S7-1500配方功能使用入門

配方通常在兩種場(chǎng)合下使用，一是生產(chǎn)不同規(guī)格的產(chǎn)品，使用不同工藝參數(shù)值，二是在生產(chǎn)一種產(chǎn)品過程中有很多步驟，每個(gè)步驟都是有不同的工藝參數(shù)。

通常，這些參數(shù)數(shù)據(jù)存放在 CPU 的 DB 塊或 M 區(qū)，然后正常編程，無需使用配方功能。

但是，某些時(shí)候這些參數(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量特別大，數(shù)值卻是固定不變的，或者只是偶爾在需要的時(shí)候小做改動(dòng)，此時(shí)，就可以利用配方功能?？梢詫⑴浞綌?shù)據(jù)導(dǎo)出到電腦，使用例如 Excel 的編輯工具方便的輸入?yún)?shù)然后再進(jìn)行導(dǎo)入，并且在程序中可以讀取及小量改動(dòng)。

而對(duì)于 S7-1500 系列的 CPU 來說，配方數(shù)據(jù)可以僅保存在裝載存儲(chǔ)器，也可以同時(shí)保存在工作存儲(chǔ)器以及裝載存儲(chǔ)器，即常規(guī)的 DB 塊，這兩種方法優(yōu)缺點(diǎn)如下：

對(duì)于僅保存在裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)

優(yōu)點(diǎn)：減小對(duì)工作存儲(chǔ)器以及保持存儲(chǔ)器的占用，可以通過更換存儲(chǔ)容量更大規(guī)格的存儲(chǔ)卡，存儲(chǔ)更多的配方數(shù)據(jù)。

缺點(diǎn)：在讀寫配方數(shù)據(jù)時(shí)，必須使用 READ_DBL 以及 WRIT_DBL 指令，無法使用普通指令進(jìn)行讀寫，這兩個(gè)指令專門用于處理僅存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，是異步指令，也就是說無法實(shí)時(shí)的讀寫，需要一定的處理時(shí)間，并且對(duì)于存儲(chǔ)卡來說頻繁使用 WRIT_DBL 指令會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)卡損壞。

對(duì)于同時(shí)保存在工作存儲(chǔ)器以及裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)

優(yōu)點(diǎn)：使用方便，使用常規(guī)指令例如 MOVE 指令就可以對(duì)配方數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫

缺點(diǎn)：需要占用 CPU 寶貴的工作存儲(chǔ)器空間，尤其是對(duì)于工作存儲(chǔ)器小的 CPU 1511、CPU 1510SP 等使用時(shí)更是需要提前規(guī)劃好使用量。數(shù)據(jù)保持方面有兩種方案，一種是不激活配方 DB 數(shù)據(jù)的保持性，那樣數(shù)據(jù)讀寫還是需要 READ_DBL 以及 WRIT_DBL ，那樣相對(duì)僅保存在裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)的方案就沒有任何優(yōu)點(diǎn)了。另一種是激活配方 DB 數(shù)據(jù)的保持性，需要占用 CPU 寶貴的保持性存儲(chǔ)器空間，同樣對(duì)于保持性存儲(chǔ)器小的 CPU 1511、CPU 1510SP 等使用時(shí)需要提前規(guī)劃好使用量。

所以總的來說，推薦第一種方案，本次例程中也是使用第一種方案。

當(dāng)然對(duì)于配方數(shù)據(jù)量不大的項(xiàng)目，也可以使用第二種方案。

配方功能使用過程

配方功能使用過程如圖 1 所示。

圖 1 配方功能使用流程

配方指令

配方功能使用到的指令位置如圖 2 所示。

圖 2 配方使用相關(guān)指令

RecipeExport 指令將完整的配方數(shù)據(jù)塊導(dǎo)出，按照標(biāo)準(zhǔn) csv 格式存儲(chǔ)在 CPU 裝載存儲(chǔ)器的永久性配方數(shù)據(jù)文件中。

RecipeImport 指令將配方數(shù)據(jù)從裝載存儲(chǔ)器上的 csv 文件導(dǎo)入到裝載存儲(chǔ)器上的配方數(shù)據(jù)塊中。此過程會(huì)覆蓋之前數(shù)據(jù)塊中的值。

READ_DBL 指令將配方數(shù)據(jù)從配方數(shù)據(jù)塊讀取到活動(dòng)配方。

WRIT_DBL 指令將活動(dòng)配方數(shù)據(jù)寫入到配方數(shù)據(jù)塊。

注意：以上四個(gè)指令都不支持使用 PLCSIM 或者 PLCSIM Advanced 進(jìn)行仿真，只能使用真實(shí) CPU 測(cè)試執(zhí)行。

配方使用例程

例程為制作不同冰淇淋選擇不同的配方，并在 WinCC 畫面上根據(jù)配方號(hào)顯示配方、修改配方。

硬件：

CPU 1516-3 PN/DP V2.9.4，訂貨號(hào)：6ES7516-3AN01-0AB0，X1 接口 IP 地址：192.168.1.32，子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0

電腦，網(wǎng)卡 IP 地址：192.168.1.201，子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0

軟件：

Windows 10 專業(yè)版 20H2

TIA Portal V17 update 3 Step 7 + WinCC Advanced

Microsoft Office 2019

例程歸檔下載鏈接：下載。

1. 組態(tài)硬件，激活 Web 服務(wù)器功能

打開 TIA Portal 軟件，新建項(xiàng)目，添加指定版本及訂貨號(hào)的 CPU ，取消激活安全向?qū)ВO(shè)置 IP 地址，CPU 時(shí)區(qū)，激活 Web 頁面功能，此處過程略。

如圖 3 所示，必須激活 Web 頁面用戶管理中的“文件瀏覽器”功能。

圖 3 用戶管理設(shè)置

2. 編寫配方程序

1）創(chuàng)建配方數(shù)據(jù)類型

項(xiàng)目樹中，展開 PLC 數(shù)據(jù)類型文件夾，添加新 PLC 數(shù)據(jù)類型 “typeIceCream” 用作配方數(shù)據(jù)類型，并在其中添加相關(guān)變量，如圖 4 所示。

圖 4 配方數(shù)據(jù)類型

2）創(chuàng)建配方 DB

創(chuàng)建配方 DB，然后新建配方數(shù)據(jù)類型數(shù)組的變量，并修改 DB 屬性僅存儲(chǔ)在裝載內(nèi)存中，如圖 5 - 6 所示。

圖 5 配方 DB

圖 6 DB 設(shè)置

3）創(chuàng)建活動(dòng)配方

創(chuàng)建活動(dòng)配方 DB，然后新建配方數(shù)據(jù)類型的變量，如圖 7 所示。

圖 7 活動(dòng)配方

4）創(chuàng)建配方操作相關(guān)變量

創(chuàng)建配方操作相關(guān)變量的 DB，用于編程，說明如圖 8 所示的注釋。

圖 8 配方操作相關(guān)變量

5）編寫導(dǎo)入導(dǎo)出程序及捕捉錯(cuò)誤代碼

在 OB 1 編程及注釋如圖 9 所示。

圖 9 編寫導(dǎo)入導(dǎo)出程序

6） 編寫讀寫配方程序

繼續(xù)在 OB1 編程，讀指定配方號(hào)配方數(shù)據(jù)到活動(dòng)配方，將活動(dòng)配方寫入指定配方號(hào)的配方數(shù)據(jù)，如圖 10 所示。

讀取到的活動(dòng)配方即可以用于后續(xù)工藝編程，或者關(guān)聯(lián)到上位機(jī)畫面顯示修改。

圖 10 編程讀寫配方程序

7）程序編寫完成，將硬件組態(tài)及程序下載至 CPU。

3. 繪制并啟動(dòng) WinCC 畫面

新建 PC 站，添加 WinCC Advanced，添加網(wǎng)卡，設(shè)置 IP 地址，建立與 CPU 的 HMI 連接，此處過程略。

新建畫面如圖 11 所示。

圖 11 畫面

關(guān)聯(lián)左邊 IO 域與活動(dòng)配方 DB 的相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。

配方號(hào) IO 域與變量 "RecipeRef".recipeNo 關(guān)聯(lián)。

右下的四個(gè)按鈕分別關(guān)聯(lián)按下和釋放兩個(gè)事件，按下使得觸發(fā)位置位，釋放使得觸發(fā)位復(fù)位。

之后編譯 WinCC 項(xiàng)目，啟動(dòng)畫面。

4. 導(dǎo)出導(dǎo)入配方數(shù)據(jù)

1）導(dǎo)出配方數(shù)據(jù)

啟動(dòng) WinCC 畫面后，點(diǎn)擊“導(dǎo)出”按鈕，然后打開電腦上的瀏覽器，輸入 CPU IP 地址，瀏覽到“文件瀏覽器 > Recipes”，如圖 12 所示。

圖 12 打開 Web 頁面

2） 編輯配方數(shù)據(jù)

點(diǎn)擊圖 12 的 csv 文件，下載到電腦中，之后點(diǎn)擊圖 12 紅框處的圖標(biāo)刪除該文件。

使用 Excel 軟件對(duì) csv 文件打開編輯保存，如圖 13 所示。

圖 13 編輯后的配方數(shù)據(jù)

3）導(dǎo)入配方數(shù)據(jù)

如圖 14 所示的操作。

圖 14 上傳配方

①點(diǎn)擊該圖標(biāo)，瀏覽到修改的 csv 文件

②點(diǎn)擊該圖標(biāo)上傳

③上傳成功后，文件顯示在這里

之后在 WinCC 畫面點(diǎn)擊“導(dǎo)入”按鈕，即完成配方數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

4）此時(shí)可以通過 PLC 在線情況下上載程序塊，看到配方數(shù)據(jù)里的數(shù)據(jù)，如圖 15 所示。

圖 15 配方 DB 數(shù)據(jù)

5. WinCC 讀寫活動(dòng)配方數(shù)據(jù)

1）在 WinCC 畫面配方號(hào)處輸入“1”，然后點(diǎn)擊“讀取”按鈕，即可將 1# 配方讀取到 WinCC，如圖 16 所示。

圖 16 讀取到的配方數(shù)據(jù)

2）然后任意修改 WinCC 畫面左邊配方數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“寫入”按鈕，即可對(duì) 1# 配方進(jìn)行修改，修改后，監(jiān)視 PLC 程序發(fā)現(xiàn)，配方數(shù)據(jù) DB 旁邊的綠色圓形圖標(biāo)變?yōu)榘胨{(lán)半紅，說明位于裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)值發(fā)生了改變，如圖 17 所示，此時(shí)可以通過重新讀取驗(yàn)證寫入成功。

圖 17 修改配方數(shù)據(jù)

3）此時(shí)如果修改并下載程序，會(huì)導(dǎo)致通過 WinCC 修改的配方數(shù)據(jù)丟失，所以可以在修改配方數(shù)據(jù)時(shí)候通過先上傳程序塊，再修改下載，或者在下載時(shí)選擇“同步”，如圖 18 所示的紅框，然后再進(jìn)行裝載。

圖 18 同步功能

審核編輯：湯梓紅