SIMATIC. Prozessleitsystem PCS 7 Continuous Function Chart Erste Schritte. Vorwort 1. Erstellen einer Regelung mit simulierter Regelstrecke

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1 SIMATIC Prozessleitsystem PCS 7 SIMATIC Prozessleitsystem PCS 7 Continuous Function Chart Erste Schritte Getting Started Vorwort 1 Erstellen einer Regelung mit simulierter Regelstrecke 2 Testen des Programms 3 Änderungen am bzw. im Plan durchführen 4 Plananschlüsse und Plan-im-Plan 5 Erstellen und testen eines Bausteins 6 Schlussbemerkung 7 03/2009 A5E

2 Rechtliche Hinweise Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Qualifiziertes Personal Das zugehörige Gerät/System darf nur in Verbindung mit dieser Dokumentation eingerichtet und betrieben werden. Inbetriebsetzung und Betrieb eines Gerätes/Systems dürfen nur von qualifiziertem Personal vorgenommen werden. Qualifiziertes Personal im Sinne der sicherheitstechnischen Hinweise dieser Dokumentation sind Personen, die die Berechtigung haben, Geräte, Systeme und Stromkreise gemäß den Standards der Sicherheitstechnik in Betrieb zu nehmen, zu erden und zu kennzeichnen. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND A5E P 10/2008 Copyright Siemens AG Änderungen vorbehalten

3 Inhaltsverzeichnis 1 Vorwort Erstellen einer Regelung mit simulierter Regelstrecke So legen Sie ein Projekt an So erstellen Sie einen Plan So übersetzen und laden Sie einen Plan Testen des Programms So testen Sie das Programm Der aktuelle Stand Ihres Projektes Änderungen am bzw. im Plan durchführen So ändern Sie die Ablaufeigenschaften Der aktuelle Stand Ihres Projektes Plananschlüsse und Plan-im-Plan So erstellen Sie einen Plan mit Plananschlüssen So fügen Sie einen Plan in einen anderen Plan ein Der aktuelle Stand Ihres Projektes Erstellen und testen eines Bausteins So erstellen Sie einen Bausteintyp? So testen Sie einen Baustein Schlussbemerkung Schlussbemerkung...29 Getting Started, 03/2009, A5E

4 Inhaltsverzeichnis 4 Getting Started, 03/2009, A5E

5 Vorwort 1 Einführung Die Dokumentation "Erste Schritte" ist eine Kurzanleitung für Einsteiger, die sich mit dem Programmpaket CFC vertraut machen wollen. Ein Beispiel ist in verschiedene Aufgaben unterteilt und führt Sie schrittweise von einfachsten Projektierungsarbeiten bis zur Erstellung eines Plans mit Plananschlüssen und der Bausteinerstellung im CFC. Hinweis Ein bereits fertiggestelltes Beispiel finden Sie im SIMATIC Manager mit dem Menübefehl Datei > Öffnen... im Register "Beispielprojekte" unter dem Dateinamen ZDt04_01_CFC (Deutsch). (Englisch: ZEn..., Französisch: ZFr..., Spanisch: ZEs..., Italienisch: ZIt...) Dieses Beispiel setzt voraus, dass der CFC in der STEP 7-Umgebung eingesetzt wird. Das STEP 7-Basispaket, SCL und CFC müssen installiert sein. Das Zielsystem ist S7-300 oder S Das im Folgenden beschriebene Beispielprojekt "CFCBSP_2" legen Sie mit dem SIMATIC Manager an. Getting Started, 03/2009, A5E

6 Vorwort 6 Getting Started, 03/2009, A5E

7 Erstellen einer Regelung mit simulierter Regelstrecke So legen Sie ein Projekt an Einleitung Nachfolgend sind die Schritte aufgeführt, die Sie zum Anlegen eines Projekts mit den Menübefehlen des SIMATIC Manager ausführen können. Die Hardware konfigurieren Sie mit HW Konfig. Dies können Sie auch zu einem späteren Zeitpunkt, aber noch vor dem Laden in die CPU erledigen. In diesem Beispiel beschränken wir uns auf das S7-Programm. Vorgehen 1. Klicken Sie in der Funktionsleiste auf das Symbol oder wählen Sie den Menübefehl Datei > Neu Tragen Sie Im Dialogfeld "Neues Projekt" den Projektnamen "CFCBSP_2" ein und klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". 3. Markieren Sie den Projektordner und wählen Sie den Menübefehl Einfügen > Programm > S7-Programm. Das S7-Programm wird in der Ansicht "Komponentensicht" mit Quellordner, Bausteinordner und Symboltabelle angelegt. 4. Markieren Sie den S7-Programm-Ordner und wählen Sie den Menübefehl Einfügen > S7-Software > Planordner. Der Planordner wird angelegt. 5. Markieren Sie den Planordner und wählen Sie den Menübefehl Einfügen > S7-Software > CFC. Ein Plan "CFC(1)" wird angelegt;. Tragen Sie als Plannamen "Regelung" ein. 6. Doppelklicken Sie auf den CFC-Plan. Der Plan wird geöffnet. Ergebnis Alle Voraussetzungen, um mit dem CFC-Editor zu arbeiten, sind vorhanden. Getting Started, 03/2009, A5E

8 Erstellen einer Regelung mit simulierter Regelstrecke 2.2 So erstellen Sie einen Plan 2.2 So erstellen Sie einen Plan Einleitung Sie erstellen eine Regelung mit Prozesssimulation, bei der die Regelstrecke durch einen gleitenden Mittelwert simuliert werden soll. Dazu verwenden Sie folgende Bausteine: SAMP_AVE Dieser Baustein bildet von einer Anzahl Eingangswerte den Mittelwert. CONT_C Dieser Baustein ist ein PID-Regler, der diesen gleitenden Mittelwert regelt. (1) Hier wird aus den letzten 30 Werten vom "Regler"-Ausgang LMN ein Mittelwert gebildet und vom "Prozess"-Ausgang OUT an den "Regler"-Eingang PV_IN gegeben. (2) LMN gibt den Stellwert an den "Prozess"-Eingang IN. 8 Getting Started, 03/2009, A5E

9 Erstellen einer Regelung mit simulierter Regelstrecke 2.2 So erstellen Sie einen Plan Bausteine einfügen Fügen Sie die Bausteine folgendermaßen ein: 1. Klicken Sie auf das Symbol. Der Katalog wird geöffnet. In der Voreinstellung ist der Katalog bereits geöffnet. 2. Klicken Sie im Katalog auf das Symbol des Registers der Bibliotheken; Öffnen Sie die CFC Library. Das ist eine Sammlung von Bausteinbibliotheken. 3. Für S7-300 CPUs: Öffnen Sie den Ordner ELEM_300. Für S7-400 CPUs: Öffnen Sie den Ordner ELEM_ Fügen Sie aus der Liste per Drag&Drop den Baustein CONT_C rechts oben auf Blatt 1 in den Plan ein. 5. Fügen Sie aus der Liste per Drag&Drop den Baustein SAMP_AVE links neben den Baustein CONT_C in den Plan ein. 6. Klicken Sie in Funktionsleiste auf das Symbol oder doppelklicken Sie in der Nähe der beiden Bausteine auf eine freie Stelle. Sie wechseln in die Blattsicht. In der Blattsicht sehen Sie die Bausteine als grafische Objekte mit Kopf und mehreren Anschlüssen im Rumpf. Die Anschlüsse (Eingänge links, Ausgänge rechts) werden als Felder mit Anschlussnamen und in der "breiten" Darstellung mit Datentyp dargestellt. Mit dem Menübefehl Extras > Einstellungen > Breite Bausteine / Randleiste... stellen Sie im Dialogfeld die Bausteinbreite "Schmal" oder "Breit" ein. Bei der Voreinstellung "Schmal" werden die Bausteine schmaler und ohne Angabe des Datentyps dargestellt. Bausteine verschalten Verschalten Sie die Bausteine folgendermaßen: 1. Klicken Sie im Baustein SAMP_AVE auf den Ausgang OUT und dann am Baustein CONT_C auf den Eingang PV_IN. 2. Klicken Sie am Baustein CONT_C auf den Ausgang LMN und dann am Baustein SAMP_AVE auf den Eingang IN. Alternativ können Sie einen Bausteinausgang auch per Drag&Drop auf den zu verschaltenden Eingang ziehen. Die beiden Bausteine sind nun miteinander verschaltet. Getting Started, 03/2009, A5E

10 Erstellen einer Regelung mit simulierter Regelstrecke 2.2 So erstellen Sie einen Plan Bausteine übersichtlicher darstellen Die Bausteine werden im Plan mit allen Anschlüssen (Ein- und Ausgängen), wie sie vom Bausteintyp vorgegeben werden, dargestellt. In unserem Beispiel benötigen wir nicht alle Anschlüsse. Deshalb stellen Sie wie unten beschrieben die nicht benötigten Anschlüsse im Plan unsichtbar dar. Das verbessert die Übersichtlichkeit Ihres Plans. In diesem Dialogfeld ändern Sie auch die Bausteinnamen. 1. Doppelklicken Sie auf den Bausteinkopf des Bausteins CONT_C. Das Dialogfeld "Eigenschaften" für diesen Baustein wird geöffnet. Der Name ("1") ist bereits markiert. Tragen Sie als neuen Namen "Regler" ein. 2. Wählen Sie das Register "Anschlüsse". 3. Verschieben Sie über die horizontale Bildlaufleiste das Fenster so weit nach links, bis rechts die Spalte "Unsichtbar" erscheint. 4. Klicken Sie auf das erste Auswahlfeld, halten Sie die Maustaste gedrückt und ziehen Sie den Mauszeiger senkrecht bis zum Ende der Spalte. Die Spalte wird markiert. Öffnen Sie das Kontextmenü im markierten Bereich und wählen Sie den Menübefehl Setzen. Alle nicht verschalteten Anschlüsse werden unsichtbar. Einige Anschlüsse werden aber später im Testmodus zur Eingabe von Werten gebraucht. Diese schalten Sie folgendermaßen wieder sichtbar: 5. Klicken Sie in der Spalte "Unsichtbar" jeweils auf die Markierungskreuze von: MAN_ON SP_INT MAN GAIN TN TV DEADB_W 10 Getting Started, 03/2009, A5E

11 Erstellen einer Regelung mit simulierter Regelstrecke 2.2 So erstellen Sie einen Plan Anschlüsse parametrieren und zum Test auswählen 1. Setzen Sie im Register "Anschlüsse" in der Spalte "Für Test" alle sichtbaren Anschlüsse einschließlich dem verschalteten Ausgang LMN. 2. Tragen Sie in der Spalte "Wert" bei SP_INT als Sollwert für den Regler "20" ein. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Die Objekteigenschaften werden geschlossen. Einen einzelnen Anschluss können Sie folgendermaßen auch direkt parametrieren: 1. Doppelklicken Sie auf den Bausteineingang MAN_ON des Reglers. 2. Ändern Sie unter "Wert:" die "1" auf "0". Damit schalten Sie den "Handbetrieb" aus, der den Regelkreis unterbrechen würde. 3. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Das Dialogfeld wird geschlossen. Verfahren Sie folgendermaßen auch mit dem Baustein SAMP_AVE, über den Eigenschaften-Dialog des einzelnen Anschlusses oder über den Eigenschaften-Dialog des Bausteins: 1. Doppelklicken Sie auf den Bausteinkopf SAMP_AVE. Tragen Sie als Bausteinnamen "Prozess" ein. 2. Setzen Sie im Register "Anschlüsse" den Eingang N in der Spalte "Für Test". Wenn der Eingang bereits gesetzt ist, entfällt dieser Schritt. 3. Tragen Sie in der Spalte "Wert" bei N den Wert "30" ein. Dies ist die Anzahl der zu betrachtenden Eingangswerte, für die ein Mittelwert gebildet werden soll. 4. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Das Dialogfeld wird geschlossen. Ergebnis Die Bausteine sind nun für unsere Prozess-Simulation fertig verschaltet und parametriert. Getting Started, 03/2009, A5E

12 Erstellen einer Regelung mit simulierter Regelstrecke 2.3 So übersetzen und laden Sie einen Plan 2.3 So übersetzen und laden Sie einen Plan Vorgehen Hinweis Das Laden können Sie nur ausführen, wenn Sie eine CPU vom Typ AS 3xx oder AS 4xx konfiguriert und an Ihrem PC angeschlossen haben. Die Schlüsselschalterstellung der CPU ist "RUN-P". Um den Plan als Programm zu übersetzen und zu laden gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Klicken Sie auf das Symbol in der Funktionsleiste des CFC oder wählen Sie den Menübefehl Plan > Übersetzen > Pläne als Programm Stellen Sie im Dialogfeld "Umfang: Gesamtes Programm" ein. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Der Übersetzungslauf wird angestoßen und der Fortschritt in einem Dialogfeld angezeigt. 3. Klicken Sie in den Abschlussmeldung mit den S7-Protokollen auf die Schaltfläche "Schließen". Die darin enthaltene Warnung können Sie ignorieren. 4. Klicken Sie auf das Symbol oder wählen Sie den Menübefehl Zielsystem > Laden... Das Programm wird in die CPU geladen. 5. Wählen Sie im Dialogfeld die Ladeart aus. Voreingestellt ist hier "Gesamtes Programm". 6. Klicken Sie in der Sicherheitsabfrage auf die Schaltfläche "Ja". Die CPU wird vor dem Laden auf STOP gesetzt und alle eventuell schon in der CPU enthaltenen Bausteine gelöscht. Der Ladevorgang wird in einem weiteren Dialogfeld angezeigt. 7. Nach dem fehlerfreien Laden klicken Sie in der Fertigmeldung auf die Schaltfläche "Ja". Die CPU führt einen Neustart aus. Ergebnis Die CPU geht in den Betriebszustand RUN. Das Programm ist geladen und kann nun getestet werden. 12 Getting Started, 03/2009, A5E

13 Testen des Programms So testen Sie das Programm Einleitung Im Testbetrieb können Sie die Werte der Bausteinanschlüsse beobachten und die Werte der Bausteineingänge verändern. Die zum Test angemeldeten Werte sind gelb hinterlegt. Indem Sie einige Parameter verändern, können Sie gut das Regelverhalten beobachten, z. B. wie sich der Stellwert dem Sollwert nähert und sich einpendelt. Test-Betriebsart umschalten Bevor Sie in den Testmodus schalten stellen Sie über den Menübefehl Test > Laborbetrieb die Test-Betriebsart von "Prozessbetrieb" auf "Laborbetrieb" um. Damit sind alle Bausteinanschlüsse automatisch für das "Beobachten" eingeschaltet. Hinweis: Im "Prozessbetrieb" ist als Voreinstellung kein Anschluss zum Beobachten angemeldet. In dieser Test-Betriebsart müssen Sie die betreffenden Bausteine markieren und zum Beobachten anmelden indem Sie auf das Symbol klicken Testmodus einschalten Klicken Sie auf das Symbol oder wählen Sie den Menübefehl Test > Testmodus. Werte online ändern Geben Sie für dieses Beispiel zum Test einen anderen Sollwert vor: 1. Doppelklicken Sie am Regler den Anschluss SP_INT und tragen Sie im Dialogfeld einen Wert < 100 als internen Sollwert ein. 2. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Übernehmen". Der Wert wird übernommen, das Dialogfeld bleibt für weitere Änderungen geöffnet. 3. Ändern Sie noch andere Werte und beobachten Sie das Regelverhalten. 4. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Das Dialogfeld wird geschlossen. Getting Started, 03/2009, A5E

14 Testen des Programms 3.2 Der aktuelle Stand Ihres Projektes Beispiele: Sie können z. B. die Geschwindigkeit des Einschwingens an den Bausteineingängen beeinflussen: GAIN (Proportionalbeiwert, der die Regelverstärkung bestimmt) TN (Integrationszeit, die das Zeitverhalten des Integrierers bestimmt) TV (Differenzierzeit, die das Zeitverhalten des Differenzierers bestimmt) Mit der Änderung von "GAIN" auf einen kleineren Wert und "TN" auf eine größere Zeit wird der Regler in seiner Dynamik verändert und das Regelverhalten für dieses Beispiel verlangsamt. Mit dem Bausteinanschluss MAN_ON können Sie den Regelkreis unterbrechen und auf "Handbetrieb" (=1) umschalten. Dann wird als Stellwert (das ist der Wert am Ausgang LMN) der Wert vom Anschluss MAN vorgegeben. 3.2 Der aktuelle Stand Ihres Projektes Ausgeführte Projektierungen Mittlerweile haben Sie fast die gesamte Projektierung im SIMATIC Manager und im CFC-Editor ausgeführt. Sie haben mit dem SIMATIC Manager ein Projekt angelegt, einen CFC-Plan erstellt und Bausteine aus einer Bibliothek eingefügt. Die Bausteine haben Sie verschaltet und parametriert. Sie haben ein ablauffähiges Programm erzeugt und in die CPU geladen. Im Testmodus konnten Sie das dynamische Verhalten des Regelkreises beobachten und verändern. Dadurch konnten Sie sicherstellen, dass Sie bis hierhin Ihre Projektierung fehlerfrei ausgeführt haben. 14 Getting Started, 03/2009, A5E

15 Änderungen am bzw. im Plan durchführen So ändern Sie die Ablaufeigenschaften Einleitung Die Bausteine eines Plans haben spezifische Ablaufeigenschaften. Diese Ablaufeigenschaften bestimmen, wann und in welcher Reihenfolge die Bausteine in der CPU bearbeitet werden. Zu diesem Zweck sind die Bausteine in OBs eingebaut. In diesem Beispiel sind die Bausteine standardmäßig im OB 35 (Weckalarm 100 ms) und, weil sie auch ein Anlaufverhalten haben, im OB 100 (Neustart) eingebaut worden. Damit Sie sich nicht bei jedem Baustein um die Ablaufreihenfolge kümmern müssen, baut der CFC die Bausteine nacheinander hinter einem bestimmten Baustein ein. Dieser Baustein ist für später eingebaute Bausteine der "Vorgänger für Einbauposition". An der hellgrünen Farbe des Ablaufeigenschaften-Feldes im Bausteinkopf und in der Statuszeile rechts unten im Fenster sehen Sie, welcher Baustein "Vorgänger für Einbau" ist. Mit dem Erzeugen eines CFC-Plans wird automatisch eine Ablaufgruppe angelegt, die den gleichen Namen wie der Plan erhält. Der Ablaufgruppe können Sie Attribute geben. Sie bestimmen, mit welcher Untersetzung des OB-Zyklus und mit welcher Phasenverschiebung die Bausteine bearbeitet werden sollen. Ablaufeigenschaft ändern Sie wollen den Bausteinen ein anderes Ablaufverhalten geben. Gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Klicken Sie auf das Symbol. Sie wechseln vom Testmodus auf den Erstellmodus. Rufen Sie nun den Ablaufeditor mit der Ablaufreihenfolge auf: 2. Klicken Sie in der Funktionsleiste auf das Symbol oder wählen Sie den Menübefehl Bearbeiten > Ablaufreihenfolge... Ein neues Fenster wird geöffnet, in dem alle OBs dargestellt sind. Im OB 100 und OB 35 sind bereits Objekte eingebaut, die Sie an dem +-Kästchen vor dem OB-Symbol erkennen. 3. Markieren Sie den OB 35 und darin die Ablaufgruppe "Regelung". Im rechten Detailfenster werden die Bausteine dargestellt. 4. Öffnen Sie das Kontextmenü der Ablaufgruppe und wählen Sie den Menübefehl Objekteigenschaften... Ein Dialogfeld wird geöffnet. Getting Started, 03/2009, A5E

16 Änderungen am bzw. im Plan durchführen 4.1 So ändern Sie die Ablaufeigenschaften 5. Nehmen Sie die Einstellungen vor wie unten angegeben und klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche "OK". Name Regelung (Voreinstellung bleibt) Kommentar U8_PV0 Untersetzung 8 Phasenverschiebung 0 (Voreinstellung bleibt) Optimierung Ablaufreihenfolge (Voreinstellung bleibt) Aktiv (Voreinstellung bleibt) Die Eingaben werden übernommen. Durch die Untersetzung werden die Bausteine jetzt nur in jedem 8. Durchlauf bearbeitet. Bei einem Grundzyklus des OB 35 von 100 ms bedeutet dies eine Bearbeitung in einem Intervall von 800 ms. Durch die Phasenverschiebung kann eine bessere Lastverteilung in der CPU erreicht werden, wenn Sie Bausteine auf mehrere Ablaufgruppen verteilt haben. Da das in diesem Beispiel nicht relevant ist, bleibt die Voreinstellung "0" und es findet keine Phasenverschiebung statt. Mit der Option "Ablaufreihenfolge optimieren" bestimmen Sie, ob die Ablaufgruppe bei einem Optimierungslauf, der explizit gestartet werden muss, teilnimmt oder nicht. Mit dem Optionskästchen "Aktiv" schalten Sie die Ablaufgruppe zur Bearbeitung in der CPU ein- oder aus. (Ausnahme: Wenn die Ablaufgruppe mit einem boolschen Bausteinausgang verschaltet ist, bestimmt der Wert des Ausgangs, ob die Ablaufgruppe bearbeitet wird oder nicht). Bausteinen innerhalb des Plans kopieren Als praktische Übung kopieren Sie den Inhalt aus Blatt 1 auf Blatt 2 und bearbeiten ihn dort weiter. Beim Kopieren von verschalteten Bausteinen bleiben die Verschaltungen erhalten. 1. Wechseln Sie folgendermaßen von der Ablaufreihenfolge zur Planbearbeitung: Klicken Sie an beliebiger Stelle im Planfenster (CFCBSP_2\S7-Programm(1)\...\\Regelung) oder klicken Sie auf das Symbol. Klicken Sie dort auf das Symbol. Sie wechseln in die Übersicht. 2. Ziehen Sie in Blatt 1 ein Lasso um die verschalteten Bausteine. Die Bausteine sind nun blau markiert. 3. Bleiben Sie mit dem Mauszeiger auf der Markierung, halten zusätzlich die <Strg>-Taste gedrückt und ziehen per Drag&Drop die Bausteine auf Blatt 2 (unterhalb Blatt 1). 4. Markieren Sie den Baustein "Regler1", kopieren Sie ihn, und fügen Sie ihn im gleichen Blatt wieder ein. Der Baustein heißt "Regler2". 16 Getting Started, 03/2009, A5E

17 Änderungen am bzw. im Plan durchführen 4.1 So ändern Sie die Ablaufeigenschaften Verschaltung ändern 1. Klicken Sie auf die Verbindungslinie oder auf den Ausgang LMN von "Regler1" und drücken Sie die Taste <Entf>. Die Verbindung zu Eingang IN von "Prozess1" wird gelöscht. 2. Klicken Sie auf LMN von "Regler1" und dann auf SP_INT von "Regler2". (Später werden Sie lernen, wie diese "Umverdrahtung" ohne Löschen und erneutes Verschalten eleganter ausgeführt werden kann). 3. Klicken Sie auf LMN von "Regler2" und dann auf IN von "Prozess1". 4. Klicken Sie auf OUT von "Prozess1" und dann auf PV_IN von "Regler2". Die Verschaltung sieht bei der gezeigten Position der Bausteine nun wie folgt aus: Getting Started, 03/2009, A5E

18 Änderungen am bzw. im Plan durchführen 4.1 So ändern Sie die Ablaufeigenschaften Änderungen übersetzen, laden und testen Übersetzen Sie als nächstes den Plan und laden ihn in die CPU. 1. Klicken Sie auf das Symbol in der Funktionsleiste. 2. Stellen Sie im Dialogfeld "Umfang: Änderungen" ein und klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Der Übersetzungslauf wird angestoßen. Bestätigen Sie die Abschlussmeldung mit Klicken auf die Schaltfläche "Schließen". 3. Klicken Sie auf das Symbol. 4. Stellen Sie im Dialogfeld "Laden: Änderungen" ein und klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Beim Laden der Änderungen muss die CPU nicht auf STOP stehen. ACHTUNG Bei einem realen Projekt sollten Sie unbedingt die Hinweise im Thema "Systemunterstützung zur Vermeidung von CPU-Stoppursachen" in der Online-Hilfe beachten. Sie finden die Hinweise über den Menübefehl Hilfe > Hilfethemen, im Register "Index", "Stoppur" eingeben, mit Klicken auf die Schaltfläche "Anzeigen". Nach dem Laden können Sie wieder den Testmodus einschalten und Ihr geändertes Programm testen. 18 Getting Started, 03/2009, A5E

19 Änderungen am bzw. im Plan durchführen 4.2 Der aktuelle Stand Ihres Projektes 4.2 Der aktuelle Stand Ihres Projektes Zusammenfassung In diesem Teil haben Sie gelernt, dass die Bausteine des CFC-Plans bestimmte Ablaufeigenschaften in der CPU besitzen und wie sie geändert werden können. Sie haben gesehen, dass in der Ablaufreihenfolge Unterstrukturen, die Ablaufgruppen, eingesetzt werden und welche Attribute Sie ihnen geben können. Sie haben Bausteine innerhalb des Plans kopiert und gesehen, dass die Verschaltungen zwischen diesen Bausteinen erhalten bleiben. Sie haben Verschaltungen geändert und wieder ein ablauffähiges Programm erzeugt. Dabei haben Sie auch den Unterschied zwischen Gesamtladen und Änderungsladen kennen gelernt. Getting Started, 03/2009, A5E

20 Änderungen am bzw. im Plan durchführen 4.2 Der aktuelle Stand Ihres Projektes 20 Getting Started, 03/2009, A5E

21 Plananschlüsse und Plan-im-Plan So erstellen Sie einen Plan mit Plananschlüssen Einleitung Im Folgenden werden Sie für einen CFC-Plan Plananschlüsse erstellen und diesen Plan in einen anderen CFC-Plan einbauen. Die Plananschlüsse zu einem Plan können z. B. verwendet werden, um CFC-Pläne zur Wiederverwendung zu kapseln. Bei der Erstellung der Plananschlüsse können Sie festlegen, welche Bausteinanschlüsse für eine Verschaltung mit anderen Plänen oder Bausteinen relevant sind und auf die Plananschlüsse gelegt werden sollen. Vorgehen 1. Klicken Sie auf das Symbol in der Funktionsleiste. Tragen Sie im Dialogfeld unter Objektname "Sim_reg" ein und klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Ein neuer Plan wird erzeugt und angezeigt. 2. Klicken Sie auf das Symbol in der Funktionsleiste. Der Plan "Sim_reg" und der Plan "Regelung" werden nebeneinander dargestellt. 3. Klicken Sie auf das Symbol. Für beide Pläne wird die Übersichtsdarstellung eingestellt. 4. Kopieren Sie die Bausteine von Blatt 1 des Plans "Regelung" auf Blatt 1 des Plans "Sim_reg", wie Sie es im Abschnitt "So ändern Sie die Ablaufeigenschaften" unter "Bausteine innerhalb des Plans kopieren" gelernt haben. 5. Schließen Sie den Plan "Regelung" und wechseln Sie in die Blattsicht (Blatt 1) vom Plan "Sim_reg". 6. Wählen Sie das Register mit dem Symbol und klicken Sie darin auf die Bausteinfamilie MULTIPLX. Der Bausteinkatalog wird geöffnet. 7. Ziehen Sie den Baustein SEL_R auf Blatt 1 und tragen Sie im Eigenschaften-Dialog den Namen "Schalter" ein. Damit der Baustein "Schalter" in dieses Beispiel einbezogen ist, müssen Sie noch eine bestehende Verschaltung "umverdrahten". Umverdrahten bedeutet, dass Sie eine Verschaltung ändern ohne die bestehende zu löschen. 8. Markieren Sie am Baustein "Regler" den Anschluss PV_IN und ziehen Sie den Anschluss per Drag&Drop auf "Schalter" IN1. Der Ausgang OUT von "Prozess" ist jetzt mit IN1 von "Schalter" verbunden. Alternativ können Sie auch die bestehende Verbindung löschen und neu verschalten. Jetzt muss der Ausgang von "Schalter" mit dem Eingang für den Istwert von "Regler" verbunden werden. 9. Verbinden Sie "Schalter" OUT mit "Regler" PV_IN. Getting Started, 03/2009, A5E

22 Plananschlüsse und Plan-im-Plan 5.1 So erstellen Sie einen Plan mit Plananschlüssen Der "Schalter" schaltet jetzt, abhängig vom Wert des Eingangs K, den Wert des Eingangs IN0 (K=1) oder IN1 (K=0) auf den Ausgang OUT. In einem realen Projekt können Sie so z. B. zwischen Regelstrecken-Simulation (IN1) und realer Regelstrecke (Istwert aus dem Prozess mit IN0 verbunden) umschalten. Plananschlüsse für Plan erstellen Für den Plan erstellen Sie jetzt die Plananschlüsse. Diese werden dabei mit ausgewählten Bausteinanschlüsse verbunden. 1. Klicken Sie in der Funktionsleiste auf das Symbol oder wählen Sie den Menübefehl Ansicht > Plananschlüsse. Das Fenster zum Bearbeiten der Plananschlüsse wird geöffnet und im oberen Teil des Planfensters "angedockt". 2. Klicken Sie im linken Fenster auf das Baustein-Symbol der Eingänge IN. Im rechten Fenster werden die Bausteineingänge angezeigt (zur Zeit noch leer). 3. Markieren Sie im Arbeitsfeld des Plans am "Regler" den Bausteinanschluss MAN_ON und ziehen Sie per Drag&Drop den Anschluss in das rechte Fenster der Plananschlüsse auf das Feld "Name". Der Anschluss wird nun mit seinen Eigenschaften übernommen. 4. Verfahren Sie genauso mit allen weiteren unverschalteten Eingängen gemäß der Tabelle unten. 5. Ändern Sie den Namen von Anschluss K des Bausteins "Schalter" in den Plananschlüssen folgendermaßen: Doppelklicken Sie im Feld "Name" und tragen Sie hier SIM ein. Für IN0 tragen Sie PV (Process value) ein. 6. Klicken Sie im linken Fenster der Plananschlüsse auf das Baustein-Symbol der Ausgänge OUT. Markieren Sie am "Regler" den Ausgang LMN, halten Sie die <Strg>-Taste gedrückt und ziehen Sie den Anschluss in das rechte Fenster der Plananschlüsse auf das Feld "Name". Die Belegung der Plananschlüsse sieht dann wie folgt aus: Baustein Bausteineingang Datentyp Bausteinausgang Datentyp Regler MAN_ON BOOL LMN REAL SP_INT REAL MAN REAL GAIN REAL TN TIME TV TIME DEADB_W REAL Schalter SIM (vorher: K) BOOL PV (vorher: IN0) REAL 22 Getting Started, 03/2009, A5E

23 Plananschlüsse und Plan-im-Plan 5.1 So erstellen Sie einen Plan mit Plananschlüssen Weiteres Vorgehen 1. Die Fenster der Plananschlüsse schließen Sie folgendermaßen: Klicken Sie auf das Symbol. 2. Den Plan gestalten Sie folgendermaßen übersichtlich : Verschieben Sie die Bausteine im Plan so, dass möglichst wenige Kreuzungen in den Verschaltungslinien bestehen. Eine mögliche Anordnung sehen Sie im folgenden Bild: Ergebnis In der Randleiste des CFC sind die Anschlussnamen mit Kommentar, Anschlusstyp und Datentyp aufgeführt, die auf die Plananschlüsse gelegt sind. Für den Plan sind nun alle Plananschlüsse erstellt. Getting Started, 03/2009, A5E

24 Plananschlüsse und Plan-im-Plan 5.2 So fügen Sie einen Plan in einen anderen Plan ein 5.2 So fügen Sie einen Plan in einen anderen Plan ein Vorgehen Der im vorhergehenden Projektierungsschritt erstellte Plan "Sim_reg" mit Plananschlüssen soll in einen anderen Plan eingefügt werden. Den neuen Plan erzeugen Sie folgendermaßen: 1. Klicken Sie auf das Symbol in der Funktionsleiste. Tragen Sie im Dialogfeld unter Objektname "Grundplan" ein und klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Der neue Plan wird angezeigt. 2. Klicken Sie auf das Register mit dem Symbol. Der Katalog "Pläne" wird geöffnet. Angezeigt werden die Pläne "Grundplan", "Regelung" und "Sim_reg" in einer Baumansicht. Hinweis: Wenn im Katalog nur der Hinweis "! (Keine Hierarchieordner vorhanden)" erscheint, dann ist im Dialogfeld von Extras > Einstellungen > Darstellung... das Optionskästchen "Katalog mit Technologischer Hierarchie darstellen" aktiviert. Da wir dieses Projekt ohne Technologische Hierarchie erstellt haben, müssen Sie dieses Optionskästchen deaktivieren. Klicken Sie dazu auf das Optionskästchen. Das Häkchen wird dann entfernt. 3. Markieren Sie den Plan "Sim_reg" und ziehen Sie ihn per Drag&Drop auf die Arbeitsfläche von "Grundplan". Der Originalplan wird kopiert. 4. Wechseln Sie in die Blattsicht. Der Plan mit Plananschlüssen hat das Aussehen eines Bausteins und ist als Plan durch sein Symbol zu erkennen: 24 Getting Started, 03/2009, A5E

25 Plananschlüsse und Plan-im-Plan 5.2 So fügen Sie einen Plan in einen anderen Plan ein Kontrolle Damit Sie sehen, dass es sich hierbei um die Kopie des vorher erstellten Plans handelt, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Markieren Sie die Kopie und wählen Sie im Kontextmenü den Menübefehl Öffnen. In der Titelzeile sehen Sie an der Pfadangabe, dass es sich um einen "Hierarchischen Plan" handelt:...\\grundplan\sim_reg. 2. Im Katalog der Pläne ist vor dem "Grundplan" ein +-Kästchen dargestellt. Klicken Sie auf das Kästchen oder doppelklicken Sie auf das Plan-Symbol. Die erweiterte Baumdarstellung und die Hierarchie des Plans wird sichtbar. Der Plan "Sim_reg" wird in diesem Zweig mit dem Symbol des geöffneten Ordners als aktiver Plan dargestellt. 3. Öffnen Sie im Planfenster das Kontextmenü und wählen Sie den Menübefehl Übergeordneten Plan öffnen oder wählen Sie den Menübefehl Fenster und hier den Pfad für den "Grundplan". Sie kehren zum Grundplan zurück. Getting Started, 03/2009, A5E

26 Plananschlüsse und Plan-im-Plan 5.3 Der aktuelle Stand Ihres Projektes 5.3 Der aktuelle Stand Ihres Projektes Zusammenfassung In diesem Teil haben Sie gelernt, wie Sie einen Plan so bearbeiten, damit er Plananschlüsse erhält. Diese Anschlüsse erlauben Ihnen, den Plan wie einen Baustein mit anderen Bausteinschlüssen zu verschalten und dadurch auch mehrfach einzusetzen. Sie haben gelernt, wie mit der Plan-in-Plan-Technik ein Plan wie ein Baustein eingefügt werden kann. Sie haben gesehen, dass im Unterschied zum Baustein der eingefügte Plan geöffnet und somit individuell geändert werden kann. Mit der Plan-in-Plan-Technik können Sie Hierarchische Pläne erstellen und damit eine nach technologischen Gesichtspunkten aufgebaute Struktur mit größerer Übersichtlichkeit erzeugen. 26 Getting Started, 03/2009, A5E

27 Erstellen und testen eines Bausteins So erstellen Sie einen Bausteintyp? Einleitung In der Regel wird stets der gesamte Planordner übersetzt, in dem sich der geöffnete Plan befindet. Daraus entsteht ein Programm, das in eine CPU geladen werden kann. Sie können aber auch einen einzelnen Plan übersetzen und daraus einen Bausteintyp generieren, um ihn für weitere Verwendung in Ihrer Bausteinbibliothek oder im S7-Programm abzulegen. Vorgehen Übersetzen Sie den Originalplan "Sim_reg" als Bausteintyp folgendermaßen: 1. Wählen Sie den Menübefehl Fenster > Alle schließen. Alle Pläne werden geschlossen. 2. Markieren Sie den Plan "Sim_reg" im Katalog "Pläne" und öffnen ihn über die rechte Maustaste mit "Öffnen". Achten Sie darauf, dass Sie den Originalplan "Sim_reg" öffnen, der sich auf der gleichen Ebene wie die Pläne "Grundplan" und "Regelung" befindet. 3. Wählen Sie den Menübefehl Plan > Übersetzen > Plan als Bausteintyp. Ein Dialogfeld für weitere Angaben wird geöffnet. 4. Tragen Sie in der Gruppe "Eigenschaften Bausteintyp" folgende Werte ein und klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche "OK": FB-Nummer: 110 Symbolischer Name: REG_1 Name (Header): REG_1 Familie: CONTROL Autor: TEST Version (Header): 0.1 Der Übersetzungsvorgang wird angestoßen, der Fortschritt in einem Dialogfeld angezeigt. Nach erfolgreicher Übersetzung befindet sich der Baustein FB 110 im Bausteinordner und der Symbolname "REG_1 ist in der Symboltabelle eingetragen. Getting Started, 03/2009, A5E

28 Erstellen und testen eines Bausteins 6.2 So testen Sie einen Baustein 6.2 So testen Sie einen Baustein Vorgehen Erstellen Sie im letzten Schritt einen neuen Plan, um darin den Baustein REG_1 einzufügen: 1. Erstellen Sie einen neuen Plan "Test". 2. Drücken Sie die Taste <F5> oder wählen Sie den Menübefehl Ansicht > Aktualisieren. Der CFC liest die Änderungen in der Symboltabelle und im Bausteinordner. 3. Öffnen Sie im Katalog der Bausteine das S7-Programm. Sie sehen dort den neuen Bausteintyp REG_1. 4. Fügen Sie den REG_1 per Drag&Drop in den Plan "Test" ein und wechseln Sie in die Blattsicht. Sie sehen die Bausteinanschlüsse, wie Sie sie als Plananschlüsse erstellt haben. Die Anschlüsse EN und ENO hat das System hinzugefügt, damit der Baustein ein- und ausgeschaltet werden kann. Diese Anschlüsse sind in der Voreinstellung unsichtbar. Wenn Sie diese Anschlüsse ebenfalls darstellen wollen, müssen Sie diese in den Objekteigenschaften, Register "Anschlüsse", sichtbar schalten. 5. Übersetzen Sie in einem Arbeitsgang die Pläne als Programm und laden Sie das Programm in die CPU. Klicken Sie auf das Symbol. Sie erhalten den Hinweis, dass das Programm geändert wurde und zuerst übersetzt werden muss. 6. Beantworten Sie die Frage "Möchten Sie jetzt übersetzen und anschließend laden?" durch klicken auf die Schaltfläche "Ja". Sie erhalten ein Dialogfeld mit den Registern "Pläne als Programm übersetzen" und "S7 laden". 7. Wählen Sie in beiden Registern "Umfang: Änderungen" und klicken Sie auf die Schaltfläche "OK". Der Vorgang wird gestartet. 8. Wechseln Sie in den Testmodus, um die Anschlüsse des Bausteins zu beobachten und zu verändern. Mit dem Eingang SIM können Sie zwischen interner Simulation (= 0) und externem Prozesswert (des Eingangs PV) umschalten (= 1). 28 Getting Started, 03/2009, A5E

29 Schlussbemerkung Schlussbemerkung Zusammenfassung Sie haben in diesem Kurzbeispiel nur einige Möglichkeiten des CFC kennengelernt. Die Übungen haben Ihnen gezeigt, dass mit diesem Projektierungswerkzeug einfach und komfortabel eine Automatisierungsaufgabe als Programm zu erstellen ist, das in der CPU ablaufen kann. Nachdem Sie dieses Beispiel durchgearbeitet haben, können Sie mit dem CFC auch komplexere Aufgaben lösen. Weitere Informationen finden Sie in der Online-Hilfe des CFC. Getting Started, 03/2009, A5E

30 Schlussbemerkung 7.1 Schlussbemerkung 30 Getting Started, 03/2009, A5E