Обработка аналоговых сигналов в TIA Portal

Уроки TIA Portal, STEP7 и HMI

 



Содержание уроков

Урок 7
Обработка аналоговых сигналов в TIA Portal

Задание

Разработать фейсплату и функциональный блок для обработки сигнала типового аналогового датчика с трансмиттером 4..20 мА.

Решение

  1. Для подключения датчика к контроллеру выбираем модуль аналогового ввода 6ES7 531-7QD00-0AB0:

    Рис. Добавляем модуль AI

  2. Настраиваем нулевой канал на токовый сигнал 4-20мА с питанием токовой петли от контроллера по 2-х проводной схеме, остальные 3 канала деактивируем:

    Рис. Свойства аналогового канала

  3. Подключаем датчик к модулю аналоговых входов:

    Рис. Схема подключения токового входа




  4. Смотрим какие адреса входов назначены аналоговым каналам этого модуля:

    Рис. Адресация аналогового модуля

  5. Создаём тег «Температура 1» с адресом IW18 и типом Integer:

    Рис. Создаём ПЛК тег

  6. Открываем руководство и находим, как аналоговый сигнал 4-20мА численно представляется в контроллере:

    Рис. Численное представление аналогового сигнала в контроллере SIEMENS
    Видим, что при изменении тока от 4 до 20 мА, численное представление аналогового сигнала изменяется от 0 до 27648, а при изменении тока от 1,185 мА до 22,81 мА, численное представление аналогового сигнала изменяется от -4864 до 32511.

  7. Описываем графический интерфейс (HMI) аналогового датчика:

    Графический интерфейс (HMI) аналогового датчика
    Входы Цвет, анимация Описание
    Программные кнопки
    HH Зелёный фон, если уставка активирована Активировать уставку HH
    H Активировать уставку H
    L Активировать уставку L
    LL Активировать уставку LL
    Ремонт Зелёный фон, если режим активен В режиме «Ремонт» подавляются все аварийные сообщения
    X Красная буква Х Закрыть фейсплату
    Уставки
    HH Белый фон, если уставка активирована. Серый фон - если не активирована. Верхний аварийный порог
    H Верхний предупредительный порог
    L Нижний предупредительный порог
    LL Нижний аварийный порог
    Max Белый фон Верхняя граница шкалы измерений датчика
    Min Нижняя граница шкалы измерений датчика
    Перелёт Граница Overshoot Min
    Недолёт Граница Undershoot Max
    Выходы    
    Текстовые поля
    Имя датчика Например, T 001
    Инженерные единицы Например, °C
    Поля вывода
    Показания датчика PV
    Ток Расчётное значение тока датчика
    Предупредительные сообщения
    Зашкал Сиреневый Overflow (AI = 32767)
    Обрыв Underflow (AI = -32768)
    Выход за верхний порог H Жёлтый AI ≥ H
    Выход за нижний порог L AI ≤ L
    Выход за верхнюю границу диапазона достоверных измерений Overshoot range (27649 ≤ AI ≤ 32511)
    Выход за нижнюю границу диапазона достоверных измерений Undershoot range (-4864 ≤ AI ≤ -1)
    Аварийные сообщения
    Выход за верхний порог HH Красный AI ≥ HH
    Выход за нижний порог LL AI ≤ LL
    Столбиковая диаграмма (Bar) Fill – серый, фон - белый  




  8. Создаём новый тип ПЛК-данных для HMI аналогового датчика:

    Рис. PLC Data Type

  9. Создаём шаблон фейсплаты аналогового датчика:

    Рис. Faceplate type

  10. На основании созданного ранее типа данных ПЛК – AI_PLC_type – добавляем интерфейс фейсплаты аналогового датчика с готовой структурой. В интерфейс добавляем 5 дополнительных элементов для ручного ввода данных:

    Элемент Назначение
    istrument_name Ввод названия датчика
    instrument_unit Ввод физических единиц шкалы измерения
    format_pattern Ввод шаблона формата уставок: Max, HH, H. L, LL, Min
    decimal_places_in_bar Ввод числа цифр после точки в столбиковой диаграмме
    Authorization Авторизация пользователя


    Рис. Интерфейс фейсплаты

  11. Привязываем свойство Decimal places столбиковой диаграммы к соответствующему элементу интерфейса:

    Рис. Привязка Decimal places

  12. Привязываем свойства полей ввода-вывода уставок (Max, HH, H. L, LL, Min) Format pattern к соответствующему элементу интерфейса:

    Рис. Привязка Format pattern




  13. Привязываем свойство видимости всех (Ctrl+A) элементов шаблона фейсплаты к тегу «Видимость»:

    Рис. Привязка видимости

  14. Привязываем анимацию индикаторов «Зашкал» и «Обрыв» к соответствующим тегам:

    Рис. Привязка индикаторов «Зашкал» и «Обрыв»

  15. Привязываем анимацию индикаторов «Перелёт» и «Недолёт» к соответствующим тегам:

    Рис. Анимация индикаторов «Перелёт» и «Недолёт»

  16. Привязываем поля ввода-вывода уставок (Перелёт, Max, HH, H, L, LL, Min, Недолёт) к соответствующим тегам:

    Рис. Привязка уставок

  17. Привязываем анимацию полей ввода-вывода (HH, H, L, LL) к соответствующим тегам:

    Рис. Привязка анимации полей ввода-вывода




















  18. Привязываем анимацию кнопок (HH, H, L, LL, Ремонт) к соответствующим тегам:

    Рис. Анимация кнопок

  19. Привязываем клики кнопок (HH, H, L, LL, Ремонт) к функциям инвертирования соответствующих тегов:

    Рис. Клики кнопок

  20. Привязываем поля вывода переменных процесса (PV, Ток) к соответствующим тегам:

    Рис. Привязка PV