Лекция 8. Программное обеспечение контроллеров фирмы Siemens. Состав блоков

Любая фирма, занимающаяся выпуском СПЛК, вынуждена заниматься разработкой комплекса программных продуктов. В этот комплекс входит:

1) Программный продукт самого контроллера (Simatic S7).

2) Программный продукт программируемого мастера контроллера (Simatic DP).

3) Программный продукт для программатора (Simatic PC).

4) SCADA пакеты (Simatic WinCC).

5) Программный продукт создания человеко-машинных интерфейсов (Simatic HMI).

6) Программный продукт расширения программных единиц (Simatic SoftWare).

7) Программный продукт для обслуживания сетей (Simatic Network).

8) Программный продукт, включающий в свой состав возможности перечисленных программных единиц (Simatic PCS7).

Любая фирма по автоматизации создает и обслуживает, как правило, три вида контроллеров. Виды контролеров разделяются по уровням сложности задачи автоматизации:

1) Простые задачи автоматизации: логические операции с несколькими переменными, до 10 входов и выходов. На фирме Siemens это контроллер LOGO.

2) Средняя степень автоматизации с содержанием обработки аналоговых сигналов стандартными арифметическими операциями, наличие стандартных законов регулирования и обслуживания входов, выходов до тысяч. В Siemens это Simatic 200,300.

3) Сложная степень автоматизации подразумевает возможности контроллера, соизмеримые с возможностями персонального компьютера, обработка информации любых форматов и структуры, обработка баз данных, обслуживание сетей, количество входных, выходных параметров тысячи и более. В Siemens это Simatic 400.

Для установки программного обеспечения STEP 7 к персональному компьютеру ПК предъявляют невысокие требования, поэтому практически на любом ПК можно установить STEP 7. Необходимые требования для ПК:

операционная система Windows XP;

оперативная память RAM 128 МВ;

память на HDD от 200 МВ до 380 МВ в зависимости от установки, плюс 128… 256 МВ свободного пространства;

Любая программа STEP 7 содержит организационный блок OB1 (рисунок 17), он является интерфейсом между операционной системой контроллера и программатора. Одновременно в OB1 записывается основная программа пользователя. Из OB1 вызываются подпрограммы, которые записываются в виде функциональных блоков FB, функции FC, системных функциональных блоков SFB, системных функций SFC, блоков данных DB.

Рисунок 17 - Структура прикладной программы Step7

Цикл работы OB1 включает в себя выполнение основной программы; вызов и выполнение подпрограмм; чтение входов и установку выхода.

При вызове подпрограмм используется локальный стек, глубина вложений стека для S7 300 – 8, S7 400 – 24. Это значит, что в S7 300 можно организовать одновременно не более 8 вложенных вызовов.

Может быть организованы различные структуры программы на основе OB1: линейные программы; программы, разбитые на части; структурированные программы (рисунок 18).

Рисунок 18 – Различные структуры на основе ОВ1

При выполнении цикла блоком OB1 входная информация записывается в область памяти входов. Эту информацию можно представить как матрицу: номер строки – номер байта, номер столбца – номер бита. Тогда обращение в определенную ячейку области памяти входов происходит через символы: I “номер байта. номер бита”: I0.0, I0.1, …, I0.7. Область памяти выхода: Q0.0, Q0.1, …, Q0.7.

Так как в область памяти входов записывается реальная состояние входного обращения, то эта область может быть только опрошена и не может быть изменена программистом, а область памяти выхода может быть как опрошена, так и изменена. В программе, наряду с обязательным блоком OB1, присутствуют организационные блоки с другими номерами, каждый из организационных блоков предназначен для конкретного режима. Это режимы прерываний по ошибке, по изменению сигналов, по таймерам, по включению питания, режимы запуска, режимы остановки и другое. Эти организационные блоки выполняются только строго по назначению.