A U T O M A T Y K A
Działanie sterowników S7-200 - podstawy
Obszar danych z podtrzymaniem jest
DziÍki wielu artykuÅ‚om na
wykorzystywany do zapamiÍtywania war-
temat sterownikÛw PLC toÅ›ci zdeklarowanych zakresÛw danych,
licznikÛw, zegarÛw, stanÛw i wartoÅ›ci
publikowanym dotychczas
zmiennych po zaniku napiÍcia zasilajÄ…ce-
go. Podtrzymanie realizowane jest po-
w EP, ich mołliwości są
przez kondensator o dułej pojemności
dobrze znane Czytelnikom.
i maÅ‚ej upÅ‚ywnoÅ›ci. åredni czas podtrzy-
mania danych wynosi 50 do 190 godzin.
W praktyce dośĘ istotne jest
W przypadku potrzeby uzyskania
takłe zrozumienie sposobu
dÅ‚uÅ‚szych czasÛw podtrzymania zawar-
toÅ›ci pamiÍci stosuje siÍ opcjonalnÄ… ba-
ich działania. To właśnie
teriÍ podtrzymujÄ…cÄ… dane. åredni czas
zagadnienie jest tematem
podtrzymania danych wynosi około 200
dni. Obszar pamiÍci w sterowniku ozna-
prezentowanego artykułu.
czony jako OB1 jest wywoływany cyk-
licznie przez system operacyjny sterow- DostÍpne sÄ… rÛwnieÅ‚ przerwania od
Rodzina sterownikÛw PLC SIMATIC nika, jak to pokazano na rys. 2. portÛw komunikacyjnych. Zadaniem tych
S7-200 skÅ‚ada siÍ z piÍciu jednostek cen- Wykonywanie programu w pÍtli OB1 przerwaÒ jest obsÅ‚uga danych nadawanych
tralnych: CPU221, CPU222, CPU224, koÒczy siÍ w momencie natrafienia na in- i odbieranych w odpowiednich chwilach
CPU226 i CPU226XM. RÛÅ‚niÄ… siÍ one miÍ- strukcjÍ MEND koÒczÄ…cÄ… wykonywanie czasowych poprzez porty komunikacyjne
dzy sobÄ… iloÅ›ciÄ… dostÍpnej pamiÍci progra- programu, po czym system operacyjny za- sterownika. Przerwania majÄ… przydzielone
mu oraz pamiÍci danych, a takÅ‚e liczbÄ… czyna wykonywaĘ ponownie pierwszÄ… na- priorytety. Program obsÅ‚ugi przerwania
zintegrowanych wejśĘ-wyjśĘ binarnych. potkanÄ… instrukcjÍ na poczÄ…tku bloku koÒczy siÍ w momencie wystÄ…pienia in-
Zasada pracy sterownika S7-200 pole- OB1. W bloku tym mogÄ… znajdowaĘ siÍ strukcji RETI.
ga na cyklicznym przetwarzaniu programu instrukcje wywoÅ‚aÒ podprogramÛw - SBR. ZarÛwno podprogramy jak i programy
zapisanego w nieulotnej pamiÍci programu Wydzielenie w bloku OB1 podprogramÛw obsÅ‚ugi przerwaÒ po ich zakoÒczeniu
typu EEPROM. Sterownik ma dwa rodza- ma na celu taki podziaÅ‚ zadaÒ programu, przekazujÄ… wykonywanie programu do in-
je pamiÍci (rys. 1) wykorzystywanej do aby moÅ‚na byÅ‚o np. utworzyĘ osobne pro- strukcji nastÍpujÄ…cej po instrukcji wywo-
przechowywania, przenoszenia i wykony- gramy np. do obsÅ‚ugi przeksztaÅ‚tnika czÍs- Å‚ujÄ…cej podprogram lub przerwanie. Odpo-
wania programu. ZewnÍtrzna pamiÍĘ EEP- totliwoÅ›ci, komunikacji poprzez modemy wiednie adresy powrotÛw zapamiÍtywane
ROM słuły przenoszenia i archiwizacji (procedury inicjalizacji, odbioru i nadawa- są na stosie, przy czym za prawidłowe
programÛw. Program z zewnÍtrznej pamiÍ- nia) lub obsÅ‚ugi paneli operatorskich OP. dziaÅ‚anie odpowiada system operacyjny
ci kopiowany jest po zaÅ‚Ä…czeniu napiÍcia W kaÅ‚dym podprogramie moÅ‚na wywoÅ‚aĘ sterownika.
zasilajÄ…cego do wewnÍtrznej pamiÍci EEP- kolejny podprogram. Maksymalna gÅ‚Íbo- OprÛcz pamiÍci programu w sterowni-
ROM, gdzie jest zapamiÍtywany i po wy- kośĘ zagnieÅ‚dÅ‚enia podprogramÛw wyno- ku S7-200 przewidziano obszar danych
Å‚Ä…czeniu zasilania nie ulega zniszczeniu. si 8. Podprogram koÒczy siÍ w momencie DB1. W obszarze tym zapamiÍtywane sÄ…
System operacyjny sterownika po załącze- wystąpienia instrukcji powrotu RET. wartości deklarowanych zmiennych, wyni-
niu zasilania kopiuje program zapisany OprÛcz obsÅ‚ugi podprogramÛw sterow- ki operacji matematycznych, wartoÅ›ci ini-
w wewnÍtrznej pamiÍci EEPROM do pa- niki S7-200 mogÄ… obsÅ‚ugiwaĘ takÅ‚e prze- cjalizujÄ…ce, tabele, parametry. W obszarze
miÍci RAM sterownika. Wykonywanie rwania. DzielÄ… siÍ one na: tym moÅ‚na zdeklarowaĘ zakres zmiennych
programu odbywa siÍ w pamiÍci RAM. - procesowe, wywoÅ‚ywane poprzez naras- ktÛre bÍdÄ… podtrzymywane po zaniku za-
ZarÛwno zewnÍtrzna i wewnÍtrzna pamiÍĘ tajÄ…ce lub opadajÄ…ce zbocze sygnaÅ‚u do- silania. Obszar pamiÍci danych DB1 jest
EEPROM oraz pamiÍĘ RAM jest podzielo- prowadzonego do wejśĘ sterownika lub oznaczony literÄ… V (Variable - zmienne).
na na obszary: - czasowe, wywoływane poprzez odmie- W obszarze DB1 mołna przechowywaĘ da-
- pamiÍci programu, rzenie przez wewnÍtrzne zegary okreÅ›- ne w dowolnym formacie, np. w postaci
- danych i parametrÛw, lonego czasu, po ktÛrym nastÍpuje wy- bajtu (8 bitÛw), sÅ‚owa (16 bitÛw) lub po-
- obszar danych z podtrzymaniem. woÅ‚anie programu obsÅ‚ugi przerwania. dwÛjnego sÅ‚owa (32 bity) - rys. 3.
OprÛcz obszaru DB1, pamiÍĘ danych
skÅ‚ada siÍ z obszaru danych o dostÍpie bi-
towym oznaczonym jako M (Merker -
znacznik) oraz obszaru wejśĘ procesu
oznaczeniu ìEî (Eingange - wejÅ›cia)
i wyjśĘ procesu A (Ausgange - wyjścia).
Do danych moÅ‚na odwoÅ‚ywaĘ siÍ
w sposÛb bezpoÅ›redni, 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
mÛw. System operacyjny udo- szybkich licznikÛw dostÍpne sÄ… rÛwnieÅ‚
stÍpnia szereg znacznikÛw sys- liczniki i zegary wykorzystywane w pro-
temowych SM (System merker), gramie ułytkownika. Dodatkowo S7-200
ktÛre odpowiadajÄ… za rÛÅ‚ne wyposaÅ‚ony jest w wyjÅ›cia PWM (modu-
funkcje systemowe np. genera- lacja szerokości impulsu) oraz PTO (mo-
cjÍ sygnaÅ‚u 1 Hz lub sÄ… aktyw- dulacja czÍstotliwoÅ›ci), dziÍki czemu ide-
ne tylko w pierwszym cyklu alnie nadaje siÍ do sterowania silnikami
sterownika. Opis wszystkich krokowymi oraz układami pozycjonowa-
funkcji znajduje siÍ w doku- nia. System operacyjny S7-200 dba o od-
mentacji do sterownikÛw S7- powiednie przydzielenie czasu na spraw-
200 dostÍpnej w Internecie pod dzenie wszystkich elementÛw systemu.
adresem znajdujÄ…cym siÍ na System operacyjny sterownika nadzo-
koÒcu artykuÅ‚u. ruje wykonywanie programu, odpowiada
Rys. 2. Opis cyklu pracy sterownika S7-200
Sterownik S7-200 posiada za komunikacjÍ z innymi zewnÍtrznymi
rÛwnieÅ‚ zintegrowane tzw. urzÄ…dzeniami (sieci sterownikÛw S7-200),
danie adresu danej np. E3.4 (wejÅ›cie bajt szybkie liczniki. SÄ… to liczniki, ktÛre po dokonuje samokontroli pod kÄ…tem spraw-
3, bit 4) lub w sposÛb poÅ›redni za pomo- zainicjalizowaniu zaczynajÄ… zliczaĘ impul- noÅ›ci systemÛw S7-200, zapisuje stany
cÄ… wskaünika, np. &VW200, gdzie oznacze- sy doprowadzone do ustalonych wejśĘ wyjśĘ do obrazu wyjśĘ procesu, ostatecz-
nie & oznacza wskaünik do danej VW200. sterownika poza cyklem pracy sterownika. nie odczytuje stany wejśĘ z obrazu wejśĘ
OprÛcz 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 wpÅ‚ywu na szybkośĘ obszar wydzielonej pamiÍci gdzie zapisy-
obszar lokalnych danych L. Dane lokalne i pewnośĘ zliczania szybkiego licznika. wane sÄ… stany sygnaÅ‚Ûw dla wejśĘ i wyjśĘ
przyporzÄ…dkowane sÄ… do danego podpro- ChcÄ…c odczytaĘ wartośĘ szybkiego liczni- sterownika. ChwilÍ czasowÄ… w ktÛrej od-
gramu i są widoczne tylko w podprogra- ka naleły w danym miejscu programu czytywany jest stan sygnału dla wejśĘ
mie SBRx, w ktÛrym zostaÅ‚y zadeklarowa- umieÅ›ciĘ instrukcjÍ odczytujÄ…cÄ… chwilowÄ… i zapisu dla wyjśĘ dobiera automatycznie
ne. Dane lokalne nie sÄ… dostÍpne poza da- wartośĘ szybkiego licznika. Liczba szyb- system operacyjny. SygnaÅ‚y analogowe od-
nym podprogramem SBRx. Dane lokalne kich licznikÛw w zaleÅ‚noÅ›ci od CPU wy- czytywane z moduÅ‚Ûw wejśĘ i zapisywane
L, wykorzystuje siÍ aby przekazywaĘ war- nosi od 4 do 6. Liczniki mogÄ… zliczaĘ syg- do wyjśĘ analogowych nie posiadajÄ… ob-
toÅ›ci z programu gÅ‚Ûwnego do podprogra- naÅ‚y o czÍstotliwoÅ›ci do 30 kHz. OprÛcz razu wejśĘ i wyjśĘ procesu. W zwiÄ…zku
z tym wartości przekazywane lub odczy-
tywane z moduÅ‚Ûw analogowych sÄ… war-
toÅ›ciami chwilowymi. Bardzo bogaty zbiÛr
instrukcji w tym instrukcji zmiennoprze-
cinkowych, komunikacyjnych, konwersji,
regulacji PID pozwala na tworzenie
w oparciu o sterowniki S7-200 bardzo zło-
Å‚onych programÛw dostÍpnych do tej po-
ry tylko na dułych systemach sterownia.
DziÍki 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 siÄ™ 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