1 Klasyczna idea TIA (Totally Integrated Automation)

Transkrypt

s
FAQ: 00000040/PL
System alarmowania w WinCC v7.0 od strony sterownika serii S7
Data: 01/06/2012
Klasyczna idea TIA (Totally Integrated Automation) w oprogramowaniu Siemens
si ga pocz tków produkcji oprogramowania Simatic Manager. Szerokie mo liwo ci integracji
oprogramowania Step 7 z WinCC czy WinCC Flexible znacznie usprawniaj prac
in yniersk podczas tworzenia programu sterownika czy wizualizacji.
Jednym z elementów TIA Classic bazuj cym na oprogramowaniu Simatic Manager
jest system alarmów – zarówno komunikatów sprz towych jak i programowych
definiowanych przez u ytkownika na etapie in ynieringu. W poni szej instrukcji opisano krok
po kroku konfiguracj systemu alarmów sprz towych RSE (Report System Error) oraz
parametryzacj funkcji generuj cej alarm w postaci telegramu od strony PLC serii S7 –
SFC108 „Alarm_D”.
I.
Report System Error – RSE
"Report System Error" jest funkcj oprogramowania Step 7, która umo liwia wygodne
wy wietlanie informacji diagnostycznych sterownika PLC w formie komunikatów alarmowych.
Step 7 automatycznie generuje niezb dne bloki oraz teksty alarmów. Jedyne kroki, jakie
musi wykona u ytkownik to konfiguracj bloków informacyjnych, wgranie konfiguracji do
sterownika oraz transfer komunikatów do projektu WinCC.
Aby funkcjonalno RSE by a mo liwa w implementacji nast puj ce wymagania musz
zosta spe nione:
projekt WinCC musi by zintegrowany ze rodowiskiem Step 7
wymagana jest wersja Step 7 V5.1 lub nowsza
wymagana jest wersja WinCC V5.1 lub nowsza
komponent WinCC - "AS-OS Engineering" musi by zainstalowany
1. W pierwszym kroku zak adamy, e u ytkownik posiada projekt skonfigurowany pod
wzgl dem sprz towym w rodowisku Step 7, przyk adowo dla sterownika Serii S7300 lub S7-400. W edytorze HW Config zaznaczamy jednostk centraln CPU
naszego sterownika, a nast pnie z menu Options wybieramy pozycje Report System
Error…jak pokazano na poni szym obrazie.
www.siemens.pl/simatic
Doradztwo techniczne: [email protected]
1
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
2. W otwartym oknie konfiguracyjnym interesuje nas w konfiguracji podstawowej tylko
zak adka Messages gdzie mo emy okre li bloki informacyjne, jakie powinny znale
si w komunikatach dla poszczególnych elementów zg aszaj cych b d. Wszelkie
informacje, które uwzgl dnimy w komunikacie (nazwa CPU, szyna, slot, modu
rozszerze , komentarze, etc) b
pobierane z ustawie wykonanych w nie na
poziomie modu u HW Config. Dodatkowo okre li mo na atrybuty alarmu, przypisanie
do odpowiedniej klasy, typu, nadanie priorytetu, etc.
Klikaj c przycisk Generate - znajduj cy si w lewym dolnym rogu okna
konfiguracyjnego – ko czymy konfiguracj , co poci ga za sob wygenerowanie
odpowiednich bloków funkcyjnych odpowiedzialnych za obs ug systemu alarmów.
3. Wszystkie wygenerowane automatycznie bloki organizacyjne, funkcyjne oraz bloki
danych wgrywamy do sterownika lub - jak w przypadku tej instrukcji - do symulatora
PLCSim. Zastosowanie symulacji sterownika w tym przypadku ma bardzo racjonalne
uzasadnienie – daje bardzo wygodn sposobno przetestowania poprawnej
funkcjonalno ci systemu poprzez wbudowan mo liwo symulacji b dów
sterownika.
4. Aby podejrze komunikaty, jakie generowane s przez sterownik – przechodzimy do
Simatic Manager, zaznaczamy interesuj ce nas CPU, a nast pnie z menu PLC
wybieramy opcj CPU Messages…Modu ten informuje m.in. o aktualnym stanie
urz dzenia, cz ciowo pokrywa si z komunikatami bufora diagnostycznego, a tak e
2
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
daje mo liwo podgl du komunikatów generowanych przez CPU do bufora
wewn trznego. Dla aktualnie analizowanego projekty zaznaczamy kolumny W
(zdarzenia diagnostyczne) oraz A (b dy systemowe oraz procesowe) znajduj ce si
w lewej cz ci nag ówka okna komunikatów.
5. W celach testowych wgrywamy ca y projekt do symulacji sterownika PLCSim, a
nast pnie z jego menu kontekstowego wybieramy opcj Execute
Trigger Error OK.
Diagnostic Interrupt…
Symulator daje dosy szerokie mo liwo ci generowania b dów, co mo e okaza si
przydatne na etapie tworzenia systemu. Aby wygenerowa przerwanie diagnostyczne
OB82 w polu Module Addess podajemy adres karty rozszerze sterownika, dla której
d ma zosta zasymulowany. W przypadku modu ów cyfrowych podajemy pierwszy
bit adresu modu u (adres w HW Config), czyli je eli karta zajmuje przyk adowo dwa
bajty wej poczynaj c od bajtu zerowego – podajemy adres w postaci I0.0. Je eli
za jest to karta wej analogowych z adresacj np. od bajtu 288, podajemy adres w
formie PIW288.
3
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
Wybieraj c warunek b du, a nast pnie klikaj c przycisk Apply zostanie
wygenerowany odpowiedni komunikat, który powinien ukaza si w oknie notyfikacji
CPU Messages. Przyk adowo poni ej wygenerowane zosta y b dy domy lne typu
External vlotage failed oraz Battery exhausted.
6. Je eli komunikaty wy wietlaj si prawid owo mo emy przej do cz ci drugiej
konfiguracji - czyli wy wietlenia powy szych informacji diagnostycznych w systemie
SCADA WinCC. Po pierwsze do naszego projektu nale y doda stacj operatorsk –
w tym celu klikamy prawym przyciskiem myszy w nazw projektu w Simatic Manager
i wybieramy opcj Insert New Object
OS. Nast pnie otwieramy edytor sieci NetPro
i podpinamy nasz stacj sterownikow do wybranej magistrali komunikacyjnej, np.
MPI – jak pokazano poni ej.
4
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
7. Kolejnym etapem konfiguracji, a za razem ostatnim, jaki nale y wykona od strony
Simatic Manager jest kompilacja projektu OS. Podczas kompilacji system generuje
odpowiedni kod wykonawczy oraz wprowadza wszelkie zmiany do projektu
wizualizacji, jakie zosta y poczynione w rodowisku Simatic Manager. Aby wykona
kompilacj klikamy prawym przyciskiem myszy w nazw projektu stacji operatorskiej i
wybieramy pozycj Compile. W oknie konfiguracyjnym kompilatora nie jest konieczne
wykonanie adnych dodatkowych ustawie – wystarczy, wi c przeklika wizard do
ostatniego okna informacyjnego i klikn przycisk Compile.
8. Po wykonaniu kompilacji przechodzimy do sytemu SCADA WinCC poprzez klikni cie
prawym przyciskiem myszy w nazw stacji operatorskiej i wybranie opcji Open Object
– zostanie otwarty WinCC Explorer. Poza standardowymi ustawieniami systemu
WinCC – najwa niejszym punktem konfiguracji jest synchronizacja komunikatów z
tymi stworzonymi w Step 7. System WinCC musi zna klasy, typy oraz sam
konfiguracj bloków alarmowych zdefiniowanych w Simatic Manager – ten zabieg
nale y wykona od strony WinCC – nie jest on zawarty w powy szej kompilacji.
Aby wykona synchronizacj komunikatów nale y otworzy zautomatyzowany edytor
stacji operatorskiej OS Project Editor. Nast pnie przechodzimy w zak adk General i
w górnym menu wyboru wskazujemy opcj Only Messages Configuration…
Dzi ki temu skompilowana zostanie jedyna interesuj ca nas cz
zwi zana z
komunikatami alarmowymi, a pozosta a funkcjonalno modu u OS Project Editor
daj ca mo liwo wygenerowania automatycznie uk adu projektu nie zostanie
zaaplikowana w projekcie. Kompilacj tak nale y wykona tylko raz niezale nie od
pó niej wprowadzonych zmian od strony WinCC lub Step 7. Zatwierdzamy klikaj c
przycisk OK.
5
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
9. Pozostaje konfiguracja podstawowa systemu WinCC, czyli dodanie ekranu
procesowego oraz wstawienie kontrolki alarmów WinCCAlarmControl. W
ustawieniach kontrolki ActiveX odpowiedzialnej za wy wietlanie komunikatów nale y
ustawi prezentacj odpowiednich bloków informacyjnych. Standardowo s to: data,
czas oraz numer komunikatu. Aby wy wietli teksty komunikatów diagnostyki
sprz towej RSE - w zak adce Message lists nale y doda blok informacyjny Event lub
Block: 3 (w zale no ci od wersji systemu przypisana zostaje ró na nazwa), mo na
zmieni jego nazw na np. PLC Message Text jak w poni szym przyk adzie.
Nale y pami ta o zaznaczeniu opcji logowania alarmów w zak adce Startup w
ustawieniach komputera od strony WinCC.
Uruchamiaj c tryb Runtime powinni my zaobserwowa komunikaty RSE, które
wcze niej widnia y w oknie CPU Messages w rodowisku Simatic Manager.
Po wprowadzeniu ewentualnych zmian do systemu komunikatów od strony Simatic
Manager – nale y ponownie wgra do sterownika bloki wygenerowane przez system,
skompilowa stacj operatorsk oraz prze adowa tryb RT.
Wi cej informacji mo na znale na stronach wsparcia technicznego:
http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/22727527
Przyk ad zosta opracowany w wersji WinCC v7.0 SP3 oraz Step 7 V5.5 SP1.
6
s
FAQ: 00000040/PL
II.
Data: 01/06/2012
Alarmowanie telegramem z wykorzystaniem funkcji SFC 108 „Alarm_D”
System WinCC posiada szerokie mo liwo ci obs ugi oraz logowania komunikatów
alarmowych w bardzo atwy oraz szybki sposób – pytanie wst pne brzmi wi c: dlaczego
zu ywa czas przeznaczony na tworzenie aplikacji aby zastosowa funkcje generuj ce
komunikaty alarmowe od strony PLC?
Zalet zastosowania takiego systemu komunikatów u ytkownika jest przynajmniej kilka:
Odci enie cza komunikacyjnego – w przypadku standardowej konfiguracji
komunikatów w module Alarm Logging, w WinCC system cyklicznie (standardowo
z cyklem 1s) sprawdza status zmiennych odpowiedzialnych za generowanie
alarmów, czyli ramka komunikacyjna raz na sekund wymieniana jest ze
sterownikiem. W przypadku du ej ilo ci alarmów komunikacja z PLC mo e zosta
spowolniona. Przy wykorzystaniu funkcji alarmuj cej w PLC – telegram z
komunikatem alarmu zostaje wys any do WinCC tylko w przypadku wyst pienia
alarmu – nie wyst puje cykliczne sprawdzanie statusu zmiennych alarmowych w
systemie SCADA.
Bardzo precyzyjny stempel czasowy komunikatu – jak wspomniano powy ej cykl
skanowania zmiennych wywo uj cych komunikaty alarmowe w WinCC wynosi 1
sekund . Cykl ten mo na co prawda zmieni na ni szy (do 250ms) edytuj c
rejestry systemu Windows ale zabieg ten nie jest zalecany. W przypadku
wykorzystania funkcji systemowych w sterowniku, ka dy z alarmów otrzymuje
znacznik czasowy z dok adno ci zgodn z cyklem pracy programu w sterowniku,
czyli do setnej cz ci sekundy. Dok adno taka w wielu przypadkach jest nie
jedynie zalet , ale równie wymogiem.
Oszcz dno zmiennych wymienianych z PLC – zmienne odpowiedzialne za
generowanie komunikatów alarmowych deklarowane s jedynie w sterowniku, co
pozwala zaoszcz dzi ilo zmiennych licencjonowanych w WinCC
Bufor komunikatów w sterowniku – wszelkie komunikaty alarmowe zapisywane s
w wewn trznej pami ci sterownika PLC, co daje mo liwo utrzymania ci
ci
archiwum alarmów. W przypadku od czenia lub awarii komputera
wizualizacyjnego alarmy, których przyczyna pojawi a si oraz znikn a podczas
trwania przerwy w komunikacji PLC z komputerem zostan przepisane z bufora
sterownika automatycznie po przywróceniu komunikacji.
Istnieje kilka funkcji s
cych do tworzenia systemu alarmów od strony sterownia –
wybór odpowiedniej funkcji zale y od takich czynników jak:
typ sterownika, w którym ma zosta u yta (S7-300/400)
ilo monitorowanych sygna ów alarmowych
typ alarmu – z potwierdzeniem lub bez
ilo zmiennych powi zanych
mo liwo ci prezentacji w systemach HMI lub SCADA
Wykaz dost pnych funkcji oraz ich parametry mo na znale w tematach pomocy
systemu Simatic Manager pod has em: Which Message Blocks Are Avaliable?
Jedn z nowszych, a co za tym idzie bardziej uniwersalnych funkcji alarmuj cych jest
funkcja systemowa SFC 108 „Alarm_D”. Jest to funkcja generuj ca komunikat
alarmowy okre lonej tre ci niewymagaj cy potwierdzenia (bli niacza funkcja
generuj cy komunikat wymagaj cy potwierdzenia to SFC 107 „Alarm_DQ”).
7
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
Parametryzacja wi kszo ci funkcji wygl da podobnie, dla przyk adu przedstawiona
zostanie funkcja SFC 108.
Poni szy przyk ad jest kontynuacj projektu w funkcjonalno ci RSE z punktu I, tak e
przyjmujemy, e projekt zosta skonfigurowany od strony HW Config.
1. Pierwszym krokiem w konfiguracji alarmu jest stworzenie nowego bloku funkcyjnego,
w którym zostanie wywo ana funkcja SFC 108 – np. FB1 „Alarmy”. Otwieramy blok
funkcyjny, a nast pnie z biblioteki funkcji systemowych wstawiamy funkcj Alarm_D
(Libraries
Standard Library
System Function Blocks). Po wywo aniu funkcji SFC
108 w bloku FB1 – przepisujemy parametry wej cia/wyj cia, aby widoczne by y
równie zewn trznie dla bloku FB1. Nazwy parametrów oczywi cie mog by
dowolne, natomiast typy danych musz by zgodne z poni szym zrzutem ekranu.
Bardzo wa nym krokiem jest przypisanie odpowiednich atrybutów sygna owi
wej ciowemu EV_ID. Aby to uczyni klikamy w zadeklarowany parametr wej ciowy
interfejsu prawym przyciskiem myszy i wybieramy opcj Object Properties, a
nast pnie w ostatniej zak adce Attributes ustawiamy atrybuty S7_a_type oraz
S7_server na warto ci wskazane poni ej.
8
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
Po wykonaniu tej czynno ci system b dzie wiedzia , e stworzona funkcja FB1 s y
do generowania komunikatu alarmowego i podczas parametryzacji ka dej z instancji
automatycznie przydzieli pierwszy dost pny numer komunikatu, dzi ki któremu
WinCC zidentyfikuje alarm. Zapisujemy funkcj .
2. W Simatic Manager dodajemy nowy blok danych, np. DB1 „Alarmy_DB” i
przypisujemy go, jako Instance DB, do bloku FB1.
3. Wywo ujemy FB1 wraz z blokiem danych typu Instance (DB1) w bloku
organizacyjnym OB1, a nast pnie parametryzujemy funkcj . Opis parametrów
znajduje si poni ej:
SIG – monitorowany sygna binarny generuj cy alarm na zboczu narastaj cym
ID – kana danych - dla komunikatów alarmowych - W#16#EEEE
EV_ID – identyfikator alarmu, powinien zosta przydzielony automatycznie w
formie szesnastkowej DW #16#6000000x
CMP_ID – identyfikator podsystemu, do którego przypisany jest komunikat (tylko
dla funkcji SFC 108) – numer bloku danych Instance
A_V – zmienne powi zane, maksymalnie 12 bajtów, typ danych dowolny –
zmienna lub grupa zmiennych, których warto ci chcemy wpisa do komunikatu
alarmowego w momencie jego wywo ania, a nast pnie wy wietli w WinCC
RET_V – sygna statusowy funkcji
4. Zapisujemy blok OB1 i przechodzimy do Simatic Manager. Prawym przyciskiem
myszy wywo ujemy menu kontekstowe dla bloku danych DB1 i wybieramy pozycj Special Object Properties
Message… jak pokazano na poni szym obrazie.
W polu Message Text nale y wprowadzi tekst komunikatu, który zostanie wys any
do systemu wizualizacji w momencie wyst pienia warunku uruchamiaj cego funkcj
FB1, do której przypisany zosta blok danych DB1.
9
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
5. Poza opisem tekstowym, który przypisany zostanie do komunikatu – w jego tre ci
mo na zawrze równie warto ci zmiennych powi zanych z alarmem maj cych
znaczenie dla operatora. Zmienna powi zana przypisana jest do funkcji jak parametr
A_V (punkt 3). Mo e by to jedna zmienna b
przestrze adresowa (do 12 bajtów)
podzielona na dowolne zmienne. Rozpatrzmy najpierw przypadek prostszy, czyli
jedn zmienn powi zan , np. MW10 jak w przyk adzie powy ej.
Aby dowi za warto tej zmiennej do komunikatu – w tek cie wiadomo ci musimy
wprowadzi odpowiedni formu . Warto ci powi zane wprowadzamy rozpoczynaj c
oraz ko cz c znakiem @ zgodnie z poni szym wzorem:
@[Pwn][Typ]%width[.precision]Format@
Symbol
@
Pwn
Typ
%width
.precision
Format
@
Znaczenie
Pocz tek deklaracji
Numer zmiennej powi zanej procesowej (opcjonalnie)
Typ zmiennej procesowe (opcjonalnie)
Szeroko pola w HMI zarezerwowana na zmienn
Dok adno zmiennoprzecinkowa (opcja dla formatu "f")
Format wy wietlania zmiennej procesowej
Koniec deklaracji
Typ
"b" lub "B"
"y" lub "Y"
"c" lub "C"
"w" lub "W"
"i" lub "I"
"x" lub "X"
"d" lub "D"
"r" lub "R"
Znaczenie
BOOL
BYTE
CHARACTER
WORD
INTEGER
DWORD
DINT
REAL
Format
"d"
"u"
"X"
"f"
"b"
"s"
Warto ci
Domy lnie
1-6
Patrz poni ej
1
I
Patrz poni ej
Wy wietlanie
Dziesi tne ze znakiem
Dziesi tne bez znaku
Szesnastkowe
Zmiennoprzecinkowe ze znakiem
Binarne
String
Wprowadzaj c do naszego komunikatu zmienn typu WORD, rezerwuj c na jej
warto 5 miejsc znacz cych komunikatu oraz wybieraj c dziesi tn form
prezentacji jej warto ci otrzymamy nast puj cy wynik: @1W%5d@.
Zadeklarowany typ zmiennej powi zanej musi by zgodny z typem zmiennej A_V
zadeklarowanym w funkcji SFC108.
10
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
6. Kroki kolejne s analogiczne do tych, jakie wykonali my przy konfiguracji alarmów
RSE, czyli wgrywamy stworzone bloki do sterownika, podpinamy sterownik do sieci w
NetPro, zak adamy stacj OS (je li wcze niej nie by a dodana), kompilujemy j i
uruchamiamy tryb Runtime w WinCC (je li jest aktywny prze adowujemy), je li
wcze niej nie by a wykonana, nale y równie wykona kompilacj komunikatów
przez OS Project Editor. Pami tamy tak e o uruchomieniu logowania alarmów w
ustawieniach komputera.
W sterowniku nale y ju tylko wywo
alarm przez zmian odpowiedniego bitu
alarmowego (0 1) – w naszym przyk adzie bit pami ci M0.0. Komunikat alarmowy
powinien zosta wy wietlony zarówno w CPU Messages jak i w kontrolce alarmów
systemu SCADA - WinCCAlarmControl.
7. Konfiguracja jest kompletna. Mo na natomiast wzbogaci nasz komunikat alarmowy
w wi ksz ilo zmiennych powi zanych. Konfiguracja ta zaczyna si od okre lenia
typów tych zmiennych. Mog by one ró ne, aczkolwiek nie mog rozmiarowo
przekracza
cznie 12 bajtów.
Wykonujemy t czynno wewn trz naszej funkcji „Alarmy” FB1 – usuwamy interfejs
wej ciowy A_V, a zamiast niego podajemy zakres pami ci obejmuj cy nasze
zmienne powi zane. Te z kolei nale y zadeklarowa w parametrach interfejsu funkcji
FB1 typu STAT. Za my, e b
to trzy zmienne typu DWord. Jako parametr
wej ciowy funkcji SFC108 podamy wi c przestrze 12 bajtów z bloku danych
Instance w formacie: P#DB1.DBX14.0 BYTE 12 – adres pocz tkowy widnieje w
opisie zadeklarowanych zmiennych statycznych funkcji FB1.
W programie sterownika ustawiamy warto ci trzech zadeklarowanych wcze niej
zmiennych powi zanych bezpo rednio w DB1. W bloku danych w miejscu definicji
tre ci komunikatu odwo ujemy si do trzech zdefiniowanych zmiennych powi zanych,
np. w formie:
ALARM! Warto zmiennej 1 to: @1X%5d@, zmiennej 2 to: @2X%5d@, a zmiennej
3 to: @3X%5d@.
Wyt uszczone identyfikatory mówi o numerze zmiennych powi zanych zgodnie z
kolejno ci ich deklaracji w parametrach statycznych interfejsu bloku FB1.
11
s
FAQ: 00000040/PL
Data: 01/06/2012
8. Kolejn interesuj
funkcj jest mo liwo wprowadzenia wieloj zycznego
komunikatów alarmów w postaci telegramów, a tak e zmiana ich j zyka
bezpo rednio w trybie RT.
Aby to wykona nale y doda interesuj cy nasz j zyk do projektu wizualizacji z
poziomu Simatic Manager
Options
Language for Display Devices…
Nast pnie nale y zmieni j zyk wprowadzania tekstów projektu przez opcj s siedni
Manage Multilingual Texts
Change Language…
Po zmianie j zyka przechodzimy do ustawie bloku danych gdzie wprowadzamy
tekst komunikatu (Special Object Properties
Message…) i podmieniamy tekst na
wskazany wcze niej j zyk.
Teksty wieloj zyczne zosta y wprowadzone, komunikaty zostaj zapisane w blokach
sterownika.
Uruchamiaj c wizualizacj w trybie RT i dodaj c funkcjonalno zmiany j zyka
Runtime, mo emy w dowolnej chwili podejrze teksty wy wietlonych aktualnie lub
archiwalnie komunikatów w skonfigurowanych wcze niej j zykach.
Po wprowadzeniu ewentualnych zmian do systemu komunikatów od strony Simatic
Manager – nale y ponownie wgra do sterownika edytowane bloki, skompilowa stacj
operatorsk oraz prze adowa tryb RT.
Wi cej informacji oraz przyk adowe projekty mo na znale na stronach wsparcia
technicznego:
http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/23872686
Przyk ad zosta opracowany w wersji WinCC v7.0 SP3 oraz Step 7 V5.5 SP1.
12

1 Klasyczna idea TIA (Totally Integrated Automation)

Transkrypt

Podobne dokumenty

Nowe funkcjonalności sterowników S7

PM-Quality, czyli raportowanie w WinCC zorientowane zadaniowo

SIMLOGIC. – dostawca rozwiązań, usług oraz szkoleń z zakresu

FAX 0-22 870 9169

W1: Wizualizacja Procesów Przemysłowych - EMT

Siemens Rekomendacje 2013

folder 225x225mm 2015 str_po_stronie_poprawka finału.cdr

1 Transfer licencji do panelu. W celu transferu licencji do panelu