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西門子操作屏基于消息號Alarm_S的實現(xiàn)
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1.消息概述:

   通過組態(tài)消息可使我們對生產(chǎn)過程中發(fā)生的故障狀態(tài)及報警事件進行快速監(jiān)測、定位與處置。西門子自動化系統(tǒng)(SIMATIC S7 300/400HMI)實現(xiàn)基于應用的、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(Message Numbering)方法兩種,二者就其特點、性能、應用范圍及實現(xiàn)機理等方面各有不同。

    位消息方法通過在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)來觸發(fā)消息的方法實現(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〕中實現(xiàn)。顯然這是HMI系統(tǒng)主動查詢并產(chǎn)生消息的方法,而且這也是大多數(shù)HMI系統(tǒng)實現(xiàn)消息功能所采用的方法。西門子自動化系統(tǒng)還提供了消息功能實現(xiàn)的另一種方法,即消息號方法,它是在S7-300/400 PLC的組態(tài)軟件STEP 7中對消息進行組態(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中進行,因此這是一種S7-300/400 PLC主動發(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,位消息方法實現(xiàn)的消息是與過程控制異步的,也就是說它在消息中提供的信息只能來自消息在操作屏中產(chǎn)生時的操作屏中的信息,如消息的時間標簽及附加的過程值等,而且其采用的通過通訊循環(huán)查詢消息位狀態(tài)產(chǎn)生消息的機理,加重了通訊系統(tǒng)的負荷,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。而消息號方法實現(xiàn)的消息可以與過程控制程序執(zhí)行相同步,即消息可以由S7-300/400 PLC實時產(chǎn)生,這樣消息的相關(guān)屬性也就可以具有實時性,如消息的時間標簽能更精確的反映出消息的真實發(fā)生時間,而且通過組態(tài)過程值還可獲得消息發(fā)生時刻的過程狀態(tài)值。而且顯然消息號方法通過通訊實現(xiàn)消息顯示的通訊效率高,通訊負荷低,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現(xiàn)消息功能的兩種方法的應用范圍,對于消息的實時性要求不高且實現(xiàn)消息而對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現(xiàn),反之則應采用消息的消息號方法來實現(xiàn)。

    消息號方法進一步又分為三類:即基于塊的消息號方法、基于符號的消息號方法和自定義診斷消息號方法。其中,基于塊的消息號方法用于實現(xiàn)與程序同步的消息,需調(diào)用相應的消息塊,適用于S7-300/400WinCC/WinCC flexible/ProTool組態(tài)的項目,其中對WinCC需要AS-OS連接組態(tài),對WinCC flexible/ProTool只能用ALARM_S消息塊來實現(xiàn);诜柕南⑻柗椒ㄓ糜趯崿F(xiàn)與程序異步的消息,通過符號表(定義屬性通過SDB下載方式)而無需調(diào)用消息塊,僅適用于S7-400WinCC組態(tài)的項目,其中對WinCC需要AS-OS連接組態(tài)。自定義診斷消息號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,實現(xiàn)與程序同步的消息,需調(diào)用相應的消息塊,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提供了實現(xiàn)基于塊的消息號方法所需的各種功能塊,本文將以其中的ALARM_S消息塊為例來介紹。其中ALARM_S消息塊按確認方式分為SFC17 ALARM_SQ(需確認)SFC18 ALARM_S(無需確認),均只有一個通道(即調(diào)用一次消息塊只觸發(fā)一個消息),并只可附加一個過程值。

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

   假定本系統(tǒng)由一套S7-300PLCTP270通過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)絡參數(shù)組態(tài),并編譯下載。

 

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2.2        ALARM_S消息塊的實現(xiàn)要基于功能塊FB并需對FB做相應的參數(shù)設定。

創(chuàng)建功能塊FB1,打開該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)生一報警消息類別。

  

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2.3 FB1進行編程:在本例中調(diào)用SFC17 ALARM_SQ,假定MW10作為實際過程值,當MW10大于50時,觸發(fā)M0.2產(chǎn)生報警,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"即附加的過程值源。

 

   

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

 

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2.5 組態(tài)消息文本:

 

右鍵點擊DB1,點擊Special Object properties,選擇Message

 

 

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組態(tài)消息文本:

 

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

 

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: 格式代碼中[i]為選項,可用于指定附加值的顯示長度(如選擇,應去掉[])

 

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

 

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3.操作屏的組態(tài)。

 

3.1 只有ProtoolStep7進行集成組態(tài)時,才能實現(xiàn)ALARM_S消息功能。故應首先創(chuàng)建一個與Step7集成的Protool項目。

 

 

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3.2 可在STEP7中為每個消息分配不同的顯示等級,這樣當在Protool中組態(tài)時,可以為操作單元選擇特定的顯示等級,用戶可用這種方法在不同的操作設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>設置,進行下述組態(tài):

 

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3.3. 組態(tài)一畫面,設置一消息視圖用于顯示消息:

 

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3.4 對項目保存、編譯、下載

 

4.項目運行結(jié)果測試

如設定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):

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


 

狀 態(tài): 離線

公司簡介
產(chǎn)品目錄
供應信息

公司名稱: 西門子(中國)有限公司
聯(lián) 系 人: 技術(shù)支持
電  話: 010-64731919
傳  真: 010-64731096
地  址: 北京市朝陽區(qū)望京中環(huán)南路7號 郵政信箱: 8543
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