Infoblatt. Die Norm IEC Programmierung des PS40-Systems

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1 Die Norm IEC Teil1 Allgemeine Informationen In diesem Teil sind die Festlegungen enthalten, die für alle Teile gleichermaßen gelten. Er gliedert sich wie folgt in 4 Untergruppen: 1. Allgemeines 2. Begriffe 3. Glossar 4. Funktionale Eigenschaften Teil 2 Betriebsmittel und Anforderungen Dieser Teil beschreibt die Anforderungen an die SPS-Hardware und deren Peripheriegeräte. Er gliedert sich in folgende Abschnitte: 1. Allgemeines 2. Betriebs- und Umgebungsbedingungen 3. Elektrische Anforderungen 4. Mechanische Anforderungen 5. Herstellerangaben 6. Prüfungen und Nachprüfungen 7. Anhang Teil 3 Programmiersprachen Dieser Teil definiert die Programmiersprachen für SPS-Geräte. Folgende Sprachen sind in der Norm festgelegt: 1. Anweisungsliste (AWL) 2. Kontaktplan (KOP) 3. Funktionsbausteinsprache (FBS) 4. Ablaufsprache (AS) 5. Strukturierter Text (ST) Teil 4 Leitfaden für Anwender Dieser Teil enthält nur wenig verbindliche Formulierungen und hat deshalb nicht den Status einer internationalen Norm, sondern den eines Fachberichtes. Teil 4 liegt in Deutschland als Beiblatt 1 der DIN EN bei. Teil 5 SPS-Kommunikation Dieser Teil beschreibt die Kommunikation von SPS-Geräten untereinander sowie die Kommunikationsdienste, die eine SPS von oder zu anderen beliebigen Geräten erbringen kann. An Teil 5 wird noch gearbeitet. Teil 7 Fuzzy-Control-Programmierung Der Teil 7 ist in Planung. Hier geht es um die allgemeine Anwendung von Fuzzy-Logik und deren Bedeutung. Daraus werden der Anwendungsbereich der geplanten Norm abgeleitet und ihre Ziele beschrieben.

2 Operatoren Beschreibung der Operatoren POE-Editor AWL Die mit gekennzeichneten Befehle können bei Bedarf in Verbindung mit "(" benutzt werden (Zurückstellen der Operation). Der Befehl bezieht sich dann auf das Ergebnis des Klammerausdrucks, z.b. Operandenverknüpfung. Die zurückgestellte Operation wird nach ")" fortgesetzt. Diese Befehle sind als Funktionen mit zwei Eingangsoperanden realisiert. Operator Operand Bedeutung LD Kopiert den Operandenwert in das Arbeitsregister LDN Kopiert den negierten Operandenwert in das Arbeitsregister ST Setzt den Operandenwert dem aktuellen Ergebnis (VKE) gleich STN Setzt den Operandenwert dem negierten Wert des aktuellen VKE gleich S BOOL Setzt booleschen Operanden auf 1, wenn das VKE "1" ist. R BOOL Setzt booleschen Operanden auf 0 zurück, wenn das VKE "1" ist. AND & ANDN &N OR ORN XOR XORN ADD SUB MUL DIV GT GE EQ NE LE LT Boolesches UND Boolesches UND Boolesches UND, negiert Boolesches UND, negiert Boolesches ODER Boolesches ODER, negiert Boolesches Exklusiv-ODER Boolesches Exklusiv-ODER, negiert Addition Subtraktion Multiplikation Division Vergleich "größer" Vergleich "größer gleich" Vergleich "gleich" Vergleich "ungleich" Vergleich "kleiner gleich" Vergleich "kleiner" JMP Marke Unbedingter Sprung zur Marke JMPC Marke Sprung zur Marke bei aktuellem Ergebnis "1" JMPCN Marke Sprung zur Marke bei aktuellem Ergebnis "0" CAL Name Unbedingter Aufruf eines Funktionsbausteins CALC Name Aufruf eines Funktionsbausteins bei aktuellem Ergebnis "1" CALCN Name Aufruf eines Funktionsbausteins bei aktuellem Ergebnis "0" RET Unbedingter Rücksprung RETC Rücksprung bei aktuellem Ergebnis "1" RETCN Rücksprung bei aktuellem Ergebnis "0"

3 Programmerstellung Schritt für Schritt zum fertigen Programm xx 1. Sucosoft S40 starten 2. Neues Projekt anlegen: Projekt ---> NEU 3. Topologie - Konfiguration erstellen: Topologie-Konfigurator.dcf 4. Programm erstellen: POE -Editor.poe 5. POE mit Topologie verbinden: Neue Generierliste.mak Programm übersetzen: Programmcode generieren 7. In die PS4 transferieren: Test und Inbetriebnahme.pcd

4 Programmerstellung (1) 1. Sucosoft S40 auf dem PC installieren und anschließend starten. Nach dem Startvorgang sehen sie den Sucosoft-Navigator, von dem aus Sie alle Werkzeuge starten können.

5 Programmerstellung (2) 2. Projekt anlegen Bevor Sie anfangen zu programmieren, müssen Sie erst ein Projekt anlegen, in dem dann alle Ihre Daten strukturiert abgelegt werden. Wählen Sie dazu in der Menüleiste des Navigators Projekt --> Neu an GebenSie hier den Namen des Projektes ein (z.b. A26_SEM) Betätigen Sie danach die Schaltfläche OK. Bevor Sie mit der Programmierung beginnen, wählen Sie zuerst den SPS-Typ aus, für den Sie ein Programm erstellen wollen! Hinweis: Hier sind die jeweiligen SPS- Familien angegeben. (PS4-200 = PS4-141-MM1 PS4-151-MM1 PS4-201-MM1)

6 Programmerstellung (3) 3. Topologie - Konfiguration erstellen Wählen Sie in der Menüleiste des Navigators Werkzeuge Topologie- Konfigurator aus. Der Konfigurator wird gestartet. Im Topologie-Konfigurator wählen Sie Konfiguration Neu aus. Geben Sie einen Datei- Namen für die Konfiguration Ein und wählen den SPS-Typ aus, den Sie benutzen wollen aus. Beispiel : Name : PS4_141 SPS-Typ : PS4-141-MM1 Betätigen Sie dann OK. Dezentral Erweitern Lokal Erweitern Die ausgewählte Steuerung wird nun graphisch dargestellt. Sollten Sie noch weitere Komponenten benötigen, können Sie zu der SPS über die Schaltflächen Lokal und Dezentral Erweitern noch weitere Komponenten hinzufügen. Sobald die Konfiguration abgeschlossen ist, speichern Sie diese über Konfiguration Speichern ab und verlassen den Topologie- Konfigurator.

7 Programmerstellung (4) 4. Programm erstellen Wählen Sie in der Menüleiste des Navigators Werkzeuge ^ POE-Editor aus. Nachdem der Editor gestartet ist, wählen Sie Datei POE neu Programm aus. Sie können nun die Variablen aus der bestehenden Topologie durch das System erzeugen lassen oder selbst editieren und Ihr Programm eingeben. Nachfolgend ist ein Beispiel für eine UND-Verknüpfung gezeigt. Variablendeklaration Programm in AWL Nachdem Sie die Eingabe beendet haben, lassen Sie eine Syntaxprüfung laufen. Sie werden aufgefordert einen Dateinamen für Ihre POE einzugeben. Alle Anwenderdaten wie z.b.pro-gramme und Konfigurationen werden automatisch im Unterverzeichnis SOURCE abgespeichert, sofern Sie keine ProjektStruktur (Unterverzeichnisse) eingegeben haben. Sobald das Programm gespeichert ist, können Sie den POE-Editor über Datei Schließen und Datei beenden wieder verlassen

8 Programmerstellung (5) 5. Programm übersetzen Bevor Sie das Programm in die Steuerung übertragen können, muss es in eine der SPS verständliche Sprache übersetzt werden. Dieses Übersetzen nennt man Generieren. Zu einem ablauffähigen Programm gehört jedoch auch eine Topologie-Konfiguration. Da der Übersetzer jedoch nicht weiß, welches Programm zu welcher Topologie gehört, müssen Sie als erstes eine sogenannte Generierliste erstellen. Wählen Sie dazu im Menü des Navigators Generierung Generierliste neu... aus. Sie werden nun aufgefordert, ein Programm und eine Topologie- Konfiguration auszuwählen (z.b. Demo_1 und PS4_141 ). Nach Betätigung der Schaltfläche OK wird die neue Generierliste erstellt. Um das Programm nun zu übersetzen, wählen sie erneut Generierung Generierliste auswählen Demo_1.MAK. Wenn die Übersetzung fehler frei beendet ist, sehen Sie im Ausgabefenster des S40-Navigators folgende Ausgaben : Es dürfen beim Übersetzen (Kompilieren) keine Fehler aufgetreten sein, da sonst kein Programmcode (.... PCD ) erzeugt wird. In der Statusleiste muss diese Meldung stehen! Sollte bei der Generierung ein Fehler aufgetreten sein, wird im Ausgabefenster eine Fehlermeldung angezeigt. Mir einem Doppelklick auf diese Meldung wird automatisch der POE-Editor mit dem fehlerhaften Programm geöffnet, und der Cursor an der Stelle positioniert, an der der Fehler festgestellt wurde!

9 Programmerstellung (6) 6. Test und Inbetriebnahme und Programm-Transfer Für den Programm-Transfer müssen Sie die Test und Inbetriebnahme öffnen. Wählen Sie im Menü des Navigators Werkzeuge Test und Inbetriebnahme an. Wenn Sie erstmalig in einem neuen Projekt mit einer SPS eine Verbindung herstellen wollen, sehen Sie folgendes Fenster Bestätigen Sie diese Meldung mit OK. Die Test und Inbetriebnahme wird geöffnet. Wählen Sie als erstes wieder den SPS- Typ aus, mit dem Sie sich verbinden wollen, sowie die Schnittstelle Ihres PC s. (Im Beispiel PS4-200 / COM1 Pull-Down-Menü in den schwarzen Feldern.) Anschließend betätigen Sie die Schaltfläche. Die Verbindung zur SPS wird nun hergestellt. Sobald die SPS angekoppelt ist, wird u.a. die Schaltflächen Das Dialogfeld Transfer/Datei-Manager öffnen aktiv.

10 Programmerstellung (7) Klicken Sie auf das Symbol: Manager öffnen. Es öffnet Das Dialogfeld Transfer/Dateisich das folgende Fenster: Markieren Sie per Mausklick die Programmcodedatei (.... pcd), die Sie in die SPS übertragen wollen und betätigen Sie danach die Schaltfläche Transferiert das Programm vom Programmiergerät zur SPS. Sollte die SPS vorher bereits im RUN sein, so öffnet sich folgendes Fenster. Bestätigen Sie die Meldung mit Ja. Der Programm-Transfer wird nun durchgeführt. Nachdem der Transfer beendet ist, werden Sie gefragt, ob das Programm gestartet werden soll - bestätigen Sie mit Ja Verlassen Sie den Transfer-/Dateimanager über die Schaltfläche Schließen.

11 Programmerstellung (8) - Zustandsanzeige Um das Programm nun Online zu testen, betätigen Sie die Schaltfläche Den Instanzbaum öffnen. Sie gelangen nun in den Instanzenbaum. Dort wählen Sie mit einem Doppelklick auf Ressource (Quelle in der SPS CPD) und anschließendem Einfachklick auf das Programm das Programm aus, welches Sie Online beobachten wollen (DEMO_1). Sobald Sie ein Programm ausgewählt haben, wird die Schaltfläche POE anzeigen/ändern aktiviert. Nach Betätigung dieser Schaltfläche gelangen Sie in den Online-Editor (siehe nächste Seite).

12 Programmerstellung (9) Online-Änderungen aktivieren Zustandsanzeige einschalten Deklarationsteil Hier: Syntax Modus Anweisungsteil Hier: AWL Zustandsanzeige

13 Hersteller FB s (1) Instanziierung und Aufruf Deklarieren Sie Ihre Variablen auf gewohnte Weise. Um einen Funktionsbaustein zu deklarieren, klicken Sie auf das Symbol Eine neue Variable deklarieren. Sie gelangen nun in die Auswahlliste der Hersteller-Funktionsbausteine. Gehen sie nun nach den weiteren Angaben vor:

14 Hersteller FB s (2) Bestätigen Sie abschließend mit. Setzen Sie danach den Cursor in den Anweisungsteil des POE-Editors und klicken Sei auf das Symbol Eine bereits deklarierte Variable einfügen.

15 Hersteller FB s (3) Wechseln Sie ggf. in den Ordner Funktionsbausteine, markieren Sie in der Liste den Namen Ihrer Variablen und klicken Sie anschließend auf die Taste. Der Baustein wird mit allen Input- und Outputparametern in AWL abgebildet. Editieren Sie nun die Variablen der Inputparameter, indem Sie den Cursor zwischen Gleichheitszeichen und Komma stellen und danach wieder die Symboltaste betätigen. Wechseln Sie ggf. in den Ordner Variable Das Komma ist das Trennungs- Zeichen in AWL der Eingänge oder der Ausgänge untereinander. Nach dem letzten Eingang oder Ausgang erscheint kein Komma mehr. und wählen die Variable aus, die an dem entsprechenden Eingang oder Ausgang angelegt werden soll. Bestätigen Sie jeweils mit.

16 Hersteller FB s (4) Klicken Sie nun auf das Symbol Syntaxprüfung. Da diese POE zuvor noch nicht gespeichert wurde, werden Sie nun aufgefordert einen Dateinamen für diese POE anzugeben. Klicken Sie anschließend auf die Taste. Anschließend führt die Sucosoft den Syntaxcheck durch. Eine entsprechende Meldung (ggf. Fehlermeldung) erscheint. Danach kann das Programm generiert, kompiliert und transferiert werden.

17 Hersteller FB s (5) Ab Version 5.0 der Sucosoft S40 ist es möglich in den FB s Mehrfachbelegungen nicht nur bei Eingängen (INPUT-Variablen), sondern auch bei Ausgängen vorzunehmen. Grundlage: Die Programmiersprache ST (Strukturierter Text) macht dies erst möglich. Da der AWL- Editor ebenfalls für ST genutzt werden kann, kann man diese Konstrukte in AWL benutzen. Merke: Bei Mehrfachbelegungen in den OUTPUT-Variablen muss eine Parametrierung vor den FB-Ausgang gelegt werden! Beispiele: Fehler bei der Syntaxprüfung!

18 Binäre Elementare Datentypen BOOL 1 Bit BYTE 8 Bit Logische Operationen wie z.b.: WORD 16 Bit AND, OR, XOR,... DWORD 32 Bit Integer (Ganze Zahlen) SINT 8 Bit USINT 8 Bit Arithmetische INT 16 Bit Operationen UINT 16 Bit wie z.b.: DINT 32 Bit ADD, DIV, MUL,... UDINT 32 Bit Die 32 Bit-Typen stehen in der PS4-341-MM1 und der PS416 zur Verfügung! Real (Gleitkommazahlen) Einfache Genauigkeit 32 Bit -3.4 * * Reals stehen in der PS4-341-MM1 und der PS416 zur Verfügung! Datum / Zeit Date - Kalenderdatum DATE_AND_TIME - Datum und Uhrzeit TIME_OF_DAY - Uhrzeit TIME - Zeitdauer D# DT# :35:47 TOD#17:45:55 T#2h35m17s String (Zeichenketten ) Bsp. : VAR Meldetext : STRING END_VAR LD ST 'Dies ist ein Text' Meldetext Die voreingestellte Länge eines Strings betägt 32 Zeichen. Soll die String-Variable eine andere Länge haben, so muß dies bei der Deklaration angegeben werden : Bsp. : Meldetext : STRING(17); --> die Variable "Meldetext" ist 17 Zeichen lang.

19 Anwender FB s (1) Fahrplan zur Erstellung eines Anwender Funktionsbausteins: Im folgenden Beispiel soll ein selbsterstellter Anwender-Funktionsbaustein erstellt werden, der die Funktionalität einer Mittelwertbildung zweier Variablen errechnet und das Ergebnis mit einer Nachkommastelle ausgibt. Der Funktionsbaustein soll grafisch folgendermaßen aussehen: MITTEL USINT Wert_1 Erg_Zahl UINT Wert_1 + Wert_2 2 USINT Wert_2 Erg_Komma UINT Neue POE vom Typ Funktionsbaustein anlegen

20 Anwender FB s (2) Nachdem sich der POE-Editor für den Funktionsbaustein geöffnet hat stellt man zuerst Den Variablen-Aspekt Eingang ein. Danach werden die INPUT-Variablen mit Name und Datentyp deklariert. Nach den Eingangs-Variablen stellt man den Ordner Ausgang ein und deklariert die OUTPUT-Variablen des Funktionsbausteins, ebenfalls mit Name und Datentyp.

21 Anwender FB s (3) Sollten, oder wollen Sie in Ihrem Anwender-FB noch Hilfsvariablen benötigen, so werden diese unter dem Aspekt LOKAL deklariert! Nachdem Sie nun alle Variablen deklariert haben, empfiehlt es sich in den Freien Modus Umzuschalten, da man nur HIER alle deklarierten Variablen auf einen Blick sehen kann! Wechseln Sie nun mit dem Cursor in den Programmteil und schreiben Sie die Programmlogik.

22 Anwender FB s (4) Lassen Sie nun die Syntaxprüfung über das Symbol laufen. Zuvor stellt der Editor allerdings fest, dass die Daten noch nicht gesichert sind. Daher Öffnet sich das folgende Dialogfenster, in dem Sie nun den Dateinamen für Ihre POE eingeben müssen. Der Dateiname, den Sie hier eingeben ist zugleich der Name des Prototypen Ihres selbsterstellten Anwender FB s!

23 Anwender FB s (5) Sind keine Syntaxfehler aufgetaucht, so öffnen Sie nun eine NEUE POE vom Typ PROGRAMM Deklarieren Sie HIER alle Variablen mit Namen, Datentyp UND Adresse!

24 Anwender FB s (6) Deklarieren Sie nun den Anwender-FB, indem Sie folgendermaßen vorgehen: Schreiben Sie wie gewohnt einen Variablennamen für Ihren FB. Betätigen Sie die Schaltfläche ( Eine neue Variable deklarieren ). Es öffnet sich folgendes Dialogfenster: Wechseln Sie ggf. in den Ordner Anwender und ggf. in die Gruppe Funktionsbausteine. Dort taucht nun Ihr NEUER Anwender-FB mit dem Namen MITTEL auf (eventuell auch schon früher in Ihrem Projekt erstellte eigene FB s). Gehen Sie nach den Anweisungen (1. bis 5.) vor und bestätigen Sie anschließend mit der Taste.

25 Anwender FB s (7) Wechseln Sie nun mit dem Cursor in den Anweisungsteil und betätigen Sie die Taste ( Eine bereits deklarierte Variable einfügen ). Gehen Sie nach den Anweisungen (1. bis 4.) vor und bestätigen Sie anschließend mit der Taste.

26 Anwender FB s (8) Das Fenster sollte nun folgendermaßen aussehen: Editieren Sie nun noch die Eingangs- und Ausgangsparameter an Ihrem Anwender FB. Danach lassen Sie wieder eine Syntaxprüfung laufen, wobei Sie zuvor noch einen Dateinamen für Ihre POE vom Typ Programm vergeben müssen.

27 Anwender FB s (9) Schließen Sie die Programme im POE-Editor und den POE-Editor selbst. Nun folgt das Erstellen der Generierliste (Mit_Test.MAK) und das Generieren des Programmcodes Kompilieren. Transferieren Sie das Programm in die SPS und testen Sie das Programm ONLINE!

28 Passive Slaves (1) Hardwarebezogen, sollten Sie bei der Vernetzung mit passiven Slaves auf die Punkte 1-3 achten. 24V 0V Power Supply =Ready 2=Run 3 =Not Ready 4=Battery Dgita i l Input V 0V Digital Input V 0V ZB4-160-SM1 PRG Suconet K PS4-141-MM1 1 2 Dgital i Output Analog Input / Output U 0 U1 U 10 0V Dgital i Ou t pu t Outpu t V 0 0V Power Suppy l -S1- P1 P V 0V Power Supply Suconet K 1=Power 2=Bus 3=QFaul - t Suconet K Digital Input V0V EM4-101-DD1 1 2 Digital Output Oupu t t Power Supply 24V. 6 0V S S Suconetkabel anschließen LT ,5 kbaud bei 600 m 375 kbaud bei 300 m LT x 187,5 kbaud bei 1200 m 375 kbaud bei 600 m

29 Passive Slaves (2) Vernetzung mit passiven Teilnehmern 2 Busabschlußwiderstände beim ersten und letzten Teilnehmer einschalten: Stellung ein PS4 1 2 S1 EM S1 Oben gedrückt = ein unten gedrückt = aus 3 Teilnehmer-Adresse mit Adreßschalter einstellen: EM4-101-DD S OPEN Adresse für Teilnehmer 1 (8 I / 8Q) Aktivitäten 1-3 sind im ausgeschalteten Zustand von Master und Teilnehmer vorzunehmen. Das Zuschalten erfolgt entweder gleichzeitig oder zuerst Teilnehmer und dann Master!