Sterownik Programowalny S7-200, Polibuda, Programowanie PLC

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Urz
Ģ
dzenia Automatyki
Sterownik Programowalny
SIEMENS SIMATIC S7-200
1. WPROWADZENIE
Sterowniki programowalne to urz
Ģ
dzenia przeznaczone pierwotnie głównie do
realizacji sterowania kombinacyjnego i sekwencyjnego obrabiarek, maszyn i urz
Ģ
dze
ı
.
Mikroprocesory tych sterowników s
Ģ
przystosowane do realizacji instrukcji logicznych,
podstawiania, porównania i skoków z bardzo du
ŇĢ
pr
ħ
dko
Ļ
ci
Ģ
si
ħ
gaj
Ģ
c
Ģ
kilkaset instrukcji w
czasie 1 milisekundy. Obecnie przewa
Ň
aj
Ģ
ca wi
ħ
kszo
Ļę
sterowników programowalnych mo
Ň
e
tak
Ň
e realizowa
ę
zadania regulacji ci
Ģ
głej wskutek zastosowania w nich algorytmów PID a w
niektórych przypadkach równie
Ň
innych, jak np. działaj
Ģ
cych w dziedzinie zbiorów
rozmytych.
Obecnie, firma Siemens oferuje trzy rodziny sterowników programowalnych,
uszeregowanych tu w kolejno
Ļ
ci
Ļ
wiadcz
Ģ
cej o rozmiarach i mo
Ň
liwo
Ļ
ciach:

Simatic S7-200

Simatic S7-300

Simatic S7-400
Simatic S7-200 to rodzina małych sterowników programowalnych i modułów
rozszerzaj
Ģ
cych przeznaczonych do rozwi
Ģ
zywania ró
Ň
norodnych zada
ı
sterowania o niezbyt
du
Ň
ym stopniu zło
Ň
ono
Ļ
ci. Pierwotnie firma Siemens produkowała tylko dwa typy
sterowników tej rodziny. Były to modele z jednostk
Ģ
centraln
Ģ
CPU 212 i z jednostk
Ģ
centraln
Ģ
CPU 214. Widok sterowników serii 21x przedstawia rys.1, a niektóre dane tych
sterowników podano w Tab.1.
Rys.1.
Obecnie rodzin
ħ
t
ħ
rozszerzono o sterowniki z jednostkami centralnymi CPU 221,
CPU 222, CPU 224, CPU 224XP i CPU 226. Widok sterowników serii S7 22x przedstawia
rys. 2, a niektóre dane tych sterowników podano w Tab. 2.
- 1 -
Urz
Ģ
dzenia Automatyki
Sterownik S7-200 zawiera jednostk
ħ
centraln
Ģ
, zasilacz oraz moduły wej
Ļę
i wyj
Ļę
dyskretnych jak równie
Ň
analogowych. Moduły rozszerzaj
Ģ
ce zawieraj
Ģ
dodatkowe wej
Ļ
cia i
wyj
Ļ
cia dyskretne i analogowe i s
Ģ
poł
Ģ
czone ze sterownikiem za pomoc
Ģ

Ģ
cza magistrali
(BUS connector). Podstawowe dane modułów rozszerzaj
Ģ
cych podano w Tab. 3.
Rys.2.
Tabela 1
DANA
CPU 212
CPU 214
Wymiary (DxSzxW)
160x80x62 mm
197x80x62 mm
Masa
0.4 kg
0.5 kg
Moc pobierana
6 W
9 W
Pami
ħę
programu
512 słów/EEPROM
2K- słów/EEPROM
Rozmiar bloku danych
512 stów/RAM
2K stów/RAM
Podtrzymywanie danych
50 godz. typowo
8 godz. minimum
190 godz. typowo
120 godz. minimum
Lokalne we/wy
8 wej
Ļę
/6 wyj
Ļę
14 wej
Ļę
/10 wyj
Ļę
Maksymalna liczba
modułów rozszerzaj
Ģ
cych
2
7
Czas wykonywania
instrukcji Boolowskiej
1.2 µs
0.8 µs
Liczba wewn
ħ
trznych
bitów pami
ħ
ci
128
256
Liczba układów czasowych
64
128
Liczba liczników
64
128
Liczba szybkich liczników
1 programowy(2 kHz max)
1 programowy(2 kHz max)
2 sprz
ħ
towe (7 kHz max)
Sterownik wyposa
Ň
ony jest w port komunikacyjny, który słu
Ň
y do przył
Ģ
czenia
sterownika do sieci w celu wymiany informacji z innymi urz
Ģ
dzeniami takimi jak: panele
operatorskie, programatory, inne sterowniki.
Podstawowe obszary zastosowania sterowników tej serii to automatyzacja procesów
monta
Ň
u, pakowania, mieszania, obróbki, transportu przeno
Ļ
nikami jak równie
Ň
sterowanie
d
Ņ
wigami, pompami, bramami itp.
Ę
wiczenie b
ħ
dzie realizowane na sterowniku S7 200 z jednostk
Ģ
centraln
Ģ
CPU 212.
- 2 -
Urz
Ģ
dzenia Automatyki
Tabela 2
DANA
CPU 221
CPU 222
CPU 224
CPU
CPU 226
Wymiary (DxSzxW) [mm]
90x80x62
90x80x62
120.5x80x 62
140x80x 62
190x80x62
Masa
0.31 kg
0.31 kg
0.41 kg
0.44 kg
0.66 kg
Pobór mocy
6W
7W
IOW
UW
17W
Pami
ħę
programu (słów)
2048
2048
4096
6144
8192
Pam
i
ħę
danych (słów)
1024
1024
4096
5120
5120
Podtrzymywanie danych
50 h
50 h
100 h
100 h
100 h
Lokalne we/wy cyfrowych
6/4
8/6
14/10
14/10
24/16
Lokalne we/wy analogowe
-
-
-
2/1
-
Maksymalna liczba modułów
rozszerzaj
Ģ
cych
-
2
7
7
7
Czas wykonywania instrukcji
Boolowskiej [µs]
0.22
0.22
0.22
0.22
0.22
Liczba wewn
ħ
trznych bitów
pami
ħ
ci
512
512
512
512
512
Liczba układów czasowych
256
256
256
256
256
Liczba liczników
256
256
256
256
256
Liczba szybkich liczników 6
6
6
6
6
Tabela 3
MODUŁ LICZBA WE/WY
EMM 221 Digital Input 8xDC 24 V 8 wej
Ļę
cyfrowych DC
EMM 221 Digital Input 8xAC 120 V 8 wej
Ļę
cyfrowych AC
EMM 222 Digital Output 8xDC 24V 8 wyj
Ļę
cyfrowych DC
EMM 222 Digital Output 8xRelay 8 wyj
Ļę
cyfrowych przeka
Ņ
nikowych
EMM 222 Digital Output 8xAC120/230V 8 wyj
Ļę
cyfrowych AC
EMM 223 Digital Combination
4xDC 24V lnput/4xDC 24V Output
4 wej
Ļ
cia DC/4 wyj
Ļ
cia DC
EMM 223 Combination 4xDC 24V
Input/4xRelay Output
4 wej
Ļ
cia DC/4 wyj
Ļ
cia przeka
Ņ
nikowe
EMM 223 Combination 4xAC 120V
Input/4xAC 120/230V Out.
4 wej
Ļ
cia AC/4 wyj
Ļ
cia AC
EMM 231 Analog Input AI3xl2 Bits
3 wej
Ļ
cia analogowe unipolarne o wybieranych
zakresach: 0-5V,0-10V,0-20mA
EMM 232 Analog Output
2 wyj
Ļ
cia analogowe +/- 10 V lub 0-20 mA.
EMM 235 Analog Combination
AI3/AO3 x 12 Bits
3 wej
Ļ
cia analogowe uni lub bipolarne o zakresach
wybieranych za pomoc
Ģ
przeł
Ģ
czników, l wyj
Ļ
cie
analogowe +/- 10 V lub 0-20 mA.
- 3 -
Urz
Ģ
dzenia Automatyki
2. PROGRAMOWANIE STROWNIKA
2.1 Struktura programu
Ka
Ň
dy program dla S7-200 musi posiada
ę
struktur
ħ
organizacyjn
Ģ
pokazan
Ģ
na rys.3.
Zasadnicza cz
ħĻę
programu zawarta jest w programie głównym. Ka
Ň
de wywołanie
podprogramu jest warunkowe, a powrót z podprogramu mo
Ň
e równie
Ň
by
ę
warunkowy.
Maksymalna liczba podprogramów wynosi 64 lub 128 (w zale
Ň
no
Ļ
ci od rodzaju CPU).
Podprogramy mog
Ģ
wywoływa
ę
kolejne podprogramy, co stanowi tzw. Zagnie
Ň
d
Ň
anie
programu. Liczba poziomów zagnie
Ň
d
Ň
ana jest ograniczona do 8. Istnieje mo
Ň
liwo
Ļę
wywołania podprogramu przez samego siebie, tzw. rekurencja aczkolwiek nale
Ň
y w tym
przypadku zwróci
ę
uwag
ħ
na mo
Ň
liwo
Ļę
zap
ħ
tlenia si
ħ
programu. Zdarzenia wywołuj
Ģ
ce
przerwania maj
Ģ

Ň
n
Ģ
wa
Ň
no
Ļę
, dlatego podzielono je na grupy z ró
Ň
nymi priorytetami.
Najwa
Ň
niejszy priorytet maj
Ģ
przerwania komunikacyjne a najni
Ň
szy przerwania czasowe.
PROGRAM GŁÓWNY
Wykonywany
1 raz na cykl
Maksymalny
rozmiar
programu
SBR 0 Podprogram (opcja)
Podprogramy po wywołaniu
z programu głównego
CPU 212-512 Słów
CPU 214-2048 Słów
SBR 1 Podprogram (opcja)
SBR n Podprogram (opcja)
INT 0 Procedura obsługi
przer
w
ania
(opcja)
Procedury obsługi przerwa
ı
wywoływane po zaistnieniu
zdarzenia powoduj
Ģ
cego
przerwanie
INT m Procedura obsługi
przer
w
ania
(opcja)
Rys.2.
2.2 Organizacja pami
ħ
ci i dost
ħ
pu do danych
Pami
ħę
sterownika podzielona jest na dwa główne obszary: pami
ħę
danych i pami
ħę
obiektów. Z kolei pami
ħę
danych podzielona jest na 5 obszarów przedstawionych w tabeli 4.
Przyj
ħ
ty sposób adresowania umo
Ň
liwia dost
ħ
p do pojedynczych bitów, bajtów, słów (2
bajty), i słów podwójnych (4 bajty).
Poni
Ň
ej przedstawiono przykład zaadresowania 4 bitu w 3 bajcie obszaru wej
Ļę
:
I 3 . 4
Identyfikator obszaru Adres bajtu Separator Numer bitu
- 4 -
Urz
Ģ
dzenia Automatyki
Tabela 4
OBSZAR DANYCH
IDENTYFIKATOR
ZAKRES ADRESÓW BITOWYCH
CPU 212
CPU 214
Wej
Ļ
cia (Inputs)
I
1 0.0-I 7.7
I 0.0 -1 7.7
Wyj
Ļ
cia (Outputs)
Q
Q 0.0-Q 7.7
Q 0.0 -Q 7.7
Bity wewn
ħ
trzne
M
M 0.0-M 15.7
M0.0-M31.7
Bity specjalne
SM
SM 0.0-SM 45.7
SM0.0-SM85.7
Zmienne
V
V 0.0-V 1023.7
V 0.0-V 4095.7
Dost
ħ
p do obszaru pami
ħ
ci jest mo
Ň
liwy przez zaadresowanie bitu, bajtu, słowa lub
podwójnego słowa, tak jak pokazano na rys.4.
Rys.4.
Obszar pami
ħ
ci przeznaczony dla obiektów zawiera dane zwi
Ģ
zane z sze
Ļ
cioma
typami urz
Ģ
dze
ı
oferowanych przez sterownik S7-200. S
Ģ
to bloki czasowe (Timers), liczniki
(Counters), wej
Ļ
cia analogowe (Analog Inputs), wyj
Ļ
cia analogowe (Analog Outputs),
akumulatory (Accumulators), szybkie liczniki (High-Speed Counters), Przestrze
ı
adresowa
jest wi
ħ
c podzielona na sze
Ļę
obszarów z których ka
Ň
dy ma swój identyfikator: T – bloki
czasowe, C – liczniki, AI – wej
Ļ
cia analogowe, AQ – wyj
Ļ
cia analogowe, AC – akumulatory,
HC – szybkie liczniki.
2.3 J
ħ
zyki programowania
Sterowniki S7 200 mo
Ň
na programowa
ę
w nast
ħ
puj
Ģ
cych j
ħ
zykach:
o
Schemacie drabinkowym (LAD = LADder logic),
o
Li
Ļ
cie instrukcji (STL = STatement List)
o
Schemacie funkcyjnym (FDB = Functions Blocks Diagram).
Schemat drabinkowy jest j
ħ
zykiem graficznym posługuj
Ģ
cym si
ħ
nast
ħ
puj
Ģ
cymi
podstawowymi elementami:
• Styki (Contacts). U
Ň
ywa si
ħ
symboli styku normalnie otwartego i normalnie zamkni
ħ
tego
styk normalnie otwarty styk normalnie zamkni
ħ
ty
- 5 -
[ Pobierz całość w formacie PDF ]