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Festo Software Tools

Lehrbuch Automatisieren mit FST

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682 299 de 0402NH

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Inhalt und allgemeine Sicherheitshinweise

Autor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Plagemann Original . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . de Layout . . . . . . . . . . . . . . . . Festo AG & Co. KG, Abtl. KG-GD Satz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DUCOM Ausgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . de 0402NH Bezeichnung

Bestell-Nr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 682 299

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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P.BE-FST4-LB-DE


E (Festo AG & Co. KG, D-73726 Esslingen, 2004) Internet: http://www.festo.com e-mail: [email protected] Weitergabe sowie Vervielfltigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts verboten, soweit nicht ausdrcklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu I

Festo P.BE-FST4-LB-DE de 0402NH


Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere das Recht, Patent-, Gebrauchsmuster- oder Geschmacksmusteranmeldungen durchzufhren.

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II



InhaltsverzeichnisBestimmungsgeme Verwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zielgruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wichtige Benutzerhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 1.1 1.2 2. 2.1 3. Nu 3.1 Programmieren fr die Automatisierungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zu diesem Buch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmieren fr die Automatisierungstechnik oder den PC . . . . . . . . . . . X X XI 1-1 1-4 1-4 2-1 2-3 3-1 3-5 3-5 3-6 3-7 3-11 3-30 3-34 3-37 3-40 3-42 3-43

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Die Grundregeln eines FST Projektes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das erste FST Projekt: Ein Garagentor steuern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3.2

Projekt, E/As, Programm, Projektbaum, WENN ... DANN ... SONST . . . . . . . 3.1.1 Projekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2 Steuerungstyp auswhlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3 E/A-Konfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.4 Programmieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.5 bersetzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.6 Projekt laden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.7 Prfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.8 Dokumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.9 Das Projekt Garage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


III


4. 4.1

Ein etwas greres Projekt mit FST: Die Bohrmaschine steuern . . . . . . . . Die Bohrmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1 Die Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2 Die Aktorik und Sensorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.3 Das Programm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4 Die Belegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmorganisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die ersten Schritte des Projektes in Anweisungsliste11/12 . . . . . . . . . . . . . 4.3.1 Programm starten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2 Sequentielles Programm (SCHRITT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3 Projekt laden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die ersten Schritte des Projektes in Kontaktplan15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1 Programm starten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2 Sequentielles Programm (SCHRITT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.3 Die Schrittprogrammierung mit Zhlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.4 Projekt laden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4-1 4-4 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 4-10 4-10 4-11 4-12 4-13 4-13 4-14 4-19 4-20 5-1

4.2 4.3

4.4

Nu5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 6. 6.1 6.2 6.3 6.4

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Die Operation SCHRITT in der Anweisungsliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Der SCHRITT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4 Der Inhalt eines Schritts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 Die Weiterschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 Der Name des Schrittes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-7 Der Sprung von Schritt zu Schritt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-8 Der letzte Schritt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11 Die alternative Schrittkette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11 Die parallele Schrittkette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-12 Multitasking mit FST: Betriebsarten der Bohrmaschine . . . . . . . . . . . . . . . Programme arbeiten simultan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programme beaufsichtigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programme zeitgesteuert starten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Daten austauschen zwischen Programmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1 6-3 6-5 6-7 6-8

IV



7. 7.1 7.2 7.3 7.4 8. 8.1 8.2 8.3

Die Bohrmaschine wchst in Anweisungsliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7-1

Automatikprogramm starten und stoppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-3 Der Tippbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7 Die Flankenerkennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-10 7.3.1 Programmierung der Flankenerkennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-11 Das Richtprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-13 Die Bohrmaschine wchst in Kontaktplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Nu 9.9.1

8.4

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Automatikprogramm starten und stoppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-3 Der Tippbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-6 Die Flankenerkennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8 8.3.1 Programmierung der Flankenerkennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9 Das Richtprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-11

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8-1

Zeiten und Zhler mit FST in Anweisungsliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der Zeitbaustein27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1.1 Beginnen wir mit einem einfachen Beispiel: . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1.2 Der Timer ohne Schritte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1.3 Die Anzugsverzgerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1.4 Die Abfallverzgerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1.5 Der Blinker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der Zhlerbaustein28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.1 Der Vorwrtszhler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.2 Der Rckwrtszhler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.3 Der Zhler ohne den Zhler(baustein)29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.4 Zeiten und Zhler kombinieren30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grenzen des Einsatzes von Zeiten und Zhlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praktische Anwendung von Zeiten und Zhler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4.1 Das Garagentor mit Zeiten/Zhlern32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9-1 9-3 9-4 9-7 9-8 9-10 9-12 9-13 9-13 9-15 9-18 9-20 9-23 9-24 9-24

9.2

9.3 9.4


V


10. 10.1

Zeiten und Zhler mit FST in Kontaktplans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1 Der Zeitbaustein33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.1 Beginnen wir mit einem einfachen Beispiel: . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.2 Die Einschaltverzgerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.3 Die Abfallverzgerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.4 Der Zeitbaustein im Detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der Zhlerbaustein34 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.1 Der Vorwrtszhler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.2 Der Universalzhler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.3 Zeiten und Zhler kombinieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grenzen des Einsatzes von Zeiten und Zhlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3 10-4 10-6 10-7 10-9 10-11 10-11 10-13 10-14 10-16

10.2

10.3 11. 11.1 11.2

Bausteine importieren, benennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nu

Unterprogramme mit FST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1 11-4 11-7 11-7 11-8 11-11 11-14 11-15 11-17 11-17 11-19

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11.3 11.4 12. 12.1 12.2 12.3

bergabe- und Rckgabeparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.1 Beispiel Rckgabeparameter in Anweisungsliste . . . . . . . . . . . . . . 11.2.2 Beispiel bergabeparameter in Anweisungsliste . . . . . . . . . . . . . . 11.2.3 Beispiel bergabe- und Rckgabeparameter in Anweisungsliste . 11.2.4 Beispiel Rckgabeparameter in Kontaktplan . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.5 Beispiel bergabeparameter in Kontaktplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unterprogramme mit FST: Eigene Bausteine erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3.1 Mein eigener Schiebe-Baustein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unterschied BAF/BAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Fehler erkennen mit FST: Das FST Fehlerprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1 Allgemeines zu Fehlern in einem FST System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das Verhalten bei einem Fehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das Fehlerprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.3.1 Das Fehlerverhalten mit Fehlerprogramm: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.3.2 Das Garagentor mit Fehlerprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.3.3 Die Beschreibung eines Fehlers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-3 12-6 12-8 12-9 12-10 12-12

VI



13. 13.1

Bedienen mit FST: Bedienterminals anschlieen und programmieren . . . 13-1 Der Anschluss der Bedienterminals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1.1 Die EXT Schnittstelle in den FECs (Front End Controller) . . . . . . . . . 13.1.2 Kommunikation zwischen FED und Programmier-PC . . . . . . . . . . . FED Designer und FST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2.1 Eine Variable auf dem Display anzeigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2.2 Eine Variable vom Display aus verndern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das FED im Ethernet Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.3.1 Das FED Designer Projekt fr die Ethernet Kommunikation . . . . . . 13.3.2 Mehrere Steuerungen im Netzwerk an einem FED . . . . . . . . . . . . . 13-4 13-5 13-6 13-8 13-11 13-13 13-14 13-14 13-17

13.2

13.3

14.

Nu14.2 14.3

14.1

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Vernetzen mit FST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1 14-3 14-6 14-7 14-11 14-12 14-13 14-16 14-17 14-18 14-18 14-21 14-22 14-22 14-30 14-30 14-31 14-33 14-34 14-36 14-36

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14.4 14.5

Voraussetzung fr die Nutzung von Ethernet der TCP/IP Treiber . . . . . . . 14.1.1 Exkurs IP Adresse und Netzmaske . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1.2 Ist die Steuerung im Netz zu finden? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1.3 DHCP Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1.4 Programmabhngige IP Adressen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmieren und Fehlersuche im Netz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kommunizieren zwischen den Steuerungen im Netz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.3.1 IP_Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.3.2 Easy_S und Easy_R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.3.3 Beispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.3.4 berwachung der Datenkommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kommunizieren zu Windows Anwendungen mit DDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.4.1 Mit DDE zu Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einige Regeln fr die Nutzung von Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5.1 Ethernet ist genormt: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5.2 Ethernet hat genormte Kabel und Stecker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5.3 HUBs und Switches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5.4 Mit Ethernet von der Fertigung ins Bro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5.5 EasyIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5.6 Die Regeln fr die Nutzung von Ethernet (10 MBit/s) . . . . . . . . . . .


VII


15. 15.1 15.2

Der WEB Server in der Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1 Was ist ein WEB Server? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . WEB Server und FST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.2.1 Notwendige Browser Einstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.2.2 Einige Regeln des FST WEB Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.2.3 Wo sind die HTML-Seiten? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . HTML Seiten fr den WEB Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.3.1 Die erste HTML Seite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.3.2 Ein wenig mehr Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.3.3 Zugriff auf den Prozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-3 15-4 15-5 15-6 15-6 15-11 15-11 15-13 15-14

15.3

16. 16.1 16.2 16.3 16.4 17. 17.1 17.2 17.3 17.4

Tipps und Tricks mal hilfreich mal lustig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-1

Nu

Belegliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anweisungsliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Projekt aktualisieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Syntaxfehler finden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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16-3 16-6 16-7 16-8

Fehlermeldungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17-1 Allgemeine FST Fehlernummern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Festo Feldbus Fehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AS-Interface Fehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Profibus DP (CP62) Fehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17-3 17-4 17-5 17-6

VIII



18. 18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 18.6 18.7 18.8 18.9 18.10 18.11 18.12 18.13 18.14 18.15 18.16 18.17 18.18 19. 20. 20.1

Fehlermeldungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18-1 32 Bit Arithmetik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AS-Interface Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bildschirm- und Tastatur Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dateibehandlungsbausteine (Nur HC1X und HC20 CPUs) . . . . . . . . . . . . . . . Datum- und Uhrzeit Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FEC Remote E/A-Erweiterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Festo Feldbus Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Festo Feldbus Slave Baustein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inkremental-Encoder der FEC und HC0X CPUs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Profibus DP (CP62) Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Profibus FMS (CP62) Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PID Treiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programme beeinflussen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Serielle Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonstige Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schneller Zhler bei FEC und HC0x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . String Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TCP/IP Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18-3 18-3 18-4 18-5 18-5 18-6 18-6 18-7 18-7 18-8 18-8 18-8 18-9 18-10 18-11 18-11 18-11 18-13

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Treiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19-1 Der FST CI-Kommandointerpreter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-1 Die FST Operanden / Variablen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.1.1 Operanden anzeigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.1.2 Operanden ndern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einige sonstige Befehle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-3 20-4 20-4 20-4

20.2


IX


Bestimmungsgeme VerwendungMit diesem Software-Paket kann der Anwender, der mit der jeweiligen SPS/IPC vertraut ist, die Konfiguration, Programmierung und Inbetriebnahme der vom Software-Paket unter

Zielgruppe

Nu

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Beachten Sie die in den jeweiligen Kapiteln angegebenen Normen sowie die Vorschriften der Berufsgenossenschaften, des Techn. berwachungsvereins, die VDE-Bestimmungen oder entsprechende nationale Bestimmungen.

Dieses Handbuch richtet sich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs- und Automatisierungstechnik, Monteure, usw., die sich zum ersten Mal mit softwareuntersttzter Inbetriebnahme von SPS/IPC befassen.

Information: Ihre Ansprechpartner fr Technische Untersttzung zu diesem Produkt finden Sie auf den Internetseiten von Festo unter der Adresse: www.festo.com [landesspezifische Homepage/Business Area Pneumatic/Landesrubrik] Information: Ergnzende Software zu Ihrem Produkt (insbesondere Step 7 Funktionsbausteine und GDD-Profibus-Dateien finden Sie auf den Internetseiten von Festo unter der Adresse: www.festo.com [Business Area Pneumatic/Service & Support/Download Area].

X



Wichtige Benutzerhinweise Gefahrenkategorien

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Diese Beschreibung enthlt Hinweise auf mgliche Gefahren, die bei unsachgemem Einsatz des Produkts auftreten knnen. Diese Hinweise sind mit einem Signalwort (Warnung, Vorsicht, usw.) gekennzeichnet, schattiert gedruckt und zustzlich durch ein Piktogramm gekennzeichnet. Folgende Gefahrenhinweise werden unterschieden:

Warnung ... bedeutet, dass bei Missachten schwerer Personen- oder Sachschaden entstehen kann.

Vorsicht ... bedeutet, dass bei Missachten Personen- oder Sachschaden entstehen kann.

Hinweis ... bedeutet, dass bei Missachten Sachschaden entstehen kann.

Zustzlich kennzeichnet das folgende Piktogramm Textstellen, die Ttigkeiten mit elektrostatisch gefhrdeten Bauelementen beschreiben: Elektrostatisch gefhrdete Bauelemente: Unsachgeme Handhabung kann zu Beschdigungen von Bauelementen fhren.


XI


Kennzeichnung spezieller InformationenFolgende Piktogramme kennzeichnen Textstellen, die spezielle Informationen enthalten. Piktogramme

Nu

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Information: Empfehlungen, Tipps und Verweise auf andere Informationsquellen.

Zubehr: Angaben ber notwendiges oder sinnvolles Zubehr zum Festo Produkt.

Umwelt: Informationen zum umweltschonenden Einsatz von Festo Produkten.

Textkennzeichnungen

Der Auflistungspunkt kennzeichnet Ttigkeiten, die in beliebiger Reihenfolge durchgefhrt werden knnen.

1. Ziffern kennzeichnen Ttigkeiten, die in der angegebenen Reihenfolge durchzufhren sind. Spiegelstriche kennzeichnen allgemeine Aufzhlungen.

XII


Programmieren fr die Automatisierungstechnik

Kapitel 1

Nu

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1-1

1. Programmieren fr die Automatisierungstechnik

Inhaltsverzeichnis

1. 1.1 1.2

Programmieren fr die Automatisierungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zu diesem Buch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmieren fr die Automatisierungstechnik oder den PC . . . . . . . . . . .

1-1 1-4 1-4

Nu

s per m r zu

h ! on ebrauc i ers en G v rabnlich Vo

1-2



Nu

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Vo ersn

h ! on ebrauc i ers en G v rab lichNetzwerk

Automatisierung kann man definieren als Einsatz von Rechnern zum selbstttigen Betrieb technischer Prozesse. Ausgangspunkt der Automatisierung ist ein technischer Prozess der so betrieben werden soll, dass bestimmte Ziele (z.B. Wirtschaftlichkeit, Sicherheit, Verfgbarkeit) erreicht werden. Damit dies selbstttig, d.h. ohne permanentes Eingreifen des Menschen erfolgt, wird eine Automatisierungseinrichtung bentigt. Sie realisiert die Funktionen Signalerfassung, Signalverarbeitung und Signalausgabe. Die Realisierung des Verarbeitungs-Algorithmus erfolgt als logische und arithmetische Verknpfungen, frher auf der Basis unterschiedlicher Hilfsenergien (z.B. elektrisch, pneumatisch, hydraulisch), heute fast ausschlielich als Programme in Rechnern.1

Rechnernetz

Mensch Maschine Interface

Automatisierungssystem

Technischer Prozess: Ein-/Ausgnge Feldbus

Bild 1/1:

1

http://alex.fh-trier.de/info/automatisierung.html


1-3


1.1

Zu diesem BuchIn diesem Buch wird beschrieben, wie dieser VerarbeitungsAlgorithmus mit Hilfe der FST2 Software entwickelt, getestet und optimiert wird. Ziel ist, dass mit Hilfe des Buches ein eigenstndiges Erlernen und Erfahren der wesentlichen und notwendigen Eigenschaften der FST Software mglich ist. Alle Beispiele wurden mit der FST Software Version 4.1 entwickelt.

1.2

h ! on ebrauc i ers en G Programmieren fr die Automatisierungstechnik oder den PC v rabnlich Vo ers Nu p um rz

Im Gegensatz zu Programmen, die beispielsweise fr PCs oder Handheld Computer geschrieben werden, mssen Programme fr die Automatisierungstechnik in der Regel ohne permanentes Eingreifen des Menschen funktionieren. Whrend also beispielsweise die Textverarbeitung, mit der dieser Text erfasst wird, eine stndige Betreuung durch den bedienenden Menschen verlangt, muss der Schweiroboter die Kfz-Karosserie verschweien, ohne dass stndig Menschen eingreifen mssen. Dennoch werden selbstverstndlich Menschen bentigt, damit der technische Prozess berhaupt zustande kommt. Es bedarf also der planenden und programmierenden Hand sowie des bedienenden Eingriffs. Das Planen und Programmieren erfolgt heute praktisch immer an PCs, die fr diesen Zweck speziell entwickelte Programmiersoftware nutzen. Das Ausfhren der Programme erfolgt dann in der Steuerung. Damit sind wir an einem wesentlichen Unterschied zwischen der Programmierung fr typische PC-Anwendungen und der fr typische Automatisierungsanwendungen angelangt: In der Automatisierungstechnik sind der Programmier-Rechner und der Steuerungs-Rechner zwei getrennte unabhngige Einheiten.

2

FST-Feszo Software Tools

1-4



Computer mit Programmiersoftware (PC mit FST 4.1)

Computer zum Steuern (FEC Compact, FEC Standard, CPX...)

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBild 1/2:

Wir gehen also in der Automatisierungstechnik immer davon aus, dass mindestens zwei Gerte bentigt werden: Das Programmiergert und das Steuerungsgert, einfacher: Die Steuerung.


1-5


Nu

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1-6


Die Grundregeln eines FST Projektes

Kapitel 2

Nu

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2-1

2. Die Grundregeln eines FST Projektes

Inhaltsverzeichnis

2. 2.1

Die Grundregeln eines FST Projektes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2-1 2-3

Nu

s per m r zu


2-2



2.1

bersicht

Nr.1

Was tun

Nu3 4 5

2

p um rz

Neues Projekt aufrufen

Vo ersn

h ! on ebrauc i ers en G v rab lichKommentarIm Men Projekt In der Dialogbox

Im Folgenden soll die Vorgehensweise der Programmierung mit FST im Detail erlutert werden. Sie werden einen mglichst vollstndigen berblick erhalten. Was auch immer beschrieben wird, es gibt eine gemeinsame Basis fr die Bearbeitung eines Automatisierungsprojektes mit einigen grundlegenden immer notwendigen Aufgaben:

Projektnamen vergeben Richtige Steuerung auswhlen, Projektkommentar eintragen

Mit der FST Software knnen Sie ganz unterschiedliche CPUs einer ganzen Steuerungsfamilie programmieren. Es drfte kaum ein Automatisierungsprojekt ohne Ein- und Ausgnge geben. Mindestens ein Programm 0 ist zwingend notwendig Entscheidung, ob Kontaktplan oder Anweisungsliste benutzt werden soll Hierzu werden Sie automatisch aufgefordert Dafr muss eine Verbindung zur Steuerung bestehen Und evtl. korrigieren, verbessern, optimieren Beschreiben, kommentieren, drucken

E/A-Konfiguration Programmieren

6 7 8 9

bersetzen Projekt laden Prfen Dokumentieren

Bild 2/3:


2-3


Nu

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2-4


Das erste FST Projekt: Ein Garagentor steuern

Kapitel 3

Nu

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3-1

3. Das erste FST Projekt: Ein Garagentor steuern

Inhaltsverzeichnis

3. 3.1

Parameter einstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Projekt, E/As, Programm, Projektbaum, WENN ... DANN ... SONST . . . . . . . 3.1.1 Projekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2 Steuerungstyp auswhlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3 E/A-Konfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.4 Programmieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.5 bersetzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.6 Projekt laden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.7 Prfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.8 Dokumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.9 Das Projekt Garage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3-1 3-5 3-5 3-6 3-7 3-11 3-30 3-34 3-37 3-40 3-42 3-43

Nu3.2

s per m r zu


3-2



Das erste praktische Beispiel soll sich eine Kleinststeuerung zum Vorbild nehmen und auch diese nochmals reduziert auf die einfachsten Grundfunktionen: Ein Garagentor soll von innen und auen geffnet und geschlossen werden.

3 2

4

5

6

7

1

1 NuEndschalter (unten) 2 Endschalter (oben) 3 Garagentor 4 Motor auf- und abwrtsBild 3/4:

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lich5 Garagentorsteuerung Auenbereich 6 Schlsselschalter 7 Garagentorsteuerung Innenenbereich

Das Garagentor soll so gesteuert werden, dass das Tor von innen und auen jederzeit geschlossen werden kann das Tor von auen nur bei gleichzeitigem Bettigen des Schlsselschalters und des AUF Tasters geffnet werden kann das Tor von innen jederzeit geffnet werden kann das Tor beim ffnen immer bis zum Endschalter (oben) fhrt das Tor beim Schlieen nur solange schliet, wie der ZUTaster bettigt ist.


3-3


Grafisch kann man das so darstellen:

Bild 3/5:

Nu

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Als Steuerung wird ein IPC FEC FC203 benutzt, also eine Kompaktsteuerung mit 12 Ein- und 8 Ausgngen.

3 Selbstverstndlich kann jede andere FST-Steuerung fr dieses

Beispiel ebenso benutzt werden. Anbieten wrde sich fr dieses Beispiel auch ein IPC FEC Standard, etwa der FC400. Aber auch ein IPC PS1 wre einsetzbar, der wegen seines modularen Aufbaus mehr erweiterungsmglichkeiten bietet.

3-4



3.1

Projekt, E/As, Programm, Projektbaum, WENN ... DANN ... SONSTWir gehen streng nach der Reihenfolge aus Kapitel 2 vor 4:

3.1.1

Projekt

Nu

p um rz

Vo ersn


Bitte starten Sie ein neues Projekt

Bild 3/6: Bitte nennen Sie Ihr Projekt Garage

Bild 3/7:

4

Dieses Beispiel finden Sie als Garage.Zip auf Ihrer CD.


3-5


3.1.2

Steuerungstyp auswhlen

Bitte whlen Sie die richtige Steuerung hier der FEC Compact5 aus und vergeben Sie, wenn gewnscht einen Kommentar.

Nu

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Bild 3/8:

5

Wenn Sie einen FEC Standard benutzen, dann muss dieses Bild so aussehen:

Bild 3/9:

3-6



3.1.3

E/A-Konfiguration

Bitte ffnen Sie die E/A-Konfiguration mit einem Doppelklick auf den Eintrag im FST Projektbaum.

Bild 3/10:

Nu

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Sie sehen, dass hier bereits ein E/A-Modul eingetragen ist. Fr alle Steuerungen, bei denen zwingend immer ein bestimmtes E/A-Modul vorhanden ist, wird dieses automatisch eingetragen. Unter der Spalte EW erkennen Sie, dass die Eingnge mit E0.0 beginnen, in der Spalte AW erkennen Sie, dass die Ausgnge mit A0.0 beginnen. Diese Vorgabe knnen Sie bei Bedarf ndern.

E/A-Konfiguration beim FEC StandardBenutzen Sie einen Steuerungstyp, bei dem die Mglichkeiten der Ein-/Ausgangsmodule grer sind, dann mssen Sie hier ein E/A-Modul einsetzen. 1. Dazu klicken Sie mit der rechten Maustaste in die leere E/A-Konfiguration und whlen Einfgen aus dem Kontextmen oder machen einen Doppelklick in die leere Konfiguration. 2. Jetzt ffnen Sie das Men und whlen die fr Ihre Anwendung gewnschte E/A-Karte aus.


3-7


Bild 3/11:

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichEin FEC FC400 hat 16 Eingnge und 8 Ausgnge. Die Eingnge sind in 2 Gruppen zu je einem Byte (8 Bit, 8 Eingnge) gruppiert. ((Draufsicht FC400) Whlen Sie FC400 im Men aus, dann wird jedem Byte ein Eingangswort zugewiesen. Es werden also automatisch belegt: E0.0 ... E0.7 E1.0 ... E1.7 A0.0 ... A0.7 Whlen Sie im Men FC400 (Word) aus, dann werden zwei Eingangsbyte in einem Wort zusammen gefasst. Es werden also belegt: E0.0 ... E0.15 A0.0 ... A0.7

3-8



E/A-AdressenVielleicht ist es nicht ganz einfach zu verstehen, was diese Adressen sollen. Das Beispiel des Garagentors zeigt, dass fr einen Prozess Sensoren, Aktoren und die Steuerung notwendig sind. Sensoren und Aktoren sind eigenstndige Gerte (ein Grenztaster, ein Taster, ein Temperaturwchter, ein Ventil, ein Schtz, ein Motor ....). Damit die Steuerung mit diesen Gerten etwas anfangen kann, muss es eine Verbindung geben zwischen den Sensoren/Aktoren und der Steuerung:

Nu

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Bild 3/12: Die Verbindung von den Sensoren und zu den Aktoren erfolgt ber die E/A-Module. Diese E/A-Module bentigen einen Namen, damit die CPU mit ihnen kommunizieren kann. Dabei erfolgt die Namensgebung bei FST immer wortweise, daher das EW fr Eingangswort und das AW fr Ausgangswort. Innerhalb eines Wortes kann dann auf ein einzelnes Bit zugegriffen werden. Bei greren oder vernetzten Steuerung knnen das viele E/A-Module sein.


3-9


Nu

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Im Grunde handelt es sich um nichts anderes als um eine Adresse. Wenn ein Brieftrger Briefe austrgt, dann hat er beispielsweise 16 verschiedene Briefe fr die Kaiserstrae die Steuerung wrde sagen: Daten fr das Ausgangswort AW66. In der Kaiserstrae werden die Briefe an 16 Briefksten verteilt die Steuerung wrde an die Ausgangsbits verteilen: A66.0, A66.1, A66.2 .... A66.15 Die Belegliste fr dieses Beispiel wrde so aussehen:

Bild 3/13:

3-10



3.1.4

ProgrammierenDas Programmieren wird in der Praxis meist damit begonnen, dass in die Belegungsliste die Ein- und Ausgnge eingetragen werden. So soll auch hier vorgegangen werden.

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBelegliste

Sie ffnen die Belegliste mit einem Doppelklick.

Bild 3/14:

In der leeren Belegliste knnen Sie wieder mit einem Doppelklick oder mit dem Kontextmen der rechten Maustaste den ersten Operanden eintragen.

Bild 3/15:


3-11


Nun tragen Sie alle Operanden in die Belegliste ein. Das folgende Bild zeigt eine mgliche Belegliste.((FST_de_016))

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBild 3/16: Hier noch einige Regeln fr die Belegliste: Die Adresse des Operanden muss zur Eintragung in der E/A-Konfiguration passen. Wre in der E/A-Konfiguration als Eingangswort ein EW20 eingetragen, dann mssten hier die Adressen E20.0 usw. benutzt werden. Das Symbol darf hchstens 9 Zeichen, keine Sonderzeichen und auch keine bereits vordefinierten Zeichen haben. Beispielsweise sind E0 oder K10 als symbolischer Operand6 verboten, weil E0 fr einen Eingang benutzt wird und K10 fr eine Konstante Der Kommentar darf beliebige Zeichen benutzen

6

Eine Liste aller FST Operanden finden Sie im Kapitel der FST CIKommandointerpreter auf Seite XX

3-12



Programm als Anweisungsliste7Wenn die Belegliste erstellt ist, wird es endlich Zeit, das Programm zu schreiben. Jedes FST Projekt bentigt das Programm mit der Nr. 0. Mit einem rechten Mausklick auf das Verzeichnis Programme im Projektbaum ffnen Sie das Kontextmen mit der Mglichkeit ein neues Programm einzufgen. Oder Sie benutzen das Icon fr Neues Programm oder das Men Einfgen.

Nu

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Bild 3/17: Jetzt whlen Sie die gewnschte Programmiersprache. Beachten Sie bitte, dass Sie zwischen Anweisungsliste und Kontaktplan nicht automatisch bersetzen knnen. Eine Festlegung fr eine der beiden Sprachen gilt also fr das gesamte Programm. Dagegen knnen innerhalb eines Projektes Programme mit verschiedenen Programmiersprachen gemischt werden Programm 0 knnte also in Anweisungsliste (AWL), Programm 12 aber in Kontaktplan (KOP) geschrieben sein.

Bild 3/18:7

Wenn Sie in Kontaktplan programmieren mchten, wechseln Sie bitte zum Kapitel Programm als Kontaktplan.


3-13


Die folgenden Eintragungen sind jetzt mglich:

Nu

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Vo ersn


Bild 3/19: Typ: Programm oder BAP oder BAF hier bleibt es bei Programm Nummer: 0 ... 63 hier bleibt es bei 0 Version: 1 ... 9 hier bleibt es bei 1 Kommentar: Garagentorsteuerung

3-14



Mit dem Klick auf OK wird das noch leere Programmfenster geffnet. Sollte die Schnelleingabe bei Ihnen nicht sichtbar sein, dann knnen Sie sie ffnen, indem Sie im Men Ansicht auf Schnelleingabe klicken.

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBild 3/20: Nun soll die Garagentorsteuerung beschrieben werden. Wann soll das Tor ffnen? Das Tor soll sich ffnen, wenn entweder innen auf den Taster auf gedrckt wird ODER (auen auf den Taster auf UND gleichzeitig der Schlsselschalter bettigt) wird. In der FST Anweisungsliste kann man fast die gleichen Wort benutzen:

Bild 3/21: Dabei knnen Sie nahezu alle Eintragungen mit der Schnelleingabe und der Maus ttigen oder alles tippen mit der Tastatur (oder beliebig mischen).


3-15


Auch die Nutzung des Symbols im Vergleich zur absoluten Operandenadresse ist frei gestellt. Das folgende Programm ist also gleichwertig:

WENN

DANN

E0.2 ODER ( E0.4 UND E0.6 ) SETZE A0.0

WENN DANN

Nu

p um rzRESET

Vo ersnoffen Motor_auf


Auf_in: Taster AUF innen Auf_auss: Taster AUF auen Schluess: Schlsselschalter auen Motor_auf: K1: Garagentor ffnen

Mit der Zeile DANN SETZE A0.0 haben wir den Motor zum ffnen zwar eingeschaltet, er wird aber bislang nicht abgeschaltet. Wann soll der Motor abgeschaltet werden? Der Motor soll abgeschaltet werden, wenn das Tor offen ist.

E0.0: Grenztaster Garagentor ist offen A0.0: K1: Garagentor ffnen

Beim Schlieen des Tors soll aus Sicherheitsgrnden der jeweilige Taster dauernd bettigt bleiben. Also knnen wir formulieren: Das Tor soll schlieen, wenn Innen oder Auen ZU gedrckt wird und das Tor noch nicht geschlossen ist. Sonst soll es wieder stehen bleiben.

WENN

DANN SONST

( Zu_in ODER Zu_auss ) UND N geschloss SETZE Motor_zu RESET Motor_zu

E0.3: E0.5: E0.1: A0.1: A0.1:

Taster ZU innen Taster ZU auen Grenztaster Garagentor ist offen K2: Garagentor schlieen K2: Garagentor schlieen

Nun wird uns jeder Experte der Automatisierungstechnik sagen, dass wir noch einige Randbedingungen vergessen haben. Einmal muss sichergestellt werden, dass der Motor nicht in beide Richtungen gleichzeitig fahren kann. Folglich muss in beide Richtungen die Gegenrichtig mit abgefragt werden. Und zweitens muss gewhrleistet werden, dass gleichzeitiges Bettigen von ZU und AUF den Motor einfach stehen lsst.

3-16



Das endgltige Programm knnte dann so aussehen.

WENN ODER UND UND UND UND UND SETZE ODER ODER RESET ODER UND ( N N N N

DANN WENN

DANN WENN

Nu

offen

p um rzUND UND UND SETZE RESET

Vo ersn( N N N N

h ! on ebrauc i ers en G v rab lichMotor_auf Auf_in Auf_auss Motor_zu Motor_zu A0.0: E0.2: E0.4: A0.1: A0.1:

Auf_in Auf_auss Schluess ) Motor_zu Zu_in Zu_auss offen Motor_auf offen Zu_in Zu_auss Motor_auf Zu_in Zu_auss ) geschloss

E0.2: E0.4: E0.6: A0.1: E0.3: E0.5: E0.0: A0.0: E0.0: E0.3: E0.5: A0.0: E0.3: E0.5: E0.1:

Taster AUF innen Taster AUF auen Schlsselschalter auen K2: Garagentor schlieen Taster ZU innen Taster ZU auen Grenztaster Garagentor offen K1: Garagentor ffnen Grenztaster Garagentor offen Taster ZU innen Taster ZU auen K1: Garagentor ffnen Taster ZU innen Taster ZU auen Grenztaster Garagentor ist

DANN SONST

K1: Garagentor ffnen Taster AUF innen Taster AUF auen K2: Garagentor schlieen K2: Garagentor schlieen

Auch wenn das so schon ganz schn aussieht, fehlt eine sehr wichtige Komponente: Die Kommentierung. Ein Programm ist nur dann wirklich gut, wenn auch der Kollege in 2 Jahren noch versteht, was damals beabsichtigt war. Daher sollte ein Programm vernnftig kommentiert sein. Vielleicht wre das folgende besser:


3-17


Projekt: Autor: Datum: Garagentore WENN ODER UND UND UND UND UND DANN SETZE

Garage Bernhard Plagemann 1. Oktober 2015 ffnen ( N N N N Auf_in Auf_auss Schluess ) Motor_zu Zu_in Zu_auss offen Motor_auf E0.2: E0.4: E0.6: A0.1: E0.3: E0.5: E0.0: A0.0: E0.0: E0.3: E0.5: A0.0: E0.3: E0.5: E0.1: A0.0: E0.2: E0.4: A0.1: A0.1: Taster AUF innen Taster AUF auen Schlsselschalter auen K2: Garagentor schlieen Taster ZU innen Taster ZU auen Grenztaster Garagentor offen K1: Garagentor ffnen Grenztaster Garagentor offen Taster ZU innen Taster ZU auen K1: Garagentor ffnen Taster ZU innen Taster ZU auen Grenztaster Garagentor offen K1: Garagentor ffnen Taster AUF innen Taster AUF auen K2: Garagentor schlieen K2: Garagentor schlieen

Garagentor stoppen WENN offen ODER Zu_in ODER Zu_auss DANN RESET Motor_auf

Garagentor schlieen WENN ( Zu_in ODER Zu_auss ) UND N geschloss UND N Motor_auf UND N Auf_in UND N Auf_auss DANN SETZE Motor_zu SONST RESET Motor_zu

Nu

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Hier noch einige Hinweise zur Eingabe der Anweisungsliste: Sie knnen die Anweisungsliste tippen, wie einen Brief an die Steuerung. Sobald Sie die Enter Taste bettigen, wird Ihr Programm formatiert und es werden die Kommentare der Belegliste angefgt. Zwischen jeder Operation und jedem Operanden muss mindestens ein Leerzeichen sein In einem Namen, Operanden oder einer Operation darf nie ein Leerzeichen sein

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Wenn Sie etwas eintippen, was FST nicht kennt, dann wird angenommen, dass Sie einen neuen Operanden definieren wollen. Sie erhalten dann die folgende Abfrage (Bild 3/22):

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBild 3/22: FST vermutet, Mist sei das Symbol fr einen neuen Operanden. Klicken Sie einfach auf Abbrechen (oder bettigen Sie die Esc-Taste), korrigieren Sie, und es geht weiter. FST verlangt grundstzlich eindeutige Boolesche Stze. Ein Boolescher Satz besteht aus WENN und DANN, evtl. auch zustzlich noch aus SONST. In einem Satz darf immer nur genau ein WENN und nur genau ein DANN und nur genau ein SONST auftauchen.


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Programm als KontaktplanWenn die Belegliste erstellt ist, wird es endlich Zeit, das Programm zu schreiben. Jedes FST Projekt bentigt das Programm mit der Nr. 0. Mit einem rechten Mausklick auf das Verzeichnis Programme im Projektbaum ffnen Sie das Kontextmen mit der Mglichkeit ein neues Programm einzufgen. Oder Sie benutzen das Icon fr Neues Programm oder das Men Einfgen.

Nu

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Bild 3/23: Jetzt whlen Sie die gewnschte Programmiersprache. Beachten Sie bitte, dass Sie zwischen Anweisungsliste und Kontaktplan nicht automatisch bersetzen knnen. Eine Festlegung fr eine der beiden Sprachen gilt also fr das gesamte Programm. Dagegen knnen innerhalb eines Projektes Programme mit verschiedenen Programmiersprachen gemischt werden Programm 0 knnte also in Anweisungsliste (AWL), Programm 12 aber in Kontaktplan (KOP) geschrieben sein.

Bild 3/24:

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Die folgenden Eintragungen sind jetzt mglich:

Nu

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Bild 3/25: Typ: Programm oder BAP oder BAF hier bleibt es bei Programm Nummer: 0 ... 63 hier bleibt es bei 0 Version: 1 ... 9 hier bleibt es bei 1 Kommentar: Garagentorsteuerung Mit dem Klick auf OK wird das noch leere Programmfenster geffnet. Sollte die Schnelleingabe bei Ihnen nicht sichtbar sein, dann knnen Sie sie ffnen, indem Sie im Men Ansicht auf Schnelleingabe klicken.


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Bild 3/26:

Nu

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Nun soll die Garagentorsteuerung beschrieben werden. Wann soll das Tor ffnen? Das Tor soll sich ffnen, wenn entweder innen auf den Taster auf gedrckt wird ODER (auen auf den Taster auf UND gleichzeitig der Schlsselschalter bettigt) wird. Im Kontaktplan wird aus einem ODER eine Parallelschaltung, aus einem UND eine Reihenschaltung, aus einem NICHT ein ffnerkontakt.

Bild 3/27:

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Auch die Nutzung des Symbols im Vergleich zur absoluten Operandenadresse ist frei gestellt. Das folgende Programm ist also gleichwertig:

Bild 3/28:

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichAllerdings hat unser Programm noch einen gravierenden Fehler. Die Tr beginnt zwar, sich zu ffnen, sie wird aber sofort innehalten, wenn eine der beteiligten Tasten nicht mehr bettigt wird eine wahrlich unbequeme Art, die Garage zu ffnen. Was fehlt ist eine Selbsthaltung, der Speicher des Kontaktplans. Dazu muss definiert werden, wie die Selbsthaltung gesetzt und wie gelscht wird. Gesetzt wird sie mit der oben beschriebenen Bedingung, gelscht wird sie, sobald das Garagentor offen ist. Dann wird das Programm wie folgt aussehen.

Bild 3/29:Festo P.BE-FST4-LB-DE de 0402NH

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Noch einige Hinweise zum Bedienen des KontaktplanEditors Ein Kontaktplan ist in Netzwerke unterteilt. Ein einzelnes Netzwerk besteht aus Kontakten und Spulen. Kontakte und Spulen knnen negiert werden. Kontakte knnen in Reihe und parallel geschaltet werden.

Nu

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Neue Netzwerke werden entweder vor oder nach dem gerade aktuellen Netzwerk eingefgt.

Bild 3/30: Ein zustzlicher Kontakt in Reihe zu einem vorhandenen Kontakt wird eingefgt, indem der aktuelle Kontakt markiert wird und mit dem Kontaktsymbol der Schnelleingabe ein weiterer davor eingefgt wird.

Bild 3/31:

3-24



Ein Parallelkontakt wird zugefgt, indem der oder die Kontakte markiert werden, zu denen der neue Kontakt parallel sein soll. Anschlieend wird die Schnelleingabe bemht.

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBild 3/32: Eine weitere parallele Spule wird zugefgt, indem die vorhandene Spule markiert wird, und die Schnelleingabe eine weitere hinzufgt.

Bild 3/33: Ein Kontakt oder eine Spule werden negiert (oder die Negation aufgehoben), indem er/sie markiert und mit Hilfe der Schnelleingabe negiert wird.

Bild 3/34:


3-25


Eine Spule wird mit anderen Steuerungsattributen (S Setzen, R Rcksetzen, I Increment, zhle vorwrts, D Decrement, zhle rckwrts) versehen, indem sie markiert wird und anschlieend mit der Schnelleingabe rotierend die Mglichkeiten solange angeklickt werden, bis die gewnschte eingetragen ist.

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBild 3/35: Die Kommentare zu den Operanden werden in diesen Beispielen zweizeilig angezeigt. Dies kann eingestellt werden im Men Extras FST-Einstellungen LDR Zeilen fr Operandenkommentare. Wenn Sie als Operanden etwas eintippen, was FST nicht kennt, dann wird angenommen, dass Sie einen neuen Operanden definieren wollen. Sie erhalten dann die folgende Abfrage:

Bild 3/36:

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FST vermutet, Mist sei das Symbol fr einen neuen Operanden. Klicken Sie einfach auf Abbrechen (oder bettigen Sie die Esc-Taste), korrigieren Sie, und es geht weiter.

Nu

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Zurck zum Garagentor: Beim Schlieen des Tors soll aus Sicherheitsgrnden der jeweilige Taster dauernd bettigt bleiben. Also knnen wir formulieren: Das Tor soll schlieen, wenn Innen oder Auen ZU gedrckt wird und das Tor noch nicht geschlossen ist. Sonst soll es wieder stehen bleiben.

Bild 3/37: Nun wird uns jeder Experte der Automatisierungstechnik sagen, dass wir noch einige Randbedingungen vergessen haben. Einmal muss sichergestellt werden, dass der Motor nicht in beide Richtungen gleichzeitig fahren kann. Folglich muss in beide Richtungen die Gegenrichtig mit abgefragt werden. Und zweitens muss gewhrleistet werden, dass gleichzeitiges Bettigen von ZU und AUF den Motor einfach stehen lsst.


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Das endgltige Programm knnte dann so aussehen.

Nu

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Bild 3/38:

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Auch wenn das so schon ganz schn aussieht, fehlt eine sehr wichtige Komponente: Die Kommentierung. Ein Programm ist nur dann wirklich gut, wenn auch der Kollege in 2 Jahren noch versteht, was damals beabsichtigt war. Daher sollte ein Programm vernnftig kommentiert sein. Vielleicht wre das folgende besser:

Nu

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Bild 3/39:


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3.1.5

bersetzenNicht immer ist die FST Software mit dem einverstanden, was wir schreiben. Beim bersetzen wird eine Syntaxkontrolle durchgefhrt, die das Programm auf formale Fehler durchsucht. Klicken Sie auf das Icon fr Alles bersetzen.

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBild 3/40: und Sie erhalten eine Meldung ber die Prfung und bersetzung der Anweisungsliste oder des Kontaktplans.

Bild 3/41:

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Fehler in der Anweisungsliste8Nicht immer klappt das auf Anhieb so schn. Das folgende Beispiel zeigt einen Fehler:

Nu

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Bild 3/42: FST meldet in diesem Beispiel 4 Fehler. Die 4 Fehler sollen zu finden sein in: CZ0P00V1.AWL[24] und CZ0P00V1.AWL[24] Operation und CZ0P00V1.AWL[28] erwartet und CZ0P00V1.AWL[29] erwartet DANN erwartet DANN Unzulssige

WENN, SONST oder SCHRITT

WENN oder SCHRITT

Die Bedeutung ist: CZ0P00 Programm 00 (P00) V1 Version 1 [24] in Zeile 24

8

Wenn Sie in Kontaktplan programmiert haben, dann wechseln Sie bitte zum Kapitel Fehler im Kontaktplan.


3-31


Mit einem Doppelklick auf die Zeilennummer z.B. auf [24] wechselt FST automatisch an die angegebene Stelle.

p um z Bild 3/43: r Nu

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Unten rechts in der Statusleiste ist auerdem die aktuelle Zeilennummer zu sehen, wenn sich der Cursor im Programmierfenster befindet. In diesem Beispiel wurde in einem booleschen Satz zweimal der Satzanfang WENN eingetragen.

Fehler im KontaktplanNicht immer klappt das auf Anhieb so schn. Das folgende Beispiel zeigt einen Fehler:

Bild 3/44:

3-32



Die drei Fehler sollen zu finden sein in: CZ0P00V1.OUT(13) Unbekannter Operand und CZ0P00V1.OUT(13) Einbitoperand erwartet und CZ0P00V1.OUT(19) Leerer Satzteil

Nu

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Die Bedeutung ist: CZ0P00 Programm 00 (P00) V1 Version 1 [13] in Zeile 13 des bersetzten Codes. Ein Doppelklick auf den ersten Fehler ffnet das Programm 0 und positioniert den Cursor in das Netzwerk, in dem der Fehler vermutet wird.

Bild 3/45: In diesem Fall ist ein Kontakt ohne die Angabe des Operanden (Eingang, Ausgang, Merker ...) eingetragen.


3-33


3.1.6

Projekt laden

Jetzt schlieen Sie bitte Ihre Steuerung an Spannung an und verbinden Sie die Steuerung und Ihren ProgrammierPC mit dem Programmierkabel. In unserem Beispiel, dem FEC Compact FC20 wird das Programmierkabel KSD2 beim FEC in die mit COM bezeichnete Schnittstelle gesteckt, bei dem Programmier-PC in der Regel in die COM1 oder die COM2. Sobald Sie die Steuerung angeschlossen und das Programmierkabel gesteckt haben, knnen Sie testen, ob Sie eine Verbindung herstellen knnen, indem Sie das Icon Schalttafel benutzen.

Nu

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Bild 3/46: Kommt die Verbindung zustande, erhalten Sie eine Meldung, die etwa so aussehen knnte:

Bild 3/47:

3-34



Kommt keine Verbindung zustande, dann prfen Sie bitte

die Einstellungen an Ihrem PC. ffnen Sie das Men Extras, Eintrag FST-Einstellungen, Karte Schnittstelle zur Steuerung. Dort prfen Sie, ob die richtige serielle Schnittstelle und als Baudrate 9600 eingetragen sind.

Nu

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Bild 3/48:

An der Steuerung muss die Power-LED grn leuchten und das Programmierkabel in der COM Schnittstelle stecken. Die RUN-LED kann je nach vorheriger Benutzung der Steuerung grn, orange oder rot leuchten.

Ist der Verbindungsaufbau gelungen, dann knnen Sie das Projekt laden.


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Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBild 3/49:

Im Meldefenster muss die Meldung Laden beendet gegeben werden. Je nach vorhergegangener Nutzung Ihrer Steuerung, mssen Sie die Steuerung jetzt auf RUN stellen.

Hinweis Bitte prfen Sie die RUN-LED: Ist sie grn, dann arbeitet Ihre Steuerung bereits im RUN Modus. Ist die LED orange, dann mssen Sie die Steuerung mit dem RUN/STOP-Schiebeschalter9 auf RUN stellen.

Bild 3/50:

9

Wenn Sie einen FEC Standard verwenden, dann wird ein Drehschalter fr RUN/STOP verwendet. In Stellung 0 steht die Steuerung auf STOP, in jeder anderen Steuerung auf RUN.

3-36



3.1.7

PrfenHinweis Es ist natrlich von grter Bedeutung, zu prfen, ob ein Automatisierungsprojekt auch so arbeitet, wie es gewnscht ist. Dafr knnen Sie die entsprechend Taster und Grenztaster bettigen und beobachten, wie das Garagentor reagiert.

Nu

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Es ist aber auch wichtig, zu beobachten, was die Steuerung macht und wie das Automatisierungsprojekt aus der Sicht der Steuerung reagiert. Sie haben hierfr vor allem zwei wesentliche Mglichkeiten. Einmal knnen Sie das Programm aktiv beobachten und zweitens die Ein- und Ausgnge. Fr die Programmbeobachtung ffnen Sie bitte das Fenster Ihres Programm0 und klicken mit der rechten Maustaste in dieses Fenster. Sie erhalten ein Kontextmen, unabhngig davon ob Sie in Anweisungsliste oder Kontaktplan programmiert haben, enthlt das Men den Eintrag Online.

Bild 3/51:


3-37


Aktivieren Sie den Online-Mode, dann wird im Programmfenster angezeigt, welchen Zustand die einzelnen Variablen haben (AWL) bzw. ob die Bedingung innerhalb eines Strompfades erfllt ist (KOP).

NuBild 3/52:

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Bild 3/53:

3-38



Im Programmfenster erkennen Sie im Online-Mode Zusammenhnge innerhalb des gerade sichtbaren Programmausschnittes. Oft ist es aber wichtig, Variablen auch unabhngig vom gerade sichtbaren Programmfenster zu beobachten. Daher knnen Sie das Online-Display aufrufen.

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichBild 3/54: Hier knnen Sie beispielsweise die Eingnge beobachten.

Bild 3/55: Im Display sehen Sie, dass die Eingnge E0.3, E0.4 und E0.7 aktiviert sind. Mit Hilfe dieser Beobachtungsmglichkeiten ist es sehr einfach, ein Projekt in Betrieb zu nehmen.


3-39


3.1.8

DokumentationNatrlich kann Ihnen niemand abnehmen, ein Handbuch fr Ihren Prozess oder Ihre Maschine zu schreiben. FST ermglicht aber, wichtige Dokumentationsaufgaben bereits innerhalb des Projektes zu bearbeiten. Dazu gehren:

Nu

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Vo ersn

h ! on ebrauc i ers en G v rab lich Die Projektdokumentation

Die Kommentare innerhalb des Programms und

Bild 3/56: Die Projektdokumentation ist normalerweise eine reine Textdatei. Wenn Sie auf Projektdokumentation doppelt klicken, wird eine Datei project.txt mit dem auf Ihrem Windows System aktivierten Texteditor geffnet. Die Datei wird im Projektverzeichnis Ihres aktuellen Projektes abgelegt.

Bild 3/57:

3-40



Das ganze Projekt kann schlielich ausgedruckt werden.

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Bild 3/58: Whlen Sie diesen Eintrag, knnen Sie auswhlen, welche Komponenten der Projektdokumentation Sie wnschen.

Bild 3/59:


3-41


3.1.9

Das Projekt GarageSie finden die Projekte Gar_AWL.ZIP (programmiert in Anweisungsliste) und Gar_KOP.ZIP (programmiert in Kontaktplan) auf der zum Buch gehrenden CD. Sie knnen das Projekt mit der FST Software einlesen. Starten Sie dafr im Men Projekt den Eintrag Wiederherstellen.

Nu

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Bild 3/60: Im folgenden Dialog suchen Sie die Datei GAR_AWL.ZIP oder GAR_KOP.ZIP auf der CD und ffnen Sie sie.

3-42



3.2

ZusammenfassungDie wichtigsten Erkenntnisse dieses Kapitels nochmals ganz kurz.

Nu

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Vo ersn1 2 3

h ! on ebrauc i ers en G v rab lichNr. Was tunNeues Projekt aufrufen Projektnamen vergeben Richtige Steuerung auswhlen, Projektkommentar eintragen E/A-Konfiguration Programmieren bersetzen Projekt laden

Hinweis Programmieren Sie in FST, dann erstellen Sie zuerst ein Projekt. Fr jede einzelne Steuerung (jede CPU) wird ein Projekt bentigt. Die Vorgehensweise entspricht der folgenden Tabelle.

KommentarIm Men Projekt In der Dialogbox Mit der FST Software knnen Sie ganz unterschiedliche CPUs einer ganzen Steuerungsfamilie programmieren.

4 5 6 7

Es drfte kaum ein Automatisierungsprojekt ohne Einund Ausgnge geben. Mindestens ein Programm 0 ist zwingend notwendig Hierzu werden Sie automatisch aufgefordert Dafr muss eine Verbindung zur Steuerung bestehen Und evtl. korrigieren, verbessern, optimieren Beschreiben, kommentieren, drucken

8 9

Prfen Dokumentieren

Tab. 3/1:


3-43


Beim Programmieren wird in der Regel zuerst die Belegliste fr die Ein- und Ausgnge erstellt. Ein FST Projekt bentigt immer ein Programm 0 Anweisungsliste Innerhalb eines Programms wird mit WENN ... DANN ... SONST programmiert WENN und DANN mssen in jedem Booleschen Satz genau ein Mal benutzt werden.

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichKontaktplan

SONST darf muss aber nicht notwendig benutzt werden

Innerhalb eines Programms werden Netzwerke programmiert Ein Netzwerk besteht aus Kontakten und Spulen.

3-44


Ein etwas greres Projekt mit FST: Die Bohrmaschine steuern

Kapitel 4

Nu

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4-1

4. Ein etwas greres Projekt mit FST: Die Bohrmaschine steuern

Inhaltsverzeichnis

4. 4.1

Ein etwas greres Projekt mit FST: Die Bohrmaschine steuern . . . . . . . . Die Bohrmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1 Die Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2 Die Aktorik und Sensorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.3 Das Programm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4 Die Belegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmorganisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die ersten Schritte des Projektes in Anweisungsliste11/12 . . . . . . . . . . . . . 4.3.1 Programm starten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2 Sequentielles Programm (SCHRITT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3 Projekt laden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die ersten Schritte des Projektes in Kontaktplan15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1 Programm starten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2 Sequentielles Programm (SCHRITT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.3 Die Schrittprogrammierung mit Zhlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.4 Projekt laden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4-1 4-4 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 4-10 4-10 4-11 4-12 4-13 4-13 4-14 4-19 4-20

4.2 4.3

Nu4.4

s per m r zu


4-2



Das Beispiel mit dem Garagentor war zum Anfang sehr schn, aber es fehlten doch sehr viele Eigenschaften, die Automatisierungstechnik erst interessant machen: Betriebsarten wie Automatik, Hand oder Tippen beispielsweise oder die schrittweise Bearbeitung eines Programms und vieles mehr.

Nu

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Daher soll in diesem Kapitel ein etwas anspruchsvolleres Projekt angegangen werden: Die Bohrmaschine

Lassen Sie uns einige Randbedingungen definieren, wie es bei einem Automatisierungsprojekt immer der Fall ist.


4-3


4.1 4.1.1

Die Bohrmaschine Die Bedienung

Nu

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Vo ersnHalt Stop

h ! on ebrauc i ers en G v rab lichTasterStart

Die Bedienung der Bohrmaschine erfolgt ber ein Bedienpult. Dort sind folgende Taster angebracht: Funktion

Startet den automatischen Ablauf Stoppt den Ablauf bei Ende eines Zyklus (ffner) Wahlschalter, der zwischen Automatik- und Tippbetrieb umschaltet. Im Tippbetrieb wird der Start-Taster benutzt, um schrittweise weiter zu schalten Stoppt den Ablauf sofort (ffner) Wahlschalter, der zwischen Automatik- und Handbetrieb umschaltet. Der Handbetrieb kann nur eingeschaltet werden, wenn der Automatikbetrieb nicht aktiv ist Fhrt die Maschine in Grundstellung. Richten kann nur gestartet werden, wenn der Handbetrieb aktiv ist Taster fr den Spannzylinder im Handbetrieb Taster fr den Bohrzylinder im Handbetrieb Taster fr den Ausstozylinder im Handbetrieb Not Aus schaltet die Ausgnge der Steuerung spannungsfrei. Auerdem liefert Not-Aus ein Signal an einen Eingang, damit die Steuerung von Not Aus wei. Nach dem Lsen des Not-Aus muss die Anlage mit Richten in Grundstellung gefahren werden, um dann wieder gestartet werden zu knnen

Dauerlauf/ Tippbetrieb

Automatik/Hand

Richten

Spannen Bohren Ausstoen Not Aus

Tab. 4/1: 4-4Festo P.BE-FST4-LB-DE de 0402NH


Folgende Leuchtmelder sind benutzbar: TasterLampe Start

FunktionLeuchtet, wenn die Anlage in Grundstellung steht und der Automatikbetrieb mit Start gestartet werden kann Leuchtet, solange das Richtprogramm aktiv ist Zeigt an, wenn Not-Aus bettigt ist oder war, bis die Maschine nach Not-Aus wieder in Grundstellung steht Zeigt an, wenn die Maschine im Dauerlauf arbeitet

Nu

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichLampe Richten Lampe Not Lampe Automatik

Tab. 4/2:

4.1.2

Die Aktorik und SensorikDie Bohrmaschine hat drei Aktoren: Spannzylinder, Bohrzylinder und Auswerfer. Werden die Zylinder nach traditioneller Weise mit Buchstaben belegt, dann sind dies die Zylinder A, B und C. Jeder Zylinder ist mit zwei Grenztastern ausgestattet, je einem fr ausgefahren und eingefahren.


4-5


4.1.3

Das ProgrammIm Automatikbetrieb mssen die drei Zylinder den folgenden Bewegungsablauf fahren: A+ B+ B- A- C+ C-

Nu

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Im Funktionsplan (wird nicht im FST generiert, hier nur grafisches Beispiel) ist der Bewegungsablauf wie folgt zu beschreiben:

Bild 4/61:

4-6



4.1.4 Die BelegungDie Belegungsliste bentigt 16 Eingnge und 8 Ausgnge. Als Beispielsteuerung wird ein FEC Standard FC440 benutzt. Dann kann die gesamte Belegungsliste wie folgt aussehen.10

Operand Symbol E0.0 E0.1 E0.2 E0.3 E0.4 E0.5 E0.6 E0.7 E0.8 E0.9 E0.10 E0.11 E0.12 E0.13 E0.14 E0.15 A0.0 A0.1 A0.2 A0.3 A0.4 A0.5 A0.6 A0.7

Nu

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Entspannt Gespannt Gebohrt Bohr_oben Ausgeworf C_hinten Start Halt Dauerlauf Stop Automatik Richten H_ZylA H_ZylB H_ZylC Not_Aus Aplus Aminus Bohrer Auswerfer L_Start L_Richten L_Not L_Auto

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichKommentar

B1: Spannzylinder ist eingefahren B2: Spannzylinder ist ausgefahren B3: Bohrzylinder ist unten B4: Bohrzylinder ist oben B5: Auswerfer ist vorne B6: Auswerfer ist zurck S1: Taster Start S2: Taster Halt (ffner) S3: Schalter Dauerlauf (0=Tippbetrieb) S4: Taster Stop (ffner) S5: Schalter Automatik (0=Hand) S6: Taster Richten S7: Handtaster Spannzylinder S8: Handtaster Bohrzylinder S9: Handtaster Auswerfer S10: Not Aus Schalter (ffner) Y1: Spannzylinder ausfahren Y2: Spannzylinder zurckfahren Y3: Bohrzylinder Y3: Auswerfer H1: Lampe Start H2: Lampe Richten H3: Lampe Not Aus H4: Lampe Automatik Dauerlauf

Tab. 4/3:

10 Ein Hinweis zum Vorgehen: Die Belegungsliste habe ich in Excel in

einer Tabelle erstellt. Dies erlaubt das einfache kopieren und ndern. Dann habe ich die Tabelle komplett markiert, kopiert und in FST eingefgt. Dabei berwacht FST die korrekte Syntax, in diesem Beispiel vor allem die unzulssigen Lngen. Das Symbol darf max. 9 Zeichen haben, der Kommentar max. 36.


4-7


4.2

ProgrammorganisationUm die Programmierung zu erleichtern, ist es heute allgemein blich, ein Projekt in Abschnitte, Blcke, Bausteine oder bei FST in Programme zu gliedern.

Nu

p um rz

Vo ersn


Bitte beachten Sie die folgenden Begriffe: Alles, was bei FST mit einer einzelnen Zentraleinheit (oder einer einzelnen Steuerung) zu tun hat, wird Projekt genannt. Innerhalb des Projektes gibt es Programme, exakt bis zu maximal 64 Programme, die von 0 bis 63 nummeriert werden, also P0 ... P63. Das Programm P0 spielt eine Sonderrolle. Es ist das Programm, das beim Einschalten der Steuerung automatisch gestartet wird. Ist es nicht vorhanden, gibt die Steuerung eine Fehlermeldung aus und schaltet auf Stop. Alle Programme knnen simultan arbeiten, man spricht von Multitasking. Um das Projekt Bohrmaschine zu organisieren, knnte man die Programme wir folgt organisieren: P0 Organisationsprogramm P1 Automatikprogramm und Tippen P2 Richten P3 Erkennen und Behandeln von Fehlern in der Maschine P4 Handprogramm

4-8



Damit ergibt sich ein Projektbaum wie folgt:

Nu

p um rz

Vo ersn


Bild 4/62: Und auch die Belegliste wird erweitert:

Operand Symbol Kommentar P0 Organisationsprogramm P1 Automatikprogramm P2 Richten P3 Maschinenfehler P4 Handbetrieb

Tab. 4/4:


4-9


4.3

Die ersten Schritte des Projektes in Anweisungsliste11/12Um das Projekt Bohrmaschine nach und nach entstehen zu lassen, sollen einzelne Aufgaben nacheinander erfllt werden. Um berhaupt etwas zu sehen, soll also erst einmal ein einfacher automatischer Ablauf programmiert werden. Dafr bentigen wir Programme P0 und P1.

4.3.1

h ! on ebrauc i Programm starten ers en G v rabnlich Vo ers p um rzWENN DANN SETZE NOP P1

In Programm P0 soll vorlufig ohne jede Bedingung das Automatik-Programm gestartet werden. Dazu bedarf es nur zweier Zeilen13:

Nu

Tab. 4/5: Es ist also mglich, ein Programm genauso wie einen Ausgang einzuschalten (SETZE)14 und abzuschalten (RESET).

11 Dieses erste Bohrmaschinenprojekt finden Sie als BohrAWL1.zip auf Ihrer CD. 12 Mchten Sie in Kontaktplan programmieren, dann wechseln Sie zum Kaoitel 4.4. 13 Hinweis fr Kenner der FST Software fr FPC Steuerungen: Ein WENN NOP DANN PW gibt es nicht mehr. Die Operation PW ist entfallen. 14 Hinweis fr Kenner der FST Software fr FPC Steuerungen: Eine Abfrage WENN N PX DANN SETZE PX ist nicht mehr ntig. Der Befehl SETZE PX bewirkt bei aktivem PX keinen Rcksprung.

4-10



4.3.2

Sequentielles Programm (SCHRITT)Das Automatikprogramm ist ein Programm, in dem ein Schritt nach dem anderen bearbeitet wird. Die FST Software bietet fr diese Art der Programme, die Ablaufprogramme , die Operation SCHRITT.

Automatikbetrieb der Bohrmaschine SCHRITT Aplus WENN Entspannt UND Bohr_oben UND C_hinten UND Not_Aus UND Stop UND Start DANN RESET Aminus SETZE Aplus SCHRITT Bplus WENN Gespannt DANN SETZE Bohrer WENN Gebohrt DANN RESET Bohrer WENN Bohr_oben DANN RESET Aplus SETZE Aminus SCHRITT Cplus WENN Entspannt DANN SETZE Auswerfer WENN Ausgeworf DANN RESET Auswerfer SP NACH Aplus

Nu

p um rz

Vo ersn


Also knnen wir den automatischen Ablauf sehr einfach programmieren:

B1 an E0.0 Spannzylinder ist ein B4 an E0.3 Bohrzylinder ist oben B6 an E0.5 Auswerfer ist zurck S10 an E0.15 Not Aus (ffner) S4 an E0.9 Taster Stop (ffner) S1 an E0.6 Taster Start Y2 an A0.1 Spannzylinder zurck Y1 an A0.0 Spannzylinder ausfahren B2 Y3 B3 Y3 B4 Y1 Y2 B1 Y4 B5 Y4 an an an an an an an an an an an E0.1 A0.2 E0.2 A0.2 E0.3 A0.0 A0.1 E0.0 A0.3 E0.4 A0.3 Spannzylinder ist vorn BohrzylinderSCHRITT Bminus Bohrzylinder ist unten BohrzylinderSCHRITT Aminus Bohrzylinder ist oben Spannzylinder ausfahren Spannzylinder zurck Spannzylinder ist ein AuswerferSCHRITT Cminus Auswerfer ist vorne Auswerfer

Tab. 4/6:


4-11


4.3.3

Projekt ladenMchten Sie diese erste einfache Fassung testen, dann mssen Sie fr die bersetzung des Projektes die Programme P2, P3 und P4 deaktiviert haben. Sie sind zwar angelegt, werden aber noch nicht benutzt und sind auch noch leer. Klicken Sie dafr lediglich mit der Maus in das entsprechende Kstchen.

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Bild 4/63:

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4.4

Die ersten Schritte des Projektes in Kontaktplan15Um das Projekt Bohrmaschine nach und nach entstehen zu lassen, sollen einzelne Aufgaben nacheinander erfllt werden. Um berhaupt etwas zu sehen, soll also erst einmal ein einfacher automatischer Ablauf programmiert werden. Dafr bentigen wir Programme P0 und P1.

4.4.1

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h ! on ebrauc Programm starten rsi G bvelichen ora sn V er

In Programm P0 soll vorlufig ohne jede Bedingung das Automatik-Programm gestartet werden. Dazu bedarf es nur eines Netzwerkes:

Bild 4/64: Es ist also mglich, ein Programm genauso wie einen Ausgang einzuschalten (S)16 und abzuschalten (R). Beachten Sie bitte, dass das Programm P1 hier mit dem Attribut S gesetzt wird. Wird die Spule ohne dieses Attribut genutzt, dann wrde P1 nur einen einzigen Zyklus lang eingeschaltet werden.

15 Dieses erste Bohrmschinenprojekt finden Sie als BohrKOP1.zip auf Ihrer CD. 16 Hinweis fr Kenner der FST Software fr FPC Steuerungen: Eine Abfrage WENN N PX DANN SETZE PX ist nicht mehr ntig. Der Befehl SETZE PX bewirkt bei aktivem PX keinen Rcksprung.Festo P.BE-FST4-LB-DE de 0402NH

4-13


4.4.2 Sequentielles Programm (SCHRITT)Das Automatikprogramm ist ein Programm, in dem ein Schritt nach dem anderen bearbeitet wird. Im Kontaktplan kann eine Schrittstruktur entweder mit einem Zhler oder mit Merkern nachgebildet werden. Programmierung mit Merkern drfte die hufigere sein (wenn auch nicht die komfortablere).

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h ! on ebrauc i Die Schrittprogrammierung mit Merkern ers en G v rab lich

Jeder Schritt erhlt eine einfache Selbsthaltung. Die Selbsthaltung wird gesetzt durch eine UND Verknpfung aus der bergangsbedingung fr diesen Schritt und der Abfrage, ob der vorherige Schritt aktiv ist.

Bild 4/65:

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Eine Besonderheit stellen jeweils der erste und der letzte Schritt dar. Im ersten Schritt gibt es keine bergangsbedingung. Daher muss die Startbedingung ausreichend genau formuliert sein, damit die Steuerung nicht mitten im automatischen Ablauf versehentlich ein zweites Mal gestartet werden kann. Im Zweifelsfall mssen gegebenenfalls kritische Schritte darauf abgefragt werden, ob sie nicht aktiv sind. Im letzten Schritt gibt es keinen nachfolgenden Schritt. Daher wird der letzte Schritt nicht als Selbsthaltung programmiert. Er wird automatisch gelscht, sobald der vorherige gelscht wurde. Hierbei muss aber beachtet werden, dass fr Aktionen des letzten Schrittes nur ein einziger CPU Zyklus zur Verfgung steht. Gegebenenfalls muss also ein Schritt mehr programmiert werden, um sicher zu stellen, dass der letzte Schritt aktiv etwas bewirken kann.

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Schlielich werden die Ausgnge der Steuerung am Ende des Programms geschaltet. Dabei wird jeweils fr jeden Ausgang untersucht, in welchen Schritten er aktiv sein muss. Das Programm knnte also so aussehen: Schrittkette Schritte 1 bis 3


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Bild 4/66:

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Schrittkette Schritte 4 bis 6

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Bild 4/67:


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Ausgnge schalten

NuBild 4/68:

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Hinweis Sind die in einem solchen Programm benutzten Merker remanent17, dann wird bei einem Stromausfall der zuletzt aktive Schritt erhalten bleiben. Wird das gewnscht, dann muss der Wiederanlauf nach Wiedereinschalten der Spannungsversorgung genau geplant werden. Sind die benutzten Merker nicht remanent, verlieren also ihren Inhalt bei Abschalten der Energieversorgung, dann beginnt das Programm nach dem Einschalten immer mit dem ersten Schritt. Im obigen Beispiel sind daher mit Bedacht die Merker 300.0 und folgende gewhlt, da dieser Merkerbereich bei den FEC Steuerungen (FECCompact, FEC-Standard) nicht remanent ist.17 Remanenz bezeichnet das spannungsausfallsichere Verhalten eines SPS-Operanden. Bei Ausfall der elektrischen Energie bleibt der letzte Zustand erhalten der Merker also 0 oder 1. Nicht-remanente oder flchtige Operanden werden ohne Energieversorgung zu 0.

4-18



4.4.3 Die Schrittprogrammierung mit ZhlernWird ein Zhler18 als Schrittzhler anstelle von Merkerbits benutzt, dann gehrt in jeden Schritt zuerst die Abfrage des Zhlerstandes. Ein Schritt sieht dann so aus:

Bild 4/69:

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h ! on ebrauc i ers en G v rab lichDer Sprung zu einem bestimmten Schritt erfolgt dann durch das Laden einer Zahl in den Schrittzhler, wie beim Rcksprung zum Anfang.

Bild 4/70:

18

Dieses Programmbeispiel finden Sie als BohrKOP2.ZIP auf Ihrer CD.


4-19


4.4.4 Projekt laden

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Mchten Sie diese erste einfache Fassung testen, dann mssen Sie fr die bersetzung des Projektes die Programme P2, P3 und P4 deaktiviert haben. Sie sind zwar angelegt, werden aber noch nicht benutzt und sind auch noch leer. Klicken Sie dafr lediglich mit der Maus in das entsprechende Kstchen.((FST_de_067))

Bild 4/71:

4-20


Die Operation SCHRITT in der Anweisungsliste

Kapitel 5

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5-1

5. Die Operation SCHRITT in der Anweisungsliste

Inhaltsverzeichnis

5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8

Die Operation SCHRITT in der Anweisungsliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5-1

Der SCHRITT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4 Der Inhalt eines Schritts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 Die Weiterschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 Der Name des Schrittes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-7 Der Sprung von Schritt zu Schritt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-8 Der letzte Schritt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11 Die alternative Schrittkette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11 Die parallele Schrittkette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-12

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5-2



Im vorigen Kapitel haben wir die Operation SCHRITT bereits Benutzt, aber weitgehend intuitiv, also ohne exakt zu wissen, warum welcher Schritt was bewirkt. In diesem Kapitel wollen wir den Geheimnissen der Operation SCHRITT19 etwas nher kommen.

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Hier also einige Regeln Sobald in einem Programm die Operation SCHRITT verwendet wird ist in diesem Programm immer nur genau ein einziger Schritt aktiv wird von einem Schritt zum nchsten Schritt ber gegangen, wenn im letzten booleschen Satz (WENN ... DANN .. SONST) etwas getan werden kann. Das bedeutet, dass weiter geschaltet wird, wenn bei einem booleschen Satz, der nur aus WENN ... DANN besteht die Bedingung im WENN Teil erfllt ist oder bei einem booleschen Satz, der aus WENN ... DANN ... SONST besteht, der DANN-Teil (erfllte Bedingung) oder der SONST Teil (nicht erfllte Bedingung) bearbeitet wurden

kann zwischen Schritten mit der Operation SP NACH gesprungen werden muss im letzten Schritt ein Sprung definiert sein

19 Kontaktplanprogrammierer knnen dieses Kapitel ersatzlos

berspringen.


5-3


5.1

Der SCHRITTDie wesentliche Hilfestellung, die die Operation Schritt beim Programmieren liefert, ist genau diese eine: Wenn es Schritte in einem Programm gibt, dann kann immer nur genau ein einziger Schritt aktiv sein, alle brigen Schritte werden nicht beachtet. Stellen Sie sich ein Schrittprogramm mit 170 Schritten und 1800 Zeilen vor: Vorausgesetzt das Programm selbst ist aktiv (siehe das Kapitel Multitasking), dann wird von den 1800 Zeilen Programmcode immer nur genau der Abschnitt bearbeitet, der zu dem gerade aktiven Schritt gehrt. Betrachten Sie den Schritt Aminus im obigen Automatikprogramm. In diesem Schritt wird gefragt:

SCHRITT Aminus WENN DANN RESET SETZE

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Vo ersnBohr_oben Aplus Aminus


B4 an E0.3 Bohrzylinder ist oben Y1 an A0.0 Spannzylinder ausfahren Y2 an A0.1 Spannzylinder zurck

Tab. 5/1: Die Bedingung Bohr_oben, also dass der Bohrer oben steht, i

automatisieren mit fst

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