S7-400冗余控制器

SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制：性能可擴(kuò)展、的冗余度可靈活組態(tài)，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余連接I/O設(shè)備，或者通過PROFIBUS連接I/O設(shè)備，實現(xiàn)工廠級通信。無論何種應(yīng)用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中，進(jìn)行便捷而有效的編程和組態(tài)。

隨著自動化行業(yè)的飛速發(fā)展，近些年機(jī)器視覺逐漸成為崛起的新興行業(yè)。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，機(jī)器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。機(jī)器視覺對于提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度，起到了積極的作用。

無論是確保自動化組件的正確裝配，還是檢測醫(yī)藥產(chǎn)品包裝的標(biāo)簽缺陷，機(jī)器視覺都起到了很大的作用。而在眾多自動化領(lǐng)域，機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)已經(jīng)被證明是非常有價值的工業(yè)生產(chǎn)線的組成部分。集成視覺檢測與PLC，可為強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，必將實現(xiàn)生產(chǎn)線的*自動化。

PLC及其程序設(shè)計

2.1 SIMATIC S5-115U硬件組成及編程概要

可編程序控制器SIMATIC S5-115U采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊式結(jié)構(gòu)，電源、CPU、各種I/O模件都插在一塊母板上，并可以根據(jù)不同的I/O點數(shù)增加擴(kuò)展母板，輸入、輸出模件和存儲器的精細(xì)分級，使得這種裝置具有較強(qiáng)的配置適應(yīng)能力；通過通訊處理器和局部網(wǎng)，可方便地實現(xiàn)PLC之間及與計算機(jī)的通訊。

SIMATIC S5-115U的編程語言是STEP5，有3種表達(dá)方法，即控制系統(tǒng)流程圖CSF，梯形圖LAD和語句表STL。其中語句表STL接近于機(jī)器內(nèi)部的控制程序，功能也比前兩種方法豐富得多，因此在本系統(tǒng)實際編程應(yīng)用中全部采用語句表STL。

STEP5的特點是采用了結(jié)構(gòu)化編程方法，并提供大量標(biāo)準(zhǔn)功能塊如乘功能塊FB242、通訊功能塊FB244等，使得編程工作大大簡化，而且所編程序條理清晰，易于讀懂、修改和，這一優(yōu)點尤其在編制大型復(fù)雜程序時更能顯現(xiàn)出來。

要完成復(fù)雜任務(wù)，可以把整個程序分成一個個獨立的程序塊，STEP5有5種塊類型，即組織塊(OB)、程序塊(PB)、順序塊(SB)、功能塊(FB)和數(shù)據(jù)塊(DB)，其中組織塊(OB)用以管理用戶程序，形成了操作系統(tǒng)和控制程序之間的接口，所有其它類型塊在此被調(diào)用執(zhí)行。功能塊(FB)用于實現(xiàn)反復(fù)調(diào)用或者特別復(fù)雜的程序功能，這些功能塊可以是系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)功能塊的形式提供的，也可以由用戶自己編制。例如標(biāo)準(zhǔn)功能塊FB242就可以實現(xiàn)16位二進(jìn)制乘功能、FB244可以實現(xiàn)CPU與通訊處理器之間的數(shù)據(jù)傳送，用到這些功能時可以直接調(diào)用這些功能塊。

2.2 SIMATIC S5-115U大型程序的設(shè)計

以本系統(tǒng)＃1補(bǔ)給水處理單元的控制程序為例，在組織塊OB1內(nèi)主要有下面幾條語句，完成各功能塊的無條件調(diào)用。

JU FB1 (定義PLC1向兩臺工控機(jī)傳送的數(shù)據(jù))

JU FB2 (定義兩臺工控機(jī)向PLC1傳送的數(shù)據(jù))

JU FB231 (完成PLC1與兩臺工控機(jī)之間通訊的基本設(shè)置)

JU FB232 (完成PLC1與PLC2、PLC3之間通訊的基本設(shè)置)

JU FB4 (實現(xiàn)自動控制及無擾切換功能)

JU FB3 (氣動門及電動門控制)

JU FB10 (實現(xiàn)模擬量處理功能)

JU FB11 (報警處理)

在FB1、FB2內(nèi)主要將需要通訊的數(shù)據(jù)分別寫入某數(shù)據(jù)塊如DB10的相應(yīng)位，由此才能與通訊處理器中的變量取得一致。在FB231中調(diào)用兩個STEP5本身提供的標(biāo)準(zhǔn)功能塊FB244(發(fā)送數(shù)據(jù))、FB245(接收數(shù)據(jù))，再根據(jù)通訊處理器填寫一些必要的參數(shù)如接口、作業(yè)號等，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能。在FB232內(nèi)按照通訊處理器分配的數(shù)據(jù)位，定義3臺PLC之間需要傳送的數(shù)據(jù)。在FB4內(nèi)根據(jù)生產(chǎn)工藝流程要求及操作規(guī)范，充分利用其它功能塊及I/O模塊傳送的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制及無擾切換功能；針對多個被控對象相似的特點，分別編制了幾個有代表性的功能塊FB20、FB30、FB40，例如在FB4內(nèi)多次調(diào)用了FB20以便解決PLC內(nèi)某程序步時間和工控機(jī)畫面顯示時間保持一致的問題，而且FB20內(nèi)又調(diào)用了乘功能塊FB244。FB3根據(jù)FB4發(fā)出的自動程序步指令去控制氣動門、電動門及泵等現(xiàn)場設(shè)備。FB10負(fù)責(zé)所有模擬量的處理，在此調(diào)用了開方功能塊FB5。FB11根據(jù)FB10轉(zhuǎn)換出來的數(shù)據(jù)，對模擬量進(jìn)行報警處理，在此一定要注意模擬量和PLC內(nèi)部數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系，以保證模擬量顯示和報警的準(zhǔn)確性。