6ES7223-3BD30-0XB0漳州西門子一級(jí)代理商 6ES7223-3BD30-0XB0漳州西門子一級(jí)代理商

SIMATIC S7-1200 系列 CPU 使用配方數(shù)據(jù)功能，需要注意以下幾兩點(diǎn)：

• 程序中創(chuàng)建一個(gè)配方數(shù)據(jù)塊，此 DB 塊必須存儲(chǔ)在 CPU 裝載存儲(chǔ)器中，可以使用 CPU 內(nèi)部裝載存儲(chǔ)器或程序卡

• 程序中創(chuàng)建一個(gè)活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊，此 DB 塊必須在 CPU 工作存儲(chǔ)器中，使用程序邏輯讀取或?qū)懭胍粋€(gè)活動(dòng)配方記錄

下面，舉例說(shuō)明用 S7-1200 實(shí)現(xiàn)配方的寫入和讀取功能。為方便配方數(shù)據(jù)操作，按照下圖思路進(jìn)行項(xiàng)目編程：

圖1 配方項(xiàng)目框圖

測(cè)試環(huán)境：

操作系統(tǒng)：Win 10 64bit Pro 1703

軟件：TIA PORTAL V15 Update 4

測(cè)試軟件：Notepad++ V7.5.8

硬件：S7-1215C DC/DC/DC V4.2.3

訂貨號(hào)：6ES7215-1AG40-0XB0

1.定義一個(gè) PLC 數(shù)據(jù)類型（UDT）

配方數(shù)據(jù)塊必須包含數(shù)組，可以是一維的也可以是多維的，數(shù)組元素是 PLC 數(shù)據(jù)類型或結(jié)構(gòu)。在這個(gè)配方實(shí)例中使用 PLC 數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建配方數(shù)據(jù)塊。

在此，創(chuàng)建一個(gè) PLC 數(shù)據(jù)類型，以定義一個(gè)配方記錄中的所有組成，以制造蛋糕為例，建立UDT過(guò)程參見(jiàn)鏈接，建好后如圖2所示。

圖2.定義 PLC 數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)類型是一個(gè)數(shù)據(jù)模板，它在每個(gè)配方數(shù)據(jù)塊以及活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊中重復(fù)使用。輸入所有實(shí)例配方共用的成分名稱和數(shù)據(jù)類型，根據(jù)分配給配方成分的數(shù)值不同而產(chǎn)生不同的產(chǎn)品配方。

2.使用 PLC 數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建配方數(shù)據(jù)塊

創(chuàng)建一個(gè)配方數(shù)據(jù)塊，為全局?jǐn)?shù)據(jù)塊，并啟用數(shù)據(jù)塊屬性'僅存儲(chǔ)在裝載內(nèi)存中'，如圖3紅圈所示。本例中，配方數(shù)據(jù) DB 塊名稱為 'DB1_蛋糕配方"，如圖4所示，插入一個(gè)數(shù)組類型變量，數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型為'蛋糕配方'，本例中設(shè)置數(shù)組限值0..7，即可創(chuàng)建8個(gè)配方，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

注意，如果需要使用RecipeExport和RecipeImport導(dǎo)入導(dǎo)出，配方DB塊的名稱中盡量不出現(xiàn)中文字符，否則在WEB頁(yè)面操作會(huì)略微麻煩一些，具體詳見(jiàn)配方數(shù)據(jù)的管理。本例為顯示直觀，所以使用了“DB1_蛋糕配方"的名字。

對(duì)于圖3的優(yōu)化的塊訪問(wèn)選項(xiàng)，一般默認(rèn)激活，因?yàn)閺腟7-1200 V4.2起，對(duì)于僅存儲(chǔ)于裝載存儲(chǔ)器的優(yōu)化塊的大小限制為256kB，而僅存儲(chǔ)于裝載存儲(chǔ)器的非優(yōu)化塊僅有64kB，顯然優(yōu)化塊可以存儲(chǔ)更多的配方記錄，如果單個(gè)配方數(shù)據(jù)太多，需要放在多個(gè)DB中，也可以減少DB塊個(gè)數(shù)。

3.在工作存儲(chǔ)器中創(chuàng)建活動(dòng)配方 DB，并通過(guò)“READ_DBL"和“WRIT_DBL"指令實(shí)現(xiàn)對(duì)裝載存儲(chǔ)區(qū)配方數(shù)據(jù)塊的讀寫操作

在工作存儲(chǔ)器中準(zhǔn)備一個(gè)活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊，用于配方數(shù)據(jù)的寫入和讀取。在本例中，在工作存儲(chǔ)器中創(chuàng)建了一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊，名稱為 'DB2_活動(dòng)配方"，類型為“蛋糕配方"，如圖5所示。

圖5.添加活動(dòng)配方塊

確定后，就可以得到活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊，該塊只由一組配方組成，如圖6所示。

圖6.活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊

注意，因?yàn)橹噶睢癛EAD_DBL"和“WRIT_DBL"的緣故，要求活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊與配方數(shù)據(jù)塊的優(yōu)化屬性必須相同，即都同時(shí)是優(yōu)化數(shù)據(jù)塊，或者同時(shí)是非優(yōu)化數(shù)據(jù)塊。

將這個(gè) DB 塊作為與裝載存儲(chǔ)器中配方數(shù)據(jù)塊的接口，分別通過(guò)指令“WRIT_DBL"能實(shí)時(shí)將存于工作存儲(chǔ)器的活動(dòng)配方數(shù)據(jù)寫入至裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)塊，或者通過(guò)指令“READ_DBL"實(shí)時(shí)讀取裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)塊到工作存儲(chǔ)區(qū)中活動(dòng)配方數(shù)據(jù)。

4.導(dǎo)出配方數(shù)據(jù)塊

對(duì)于S7-1200 V4.0及其以后版本的CPU，可以使用指令RecipeExport和RecipeImport對(duì)配方數(shù)據(jù)塊進(jìn)行導(dǎo)入和導(dǎo)出，在電腦上使用EXCEL、ASCII編輯器等工具編輯。

對(duì)于S7-1200 V4.0以前的版本，一般建議直接在配方數(shù)據(jù)塊的起始值輸入配方，這一部分用戶可以直接跳過(guò)下面4-6步，直接看第7步。

在本例中，直接在OB1使用LAD語(yǔ)言調(diào)用RecipeExport和后面的RecipeImport塊，實(shí)際使用時(shí)可以在FC/FB，或者FB的多重背景中使用，語(yǔ)言也可以使用FBD、SCL。

首先新建DB塊，用于調(diào)用塊的請(qǐng)求與狀態(tài)位等，名稱為'DB3_操作'，建立結(jié)構(gòu)體'Export'，以及相關(guān)變量，如圖7所示。

圖7. 建立結(jié)構(gòu)體

在 OB1 調(diào)用RecipeExport，以及捕捉是否完成及錯(cuò)誤代碼等程序，如圖8所示。

圖8.調(diào)用RecipeExport指令

5.配方csv文件的導(dǎo)入和導(dǎo)出

可以使用Web服務(wù)器或者存儲(chǔ)卡的方式對(duì)csv文件進(jìn)行導(dǎo)入和導(dǎo)出，在電腦上的Excel等軟件上進(jìn)行配方數(shù)據(jù)的編輯，具體操作詳見(jiàn)配方數(shù)據(jù)的管理。

6.導(dǎo)入配方數(shù)據(jù)塊

當(dāng)配方文件通過(guò)WEB上載完成，或通過(guò)存儲(chǔ)卡重新導(dǎo)入文件后，就可以導(dǎo)入配方數(shù)據(jù)塊。和第4步類似，在DB塊'DB3操作'，中建立結(jié)構(gòu)體'Import'，以及相關(guān)變量，結(jié)構(gòu)同'Export'，如圖9所示，用于RecipeImport的請(qǐng)求與狀態(tài)位。

在 OB1 調(diào)用RecipeImport，以及捕捉是否完成及錯(cuò)誤代碼等程序，如圖10所示。思路同第4步。

圖10.調(diào)用RecipeImport指令

7.讀取配方數(shù)據(jù)

經(jīng)過(guò)使用配方指令或者直接在配方數(shù)據(jù)塊的編輯，此時(shí)配方數(shù)據(jù)已經(jīng)保存在PLC的裝載存儲(chǔ)器中，需要使用READ_DBL指令讀取出來(lái)。可以在DB塊'DB3操作'，建立一個(gè)Int類型變量Index用作配方編號(hào)。對(duì)于本例，配方數(shù)組限值為0-7，所以該配方編號(hào)變量取值范圍也是0-7，可以在HMI畫面上設(shè)置該值，也可以在程序中設(shè)置該值。此外同樣在DB塊'DB3_操作'，建立結(jié)構(gòu)體'Read'，以及相關(guān)變量，用于READ_DBL的請(qǐng)求與狀態(tài)位，如圖11所示。

然后利用數(shù)組的索引尋址功能，將配方數(shù)組索引的變量讀取到活動(dòng)配方，即如果需要配方0送到活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊，則Index賦值為0，需要配方1送到活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊，則Index賦值為1，......，具體程序如圖12所示。

然后就可以直接使用活動(dòng)配方了，不論是程序中，還是HMI畫面中。例如本例中，當(dāng)Index=0時(shí)，讀出的活動(dòng)配方DB，如圖13所示。

8.在線修改配方

通常配方功能使用到第7步就可以結(jié)束了，如果需要偶爾小范圍修改配方數(shù)據(jù)，不想大規(guī)模導(dǎo)入導(dǎo)出，或者不想打開(kāi)程序修改配方數(shù)據(jù)起始值，可以使用WRIT_DBL指令實(shí)現(xiàn)該功能。

對(duì)于本例依然利用DB塊'DB3_操作'的變量Index，確定需要修改的配方編號(hào)，實(shí)際編程可以根據(jù)需要使用和讀配方不一樣的配方編號(hào)變量。

通常在HMI畫面上需要修改的配方編號(hào)，并且將活動(dòng)配方的變量與HMI的IO域關(guān)聯(lián)，使用一個(gè)按鈕觸發(fā)READ_DBL的REQ將該配方編號(hào)對(duì)應(yīng)的參數(shù)都讀取到活動(dòng)配方，即映射到了IO域，然后再修改其中需要修改的變量，后再使用另外一個(gè)按鈕觸發(fā)WRIT_DBL的REQ實(shí)現(xiàn)將改后的活動(dòng)配方寫入該配方編號(hào)對(duì)應(yīng)的配方，參考畫面如圖14。

同樣在DB塊'DB3_操作'，建立結(jié)構(gòu)體'Write'，以及相關(guān)變量，結(jié)構(gòu)同'Read'，用于WRIT_DBL的請(qǐng)求與狀態(tài)位，如圖15所示。

后同樣，利用數(shù)組的索引尋址功能，將活動(dòng)配方寫入到配方數(shù)組索引的變量，即如果需要修改配方0，則將Index賦值為0，修改活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊后寫入，需要修改配方1，則將Index賦值為1，修改活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊后寫入，......，具體程序如圖16所示。

本例如圖17所示，讀出Index為0的配方，然后修改黃油數(shù)據(jù)為2.0，“寫入配方"按鈕即可修改配方DB的值。

PROFINET IO 主要用于模塊化、分布式的控制，通過(guò)以太網(wǎng)直接連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，通信為全雙工點(diǎn)到點(diǎn)方式，按設(shè)定的更新時(shí)間雙方對(duì)等發(fā)送數(shù)據(jù)。

PROFINET IO按通信時(shí)效性來(lái)分，有三種通信水平：

種，非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，英文簡(jiǎn)稱NRT，典型通信時(shí)間為100ms。

種，實(shí)時(shí)通信，英文簡(jiǎn)稱RT，典型通信時(shí)間為0.5~10ms。

種，等時(shí)實(shí)時(shí)通信，英文簡(jiǎn)稱IRT，需要特殊設(shè)備支持，典型通信時(shí)間為0.25~1ms。

在同一個(gè)項(xiàng)目中的PROFINET IO通信

1、打開(kāi)博途軟件，創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目。

2、“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)"→“添加新設(shè)備"→選擇“控制器"→選擇PLC的CPU類型，如“非的CPU 1500"→選擇“6ES7……"雙擊。

3、如軟件已經(jīng)連接到PLC，。

4、如檢測(cè)到PLC，選擇CPU型號(hào)，連接，把空程序下載到PLC，給PLC一個(gè)清空動(dòng)作。

也可以右鍵選擇“更改設(shè)備"，選擇實(shí)際PLC的CPU類型。

5、打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)視圖，再添加一個(gè)PLC，連接它們的網(wǎng)口。

6、作為IO設(shè)備的PLC2的網(wǎng)口，進(jìn)入屬性設(shè)置，在“操作模式"的“智能設(shè)備通信"中，選擇已分配的IO控制器（PLC1），如不在本項(xiàng)目，則選擇未分配。

在“傳輸區(qū)域"中設(shè)置所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，如這里設(shè)置的“傳輸區(qū)1"和“傳輸區(qū)2"。

箭頭切換傳輸方向。

7、編譯后，把程序分別下載到PLC1與PLC2，設(shè)備即可試機(jī)。

不在同一個(gè)項(xiàng)目中的PROFINET IO通信

1、新建一個(gè)項(xiàng)目，添加一個(gè)設(shè)備，在“網(wǎng)絡(luò)視圖"中，設(shè)置網(wǎng)口屬性中的設(shè)備名稱。

2、設(shè)置“操作模式"中的傳輸區(qū)。

3、導(dǎo)出常規(guī)站描述文件（GSD）,導(dǎo)出前需要編譯正確。

4、在主站（IO控制站）中，安裝剛才保存的GSD文件。

5、在網(wǎng)絡(luò)視圖中，添加GSD device，這里選擇剛才保存的“IO123"。

6、兩個(gè)設(shè)備的網(wǎng)口，把它們連接起來(lái)，IO123設(shè)備，進(jìn)入設(shè)備視圖，可修改傳輸區(qū)的首地址。

編譯后，**到PLC試機(jī)。

西門子S7-1200 PLC 水箱水位控制程序案例

先說(shuō)明一下案例的控制要求：

1、該控制項(xiàng)目為水箱水位控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中一共有3隔水箱，每隔水箱抖音一個(gè)液位傳感器、輸出的信號(hào)為0~10V電壓信號(hào)，檢測(cè)液位的高度為0~3m，液位為0.2m時(shí)為低液位，液位為2.5時(shí)為高液位。

2、每個(gè)水箱有三個(gè)進(jìn)水閥和三個(gè)出水閥，進(jìn)水閥分別是Y1、Y3、Y5，出水閥分別是Y2、Y4、Y6，每個(gè)水箱都有出水閥開(kāi)和出水閥關(guān)兩個(gè)按鈕，出水閥開(kāi)按鈕分別是SB1、SB3、SB5，出水閥關(guān)按鈕分別是SB2、SB4、SB6。

3、我們通過(guò)按SB1SB3SB5可以分別對(duì)各個(gè)水箱進(jìn)行防水操作，順序是隨機(jī)的，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到水箱的“空"信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)水箱進(jìn)水閥進(jìn)行注水，當(dāng)檢測(cè)到水箱“滿"信號(hào)時(shí)停止進(jìn)水。水箱注水和水箱放空的順序是相同的，而且每次只能對(duì)一個(gè)水箱進(jìn)行注水的操作。

首行IO分配：IO分配好之后根據(jù)IO分配的點(diǎn)進(jìn)行接線即可，還需注意液位傳感器需要接到模擬量輸入模塊，一共有三個(gè)液位傳感器，那么可以選擇SM1231 AI04的模塊，分別接到通道1、通道2、通道3即可。

PLC控制程序設(shè)計(jì)：（案例源程序獲取，請(qǐng)看文末）

1、首行硬件組態(tài)、配置模擬量模塊的參數(shù)（案例源程序獲取，請(qǐng)看文末）

我們選用CPU1214C DC/DC/DC型號(hào)的PLC，此外因?yàn)樾枰獙?duì)三個(gè)水箱的水位進(jìn)行采集，要使用到模擬量輸入模塊，我們選用的是SM1231 AI04模塊，設(shè)備組態(tài)配置圖如下圖。因?yàn)槭褂玫搅四M量模塊，還需要設(shè)置相應(yīng)的模擬量輸入信號(hào)的參數(shù)。根據(jù)液位繼電器的輸出信號(hào)類型進(jìn)行配置，我們配置測(cè)量類型為電壓，電壓范圍是正負(fù)10V，濾波為4個(gè)周期，啟用溢出診斷和下溢診斷。通道0對(duì)應(yīng)的地址是IW96，通道1對(duì)應(yīng)的地址是IW98，通道2對(duì)應(yīng)的地址是IW100。2、編寫模擬量處理程序

模擬量轉(zhuǎn)換程序，是用來(lái)把采集到的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際的液位，并將它與低液位和高液位做比較，從而輸出是否達(dá)到低液位信號(hào)和高液位信號(hào)。因?yàn)槿齻€(gè)水箱 計(jì)算過(guò)程是相同的，所以我們可以編寫一個(gè)帶形式參數(shù)的FC塊，方便重復(fù)調(diào)用。具體操作是添加一個(gè)FC塊，并且命名為“模擬量處理"，設(shè)置好變量并編寫FC程序。

3、建立一個(gè)PLC數(shù)據(jù)類型、添加一個(gè)全局DB塊

在PLC數(shù)據(jù)類型頁(yè)面中添加一個(gè)PLC的數(shù)據(jù)類型，并把它命名為“Analog"，在里面建立之后需要用到的變量，包括當(dāng)前水位、低水位和高水位，并且設(shè)置好這三個(gè)變量的數(shù)據(jù)類型。

此外，再新建一個(gè)全局DB塊，把它命名為“水箱控制數(shù)據(jù)"，我們可以在里面建立一個(gè)名稱為“模擬量"的變量名稱，數(shù)據(jù)類型設(shè)置成數(shù)組Array[0..2]of “Analog"，然后把每個(gè)元素的數(shù)據(jù)類型選擇成建立的PLC的數(shù)據(jù)類型。

4、編寫水箱放水和進(jìn)水控制程序（案例源程序獲取，請(qǐng)看文末）

因?yàn)橛腥齻€(gè)水箱，它們的注水和放水的過(guò)程是一樣的，我們就可以把水箱的注水和放水過(guò)程的程序編寫成一個(gè)帶形式參數(shù)的FB塊，方便重復(fù)調(diào)用。具體操作是添加一個(gè)FB塊，并命名為“水箱控制"，在FB的接口區(qū)建立相應(yīng)的形式參數(shù)變量，然后再編寫FB中的控制程序。

以上是打開(kāi)放水閥程序，當(dāng)按下放水閥開(kāi)按鈕時(shí)，放水電磁閥打開(kāi)，按下放水閥關(guān)按鈕或者水位達(dá)到低水位時(shí)，關(guān)閉放水閥。

以上標(biāo)記水箱空標(biāo)志程序，因?yàn)樗涑霈F(xiàn)空信號(hào)后可以進(jìn)行注水操作，但是一次只能對(duì)一個(gè)水箱進(jìn)行注水，所以當(dāng)標(biāo)記水箱為空標(biāo)志信號(hào)為1時(shí)，才可以進(jìn)行注水操作。

當(dāng)水箱水位到達(dá)低水位，則說(shuō)明水箱是空的，這時(shí)如果另外兩個(gè)水箱的空標(biāo)記信號(hào)沒(méi)有，那么這個(gè)水箱的空標(biāo)記信號(hào)輸出為1，如果另外兩個(gè)水箱已經(jīng)有水箱出現(xiàn)空標(biāo)記信號(hào)的話，那么這個(gè)水箱的空標(biāo)記信號(hào)不能輸出為1。

而且當(dāng)這個(gè)水箱開(kāi)始注水時(shí)，水箱的空標(biāo)記信號(hào)需要復(fù)位。

以上是開(kāi)進(jìn)水閥程序，當(dāng)水箱空標(biāo)記為1時(shí)，就可以打開(kāi)進(jìn)水電磁閥，同理因?yàn)橐淮沃荒軐?duì)一個(gè)水箱進(jìn)行注水操作，所以如果檢測(cè)到另外兩個(gè)水箱有注水操作時(shí)，那么這個(gè)水箱也不能進(jìn)行注水操作。當(dāng)達(dá)到高水位時(shí)停止關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，停止注水操作。

5、調(diào)用模擬量處理FC塊和水箱控制FB塊程序（案例源程序獲取，請(qǐng)看文末）

添加一個(gè)FB塊，并命名為“水箱水位控制程序"，我們?cè)谶@個(gè)FB塊中調(diào)用模擬量處理FC塊，模擬量處理FC塊的作用是對(duì)每隔水箱的液位傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

此外還要調(diào)用水箱控制FB塊程序，需要注意調(diào)用FB塊在分配背景數(shù)據(jù)塊時(shí)，要選擇多重實(shí)例背景，調(diào)用之后編寫每隔水箱的放水和進(jìn)水的程序。

6、主程序OB1中調(diào)用水箱水位控制程序的FB塊

這樣，我們就完成了整個(gè)控制案例的程序設(shè)計(jì)，當(dāng)然這并不是一個(gè)完整的項(xiàng)目，如果是應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中，可能還會(huì)有其他需要考慮的問(wèn)題哦，這個(gè)就等待大家家去思考啦~