Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

29.04.2014Seite 1 Programmierung nach IEC 61131. 29.04.2014Seite 2 Inhalt Ziele und Inhalte der IEC 61131 Programmiertools Modelle der IEC 61131 Variablen.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "29.04.2014Seite 1 Programmierung nach IEC 61131. 29.04.2014Seite 2 Inhalt Ziele und Inhalte der IEC 61131 Programmiertools Modelle der IEC 61131 Variablen."—  Präsentation transkript:

1 Seite 1 Programmierung nach IEC 61131

2 Seite 2 Inhalt Ziele und Inhalte der IEC Programmiertools Modelle der IEC Variablen und Datentypen Programmorganisation

3 Seite 3 Lernziele IEC Sie kennen die wesentlichen Ziele und Inhalte und können sie mit eigenen Worten erläutern Sie die Architektur eines Systemes nach IEC Sie kennen die 3 Programmorganisationseinheiten und die Datenorganisation (Uebungsbeispiele) Sie können ein einfaches Beispiel in zwei grafischen Programmiersprachen einer SPS programmieren

4 Seite 4 Die Erstellung und Wartung von Programmen von Anlagensteuerungen sind: wesentliche Kostenfaktoren schwierige Unsicherheitsfaktoren

5 Seite 5 Aspekte: 15-30% der Planungskosten zur Programmierung hohe Folgekosten bei Problemen Anlageschäden verzögerte Inbetriebnahme

6 Seite 6 Worin unterscheidet sich Steuerungssoftware von 'Bürosoftware'? Echtzeit oft zeitkritisch kompliziertes Prozessinterface Restart- und Resume-fähig viele zeitlich andauernde Aufgaben kaum Fehlertoleranz hohe Verfügbarkeit viele, aber einfache Funktionen

7 Seite 7 Variablennamen: was ist wahr?

8 Seite 8 Bei Alarmen leider oft:

9 Seite 9 Wahrheitstabelle Darstellung von y:= A und (B oder C) in Tabellenform:

10 Seite 10 Beispiel einer Wahrheitstabelle:

11 Seite 11 Zeitdiagramme Steuerproblem: richtige Aktion zur richtigen Zeit auslösen

12 Seite 12 Beispiel: Einschaltverzögerung

13 Seite 13 Zeitdiagramm: PT ET Q IN

14 Seite 14 Entwicklung der Programmierung von SPS Proprietäre Sprachen und Softwarestrukturen verschiedener Hersteller Starke Verbreitung einzelner Sprachen durch die Dominanz der Hersteller (Siemens) Erste internationale Normierungsbestrebungen (Grafcet, DIN und 2880)

15 Seite 15 Was ist die IEC 1131? weltweit einheitliche Norm für die Automation speziell für SPS-Systeme anerkanntes Werk, da gemeinsam erarbeitet(PLCopen) Wegweiser für zukünftige Entwicklungen Definition systemunabhängiger Sprachen ein Muss für jemanden der Automation

16 Seite 16 Entwicklung der IEC Gründung der PLCopen 1992 als treibende Kraft der Normierung Ziele: þAnwendung eines internationalen Standards þIEC konforme SPS anbieten und einsetzen þDefinition von Konformitätskriterien þZusammenfassung der bisherigen Erfahrungen und Entwicklungen in der IEC 61131

17 Seite 17 Vorteile für Hersteller Gemeinsame Entwicklung von Software (Editoren, Programmiersystem) Wiederverwendbarkeit bestehender Software durch einheitliche Programmierung Normgerecht - bedeutet - marktgerecht Integration von Modulen verschiedener Hersteller

18 Seite 18 Vorteile Anwender Einheitliche Programmierung und Planung verschiedener Systeme Minimierte Ausbildungs- und Einarbeitungs- kosten Einsatz normgerechter Komponenten bedeutet ein erhöhtes und kalkulierbares Mass an Sicherheit der Anlagen

19 Seite 19 Logische Einheit Wofür IEC Für verteilte Automatisierungssysteme Steuerung Anwendung Betriebssystem Kommuni- kation Steuerung Anwendung Betriebssystem Kommuni- kation Prozessgeräte

20 Seite 20 Ziel ist Funktionssicht Implementierungsunabhängig Leitsystem Teilanlage oder -system Funktionen und Gruppen Prozessgeräte

21 Seite 21 Was enthält die IEC 61131?

22 Seite 22 Schwerpunkt Programmierung: Bildung von Programmstrukturen Einführung abgeleiteter Strukturen, d.h. eigene Datentypen und Steuerbibliotheken SPS-Programmierung grafisch oder wie in einer Hochsprache Programmierung von SPS-Systemen! (wo gibt es dies sonst noch ?)

23 Seite 23 Modelle der IEC 61131: Softwaremodell - Struktur der Software Kommunikationsmodell - Informationsfluss zwischen verschiedenen Steuerungen Programmiermodell - Datendarstellung und Programmiersprachen Hardwaremodell

24 Seite 24 Projektverwaltung Projektname SPS-Parameter (Typ, Speicher) Globale Variablen Programme Funktionsbaustein Funktion Task

25 Seite 25 Programmiermodell Variablen und Datentypen Programmorganisationseinheiten Programme Funktionsbausteine Funktionen Programmiersprachen

26 Seite 26 Programmorganisationseinheiten (POE) Funktion Funktionsbaustein Programm englische Bezeichnung: POU (Program Organisation Units)

27 Seite 27 Elemente einer POE Deklarationsteil Variablen Formalparameter und Rückgabewerte Externe und interne Variablen Anweisungsteil Funktion in einer Programmiersprache realisiert

28 Seite 28 Variablen symbolische Namen physikalischer Standort (I/O, Merker) Müssen dort deklariert werden, wo sie benutzt werden. Variablenart Bezeichner Datentyp Initialisierung

29 Seite 29 Variablenart

30 Seite 30 Datentypen elementare bool, int, float, time strukturierte enum - Aufzähltypen array - Felder structure - Datenstrukturen

31 Seite 31 Geltungsbereich der Variablen lokal: nur in der Programmeinheit global: in ganzer Ressource oder Konfiguration (lokal als extern definieren) gültig in den POE in denen sie deklariert sind und in allen untergeordneten Einheiten (Eine Variable in einem Programm gilt auch in den Funktionsbausteinen die das Programm aufruft)

32 Seite 32 Initialisierung übernimmt Wert vor letzten Stop übernimmt anwenderspezifischen Wert übernimmt voreingestellten Wert des Datentyps Warmstart ùgepufferte Variablen (RETAIN) übernehmen letzten Wert ùandere die definierten Anfangswerte Kaltstart ùalle übernehmen Anfangswerte

33 Seite 33 Programmiersprachen graphische Programmiersprachen KOP(Kontaktplan) FBS(Funktionsbausteinsprache) AS(Ablaufsprache ) Textsprachen AWL(Anweisungsliste) ST(Strukturierter Text)

34 Seite 34 graphische Sprachen vs. Textsprachen einfach, teilweise auch für Laien verständlich Kommunikation über Programm einfacher effizienter bei Inbetrieb- nahme und Wartung keine Nachdoku- mentation nötig zwingt zu Program- mierdisziplin effizienter in der Programmierung kleinere Dokumente in MB einfacher im Umgang mit komplexen Datenstrukturen

35 Seite Sprache: FBS Programmierung mit Funktionen in der Funktions-Bausteinen-Sprache: Variablen: Signallinien Funktionen: Rechteck mit Funktionsname und Signalverbindungsstellen Alle Datenverarbeitungselemente werden als Funktionsblöcke dargestellt

36 Seite 36 Darstellung in FBS Programmierung = Netz von FB verbunden mit Signalen Variablen (Eingang) Variablen (Ausgang) Linien Funktionsblöcke (Funktionen und Funktionsbausteine)

37 Seite 37 Silo

38 Seite Sprache: KOP Programmierung mit Kontaktplandarstellung und Funktionsbausteinen, Sprache: þ Variablen: Bezeichnung von Oeffner, Schliesser, Spulen þ Funktionen: durch 'Stromverdrahtung' und Funktionsbausteinen

39 Seite 39 Beispiel KOP - Silo Kontakte Spulen Funktionsblöcke

40 Seite 40 Elemente:

41 Seite 41 Elemente:

42 Seite 42 Elemente:

43 Seite 43 Elemente:

44 Seite 44 Elemente:

45 Seite 45 Elemente:

46 Seite 46 Funktion eine oder mehrere Eingangsvariablen werden zu genau einem Ausgangswert berechnet. Speichern intern keine Daten Liefert bei gleichen Eingangswerten immer das gleicher Ergebnis

47 Seite 47 Standardfunktionen vordefinierte Funktionen SPS wird zu einer vollwertigen Rechnereinheit SPS kann auch Texte bearbeiten SPS kann Datentypen konvertieren die meisten aus Informatik bekannt

48 Seite 48 Funktionsbaustein aus einer oder mehreren Eingangsvariablen werden mehrere Ausgangsvariablen berechnet Strukturierungshilfsmittel innerhalb eines Programmes Kann mehrfach genutzt werden Kann intern Daten speichern und muss instanziert werden

49 Seite 49 FB definieren Deklaration Anweisungen Ergebnis muss gespeichert werden

50 Seite 50 FB RS-Flip-Flop UND-Bausteine können das Resultat direkt aus den Eingängen berechnen bei RS-Bausteinen hängt es aber noch zusätzlich vom Wert von Q1 ab:

51 Seite 51 Konsequenz: Baustein muss Variable zwischen zwei Ausführungen abspeichern Namen gefordert gelöst durch Instanzennamen = gleich Pointer auf Objekt

52 Seite 52 Instanz: Die Instanz ist ein individuelles Exemplar einer Datenstruktur, verknüpft mit einem Funktionsbaustein-Typ oder Programm- Typ, das von einem Aufruf der zugehörigen Operation bis zum nächsten erhalten bleibt.

53 Seite 53 Instanzierung Deklaration Anwendung

54 Seite 54 Zeitgeber: Einschaltverzögerung PT ET Q IN

55 Seite 55 Zeitgeber: Ausschaltverzögerung PT ET Q IN

56 Seite 56 Programm logische Anordnung von Funktionen und Funktionsbausteinen mit ihren Verknüpfungen Ausführung eines Programmes kommt durch die Zuordnung in einer Task zum Ausdruck Kann Funktionen und Funktionsbausteine aufrufen

57 Seite 57 Ausführung der Programme: Tasks Ein Task fasst innerhalb einer Ressource ein oder mehrere Programme mit gleichem Ausführungs- und Zeitverhalten zusammen. (Wann sollen sie bearbeitet werden) Wann, bei welchem Ereignis Wie oft Wie dringend

58 Seite 58 Aufrufhierarchie Funktionsbaustein a Programm B Funktion 2 Funktion 1 Funktion3Funktionsbaustein b Programm A … … … Task I Task II Ressource

59 Seite 59 Kommunikationsmodell (wird nur gestreift) Durch Uebergabe der Variablen bei Funktionsaufruf Kommunikation über globale Variablen Kommunikation über SEND und RECEIVE- Funktionen Kommunikation über Zugriffspfade

60 Seite 60 Uebung: Selbsthaltung POE einrichten - Programm Variablen deklarieren mit Kontaktplan programmieren

61 Seite 61 Aufgabe: wie werden die folgenden Funktionen programmiert (sie sind gegenüber der FBS- Darstellung verschwunden)? UND ODER


Herunterladen ppt "29.04.2014Seite 1 Programmierung nach IEC 61131. 29.04.2014Seite 2 Inhalt Ziele und Inhalte der IEC 61131 Programmiertools Modelle der IEC 61131 Variablen."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen