A U T O M A T Y K A
Działanie sterowników S7-200 - podstawy
Obszar danych z podtrzymaniem jest
Dzi�ki wielu artykułom na
wykorzystywany do zapami�tywania war-
temat sterownik�w PLC tości zdeklarowanych zakres�w danych,
licznik�w, zegar�w, stan�w i wartości
publikowanym dotychczas
zmiennych po zaniku napi�cia zasilające-
go. Podtrzymanie realizowane jest po-
w EP, ich mołliwości są
przez kondensator o dułej pojemności
dobrze znane Czytelnikom.
i małej upływności. �redni czas podtrzy-
mania danych wynosi 50 do 190 godzin.
W praktyce dośĘ istotne jest
W przypadku potrzeby uzyskania
takłe zrozumienie sposobu
dłułszych czas�w podtrzymania zawar-
tości pami�ci stosuje si� opcjonalną ba-
ich działania. To właśnie
teri� podtrzymującą dane. �redni czas
zagadnienie jest tematem
podtrzymania danych wynosi około 200
dni. Obszar pami�ci w sterowniku ozna-
prezentowanego artykułu.
czony jako OB1 jest wywoływany cyk-
licznie przez system operacyjny sterow- Dost�pne są r�wnieł przerwania od
Rodzina sterownik�w PLC SIMATIC nika, jak to pokazano na rys. 2. port�w komunikacyjnych. Zadaniem tych
S7-200 składa si� z pi�ciu jednostek cen- Wykonywanie programu w p�tli OB1 przerwa� jest obsługa danych nadawanych
tralnych: CPU221, CPU222, CPU224, ko�czy si� w momencie natrafienia na in- i odbieranych w odpowiednich chwilach
CPU226 i CPU226XM. R�łnią si� one mi�- strukcj� MEND ko�czącą wykonywanie czasowych poprzez porty komunikacyjne
dzy sobą ilością dost�pnej pami�ci progra- programu, po czym system operacyjny za- sterownika. Przerwania mają przydzielone
mu oraz pami�ci danych, a takłe liczbą czyna wykonywaĘ ponownie pierwszą na- priorytety. Program obsługi przerwania
zintegrowanych wejśĘ-wyjśĘ binarnych. potkaną instrukcj� na początku bloku ko�czy si� w momencie wystąpienia in-
Zasada pracy sterownika S7-200 pole- OB1. W bloku tym mogą znajdowaĘ si� strukcji RETI.
ga na cyklicznym przetwarzaniu programu instrukcje wywoła� podprogram�w - SBR. Zar�wno podprogramy jak i programy
zapisanego w nieulotnej pami�ci programu Wydzielenie w bloku OB1 podprogram�w obsługi przerwa� po ich zako�czeniu
typu EEPROM. Sterownik ma dwa rodza- ma na celu taki podział zada� programu, przekazują wykonywanie programu do in-
je pami�ci (rys. 1) wykorzystywanej do aby mołna było np. utworzyĘ osobne pro- strukcji nast�pującej po instrukcji wywo-
przechowywania, przenoszenia i wykony- gramy np. do obsługi przekształtnika cz�s- łującej podprogram lub przerwanie. Odpo-
wania programu. Zewn�trzna pami�Ę EEP- totliwości, komunikacji poprzez modemy wiednie adresy powrot�w zapami�tywane
ROM słuły przenoszenia i archiwizacji (procedury inicjalizacji, odbioru i nadawa- są na stosie, przy czym za prawidłowe
program�w. Program z zewn�trznej pami�- nia) lub obsługi paneli operatorskich OP. działanie odpowiada system operacyjny
ci kopiowany jest po załączeniu napi�cia W kałdym podprogramie mołna wywołaĘ sterownika.
zasilającego do wewn�trznej pami�ci EEP- kolejny podprogram. Maksymalna gł�bo- Opr�cz pami�ci programu w sterowni-
ROM, gdzie jest zapami�tywany i po wy- kośĘ zagniełdłenia podprogram�w wyno- ku S7-200 przewidziano obszar danych
łączeniu zasilania nie ulega zniszczeniu. si 8. Podprogram ko�czy si� w momencie DB1. W obszarze tym zapami�tywane są
System operacyjny sterownika po załącze- wystąpienia instrukcji powrotu RET. wartości deklarowanych zmiennych, wyni-
niu zasilania kopiuje program zapisany Opr�cz obsługi podprogram�w sterow- ki operacji matematycznych, wartości ini-
w wewn�trznej pami�ci EEPROM do pa- niki S7-200 mogą obsługiwaĘ takłe prze- cjalizujące, tabele, parametry. W obszarze
mi�ci RAM sterownika. Wykonywanie rwania. Dzielą si� one na: tym mołna zdeklarowaĘ zakres zmiennych
programu odbywa si� w pami�ci RAM. - procesowe, wywoływane poprzez naras- kt�re b�dą podtrzymywane po zaniku za-
Zar�wno zewn�trzna i wewn�trzna pami�Ę tające lub opadające zbocze sygnału do- silania. Obszar pami�ci danych DB1 jest
EEPROM oraz pami�Ę RAM jest podzielo- prowadzonego do wejśĘ sterownika lub oznaczony literą V (Variable - zmienne).
na na obszary: - czasowe, wywoływane poprzez odmie- W obszarze DB1 mołna przechowywaĘ da-
- pami�ci programu, rzenie przez wewn�trzne zegary okreś- ne w dowolnym formacie, np. w postaci
- danych i parametr�w, lonego czasu, po kt�rym nast�puje wy- bajtu (8 bit�w), słowa (16 bit�w) lub po-
- obszar danych z podtrzymaniem. wołanie programu obsługi przerwania. dw�jnego słowa (32 bity) - rys. 3.
Opr�cz obszaru DB1, pami�Ę danych
składa si� z obszaru danych o dost�pie bi-
towym oznaczonym jako M (Merker -
znacznik) oraz obszaru wejśĘ procesu
oznaczeniu �E� (Eingange - wejścia)
i wyjśĘ procesu A (Ausgange - wyjścia).
Do danych mołna odwoływaĘ si�
w spos�b bezpośredni, poprzez jawne po-
Rys. 1. Obszary pamięci RAM oraz EEPROM
Elektronika Praktyczna 11/2003
142
A U T O M A T Y K A
m�w. System operacyjny udo- szybkich licznik�w dost�pne są r�wnieł
st�pnia szereg znacznik�w sys- liczniki i zegary wykorzystywane w pro-
temowych SM (System merker), gramie ułytkownika. Dodatkowo S7-200
kt�re odpowiadają za r�łne wyposałony jest w wyjścia PWM (modu-
funkcje systemowe np. genera- lacja szerokości impulsu) oraz PTO (mo-
cj� sygnału 1 Hz lub są aktyw- dulacja cz�stotliwości), dzi�ki czemu ide-
ne tylko w pierwszym cyklu alnie nadaje si� do sterowania silnikami
sterownika. Opis wszystkich krokowymi oraz układami pozycjonowa-
funkcji znajduje si� w doku- nia. System operacyjny S7-200 dba o od-
mentacji do sterownik�w S7- powiednie przydzielenie czasu na spraw-
200 dost�pnej w Internecie pod dzenie wszystkich element�w systemu.
adresem znajdującym si� na System operacyjny sterownika nadzo-
ko�cu artykułu. ruje wykonywanie programu, odpowiada
Rys. 2. Opis cyklu pracy sterownika S7-200
Sterownik S7-200 posiada za komunikacj� z innymi zewn�trznymi
r�wnieł zintegrowane tzw. urządzeniami (sieci sterownik�w S7-200),
danie adresu danej np. E3.4 (wejście bajt szybkie liczniki. Są to liczniki, kt�re po dokonuje samokontroli pod kątem spraw-
3, bit 4) lub w spos�b pośredni za pomo- zainicjalizowaniu zaczynają zliczaĘ impul- ności system�w S7-200, zapisuje stany
cą wska�nika, np. &VW200, gdzie oznacze- sy doprowadzone do ustalonych wejśĘ wyjśĘ do obrazu wyjśĘ procesu, ostatecz-
nie & oznacza wska�nik do danej VW200. sterownika poza cyklem pracy sterownika. nie odczytuje stany wejśĘ z obrazu wejśĘ
Opr�cz obszaru danych DB1, w prze- Czas wykonywania i liczba instrukcji pro- procesu. Obraz wejśĘ i wyjśĘ procesu to
strzeni danych sterownika wydzielono gramowych nie ma wpływu na szybkośĘ obszar wydzielonej pami�ci gdzie zapisy-
obszar lokalnych danych L. Dane lokalne i pewnośĘ zliczania szybkiego licznika. wane są stany sygnał�w dla wejśĘ i wyjśĘ
przyporządkowane są do danego podpro- Chcąc odczytaĘ wartośĘ szybkiego liczni- sterownika. Chwil� czasową w kt�rej od-
gramu i są widoczne tylko w podprogra- ka naleły w danym miejscu programu czytywany jest stan sygnału dla wejśĘ
mie SBRx, w kt�rym zostały zadeklarowa- umieściĘ instrukcj� odczytującą chwilową i zapisu dla wyjśĘ dobiera automatycznie
ne. Dane lokalne nie są dost�pne poza da- wartośĘ szybkiego licznika. Liczba szyb- system operacyjny. Sygnały analogowe od-
nym podprogramem SBRx. Dane lokalne kich licznik�w w zalełności od CPU wy- czytywane z moduł�w wejśĘ i zapisywane
L, wykorzystuje si� aby przekazywaĘ war- nosi od 4 do 6. Liczniki mogą zliczaĘ syg- do wyjśĘ analogowych nie posiadają ob-
tości z programu gł�wnego do podprogra- nały o cz�stotliwości do 30 kHz. Opr�cz razu wejśĘ i wyjśĘ procesu. W związku
z tym wartości przekazywane lub odczy-
tywane z moduł�w analogowych są war-
tościami chwilowymi. Bardzo bogaty zbi�r
instrukcji w tym instrukcji zmiennoprze-
cinkowych, komunikacyjnych, konwersji,
regulacji PID pozwala na tworzenie
w oparciu o sterowniki S7-200 bardzo zło-
łonych program�w dost�pnych do tej po-
ry tylko na dułych systemach sterownia.
Dzi�ki zintegrowanemu konfigurowalnemu
portowi komunikacyjnemu mołliwe jest
tworzenie zdecentralizowanych struktur
sterowania i gromadzenia danych w opar-
ciu o tryb swobodny portu ASCII.
Michał Bereza, Siemens
Dodatkowe informacje
Pełna dokumentacja w języku angielskim do
sterownika S7-200 znajduje się w Internecie
pod adresem: www.siemens.pl/simatic w pod-
Rys. 3. W obszarze pamięci danych DB1 można przechowywać dane w różnych
katalogu Katalogi>Instrukcje.
formatach
Elektronika Praktyczna 11/2003
144