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西門子操作屏基于消息號(hào)Alarm_S的實(shí)現(xiàn)
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1.消息概述:

   通過(guò)組態(tài)消息可使我們對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的故障狀態(tài)及報(bào)警事件進(jìn)行快速監(jiān)測(cè)、定位與處置。西門子自動(dòng)化系統(tǒng)(SIMATIC S7 300/400HMI)實(shí)現(xiàn)基于應(yīng)用的、用戶可組態(tài)的消息的方法主要包括位消息(Bit Messaging)方法和消息號(hào)(Message Numbering)方法兩種,二者就其特點(diǎn)、性能、應(yīng)用范圍及實(shí)現(xiàn)機(jī)理等方面各有不同。

    位消息方法通過(guò)在S7-300/400 PLC中編程置位消息位、操作屏循環(huán)查詢消息位狀態(tài)來(lái)觸發(fā)消息的方法實(shí)現(xiàn),消息的全部組態(tài)〔如消息觸發(fā)、消息文本等〕均在操作屏的組態(tài)軟件〔WinCC/WinCC flexible/ProTool〕中實(shí)現(xiàn)。顯然這是HMI系統(tǒng)主動(dòng)查詢并產(chǎn)生消息的方法,而且這也是大多數(shù)HMI系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)消息功能所采用的方法。西門子自動(dòng)化系統(tǒng)還提供了消息功能實(shí)現(xiàn)的另一種方法,即消息號(hào)方法,它是在S7-300/400 PLC的組態(tài)軟件STEP 7中對(duì)消息進(jìn)行組態(tài),在STEP 7中編程觸發(fā)消息的產(chǎn)生并調(diào)用系統(tǒng)功能發(fā)送消息,而且消息文本等的消息組態(tài)也在STEP 7中進(jìn)行,因此這是一種S7-300/400 PLC主動(dòng)發(fā)送消息并在操作屏接收和顯示的方法。

    就二者的性能比較而言,位消息方法實(shí)現(xiàn)的消息是與過(guò)程控制異步的,也就是說(shuō)它在消息中提供的信息只能來(lái)自消息在操作屏中產(chǎn)生時(shí)的操作屏中的信息,如消息的時(shí)間標(biāo)簽及附加的過(guò)程值等,而且其采用的通過(guò)通訊循環(huán)查詢消息位狀態(tài)產(chǎn)生消息的機(jī)理,加重了通訊系統(tǒng)的負(fù)荷,降低了通訊系統(tǒng)的效率,使控制系統(tǒng)的總體性能受到影響。而消息號(hào)方法實(shí)現(xiàn)的消息可以與過(guò)程控制程序執(zhí)行相同步,即消息可以由S7-300/400 PLC實(shí)時(shí)產(chǎn)生,這樣消息的相關(guān)屬性也就可以具有實(shí)時(shí)性,如消息的時(shí)間標(biāo)簽?zāi)芨_的反映出消息的真實(shí)發(fā)生時(shí)間,而且通過(guò)組態(tài)過(guò)程值還可獲得消息發(fā)生時(shí)刻的過(guò)程狀態(tài)值。而且顯然消息號(hào)方法通過(guò)通訊實(shí)現(xiàn)消息顯示的通訊效率高,通訊負(fù)荷低,從而可以確保和提升系統(tǒng)的總體性能。

    由此也可看出上述實(shí)現(xiàn)消息功能的兩種方法的應(yīng)用范圍,對(duì)于消息的實(shí)時(shí)性要求不高且實(shí)現(xiàn)消息而對(duì)通訊的影響能滿足系統(tǒng)要求的可以采用消息的位消息方法實(shí)現(xiàn),反之則應(yīng)采用消息的消息號(hào)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

    消息號(hào)方法進(jìn)一步又分為三類:即基于塊的消息號(hào)方法、基于符號(hào)的消息號(hào)方法和自定義診斷消息號(hào)方法。其中,基于塊的消息號(hào)方法用于實(shí)現(xiàn)與程序同步的消息,需調(diào)用相應(yīng)的消息塊,適用于S7-300/400WinCC/WinCC flexible/ProTool組態(tài)的項(xiàng)目,其中對(duì)WinCC需要AS-OS連接組態(tài),對(duì)WinCC flexible/ProTool只能用ALARM_S消息塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。基于符號(hào)的消息號(hào)方法用于實(shí)現(xiàn)與程序異步的消息,通過(guò)符號(hào)表(定義屬性通過(guò)SDB下載方式)而無(wú)需調(diào)用消息塊,僅適用于S7-400WinCC組態(tài)的項(xiàng)目,其中對(duì)WinCC需要AS-OS連接組態(tài)。自定義診斷消息號(hào)方法用于將用戶自定義的診斷消息顯示在PLC中的診斷緩沖器中,它與程序執(zhí)行同步并需調(diào)用WR_USMSG系統(tǒng)功能,實(shí)現(xiàn)與程序同步的消息,需調(diào)用相應(yīng)的消息塊,適用于S7-300/400,該消息并不給操作屏傳輸,而只顯示在PG的診斷緩沖器中。

   SIMATIC S7 300/400提供了實(shí)現(xiàn)基于塊的消息號(hào)方法所需的各種功能塊,本文將以其中的ALARM_S消息塊為例來(lái)介紹。其中ALARM_S消息塊按確認(rèn)方式分為SFC17 ALARM_SQ(需確認(rèn))SFC18 ALARM_S(無(wú)需確認(rèn)),均只有一個(gè)通道(即調(diào)用一次消息塊只觸發(fā)一個(gè)消息),并只可附加一個(gè)過(guò)程值。

   下面將描述基于ProTool組態(tài)的操作屏采用ALARM_S消息塊實(shí)現(xiàn)的消息號(hào)方法。

   假定本系統(tǒng)由一套S7-300PLCTP270通過(guò)MPI連接構(gòu)成。

 

2.STEP7 的編程與組態(tài)步驟

2.1 首先完成SIMATIC S7 300站的硬件組態(tài),包括S7-300TP270通訊用的MPI網(wǎng)絡(luò)參數(shù)組態(tài),并編譯下載。

 

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2.2        ALARM_S消息塊的實(shí)現(xiàn)要基于功能塊FB并需對(duì)FB做相應(yīng)的參數(shù)設(shè)定。

創(chuàng)建功能塊FB1,打開(kāi)該FB1,在變量聲明區(qū)新建一input變量(aa),其Data Type選擇為雙字并修改其Attributes如下圖。從而可以在FB塊中的背景數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生一報(bào)警消息類別。

  

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2.3 對(duì)FB1進(jìn)行編程:在本例中調(diào)用SFC17 ALARM_SQ,假定MW10作為實(shí)際過(guò)程值,當(dāng)MW10大于50時(shí),觸發(fā)M0.2產(chǎn)生報(bào)警,即觸發(fā)SFC17傳輸消息。其中SFC17形參"ID"為固定值W#16#EEEE,"EV_ID"即上面生成的"aa"變量,"SD"即附加的過(guò)程值源。

 

   

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2.4 對(duì)OB1進(jìn)行編程:在OB塊中調(diào)用FB1,并為FB1自動(dòng)建立一背景數(shù)據(jù)塊DB1。其中FB1的形參變量"aa"值(即消息序列號(hào))STEP7自動(dòng)生成。

 

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2.5 組態(tài)消息文本:

 

右鍵點(diǎn)擊DB1,點(diǎn)擊Special Object properties,選擇Message,

 

 

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組態(tài)消息文本:

 

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 如需附加過(guò)程值,應(yīng)在消息文本中插入"塊",其結(jié)構(gòu)為: @<過(guò)程值的通道號(hào)><元素類型><格式代碼>@。其中"過(guò)程值的通道號(hào)"對(duì)ALARM_S塊只能為1,元素類型及格式代碼參見(jiàn)下表。

 

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: 格式代碼中[i]為選項(xiàng),可用于指定附加值的顯示長(zhǎng)度(如選擇,應(yīng)去掉[])

 

在本例中,假定過(guò)程值MW10為整數(shù),插入塊"@1i-@"則在報(bào)警信息中顯示過(guò)程值,顯示其中兩位:

 

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3.操作屏的組態(tài)。

 

3.1 只有ProtoolStep7進(jìn)行集成組態(tài)時(shí),才能實(shí)現(xiàn)ALARM_S消息功能。故應(yīng)首先創(chuàng)建一個(gè)與Step7集成的Protool項(xiàng)目。

 

 

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3.2 可在STEP7中為每個(gè)消息分配不同的顯示等級(jí),這樣當(dāng)在Protool中組態(tài)時(shí),可以為操作單元選擇特定的顯示等級(jí),用戶可用這種方法在不同的操作設(shè)備之間有選擇的分配消息。

為此,可從菜單中選擇系統(tǒng)>消息>設(shè)置,進(jìn)行下述組態(tài):

 

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3.3. 組態(tài)一畫面,設(shè)置一消息視圖用于顯示消息:

 

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3.4 對(duì)項(xiàng)目保存、編譯、下載

 

4.項(xiàng)目運(yùn)行結(jié)果測(cè)試

如設(shè)定MW1080,從而觸發(fā)消息,在操作屏上該消息被顯示:

 

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5.總結(jié):

    西門子自動(dòng)化系統(tǒng)為消息功能的實(shí)現(xiàn)提供了各種可能的實(shí)現(xiàn)方案,用戶可以根據(jù)工程項(xiàng)目對(duì)消息系統(tǒng)的性能要求以及相應(yīng)消息功能的不同實(shí)現(xiàn)方法對(duì)系統(tǒng)的不同影響等因素綜合考慮來(lái)選擇和確定具體的方案。其中本文介紹的西門子自動(dòng)化系統(tǒng)基于消息號(hào)的消息功能的實(shí)現(xiàn)方法,提供了對(duì)消息系統(tǒng)有高實(shí)時(shí)性能要求的應(yīng)用解決方案。


 

狀 態(tài): 離線

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