SIMATIC-PCS7--CFC編程.ppt

1、2020/8/1,SIMATIC PCS7 標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn),CFC編程,Sciample Training - SIMATIC PCS7,2,2020/8/1,內(nèi) 容,CFC簡介 CFC編程環(huán)境 CFC編程步驟 CFC技術(shù)塊 CFC編程實(shí)例,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,3,CFC 簡介,CFC是連續(xù)控制圖，為英文單詞Continuous Function Chart的縮寫。 CFC是基于圖形用戶界面的編輯器，它通過給預(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)。,2020/8/1,Sciample Training - SIM

2、ATIC PCS7,4,CFC的編程環(huán)境（1）,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,5,CFC的編程環(huán)境（2）,打開CFC塊，缺省只有一個(gè)級，可以通過添加達(dá)到26個(gè)級，分別以英文字母A-Z表示，在每個(gè)級中又分6頁 右邊為庫，包括西門子自身提供的和用戶預(yù)先編寫好的塊，對于熟悉塊名稱的用戶可以在右下角直接輸入塊名搜索到你需要使用的塊,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,6,CFC的編程環(huán)境（3）,快捷鍵部分： 通過該上下選擇，可以切換當(dāng)前瀏覽的頁面 切換到所有頁面總覽模式 切換到具體某一頁面瀏覽模式,2

3、020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,7,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),2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,8,CFC的編程環(huán)境（5）,快捷鍵部分： 編譯 下載 測試模式 CFC塊交叉索引,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,9,CFC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）打開一個(gè)新的

4、CFC塊，從庫的 Charts目錄中選擇預(yù)先編好的CFC塊，拖到程序中即可,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,10,CFC的編程環(huán)境（7）,CFC編程步驟： 組態(tài) 編譯 下載 測試 （1）組態(tài)：從主數(shù)據(jù)庫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。,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,11,CFC的編程環(huán)境（8）,（2）編譯：,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,12,CFC的編程環(huán)境（9）,Generate modu

5、le drivers,生成模塊驅(qū)動 Update sampling time,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 Delete empty run-time groups，刪除存在于S7程序中的空運(yùn)行時(shí)間功能塊組,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,13,CFC的編程環(huán)境（10）,（3）下載，把用戶組態(tài)的工程下載到相應(yīng)的PLC中 （4）測試 選擇菜單命令DebugTest Mode,激活測試模式 選擇菜單命令DebugWatch On，所有在塊屬性中以測試模式激活的

6、塊I/O以黃色背景顯示,Sciample Training - SIMATIC PCS7,14,2020/8/1,CFC技術(shù)塊,驅(qū)動技術(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,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,15,1、驅(qū)動技術(shù)塊1,（1）CH_AI：FC275 實(shí)現(xiàn)功能：模擬量輸入信號處理 MODE：CFC塊編譯時(shí)選擇“產(chǎn)生模塊驅(qū)動”，系統(tǒng)自動連接到MOD塊 VALUE：模擬量輸入信號 VHRANGE、VLRANGE：定義模擬量輸入信號的碼值線性轉(zhuǎn)換后的量程 SIM_ON為真值時(shí)，輸出由仿真值SIM_V給出 SUB

7、S_ON為真值時(shí)，輸出由替換值SUBS_V給出,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,16,1、驅(qū)動技術(shù)塊2,V：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 無效值,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,17,1、驅(qū)動技術(shù)塊3,（2）CH_AO：FC276 實(shí)現(xiàn)功能：模擬量輸出信號處理 MODE：CFC塊編譯時(shí)選擇“產(chǎn)生模塊驅(qū)動”，系統(tǒng)自動連接到MOD塊 SIM_ON為真值時(shí)，輸出VALUE由仿真

8、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,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,18,1、驅(qū)動技術(shù)塊4,（3）CH_DI：FC277 CH_DO：FC278 實(shí)現(xiàn)功能：開關(guān)量輸入輸出信號處理 MODE：CFC塊編譯時(shí)選擇“產(chǎn)生模塊驅(qū)動”，系統(tǒng)自動連接到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,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC

9、 PCS7,19,2、控制技術(shù)塊1,（1）常規(guī)PID控制塊 CTRL_PID：FB61 適用場合: 固定設(shè)定值控制 串級控制 比例控制 比值控制,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,20,2、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、自動、跟蹤 判斷過程值狀態(tài)并且生成相應(yīng)信息 抑制擾動 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,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,21,2、控制技術(shù)塊3,控制塊工作原理：,2020/8/1,Sciample Trainin

10、g - SIMATIC PCS7,22,2、控制技術(shù)塊4,CTRL_PID技術(shù)塊圖解1,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,23,2、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,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,24,2、控制技術(shù)塊6,CTRL_PID技術(shù)塊圖解2,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,25,2、控制技術(shù)塊7,CTRL_PID技術(shù)塊圖

11、解3,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,26,2、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，0為手動） 在手動模式下，輸出由MAN_OP決定（要求允許手動輸入MAN_OP_EN為1，且MAN_OP在上下限MAN_HLM、 MAN_LLM之間） 在自動模式下，輸出通過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）,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,27,2、控制技術(shù)塊9,調(diào)節(jié)方向由比例系數(shù)正負(fù)值決

12、定 在跟蹤模式下，LMN和LMN_TRK相連，以避免手自動切換產(chǎn)生異常波動，不利于生產(chǎn)工況。 串級系統(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)回路在斷開和建立串級之間的切換產(chǎn)生波動，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之間的無擾動切換，由管角SP_TRK_ON決定,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,28,2、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

13、的上下限值；QH_ALM、QL_ALM、QH_WRN、QL_WRN分別對應(yīng)上下限報(bào)警或警告的給出,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,29,2、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站對管角AUT_ON_OP進(jìn)行修改，可以切換運(yùn)行模式，1為自動，0為手動；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

14、也應(yīng)實(shí)現(xiàn)互鎖,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,30,2、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),2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,31,2、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MOT_RE

15、V SP1_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。,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,32,2、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站對管角AUT_ON_OP進(jìn)行修改，可以切換運(yùn)行模式，1為自動，0為手動；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),2020/8/1,Sciam

16、ple Training - SIMATIC PCS7,33,2、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站對管角AUT_ON_OP進(jìn)行修改，可以切換運(yùn)行模式，1為自動，0為手動；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,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,34,2、控制技術(shù)塊16,VALVE :FB73 FB_CLOSE和FB_OPEN對應(yīng)閥的

17、開關(guān)反饋信號，對于單反饋或沒有反饋的閥可以只連接一個(gè)管角或不連,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,35,2、控制技術(shù)塊17,（7）INTERLOCK :FB75 實(shí)現(xiàn)功能：開關(guān)量的邏輯運(yùn)算 輸入信號最多為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)，表示對第一組或第二組信號的結(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表示對第一組或第二組進(jìn)行邏輯運(yùn)

18、算性質(zhì)，AND_OR3表示對兩組信號邏輯運(yùn)算結(jié)果再運(yùn)算的性質(zhì),2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,36,2、控制技術(shù)塊18,INTERLOCK :FB75 Q1、Q2分別表示第一組、第二組信號的邏輯運(yùn)算結(jié)果；Q3表示總邏輯運(yùn)算結(jié)果,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,37,3、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0,2020/8/1

19、,Sciample Training - SIMATIC PCS7,38,4、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0,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,39,4、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*U4 Un（n=4)缺省為1 （4）MUL8_P :FC263 實(shí)現(xiàn)功能：8個(gè)浮點(diǎn)

20、數(shù)求積 V=U1*U2*Un（n=8） Un（n=8)缺省為1,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,40,4、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。,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,41,4、數(shù)學(xué)運(yùn)算技術(shù)塊4,（6）COUNT_P :FB36 實(shí)現(xiàn)功能：捕捉某一開關(guān)量信號的上升沿，進(jìn)行計(jì) 數(shù)。 MOD

21、E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=0 MODE=0則V=V_HL，QVLL=0，QVHL=1,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,42,5、操作技術(shù)塊1,（1）OP_A：FB45 實(shí)現(xiàn)功能：簡單操作控制一個(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L

22、INK_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,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,43,5、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,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,44,5、操作技術(shù)塊3,（

23、2）OP_D：FB48 實(shí)現(xiàn)功能：操作控制一個(gè)開關(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：,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,45,5、操作技術(shù)塊4,OP_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,2020/8/1,Sciample Tr

24、aining - SIMATIC PCS7,46,5、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自動復(fù)位。,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,47,6、信息技術(shù)塊1,MESSAGE：FB43 實(shí)現(xiàn)功能：檢測信號變化產(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

25、24個(gè)字符。,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,48,6、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,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,49,6、信息技術(shù)塊3,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,50,三、編程實(shí)例1,任務(wù)：液體原料儲存在兩個(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：,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,51,三、

26、編程實(shí)例2,儀表流程圖說明： LI111（液位指示）：原料罐中當(dāng)前液位測量 NK111和NK112（用戶指定的閥門標(biāo)識符）：節(jié)流閥，在注入原料時(shí)必須打開 NP111（用戶指定的馬達(dá)標(biāo)識符）：泵，將原料送入反應(yīng)釜 NK113和NK114（用戶指定的閥門標(biāo)識符）：閥門，打開時(shí)（某一時(shí)間只能開啟一個(gè)）泵將原料送到反映釜1或反映釜2 FC111（流量控制）：執(zhí)行器，控制原料數(shù)量,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,52,三、編程實(shí)例3,在符號表中創(chuàng)建符號 在相應(yīng)的層級下插入以下CFC塊 CFC_STEP:分配設(shè)定值 CFC_FC111:控制劑量和速度 C

27、FC_LI111:控制和模擬液位 CFC_NP111:電機(jī)控制 CFC_NK111到114：閥門控制,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,53,三、編程實(shí)例4,打開CFC_STEP，添加兩個(gè)OP_A_LIM和一個(gè)OP_D OP_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50.0 OP_A_LIM(2):更改其中U為1000.0 U_HL為10000.0 OP_D：I0為off,2020/8/1,Sciample Training - SIMATIC PCS7,54,三、編程實(shí)例5,2020/8/1,