0，QVHL=15、操作技術(shù)塊1（1）OP_A：FB45實(shí)現(xiàn)功能：簡(jiǎn)單操作控制一個(gè)模擬量輸出U由操作員從OS站給出當(dāng)LINK_ON=1時(shí)，內(nèi)部值LINK_U傳送給V；當(dāng)LINK_ON=0時(shí)，U傳送給V當(dāng)LINK_ON=1時(shí)，BTRACK=1，U跟蹤LINK_U，從而保證LINK_ON切換為0時(shí)，輸出V不至于產(chǎn)生突然的跳變；BTRACK=0，則LINK_ON切換為0時(shí)，輸出V保持最近的U值5、操作技術(shù)塊2（2）OP_A_LIM：FB46實(shí)現(xiàn)功能：操作控制一個(gè)模擬量輸出基本解釋同OP_A當(dāng)OP_EN=1時(shí)，U可以從OS站給出，否則U鎖定當(dāng)LINK_U或U在上限U_HL、U_LL之間可以直接傳送給V；當(dāng)超出上下限時(shí)，則給出為上下限值5、操作技術(shù)塊3（2）OP_D：FB48實(shí)現(xiàn)功能：操作控制一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出I0由OS站給出，但OP_EN0和OP_EN1可以限制輸入值，之間關(guān)系為：5、操作技術(shù)塊4OP_D：FB48當(dāng)LINK_ON=1時(shí)，內(nèi)部值LINK_I傳送給Q0；當(dāng)LINK_ON=0時(shí)，I0傳送給Q0當(dāng)LINK_ON=1時(shí)，BTRACK=1，I0跟蹤LINK_I，從而保證LINK_ON切換為0時(shí)，輸出Q0不至于產(chǎn)生突然的跳變；BTRACK=0，則LINK_ON切換為0時(shí)，輸出V保持最近的I0值5、操作技術(shù)塊5（2）OP_TRIG：FB50實(shí)現(xiàn)功能：操作控制一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出一個(gè)脈沖I0由OS站給出在OP_EN=1時(shí)，當(dāng)I0為1時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)Q0為1，緊接著I0和Q0自動(dòng)復(fù)位。6、信息技術(shù)塊1MESSAGE：FB43實(shí)現(xiàn)功能：檢測(cè)信號(hào)變化產(chǎn)生組態(tài)好的信息EN決定該塊是否可以運(yùn)行，1位運(yùn)行，否則反之I_1..8為監(jiān)視的8個(gè)開(kāi)關(guān)量AUX_PR01..10用于更加詳細(xì)解釋信息用于在OS站上顯示的信息可以預(yù)先根據(jù)需要更改，輸入的信息最多為24個(gè)字符。6、信息技術(shù)塊2具體修改信息方法：1、鼠標(biāo)選擇塊屬性2、鼠標(biāo)點(diǎn)擊信息按鈕3、修改其中的文本6、信息技術(shù)塊3三、編程實(shí)例1任務(wù)：液體原料儲(chǔ)存在兩個(gè)原料罐中，控制泵將原料送到兩個(gè)反應(yīng)釜中。管道及儀表流程圖：三、編程實(shí)例2儀表流程圖說(shuō)明：LI111（液位指示）：原料罐中當(dāng)前液位測(cè)量NK111和NK112（用戶(hù)指定的閥門(mén)標(biāo)識(shí)符）：節(jié)流閥，在注入原料時(shí)必須打開(kāi)NP111（用戶(hù)指定的馬達(dá)標(biāo)識(shí)符）：泵，將原料送入反應(yīng)釜NK113和NK114（用戶(hù)指定的閥門(mén)標(biāo)識(shí)符）：閥門(mén)，打開(kāi)時(shí)（某一時(shí)間只能開(kāi)啟一個(gè)）泵將原料送到反映釜1或反映釜2FC111（流量控制）：執(zhí)行器，控制原料數(shù)量三、編程實(shí)例3在符號(hào)表中創(chuàng)建符號(hào)在相應(yīng)的層級(jí)下插入以下CFC塊

CFC_STEP:分配設(shè)定值CFC_FC111:控制劑量和速度CFC_LI111:控制和模擬液位CFC_NP111:電機(jī)控制CFC_NK111到114：閥門(mén)控制三、編程實(shí)例4打開(kāi)CFC_STEP，添加兩個(gè)OP_A_LIM和一個(gè)OP_DOP_A_LIM(1):設(shè)定劑量OP_A_LIM(2):設(shè)定劑量速度OP_D:定義用泵將原料送到哪個(gè)反應(yīng)釜中OP_A_LIM(1):更改其中U為50.0OP_A_LIM(2):更改其中U為1000.0U_HL為10000.0OP_D：I0為off三、編程實(shí)例5三、編程實(shí)例6打開(kāi)CFC_FC111，添加以下塊CH_AI：模擬量輸入值的信號(hào)處理INT_P:劑量的模擬DOSE:原料的劑量投配MUL_R：將輸入數(shù)值相乘，并將乘積在輸出端輸出CTRL_PID：注入液位的監(jiān)控和過(guò)程模式下液位的顯示

CH_AO：模擬量輸出值的信號(hào)處理三、編程實(shí)例7功能塊I/O含義值CH_AISIM_ON模擬被激活1

MODE測(cè)量范圍4～20MA16#0203

VHRANGE測(cè)量范圍上限100

SUBS_ON替代值的使能1INT_PV_HL上限總量10000升10000DOSESP_HLM劑量設(shè)定值的上限10000

MO_PVHR劑量設(shè)定值的上限10000

SPEXON_L內(nèi)部/外部切換功能激活1

SPEXT_ON內(nèi)部/外部切換默認(rèn)值1MUL_RIN2流速值適配參數(shù)1CTRL_PIDLIOP_MAN_SEL自動(dòng)/手動(dòng)功能激活1

LIOP_INT_SEL內(nèi)部/外部切換功能激活1

SPEXON_L控制器切換為外部設(shè)定值1

GAIN設(shè)定控制器增益為“0.5"0.5CH_AO省略

三、編程實(shí)例8三、編程實(shí)例9打開(kāi)CFC_LI111，添加以下塊CH_AI：用于讀取輸入模塊的過(guò)程值，并使它在CFC中能讀到以作進(jìn)一步處理INT_P:模擬原料罐中液位MEAS_MON:注入液位的監(jiān)控和過(guò)程模式下液位的顯示

三、編程實(shí)例10塊I/O含義值CH_AIMODE測(cè)量范圍4～20mA16#0203

VHRANGE測(cè)量范圍上限100

SIM_ON模擬值激活1

SIM_V原料罐液位78％78

SUBS_ON替代值使能1

SUBS_VSIM_V替代值78INT_PU原料罐的液位模擬-0.4MEAS_MONU_WH警告上限＝90m390

U_WL警告下限＝7m37

U_AH報(bào)警上限＝98m398

U_AL報(bào)警下限＝5m35

MO_PVHR容器中的過(guò)程值上限＝100m3100三、編程實(shí)例11三、編程實(shí)例12打開(kāi)CFC_NP111，添加以下塊CH_DI：開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)處理MOTOR:控制電機(jī)運(yùn)行

功能塊I/O含義值CH_DISIM_ON開(kāi)關(guān)量模擬激活1

SUBS_ON替代值的使能1MOTORMONITOR取消監(jiān)控功能