A U T O M A T Y K A
Działanie sterowników S7-200 - podstawy,
W tej czÍÅ›ci artykuÅ‚u przedstawiamy informacje istotne dla
częS
ć 2
poczÄ…tkujÄ…cych projektantÛw systemÛw sterowania, ktÛrzy budujÄ… je na
bazie urzÄ…dzeÒ z rodziny S7-200. Zaczynamy od alokacji i funkcji
W programach tworzonych za pomocÄ…
Step7MicroWinV3.2 wykorzystuje siÍ nastÍ-
najpopularniejszych zmiennych systemowych. DogÅ‚Íbne poznanie ich
pujÄ…ce typy zmiennych:
- zmienne typu BOOL informujÄ…ce o stanie
mołliwości pozwoli tworzyĘ funkcjonalne i niezawodne programy.
logicznym pojedynczego bitu,
- zmienne typu BYTE odnoszÄ…ce siÍ do baj-
tu danych (8 bitÛw), resowany bitowo V0.0, jako bajt VB0, sÅ‚o- czośĘ - np. T0 ma rozdzielczośĘ 1 ms, zaÅ› T1
- zmienne typu WORD odnoszÄ…ce siÍ do wo VW0, lub podwÛjne sÅ‚owo VD0. rozdzielczośĘ 10 ms. Zegary rÛÅ‚niÄ… siÍ rÛw-
sÅ‚owa danych (16 bitÛw), - Obszar oznaczony jako ìIî lub ìEî. Jest nieÅ‚ ze wzglÍdu na funkcjonalnośĘ. W biblio-
- zmienne typu DWORD odnoszÄ…ce siÍ do to obszar wejśĘ procesu. Sterownik na tece Step7MicroWin znajdujÄ… siÍ trzy typy ze-
podwÛjnego sÅ‚owa (32 bity), poczÄ…tku cyklu czyta stany sygnaÅ‚Ûw na garÛw: z opÛünieniem na zaÅ‚Ä…czenie, z opÛü-
- zmienne typu REAL odnoszÄ…ce siÍ do wszystkich wejÅ›ciach i wartoÅ›ci tych sta- nieniem na wyÅ‚Ä…czenie oraz z opÛünieniem na
wartoÅ›ci zmiennoprzecinkowych, okreÅ›lo- nÛw odkÅ‚ada w obszarze wejśĘ procesu. zaÅ‚Ä…czenie i podtrzymaniem. Liczba dostÍp-
nych jako wartośĘ i mantysa (32 bity). MoÅ‚liwy jest odczyt sygnaÅ‚Ûw wejÅ›cio- nych zegarÛw uzaleÅ‚niona jest od typu CPU.
Ułytkownik ma mołliwośĘ wybrania wych jako pojedynczy bit I0.0, bajt
wersji jÍzykowej menu edytora. DostÍpne sÄ… IB0,sÅ‚owo IW0, podwÛjne sÅ‚owo ID0. Liczniki
menu edytora w jÍzykach: angielskim, nie- - Obszar oznaczony jako ìQî lub ìAî. Jest OprÛcz zegarÛw wykorzystywane sÄ… rÛw-
mieckim, francuskim i wÅ‚oskim. PrzeÅ‚Ä…czenie to obszar wyjśĘ procesu. Sterownik na nie czÍsto liczniki oznaczone jako ìCî (Coun-
wersji jÍzykowej nastÍpuje po wybraniu op- koÒcu cyklu przepisuje stany sygnaÅ‚Ûw ter). Ich zadaniem jest zliczanie impulsÛw po-
cji Tool->Options->Language. W opcji Tool- z obszaru wyjśĘ procesu na fizyczne wyj- dawanych na wejścia binarne sterownika lub
>Options->Mnemonic Set istnieje moÅ‚liwośĘ Å›cia sterownika. MoÅ‚liwy jest zapis sta- zliczanie zmian stanÛw wewnÍtrznych znacz-
wyboru postaci mnemonicznej zmiennych. nÛw z obrazu wyjśĘ procesu na pojedyn- nikÛw ìMî. Liczniki sÄ… 16-bitowymi rejestra-
WybierajÄ…c International decydujemy, Å‚e wej- cze wyjÅ›cia Q0.0(bit), grupÍ bajt QB0, mi przechowujÄ…cymi aktualnie zliczonÄ… ilośĘ
Å›cia binarne oznaczone zostanÄ… jako ìIî (wej- sÅ‚owo QW0, lub podwÛjne sÅ‚owo QD0. impulsÛw. DzielÄ… siÍ na: zliczajÄ…ce w gÛrÍ
Å›cia), zaÅ› wyjÅ›cia binarne jako ìQî (wyjÅ›cia). - Obszar oznaczony jako ìLî. Jest to tzw. CTU, w dÛÅ‚ CTD, oraz uniwersalne zliczajÄ…ce
Ustawienie w Mnemonic Set na SIMATIC po- lokalny stos danych czyli pamiÍĘ progra- gÛra/dÛÅ‚ - CTUD. Liczniki aktywowane sÄ… na-
woduje odpowiednio oznaczanie wejśĘ jako mu przydzielona tylko dla bloku progra- rastajÄ…cym zboczem sygnaÅ‚u. Liczba dostÍp-
ìEî (Eingang) a wyjśĘ ìAî (Ausgang). mowego np. SBRx, w ktÛrym sÄ… wywoÅ‚y- nych licznikÛw uzaleÅ‚niona jest od typu CPU.
W przypadku pomyłki edytor samodziel- wane zadeklarowane zmienne L. W obsza-
nie zamieni mnemonik na zgodny z ustawio- rze ìLî moÅ‚liwy jest dostÍp do zmien- Szybkie liczniki
nym standardem. Wałna cechą oprogramowa- nych typu bit L0.0, bajt L0, słowo LW0 Szybkie liczniki mają rejestry 32-bitowe.
nia Step7MicroWin 32 jest moÅ‚liwośĘ wybo- lub podwÛjne sÅ‚owo LD0. Ich zadaniem jest zliczanie impulsÛw poda-
ru konwencji programowania. UÅ‚ytkownik na - Obszar oznaczony jako ìSMî. Jest to pa- wanych na okreÅ›lone wejÅ›cia CPU z maksy-
poczÄ…tku pisania programu decyduje czy bÍ- miÍĘ znacznikÛw systemowych zapisanych malnÄ… czÍstotliwoÅ›ciÄ… do 30 kHz. Odczyt
dzie korzystaÅ‚ z funkcji zgodnych ze standar- w BIOS-ie sterownika S7-200. Zadaniem impulsÛw odbywa siÍ poza cyklem pÍtli,
dem SIMATIC, czy teÅ‚ wszystkie instrukcje, tych znacznikÛw jest analiza pracy syste- nie wystÍpuje wiÍc problem z ìgubieniemî
ktÛre bÍdÄ… uÅ‚ywane w programie, bÍdÄ… zgod- mu. Wszelkie odchyÅ‚ki od prawidÅ‚owej pra- poszczegÛlnych impulsÛw w zaleÅ‚noÅ›ci od
ne z norma IEC 1131-3. Ustawienia standar- cy systemu sygnalizowane bÍdÄ… w znaczni- czasu przetwarzania programu. Odczyt szyb-
du programowania dokonuje siÍ w Tools- kach systemowych SM. UÅ‚ytkownik ma kich licznikÛw dokonywany jest na Å‚Ä…danie
>Options->Programing Mode. rÛwnieÅ‚ moÅ‚liwośĘ modyfikacji tych znacz- w programie obsÅ‚ugi przerwania czasowego.
nikÛw, np. w celu zmiany prÍdkoÅ›ci prze- Szybkie liczniki oznaczane sÄ… jako HSC.
Obszary alokacji zmiennych syłu danych przez zintegrowane złącze ko-
W obszarze pamiÍci wyrÛÅ‚niamy nastÍ- munikacyjne sterownika S7-200. WejÅ›cia/wyjÅ›cia analogowe
pujÄ…ce obszary dla alokacji zmiennych: Odczyt sygnaÅ‚Ûw analogowych dokony-
- obszar adresowany bitowo oznaczony jako Zegary wany jest poprzez odwołanie w programie
ìMî (Marker). DostÍp do tego obszaru jest W systemach automatyki wystÍpuje ko- do konkretnego kanaÅ‚u analogowego. Odczy-
mołliwy jako bitowy M0.0, bajtowy MB0, niecznośĘ precyzyjnego odmierzania czasu tywana jest aktualna wartośĘ analogowa i po
sÅ‚owo MW0 lub podwÛjne sÅ‚owo DW0. z zadanÄ… dokÅ‚adnoÅ›ciÄ…. W tym celu w sterow- konwersji A/C. W rejestrze moduÅ‚u analogo-
- Obszar oznaczony jako ìVî (Variable). niku S7-200 przygotowano komÛrki pamiÍci wego umieszczona zostaje wartośĘ liczbowa
Jest to caÅ‚y obszar bloku oznaczonego ja- oznaczone literÄ… ìTî (Timer). Timer jest 16- z zakresu -32000...+32000 lub 0...+32000.
ko Data Block. Obszar ten moÅ‚e byĘ ad- bitowym rejestrem, w ktÛrym znajduje siÍ ak- Aby umieÅ›ciĘ przetworzonÄ… wartośĘ w pa-
tualna wartośĘ odmierzonego czasu. Numery miÍci sterownika naleÅ‚y wykorzystaĘ z bib-
zegarÛw sÄ… powiÄ…zane z rozdzielczoÅ›ciÄ… cza- lioteki programu Step7MicroWin - do tego
su jaki odmierzają. W zalełności od numeru celu słuły funkcja MOV AIW0, VW10, gdzie
zegara przyporzÄ…dkowana jest rÛÅ‚na rozdziel- pierwszy kanaÅ‚ analogowy oznaczony jest
jako AIW0, a VW10 jest zmiennÄ… umieszczo-
na w pamiÍci sterownika w obszarze îVî
o adresie 10. WartośĘ analogowa reprezen-
towana jest przez liczbÍ 16-bitowÄ….
Elektronika Praktyczna 12/2003
141
A U T O M A T Y K A
Tab. 1. Zestawienie wyposażenia jednostek centralnych S7-200
Opis CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 CPU226XM
Pamięć programu 4 kB 4 kB 8 kB 8 kB 16 kB
Pamięć danych 2 kB 2 kB 5 kB 5 kB 10 kB
Obraz wejS
ć procesu I0.0 do I15.7 I0.0 do I15.7 I0.0 do I15.7 I0.0 do I15.7 I0.0 do I15.7
Obraz wyjS
ć procesu Q0.0 do Q15.7 Q0.0 do Q15.7 Q0.0 do Q15.7 Q0.0 do Q15.7 Q0.0 do Q15.7
Liczba kanałów - AIW0 do AIW30 AIW0 do AIW62 AIW0 do AIW62 AIW0 do AIW62
wejS
ć analogowych
Liczba kanałów - AQW0 do AQW30 AQW0 do AQW62 AQW0 do AQW62 AQW0 do AQW62
wyjS
ć analogowych
Obszar pamięci typu VB0 do VB2047 VB0 do VB2047 VB0 do VB5119 VB0 do VB5119 VB0 do VB10239
 V podany w bajtach
Obszar pamięci typu LB0 do LB63 LB0 do LB63 LB0 do LB63 LB0 do LB63 LB0 do LB63
 L podany w bajtach
Obszar pamięci typu M0.0 do M31.7 M0.0 do M31.7 M0.0 do M31.7 M0.0 do M31.7 M0.0 do M31.7
 M okreS
lony bitowo
Obszar znaczników SM0.0 do SM179.7 SM0.0 do SM 299.7 SM0.0 do SM 549.7 SM0.0 do SM 549.7 SM0.0 do SM 549.7
systemowych  SM
Zagary  Timers 256 (T0 do T255) 256 (T0 do T255) 256 (T0 do T255) 256 (T0 do T255) 256 (T0 do T255)
Opóx
nienie na załącze-
nie z podtrzymaniem
1ms T0,T64 T0,T64 T0,T64 T0,T64 T0,T64
10ms T1 do T4 i T65 do T68 T1 do T4 i T65 do T68 T1 do T4 i T65 do T68 T1 do T4 i T65 do T68 T1 do T4 i T65 do T68
100ms T5 do T31 i T69 do T95 T5 do T31 i T69 do T95 T5 do T31 i T69 do T95 T5 do T31 i T69 do T95 T5 do T31 i T69 do T95
Opóx
nienie na
załączenie/wyłączenie
1 ms T32, T96 T32, T96 T32, T96 T32, T96 T32, T96
10ms T33 do T36 i T97 do T100 T33 do T36 i T97 do T100 T33 do T36 i T97 do T100 T33 do T36 i T97 do T100 T33 do T36 i T97 do T100
100ms T37 do T63 i T101 do T255 T37 do T63 i T101 do T255 T37 do T63 i T101 do T255 T37 do T63 i T101 do T255 T37 do T63 i T101 do T255
Liczniki C0 do C255 C0 do C255 C0 do C255 C0 do C255 C0 do C255
Szybkie liczniki HSC HC0,HC3,HC4,HC5 HC0,HC3,HC4,HC5 HC0 do HC5 HC0 do HC5 HC0 do HC5
Akumulatory AC0 do AC3 AC0 do AC3 AC0 do AC3 AC0 do AC3 AC0 do AC3
Skoki do etykiety 0 do 255 0 do 255 0 do 255 0 do 255 0 do 255
Liczba podprogramów 0 do 63 0 do 63 0 do 63 0 do 63 0 do 127
Liczba funkcji wykry- 256 256 256 256 256
wania zbocza narasta-
jÄ…cego/opadajÄ…cego
IloS
ć pętli regulacji PID 0 do 7 0 do 7 0 do 7 0 do 7 0 do 7
Porty komunikacyjne Port0 Port0 Port0 Port0,Port1 Port0,Port1
Analogicznie sytuacja przedstawia siÍ StaÅ‚e zmiennÄ… 32-bitowÄ… typu podwÛjne sÅ‚owo. Ja-
z wyjÅ›ciami analogowymi, przy czym naleÅ‚y Wiele operacji arytmetycznych wymaga ko wskaünik moÅ‚e byĘ uÅ‚yta zmienna z ob-
wykonaĘ operacjÍ odwrotnÄ…, czyli przetworzo- okreÅ›lenia wartoÅ›ci staÅ‚ych. MogÄ… byĘ one szaru ìVî - np. VD200, akumulator - np.
nÄ… wartośĘ z zakresu -32000...+32000, przecho- okreÅ›lone jako wartoÅ›ci typu: binarnego, AC1, zmienna lokalna ìLî - np. L6. Aby wy-
wywanÄ… w pamiÍci sterownika naleÅ‚y przesÅ‚aĘ dziesiÍtnego, hexadecymalnego, ASCII, generowaĘ wskaünik naleÅ‚y skorzystaĘ z fun-
na konkretny kanaÅ‚ analogowy za pomocÄ… in- zmiennoprzecinkowego. PrzykÅ‚adowe dekla- kcji MOVD znajdujÄ…cej siÍ w bibliotece fun-
strukcji MOV VW10, AQW0, gdzie VW10 jest racje wartości stałych: kcji programu Step7MicroWin. Aby poinfor-
zmienna w sterowniku, a AQW0 jest pierw- StaÅ‚a dziesiÄ™tna 2022 mowaĘ, Å‚e chcemy zadeklarowaĘ wskaünik
szym kanałem wyjściowym analogowym. Stała hexadecymalna 16#4AE3 do danej VW10 a nie przesłaĘ wartośĘ danej
Stała ASCII  proba  do np. akumulatora, koniecznym jest poprze-
Akumulatory StaÅ‚a zmiennoprzecinkowa +1.175495E-38 dzenie adresu, na ktÛry ma wskazywaĘ
Akumulatory sÄ… 32-bitowymi rejestrami, lub typu Real wskaünik znakiem ì&î, np.:
sÅ‚uÅ‚Ä…cymi do przechowywania wynikÛw po- StaÅ‚a binarna 2#1000_1001_1010_0100 MOV &VW10, AC1
Å›rednich obliczeÒ oraz wykorzystywane sÄ… MOV &MB4, VD5
przy adresowaniu za pomocÄ… wskaünikÛw. Adresowanie poÅ›rednie MOV &C4, L6
Jednym z zastosowaÒ akumulatorÛw jest prze- Adresowanie poÅ›rednie jest wykorzysty- Tak wytworzony wskaünik wskazuje obec-
kazywanie parametrÛw do podprogramÛw wane jako jeden z najefektywniejszych spo- nie na konkretna danÄ… czyli jak w przykÅ‚adach
i z powrotem. W CPU znajdujÄ… siÍ 4 akumu- sobÛw dostÍpu do danych znajdujÄ…cych siÍ powyÅ‚ej na VW10, MB4, C4. JeÅ‚eli chcemy
latory oznaczone AC0, AC1, AC2, AC3. w pamiÍci sterownika. DziÍki adresowaniu odczytaĘ wartośĘ zawarta w danej, wskazywa-
poÅ›redniemu istnieje nej przez wskaünik naleÅ‚y wykonaĘ czynnoÅ›ci
mołliwośĘ adresowa- jak w przykładzie pokazanym na rys. 1.
nia tabel danych i łat- Michał Bereza, Siemens
wego zarzÄ…dzania ni-
mi. Aby uzyskaĘ do-
stÍp do danej w spo-
Dodatkowe informacje
sÛb poÅ›redni najpierw
Pełna dokumentacja w języku angielskim do ste-
naleły utworzyĘ
rownika S7-200 oraz oprogramowanie STEP7MicroWin
wskaünik adresowy,
znajduje się na płycie CD-EP12/2003B oraz w Internecie
ktÛry wskazuje na tÄ…
pod adresem: www.siemens.pl/simatic w podkatalogu
danÄ…. Wskaünik jest
Katalogi>Instrukcje.
Rys. 1
Elektronika Praktyczna 12/2003
142