西門子PCS7-CFC培訓(xùn)（工程師培訓(xùn)）

培訓(xùn)資料名稱：西門子PCS7-CFC培訓(xùn)（工程師培訓(xùn)）所屬班組：xx匯報人：xx內(nèi)容CFC概述CFC編程環(huán)境CFC編程步驟CFC塊的應(yīng)用CFC編程實例CFC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(yù)先編輯好的塊指定參數(shù)或者建立連接，從而實現(xiàn)創(chuàng)建CPU程序結(jié)構(gòu)。CFC的編程環(huán)境（1）CFC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(dá)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(yù)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CFC的編程環(huán)境（3）快捷鍵部分：

通過該上下選擇，可以切換當(dāng)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CFC的編程環(huán)境（4）快捷鍵部分：運行順序，確定程序結(jié)構(gòu)CFC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2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS79CFC的編程環(huán)境（6）快捷鍵部分：定義CFC塊的接口，用于實現(xiàn)在CFC中調(diào)用另一個預(yù)先編好的CFC塊實現(xiàn)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(diào)用（2）打開一個新的CFC塊，從庫的Charts目錄中選擇預(yù)先編好的CFC塊，拖到程序中即可2023/12/13SciampleTraining---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(shù)據(jù)庫中把需要用到的塊拖到相應(yīng)的程序區(qū)域中，修改參數(shù)值，連接相應(yīng)塊的輸入輸出接口。

2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS711CFC的編程環(huán)境（8）（2）編譯：

CFC的編程環(huán)境（9）Generatemoduledrivers,生成模塊驅(qū)動Updatesamplingtime,系統(tǒng)可以在編譯之前，檢查并查找相關(guān)塊所安裝的OB，并在輸入端“SAMPLE_T”（相當(dāng)于塊的采樣時間）進(jìn)行相應(yīng)的輸入Deleteemptyrun-timegroups，刪除存在于S7程序中的空運行時間功能塊組

2023/12/13SciampleTraining---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(yīng)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

CFC技術(shù)塊驅(qū)動技術(shù)塊控制技術(shù)塊轉(zhuǎn)換技術(shù)塊數(shù)學(xué)運算技術(shù)塊操作技術(shù)塊信息技術(shù)塊1、驅(qū)動技術(shù)塊1（1）CH_AI：FC275實現(xiàn)功能：模擬量輸入信號處理MODE：CFC塊編譯時選擇“產(chǎn)生模塊驅(qū)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(zhuǎn)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

1、驅(qū)動技術(shù)塊2V：輸出值QUALITY：質(zhì)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1、驅(qū)動技術(shù)塊3（2）CH_AO：FC276實現(xiàn)功能：模擬量輸出信號處理MODE：CFC塊編譯時選擇“產(chǎn)生模塊驅(qū)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(nèi)的數(shù)轉(zhuǎn)換回碼值的量程1、驅(qū)動技術(shù)塊4（3）CH_DI：FC277CH_DO：FC278實現(xiàn)功能：開關(guān)量輸入輸出信號處理MODE：CFC塊編譯時選擇“產(chǎn)生模塊驅(qū)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2、控制技術(shù)塊1（1）常規(guī)PID控制塊CTRL_PID：FB61適用場合:固定設(shè)定值控制串級控制比例控制比值控制

2、控制技術(shù)塊2控制塊本身可以實現(xiàn)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(yīng)信息抑制擾動設(shè)定值跟蹤輸入值、設(shè)定值、輸出值的設(shè)限死區(qū)比例、積分、微分根據(jù)需要激活

2、控制技術(shù)塊3控制塊工作原理：

2、控制技術(shù)塊4CTRL_PID技術(shù)塊圖解12023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS7232、控制技術(shù)塊5該圖解釋了SP值的產(chǎn)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2、控制技術(shù)塊6CTRL_PID技術(shù)塊圖解22、控制技術(shù)塊7CTRL_PID技術(shù)塊圖解32、控制技術(shù)塊8以上兩幅圖解釋了塊輸出LMN的產(chǎn)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）2、控制技術(shù)塊9調(diào)節(jié)方向由比例系數(shù)正負(fù)值決定在跟蹤模式下，LMN和LMN_TRK相連，以避免手自動切換產(chǎn)生異常波動，不利于生產(chǎn)工況。串級系統(tǒng)中，主回路輸出LMN應(yīng)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(chǎn)生波動，主回路跟蹤輸入LMN_TRK應(yīng)連接到副回路的SP需要考慮內(nèi)外部給出設(shè)定值SP之間的無擾動切換，由管角SP_TRK_ON決定2、控制技術(shù)塊10（2）MEAS_MON：FB65實現(xiàn)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(yīng)上下限報警或警告的給出2、控制技術(shù)塊11（3）MOT_REV:FB67

實現(xiàn)功能：用于控制雙向運轉(zhuǎn)電機模式切換：從OS站對管角AUT_ON_OP進(jìn)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(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)以及停止分別由FORW_ON、MOT_OFF和REV_ON決定；正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止只能有一種成立，建議電氣上也應(yīng)實現(xiàn)互鎖2、控制技術(shù)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(dāng)前電機運行、停止的時間錯誤復(fù)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)2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS7312、控制技術(shù)塊13（4）MOT_SPED:FB68實現(xiàn)功能：用于控制單向運轉(zhuǎn)，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。2、控制技術(shù)塊14（5）MOTOR:FB66實現(xiàn)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(jìn)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)2、控制技術(shù)塊15（6）VALVE:FB73實現(xiàn)功能：用于控制閥的啟停模式切換：從OS站對管角AUT_ON_OP進(jìn)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(guān)，同時VL_CLOSE鎖定VL_OPEN，即二者都為1時閥關(guān)閉；V_LOCK為1時閥立即關(guān)閉2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS7342、控制技術(shù)塊16VALVE:FB73FB_CLOSE和FB_OPEN對應(yīng)閥的開關(guān)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2023/12/13SciampleTraining---SIMATICPCS7352、控制技術(shù)塊17（7）INTERLOCK:FB75

實現(xiàn)功能：開關(guān)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(dāng)NEG1_1..5和NEG2_1..5中任意某一個為1時，相應(yīng)的輸入信號取反再進(jìn)行邏輯運算當(dāng)NEGRES_1或NEGRES_2為1時，表示對第一組或第二組信號的結(jié)果取反再進(jìn)行邏輯運算AND_OR1..3，為1時進(jìn)行邏輯與運算，為0時進(jìn)行邏輯或運算；AND_OR1..2表示對第一組或第二組進(jìn)行邏輯運算性質(zhì)，AND_OR3表示對兩組信號邏輯運算結(jié)果再運算的性質(zhì)2、控制技術(shù)塊18INTERLOCK:FB75Q1、Q2分別表示第一組、第二組信號的邏輯運算結(jié)果；Q3表示總邏輯運算結(jié)果3、轉(zhuǎn)換技術(shù)塊R_TO_DW:FC282實現(xiàn)功能：浮點數(shù)轉(zhuǎn)換為雙字浮點數(shù)應(yīng)該在0.0和4294967000.0之間當(dāng)浮點數(shù)超上限或低下限時，ENO=0，并且相應(yīng)輸出為上限值4294967000或下限值04、數(shù)學(xué)運算技術(shù)塊1（1）ADD4_P:FC256

實現(xiàn)功能：4個浮點數(shù)求和

V=U1+U2+U3+U4

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

V=U1+U2+…+Un（n<=8）Un（n<=8)缺省為04、數(shù)學(xué)運算技術(shù)塊2（3）MUL4_P:FC262

實現(xiàn)功能：4個浮點數(shù)求積

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

V=U1*U2*…*Un（n<=8）Un（n<=8)缺省為14、數(shù)學(xué)運算技術(shù)塊3（5）AVER_P:FB34

實現(xiàn)功能：計算某一個參數(shù)在一定時間內(nèi)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。4、數(shù)學(xué)運算技術(shù)塊4（6）COUNT_P:FB36

實現(xiàn)功能：捕捉某一開關(guān)量信號的上升沿，進(jìn)行計數(shù)。MODE為0時，正向計數(shù)；MODE為1時，負(fù)向計數(shù)計數(shù)結(jié)果V達(dá)到上限V_HL或下限V_LL時，停止計數(shù)，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=15、操作技術(shù)塊1（1）OP_A：FB45實現(xiàn)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(dāng)LINK_ON=1時，內(nèi)部值LINK_U傳送給V；當(dāng)LINK_ON=0時，U傳送給V當(dāng)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(chǎn)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5、操作技術(shù)塊2（2）OP_A_LIM：FB46實現(xiàn)功能：操作控制一個模擬量輸出基本解釋同OP_A當(dāng)OP_EN=1時，U可以從OS站給出，否則U鎖定當(dāng)LINK_U或U在上限U_HL、U_LL之間可以直接傳送給V；當(dāng)超出上下限時，則給出為上下限值5、操作技術(shù)塊3（2）OP_D：FB48實現(xiàn)功能：操作控制一個開關(guān)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(guān)系為：5、操作技術(shù)塊4OP_D：FB48當(dāng)LINK_ON=1時，內(nèi)部值LINK_I傳送給Q0；當(dāng)LINK_ON=0時，I0傳送給Q0當(dāng)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(chǎn)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5、操作技術(shù)塊5（2）OP_TRIG：FB50實現(xiàn)功能：操作控制一個開關(guān)量輸出一個脈沖I0由OS站給出在OP_EN=1時，當(dāng)I0為1時，在一個周期內(nèi)Q0為1，緊接著I0和Q0自動復(fù)位。6、信息技術(shù)塊1MESSAGE：FB43實現(xiàn)功能：檢測信號變化產(chǎn)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(guān)量AUX_PR01..10用于更加詳細(xì)解釋信息用于在OS站上顯示的信息可以預(yù)先根據(jù)需要更改，輸入的信息最多為24個字符。6、信息技術(shù)塊2具體修改信息方法：1、鼠標(biāo)選擇塊屬性2、鼠標(biāo)點擊信息按鈕3、修改其中的文本6、信息技術(shù)塊3三、編程實例1任務(wù)：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(yīng)釜中。管道及儀表流程圖：三、編程實例2儀表流程圖說明：LI111（液位指示）：原料罐中當(dāng)前液位測量NK111和NK112（用戶指定的閥門標(biāo)識符）：節(jié)流閥，在注入原料時必須打開NP111（用戶指定的馬達(dá)標(biāo)識符）：泵，將原料送入反應(yīng)釜NK113和NK114（用戶指定的閥門標(biāo)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(shù)量三、編程實例3在符號表中創(chuàng)建符號在相應(yīng)的層級下插入以下CFC塊

CFC_STEP:分配設(shè)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(shè)定劑量OP_A_LIM(2):設(shè)定劑量速度OP_D:定義用泵將原料送到哪個反應(yīng)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off三、編程實例5三、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(shù)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(shè)定值的上限10000

MO_PVHR劑量設(shè)定值的上限10000

SPEXON_L內(nèi)部/外部切換功能激活1

SPEXT_ON內(nèi)部/外部切換默認(rèn)值1MUL_RIN2流速值適配參數(shù)1CTRL_PIDLIOP_MAN_SEL自動/手動功能激活1

LIOP_INT_SEL內(nèi)部/外部切換功能激活1

SPEXON_L控制器切換為外部設(shè)定值1

GAIN設(shè)定控制器增益為“0.5"0.5CH_AO省略

三、編程實例8三、編程實例9打開CFC_LI111，添加以下塊CH_AI：用于讀取輸入模塊的過程值，并使它在CFC中能讀到以作進(jìn)一步處理INT_P:模擬原料罐中液位MEAS_MON:注入液位的監(jiān)控和過程模式下液位的顯示

三、編程實例10塊I/O含義值CH_AIMODE測量范圍4～20mA16#0203

VHRANGE測量范圍上限100

SIM_ON模擬值激活1

SIM_V原料罐液位78％78

SUBS_ON替代值使能1

SUBS_VSIM_V替代值78INT_PU原料罐的液位模擬-0.4MEAS_MONU_WH警告上限＝90m390

U_WL警告下限＝7m37

U_AH報警上限＝98m398

U_AL報警下限＝5m35

MO_PVHR容器中的過程值上限＝100m3100三、編程實例11三、編程實例12打開CFC_NP111，添加以下塊CH_DI：開關(guān)量輸入信號處理MOTOR:控制電機運行

功能塊I/O含義值CH_DISIM_ON開關(guān)量模擬激活1

SUBS_ON替代值的使能1MOTORMONITOR取消監(jiān)控功能