Programação 'Startup' Em Linguagem de Alto Nível Com S7-SCL e SIMATIC S7-1200

Setor industrial, IA&DT

Documentao de treinamento SCE Pgina 1 e 30 Uso somente para sistemas de treinamento/P&D

TIA Portal Mdulo 010-090, Edio 03/2013 ilimitado / Siemens AG 2013. Todos os direitos reservados SCE_PT_010-090_R1209_Programao 'startup' em linguagem de alto nvel com S7-SCL e SIMATC S7-1200

Mdulo TIA Portal 010-090 Programao 'startup' em linguagem de alto nvel com S7-SCL e SIMATIC S7-1200

Documentao de treinamento SCE

para a soluo de automao universal

Totally Integrated Automation (TIA) Siemens Automation Cooperates with Education




Pacotes de instrutor SCE deste documento SIMATIC S7-1200 AC/DC/RELAIS 6 "TIA Portal"

N de pedido: 6ES7214-1BE30-4AB3 SIMATIC S7-1200 DC/DC/DC 6 "TIA Portal"

N de pedido: 6ES7214-1AE30-4AB3 SIMATIC S7-SW para treinamento STEP 7 BASIC V11 Upgrade (para S7-1200) 6 "TIA Portal"

N de pedido: 6ES7822-0AA01-4YE0 Note que os pacotes de instrutor podem ser substitudos por pacotes atualizados. Um resumo dos pacotes SCE atualmente disponveis pode ser encontrado em: siemens.com/sce/tp

Treinamentos avanados Para treinamentos avanados SCE Siemens, entre em contato com o parceiro SCE da sua regio siemens.com/sce/contact

Outras informaes sobre SCE siemens.com/sce

Nota sobre o uso A documentao de treinamento para a soluo de automao universal Totally Integrated Automation (TIA) foi elaborada para o programa "Siemens Automation Cooperates with Education (SCE)" especificamente para fins educacionais. A Siemens AG no assume nenhuma responsabilidade sobre o contedo. Este documento s pode ser utilizado para o treinamento inicial em produtos/sistemas da Siemens. Isto , ele pode ser copiado em sua totalidade ou parcialmente e ser entregue aos alunos para uso durante o treinamento. A transmisso e reproduo deste documento, bem como a divulgao de seu contedo, so permitidas apenas para fins educacionais. As excees demandam a aprovao por escrito do representante da Siemens AG: Sr. Roland Scheuerer [email protected]. As violaes esto sujeitas a indenizao por danos. Todos os direitos, inclusive da traduo, so reservados, particularmente para o caso de registro de patente ou marca registrada. A utilizao em cursos para clientes industriais expressamente proibida. O uso comercial dos documentos no autorizado. Agradecemos empresa Michael Dziallas Engineering e todas as pessoas pelo auxlio na elaborao deste documento.
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PGINA:

1. Prefcio ...................................................................................................................................................... 4

2. Nota sobre a linguagem de programao S7-SCL .................................................................................... 6

3. O ambiente de desenvolvimento S7-SCL .................................................................................................. 7

4. Exemplo de tarefa para o contedo do tanque .......................................................................................... 8

4.1 Descrio da tarefa .................................................................................................................................... 8

4.2 Lista de atribuio / tabela de variveis ..................................................................................................... 8

4.3 Estrutura do programa................................................................................................................................ 9

4.4 Interface do bloco calculate_volume_tank [FC140] ................................................................................. 10

4.5 Nota de soluo ........................................................................................................................................ 11

5. Programao do clculo do contedo do tanque para o SIMATIC S7-1200 em S7-SCL ....................... 12

5.1 Criar o projeto e configurar o hardware .................................................................................................... 12

5.2 Criar o programa ...................................................................................................................................... 15

5.3 Testar o programa .................................................................................................................................... 23

5.4 Ampliar o programa .................................................................................................................................. 26




1. Prefcio

O mdulo SCE_PT_010-090 constitui a unidade de aprendizado 'Fundamentos da programao

CLP' e representa uma introduo rpida na programao do SIMATIC S7 1200 com a linguagem de

programao S7-SCL com o TIA-Portal.

Meta de aprendizado:

Neste mdulo o leitor dever conhecer as funes bsicas do ambiente de desenvolvimento S7-SCL.

Alm disto, sero apresentadas as funes de teste para a eliminao dos erros lgicos de

programao.

Pr-requisitos:

Para um bom entendimento desse mdulo,

necessrio conhecimento sobre Windows

Fundamentos da programao de CLP's com STEP 7 Professional V11

(por exemplo, mdulos 010-010 at 010-040 )

Conhecimentos fundamentais sobre a programao em linguagem de alto nvel, como por exemplo,

Pascal.

Fatores adicionais para a programao CLP Mdulo 30

Fundamentos da programao CLP Mdulo 10, mdulo 20

PROFIBUS PROFINET Mdulo 60 Mdulo 70

AS-Interface Mdulo 50

Tecnologia de segurana Mdulo 80

Tecnologia de acionamento Mdulo 100

Visualizao do processo (IHM) Mdulo 90

Tecnologia de sensores Mdulo 110

Simulao do sistema SIMIT Mdulo 150

Outras linguagens de programao Mdulo 40




Hardware e software necessrios

1 PC Pentium 4 com 1.7 GHz, 1 GB de RAM (XP) ou 2 GB de RAM (Vista), espao livre em disco de

aprox. 2 GB

Sistema operacional Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7

Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1,

Business SP1, Ultimate SP1

2 Software STEP 7 Professional V11 SP2 (TIA-Portal V11)

3 Conexo Ethernet entre o PC e a CPU 1214C

4 CLP SIMATIC S7-1200 a partir de firmware V2.2, por exemplo, CPU 1214C com mdulo de sinal

14DI/10DO.

As entradas devero ser executadas em um painel de controle.

4 S7-1200 com CPU

1214C a partir de firmware V2.2

1 PC

2 STEP 7 Professional V11SP2 (TIA-Portal)

3 Conexo Ethernet


Documentao de treinamento SCE Pgina 6 de 30 Uso somente para sistemas de treinamento/P&D Mdulo TIA Portal 010-090, edio 03/2013 Siemens AG 2013. Todos os direitos reservados

SCE_PT_010-090_R1209_Startup S7-SCL_S71200

2. Nota sobre a linguagem de programao S7-SCL

S7-SCL (Structured Control Language) uma linguagem de programao de alto nvel, que se orienta

por PASCAL e permite uma programao estruturada. A linguagem corresponde a um diagrama

funcional sequencial SFC "Sequential Function Chart" definida na norma DIN EN-61131-3 (IEC 61131-

3). A S7-SCL contm, alm dos elementos de linguagem de alto nvel, tambm os elementos tpicos do

CLP, tais como entradas, sadas, tempos, marcadores, chamadas de bloco etc., como elementos de

linguagem. Ela suporta o conceito de blocos do STEP 7 e permite, alm de AWL, LD e FBD, a

programao normalizada de blocos. Isto , S7-SCL complementa e amplia o software de programao

STEP 7 com suas linguagens de programao LD, FBD e AWL.

Nem todas as funes precisam ser criadas de modo prprio, mas podem ser acessados nos blocos

pr-fabricados, tais como as funes do sistema ou blocos de funo do sistema, que existem no

sistema operacional da CPU.

Os blocos, programados com S7-SCL, podem ser misturados com blocos AWL, LD e FBD. Isto

significa, que um bloco programado com S7- SCL pode chamar outro bloco que tenha sido programado

com AWL, LD ou FBD. De modo correspondente, os blocos S7-SCL tambm podem ser chamados em

programas AWL, LD e FBD

As funes de teste de S7-SCL permitem a localizao de erros lgicos de programao em uma

compilao livre de erros.




3. O ambiente de desenvolvimento S7-SCL

Para a utilizao e a aplicao de S7-SCL h um ambiente de desenvolvimento, que tanto adaptado

s propriedades especficas do S7-SCL, como tambm do STEP 7. Este ambiente de desenvolvimento

consiste em um editor/compilador e um depurador.

Editor / Compilador

O editor S7-SCL um editor de texto, com o qual podem ser processados quaisquer textos. A tarefa

central que voc executar ser a criao e edio de blocos para os programas STEP 7. Durante a

entrada ocorre uma verificao fundamental da sintaxe, o que simplifica a programao isenta de erros.

Os erros de sintaxe so representados em diversas cores.

As seguintes possibilidades so oferecidas pelo editor:

- Programao de um bloco S7 na linguagem S7-SCL.

- Fcil insero dos elementos de linguagem e chamada de blocos por meio de Arrastar&Soltar.

- Verificao direta de sintaxe durante a programao.

- Configurao do editor conforme os seus requisitos, por exemplo, pela colorao dos diversos

elementos de linguagem de acordo com a sintaxe.

- Verificao do bloco concludo por meio de compilao.

- Indicao de todos os erros e avisos, que surgiram durante a compilao.

- Localizao do ponto com defeito no bloco, opcionalmente com a descrio do erro e informaes

sobre a eliminao do erro.

Depurador O depurador S7-SCL oferece a possibilidade, de controlar um programa durante sua execuo em AS

e, assim, localizar os possveis erros lgicos.

O S7-SCL oferece dois modos de teste diferentes:

- Observao passo a passo

- Observao contnua

Na "Observao passo a passo" reproduzida a sequncia lgica do programa. Voc poder executar

o algoritmo de instruo por instruo e observar em uma janela de resultado como os contedos das

variveis processadas se alteram

Com a "Observao contnua" possvel testar um grupo de instrues dentro de um bloco. Durante a

execuo do teste, os valores das variveis e dos parmetros so exibidos em sequncia cronolgica e

- desde que seja possvel - ciclicamente atualizados.

S7-SCL para S7-300/400

Editor / Compilador Depurador




4. Exemplo de tarefa para o contedo do tanque

4.1 Descrio da tarefa

Como nosso primeiro programa, iremos programar o clculo de um contedo de tanque.

O tanque possui a forma de um cilindro em p. O nvel de preenchimento do contedo medido com

um sensor analgico. Na tarefa, o valor do nvel de preenchimento dever estar disponvel j

normalizado na unidade de metros.

O programa dev

transferncia so o dimetro e o nvel de preenchimento na unidade de metros. O resultado o

contedo do tanque na unidade de litros.

4.2 Lista de atribuio / tabela de variveis

Como na programao moderna no so usados endereos absolutos, mas sim variveis simblicas,

aqui primeiro necessrio definir as Variveis globais do CLP.

Estas variveis globais do CLP so nomes descritivos com comentrio para todas as entradas e sadas

usadas no programa. Posteriormente, as variveis globais do CLP podero ser acessadas atravs dos

respectivos nomes durante a programao.

Estas variveis globais podem ser usadas em todo o programa e em todos os blocos.

Tabela de variveis padro

Nome Tipo de dados Endereo Comentrio

filling_level_tank1 REAL %MD40 em metros

diameter_tank1 REAL %MD44 em metros

volume_tank1 REAL %MD48 em litros




4.3 Estrutura do programa

A sequncia do programa gravada nos assim chamados blocos. Como padro, o bloco de

organizao Main [OB1] j existe. Este representa a interface ao sistema operacional da CPU e

automaticamente chamado e ciclicamente processado.

A partir deste bloco de organizao possvel chamar outros blocos, tais como, por exemplo, a funo

clculo_contedo tanque [FC140], para a programao estruturada.

Isto faz com que a tarefa completa seja decomposta em subproblemas. Estes so mais fceis de

solucionar e ter a sua funcionalidade testada.

Estrutura do exemplo de tarefa para o contedo do tanque

Bloco de organizao Main [OB1] ) Bloco ciclicamente chamado pelo sistema operacional. Aqui a chamada da funo clculo_contedo tanque [FC140]

Funo: calculate_volume_tank [FC140] Contm, neste exemplo, o programa propriamente dito. chamado por Main [OB1].




4.4 Interface do bloco calculate_volume_tank [FC140]

Antes de poder gravar o programa, necessrio declarar a interface do bloco. Na declarao da

interface, so definidas as variveis locais conhecidas somente neste bloco.

As variveis ou parmetros da interface subdividem-se em dois grupos:

Os parmetros do bloco, que formam a interface do bloco para a chamada no programa.

Tipo Designao Funo Disponvel em

Parmetros de entrada Input Parmetros cujos valores so lidos pelo bloco.

Funes, blocos de funo e alguns tipos de blocos de organizao

Parmetros de sada Output / Return

Parmetros cujos valores so gravados pelo bloco.

Funes e blocos de funo

Parmetros de transio

InOut

Parmetros cujo valor lido pelo bloco na chamada e no qual se realiza a gravao aps o processamento.

Funes e blocos de funo

Dados locais usados para o armazenamento de resultados intermedirios.

Tipo Designao Funo Disponvel em

Dados locais temporrios

Temp

Variveis usadas para o armazenamento de resultados intermedirios temporrios. Os dados temporrios so mantidos somente durante um ciclo.

Funes, blocos de funo e blocos de organizao

Dados locais estticos Static

Variveis usadas para o armazenamento de resultados intermedirios estticos no bloco de dados de instncia. Os dados estticos so mantidos at nova gravao, inclusive ao longo de diversos ciclos.

Blocos de funo




Os parmetros de interface utilizados em nosso exemplo de programa para o bloco

'calculate_volume_tank [FC140]' so os seguintes.

Interface da funo FC140: calculate_volume_tank

Tipo Nome Tipo de dados Comentrio

IN filling_level REAL em metros

IN diameter REAL em metros

OUT volume REAL em litros

A chamada da funo em um bloco programado por FBD tm a seguinte aparncia.

Chamada da funo: representao em FBD

4.5 Nota de soluo

Para a soluo da tarefa aplicada a frmula para clculo do volume de um cilindro em p. O fator de

converso 1000 utilizado para calcular o resultado em litros.

h4

dV

2

=> 1000velfilling_le14159.34

2dvolume

iameter

FC140 calculate_volume_tank

filling_level: REAL diameter: REAL

REAL :volume




5. Programao do clculo do contedo do tanque para o SIMATIC S7-1200 em S7-SCL

Conforme os passos abaixo possvel criar um projeto para o SIMATIC S7-1200 e programar a

soluo da tarefa:

5.1 Criar o projeto e configurar o hardware

1. A ferramenta central o 'Totally Integrated Automation Portal', que chamada aqui por meio de

um clique duplo. ( TIA-Portal V11)

2. Os programas para o SIMATIC S7-1200 so administrados em projetos. Um projeto criado na

visualizao do portal ( Create a new project scl_startup Create)




3. Ento, so sugeridos os 'First steps' para a criao do projeto. Queremos, primeiro, 'Configure a

device'. ( First steps Configure a device)

4. Ento iremos em 'Add new device' com o 'nome de dispositivo controller001'. Em "Catalog",

selecionamos a 'CPU1214C AC/DCRly' com o nmero de pedido adequado. ( Add new device

controller001 PLC SIMATIC S7-1200 CPU CPU1214 AC/DC/Rly 6ES7 214-

1BE30-0XB0 V2.2 Add)




5. O software altera automaticamente para a visualizao do projeto com a configurao de

hardware aberta na visualizao do dispositivo. Para que o software acesse posteriormente a CPU

correta, o seu respectivo 'ETHERNET address' dever ser configurado.

( Properties General ETHERNET address IP address: 192.168.0.80 Subnet mask:

255.255.255.0)

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