3. Методические указания МУ ПА-OMRON (1). Методические указания для проведения занятий по повышению квалификации на базе лабораторного стенда промышленная автоматика omron
 Скачать 5.4 Mb.
|
|
ON Подключен 1 OFF Отключен Выбор терминального резистора ON 2-х проводная 2 OFF 4х проводная ON 2-х проводная 3 OFF 4х проводная Выбор схемы подключения (2-х или 4-х проводная) 4 - Не используется ON Разрешен 5 OFF Запрещен RS-контроль для линии RD ON Разрешен 6 OFF Запрещен RS-контроль для линии SD 31 1.2 Адресное пространство и система команд В табл. 15 представлен обзор областей памяти ПЛК CP1L-Е. Таблица 15 Область памяти Размер Диапазон Доступ к битам / словам Чтение / Запись Редактирование из CX- Programmer / Форси- ровка состояния бита Ввод 1600 бит (100 слов) CIO0…CIO99 Да / Да Да / Да Да / Да Область ввода / вывода Вывод 1600 бит (100 слов) CIO100… CIO199 Да / Да Да / Да Да / Да Область связи 1:1 Link 256 бит (16 слов) CIO3000… CIO3015 Да / Да Да / Да Да / Да Область Serial PLC Link 1440 бит (90 слов) CIO3100… CIO3189 Да / Да Да / Да Да / Да CIO Рабочая область 14400 бит (900 слов) CIO3800… CIO6143 Да / Да Да / Да Да / Да Рабочая область W 8192 бит (512 слов) W000…W511 Да / Да Да / Да Да / Да Область хранения H 8192 бит (512 слов) H000…H511 5 Да / Да Да / Да Да / Да Вспомогательная об- ласть A 15360 бит (960 слов) A000…A959 Да / – Да / 1 1 / Нет Область TR 16 бит TR0…TR15 Да / Да Да / Да Нет / Нет Память данных DM 32768 слов D0000… D32767 Нет 2 / Да Да / Да Да / Нет Флаги выполнения таймеров 4096 бит T0000…T4095 Да / – Да / Да Да / Да Флаги выполнения счетчиков 4096 бит C0000…C4095 Да / – Да / Да Да / Да Текущее значение таймеров 4096 слов T0000…T4095 – / Да Да / Да Да / Нет 3 Текущее значение счетчиков 4096 слов C0000…C4095 – / Да Да / Да Да / Нет 4 Область флагов задач 32 бит TK0…TK31 Да / – Да / Нет Нет / Нет Область регистров индексов 16 регист- ров IR0…IR15 Да / Да Нет / Нет Область регистров данных 16 регист- ров DR0…DR15 Нет / Да Да / Да Нет / Нет 1 – A0…A447 доступны только для чтения. A448…A959 – для чтения/записи. 2 – управление битами возможно с использованием инструкций TST(350), TSTN(351), SET, SETB(532), RSTB(533), and OUTB(534) 3 – текущие значения таймеров могут обновляться независимо от состояния флага выпол- нения таймера. 4 – текущие значения счетчиков могут обновляться независимо от состояния флага выпол- нения счетчика. 5 – H512…H1535 используются как область хранения данных для функциональных бло- ков. Эти данные могут быть использованы только для экземпляров функциональных блоков На рис. 10 представлен пример распределения памяти для системы, вклю- чающей в себя модуль ЦПУ CP1L-EM30DT1-D и три модуля расширения CP1W- 32 AD041 (аналоговый ввод, 4 канала), CP1W-DA041 (аналоговый вывод, 4 канала) и CP1W-40EDT1 (дискретный ввод/вывод, 24/16 входов/выходов). В соответст- вующих полях показаны адреса соответствующих входов и выходов модуля ЦПУ и модулей расширения. Рис. 10. Пример распределения памяти модулей ЦПУ и расширения В табл. 16 представлена карта памяти для ПЛК CP1L-Е. Таблица 16 Адресация памяти ПЛК (hex) Пользовательская адресация Описание 0B100…0B7FF – Зарезервировано системой 0B800…0B801 TK0…TK31 Область флагов задач 0B802…0B83F – Зарезервировано системой 0B840…0B9FF А0…A447 Вспомогательная область (только чтение) 0BA00…0BBFF A448…A959 Вспомогательная область (чтение/запись) 0BC00…0BDFF – Зарезервировано системой 0BE00…0BEFF T0000…T4095 Флаги выполнения таймеров 0BF00…0BFFF C0000…C4095 Флаги выполнения счетчиков 0C000…0D7FF CIO0…CIO6143 Область ввода / вывода 0D800…0D9FF Н000…Н511 Область хранения H 0DA00…0DDFF – Зарезервировано системой 0DE00…0DFFF W0…W511 Рабочая область 0E000…0EFFF T0000…T4095 Текущее значение таймеров 0F000…0FFFF C0000…C4095 Текущее значение счетчиков 10000…17FFF D0…D32767 Память данных DM 18000…FFFFF – Зарезервировано системой Дополнительная информация по памяти ПЛК CP1L-Е приведена в техниче- ском описании [4, стр. 30, 101-136, 695]. Рассматриваемый контроллер имеет систему команд, совместимую с кон- троллерами более высокого уровня (CP1H, CJ-, CS-). В связи с этим количество инструкций составляет около 500. Ниже все инструкции разбиты на функцио- нальные группы. Полный перечень доступных к использованию в данном кон- троллере команд представлен в техническом описании [5] и указаниях по про- граммированию [2, стр. 1193-1201] к контроллеру CP1L-Е. Все команды можно разбить на следующие группы (табл. 17). 33 Таблица 17 № п/п Группы инструкций № п/п Группы инструкций 1 Базовые команды 19 Команды подпрограмм 2 Входные битовые команды 20 Команды управления прерываниями 3 Выходные битовые команды 21 Команды управления скоростными счетчиками и импульсными выходами 4 Команды управления последователь- ностью выполнения 22 Команды пошагового выполнения 5 Команды управления таймерами и счет- чиками 23 Команды для модулей ввода/вывода 6 Команды сравнения 24 Команды последовательного интерфей- са 7 Команды передачи данных 25 Сетевые команды 8 Команды сдвига данных 26 Команды отображения 9 Команды увеличения / уменьшения 27 Команды для работы с часами 10 Символьные математические команды 28 Команды отладки программы 11 Символьные математические команды 29 Команды для диагностики неисправно- стей 12 Команды преобразования 30 Прочие команды 13 Логические команды 31 Команды программирования блоков 14 Специальные математические команды 32 Команды обработки текстовых строк 15 Команды математических операций с плавающей запятой 33 Команды управления задачами 16 Команды для чисел с плавающей запятой двойной точности 34 Команды преобразования моделей 17 Команды обработки табличных данных 35 Команды специальных функциональных блоков 18 Команды управления данными Возможные варианты выполнения команд имеют соответствующие им мне- монические обозначения и зависят от определенных условий: − выполнение в каждом цикле при включенном условии выполнения (нет мнемонического обозначения перед мнемоникой инструкции): команда выполня- ется в каждом цикле, пока включено («1») ее условие выполнения; − однократное выполнение по положительному фронту (@): команда вы- полняется только в одном цикле после переключения условия выполнения из со- стояния «0» в состояние «1»; − однократное выполнение по отрицательному фронту (%): команда выпол- няется только в одном цикле после переключения условия выполнения из состоя- ния «1» в состояние «0»; − постоянное выполнение (!): команда не требует условия выполнения и вы- полняется в каждом цикле; − включение какого-либо условия выполнения: команда выполняется в каж- дом цикле с целью включения условия выполнения для следующей команды. С полным перечнем инструкций можно ознакомиться в прил. 1. А с подроб- ным описанием команд – в [2]. 34 1.3 Основы работы с программным обеспечением CX-Programmer. Соз- дание простого проекта, его загрузка и отладка 1.3.1 Программное обеспечение CX-Programmer. Краткие сведения Программирование контроллера может производиться при помощи ручного программатора или на ПК с помощью пакета программирования CX-Programmer в операционных системах (ОС) Windows XP/7/8 через порт Ethernet ПК с использо- ванием стандартного сетевого кабеля. Минимальные требования к ПК: − процессор, необходимый для работы соответствующей ОС; − объем оперативной память, необходимый для работы ОС; − свободное место на жестком диске не менее 3,4 Гб; − DVD-ROM; − дисплей с параметрами XGA (1024х768, High Color 16); − порт Ethernet; − клавиатура и мышь. Программное обеспечение CX-Programmer имеет следующие функциональ- ные возможности: − выбор типа программируемого контроллера; − установка системных параметров контроллера; − установка параметров портов связи; − создание и редактирование программ; − просмотр программы в виде релейно-контактных схем, перекрёстных ссы- лок или мнемоник; − просмотр комментариев к программе, областей памяти ПЛК; − компиляция, запись в ПЛК и выгрузка из него программ; − редактирование программы в ПЛК без его останова. 1.3.2 Запуск программы. Описание основных функций Запуск программы CX-Programmer осуществляется через соответствующий ярлык на рабочем столе или по пути меню Пуск→Программы→OMRON→CX- One→CX-Programmer→CX-Programmer.exe. После запуска программы появляется окно, представленное на рис. 11. Для того, чтобы создать новый файл объекта, необходимо выбрать в главном окне программы в выпадающем меню «Файл» пункт «Создать». При этом должно появиться окно (рис. 12а), в котором необходимо задать нужное имя контроллера (поле «Имя устройства»), тип контроллера – СР1L-E (поле «Тип устройства»), а также тип связи с контроллером – Ethernet(FINS/TCP) (поле «Тип сети»). Выбрав нужные параметры, следует нажать кнопку «OK» для подтверждения выбора или «Отмена» – для отмены. Для настройки сетевого адреса ПЛК необходимо напротив поля «Тип сети» нажать кнопку «Настройки». В открывшемся окне выбрать закладку «Driver» (рис. 12б), в которой необходимо установить переключатель в положение «Ethernet – Hub connection». В поле «IP address» и «Port Number», ставших актив- ными, установить следующие значения: адрес – 192.168.0.130, порт – 9600. 35 Рис. 11. Окно программы CX-Programmer а) б) Рис. 12. Окна выбора параметров контроллера Для открытия уже существующего проекта необходимо в выпадающем меню «Файл» выбрать пункт «Открыть». Появится окно выбора проекта (рис. 13). Рис. 13. Окно выбора существующего проекта 36 Для выбора необходимо выделить указателем мыши нужный проект и нажать кнопку «Открыть» для подтверждения или «Отмена» – для отмены выбора. После этого вид программы должен измениться – появилось окно менеджера проекта и окно редактирования программы (рис. 14). Всю рабочую область программы CX-Programmer (рис. 14) можно разделить на несколько областей: − I – окно менеджера проекта; − II – рабочая область; − III – панели инструментов; − IV – строка сообщений; − V – строка состояния. В зависимости от состояния проекта те или иные пункты и элементы будут в активном состоянии (подсвечены) или нет. Представленная структура проекта ис- пользуется для надлежащего хранения и размещения всех данных и программ. Менеджер проекта имеет иерархическую структуру: 1) В пункте «Параметры» (рис. 15) можно выбрать режим работы контролле- ра, в который он переходит при подаче питания. Для этого надо в закладке «За- пуск» выбрать требуемый режим работы; Рис. 14. Главное окно программы 37 Рис. 15. Окно настройки свойств контроллера 2) В закладке «Символы» обеспечивается возможность присвоения символи- ческого имени конкретному адресу, ячейке памяти (рис. 16). Рис. 16. Внешний вид закладки «Символы» 3) С помощью закладки «Задачи» осуществляется создание и управление не- сколькими программами для одного контроллера в рамках одного проекта. 4) В закладке «Сегмент» ведется разработка основной программы (см. рис. 14); 4) С помощью закладки «Функциональный блок» осуществляется создание функциональных блоков и управление ими. Доступ к операциям по работе с закладками осуществляется путем однократ- ного нажатия на правую клавишу мыши. В выпадающем списке пользователю доступны различные манипуляции над пунктами менеджера проекта. Панели инструментов содержат наиболее часто используемые инструменты и предназначены для повышения комфорта при использовании программного обес- печения. В табл. 18-21 приведены основные элементы наиболее часто используемых панелей инструментов, а также их краткое описание. 38 Таблица 18 Пиктограмма Описание Пиктограмма Описание Создать Отменить Открыть Вернуть Сохранить проект Найти Сравнить программу Заменить Печать Пакетная замена Предварительный просмотр Инвертировать НЗ/НО Вырезать Сведения об улучшенных функциях Копировать О программе Вставить Справка Копирование с приращением адреса Таблица 19 Пиктограмма Описание Пиктограмма Описание Уменьшить Показать списки примечаний к сту- пеням Масштаб по размерам окна Показывать ступени с переносом Увеличить Показать комментарии к зада- че/сегменту Отменить масштаб Карта множественной взаимной блокировки Сетка Интеллектуальный режим ввода Показать комментарии Классический режим ввода Таблица 20 Пиктограмма Описание Пиктограмма Описание Режим выделения Создать катушку (O) Создать контакт ( или клавиша С) Создать закрытую катушку (Q) Создать закрытый контакт (/) Создать команду (I) Создать контакт ИЛИ (W) Создать вызов функционального блока (F) Создать закрытый контакт ИЛИ (X) Создать параметр функционального блока (P) Создать вертикальное соединение (V) Режим соединения линий Создать горизонтальное соединение (-) Режим удаления линий Таблица 21 Пиктограмма Описание Пиктограмма Описание Компилировать программу Прямой переход в режим онлайн Компилировать программы ПЛК (F7) Режим онлайн Ethernet CP1L Работать в режиме онлайн Режим онлайн EtherNet/IP В рабочей области проекта производится непосредственно набор управляю- щей программы. 39 1.3.3 Конфигурирование ПЛК Предварительно перед работой с управляющей программой необходимо вы- полнить программное конфигурирование используемого оборудования. Т.е кроме выбора типа ПЛК необходимо настроить сетевой адрес ПЛК в сети Ethernet (рис. 17а) и, при необходимости, сетевые параметры встроенного последовательного порта 2, в котором установлена плата расширения RS485 (ModBus) (рис. 17б). а) б) Рис. 17. Настройка сетевых возможностей ПЛК 1.3.4 Пример программирования на языке LD Для того, чтобы начать программирование в дереве проекта необходимо вы- брать пункт «Сегмент1», при этом активизируется окно редактирования програм- мы представляющее собой поле, ограниченное левой и правой шинами, а также панель инструментов, описание элементов которой представлено в табл. 20. При программировании лестничными диаграммами (LD) в виде релейно- контактной схемы программа разделяется на ступени. Каждая ступень представ- ляет собой аналог электрической цепи, по которой может протекать ток. Шина питания находится слева (вертикальная линия). По умолчанию в открытом сегменте уже есть пустой шаблон ступени. При начале работы в ней автоматически создается вторая ступень. Таким образом, нет необходимости специально создавать каждый раз новую ступень сегмента про- граммы. При этом пользователь может принудительно создавать новые ступени 40 выше и ниже текущей ступени с помощью выпадающего меню, вызываемого од- нократным щелчком правой клавишей мыши (рис. 18). Рис. 18. Создание дополнительных ступеней сегмента программы Далее необходимо программно реализовать простое логическое уравнение: ( ) 2 0 0 0.01 00 0 100.00 + ⋅ = 1) Установить в цепь сегмента программы замыкающий (нормально откры- тый) контакт. Для этого на панели инструментов выбрать «Создать контакт» и нажать в необходимом положении на поле программы (рис. 19а). 2) В открывшемся окне ввести адрес контакта 0.00. После чего дважды на- жать «ОК». Программа примет вид, представленный на рис. 19б. 3) Аналогичным образом ввести закрытый контакт 0.01. Для создания парал- лельного контакта 0.02 необходимо выбрать на панели инструментов «Создать вертикальное соединение» и установить вертикальную линию после контакта 0.01 (рис. 19в). 4) Вставить контакт 0.02 и соединить его с вертикальной линией с помощью инструмента «Создать горизонтальное соединение» (рис. 19г). 5) на панели инструментов выбрать «Создать катушку» и установить эле- мент рядом с правой вертикальной шиной. В открывшемся окне указать адрес ка- тушки 100.00 и дважды нажать «ОК» (рис. 19д). 6) Провести соединительную горизонтальную линию от катушки до осталь- ной части схемы (рис. 19е). С левой стороны ступени для удобства пользователя есть индикация пра- вильности использования команд. При ошибках в программировании будет ото- бражаться красная линия (рис. 19а-д). Причем, необходимо отметить, что красная линия в процессе программирования говорит лишь о том, что цепь не завершена. В случае некорректного ввода адреса программа высвечивает некорректное обозначение красным цветом. 41 а) б) в) г) д) е) Рис. 19. Пример программирования простого логического уравнения В программном пакете CX-Programmer удобно пользоваться символической адресацией, когда любому адресу может быть присвоено удобное для пользовате- ля символическое имя (тэг). Для открытия редактора символов необходимо в менеджере проекта выбрать пункт «Символы» и дважды щелкнуть по нему левой клавишей мыши. В открыв- шемся окне можно создавать новые и редактировать уже существующие тэги. Далее необходимо создать 4 тэга в соответствии с рис. 20. Рис. 20. Использование символьной адресации Для этого необходимо в столбце «Название» нажать правую клавишу мыши, в выпадающем окне выбрать «Вставить символ» (рис. 21а). Далее в открывшемся окне (рис. 21б) указать имя тэга, тип данных и адрес, после чего нажать «ОК». Далее аналогично присвоить тэги и для других адресов. После этого необходимо закрыть окно «Символы». Внешний вид программы с символьной адресацией примет вид, представленный на рис. 22. 42 а) б) Рис. 21. Процесс создания символьного имени (тэга) Рис. 22. 1.3.5 Примеры использования некоторых стандартных команд Ниже предлагается несколько примеров использования различных команд. Пользователю предлагается набрать эти примеры в программном пакете CX- Programmer и проверить правильность их выполнения: 1) |