Schnittstellen. Mehr Informationen zum Titel. 4.1 Die Peripherie

Transkript

1 Mehr Informationen zum Titel 4 Schnittstellen FBs und FCs sollten in irgendeiner Art und Weise miteinander kommunizieren, Daten austauschen, verändern, verarbeiten und letztendlich speichern können. In der OOP werden nicht nur Objekte betrachtet, sondern auch festgelegt, wie diese miteinander umgehen. Dazu gehören unter anderem auch Daten, welche zur Kommunikation der Objekte beitragen. Bevor die Kommunikation mittels Daten verstanden wird, müssen wir zuerst die Bearbeitung der Daten und deren Schnittstellen verstehen lernen. In diesem Kapitel werden wir das Handling der Daten im TIA Portal kennen lernen, ohne uns in die Deklarationen und Datentypen zu sehr vertiefen zu müssen. 4.1 Die Peripherie Sinn und Zweck der Übung ist es, Eingangsdaten über die AWL zu lesen und Ausgangsdaten über die AWL zu schreiben. Genau diese Operationen wollen wir dann als Eingangs- und Ausgangsparameter eines FBs mit einem SCL-Programm so darstellen, wie es auch bei einem AWL-Programm funktionieren würde. Zur Manipulation der Eingangswerte und zur Beobachtung der Ausgangswerte nutzen wir die Simulation mit PLCSIM. Bild 4.1: Das Projekt 4_01_Peripherie_UDT_V12 Laden wir das Projekt 4_01_Peripherie_UDT_V12 in das TIA Portal. In der ersten Phase betrachten wir die Peripherie-Eingänge und -Ausgänge. In der Hardwareinstallation sind

2 26 4 Schnittstellen die Adressen und Zuordnungen der Ein- und Ausgänge definiert, welche wir so auch im Ordner PLC-Variablen zuordnen. Für dieses Projekt sind die Variablentabellen PE, PA, E_124 und A_125 definiert. Sie können natürlich beliebige, andere Bezeichner für die Tabellen verwenden. Die Entstehung der Variablentabelle ist im Bild 4.2 beispielhaft für die Eingangsperipherie dargestellt und gilt auch für alle anderen Variablentabellen und deren Inhalte. Und so wird es gemacht: Mit einem Doppel-Klick auf Neue Variablentabelle hinzufügen wird global eine PLC-Variablentabelle Anwenderdatentyp_1 angelegt, die wir auf PE umbenennen. Ein Doppel-Klick auf diese neue Variablentabelle öffnet rechts das Fenster PE. Dort tragen wir in Zeile 1 die erste globale Variable mit Name, Datentyp und Adresse ein. Bei der Adresse reicht die Eingabe EW800 für EingangsWord 800 und der Editor trägt nach dem Return %EW800 ein. Die Eintragung erfolgt gemäß der Einstellung der Mnemonik aus Kapitel 1. Das % steht für physikalische Adresse. In dieser Art und Weise tragen wir alle globalen Variablen der schon genannten Tabellen PA, E_124 und A_124 ein. Bild 4.2: PLC-Variablen eingeben Bild 4.3: Alle Variablen anzeigen lassen Im Bild 4.3 sind alle Variablen über die Anzeigemöglichkeit Alle Variablen anzeigen abgebildet. Die Zuordnung der Variablen zu den Tabellen ist in der Spalte Variablentabelle ersichtlich. Für unsere Zwecke ist das so ausreichend. Der nächste Schritt ist der erste Test über das Netzwerk NW1 im OB1. Dazu dient das kleine AWL-Programm aus Bild 4.4. Es hat die Aufgabe, die digitalen sowie analogen Eingänge auf die Ausgänge zu kopieren. Die Eingabe im Editor mit L PEW800 <return> ist ausreichend und der Editor ersetzt diese in "AnalogEingang_PEW_800":P. Dabei wird PEW für Prozess-Eingangs-Word gemäß dem Text aus den globalen Variablen ersetzt und mit dem Zusatz (Suffix) :P erweitert. Im TIA Portal wird zwischen EW und EW:P unterschieden. EW124 ist das Eingangswort

3 4.1 Die Peripherie 27 aus dem Prozessabbild der digitalen Eingänge ab E und z. B. wäre EW800:P das Eingangswort aus dem Nutzdatenbereich der Peripherie (Analogkarte, Profibusteilnehmer etc.). Bild 4.4: AWL-Programm zur Peripherie Das kann natürlich schnell zu Verwechslungen führen, wenn Sie oder der Editor das :P nicht spezifizieren oder sogar falsch angegeben wird. Die Eingabe "EingangsGruppe_E124":P ist allerdings ohne Probleme möglich und die Übersetzung ist entsprechend fehlerfrei, denn die digitalen Eingänge haben ein Prozessabbild. Dagegen würde "AnalogEingang_PEW_800" ohne das :P gegebenenfalls zum Stopp der CPU führen. Starten wir nun die Simulation zum Test von NW1. Dazu müssen wir in Zeile 6 BE für Baustein-Ende eingeben, damit NW2 und die anderen Netzwerke nicht bearbeitet werden. Bild 4.5: Simulator starten

4 28 4 Schnittstellen Nach der Prozedur für die Installation von PLCSIM und die Verbindungen zum Programm muss die CPU noch auf RUN gestellt werden, sonst sehen wir nichts in unserem OB1. Mit den Slider (Bild 4.6) der Eingangsgruppe PEW800 und durch Setzen der Eingänge bei EB124 können wir die Reaktion aufgrund des Programms in NW1 schön beobachten. Es handelt sich hierbei um je eine Kopie der Signalzustände/Signalwerte von den Eingängen auf die Ausgänge. Die Slider können in PLCSIM mit Einfügen/Allgemein eingefügt werden. Bild 4.6: Test mit PLCSIM und Anzeige im Debug-Modus von NW1 Damit wäre das Handling zur Peripherie und der digitalen I/O durch den Test vorerst abgeschlossen und auch nachgewiesen. Das alleine ist allerdings nicht die Zielsetzung, sondern die Übergabe der Eingangsparameter an eine Funktion und die Ausgabe der Werte/Ergebnisse an die Ausgangsparameter. Mit diesem Parameter-Handling können wir nicht nur Werte zu Ergebnissen wandeln, sondern Bausteine untereinander kommunizieren lassen. Betrachten wir nun das gleiche Beispiel noch einmal, allerdings mit einem FB. 4.2 Schnittstellenparameter mit Datentypen Dazu nutzen wir den FB1 und betrachten uns seine Schnittstelle. Sollten Sie die Eingaben der Sourcen nachvollziehen wollen, ist es ratsam die Onlineverbindung wieder zu trennen, da Sie sonst keine Baustein-Namen ändern können. Nun zur Daten-Schnittstelle des FB1 im Bild 4.7.

5 4.2 Schnittstellenparameter mit Datentypen 29 Bild 4.7: Schnittstelle zum FB1 Die Namen der Eingangsparameter sind sinngemäß der Verwendung eingetragen worden; das muss natürlich nicht so sein, ist aber sehr sinnvoll bezüglich deren Funktionalität, denn aus den WORD-Adressen ist nicht erkennbar, dass es sich hier um Prozessperipherie handelt. Natürlich ist das dem FB1 im Prinzip egal, da es sich hier nur um Eingangs- und Ausgangsparameter handelt, welche so deklariert in seinem FB1_DB (DB1) als Variable angelegt wurden. Bild 4.8: Test mit NW2 und FB1, FB1_DB Im NW2 in Bild 4.8 sehen wir seinen Instanz-DB mit dem fertigen Eintrag zum FB1 und DB1. Die Eingabe an den Eingangsparametern, wie z. E_AnalogIn_PEW800 kann

6 30 4 Schnittstellen ebenfalls nur mit PEW800 erfolgen. Der Editor ersetzt die Eingabe richtig durch "AnalogEingang_PEW_800":P. Wichtig ist, dass die Prozessperipherie mit :P abschließt. Betrachten wir das SCL-Listing zum FB1, erkennen wir die gleiche Funktionalität, wie sie auch in AWL im NW1 steht. Die Syntax ist hier natürlich SCL, denn AWL in einem SCL-Editor geht nicht im TIA Portal. Die Programmzeilen jedoch, sind vielleicht jetzt schon für Sie recht einfach zu verstehen. Was da nun genau geschrieben ist, können Sie später noch in den Kapiteln zu SCL nachlesen. Es handelt sich hier um die Kopierarbeit, die Peripherie-Eingänge auf die Peripherie-Ausgänge zu kopieren und das Gleiche für die digitalen Eingänge zu den digitalen Ausgängen. //FB1 // Test analog zu NW1 #A_AnalogOut_PAW800 := #E_AnalogIn_PEW800; #A_AusgangsWort_AW124 := #E_EingangsWort_EW124; Für den Test müssen wir das NW1 in Kommentare setzen, denn sonst wüssten wir nicht, wer nun für die richtige Funktionalität sorgt, das NW1 oder das NW2. Ausschließen kann man das Listing im NW1 am besten, indem man die Zeilen mit dem Button Code deaktivieren, oben im Bild 4.8 neben der Brille zu erkennen, verwendet. Das NW2 ist im Bild 4.8 im Debug-Modus dargestellt und zeigt gleich die Testwerte aus dem Simulator. Eingänge und Ausgänge sind gleich. Dazu die Werte aus PLCSIM, im Bild 4.9 zu sehen. Testen Sie mit der Simulation die Möglichkeiten mit dem :P. Sie werden feststellen, dass bei den digitalen Ein- und Ausgängen der Zusatz :P angegeben werden könnte. Die Ergebnisse bleiben erhalten, da die Konfiguration automatisch den richtigen Prozesswert zuordnet. Bei der Peripherie führt das Weglassen der Parameter allerdings zu einem Systemfehler und STOP der CPU. Bild 4.9: Test mit anderen Werten für NW2

7 4.3 Schnittstellenparameter mit UDT Schnittstellenparameter mit UDT Die sonst so üblichen Schnittstellenparameter wie Eingänge, Merker, Merkerworte usw. entsprechen der üblichen Anwendung, wie Sie es sicherlich aus den Techniken AWL/FUP schon kennen. Bei der Kommunikation zwischen Bausteinen sollten jedoch UDTs verwendet werden. Zumindest gilt dies für die Assoziation, wie Sie noch in den fortgeschrittenen Kapiteln nachlesen können. Schon aus diesem Grund werden wir in diesem Abschnitt die Schnittstelle mit einem UDT am FB2 betrachten und im NW3 testen. Zunächst sind die UDTs in PLC-Datentypen definiert. Bild 4.10: UDT-EingangsDaten und -AusgangsDaten in PLC-Datentypen Wir sehen im Bild 4.10 im Ordner PLC-Datentypen die UDTs mit den Eingangs- und Ausgangsvariablen, so wie im Beispiel von NW2 einzeln deklariert, nur eben im UDT organisiert. Dazu sind zwei globale DBs mit DB3 für Input-UDT und DB4 für den Output-UDT deklariert worden. Wichtig bei der Erstellung der DBs ist die Zuordnung Global-DB. Also, den DB nicht den UDT zuordnen. Die UDTs sind dann in den DBs zugeordnet, wie im Bild 4.11 zu sehen ist. Bild 4.11: DB3 und DB4 für die UDTs Eingang- und Ausgangsdaten