SIMATICPCS7標準培訓8CFC編程

2023/4/21SIMATICPCS7

標準培訓CFC編程SciampleTraining---SIMATICPCS722023/4/21內容CFC簡介CFC編程環(huán)境CFC編程步驟CFC技術塊CFC編程實例2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS73CFC簡介CFC是連續(xù)控制圖，為英文單詞ContinuousFunctionChart的縮寫。CFC是基于圖形用戶界面的編輯器，它通過給預先編輯好的塊指定參數或者建立連接，從而實現創(chuàng)建CPU程序結構。2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS74CFC的編程環(huán)境（1）2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS75CFC的編程環(huán)境（2）打開CFC塊，缺省只有一個級，可以通過添加達到26個級，分別以英文字母A-Z表示，在每個級中又分6頁右邊為庫，包括西門子自身提供的和用戶預先編寫好的塊，對于熟悉塊名稱的用戶可以在右下角直接輸入塊名搜索到你需要使用的塊2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS76CFC的編程環(huán)境（3）快捷鍵部分：

通過該上下選擇，可以切換當前瀏覽的頁面切換到所有頁面總覽模式切換到具體某一頁面瀏覽模式2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS77CFC的編程環(huán)境（4）快捷鍵部分：運行順序，確定程序結構2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS78CFC的編程環(huán)境（5）快捷鍵部分：編譯下載測試模式

CFC塊交叉索引2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS79CFC的編程環(huán)境（6）快捷鍵部分：定義CFC塊的接口，用于實現在CFC中調用另一個預先編好的CFC塊實現步驟（1）創(chuàng)建一個CFC塊，定義好接口，用于在另外的CFC塊中調用（2）打開一個新的CFC塊，從庫的Charts目錄中選擇預先編好的CFC塊，拖到程序中即可2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS710CFC的編程環(huán)境（7）CFC編程步驟：組態(tài)編譯下載測試（1）組態(tài)：從主數據庫中把需要用到的塊拖到相應的程序區(qū)域中，修改參數值，連接相應塊的輸入輸出接口。

2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS711CFC的編程環(huán)境（8）（2）編譯：

2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS712CFC的編程環(huán)境（9）Generatemoduledrivers,生成模塊驅動Updatesamplingtime,系統(tǒng)可以在編譯之前，檢查并查找相關塊所安裝的OB，并在輸入端“SAMPLE_T”（相當于塊的采樣時間）進行相應的輸入Deleteemptyrun-timegroups，刪除存在于S7程序中的空運行時間功能塊組

2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS713CFC的編程環(huán)境（10）（3）下載，把用戶組態(tài)的工程下載到相應的PLC中（4）測試選擇菜單命令Debug>TestMode,激活測試模式選擇菜單命令Debug>WatchOn，所有在塊屬性中以測試模式激活的塊I/O以黃色背景顯示

SciampleTraining---SIMATICPCS7142023/4/21CFC技術塊驅動技術塊控制技術塊轉換技術塊數學運算技術塊操作技術塊信息技術塊2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7151、驅動技術塊1（1）CH_AI：FC275實現功能：模擬量輸入信號處理MODE：CFC塊編譯時選擇“產生模塊驅動”，系統(tǒng)自動連接到MOD塊VALUE：模擬量輸入信號VHRANGE、VLRANGE：定義模擬量輸入信號的碼值線性轉換后的量程SIM_ON為真值時，輸出由仿真值SIM_V給出SUBS_ON為真值時，輸出由替換值SUBS_V給出

2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7161、驅動技術塊2V：輸出值QUALITY：質量代碼，具體有以下幾種形式

16#80有效值

16#60仿真值

16#44上一個有效值16#48替換值

16#00無效值2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7171、驅動技術塊3（2）CH_AO：FC276實現功能：模擬量輸出信號處理MODE：CFC塊編譯時選擇“產生模塊驅動”，系統(tǒng)自動連接到MOD塊SIM_ON為真值時，輸出VALUE由仿真值SIM_U給出；為假值時，由U給出UHRANGE、ULRANGE定義量程內的數轉換回碼值的量程2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7181、驅動技術塊4（3）CH_DI：FC277CH_DO：FC278實現功能：開關量輸入輸出信號處理MODE：CFC塊編譯時選擇“產生模塊驅動”，系統(tǒng)自動連接到MOD塊SIM_ON為真值時，由仿真值SIM_I給出到塊輸出；為假值時，分別由塊輸入VALUE、I給出到塊輸出SUBS_ON為真值時，由替換值SUBS_I給出到塊輸出2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7192、控制技術塊1（1）常規(guī)PID控制塊CTRL_PID：FB61適用場合:固定設定值控制串級控制比例控制比值控制

2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7202、控制技術塊2控制塊本身可以實現的功能模式：手動、自動、跟蹤判斷過程值狀態(tài)并且生成相應信息抑制擾動設定值跟蹤輸入值、設定值、輸出值的設限死區(qū)比例、積分、微分根據需要激活

2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7212、控制技術塊3控制塊工作原理：

2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7222、控制技術塊4CTRL_PID技術塊圖解12023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7232、控制技術塊5該圖解釋了SP值的產生1、2、圖中U_HL、U_LL和SPEXTHLM、SPEXTLLM分別起到在不同情況下給出SP值的限幅作用2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7242、控制技術塊6CTRL_PID技術塊圖解22023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7252、控制技術塊7CTRL_PID技術塊圖解32023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7262、控制技術塊8以上兩幅圖解釋了塊輸出LMN的產生從OS站可以更改塊的運行模式（AUTO_ON_OP值1為自動，0為手動）在手動模式下，輸出由MAN_OP決定（要求允許手動輸入MAN_OP_EN為1，且MAN_OP在上下限MAN_HLM、MAN_LLM之間）在自動模式下，輸出通過PID計算給出（其中PV_IN為反饋，GAIN為比例，TN為積分，TV為微分）2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7272、控制技術塊9調節(jié)方向由比例系數正負值決定在跟蹤模式下，LMN和LMN_TRK相連，以避免手自動切換產生異常波動，不利于生產工況。串級系統(tǒng)中，主回路輸出LMN應連接到副回路輸入SP_EXT；考慮到兩個回路在斷開和建立串級之間的切換產生波動，主回路跟蹤輸入LMN_TRK應連接到副回路的SP需要考慮內外部給出設定值SP之間的無擾動切換，由管角SP_TRK_ON決定2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7282、控制技術塊10（2）MEAS_MON：FB65實現功能：監(jiān)控一個模擬量，含有上下限報警和警告U為監(jiān)控的模擬量U_AH、U_AL為報警的上下限值，U_WH、U_WL為警告的上下限值；QH_ALM、QL_ALM、QH_WRN、QL_WRN分別對應上下限報警或警告的給出2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7292、控制技術塊11（3）MOT_REV:FB67

實現功能：用于控制雙向運轉電機模式切換：從OS站對管角AUT_ON_OP進行修改，可以切換運行模式，1為自動，0為手動；可以由QMAN_AUT驗證在FW_OP_EN，RV_OP_EN，OFFOP_EN允許情況下（1為允許，0為禁止），決定正轉、反轉以及停止分別由FORW_ON、MOT_OFF和REV_ON決定；正轉、反轉或停止只能有一種成立，建議電氣上也應實現互鎖2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7302、控制技術塊12模塊提供可監(jiān)視電機運行停止時間，在管角MONITOR為1的情況下，由TIME_ON和TIME_OFF可知道當前電機運行、停止的時間錯誤復位由管角RESET決定START_OFF決定CPU切換到運行時電機的狀態(tài)；1為電機停止，0為保持上一個運行狀態(tài)2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7312、控制技術塊13（4）MOT_SPED:FB68實現功能：用于控制單向運轉，有快速和慢速運行之分的電機基本解釋見MOT_REVSP1_ON，SP2_ON，MOT_OFF決定電機快速運行、慢速運行和停止；三個只能一個有效。2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7322、控制技術塊14（5）MOTOR:FB66實現功能：用于控制電機，電機運行狀態(tài)可選擇監(jiān)視模式切換：從OS站對管角AUT_ON_OP進行修改，可以切換運行模式，1為自動，0為手動；可以由QMAN_AUT驗證LOCK和LOCK_ON決定電機立即運行或停止，優(yōu)先級最高，其中LOCK讓電機立即停止，在LOCK為0時，LOCK_ON讓電機立即運行FB_ON為電機反饋狀態(tài)2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7332、控制技術塊15（6）VALVE:FB73實現功能：用于控制閥的啟停模式切換：從OS站對管角AUT_ON_OP進行修改，可以切換運行模式，1為自動，0為手動；可以由QMAN_AUT驗證VL_OPEN和VL_CLOSE在V_LOCK為0的情況下決定閥的開或關，同時VL_CLOSE鎖定VL_OPEN，即二者都為1時閥關閉；V_LOCK為1時閥立即關閉2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7342、控制技術塊16VALVE:FB73FB_CLOSE和FB_OPEN對應閥的開關反饋信號，對于單反饋或沒有反饋的閥可以只連接一個管角或不連2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7352、控制技術塊17（7）INTERLOCK:FB75

實現功能：開關量的邏輯運算輸入信號最多為10個，分成兩組I1_1..5,I2_1..5當NEG1_1..5和NEG2_1..5中任意某一個為1時，相應的輸入信號取反再進行邏輯運算當NEGRES_1或NEGRES_2為1時，表示對第一組或第二組信號的結果取反再進行邏輯運算AND_OR1..3，為1時進行邏輯與運算，為0時進行邏輯或運算；AND_OR1..2表示對第一組或第二組進行邏輯運算性質，AND_OR3表示對兩組信號邏輯運算結果再運算的性質2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7362、控制技術塊18INTERLOCK:FB75Q1、Q2分別表示第一組、第二組信號的邏輯運算結果；Q3表示總邏輯運算結果2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7373、轉換技術塊R_TO_DW:FC282實現功能：浮點數轉換為雙字浮點數應該在0.0和4294967000.0之間當浮點數超上限或低下限時，ENO=0，并且相應輸出為上限值4294967000或下限值02023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7384、數學運算技術塊1（1）ADD4_P:FC256

實現功能：4個浮點數求和

V=U1+U2+U3+U4

Un（n<=4)缺省為0（2）ADD8_P:FC257實現功能：8個浮點數求和

V=U1+U2+…+Un（n<=8）Un（n<=8)缺省為02023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7394、數學運算技術塊2（3）MUL4_P:FC262

實現功能：4個浮點數求積

V=U1*U2*U3*U4Un（n<=4)缺省為1（4）MUL8_P:FC263實現功能：8個浮點數求積

V=U1*U2*…*Un（n<=8）Un（n<=8)缺省為12023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7404、數學運算技術塊3（5）AVER_P:FB34

實現功能：計算某一個參數在一定時間內的平均值

RUN由0變?yōu)?的一次跳變時，該塊開始執(zhí)行；RUN為0時，該塊停止執(zhí)行。V=（N*Valt+U）/（N+1）

其中Valt為上一次的V值。2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7414、數學運算技術塊4（6）COUNT_P:FB36

實現功能：捕捉某一開關量信號的上升沿，進行計數。MODE為0時，正向計數；MODE為1時，負向計數計數結果V達到上限V_HL或下限V_LL時，停止計數，分別給出QVHL、QVLL高電平RESET=1，MODE=0則V=V_LL，QVLL=1，QVHL=0MODE=0則V=V_HL，QVLL=0，QVHL=12023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7425、操作技術塊1（1）OP_A：FB45實現功能：簡單操作控制一個模擬量輸出U由操作員從OS站給出當LINK_ON=1時，內部值LINK_U傳送給V；當LINK_ON=0時，U傳送給V當LINK_ON=1時，BTRACK=1，U跟蹤LINK_U，從而保證LINK_ON切換為0時，輸出V不至于產生突然的跳變；BTRACK=0，則LINK_ON切換為0時，輸出V保持最近的U值2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7435、操作技術塊2（2）OP_A_LIM：FB46實現功能：操作控制一個模擬量輸出基本解釋同OP_A當OP_EN=1時，U可以從OS站給出，否則U鎖定當LINK_U或U在上限U_HL、U_LL之間可以直接傳送給V；當超出上下限時，則給出為上下限值2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7445、操作技術塊3（2）OP_D：FB48實現功能：操作控制一個開關量輸出I0由OS站給出，但OP_EN0和OP_EN1可以限制輸入值，之間關系為：2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7455、操作技術塊4OP_D：FB48當LINK_ON=1時，內部值LINK_I傳送給Q0；當LINK_ON=0時，I0傳送給Q0當LINK_ON=1時，BTRACK=1，I0跟蹤LINK_I，從而保證LINK_ON切換為0時，輸出Q0不至于產生突然的跳變；BTRACK=0，則LINK_ON切換為0時，輸出V保持最近的I0值2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7465、操作技術塊5（2）OP_TRIG：FB50實現功能：操作控制一個開關量輸出一個脈沖I0由OS站給出在OP_EN=1時，當I0為1時，在一個周期內Q0為1，緊接著I0和Q0自動復位。2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7476、信息技術塊1MESSAGE：FB43實現功能：檢測信號變化產生組態(tài)好的信息EN決定該塊是否可以運行，1位運行，否則反之I_1..8為監(jiān)視的8個開關量AUX_PR01..10用于更加詳細解釋信息用于在OS站上顯示的信息可以預先根據需要更改，輸入的信息最多為24個字符。2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7486、信息技術塊2具體修改信息方法：1、鼠標選擇塊屬性2、鼠標點擊信息按鈕3、修改其中的文本2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS7496、信息技術塊32023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS750三、編程實例1任務：液體原料儲存在兩個原料罐中，控制泵將原料送到兩個反應釜中。管道及儀表流程圖：2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS751三、編程實例2儀表流程圖說明：LI111（液位指示）：原料罐中當前液位測量NK111和NK112（用戶指定的閥門標識符）：節(jié)流閥，在注入原料時必須打開NP111（用戶指定的馬達標識符）：泵，將原料送入反應釜NK113和NK114（用戶指定的閥門標識符）：閥門，打開時（某一時間只能開啟一個）泵將原料送到反映釜1或反映釜2FC111（流量控制）：執(zhí)行器，控制原料數量2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS752三、編程實例3在符號表中創(chuàng)建符號在相應的層級下插入以下CFC塊

CFC_STEP:分配設定值CFC_FC111:控制劑量和速度CFC_LI111:控制和模擬液位CFC_NP111:電機控制CFC_NK111到114：閥門控制2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS753三、編程實例4打開CFC_STEP，添加兩個OP_A_LIM和一個OP_DOP_A_LIM(1):設定劑量OP_A_LIM(2):設定劑量速度OP_D:定義用泵將原料送到哪個反應釜中OP_A_LIM(1):更改其中U為50.0OP_A_LIM(2):更改其中U為1000.0U_HL為10000.0OP_D：I0為off2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS754三、編程實例52023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS755三、編程實例6打開CFC_FC111，添加以下塊CH_AI：模擬量輸入值的信號處理INT_P:劑量的模擬DOSE:原料的劑量投配MUL_R：將輸入數值相乘，并將乘積在輸出端輸出CTRL_PID：注入液位的監(jiān)控和過程模式下液位的顯示

CH_AO：模擬量輸出值的信號處理2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS756三、編程實例7功能塊I/O含義值CH_AISIM_ON模擬被激活1

MODE測量范圍4～20MA16#0203

VHRANGE測量范圍上限100

SUBS_ON替代值的使能1INT_PV_HL上限總量10000升10000DOSESP_HLM劑量設定值的上限10000

MO_PVHR劑量設定值的上限10000

SPEXON_L內部/外部切換功能激活1

SPEXT_ON內部/外部切換默認值1MUL_RIN2流速值適配參數1CTRL_PIDLIOP_MAN_SEL自動/手動功能激活1

LIOP_INT_SEL內部/外部切換功能激活1

SPEXON_L控制器切換為外部設定值1

GAIN設定控制器增益為“0.5"0.5CH_AO省略

2023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS757三、編程實例82023/4/21SciampleTraining---SIMATICPCS758三、編程實例9打開CFC_LI111，添加以下塊