西门子人机界面触摸屏组态与应用技术课件第7章.ppt

1、第7章 配方管理系统7.1 配方的组态与数据传送7.1.1 配方概述配方概述 1配方的概念 配方是与某种生产工艺过程或设备有关的所有参数的集合。果汁厂生产不同口味的果汁，每一种口味的产品分为果汁饮料、浓缩果汁和纯果汁。它们的配料相同，只是混合比例不同。此外还需要设置混合的温度。在改变产品的品种时，在如果需要改变大量参数，可以使用配方，通过简单的操作，便能集中地和同步地将更换品种时所需的全部参数以数据记录的形式，从HMI设备传送到PLC，也可以进行反向的传送。每种果汁对应于一个配方。配方中的每个参数称为配方的一个条目，这些参数组成的一组数据，称为配方的一条数据记录，每种产品的参数对应于一条数据记

2、录。表7-1中每一行的5个参数组成了配方的一条数据记录，3种橙汁产品对应的3条数据记录组成了橙汁的配方。果汁厂需要对每种口味组态一个配方。配方具有固定的数据结构，配方的结构在组态时定义。一个配方包含多个配方数据记录，这些数据记录的结构相同，仅仅数值不同。配方存储在HMI设备或外部的存储介质上。在HMI设备和PLC之间，配方数据记录作为整体进行传送。可以在Excel中输入配方的参数，然后通过*.csv文件导入HMI设备。2配方的显示 在HMI的画面中组态一个配方视图或配方画面，来显示和编辑配方。配方视图适用于简单的配方，以表格形式显示和编辑HMI设备内部存储器中的配方数据记录。配方画面是一个单独

3、的画面，适用于大型配方，可以将配方数据分解成若干个画面。3配方的存储方式 1）存储在HMI设备的配方存储器中。2）存储在外部存储介质中，例如存储卡。3）配方数据最终要传送到PLC，PLC中同时只保存一条配方数据记录。7.1.2 配方组态配方组态 1生成配方 打开项目“配方视图”，HMI_1为KTP400 Comfort。PLC默认的变量表中生成了与配方元素有关的5个变量。打开“配方”编辑器，配方的名称为“橙汁”，编号为1。“元素”选项卡有5个配方元素。2设置配方的属性 单击选中配方后，可以用下面的巡视窗口组态配方的属性，也可以直接在配方表格中组态。HMI设备一般将配方数据记录保存在内部的闪存中

4、，因此采用默认的“路径”Flash。如果物理存储位置为U盘（USB端口）或SD存储卡，“路径”应选Storage Card USB或Storage Card SD。单击选中配方，再选中巡视窗口的“工具提示”，可以输入HMI运行时的操作员注意事项。运行时操作员可以用配方视图中的“工具提示”按钮查看注意事项。3生成配方的数据记录 配方数据记录是一组在配方中定义的变量的值，组态时在配方编辑器的“数据记录”选项卡中生成和编辑数据记录。输入数据记录的名称后，逐一输入各配方元素的数值。7.1.3 配方的数据传送配方的数据传送 1配方数据记录的传送 HMI设备将配方数据记录存储在存储介质中，可以通过HMI设

5、备的显示屏在配方视图或配方画面中编辑配方数据记录。（1）加载并保存配方数据 配方视图和HMI设备的配方存储器之间可以直接交换数据，即配方视图从配方存储器中加载配方数据记录，或者将其保存在配方存储器中。配方画面和配方存储器之间通过配方变量交换数据。（2）在HMI设备和PLC之间传送配方值 如果在配方组态时未勾选“变量离线”复选框，“离线”开关的常闭触点闭合，在PLC和配方变量之间立即传送单个修改过的值。配方数据记录也可以直接在HMI设备和PLC之间传送。（3）导入或导出配方数据记录 可以从HMI设备的配方存储器中导出配方数据记录，并将它保存在外部存储介质。也可以将这些记录从存储介质重新导入到配方

6、存储器中。2配方数据传送的控制 在HMI设备运行时对配方进行操作，可能会覆盖PLC中的配方数据。下面的措施可以防止出现这种情况。选中配方编辑器中的配方“橙汁”，再选中巡视窗口的“同步”，参数“同步配方变量”对应于“同步”开关的常开触点，参数“变量离线”对应于“离线”开关的常闭触点。1）未勾选“同步配方变量”复选框时，“同步”开关触点断开。在配方视图中进行的修改不会写入对应的配方变量和PLC。这时未选中“变量离线”，“离线”开关的常闭触点闭合，PLC与配方变量之间能交换数据。单击配方视图中的“写入PLC”按钮，配方变量和PLC中的配方数据会同时被更新。2）勾选“同步配方变量”复选框时，配方视图与

7、配方变量是连通的，在配方视图中的改动会立刻对配方变量更新。如果同时勾选“变量离线”复选框，“离线”开关的常闭触点使PLC与配方变量的连接断开，输入的数值只保存在配方变量中，不会传送到PLC。此时可以确保将配方视图输入的数据写入配方变量，而不是直接传送到PLC。3）选中“同步配方变量”，但是未选“变量离线”，“同步”开关和“离线”开关的触点均闭合，配方视图与配方变量和PLC都是连通的，配方视图输入的数据被直接传送到配方变量和PLC，立即影响制造过程。如果PLC中的配方值发生变化，在配方画面中将立即显示更改后的值。3协调数据传输 在PLC和HMI设备之间传送配方数据记录的协调传输，用于防止数据在任

8、一个方向被意外覆盖。实现协调传输的操作如下：1）选中配方编辑器中的配方，再选中巡视窗口的“同步”，激活复选框“协调的数据传输”，使配方视图中的值与PLC中的配方变量值同步。2）打开“连接”编辑器，选中HMI设备与PLC的连接“HMI_连接_1”。勾选“区域指针”选项卡的复选框“数据记录”，它是HMI设备与PLC的共享数据区。设置其地址为MW20，数据长度为5个字，第1、第2个字分别是当前配方号和当前数据记录号，第4个字MW26是传送状态字，为0时允许传送，为4时传送完成，没有错误；在配方数据记录的传送中，PLC是“主动方”，PLC判断“数据记录”区域指针中的配方编号和数据记录的编号，通过传送状

9、态字控制传送。7.2 配方视图的组态与仿真7.2.1 配方视图的组态配方视图的组态 1生成配方视图 打开项目“配方视图”的根画面，选中配方视图，再选中巡视窗口的“常规”，配方的名称为“橙汁”。如果在“常规”属性中为配方和数据记录组态了“配方变量”和“变量”，在HMI设备上选择的配方和数据记录的编号或名称将在运行时写入这些变量。也可以用这两个变量选择配方或配方数据记录。如果没有勾选“显示选择列表”复选框，将不会显示“配方名：”选择列表。如果禁止用户对配方数据记录的修改，应去掉“编辑模式”复选框中的勾。选中配方视图以后，再选中巡视窗口的“外观”，可以用复选框设置是否显示配方视图中的“编号”和显示视

10、图下面的状态栏。选中巡视窗口的“工具栏”，可以用复选框设置显示工具栏上的哪些按钮。选中巡视窗口的“标签”，可以用复选框“显示标签”设置是否显示配方视图中的文本域“配方名：”和“数据记录名：”。选中巡视窗口的“表格”，可以用右边窗口中的“显示表格”复选框，设置是否显示“条目名”下面的表格。2配方视图中的按钮 图7-10未使用“另存为”按钮。各按钮的功能如下。“工具提示”按钮：显示配方视图组态时输入的操作员注意事项。“添加数据记录”按钮：创建一个新的数据记录，使用配方组态时的“默认值”预置配方记录值。“保存”按钮：将配方视图中改变的值写入组态的存贮介质。“删除数据记录”按钮：从HMI设备的数据介质

11、删除显示的配方数据记录。“重命名数据记录”按钮：修改显示的配方数据记录的名称。“同步配方变量”按钮：使用前应激活“同步配方变量”复选框。当配方视图显示的数值比当前的配方变量值更新时，系统将把该值写入配方变量。“写入PLC”按钮：将当前显示在配方视图中的配方数据记录传送到PLC。“从PLC读取”按钮：在配方视图中显示从PLC读取的配方数据记录值。7.2.2 配方视图的仿真配方视图的仿真 启动S7-PLCSIM，将程序下载到仿真PLC，将CPU切换到RUN-P模式。选中项目树中的“HMI_1”，单击工具栏的“开始仿真”按钮，出现仿真面板的根画面。刚刚启动运行系统时，因为配方视图还没有获取配方数据记

12、录的编号，最上面的“数据记录名”和它的“编号”没有显示信息，表格中显示的是配方条目的默认值。1配方视图与PLC直接连接 在组态时激活了“同步配方变量”复选框，但是未激活“变量离线”和“协调的数据传输”复选框。图7-7中的两对触点均接通，配方视图、配方变量和PLC都是连通的。在S7-PLCSIM中监视保存数据记录的条目值的MW10（水）。（1）切换数据记录 配方视图右边的I/O域用于配方条目“水”，它对应于HMI设备中的配方变量。单击“数据记录名”选择列表右边的按钮，再选择数据记录“果汁饮料”，S7-PLCSIM中的配方变量值与配方视图中的相同。I/O域中的配方变量“水”的数值也立即产生相同的变

13、化。（2）修改数据记录的条目值 单击配方视图中条目“水”（MW10）的值，将它修改为新的值以后按回车键确认。在配方视图中修改的元素值不能直接传送到PLC和图7-12右边的I/O域，可以通过单击配方视图中的“保存”“写入PLC”或“同步配方变量”按钮，将修改后的值从配方视图传送到画面中的I/O域和S7-PLCSIM。可能需要单击两次配方视图，第1次是激活它。使用保存按钮时需要确认。修改S7-PLCSIM中配方条目“水”（MW10）的值，修改后按回车键确认。修改的结果立即被画面中的I/O域显示出来。需要单击配方视图中的“保存”“从PLC读取”或“同步配方变量”按钮，才能将修改后的值从PLC传送到配

14、方视图中。（3）新建和删除数据记录 单击配方视图中的“添加数据记录”按钮，在出现的新的数据记录中，各条目的值为组态时指定的默认值，编号被自动指定为4。从S7-PLCSIM可以看到，新的数据纪录各条目的值被自动传送到PLC中。单击“数据记录名”选择框，输入新记录的名称“JUICE”。可以修改新建的数据记录各条目的值，修改完成后保存它。关闭运行系统后，又重新打开它，打开数据记录列表，可以看到新建的数据记录“JUICE”依然存在。显示出数据记录JUICE后，单击“删除”按钮，确认后该数据记录被删除。修改右边的I/O域的值以后，S7-PLCSIM中“水”对应的MW10的值立即变化，但是配方视图中的条目

15、没有改变。单击“从PLC读取”按钮，或单击“同步配方变量”按钮，I/O域中的值被传送到配方视图的“水”条目中。2激活“变量离线”时的仿真运行 退出运行系统，选中配方编辑器中的“橙汁”，同时勾选“同步”属性中的“同步配方变量”“变量离线”和“协调的数据传输”复选框。激活“变量离线”功能后，图7-7中的常闭触点断开，PLC与配方变量的连接被断开。选中项目树中的“HMI_1”，单击“开始仿真”按钮，打开仿真面板。打开数据记录“果汁饮料”后，配方中的条目值不会自动传送到仿真PLC。因为同时勾选了“变量离线”和“协调的数据传输”复选框，配方视图与PLC之间的数据传送需要同时满足两个条件：1）在S7-PL

16、CSIM中，将“数据记录”区域指针第4个字（传送状态字MW26）置为0，允许传送。2）单击配方视图中的“写入PLC”按钮，将配方数据下载到PLC。或者单击配方视图中的“从PLC读出”按钮，将PLC中的配方数据上传到HMI设备。满足上述条件时，在配方视图中修改条目“水”的值后，单击配方视图的“写入PLC”按钮，配方号和数据记录号被传送到S7-PLCSIM中的MW20和MW22（“数据记录”区域指针的第1和第2个字）。成功传送后，状态字MW26被PLC的CPU置为4。在S7-PLCSIM中修改条目“水”MW10的值，将状态字MW26修改为0，按回车键确认，才能用“从PLC读出”按钮，将PLC中的配方数据记录传送到配方视图。传送成功后状态字MW26变为4。切换配方数据记录后，需要将状态字清0，才能用“写入PLC”按钮，将条目“水”MW10的值写入PLC。此时不能用“同步配方变量”按钮实现PLC和HMI之间的配方数据记录传送。如果在组态配方时，选中了“同步配方变量”和“变量离线”复选框，但是未选中“协调的数据传输”复选框，配方数据记录是否能上载或下载与状态字MW26的值无关。