S7 1200 as PLC Család

SZCHENYI ISTVN EGYETEM

Automatizlsi Tanszk

Siemens S7 1200-as PLC csald

Oktatsi segdlet

Ksztette: Dr. Hodossy Lszl

Gyr, 2011. augusztus

Szchenyi Istvn Egyetem Siemens S7 1200-as PLC csald Oktatsi segdlet Automatizlsi Tanszk

2

Tartalomjegyzk

1. Elsz ................................................................................................................................. 6

2. A Totally Integrated Automation PORTAL program alapfunkcii ................................... 7

2.1. A TIA PORTAL programmal elvgezhet feladatok: ................................................. 7

3. A SIMATIC STEP 7 Basic V10.5 incl. SP2 szoftver teleptse ........................................ 7

3.1. Hardverszksglet ........................................................................................................ 7

3.2. Tmogatott opercis rendszerek ................................................................................. 8

3.3. Licenc ........................................................................................................................... 8

3.4. Telepts ....................................................................................................................... 8

4. A TIA PORTAL program indtsa ..................................................................................... 9

4.1. Kiindulsi Portal View kperny: .......................................................................... 10

4.1.1 Klnbz alapfeladat tpusok ......................................................................... 11

4.1.2 Tevkenysgek a kivlasztott feladattpuson bell........................................... 11

4.1.3 Lista a kivlasztott tevkenysghez .................................................................. 11

4.1.4 Vlts tervezsi Project view kpernyre ..................................................... 11

4.1.5 Az aktulisan nyitott terv project megnevezse ............................................ 11

4.2. Tervezsi kperny .................................................................................................... 11

4.2.1 Cmsor .............................................................................................................. 12

4.2.2 Mensor ............................................................................................................ 12

4.2.3 Funkcimez..................................................................................................... 13

4.2.4 Vlts kiindulsi kpernyre ............................................................................ 13

4.2.5 Rszfeladatok felsorolsa ................................................................................. 13

4.2.6 Sttuszsor .......................................................................................................... 13

4.3. Tervfelptsi mez .................................................................................................... 13

4.3.1 A tervfelptsi mez funkcii.......................................................................... 13

4.3.2 A tervfelptsi mez szerkezete ...................................................................... 13

4.3.2.1 Cmsor ................................................................................................. 14

4.3.2.2 Funkcik .............................................................................................. 14

4.3.2.3 Terv ...................................................................................................... 15

4.3.2.4 Egysgek .............................................................................................. 15

4.3.2.5 Kzs adatok ....................................................................................... 15

4.3.2.6 Nyelvek s forrsok ............................................................................. 15


3

4.3.2.7 Hlzat elrse .................................................................................... 15

4.3.2.8 SIMATIC krtyaolvas ........................................................................ 15

4.4. Munkaterlet .............................................................................................................. 16

4.4.1 A munkaterlet funkcii ................................................................................... 16

4.4.2 A munkaterlet szerkezeti felptse ................................................................ 16

4.5. Felgyeleti ablak ........................................................................................................ 17

4.5.1 A felgyeleti ablak funkcija............................................................................ 17

4.5.2 A felgyeleti ablak szerkezete .......................................................................... 17

4.5.2.1 Tulajdonsgok ..................................................................................... 18

4.5.2.2 Informcik ......................................................................................... 18

4.5.2.3 Diagnzis ............................................................................................. 18

4.5.2.4 Almenpontok ...................................................................................... 18

5. Az S7-1200 PLC csald ................................................................................................... 18

5.1. A kzponti egysg ...................................................................................................... 18

5.2. Bvtsi lehetsgek................................................................................................... 20

5.2.1 Jelfeldolgoz krtyk ........................................................................................ 21

5.2.2 Jelfeldolgoz egysgek ..................................................................................... 21

5.2.3 Kommunikcis egysg .......................................................................................... 22

5.2.4 Kpernypanelek .............................................................................................. 22

5.2.4.1 KTP 400 Basic PN ............................................................................... 23

5.2.4.2 KTP 600 Basic PN ............................................................................... 23

5.2.4.3 KTP 1000 Basic PN ............................................................................. 23

5.2.4.4 TP 1500 Basic PN ............................................................................... 23

6. A fejlesztsi folyamat lpsei ........................................................................................... 24

6.1. j terv ltrehozsa...................................................................................................... 24

6.2. A PLC tpus kivlasztsa ........................................................................................... 24

6.3. Az eszkz felptse ................................................................................................... 25

6.4. A perifrik belltsa ................................................................................................ 26

6.4.1 Perifrik: ......................................................................................................... 26

6.4.2 A kzponti egysg egyb belltsai: ............................................................... 27

6.4.3 PROFINET hlzat belltsai ......................................................................... 27

6.4.4 Digitlis be- kimenetek belltsai.................................................................... 27


4

6.4.5 Analg bemenetek belltsai ........................................................................... 28

6.4.6 Nagysebessg szmllk belltsai ............................................................... 28

6.4.7 Impulzusgenertorok belltsai ....................................................................... 28

6.4.8 Viselkeds indulsnl: ...................................................................................... 29

6.4.9 Idztett funkcik: ............................................................................................. 29

6.4.10 Adatvdelem: .................................................................................................... 29

6.4.11 Rendszer- s ramemria belltsok ............................................................... 29

6.4.12 Ciklusid-belltsok: ....................................................................................... 29

6.4.13 Kommunikcikorltozs: ................................................................................ 30

6.5. A PLC programszervezs lehetsgei, a strukturlt programozs kellkei ............... 30

6.5.1 Szervezsi blokkok: .......................................................................................... 31

6.5.1.1 Programblokk ...................................................................................... 31

6.5.1.2 Indtblokk ........................................................................................... 32

6.5.1.3 Ksleltetett megszaktsblokk .............................................................. 32

6.5.1.4 Ciklikusan vgrehajtd megszaktsblokk ......................................... 32

6.5.1.5 Hardver megszaktsblokk .................................................................. 32

6.5.1.6 Idtllpsi megszaktsblokk ............................................................. 33

6.5.1.7 Diagnosztikai hiba megszaktsblokk .................................................. 33

6.5.2 Funkciblokk .................................................................................................... 33

6.5.3 Funkci ............................................................................................................. 33

6.5.4 Adatblokk ......................................................................................................... 34

6.6. Adattpusok ................................................................................................................ 34

6.6.1 Tmbk ............................................................................................................. 36

7. Az S7 1214C PLC programozsa ..................................................................................... 36

7.1. A PLC csatlakoztatsa a PC-hez ................................................................................ 37

7.2. A program szerkesztse.............................................................................................. 38

7.3. Eszkz konfigurci ltrehozsa ................................................................................ 41

7.3.1. A CPU s a modulok mkdsnek belltsa ................................................. 45

7.3.2. A CPU IP cmnek belltsa ........................................................................... 47

7.4. A felhasznli program tervezse .............................................................................. 48

7.4.1. A felhasznli program szervezse OB-k hasznlatval .................................. 51

7.4.2. A modulris feladatok programozsa FB-k s FC-k felhasznlsval ............. 52


5

7.4.3. Adatblokkok ltrehozsa a program-adatok trolsra..................................... 54

7.4.4. Projekt s globlis knyvtrak .......................................................................... 54

7.5. Kszlkek kztti kommunikci ............................................................................ 55

8. Irodalomjegyzk ............................................................................................................... 57


6

1. Elsz

A korszer fejlesztsi/fejldsi irnyokat kvetve a 2010-es vben a Siemens cg az S7 PLC

sorozat egy j fejleszts tagjval, az S7 1200 PLC csalddal jelent meg a piacon. Az

eszkzhz a Siemens ltrehozott egy j fejleszti krnyezetet, a Totally Integrated

Automation PORTAL V10.5 (TIA PORTAL) programot. A PC-n futtathat alkalmazs

tartalmazza a fejlesztshez szksges informcikat az S7 1200 PLC csald minden tagjrl, a

kzponti egysgek lehetsges bvtseirl valamint a mkdsi folyamatok megjelentsre s

felhasznli beavatkozsra lehetsget nyjt kpernypanelekrl. Az j fejlesztsi

irnyzatoknak megfelelen a program lehetsget nyjt a klnbz eszkzk

programozsra, a velk kiptett hlzatok paramterezsre, a felhasznli fellet

kialaktsra, az elkszlt program diagnosztizlsra s letltsre.

Jelen oktatsi segdlet ezen j fejleszts PLC csald legfontosabb hardver s szoftver

jellemzit, illetve a TIA PORTAL fejlesztkrnyezet bemutatst tartalmazza a gyrt cg

lersait is felhasznlva.


7

2. A Totally Integrated Automation PORTAL program

alapfunkcii

Az S7-1200 programozhat logikai vezrl csaldot a kompakt felpts, vltozatos

kialakts s sokrt utastskszlet jellemzi. A kzponti egysg tartalmazza a

mikroprocesszort, a beptett tpegysget, bemeneteket s kimeneteket. A program betltse

utn a kzponti egysg folyamatosan ellenrzi a bemeneteket s vltoztatja a kimeneteket a

felhasznli program utastsai szerint, amelyek kztt lehetnek logikai utastsok, szmllsi

s idztsi feladatok, komplex matematikai mveletek s kommunikci ms intelligens

eszkzkkel.

A Total Integrated Automation PORTAL (TIA PORTAL) jdonsga, hogy egy

szoftveralkalmazsba gyjti a SIMATIC Totally Integrated Automation termkeit, gy

nvelve a felhasznl termelkpessgt s hatkonysgt.

2.1. A TIA PORTAL programmal elvgezhet feladatok:

Terv Projekt kszts

Eszkzfelpts

Berendezsek hlzatba kapcsolsa

PLC programozs

A megjelens kialaktsa

A felpts adatainak betltse

Hlzati s diagnosztikai funkcik hasznlata

3. A SIMATIC STEP 7 Basic V10.5 incl. SP2 szoftver

teleptse

3.1. Hardverszksglet

Processzor tpus: Pentium 4 1,7GHz vagy hasonl

RAM: 1 GB Windows XP

2 GB Windows Vista

Szabad merevlemez


8

Trolkapacits: 2GB

Grafikus krtya: 32 MB RAM

32-bit sznmlysg

Kpernyfelbonts: 1024 x 768

Hlzat: 10 Mbit/s Ethernet vagy gyorsabb

Optikai meghajt: DVD-ROM

3.2. Tmogatott opercis rendszerek

Windows XP (Home SP3, Professional SP3)

Windows Vista (Home, Premium SP1,

Business SP1, Ultimate SP1)

3.3. Licenc

A termk licenc adatait a szoftvert hordoz mdium tartalmazza s azokat az

Automation License Manager (ALM) telepti s kezeli a mkds folyamn. A termk

eltvoltsakor a licenc adatok trldnek, de az ALM a rendszer rsze marad.

3.4. Telepts

Zrjunk be minden mkd alkalmazst!

A szoftver teleptse automatikusan elkezddik a hordoz DVD meghajtba helyezse

utn. Ellenkez esetben manulisan kell elindtani a DVD-n lev Start.exe file-t.

Megjelenik a teleptablak s elkezddik a telepts konfigurlsa. Ez hossz ideig,

tbb tz percig is eltarthat.

A kinyl prbeszdablakban kivlasztjuk a telept nyelvt, majd kattintsunk a

KVETKEZ azaz Next gombra!

A kvetkez prbeszdablakban kivlasztjuk a termk felhasznli felletnek

nyelvt. Itt tekinthetjk meg a termkinformcikat az IGEN Yes, I would like to

read the Product Information gombra kattintva. A megjelen szveg elolvassa utn

zrjuk be az ablakot s kattintsunk a KVETKEZ Next gombra!


9

A megjelen prbeszdablakban kivlaszthatjuk a mappt, ahov telepteni szeretnnk

a programot. Az elrsi t ne legyen hosszabb 89 karakternl! Kattintsunk a

KVETKEZ Next gombra!

A kvetkez kpernyn ellenrizhetjk a teleptsi belltsokat. Ha vltoztatni

szeretnnk, kattintsunk a VISSZA Back gombra, amg el nem rjk a kvnt

prbeszdablakot!

Olvassuk el a licenc feltteleket, majd kattintsunk a TELEPTS Install gombra!

A telepts megkezddik.

Sikeres telepts esetn zenetet kapunk errl, ellenkez esetben egy hibazenet

tjkoztat a hiba tpusrl.

A telepts befejezseknt kattintsunk a BEFEJEZS Finish gombra, vagy ha

szksges, az JRAINDTS Restart gombra!

A TIA PORTAL, a kivlasztott termkek s licencek valamint az Automation Licence

Manager teleptve lett a komputernkn.

4. A TIA PORTAL program indtsa

A Windows-ban vlassza ki Start > Programok > Siemens Automation > Totally

Integrated Portal V10. menpontot vagy ikont!

A felhasznli interfsz ktfle nzettel jelentkezhet be:

Kiindulsi kperny Portal view

Tervezsi nzet Project view

A TERVEZSI NZET > LEHETSGEK > BELLTSOK Project

view>Option>Setting menpont alatt bellthat, hogy melyik nzettel jelentkezzen

be a program.

Ugyanitt llthatk be a kvetkez lehetsgek:

Induls az utoljra szerkesztett tervezettel

A mentett tervezetek listjnak hossza

Az utoljra hasznlt ablakbelltsok mentse


10

A listk nzetei:

o Rszletes

o Lista

o Ikonok

A trolsi helyek

4.1. Kiindulsi Portal View kperny:

A kiindulsi kperny feladat-orientlt felptsvel s a lehetsgek tlthat

bemutatsval segti a gyors munkakezdst.

A kvetkez bra plda a kiindulsi kperny alkotelmeire.

4.1. bra Kiindulsi kperny

1. Klnbz alapfeladat tpusok

2. Tevkenysgek a kivlasztott feladattpuson bell

3. Lista a kivlasztott tevkenysghez

4. Vlts tervezsi kpernyre

5. Az aktulisan nyitott tervezet megnevezse


11

4.1.1 Klnbz alapfeladat tpusok

Ebben a mezben a vlaszthat alapfeladatokat soroltk fel.

4.1.2 Tevkenysgek a kivlasztott feladattpuson bell

Ebben a mezben a kivlasztott alapfeladathoz tartoz funkcikat rhetjk el, valamint

itt kapcsolhatjuk be a tartalomrzkeny segtsgablakot is.

4.1.3 Lista a kivlasztott tevkenysghez

Az sszes alapfeladatnl elrhet. A mez tartalma a kivlasztott feladattl fgg.

4.1.4 Vlts tervezsi Project view kpernyre

A gomb megnyomsakor a tervezsi kperny lesz lthat.

4.1.5 Az aktulisan nyitott terv project megnevezse

A mezben az ppen nyitott terv elrsi tjt s nevt lthatjuk.

4.2. Tervezsi kperny

A kpernyn rendezetten lthat a kivlasztott projekt minden alkoteleme.

A kvetkez bra plda a tervezsi kperny alkotelmeire.


12

4.2. bra Tervezsi kperny

1. Cmsor

2. Mensor

3. Funkcimez

4. Tervfelptsi mez

5. Munkaterlet

6. Egyb lehetsgek

7. Rszletek

8. Felgyeletablak

9. Vlts kiindulsi kpernyre

10. Rszfeladatok felsorolsa

11. Sttusz sor

4.2.1 Cmsor

A projekt megnevezse lthat ebben a mezben.

4.2.2 Mensor

A munkhoz szksges parancsokat tartalmazza


13

4.2.3 Funkcimez

A gyakran hasznlt parancsok gombjait tartalmazza. Innen gyorsabban elrhetek a

parancsok.

4.2.4 Vlts kiindulsi kpernyre

A gomb megnyomsakor a kiindulsi kperny lesz lthat.

4.2.5 Rszfeladatok felsorolsa

Ebben a mezben megjelennek a nyitott rszfeladatok megnevezsei. A nevekre

kattintva gyorsan vlthatunk a rszfeladatok kzt.

4.2.6 Sttuszsor

Az utoljra kpzdtt figyelmeztets lthat ebben a sorban.

4.3. Tervfelptsi mez

4.3.1 A tervfelptsi mez funkcii

A tervfelptsi mez hasznlatval el tudunk rni minden sszetevt s adatot. A

kvetkez funkcik hasznlhatk a tervfelptsi mezben.

j sszetev hozzadsa

Meglev sszetevk megnyitsa

sszetevk tulajdonsgainak ellenrzse s mdostsa

4.3.2 A tervfelptsi mez szerkezete

A kvetkez bra egy plda a tervfelptsi mez szerkezetre:


14

4.3.bra Tervfelptsi mez

1. Nv

2. Funkcik

3. Terv

4. Egysgek

5. Kzs adatok

6. Nyelvek s forrsok

7. Hlzat elrse

8. SIMATIC krtyaolvas

4.3.2.1 Cmsor

A cmsor tartalmaz egy gombot, amellyel ssze lehet csukni, illetve ki lehet nyitni a

tervfelptsi mez ablakt, gy nagyobb helyet biztostva a munkaterletnek.

4.3.2.2 Funkcik

A kvetkez funkcik rhetk el a funkcimezben:


15

j felhasznli mappa ksztse pldul a programblokkok

csoportostsra.

Elre, htra navigls a kapcsolatok forrsai kztt

A kivlasztott mappk tartalmnak megtekintse a

munkaterleten.

4.3.2.3 Terv

A tervmezben minden eszkz s tevkenysg mappja megtallhat:

Egysgek

Nyelvek s forrsok

Hlzat elrse

4.3.2.4 Egysgek

Sajt nvvel rendelkez kln mappba lehet gyjteni a tervben hasznlt sszes

eszkzt. Az egyes eszkzkhz tartoz adatok, tennivalk, funkcik ezekben a

mappkban csoportosthatk.

4.3.2.5 Kzs adatok

Ez a mappa tartalmazza azokat az adatokat, amelyeket tbb egysg is hasznl. Pl.

Kzs zenetek, szveglistk stb.

4.3.2.6 Nyelvek s forrsok

Itt lehet meghatrozni a terv nyelvezett s az zenetek szvegeit.

4.3.2.7 Hlzat elrse

Ebben a mappban tekinthetjk meg a programoz egysgek, ill. PC sszes

interfszt. A hasznlaton kvlieket is.

4.3.2.8 SIMATIC krtyaolvas

Ebben a mappban van sszegyjtve a programoz egysghez, ill. PC-hez

csatlakoztatott sszes krtyaolvas.


16

4.4. Munkaterlet

4.4.1 A munkaterlet funkcii

A megnyitott objektumok megjelennek a munkaterleten. Ezek lehetnek szerkesztsre

vr programok, tblzatok, kpernynzetek. Egyszerre tbb objektum is nyitva

lehet, br ezek kzl csak egy ltszik a munkaterleten. A nyitott objektumok nevei

megjelennek az objektumok felsorolsa cm mezben. Ha szksges, a munkaterlet

megoszthat horizontlisan vagy vertiklisan. Ilyenkor prhuzamosan kt objektum

szerkeszthet.

4.4.2 A munkaterlet szerkezeti felptse

A kvetkez bra egy plda a munkaterlet felptsre:

4.4. bra Munkaterlet felptse

1. Bal oldali munkaterlet cmsora

2. Bal oldali munkaterlet

3. Jobb oldali munkaterlet cmsora

4. Jobb oldali munkaterlet


17

A szerkeszt ablakok a cmsorban lv gombokkal eltntethetk minimise,

kivehetk a szerkesztsi nzetbl float, oda visszakldhetk embed,

felnagythatk teljes ablakmretre maximize, s bezrhatk close.

4.5. Felgyeleti ablak

4.5.1 A felgyeleti ablak funkcija

Tbbletinformci megjelentse egy megnyitott rszfeladatrl vagy eszkzrl.

4.5.2 A felgyeleti ablak szerkezete

A kvetkez brk a felgyeleti ablak elemeit mutatjk:

4.5.bra Felgyeleti ablak elemei

1. Tulajdonsgok gomb

2. Informci gomb

3. Diagnzis gomb

4. Almenpontok


18

4.5.2.1 Tulajdonsgok

Ebben a mezben megjelennek a kivlasztott eszkz vagy rszfeladat tulajdonsgai. A

szerkesztheteket meg is lehet vltoztatni.

4.5.2.2 Informcik

Ebben a mezben tbbletinformcik jelennek meg a kivlasztott eszkz vagy

rszfeladatrl, valamint figyelmeztetsek az elvgzett tevkenysgekrl. (Pl. fordts)

4.5.2.3 Diagnzis

Ebben a mezben jelennek meg a rendszer diagnosztikai zenetei s figyelmeztetsei.

4.5.2.4 Almenpontok

Az almenpontokkal rhetjk el a kvnt rszinformcikat.

5. Az S7-1200 PLC csald

5.1. A kzponti egysg

Az S7-1200 programozhat logikai vezrl csaldot a kompakt felpts, vltozatos

kialakts s sokrt utastskszlet jellemzi. A kzponti egysg tartalmazza a legfontosabb

rszegysgeket, azaz a mikroprocesszort, a tpegysget, be- s kimeneteket. A program

betltse utn a kzponti egysg folyamatosan ellenrzi a bemeneteket s vltoztatja a

kimeneteket a felhasznli program utastsai szerint, amelyek kztt lehetnek logikai

utastsok, szmllsi s idztsi feladatok, komplex matematikai mveletek s

kommunikci ms intelligens eszkzkkel.

A kvetkez bra az S7-1200 PLC kzponti egysgt mutatja.


19

5.1.bra S7 1200 PLC kzponti egysge

Nhny biztonsgi funkci is beptsre kerlt a kzponti egysg s a program

vdelmre:

A kzponti egysgeket kulcsszavas vdelemmel lttk el,

vdelmet biztostva a konfigurcis belltsoknak.

Hasznlhat a know-how vdelem, a programkd elrejtse

egy specilis blokkban.

A kzponti egysg tartalmaz egy PROFINET csatlakozst a hlzati

kommunikcihoz, valamint kapcsolhat hozz RS 485 vagy RS 232 kommunikcis

egysg.

A PLC csald klnbz modelljei eltr tulajdonsgokkal s lehetsgekkel

rendelkeznek a klnbz vezrlsi, ill. szablyozsi problmk optimlis megoldsa

rdekben.

A kvetkez tblzat a csald modelljeinek nhny tulajdonsgt mutatja be:

Jellemz CPU1211C CPU1212C CPU1214C

Mret (mm) 90x100x75 110x100x75

Felhasznli memria

Munka memria

Program memria

Nem felejt memria

25 KByte

1 Mbyte

2 KByte

50KByte

2 Mbyte

2 KByte

Beptett I/O

Digitlis

Analg

6 be/4 kimenet

2 bemenet

8 be/6 kimenet

2 bemenet

14 be/10 kimenet

2 bemenet


20

I/O tkr memria mret 1024 Byte Bemenet (I) s 1024 Byte Kimenet (Q)

Bit memria (M) 4096 Byte 8192 Byte

Szignl modul bvts Nincs 2 8

Szignl krtya 1

Kommunikcis modulok 3 (baloldali bvts)

Nagysebessg szmll

Single fzis

Quadratura fzis

3

3 x100 kHz-es

3 x80 kHz-es

4

3 x100 kHz-es 1 x30 kHz-es

3 x80 kHz-es 1 x20 kHz-es

6

3 x100 kHz-es

3 x30 kHz-es

3 x80 kHz-es

3 x20 kHz-es

Impulzus kimenet 2

Memria krtya SIMATIC Memria krtya (opcionlis)

Bels ra mkdsi ideje 10 nap de minimum 6 nap 40 fok C-on

PROFINET 1 Ethernet kommunikcis port

Matematikai mveletek vgrehajtsi sebessge

18 s/utasts

Logikai mveletek vgrehajtsi sebessge

0,1 s/utasts

5.1.tblzat S7 1200 PLC csald tulajdonsgai

5.2. Bvtsi lehetsgek

Az S7-1200 csaldba bvt modulok is tartoznak. Lehetsg van jelfeldolgoz

modul, illetve jelfeldolgoz krtya csatlakoztatsra, a bemenetek s kimenetek

szmnak megnvelsre, valamint kommunikcis modul csatlakoztatsra.

A kvetkez tblzat a bvtseket mutatja be:

Modulok csak bemenet csak kimenet kombinlt be/kimenet

Szignlmodul (SM)

Digitlis 8 x DC Be 8 x DC Ki 8 x Rel Ki

8 x DC Be/8 x DC Ki

8 x DC Be/8 x Rel Ki

16 x DC Be 16 x DC Ki

16 x Rel Ki 16 x DC Be/16 x DC Ki

16 x DC Be/16 x Rel Ki

Analg 4 x Analg Be 8 x Analg Be

2 x Analg Ki 4 x Analg Ki

4x Analg Be/2x Analg Ki

szignl krtya (SB)

Digitlis - - 2 x DC Be/2 x DC Ki

Analg - 1 x Analg Ki -

Kommunikcis Modul (CM)

RS 485

RS232

5.2.tblzat S7 1200 PLC bvtsi lehetsgei


21

5.2.1 Jelfeldolgoz krtyk

A jelfeldolgoz krtyk lehetsget adnak a digitlis vagy analg be/kimenetek

szmnak nvelsre. gymint:

Jelfeldolgoz krtya 4 digitlis be/kimenettel (2 x DC bemenet

s 2 x DC kimenet)

Jelfeldolgoz krtya 1 analg kimenettel.

A jelfeldolgoz krtya a kzponti egysg elejn csatlakoztathat.

A kvetkez bra a jelfeldolgoz krtya csatlakoztatsi lehetsgt mutatja:

5.2.bra Jelfeldolgoz krtya csatlakoztatsa

1. Sttusz LED-ek a jelfeldolgoz krtyn

2. Kivehet vezetkcsatlakozs

5.2.2 Jelfeldolgoz egysgek

A jelfeldolgoz modulok tovbbi lehetsget adnak a be/kimenetek bvtsre. Ezeket

a kzponti egysg jobb oldaln lehet csatlakoztatni.

Egy jelfeldolgoz egysg csatlakoztatst mutatja a kvetkez bra:


22

5.3.bra Jelfeldolgoz egysg csatlakoztatsa

1. Sttusz LED-ek a jelfeldolgoz modulon

2. Buszcsatlakoz

3. Kivehet vezetkcsatlakozs

5.2.3 Kommunikcis egysg

Ktfle kommunikcis egysg ltezik az S7-1200 csaldban: RS232 s RS485. A

kzponti egysghez maximum 3 kommunikcis egysg csatlakoztathat. A egysgek

a kzponti egysg, illetve a felszerelt egysg bal oldaln csatlakoztathatak.

A kvetkez bra egy kommunikcis egysg csatlakozst mutatja:

5.4.bra Kommunikcis egysg csatlakoztatsa

1. A kommunikcis egysg sttusz LED-je.

2. Kommunikcis kbelcsatlakoz

5.2.4 Kpernypanelek

A kezeli alapfeladatok elvgzst s a munkafolyamatok ellenrzst a SIMATIC

HMI Basic Panels rintkpernyk biztostjk. Minden panel rendelkezik IP/5

vdettsggel s CE, UL bizonytvnnyal.


23

5.2.4.1 KTP 400 Basic PN

Mono (STN, szrkernyalatos)

4 rintkperny

4 db nyomgomb

ll vagy fekv formtum

Mret 3,8

Felbonts: 320 x 240

5.5.bra KTP400 B


Color (TFT, 256 szn) vagy

Mono (STN, szrkernyalatos)

6 rintkperny

6 db nyomgomb

ll vagy fekv formtum

Mret 5,7

Felbonts: 320 x 240 5.6. bra KTP600 Basic


Color (TFT, 256 szn)

10 rintkperny

8 db nyomgomb

Mret 10,4

Felbonts: 640 x 480

5.7. bra KTP1000 Basic

5.2.4.4 TP 1500 Basic PN

Color(TFT, 256 szn)

15 rintkperny

Mret 15.1

Felbonts: 1024 x 768

5.8.bra 4TP 1500 Basic


24

6. A fejlesztsi folyamat lpsei

6.1. j terv ltrehozsa

A TIA Portal program megnyitsakor alaphelyzetben a tervezsi rszfolyamatokat

egysges keretbe foglal KIINDULSI KPERNY Portal view jelenik meg. Itt

ssze vannak gyjtve azok a rszfeladatok, amelyek felmerlhetnek a PLC

programozsval kapcsolatban. Az tlthatsg segti a gyors munkakezdst.

Els lpsben ltre kell hozni az j tervet Create new project J TERV menpontra

kattintva. Megadjuk az llomny nevt Project name s vlaszthatunk az ajnlottl

eltr trolsi helyet path. Md van szerz s megjegyzs bersra is. A

LTREHOZS Create gombra kattintva hrom lehetsgnk van:

PLC tpus kivlaszts Configure a device

PLC programkszts Create a PLC program

Ellenrz kperny tpusnak kivlasztsa

Configure an HMI screen

Clszer a PLC tpus kivlasztsval kezdeni, de a programozs ennek kihagysval is

elkezdhet. Ilyenkor a program egy alaptpust felttelez, lehetsget adva a ksbb

elvgzett kivlasztsra vagy egy mr csatlakoztatott tpus automatikus

felismertetsre.

6.2. A PLC tpus kivlasztsa

A kvetkez bra a PLC tpusvlaszt prbeszdablakot mutatja:


25

6.1.bra PLC tpusvlaszt prbeszdablak

Hromfle tpus s ezek hrom-hrom altpusa kzl vlaszthatunk az S7-1200-as

csaldban:

CPU 1211C

CPU 1212C

CPU 1214C

Megjegyzs:

Szksg esetn kett vagy tbb kzponti egysget is kivlaszthatunk, majd ezeket IP

cmmel elltva a HLZAT BELLTSA nev kpernyn Configure networks

kialakthatjuk a hlzatot.

Az Automatizlsi Tanszken a CPU 1214C kzponti egysget hasznljuk.

Rkattintva a listban felsorolt kzponti egysgre, megnylik az ESZKZ

FELPTSE nev kperny.

6.3. Az eszkz felptse

A kvetkez bra az eszkzfelpts nev ablakot mutatja:


26

6.2.bra Eszkzfelpts

Itt a programban megnyithat ESZKZKATALGUSBL Hardware catalog az

egyes eszkzk megrendelsi szmaira kattintva a kzponti egysghez csatolhatunk

kommunikcis egysget (RS232, RS485) analg, digitlis be- s kimeneteket. gy

elemekbl sszerakhatjuk a szksges kiptst.

6.4. A perifrik belltsa

A kzponti egysg kpre kattintva a tulajdonsgok mezben lthatjuk felsorolva az

eszkzben lv perifrikat, illetve egyb tulajdonsgokat gy mint:

6.4.1 Perifrik:

kommunikcis port PROFINET interfsz

digitlis be- kimenetek

analg bemenetek s jelad

nagysebessg szmllk

impulzusszlessg genertor


27

6.4.2 A kzponti egysg egyb belltsai:

viselkeds indulsnl

idztett funkcik

vdelem

rendszer- s ramemria belltsok

ciklusid-korltozs

Kommunikci-korltozs

A felsorols mezire kattintva szmos lehetsg addik a kzponti egysg illetve

perifrik mkdsi tulajdonsgainak belltsra.

6.4.3 PROFINET hlzat belltsai

Itt adhatjuk meg a hlzati csatlakoz nevt, az alhlzat nevt, IP cmt s maszkjt,

ha szksges az tvlaszt IP router cmt, s belltathatjuk a bels ra

szinkronizlst internetes hlzati idszolgltats segtsgvel Network Time

Server.

6.4.4 Digitlis be- kimenetek belltsai

A digitlis bemeneteknl csatorna csoportonknt bellthatunk klnbz mrtk

zajszrst, valamint a 14 csatornnl kln-kln kapcsolhatunk be fel- vagy lefut l

rzkelst, illetve impulzusfigyelst s az esemnyhez megszaktst.

A kvetkez bra a digitlis bemenetek belltsra mutat pldt:

6.3.bra Digitlis bemenet belltsa


28

A 10db digitlis kimenetnl csatornnknt vlaszthatunk az aktulis rtk helyett elre

definilt rtket, ha a kzponti egysg programfutsa lell.

6.4.5 Analg bemenetek belltsai

Az analg bemeneteknl hromfle integrlsi idt lehet belltani 16.6ms, 20ms,

100ms. 50 Hz-es hlzat kzelben clszer a 20ms-os integrlsi idt vlasztani a

zavarszrs miatt. Ezen kvl mindkt csatornhoz kln vlaszthatunk jelsimtst

ngyfle fokozatban, s figyeltethetjk a tlfeszltsg megjelenst a bemeneteken.

6.4.6 Nagysebessg szmllk belltsai

A kzponti egysgben 6 db nagysebessg szmllt tallunk. Ezeket egyenknt

tudjuk bekapcsolni. Hasznlhatjuk ket:

szmllnak

frekvenciamrnek

lptetmotorok meghajtsnak ellenrzsre az

impulzusgenertorokkal sszekapcsolva Axis of motion.

A szmll algoritmusnak mkdsi mdjai:

egyfzis bels irnybelltssal

egyfzis kls irnybelltssal

ktfzis kt rajel bemenettel (elre-htra)

A/B kvadratikus A, B rajelekkel

Bellthatunk programbl- vagy bemenetrl vezrelt illetve rgztett szmllsi irnyt.

A frekvenciamrs idalapja 1 msodperc s 0,01msodperc kztt llthat.

6.4.7 Impulzusgenertorok belltsai

Kt impulzusgenertor tallhat a kzponti egysgben. Ezek hasznlhatak

impulzusszlessg genertor vagy

lptetmotor-meghajt zemmdban.

Az impulzusszlessg-zemmdban bellthat:


29

idalap milli- s mikro szekundum

impulzusszlessg-formtum

ciklusid

kezdeti impulzusszlessg

6.4.8 Viselkeds indulsnl:

jraindulsnl a norml memria trldik, az adatbzisok a belltott indulsi

rtkket veszik fel. (A nem felejt memrik nem trldnek.) A program

vgrehajtsa az els indtsi programblokkal kezddik.

Hromfle indulsi mdot llthatunk be a kzponti egysgen:

nincs jrainduls, a memria alaphelyzetbe kerl

jrainduls, fggetlenl az esetleges megllsparancstl Warm

restart RUN a memria alaphelyzetbe kerl

jrainduls a megllsparancs figyelembevtelvel Warm

restart mode prior to PWER OFF

6.4.9 Idztett funkcik:

Bellthatjuk az idznt, s a biztonsgi ments idejt.

6.4.10 Adatvdelem:

Adatainkat illetve a programot kulcsszavas vdelemmel lthatjuk el. A hrom

lehetsg:

Nincs vdelem

rs vdelem

rs/olvass vdelem

6.4.11 Rendszer- s ramemria belltsok

Bellthatjuk a rendszer-, illetve az ramemria bitjeinek kezdpontjt a memriban.

6.4.12 Ciklusid-belltsok:

Bellthatjuk a ciklusid maximumt, s rgzthetjk a minimlis ciklusidt is.


30

6.4.13 Kommunikcikorltozs:

15% s 50% kztt llthatjuk be a kommunikcival tlttt id s a futsid arnyt.

A kzponti egysg alapbelltsainak elvgzse utn, kvetkezhet a program bevitele.

6.5. A PLC programszervezs lehetsgei, a strukturlt programozs kellkei

A TIA PORTAL programban a KIINDULSI KPERNYN kivlasztva a PLC

PROGRAMOZS menpontot, a kezd szervezsi programblokk Main OB1

azonnal a rendelkezsnkre ll. Az ikonjra vagy a MUNKATERLETI KPERNY

NZET gombra Project view kattintva elkezdhetjk a programozst.

Amennyiben azt a program szerkezete megkvnja, pldul strukturlt

programozsnl, lehetsgnk van egyb programblokkok hasznlatra is. A

KIINDULSI KPERNYN Portal view vagy a MUNKATERLET KPERNY

> TERVFELPTS MEZN rkattintva az J PROGRAMBLOKK

HOZZADSA Add new block nev menpontra megjelenik a

PROGRAMBLOKK HOZZADSA prbeszdablak.

A kvetkez bra a programblokk hozzadsa nev ablakot mutatja:


31

6.4.bra Programblokk hozzads ablak

A megjelen ablakban hromfle programblokk s egy adatblokk kzl vlaszthatunk.

1. Szervezsi blokk

2. Funkciblokk

3. Funkci

4. Adatblokk

6.5.1 Szervezsi blokkok:

Htfle szervezsi blokk hozhat ltre.

1. Programblokk

2. Indtblokk

3. Ksleltetett megszaktsblokk

4. Ciklikusan vgrehajtd megszaktsblokk

5. Hardver megszaktsblokk

6. Idtllpsi megszaktsblokk

7. Diagnosztikai hiba megszaktsblokk

6.5.1.1 Programblokk

A programblokk tartalmazza a PLC program utastsait s a strukturlt

programozshoz szksges egyb felhasznli blokkok hvsutastsait. Tartalma


32

ismtlden vgrehajtdik miutn az indtblokk egyszer hiba nlkl vgrehajtdott.

Szksg esetn az egyes szm programblokk (OB1) mellett tbb programblokkot is

hasznlhatunk, ezek szmozsa 200-tl indul. A programblokkok minden ciklusban

egyszer vgrehajtdnak. A programblokk a legalacsonyabb megszaktsi osztlyba

tartozik.

6.5.1.2 Indtblokk

Az indtblokk egyszer hajtdik vgre, amikor a PLC-t bekapcsoljuk vagy jraindul.

Itt tudjuk meghatrozni a mkds peremfeltteleit, mint pldul a vltozk indulsi

rtkeit. Az inicializcis rsz llhat egy vagy tbb indtblokkbl, szmozsuk

OB100 vagy OB200-tl. Az indt blokk egyszeri hibamentes vgrehajtsa utn

elkezddik a programblokkok ciklikus vgrehajtsa.

6.5.1.3 Ksleltetett megszaktsblokk

Az STR_DINT utastsban meghatrozott ksleltetsi id letelte utn a ciklikus

program vgrehajtsa felfggesztdik, a vezrlst megkapja a ksleltetett

megszaktsblokk. Ennek vgrehajtsa utn folytatdik a ciklikus program mkdse.

6.5.1.4 Ciklikusan vgrehajtd megszaktsblokk

Ez a megszaktsblokk a ltrehozsnl definilt peridusonknt tveszi a vezrlst a

ciklikus programvgrehajtstl. Az idintervallum 1ms s 60000ms kzt vltozhat.

A programban mindsszesen 4 db ksleltetett vagy ciklikus megszaktsblokk lehet.

6.5.1.5 Hardver megszaktsblokk

A hardver megszaktsblokk akkor szaktja meg a ciklikus programvgrehajtst,

amikor valamely perifria megszaktst generl. A megszaktsi esemnyt s a

megszaktsblokk nevt a perifria belltsnl lehet sszekapcsolni. Maximum 50 db

fggetlen hardver megszaktsblokk hasznlhat a programban, szmozsuk OB 200-

tl lehetsges.


33

6.5.1.6 Idtllpsi megszaktsblokk

Az idtllpsi megszaktsblokk akkor kerl vgrehajtsra, ha a kzponti egysg

tulajdonsgaiban meghatrozott maximlis ciklusid belltst a ciklikus program

egyszeri vgrehajtsa meghaladja. A program csak egy Idtllpsi

megszaktsblokkot tartalmazhat, szma: OB 80.

6.5.1.7 Diagnosztikai hiba megszaktsblokk

Ez a megszaktsblokk akkor veszi t a vezrlst a ciklikus programvgrehajtstl,

amikor egy diagnosztikai kpessggel rendelkez perifria hibt szlel a bemenetn. A

program csak egy Diagnosztikai hiba megszaktsblokkot tartalmazhat, szma: OB 82.

6.5.2 Funkciblokk

A funkciblokk egy olyan programblokk, amely a be- kimeneti rtkeit egy

hozzrendelt memriablokkban trolja, gy ezek elrhetek maradnak a funkciblokk

vgrehajtsa utn is. A funkciblokkban trolt alprogramok akkor hajtdnak vgre,

amikor a funkciblokkot meghvjk egy msik programblokkbl. A funkciblokk a

program klnbz pontjairl tbbszr is hvhat. A blokk szmozsa 1 s 65535

kztt adhat meg.

6.5.3 Funkci

A funkci egy olyan programblokk, amely nem rendelkezik hozzrendelt memrival,

gy a funkciblokk ltal hasznlt ideiglenes adatok a blokk vgrehajtsa utn

elvesznek. A funkciban trolt alprogramok akkor hajtdnak vgre, amikor a funkcit

meghvjk egy msik programblokkbl. A funkci hasznlhat pldul matematikai

szmtsok elvgzsre, az eredmnyt visszaadja a hv programnak. A funkci a

program klnbz pontjairl tbbszr is hvhat. A blokk szmozsa 1 s 65535 kzt

adhat meg.


34

6.5.4 Adatblokk

Az adatblokkok a felhasznli program adatai rszre lefoglalt terletek a

memriban. Lehetnek:

ltalnos adatblokkok

Hozzrendelt adatblokkok

Az ltalnos adatblokk felptst a blokk nevre kattintva a megjelen tblzatot

kitltve tudjuk megadni. Itt megadhatjuk a kvetkezket:

Vltoz neve

Vltoz tpusa

Vltoz kezdeti rtke

Nem felejt memriarekesz tartalmazza

Megjegyzs

A hozzrendelt adatblokkoknl csak a kezdeti rtket s megjegyzst adhatunk meg.

6.6. Adattpusok

Az adat tpusa meghatrozza az adat trolsi mrett valamint azt, hogy hogyan

rtelmezzk az adott vltozt. Minden programutasts meghatrozott adatformtumot

kezel, nhnynl lehetsg van tbbfle adattpus kivlasztsra is. Az utastsok

paramtereiknt hasznlt adatok tpusnak meg kell egyeznik az utastsok ltal

tmogatott adattpusokkal. Amikor meghatrozunk egy vltozt, azonosthatjuk egy

tetszleges nvvel vagy egy abszolt memria cmmel. Az gynevezett cmke Tag a

vltoz nvhez rendelt memria terlet, memriaeltols s adattpus egysge. A

cmkket ltrehozhatjuk a cmkeszerkesztben vagy a program-, funkciblokkok

illetve adatbzisok adatkapcsolat interface szerkesztjben. Amennyiben a

programozsnl nem cmkket, hanem abszolt memriacmeket hasznlunk, akkor az

adott adattpus mretnek meg kell egyeznie a lefoglalt memria mretvel.

A kvetkez tblzat a felhasznlhat adattpusokat s tulajdonsgaikat tartalmazza:


35

Adat

tpus

Mret

(bit)

Tartomny Plda

Bool 1 0-tl 1 igaz (true), 0, 1

Byte 8 16#00-tl 16#FF 16#12, 16#AB

Word 16 16#0000-tl 16#FFFF 16#ABCD

DWord 32 16#00000000-tl 16#FFFFFFFF 16#02468ACE

Char 8 16#00-tl 16#FF 'A', 't', '@'

Sint 8 -128-tl 127 123, -123

Int 16 -32,768-tl 32,767 123, -123

Dint 32 -2,147,483,648-tl 2,147,483,647 123, -123

USInt 8 0-tl 255 123

UInt 16 0-tl 65,535 123

UDInt 32 0-tl 4,294,967,295 123

Real 32 +/-1.18 x 10 -38

-tl +/-3.40 x 10 38 123.456, -3.4, 3.4E-3

LReal 64 +/-2.23 x 10-308

-tl +/-1.79 x 10308 12345.123456789 -1.2E+40

Time 32 T#-24d_20h_31m_23s_648ms -tl T#24d_20h_31m_23s_647ms

Trolva: -2,147,483,648 ms-tl +2,147,483,647 ms

T#5m_30s

5#-2d

T#1d_2h_15m_30x_45m

s

String vltoz 0-tl 254 byte karakterlnc 'ABC'

6.1. tblzat Felhasznlhat adattpusok

Adattpusknt nem elrhet, de az talakt utastsok ltal tmogatottak a kvetkez

BCD szmformtumok:

Adat

tpus

Mret

(bit)

Tartomny Plda

BCD 16 16 -999-tl 999 123, -123

BCD 32 32 -9999999-tl 9999999 1234567, -1234567

6.2.tblzat BCD szmformtumok


36

6.6.1 Tmbk

A tmbk meghatrozott tpus vltozk rendezett csoportja. Tmb kszthet a

programblokk OB, funkciblokk FB, funkci FC s az adatbzis DB

adatkapcsolat Interface szerkesztjben, de a Cmkeszerkesztben nem.

A tmb ltrehozsakor elszr az adattpusok kzl ki kell vlasztani az

Array [lo .. hi] of type tpust majd a lo, hi, type szavak helyre kell

beszerkeszteni a tmb legkisebb s legnagyobb elemnek sorszmt index illetve a

tpust (pl. bool, SInt, word). Negatv sorszm is megadathat. A tmb nevt a nv

oszlopban adhatjuk meg.

Nv Adattpus Megjegyzs

Tmb1 Array [1 .. 10] of Int ez a tmb 10db egsztpus vltozt tartalmaz

Tmb2 Array [-5 .. 5] of Word ez a tmb 11db sztpus vltozt tartalmaz

6.3.tblzat Plda a tmb formtumra

A programban a tmb egy elemre a tmb nevvel s az elem sorszmval

hivatkozhatunk. Pl. Tmb2[-2]

7. Az S7 1214C PLC programozsa

Az Automatizlsi Tanszk laboratriumban S7 1214C tpus PLC-k tallhatk. A PLC-k

programozsra szmtgpek llnak rendelkezsre. A programozs s a tesztels rdekben a

PLC-k illetve a be/kimeneti pontjaik kapcsolk s LED-ek alkalmazsval n. prbapanelen

tallhatk.


37

7.1. bra S7 1214C prbapanel

7.1. A PLC csatlakoztatsa a PC-hez

A PLC PROFINET kbellel csatlakoztathat a programoz egysghez vagy egy PC-hez. A

vezetk egy szabvnyos CAT5 Ethernet kbel. A PLC csatlakoztathat kzvetlenl a PC

Ethernet portjhoz de a TIA Portal program hlzati tvonalvlasztn (router) keresztl is

elri a PLC-t. Ehhez a Kzponti egysg hlzati belltsainl alhlzatot kell definilni. Ezek

utn a Go online gomb megnyomsakor vagy a program letltsekor a kapcsolat

automatikusan ltrejn.


38

7.2. bra Kapcsolatfelvtel a PLC-vel

7.2. A program szerkesztse

A programsorok szerkesztse a MUNKATERLET > TERVFELPTS ABLAK >

PROGRAMBLOKKOK mappjban ltrehozott programblokk kivlasztsval

kezddik. Dupla kattintssal megnyitjuk a kivlasztott program- vagy funkciblokkot.

Ekkor a munkaterleten megjelenik a blokk tartalma az els hlzat kpe.

Ktfle programmegjelentsre, programnyelv hasznlatra van lehetsg:

Ltra diagram (LAD)

Funkciblokk diagram (FBD)

Ezt a PROGRAMBLOKK TULAJDONSGOK > NYELV mezben vlaszthatjuk ki.

A programot az UTASTS mezben lev csoportostott utastsokra kattintva vagy

hozd-vidd mdszerrel pthetjk fel.


39

7.3. bra Munkaterlet kpe

Hromfle utaststpussal dolgozhatunk:

Kontaktus

Tekercs

Doboz

A kontaktus tpus utastsok biztostjk vagy megszaktjk az ramutat az egyes elemek

kztt, segtsgkkel lekrdezhetjk, illetve kontrolllhatjuk a jelek llapott.

A tekercs tpussal binris vltozk illetve kimenetek rtkt vltoztathatjuk meg a hozzjuk

kapcsold logikai jelek fggvnyben.

A doboz tpus sszetett feladatokat, idztst, szmllst, talaktst stb. lt el.

A kvetkez brn nhny pldt lthatunk a doboz tpus utastsokra.


40

7.4. bra doboz tpus utastsok

Hasznlhatunk fel- leszmllt, be- s kikapcsols ksleltett, impulzuskpzt

(1. hlzat). Itt a bemenetre (IN) rkez logikai magas szint hatsra a kimeneten (Q) az

idzts-bemeneten (PT) belltott hosszsg impulzus keletkezik. Felhasznlhatjuk

matematikai mveletek elvgzsre, pldul: sszeads, kivons, oszts ngyzetgykvons,

logaritmus- s szgfggvnyszmts stb. A 2. hlzat egy szorzst mutat be. A hasznlt

tpust egy lenyl menbl a vltozk teljes vertikumbl vlaszthatjuk. A kt szorzat (IN1,

IN2) az eredmny pedig a kimenethez (OUT) rendelt memriarekeszbe kerl, ha az

engedlyez bemenet (EN) logikai magas szinten van. A mvelet sikeres elvgzst a

nyugtz kimenet (ENO) magas szintje jelzi. A 3. hlzat egy konvertl utasts, amely a 8-

64 biten trolt vltozk kzl brmely tpusrl egy msik tetszlegesen vlaszthat tpusra

alakt t, amikor az engedlyez bemeneten magas szint van. A sikeres talaktst itt is a

nyugtz kimenet magas szintje jelzi.


41

7.3. Eszkz konfigurci ltrehozsa

A hasznlni kvnt PLC eszkzeinek sszelltst a felhasznl hatrozza meg azzal, hogy a

projekthez hozzadja a CPU-t s ms kiegszt eszkzket.

7.5. bra S7-1200 tpus PLC modulok

(1) Kommunikcis modul (CM): legfeljebb hrom

(2) CPU

(3) CPU Ethernet portja

(4) Jeltbla (SB-Signal board)

(5) Jel modul (SM- Signal module) digitlis vagy analg I/O-nak: legfeljebb nyolc

Az eszkz-sszellts ltrehozshoz adja az eszkzket a projekthez.

Portl nzetben a "Devices & Networks" portl "Add new

device" feliratra kattintva adhatja a projekthez a feladatban

hasznlni kvnt eszkzket.

Projekt nzetben j eszkzt a projekt neve alatt lev "Add

new device" feliratra dupln kattintva adhat a projekthez.

Mr ltez hardware konfigurci feltltse

A CPU-val val kapcsolds utn feltltheti a CPU konfigurcit, az sszes modullal egytt,

a ltrehozott projektbe. Egyszeren csak nyisson egy j projektet s vlassza a nem

meghatrozott CPU ("unspecified CPU 1200") opcit a konkrt CPU-k helyett. Teljesen t is


42

ugorhatja a CPU vlasztst s ltrehozhat nll PLC programot, ha a "First Steps" feliratra

kattints utn a "Create PLC program" opcit vlasztja. Ekkor a program automatikusan nem

meghatrozott CPU-t rendel a projekthez. Ezek utn a program szerkesztben vlassza a

hardver felismers (Hardware detection) parancsot a fejlc "Online" menjben. A dialgus

kitltse utn a program automatikusan felismeri s a projektbe helyezi a csatlakoztatott

eszkzket, CPU-t s modulokat.

CPU hozzadsa a konfigurcihoz

A projektben hasznlni kvnt CPU

hozzadshoz vlassza ki a CPU-t az "Add

new device" felirat opcibl felknlt

lehetsgek kzl. A dialgus kitltse utn az

"OK" gombot megnyomva a CPU-t a projekthez

adta.

Az eszkz nzetben megjelenik a CPU az

eszkzpanelen.

A CPU tulajdonsgainak belltsai az ellenrz

ablakban jelennek meg. Itt a CPU egyszeren testre szabhat.

Megjegyzs: a CPU-knak nincsen

elre meghatrozott IP cmk. IP

cmet a CPU-hoz manulisan kell

adni az ellenrz ablak

megfelel opcijban. Ha a CPU

egy hlzati routerhez

kapcsoldik, a routernek is meg

kell adni az eszkzbe belltott IP cmet.


43

Eszkz hozzadsa a konfigurcihoz

Hasznlja a hardware katalgust, hogy j modulokat adjon a CPU-hoz. Hromfle modul van:

Jeltblk (SB-Signal boards): nhny tovbbi I/O ponttal bvtik a CPU-t.

Jel modulok (SM-Signal moduls): tovbbi digitlis vagy analg I/O ponttal bvtik a

CPU-t. Ezek a modulok a CPU jobb oldalhoz csatlakoznak.

Kommunikcis modulok (CM-Communication modules): egy kommunikcis porttal

(RS232 vagy RS485) bvtik a CPU-t. Ezek a modulok a CPU bal oldalhoz csatlakoznak.


44

Modul kivlasztsa Modul beillesztse Vgeredmny

7.6. bra j eszkz hozzadsa a konfigurcihoz

Hlzati kapcsolat konfigurlsa

Hasznlja a hlzati nzetet, hogy hlzati kapcsolatot ltestsen a projektben szerepl

eszkzk kztt. A hlzati kapcsolat paramtereinek megadshoz hasznlja az ellenrz

ablakban tallhat tulajdonsgok, belltsok funkcit. A hlzati kapcsolat ltrehozhat az

eszkzkn tallhat, zld ngyzettel jelzett Ethernet csatlakozk sszektsvel.


45

Hlzati nzet Lers

Vlassza ki a hlzati nzetet, hogy az

sszekapcsolni kvnt eszkzk megjelenjenek.

Vlassza ki az egyik eszkz csatlakoz portjt s

hzza a msik eszkz fl.

A msik eszkz csatlakoz portja felett engedje

el az egr gombot, gy ltrehozta a kapcsolatot.

7.7. bra Hlzati kapcsolat konfigurlsa

7.3.1. A CPU s a modulok mkdsnek belltsa

A CPU mkdsnek belltshoz kattintson az eszkz nzetben a CPU-ra s az ellenrz

ablakban vlassza a belltsok (Properties) oldalt. Itt a bellthat paramterek:

PORFINET IP cm s idszinkronizci a CPU rszre


46

a CPU viselkedse bekapcsolskor

helyi digitlis s analg I/O-k, nagysebessg szmllk, impulzusgenertorok

rendszerra (id, idzna)

rs-/olvass vdettsg s jelsz a CPU hasznlathoz

maximlis ciklusid vagy egy fix minimlis ciklusid s kommunikcis betlts

A CPU zemmdjainak belltsa

Amennyiben az zemllapot STOP mdbl RUN (futsi) mdba vltozik, a CPU trli a

folyamat bemeneti trkpt, inicializlja a folyamat trkp kimeneteit, valamint feldolgozza

az indtsi OB-ket. (Ezrt az indtsi OB-ban megadott olvassi parancsok helyett a

bemenetek rtkei nullzsra kerlnek a rajtuk lv tnyleges jelek helyett.) Indtsi mdban

csak akkor tudja a bemenet valdi rtkt olvastatni, ha az olvassi mveletet azonnali

llapotolvassra lltotta. Az indtsi OB s minden kapcsold FC s FB kerl az indts utn

vgrehajtsra. Ha tbb mint egy OB ltezik a vgrehajtsuk a szmozsuk alapjn nvekv

rendben trtnik.

A CPU ugyangy elvgzi a kvetkez mveleteket az indts sorn:

a megszaktsokat rangsorolja, de nem vgzi el azokat az indts sorn

a ciklusid figyels nem engedlyezett az indts sorn

konfigurcis vltoztatsokat eszkzlhet a HSC (nagysebessg szmll), PWM

(impulzusmodulci) s PtP (pont-pont kommunikci) modulokban.

HSC, PWM s PtP modulok tnylegesen csak a CPU futsakor mkdnek.

Az indtsi OB-k vgrehajtsa utn a CPU futsi (RUN) mdba kerl s a vezrlsi

feladatokat hajtja folyamatosan vgre, ciklikusan ellenrizve a bemenetek llapotait.

Hasznlja a CPU tulajdonsgok belltsait a CPU indtsnak belltsra llapotvlts

alkalmval: STOP mdban, RUN mdban vagy az elz alkalmazott mdban.

RUN md eltt a CPU bemelegt jraindtst hajt vgre. Az jraindts minden felejt

memrit a kezdeti rtkre llt, de megtartja a nem felejt memrik mentett rtkeit.


47

Az I/O s kommunikcis mveletek belltsa

Jelmodul (SM) s jeltbla (SB)

Digitlis I/O: lltsa be egyenknt a bemeneteket (lrzkelsre,

impulzusrzkelsre stb.) s lltson be a kimeneteknek fagysi vagy

helyettest rtket mdvlts esetre.

Analg I/O: lltson be paramtereket az egyes bemeneteknek (pl ram-

s feszltsg tartomnyok), ami lehetv teszi az alul- s tlcsorduls

diagnosztikjt is. lltson be paramtereket az egyes analg

kimeneteknek s tegye elrhetv azok diagnosztikjt (pl.: rvidzrs

feszltsgkimenetre vagy tlcsorduls rtk vizsglat).

Cmek meghatrozsa: lltson be kezdrtkeket a modulban hasznlt

be- s kimeneteknek.

Kommunikcis modul (CM)

Port konfigurci: bellthatk olyan kommunikcis paramterek, mint az adattvitel

sebessge, parits, start bit, stop bit, vrakozsi id.

zenet tovbbtsa s fogadsa: kldtt s fogadott adatokhoz kapcsold opcik

llthatk be (pl.: zenet eleje s zenet vge paramterek).

7.3.2. A CPU IP cmnek belltsa

Mivel a CPU-nak nincs gyrilag elre belltott IP cme, azt a felhasznlnak kell belltani.

Az IP cm s egyb PROFINET interfszhez kapcsold paramterek bellthatk a CPU

tulajdonsgainak belltsnl.

Egy PROFINET hlzatban minden eszkz rendelkezik egy

nll egyedi Media Acces Control cmmel (MAC cmmel) a

gyrt ltal val beazonosthatsg rdekben. Ezen kvl

minden eszkznek rendelkeznie kell IP cmmel is.

Egy subnet (alhlzat) hlzaton keresztl kapcsold eszkzk

logikai csoportja. Egy mask (hasznljk mg a subnet mask s


48

hlzati mask kifejezseket is) egy subnet hatrait hatrozza

meg. A router az egyetlen kapcsolat a subnetek kztt. A

routerek LAN-okat ktnek ssze s az adatcsomagok

kldshez s fogadshoz az IP cmekre tmaszkodnak.

Mieltt a CPU-ra feltltennk az IP cmet, meg kell gyzdni arrl, hogy a szmtgp s a

programoz eszkz IP cme megegyezik. A STEP 7 Basic lehetsget biztost, hogy

meghatrozhassuk a programoz eszkz IP cmt.

A CPU ellenrz ablakban a tulajdonsgok men PROFINET-re vonatkoz pontjban

talljuk meg a szksges belltsokat. A CPU IP cmnek kompatibilisnek kell lennie a

programoz eszkz IP cmvel s a hozz tartoz subnet mask-kal. Az CPU a belltott IP

cmt a projekt feltltsekor kapja meg.

7.8. bra IP cm belltsa

7.4. A felhasznli program tervezse

Egy automatizlsi feladat ltrehozsakor a felhasznli programot, az utastsokat kd

blokkokba (OB, FB vagy FC) helyezzk.

Az OB olyan kd blokk, amellyel az utastsok szervezhetk, rendezhetk. Szmos

alkalmazsban egy folyamatos ciklikus OB, mint az OB 1, tartalmazza a program logikt. A

ciklikus program OB-n kvl a CPU rendelkezik egyb OB-kkal, melyek specilis funkcikat

lthatnak el, mint az indts funkci, a megszaktsok s hibk kezelse vagy adott

idkznknti egyedi programkdok vgrehajtsa. Minden OB a CPU egy konkrt

esemnyre vlaszol s flbeszakthatja a felhasznli programot az elre megszabott

prioritsi osztlyzsnak megfelelen.


49

Az FB egy szubrutin, ami egy msik kd blokk (OB, FB vagy FC) meghvsra hajtdik

vgre. A hv blokk paramtereket tovbbt az FB-nek s azonost egy adatblokkot (DB), ami

a meghvs adatait trolja. Az adatblokk megvltoztatsa lehetv teszi, hogy egy ltalnos

FB-vel irnytsunk egy eszkzcsoportot. Pldul egy FB irnyt nhny szelepet, de az egyes

szelepek mkdsi paramtereit egy-egy DB tartalmazza.

Az FC szintn egy szubrutin, ami egy msik kd blokk (OB, FB vagy FC) meghvsra

hajtdik vgre. Az FC-nek nincs kapcsold adatblokkja. A meghv blokk kzvett adatokat

az FC-nek. Az FC kimeneti rtkt egy memria cmre vagy egy globlis DB-re kell rni.

A felhasznli program felptstpusnak megvlasztsa

Az alkalmazs kvnalmaitl fggen, a felhasznli program tervezsekor vlaszthatjuk a

lineris, lefut felptst vagy a modulris, megszaktsos felptst.

Egy lineris program az automatizlsi feladat minden utastst sorban egyms utn hajtja

vgre. A lineris programvgrehajtskor az sszes programutasts egyetlen program

ciklusban, jellemzen az OB 1-ben tallhat a ciklikus program vgrehajtshoz.

Modulris programszerkeszts s vgrehajts esetn a fprogram klnbz kd blokkokat

hv meg rszfeladatok vgrehajtsra. Modulris felpts ltrehozshoz az sszetett

automatizlsi feladatot fel kell osztani kisebb szubrutin feladatokra, amelyek a folyamat

funkcionlis feladatainak felelnek meg. A tervezs a kd blokkok megfelel helyen val

meghvst kveteli.

Lineris struktra: Modulris struktra:

7.9. bra Lineris s modulris program felptse

sszetett feladat megoldshoz clszer a modulris program szerkeszts s vgrehajts


50

alkalmazsa FB-k s FC-k megtervezsvel. A hv blokk meghatroz paramtereket biztost

a meghvott blokknak. Mikor egy kd blokk meghv egy msik blokkot, akkor a CPU

megszaktja a program kdot s a meghvott blokkot hajtja vgre. Ha a meghvott blokk

vgrehajtsra kerlt, a program vgrehajts visszatr a hv blokk vgrehajtshoz. A feladat

vgrehajts a blokk meghvstl folytatdik. Az albbi bra mutatja a modulris program

vgrehajts menett:

A) Hv blokk

B) Meghvott (megszakt)

blokk

1) Program vgrehajts

2) Utasts vagy esemny, ami

egy msik blokkot hv meg

3) Program vgrehajts

4) Blokk vge, visszatrs a hv blokk vgrehajtshoz

7.10. bra Modulris programvgrehajts

A blokkhvsok bonyolultabb

struktrba is rendezhetk.

1. Programciklus kezdete

2. Egymsba gyazott blokk

hvsok

Az brn lthat pldn a

begyazs mrtke ngy (egymsba

foglalsi mlysg), azaz a program

ciklus OB-n kvl mg hrom meghvott blokk rteg tallhat.

7.11. bra Modulris programvgrehajts, egymsba foglalsi mlysg


51

A meglv kd blokkok a felhasznli programban tbbszr is felhasznlhatk, gy a program

tervezse s vgrehajtsa egyszersdik.

Ltrehozhatunk jrahasznlhat blokkokat olyan ltalnos feladatok, rszfeladatok

szmra, mint pldul egy szelep vagy motor vezrlse. Ezeket az ltalnos kd

blokkokat elmenthetjk egy kln mappban, hogy ms feladatoknl is

felhasznlhatak legyenek.

Ha a felhasznli programot modulris elemekbl ptjk fel, amelyek funkcionlisan

kapcsoldnak a feladathoz, akkor a program szerkezete knnyebben ttekinthetv s

kezelhetbb vlik. A modulris sszetevk nem csak a programtervezst teszik

knnyebb, de lehetv teszik a program kd egyszerbb s gyorsabb frisstst,

mdostst.

Modulris sszetevk leegyszerstik a program esetleges hibinak keresst. A teljes

program kisebb program szegmensekre osztsa lehetv teszi az egyes kd blokkok

kln tesztelst a fejleszts sorn.

A modulris programtervezst kihasznlva a komplett program tervezsi ideje lecskkenthet.

7.4.1. A felhasznli program szervezse OB-k hasznlatval

A szervez blokkok (OB- Organization Block) hatrozzk meg a program struktrjt. Ezek

alkotjk az interfszt a felhasznli program s az opercis rendszer kztt. Az OB-k

esemnyvezreltek. Egy esemny, mint pldul egy diagnosztikai megszakts vagy egy

idintervallum hatsra hajtja vgre a CPU az OB-t. Nhny OB elre megadott indtsi

esemnnyel vagy viselkedssel

rendelkezik.

A program ciklus OB tartalmazza

a fprogramot. A felhasznli

programba tbb ilyen program

ciklus OB is elhelyezhet. RUN

zemmd alatt a program ciklus

OB a legkisebb prioritsi szinttel


52

kezdi a vgrehajtst s brmilyen program folyamattal flbeszakthat. (Az indts OB ne

szaktsa flbe a felhasznli programot, mert az indts OB mr a RUN zemmd eltt

lefutott.) A program ciklus OB vgrehatsnak befejezsvel a program azonnal jra

vgrehajtja a program ciklus OB-t. Ez a ciklikus vgrehajts a PLC-k normlis mkdsi

menete. Szmos alkalmazsnl a felhasznli program teljes egsze egy OB-ban tallhat.

Ltrehozhat ms OB-ket, melyek klnbz funkcikat ltnak el, mint pldul indtsi

feladatokat, megszaktsok, hibk kezelst vagy adott idkznknti feladatok elltst.

Hasznljuk az "Add new block" (j blokk hozzadsa) dialgust a felhasznli program j

blokkal val bvtshez. A CPU megllapt egy kezelsi rendet a prioritsi szint

fggvnyben.

Az OB-k mkdsi paramterei

megvltoztathatk. Pldul bellthatjuk az

idparamtert egy id ksleltetett OB vagy

ciklikus megszaktsos OB ltrehozshoz.

7.4.2. A modulris feladatok programozsa FB-k s FC-k

felhasznlsval

Egy funkci (FC) olyan, mint egy szubrutin. Egy FC egy kd blokk, amely jellemzen egy

adott mveletet hajt vgre meghatrozott bemeneti rtkekkel. Az FC a mveleti eredmnyeit

egy memriahelyen trolja. FC-ket a kvetkez feladatok elvgzshez hasznlhatunk:

ltalnos s sokszor hasznlatos mveletek elvgzshez, mint pldul a matematikai

szmtsok.

Funkcionlis feladatok vgrehajtshoz, mint pldul bit logikai mveleteket hasznl

egyedi vezrlsek.

Egy FC a program tbb klnbz pontjn is meghvhat. Ez a tbbszri felhasznls

egyszersti a programozst a gyakran elfordul, ismtld feladatoknak.

Ellenttben az FB-vel, az FC-nek nincsen kapcsold DB-je. Az FC a sajt ideiglenes

memrijt (L) hasznlja a szmtsi mvelet adatainak. Az ideiglenes memria nem kerl


53

mentsre. Miutn az FC befejezte a mveletet, az adatok tovbbi felhasznlsra elmenthetk,

ehhez a kimeneti rtket egy globlis memria helyre kell kldeni, mint az M memria vagy a

globlis DB.

Egy funkci blokk (FB) olyan, mint egy szubrutin memrival. Az FC egy kd blokk, aminek

hvsokkal lehet programozni a pramtereit. Az FB eltrolja a bemeneti-, kimeneti s

be/kimeneti paramtereit egy vltoz memriba, amely egy adat blokkban (DB) tallhat.

Az FB-k olyan mveletek vezrlsre alkalmazhat, amelyek nem fejezik be a mveletet egy

ciklusid alatt. Hogy az adatok knnyen elrhetek legyenek, minden FB egy vagy tbb DB-t

hasznl. Az FB hasznlatval az adatok abbl a DB-bl kerlnek kiolvassra, ahol a blokk

paramterek tallhatk.

FB interfszen keresztl kezdeti rtk paramterek rendelhetk az FB-hez. Ha nincs

hozzrendels, a paramterek a DB-ben trolt rtkeket veszik fel. Egyes esetekben

mindenkpp szksges paramtereket megadni.

A kvetkez bra egy OB-t mutat, ami hrom alkalommal ugyanazt a FB-t hvja meg minden

alkalommal klnbz DB-kal. Ez a struktra lehetv teszi, hogy ugyanaz az FB vezreljen

nhny hasonl eszkzt, mint pldul motorokat, azzal, hogy minden hvsnl ms adat

blokkot rendel az egyes eszkzkhz. Minden DB egy adott eszkz paramtereit trolja (pl.:

futsi id, fordulatszm). Ebben az esetben FB 22 vezrel hrom klnbz eszkzt, ahol DB

201 az egyik, DB 202 a msik s DB 203 a harmadik eszkz aktulis paramtereit trolja.

7.12. bra FB s DB modulok hasznlata


54

7.4.3. Adatblokkok ltrehozsa a program-adatok trolsra

Az adat blokkok (DB) a felhasznli programban lv kd blokkok adatainak trolsra

szolglnak. A felhasznli program trolhat adatokat a CPU specilis memria helyein, mint

pldul a bemenetekt (I), kimenetekt (Q) s bit memrikat (M). Ezen kvl hasznlhat DB-

ket magnak a program vltoznak trolsra s gyors hozzfrsnek rdekben. Ltrehozhat

csak olvashat DB-t is. Egy DB-ben trolt adatok nem trldnek, amikor a DB-t bezrjk

vagy a hozz tartoz kd blokk vget r.

Ktfle DB tpus ltezik:

Globlis DB: a programban lv kd blokk adatait trolja. Brmely OB, FB vagy FC

hozzfrhet a globlis DB-ben trolt adatokhoz.

Eset DB: specilis FB adatainak trolsra szolgl. Az adatok elrendezse egy eset

DB-ben tkrzi a paramtereket s az lland adatokat az FB-ben. Pillanatnyi

memria nem troldik eset DB-ben.

j kd blokk ltrehozsa

1. Nyissa meg a "Program blocks" mappt.

2. Kattintson dupln az "Add new block"

feliratra.

3. Az "Add new block" dialgusban kattintson

a "Function (F)" ikonra.

4. Vlassza ki a programozsi nyelvet a

legrdl menbl ("LAD").

5. Kattintson az "OK" gombra a blokk program hozzadshoz.

7.4.4. Projekt s globlis knyvtrak

Globlis s projekt knyvtrak segtsgvel jra felhasznlhatunk objektumokat egy vagy

akr tbb projektben is. FC-k, FB-k s DB-ket, konfigurcikat, adat tpusokat, watch table-


55

ket, folyamat kpeket is trolhatunk akr a knyvtrakban is. Mg a HMI egysg

komponenseit is kimenthetjk.

Minden projekthez automatikusan tartozik egy knyvtr, de ltrehozhatunk sajt globlis

knyvtrat is. A projekt knyvtr egytt dolgozik a projekttel, ha mentjk a projektet, a

knyvtr is mentsre kerl.

Sajt globlis knyvtrat is ltrehozhatunk, olyan objektumok trolsra, amiket ms

projektekben is fel kvnunk hasznlni. Ezt a knyvtrat kln kell menteni, a projekt

mentsvel nem kerl mentsre!

7.5. Kszlkek kztti kommunikci

A CPU-ba integrlt PROFINET port tmogatja mind az Ethernet mind a TCP/IP-alap

kommunikcis szabvnyt a kvetkez eszkzkkel val kommunikci ltrehozsra:

programoz kszlk, amely rendelkezik STEP 7 Basic programmal

HMI (kijelz) kszlkek

msik CPU-k vagy nem Siemens kszlkek, amelyek szabvnyos TCP

kommunikcis protokoll tviteli blokk (T-blokk) utastsokat hasznlnak

A CPU s a programoz kszlk kztti

kzvetlen kapcsolathoz szksges felttelek:

a projekt tartalmazza a CPU-t.

A programoz eszkz nem rsze a

projektnek, de futtatnia kell a STEP 7 Basic

programot.

A CPU s a HMI panel kztti kzvetlen

kapcsolathoz szksges felttel:

a projekt tartalmazza mind a CPU-t

mind a HMI panelt.


56

Kt CPU kztti kzvetlen kapcsolathoz szksges felttelek:

a projekt tartalmazza a mindkt CPU-t.

a projektben legyen hlzati kapcsolat konfigurlva a kt CPU kztt.

Tbb mint kt eszkz kztti hlzati kapcsolathoz szksges felttelek:

a projekt tartalmazza a hlzatban szerepl eszkzket (CPU-k, HMI-k), de ne

tartalmazza a routert.

a projektben legyen hlzati kapcsolat konfigurlva az eszkzk kztt.

A CPU TCP [Transport Connection Protocol] s RFC 1006 [ISO Transport over TCP]

alkalmazs protokollokat hasznl. Mikor egy CPU-val val ISO-over-TCP hlzatot

konfigurl, csak TSAP kiterjeszts ASCII karaktereket hasznljon a passzv kommunikcis

partnerek miatt.

Nem szksges Ethernet switch a programoz kszlk vagy a HMI s a CPU kztti

kzvetlen kapcsolat esetn. Ethernet switch-re tbb CPU-bl vagy HMI-vl ll hlzat

esetn van szksg.


57

8. Irodalomjegyzk

[1] Dr. Hodossy L. j alkalmazsi lehetsgek feltrsa PLC vezrelt komplex

rendszerekben s hlzatokban, Kutatsi jelents, UNIVERSITAS-

GYR Nonprofit Kft. Gyr, 2011. 04.

[2] SIMATIC S7 S7-1200 Programmable controller System

manual

https://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll/csfetch/

36932465/s71200_system_manual_en-US_en-

US.pdf?func=cslib.csFetch&nodeid=36932473&forcedownload

=true

[3] SIMATIC S7-1200 Getting started with S7-1200


39644875/s71200_getting_started_en-US_en-


=true

[4] SIMATIC STEP 7 V10.5 SP2 MANUAL


40808553/STEP_7_V10.5_en-


=true

[5] SIMATIC STEP 7 Basic V10.5 Getting Started


40263542/GS_STEP7Bas105enUS.pdf?func=cslib.csFetch&no

deid=40263555&forcedownload=true

Documents

S7 1200 as PLC Család