SIEMENS SIMATIC S7 1200 Программируемый контроллер
Подождите немного. Документ загружается.
Основы ПЛК
3.1 Исполнение программы пользователя
Программируемый контроллер S7-1200
Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
61
Конфигурирование поведения выходных значений для состояния STOP CPU
Вы можете сконфигурировать поведение цифровых и аналоговых выходов, когда CPU
находится в состоянии STOP. Для каждого выхода CPU, SB или SM вы можете
заморозить его значение или использовать заменяющее значение:
● Замена заданным выходным значением (по умолчанию): Вы вводите заменяющее
значение для каждого выхода (канала) CPU, SB или SM.
Для цифровых выходов заменяющим значением по умолчанию является
ВЫКЛЮЧЕНО, а для аналоговых выходов оно равно 0.
● Замораживание выходов в последнем состоянии: Выходы сохраняют свои текущие
значения на момент перехода из RUN в STOP. После запуска выходы
устанавливаются на заменяющее значение по умолчанию.
Конфигурирование поведения выходов осуществляется в конфигурации устройств.
Выбирайте отдельные устройства и открывайте вкладку "Properties [Свойства]", чтобы
сконфигурировать выход
ы соответствующего устройства
.
При переходе из RUN в STOP CPU сохраняет образ процесса и записывает
соответствующие значения для цифровых и аналоговых выходов в соответствии с
конфигурацией.
3.1.4 Защита паролем для CPU S7-1200
CPU предоставляет 3 уровня защиты для ограничения доступа к определенным
функциям. Устанавливая уровень защиты и пароль для CPU, вы ограничиваете
функции и области памяти, к которым можно обратиться без ввода пароля.
Для конфигурирования пароля
действуйте следующим образом:
1. В разделе "Device configuration
[Конфигурация устройств]" выберите
CPU.
2. В окне просмотра параметров
выберите вкладку "Properties
[Свойства]".
3. Выберите свойство "Protection
[Защита]", чтобы указать уровень
защиты и ввести пароль.
Пароль чувствителен к регистру букв.
Каждый уровень защите разрешает неограниченный доступ к определенным функциям
без ввода пароля. По умолчанию CPU не имеет ограничений и защиты паролем.
Чтобы ограничить доступ к CPU, вы должны сконфигурировать свойства CPU и ввести
пароль.
Ввод пароля через сет
ь не подрывает парольную защиту CPU. К CPU, защи
щенному
паролем, в каждый момент времени имеет неограниченный доступ только один
пользователь. Защита паролем не действительна для исполнения команд программы
пользователя, включая коммуникационные функции. Ввод правильного пароля
разрешает беспрепятственный доступ ко всем функциям.
[Нет защиты]
[Защита от записи]
[Защита от чтения и записи]
[Пароль для доступа на чтение/запись]
[Пароль]
[Подтвердите пароль]
Основы ПЛК
3.1 Исполнение программы пользователя
Программируемый контроллер S7-1200
62 Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
Обмен данными между ПЛК (через коммуникационные функции в кодовых блоках) не
ограничивается уровнями защиты CPU. Функции человеко-машинного интерфейса
также остаются неограниченными.
Уровень защиты Ограничения доступа
Нет защиты Беспрепятственный доступ без защиты паролем.
Защита от записи Доступ к устройствам человеко-машинного интерфейса и
беспрепятственный обмен данными между ПЛК без защиты паролем.
Пароль необходим для изменений (доступ на запись) в CPU и для
изменения режима работы CPU (RUN/STOP).
Защита от чтения и
записи
Доступ к устройствам человеко-машинного интерфейса и
беспрепятственный обмен данными между ПЛК без защиты паролем.
Пароль необходим для чтения данных в CPU, для изменений (доступ
на запись) в CPU и для изменения режима работы CPU (RUN/STOP).
3.1.5 Восстановление утерянного пароля
Если вы утеряли пароль для CPU, защищенного паролем, сотрите защищенную
паролем программу с помощью пустой передаточной карты. Пустая передаточная
карта стирает внутреннюю загрузочную память CPU. Затем вы можете загрузить в
CPU новую пользовательскую программу из STEP 7 Basic.
Информацию о создании и использовании пустой передаточной карты вы найдете в
разделе Передаточная карта (стр. 70).
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Если вставить передаточную карту в работающий CPU, то CPU перейдет в состояние
STOP. Устройства управления могут выйти из строя в небезопасных условиях и
вызвать вследствие этого непредсказуемое поведение управляемого оборудования.
Такое непредсказуемое поведение может привести к гибели или к тяжким телесным
повреждениям работающего персонала и/или материальному ущербу.
Вы должны удалить передаточную карту перед переводом CPU в режим RUN.
Основы ПЛК
3.2 Память данных, области памяти и адресация
Программируемый контроллер S7-1200
Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
63
3.2 Память данных, области памяти и адресация
CPU предоставляет несколько возможностей для сохранения данных во время
исполнения программы пользователя:
● Глобальная память: CPU предоставляет ряд специализированных областей
памяти, включая входы (I), выходы (Q) и битовую память (меркеры) (M). Эта память
доступна для всех кодовых блоков без ограничения
● Блок данных (DB): Вы можете включить DB в свою пользовательскую программу
для сохранения данных для кодовых блоков. Эти данные сохраняются после
исполнения соответствующего кодового блока. В "глобальном" DB сохраняются
данные, которые могут быть использованы всеми кодовыми блоками, тогда как в
экземплярном DB хранятся данные только для конкретного FB, и они
структурированы в соответствии с параметрами этого FB.
● Временная память: При вызове кодового блока операционная система CPU
выделяет временную, или локальную, память (L) для использования во время
исполнения этого блока. Когда исполнение кодового блока заканчивается, CPU
выделяет эту локальную память для исполнения другого блока
Каждое место в памяти имеет уникальный адрес. С помощью этого адреса ваша
пользовательская программа может обращаться к данным, находящимся на этом
месте в памяти.
Область памяти Описание Принудительное
присваивание значений
Сохраняемая
В начале цикла копируется из
физических входов
Нет Нет I
Образ процесса
на входах
I_:P
(Физический
вход)
Непосредственное чтение
физических входов CPU, SB или
SM
Да Нет
В начале цикла копируется в
физические выходы
Нет Нет Q
Образ процесса
на выходах
Q_:P
(Физический
выход)
Непосредственная запись в
физические выходы CPU, SB, и
SM
Да Нет
M
Битовая память
Управление и память данных Нет Да
L
Временная
память
Временные, локальные данные
для блока
Нет Нет
DB
Блок данных
Память данных, а также память
параметров для FB
Нет Да
Основы ПЛК
3.2 Память данных, области памяти и адресация
Программируемый контроллер S7-1200
64 Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
Каждое место в памяти имеет уникальный адрес. С помощью этого адреса ваша
пользовательская программа может обращаться к данным, находящимся на этом
месте в памяти. На следующем рисунке показан пример обращения к биту
(адресация в формате "байт.бит"). В этом примере за обозначением области памяти
и адресом байта (I = вход, и 3 = байт 3) следует точка ("."), отделяющая адрес бита
(бит 4).
A Идентификатор обла
сти памяти
B Адрес байта: байт 3
C Разделитель ("байт.бит")
D Адрес бита в байте (бит 4 из 8)
E Байты обла
сти памяти
F Биты выбранного байта
Используя для адресации формат байт.бит, вы можете обращаться к данным в
большинстве областей памяти (I, Q, M, DB и L) побайтно, пословно или используя
двойные слова. Чтобы обратиться к байту, слову или двойному слову данных в
памяти, вы должны указать его адрес подобно адресу бита. Вы указываете
идентификатор области, размер данных и начальный байтовы
й адрес байта, сл
ова
или двойного слова. Обозначениями размера данных являются B (байт), W (слово) и D
(двойное слово), например, IB0, MW20 или QD8. Такие адреса, как I0.3 и Q1.7
относятся к образу процесса. Для обращения к физическому входу или выходу
добавьте к адресу символы ":P" (например, I0.3:P, Q1.7:P или "Stop:P").
Основы ПЛК
3.2 Память данных, области памяти и адресация
Программируемый контроллер S7-1200
Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
65
Доступ к данным в областях памяти CPU
STEP 7 Basic облегчает символическое программирование. Обычно переменные
создаются или в переменных ПЛК, или в блоке данных, или в интерфейсе в верхней
части OB, FC или FB. Эти переменные включают в себя имя, тип данных, смещение и
комментарий. Кроме того, в блоке данных может быть указано начальное значение. Вы
можете использовать эти переменные при программировании, вводя имя перем
енной
в качестве парам
етра для команды. При желании вы можете ввести в качестве
параметра для команды абсолютный операнд (область памяти, размер и смещение).
Примеры в следующих разделах показывают, как вводить абсолютные операнды.
Перед абсолютным операндом программным редактором автоматически вводится
символ %. В программном редакторе у вас есть возможность выбора между
следующими представле
ниями: символическ
ое, символическое и абсолютное или
абсолютное.
I (образ процесса на входах): CPU опрашивает периферические (физические) входы
в каждом цикле непосредственно перед исполнением циклического OB и записывает
эти значения в образ процесса на входах. Вы можете обращаться к образу процесса
на входах побитно, побайтно, пословно или используя двойные слова. Разрешается
доступ как на чтение, так и на зап
ись,
но обычно входы образа процесса только
считываются.
Бит I[адрес байта].[адрес бита] I0.1
Байт, слово или двойное
слово
I[размер][адрес начального
байта]
IB4, IW5 или ID12
Добавляя к адресу ":P", вы можете непосредственно считывать цифровые и
аналоговые входы CPU, SB или SM. Доступ через I_:P отличается от доступа через I
тем, что данные получаются непосредственно с входов, к которым производится
обращение, а не из образа процесса на входах. Доступ через I_:P называется также
прямым доступом на чтение,
Так как данные считываются прямо из источника, а не из его копии, которая была
сделана при пос
леднем об
новлении образа процесса на входах.
Так как физические входы получают свои значения непосредственно из подключенных
к ним полевых устройств, то запись в эти входы запрещена. То есть доступ через I_:P
является доступом только на чтение, в отличие от доступа к I, который возможен как
на считывание, так
и на запись.
Доступ через I_:P ограничен также размером входов, поддерживаемых CPU, SB или
SM, с округлением до следующего байта. Например, если входы SB с 2 DI / 2 DQ
сконфигурированы так, что они начинаются с I4.0, то обратиться к этим входа можно с
помощью I4.0:P и I4.1:P или IB4:P. Обращение к I4.2:P … I4.7:P не распознается как
ошибка, но не имеет смысла, так как эти адреса не использую
тся.
Попытки обращения
к IW4:P и ID4:P запрещены, так как они превышают байтовое смещение этой SB.
Обращение через I_:P не влияет на соответствующее значение, хранящееся в образе
процесса на входах.
Бит I[адрес байта].[адрес бита]:P I0.1:P
Байт, слово или двойное
слово
I[размер][адрес начального
байта]:P
IB4:P, IW5:P, или ID12:P
Основы ПЛК
3.2 Память данных, области памяти и адресация
Программируемый контроллер S7-1200
66 Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
Q (образ процесса на выходах): CPU копирует значения, хранящиеся в образе
процесса на выходах в физические выходы. К образу процесса на выходах вы можете
обращаться побитно, побайтно, пословно или используя двойные слова. К выходам
образа процесса разрешается доступ как на чтение, так и на запись.
Бит Q[адрес байта].[адрес бита] Q1.1
Байт, слово или двойное
слово
Q[размер][адрес начального
байта]
QB5, QW10, QD40
Добавляя к адресу ":P", вы можете осуществлять непосредственную запись в
физические цифровые и аналоговые выходы CPU, SB или SM. Доступ через Q_:P
отличается от доступа через Q тем, что данные поступают непосредственно на
выходы, к которым осуществляется обращение, и, кроме того, в образ процесса на
выходах (запись осуществляется в оба места). Доступ через Q_:P иногда называют
прямым доступом, так как данные посылаютс
я прямо на целев
ой адрес, которому не
приходится ждать следующего обновления образа процесса на выходах.
Так как физические выходы непосредственно управляют полевыми устройствами,
подключенными к этим выходам, то чтение с этих выходов запрещено. Т.е. доступ
через Q_:P является доступом только на запись, в отличие от доступа через Q, при
котором возможно
как чтение, так и запись.
Доступ через Q_:P ограничен также размером выходов, поддерживаемых CPU, SB,
или SM (с округлением до следующего байта). Например, если выходы SB с 2 DI / 2
DQ сконфигурированы так, что они начинаются с Q4.0, то к этим выходам можно
обращаться через Q4.0:P и Q4.1:P или через QB4:P. Обращение к Q4.2:P … Q4.7:P не
воспринимается как ошибка, но не имеет смысла, так как эти а
дреса
не используются.
Попытки обращения к QW4:P и QD4:P запрещены, так как они превышают байтовое
смещение этой SB.
Доступ через Q_:P влияет как на физический выход, так и на соответствующее
значение, в образе процесса на выходах.
Бит Q[адрес байта].[адрес бита]:P Q1.1:P
Байт, слово или двойное
слово
Q[размер][адрес начального
байта]:P
QB5:P, QW10:P или
QD40:P
M (область битовой памяти, M-память): Эту область памяти вы можете
использовать для управляющих реле и данных, чтобы хранить промежуточные
результаты операций или другую управляющую информацию. К области битовой
памяти можно обращаться побитно, побайтно, пословно или используя двойные
слова. Для битовой памяти возможен доступ как на чтение, так и на запись.
Бит M[адрес байта].[адрес бита] M26.7
Байт, слово или двойное
слово
M[размер][адрес начального
байта]
MB20, MW30, MD50
Основы ПЛК
3.2 Память данных, области памяти и адресация
Программируемый контроллер S7-1200
Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
67
Temp (временная память): CPU выделяет временную память по мере
необходимости. CPU выделяет временную память кодовому блоку в момент его
запуска (для OB) или вызова (для FC или FB). При выделении временной памяти
кодовому блоку могут повторно использоваться те же адреса временной памяти,
которые перед этим были использованы другим OB, FC или FB. CPU не
инициализирует временную память в момент выделения, поэт
ому она мож
ет
содержать любые значения.
Временная память подобна M-памяти за одним важным исключением: область
действия M-памяти "глобальна", а область действия временной памяти "локальна":
● M-память: Любой OB, FB и любая FC может обратиться к данным в M-памяти, т.е.
данные находятся глобально в распоряжении всех элементов программы
пользователя.
● Временная память: доступ к данным во временной памяти ограничен тем OB, FB
или той FC, где были созданы или объявлены адреса во временной памяти. Адреса
временной памяти остаются локальными и не могут быть использованы другими
кодовыми блоками, даже если кодовый блок вызывает другой кодовый блок.
Например: Если OB вызывает FC, то FC не может обратиться к временной памяти
OB, вызвавшего эту функцию.
CPU предоставляет временную (локальную) память для каждого из трех классов
приоритета OB:
● 16 Кбайт для запуска и программного цикла, включая соответствующие FB и FC
● 4 Кбайта для стандартных со
бытий, вызывающих
прерывания, включая FB и FC
● 4 Кбайта для событий, вызывающих прерывания в связи с ошибками, включая FB и
FC
к временной памяти можно обращаться только с использованием символической
адресации.
DB (блок данных): Используйте блоки данных для хранения различных типов данных,
включая промежуточные результаты операций или другие управляющие параметры
для FB, и структуры данных, необходимые для многих команд, например, таймеров и
счетчиков. Вы можете определить для блока данных доступ на чтение и зап
ись или
только на чтение. К блокам данных можно обращаться побитно, побайтно, пословно
или используя двойные слова. Доступ к блокам данных, не защищенным от записи,
возможен как на чтение, так и на запись. Доступ к блокам данных, защищенным от
записи, возможен только на чтение.
Бит DB[номер блока данных].DBX
[адрес байта].[адрес бита]
DB1.DBX2.3
Байт, слово или двойное
слово
DB[номер блока данных].DB
[размер][адрес начального
байта]
DB1.DBB4, DB10.DBW2,
DB20.DBD8
Основы ПЛК
3.2 Память данных, области памяти и адресация
Программируемый контроллер S7-1200
68 Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
Адресация входов/выходов в CPU и в модулях ввода/вывода
Когда вы вставляете CPU и модули ввода/
вывода в экран со своей конфигурацией, то
адреса I и Q назначаются автоматически.
Вы можете изменить адресацию,
установленную по умолчанию, выбрав
адресное поле в конфигурационном экране и
введя туда новые числа. Цифровым входам и
выходам адреса присваиваются в полных
байтах (по 8 бит), не зависимо от того,
использует ли модуль все входы и выходы
или нет. Аналоговы
м вход
ам и выходам
адреса присваиваются группами по 2 входа
или выхода в каждой группе (4 байта). В этом
примере вы можете изме6нить адрес DI16 на
2..3 вместо 8..9. Инструментальное средство
поможет вам, изменяя диапазоны адресов,
которые имеют неправильный размер или
вступают в конфликт с другими адре
сами.
На этом рисунке показ
ан пример CPU 1214C с
двумя SM.
Основы ПЛК
3.3 Типы данных
Программируемый контроллер S7-1200
Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
69
3.3 Типы данных
Типы данных используются для указания размера элемента данных, а также того, как
эти данные могут быть интерпретированы. Каждый параметр команды поддерживает,
по крайней мере, один тип данных, а некоторые параметры поддерживают несколько
типов данных. Подведите указатель мыши к полю параметра команды, чтобы увидеть,
какие типы данных поддерживаются для соответствующего параметра.
Формальный параметр – это идентификатор на команде,
который указывает адрес
данных, подлежащих использованию командой (пример: вход IN1 команды ADD).
Фактический параметр – это адрес или константа, где содержатся данные,
подлежащие использованию командой (пример: %MD400 "Number_of_Widgets"). Тип
данных фактического параметра, указанный вами, должен соответствовать одному из
поддерживаемых типов данных формального параметра, определяемого командой.
При задании фактического параметра вы должны указать переменную (си
мвол) или
абсолютный адрес. Переменные связывают символическое имя (имя переменной) с
типом данных, областью памяти, смещением в памяти, и комментарием и могут быть
созданы в редакторе переменных ПЛК или в редакторе интерфейса для блока (OB,
FC, FB или DB). Если вы вводите абсолютный адрес, не связанный ни с какой
переменной, вы должны использоват
ь подходящий разм
ер, соответствующий
поддерживаемому типу данных, тогда при вводе создается стандартная переменная.
Для многих входных параметров вы можете также вводить постоянное значение. В
следующей таблице описаны поддерживаемые элементарные типы данных и даны
примеры ввода констант. Все типы данных, кроме типа данных String [строка],
доступны как в редакторе переменных ПЛК, так и в редакторах интерфейсо
в блоков.
Тип String имеется только в редакторах интерфейсов блоков. В следующей таблице
приведены элементарные типы данных.
Тип
данных
Размер (в
битах)
Диапазон Примеры ввода
констант
Bool 1 от 0 до 1 TRUE, FALSE, 0, 1
Byte 8 от 16#00 до 16#FF 16#12, 16#AB
Word 16 от 16#0000 до 16#FFFF 16#ABCD, 16#0001
DWord 32 от 16#00000000 до 16#FFFFFFFF 16#02468ACE
Char 8 от 16#00 до 16#FF 'A', 't', '@'
Sint 8 от -128 до 127 123, -123
Int 16 от -32768 до 32767 123, -123
Dint 32 от -2147483648 до 2147483647 123, -123
USInt 8 от 0 до 255 123
UInt 16 от 0 до 65,535 123
UDInt 32 0 до 4294967295 123
Real 32 от +/-1,18 x 10
-38
до +/-3,40 x 10
38
123.456, -3.4, -1.2E+12,
3.4E-3
LReal 64 от +/-2,23 x 10
-308
до +/-1,79 x 10
308
12345.123456789
-1.2E+40
Time 32 от T#-24d_20h_31m_23s_648ms до
T#24d_20h_31m_23s_647ms
Хранится как: от -2,147,483,648 мс до
+2,147,483,647 мс
T#5m_30s
5#-2d
T#1d_2h_15m_30x_45ms
String переменный от 0 до 254 символов в размере байта 'ABC'
Основы ПЛК
3.3 Типы данных
Программируемый контроллер S7-1200
70 Системное руководство, 11/2009, A5E02669003-02
Кроме того, командами преобразования поддерживается числовой формат BCD, хотя
он и не предоставляется в распоряжение как тип данных.
Формат Размер (в
битах)
Числовой диапазон Примеры ввода констант
BCD16 16 от -999 до 999 123, -123
BCD32 32 от -9999999 до 9999999 1234567, -1234567
Формат для вещественных чисел
Вещественные числа (или числа с плавающей точкой) представляются как 32-битовые
числа с обычной точностью (Real) или 64-битовые числа с двойной точностью (LReal) в
соответствии с описанием в стандарте ANSI/IEEE 754-1985. Числа с плавающей
точкой обычной точности имеют точность до 6 значащих цифр, а числа с плавающей
точкой двойной точности имеют точность до 15 значащих цифр. При вводе константы с
плавающей точкой вы мо
жете зада
ть не более 6 (Real) или 15 (LReal) значащих цифр.
Расчеты, которые нуждаются в длинном ряде значений, включая очень большие и
очень малые числа, могут привести к неточным результатам. Это может произойти,
если числа отличаются в 10 в степени x раз, где x > 6 (Real) или 15 (LReal). Например
(Real): 100 000 000 + 1 = 100 000 000.
Формат типа данных STRING
CPU поддерживает тип данных STRING для хранения последовательности
однобайтовых символов. Тип данных STRING содержит общее число символов (число
символов в строке) и фактическое число символов. Тип данных STRING
предоставляет до 256 байтов для хранения максимального числа символов (1 байт),
фактического числа символов (1 байт) и до 254 символов, каждый их которых хранится
в 1 байте.
Вы можете использовать литеральные строки си
мволов (конс
танты) для параметров
команд типа IN, используя одиночные кавычки. Например, ‘ABC’ – это строка из трех
символов, которая может быть использована в качестве входа для параметра IN
команды S_CONV. Вы можете создавать также строковые переменные, выбирая тип
данных "String" в редакторе интерфейса блоков OB, FC, FB и DB. В редакторе
переменных ПЛК создать строку символов невозможно. Вы можете указать
макси
мальн
ый размер строки в байтах при объявлении своей строки; например,
"MyString[10]" определяет максимальный размер 10 байтов для MyString. Если вы не
включаете квадратные скобки с указателем максимального размера, то принимается
размер 254.
Следующий пример показывает тип данных STRING с максимальным числом
символов 10 и фактическим числом символов 3. Это значит, что тип данных STRING
содержит 3 однобайтовых символа, но мож
ет быть расширен
до 10 однобайтовых
символов.
Общее число
символов
Фактическое
число символов
Символ 1 Символ 2 Символ 3 ... Символ 10
10 3 'C' (16#43) 'A' (16#41) 'T' (16#54) ... -
Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 ... Byte 11