Cap 01 - Introdução e Revisão

8/18/2019 Cap 01 - Introdução e Revisão

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TrainingAutomation and Drives

ST-7STOECapítulo 1Page 1

Conteúdo Pág.

O Que é Que Já Sabe? ..........………................................................................................................... 2Configuração do Kit de Formação S7-300...............………................................................................. 3

Descrição Funcional do Enchimento de Garrafas .............................................................................. 4

Estrutura do Projecto STEP 7 .............................................................................................................. 5

Configuração do Hardware e Atribuição de Parâmetros...................................................................... 6

Componentes do Editor LAD/STL/FBD ……........................................................................................ 7

Operações Lógicas Binárias: AND, OR .............................................................................................. 8

Temporizadores: Atraso à Operação (SD) ………............................................................................... 9

Contadores S5 em STEP 7 ..........................................….................................................................. 10

Endereçamento Simbólico - Panorâmica …..................…...............….................................................. 11

Blocos de Dados (DBs) ....................................................................................................................... 12Utilizar Módulos Analógicos…….......................................................................................................... 13

Exercício: Criar um Projecto .....…….................................................................................................... 14

Exercício: Inserir um Programa S7….......……..................................................................................... 15

Exercício: Ler e Adaptar a Configuração Actual …………………......................................................... 16

Exercício: Copiar um Programa S7............…....................................................................................... 17

Date: 26.05.2006File: STOE01.1

SIMATIC S7Siemens, S.A. 2001. Todos os direitos reservados.


Introdução e Revisão


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O Que é Que Já Sabe?

A Famíl ia do Sis tema Simati c S7

Kits de Formação

Instalação/Manutenção de um PLC

O SIMATIC Manager

Comissionamento do Hardware

Configuração do Hardware

Editar Blocos

Operações Binárias

Operações Digi tais

Símbolos

Blocos de Dados

Processamento de Valores Analógicos

Documentar, Gravar, Arquivar

Requisitos Como requisito para este curso, deveria ter participado no curso ST-7SYH(Manutenção 1). O slide acima representado relembra-lhe os tópicos abordados.

Revisão Nas próximas páginas irá encontrar uma revisão dos diferentes tópicos.


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Configuração do Kit de Formação S7-300

PS1

CPU2

DI 1640

DI 1654

DO 1668

DO 167

12

DI 168

16

DO 169

20

AI/AO410

352

Módulo -->Posição Nr. -->Endereço I/O -->

Versão A(módulos de I/Ode 16 canais)

PS1

CPU2

DI 3240

DO 3254

DI8/DO868

AI 27

304

Módulo -->Posição Nr. -->Endereço I/O -->

Versão B(módulos de I/Ode 32 canais)

Configuração O autómato programável é constituído pelos seguintes módulos:da Versão A Posição 1: Fonte de alimentação 24V/5A

Posição 2: CPU 314 ou CPU 315-2 DP

Posição 4: Entrada digital 16x24V Entradas do simulador Posição 5: Entrada digital 16x24V Botões de pré-selecçãoPosição 6: Saída digital 16x24V 0.5A Saídas do simulador Posição 7: Saída digital 16x24V 0.5A Display digitalPosição 8: Entrada digital 16x24V Entradas do modelo do tapetePosição 9: Saída digital 16x24V 0.5A Saídas do modelo do tapetePosição 10: Módulo analógico 4 AI/4 AO Ajustável a partir do simulador

Configuração O autómato programável é constituído pelos seguintes módulos:da Versão B Posição 1: Fonte de alimentação 24V/5A

Posição 2: CPU 314 ou CPU 315-2 DPPosição 4: Entrada digital 32x24V Entradas do simulador

e botões de pré-selecçãoPosição 5: Saída digital 32x24V/0.5A Saídas do simulador

e display digitalPosição 6: Módulo de entrada e saída Modelo do tapete

digital 8X24V/ 8x24V 0.5APosição 7: Entrada analógica 2 AI Secção analógica do simulador

Endereços O endereçamento fixo por posição é utilizado para o S7-300 (CPU 312-314). Osendereços dos módulos estão ilustrados na figura acima representada.

Os endereços iniciais dos módulos podem ser seleccionados através da atribuiçãode parâmetros no CPU 315-2DP e para o S7-400.


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Instalação ON/OFF A instalação é posta a funcionar com o interruptor I 0.0 (contacto NO) e desligadacom o interruptor I 0.1 (contacto NC). A saída Q 8.1 (Q4.1) indica "Plant On“(instalação ON) .

Quando a instalação é ligada, pode depois selecionar o modo manual ou o modoautomático.

Modo Manual O modo manual é selecionado com estado de sinal “0“ na entrada I 0.4 e aceitecom I 0.5.

Em modo manual, uma peça pode ser transportada até à barreira luminosa desdeque o interruptor de contacto-momentâneo I0.2 esteja premido ou na outra direcçãose estiver premido o interruptor de contacto-momentâneo I 0.3.

Modo Automático O modo automático é selecionado com estado de sinal “1“ na entrada I 0.4 e aceitecom I 0.5.

Em modo automático, o motor do tapete transportador (Q20.5 / Q8.5) entra emfuncionamento e assim permanecerá até que seja desligado pelo premir dointerruptor de contacto-momentâneo Stop (I0.1), ou até que o sensor (I 16.6 / I 8.6)detecte uma garrafa. Depois de a garrafa ter sido enchida, o tapete tem quecomeçar novamente a andar automáticamente e assim permanecer até que outragarrafa seja detectada ou o interruptor de stop activado.Quando uma garrafa está na posição de enchimento (I 16.6 / I 8.6 =1), oenchimento começa. O processo de enchimento é simulado por um período de 3segundos e é mostrado na saída Q9.0 (Q5.0).

Dois outros sensores registam as garrafas vazias e cheias. O detector de garrafa I16.5 (I 8.5) regista as garrafas vazias e o detector de garrafa I 16.7 (I 8.7) asgarrafas cheias.As garrafas cheias e vazias devem ser contadas a partir do mento em que ainstalação é ligada. O número de embalagens empacotadas (garrafas cheiasdivididas por 6) deve aparecer no display digital QW12 (QW6).

Se o nível do recipiente principal descer abaixo do nível mínimo (50 litros), a saídaQ 9.2 /Q 5.2 deve piscar. O nível é simulado através da utilização de um valoranalógico pré-selecionado no potênciometro “AI 1“ do seu kit.




Detector de garrafaI16.5 (I 8.5)

Detector de garrafaI 16.7 (I 8.7)

Detector de garrafaI 16.6 (I 8.6)

Descrição Funcional do Enchimento de Garrafas

Recipienteprincipal

Q9.0 (Q5.0)Funil enchimento

I 0.0 = Start (Contacto NO)

I 0.1 = Stop (contacto NC)

I 0.4 = Manual /Automático

I 0.5 = Confirmar selecção

I 0.2 = Andar para a frente

I 0.3 = Andar para trás

Q 20.5 (Q 8.5) Tapete a andar para a frenteQ 20.6 (Q 8.6) Tapete a andar para trás

M


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Estrutura de um Projecto STEP 7

Estrutura do Os dados são armazenados num projecto sob a forma de objectos. Os objectos

Projecto são organizados no projecto numa estrutura árvore (hierarquia do projecto). Aestrutura em árvore mostrada na janela do projecto é similar á do Windows 95

Explorer. Só os icons dos obejctos são diferentes.

Hierarquia do 1º. Nível: O primeiro nível contém o icon do projecto. Cada projecto representa

Projecto a base de dados onde são armazenados todos os dados relevantespara o projecto.

2º. Nível: • As estações (por expl. Estação S7-300) mostram onde estáarmazenada a informação sobre a configuração do hardware e

atribuição de parâmetros aos módulos.

As estações são o ponto de partida para configurar o hardware.• As pastas „S7 Program” são o ponto de partida para a introduçãodos programas. Todo o software para a tribuição de parâmetros a

módulos da gama S7 é armazenado numa pasta “S7 Program”.

Estas contêm outras pastas para os blocos e ficheiros fonte doprograma.

• Subredes (MPI,Profibus, Industrial Ethernet) são parte de umarede completa.

3º. nível e subsequentes : Depende do tipo de objecto do próximo nível-superior.


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Configuração do Hardware e Atribuição de Parâmetros

Configuração actual Configuração actual e atribuição deparâmetros de um hardware existente.

Atribuição-parâmetros Estabelecer características dos módulosparâmetrizáveis, por expl: características dearranque, áreas retentivas, etc.)

Configuração pevista Configuração de hardware eatribuição de parâmetros previstos

Configuração Escolha de bastidores, módulos e I/Odistribuídos, na janela „Station“ da Config. HW.Pode selecionar os diferentes componentes nocatálogo do hardware.

Configuração do HW Os módulos são fornecidos de fábrica com parâmetros pré-selecionados. Se estesparâmetros estiverem OK, não é necessário fazer a configuração do HW.

É necessário fazer uma configuração se:

• se quiser modificar os parâmetros pré-selecionados ou endereços de ummódulo (por expl. activar a interrupção por hardware de um módulo)

• se quiser configurar resdes de comunicação •com estações com periferia distribuída (PROFIBUS-DP) •com estações S7-400 com vários stations CPUs (multiprocessamento) oubastidores de expansão

• com autómatos programáveis com redundância (pacote opcional).

Configuração Quando configura um sistema, cria uma configuração prevista para o mesmo.Prevista Esta contém a estação de hardware com os módulos planeados e os respectivos

parâmetros. O sistema utilizando o PLC é montado de acordo com a configuração edurante o comissionamento, esta configuração é transferida para o CPU.

Configuração Actual Num sistema de montagem, a configuração actual existente e a atribuição deparâmetros dos módulos pode ser lida do CPU. Uma nova estação de HW é assimestabelecida no projecto.

Isto é necessário, por exemplo, se a estrutura do projecto não existe localmente noPG. Depois da configuração actual ter sido lida, os parêmetros selecionados podemverificados e armazenados num projecto.

Notas Com o S7-400, podem ser atribuídos parâmetros ao CPU por forma a que, quandohouver diferenças entre a configuração prevista e a configuração actual, oarranque do CPU é interrompido.

Para chamar a ferramenta de configuração do HW, tem que existir uma estação dehardware no SIMATIC Manager.


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Componentes Quando inicializa o Editor LAD/STL/FBD, aparecem automáticamente duas janelas:a tabela das declarações e a secção do programa. O utilizador pode também abriruma terceira janela designada "Program Elements".

Tabela de A tabela de declarações pertence ao bloco. É utilizada para declarar variáveis e

Declarações parâmetros para o bloco.

A tabela de declarções é discutida em pormenor no capítulo ”Funções e blocos deFunções".

Secção do A secção do programa contém o próprio programa, dividido em segmentos

Programa separados se necessário.

As entradas são analizadas para que a sintax fique correcta.

Elementos do O conteúdo da janela "Program Elements" depende da linguagem de

Programa programação selecionada.Para que os elementos desta lista possam ser inseridos no seu programa selecioneo pretendido com o cursor e, faça depois um duplo-clique no mesmo.

Pode também inserir estes mesmos elementos utilizando o processo pegar-largar.




Componentes do Editor LAD/STL/FBD

Lista

Tabela de

Declarações

Secção do

Programa


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Tabelas Lógicas

AND I 0.0 I 0.1 Q 8.0

0 0

0 1

1 0

1 1

OR I 0.2 I 0.3 Q 8.2

0 0

0 1

1 01 1




L1(Q 8.0)

S1 (I 0.0)

S2 (I 0.1)

L2(Q 8.1)

Diag.Contactos

Operações Lógicas Binárias: AND, OR

I 0.2

I 0.3

>=1=

Q 8.2 O I0.2

O I0.3= Q 8.2

I0.0 I0.1 Q 8.0

Q 8.1

LAD

=Q 8.0&I 0.0I 0.1

=

Q 8.1

FBD

A I0.0A I0.1= Q 8.0= Q 8.1

STL

I0.2

I0.3

Q 8.2

L3 (Q 8.2)

S3(I 0.2)

S4(I 0.3)OR

AND


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Ar ranque A contagem do tempo começa quando o RLO na entrada “S“ passa de “0” para “1”.O temporizador conta o tempo especificado na entrada ”TV” desde que o valor desinal na entrada “S” seja “S =1”.

Reset Quando o RLO na entrada de reset "R" for "1", o valor do tempo actual bem como oda sua base de tempo são apagados e a sáida Q é resetada.

Saídas Digi tais O valor actual do tempo pode ser lido como um número binário na saída “BI“ ecomo um número BCD na saída “BCD“. Ovalor actual do tempo é o valor inicial do parâmetro ”TV” menos o valor para otempo que já foi contado desde que o temporizador arrancou.

Saída Binária O sinal na saída "Q" passa a ser "1" se o temporizador tiver contado o seu temposem erros e a saída "S" tiver sinal "1".

Se o estado de sinal na saída ”S” passar de ”0” para ”1” antes do temporizador ter

terminado a contagem do tempo, o temporizador pára a sua contagem. Neste casoa saída ”Q” terá sina l”0”.




Temporizadores : Atraso à Operação (SD)

LAD

T4

S_ODT

TV

S Q

BCDBI

R

I0.7

I0.5S5T#35s

Q8.5

MW0QW12

FBD

S_ODT

TV

Q

BI

R

I0.7

I0.5

S5T#35s

MW0

QW12

T4

BCD

=Q8.5

S

STL

A I0.7L S5T#35sSD T4A I0.5R T4L T4T MW0LC T4T QW12A T4= Q8.5

Exemplo

RLO no S

RLO no R

Operação deTemporizador

Q

Valor do Tempo: 0 . . . 999

0,01s


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Valor do Contador Está reservada na memória de dados do sistema uma palavra de 16-bits para cadacontador. Esta é utilizada para armazenar o valor do contador para o contador(0…999) em código binário.

Contagem Crescente Quando o RLO na entrada “CU” passa de “0” para “1” o valor actual do contador éincrementado de uma unidade (limite superior = 999).

Cont.Decrescente ´Quando o RLO na entrada “CD” passa de “0” para “1” o valor actual do contador édecrementado de uma unidade (limite inferior = 0).

Set do Contador Quando o RLO na entrada "S" passa de “0” para “1” o valor do contador passa aser o valor especificado na entrada “CV”.

Reset do Contador Quando o RLO = 1 o valor do contador é posta a zero. Se a condição de reset épreenchida, o contador não pode ser setado e a contagem não é possível.

PV O valor pré-definido (0...999) é especificado na entrada “PV“ em BCD como:• uma constante (C#...)

• em formato BCD através da utilização dos blocos da dados.

CV / CV_BCD O valor do contador pode ser carregado como um número binário ou um númeroBCD no acumulador e transferido a partir daí para outros endereços.

Q O estado de sinal do contador pode ser verificado na saída “Q”:

• Countagem = 0 -> Q = 0

• Countagem >< 0 -> Q = 1

Tipos de Contador • S_CU = Contador crescente (contagem apenas crescente)• S_CD = Contador decrescente (contagem apenas decrescente)

• S_CUD = Contador crescente/decrescente.

Date: 26.05.2006File: STOE01.10



Contadores S5 em STEP 7

STL

A I0.4

CU C5

A I0.5CD C5

A I0.3

L C#20

S C5

A I0.7

R C5

L C5

T MW4

LC C5

T QW12

A C5

= Q8.3

LAD FBD

QI 0.4

I 0.5

CU

I 0.7

C#20

S_CUD

CD

SI 0.3

PV

R

Q 8.3

CV

CV_BCD

MW 4

QW 12

C5

Q

Q

I 0.4

I 0.5

CU

I 0.7

C#20

S_CUD

CD

SI 0.3

PV

R

Q 8.3

CV

CV_BCD

MW 4

QW 12

C5

=Q


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Símbolos Globais Os símbolos globais declarados na tabela de símbolos podem ser utilizados emtodos os blocos de um programa.

Õ nome na tabela de símbolos tem que ser único, ou seja, um nome simbólico só

pode aparecer uma vez na tabela.

Símbolos Locais Os símbolos locais são declarados na tabela das declarações de um bloco. Sópodem ser utilizados para aquele bloco.

O mesmo nome simbólico pode ser novamente utilizado na tabela de declaraçõesde outro bloco.

Date: 26.05.2006File: STOE01.11



Local Block Data: Parte da declaração Editor do Programa- Parâmetros do Bloco do bloco- Dados locais / temporais

Salto para “Labels“ Secção de programa Editor do Programado bloco

Endereçamento Absoluto - Panorâmica

Onde são utilizados símbolos? Onde são armazenados? Como é que são criados?

Dados Globais: Tabela de símbolos Editor Simbólico- Entradas- Saídas

- Bit mem., temp., contadores- I/O Periféricas

Componentes do DB Parte de declaração do DB Editor de Programa

Tipos de Blocos: Tabela de Símbolos Editor Simbólico- OB- FB- FC

- DB- VAT- UDT


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Panorâmica Os blocos de dados são utilizados para armazenar dados do utilizador. Comoacontece com os blocos lógicos, os blocos de dados ocupam espaço na memóriade utilizador. Os blocos de dados contêm variáveis de dados (por expl. Valores

numéricos) que são utilizadas no programa de utilizador.O programa de utilizador pode aceder aos dados de um bloco de dados através deoperações bit, byte, word (palavra) ou doubleword (palavra-dupla). Pode serutilizado o endereçamento absoluto ou o endereçamento simbólico.

Utilização Dependendo do seu conteúdo, os blocos de dados podem ser utilizados dediferentes maneiras. Pode diferenciar entre:

• Blocos de dados globais: estes blocos contêm informaçâo que pode seracedida por todos os blocos do programa de utilizador.

• Blocos de dados de instância: estes blocos estão sempre associados a umdeterminado FB. Os dados em cada DB só devem ser utilizados pelo FBassociado. Os blocos de dados de instância são tratados em maior

pormenor no capítulo “Funções e Blocos de Funções“.

Criar DBs Os blocos de dados globais podem ser criados tanto com o editor de programacomo com um “user-defined data type" que já tenha criado.

Os blocos de dados de instância são criados quando um bloco FB é chamado.

Registos O CPU tem dois registos, o registo DB e o registo DI. Assim sendo, pode ter doisblocos de deados abertos ao mesmo tempo.

Encontrará mais informação em cursos de programação avançada.

Date: 26.05.2006File: STOE01.12



Blocos de Dados (DBs)

Função

FC10

Função

FC20

Bloco de

Funções

FB1

OB1

Dados Globais

DB20

Acessível a todos os b locos

Dados Instância

DB5

DB Instância para FB1


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Princípio Num processo de produção, existe um conjunto de variáveis de quantidade(pressão, temperatura, velocidade, velocidade de rotação, valor do pH, viscosidade,etc.) que têm que ser processadas no PLC para fins de automação.

Sensor Sensores de medida respondem a alterações na quantidade a ser medida atravésde expansão horizontal, ductibilidade angular, alteração da condutividade eléctrica,etc.

Transdutor Transdutores de medida convertem as alterações acima mencionadas em sinaisanalógicos standard, tais como: ± 500mV, ± 10V, ± 20mA, 4...20mA.

Estes sinais são fornecidos aos módulos de entradas analógicas.

ADC Antes de estes valores analógicos poderem ser processados no CPU, têm que serconvertidos numa forma digital. Isto é feito pelo ADC (conversor analógico-para-digital) no módulo de entrada analógicas.A conversão analógica-para-digital é executada sequêncialmente, isto é, os sinaisvão sendo convertidos para cada canal de entrada analógica seguido.

Memória Resultado O resultado da conversão é armazenado na memória de resultado e aípermanecerá até que seja sobreescrito por outro valor.

O valor analógico convertido pode ser lido com a instrução de carregamento “LPIW...”.

Saída Analógica A instrução de transferência “T PQW...”é utilizada para escrever o valor analógicocalculado pelo programa de utilizador num módulo de saídas analógicas, onde umDAC (conversor digital-para-analógico) os converte para sinais analógicos

standard. Actuadores Analóg. Os sinais de entrada analógica standard podem ser ligados directamente ao

módulo de saída analógica.

Date: 26.05.2006File: STOE01.13



Utilizar Módulos Analógicos

Processo

Quantidadefísica

Sinal analó-gico standard

Sensor Transdutor

• Pressão• Temperatura• Variação• Velocidade• Valor pH• Viscosidade• etc.

± 500mV± 1V± 5V± 10V± 20mA4...20mAetc.

DAC

PQW ...PQW ...:::PQW ...

Módulo de saída analógica

MóduloMR ADC

Memóriaresultante

PIW ...

PIW ...:::PIW ...

Módulo de entrada analógica CPU

:::::

:L PIW 352

T PQW 368:

Actuador analógico

Quantidadefísica

................................

......


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Date: 26.05.2006File: STOE01.14



Exercício: Criar um Projecto

Escreva aquio nome doprojecto econfirmecom "OK"

Lembre-se! Um projecto contém todos os programas e dados para a tarefa de automaçãocompleta. Pode conter um ou mais programas que podem ser utilizados em um oumais CPUs.

Objectivo Apagar um projecto existente e criar um novo.

O Que Fazer 1. Chame o SIMATIC-Manager.

2. Selecione a sequência de menus File -> Delete -> Projects.

3. Selecione “o Meu Projecto“ da lista de projectos e confirme com OK.

4. Depois do projecto ter sido apagado, selecione a sequência de menusFile -> New -> New Project.

5. No campo para atribuição do nome do projecto escreva “O Meu Projecto".


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Date: 26.05.2006File: STOE01.15



Exercício: Inserir um Programa S7

Lembre-se! Um programa S7 é uma combinação de blocos de programa, blocos de dados,comentários e símbolos que estão todos interligados dentro da aplicação. Quandose cria um programa criamos uma estrutura que incluí todas estas secções de

programa.O Que Fazer 1. No projecto “O Meu Projecto“, selecione a sequência de menus Insert ->

Program -> S7 Program.ou (em vez do ponto 1.):

1a.Clique na tecla direita do mouse. No menu que aparece, selecione asopções Insert New Object -> S7 Program para inserir um novo programa.

2. É criado um novo programa S7 com o nome "S7 Program 1“.

3. Altere o nome do programa para “O Meu Programa“.

4. Na pasta “My Program“ irá encontrar o próprio programa S7 com os objectos:Blocks (programa de utilizador), Source Files (programas fonte) e Symbols

(tabela de símbolos).

Resultados É criado um novo programa S7 dentro do projecto “O Meu Projecto“.No SIMATIC Manager pode visualizar a subdirectoria “O Meu Programa“ nadirectoria “O Meu Projecto".É criado automáticamente no programa de utilizador um bloco OB1 vazio:


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Tarefa Uma vez que no projecto “O Meu Projecto" ainda não existe estação de HW,deverá ser transferida a configuração para o PG , verificada, e guardada no mesmoprojecto.

Passo 7 Selecione os seguintes endereços:

Módulo Posição Endereço

DI 8 0DI 9 8DO 10 4DO 11 8AI 12 304

Date: 26.05.2006File: STOE01.16



Exercício: Ler e Adaptar a Configuração Actual

Inicialize o SIMATIC Manager

Passo O Que Fazer Resultado

1 A ferramenta é inicializada

2 Abrir o projecto “O Meu Projecto" Aparece a estrutura do projecto

3 Transfira a configuração actual para oPG com PLC -> Upload

É criada uma nova estação de HW

4Verifique se os módulos estãocorrectos (através da sua referência) ???

5 Introduza as referências correctas paraos módulos

Aparecem os blocos de parâmetrosdo CPU

6

Grave a configuração com o nome“Estação" e transfira-a para o CPU

7 Se tiver um kit de formação do S7-400,adapte os endereços (veja texto)

Os endereços são os mesmos que os dokit de formação do S7-300, versão B


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T i i ST 7STOE

Date: 26.05.2006File: STOE01.17



Exercício: Copiar um Programa S7

Objectivo Processar um programa S7 já existente. Com este fim, deverá copiar o programa“FILL“ (Enchimento), que foi criado no curso “Manutenção 1“, para o seu próprioprojecto.

O que Fazer • No SIMATIC Manager, abra o projecto "STOE_16" ou "STOE_32“ bemcomo,

• Alinhe as duas janelas um por baixo da outra selecionando as opções demenu Window -> Align -> Horizontal,

• Utilizando o processo pegar.largar, copie o programa “FILL“ doprojecto "STOE_16" ou "STOE_32" para o seu projecto “O Meu Projecto".

Resultado O programa "FILL" foi copiado para o seu projecto e está disponível para serprocessado.

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