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基本过程库(LBP)五:超实用模拟量处理功能块LBP_AnaRead包含常规模拟量及温度信号处理
发布时间: 2024-09-06 22:05 更新时间: 2024-09-16 08:00
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基本控制库 (LBP)系列的文章一和文章二(文末有跳转链接),分享了LBP相关的说明及使用实施前的一些通用设置,本系列中所有实例均基于此设置,如未进行设置可能造成编译报错,无法使用的情况出现。请在进行实例测试前,先进行基础设置。

图片image-20240830163010728

01 测试环境

软件:

  • TIA Portal V17
  • STEP 7 Professional
  • Wincc Comfort(TP900 Comfort)
  • S7-PLCSIM (仿真工具)
  • S7-PLCSIM Advanced V6.0 (仿真工具)
  • 硬件:

  • CPU 1513-1 PN (仿真环境,非必须)
  • TP900 Comfort (仿真环境,非必须)
  • 注:小编电脑已安装软件如下:

    图片image-20240826111028433

    02 LBP_AnaRead--模拟量处理

    功能描述:

  • 该块用来处理模拟量输入模块采集的传感器数据,通过缩放、计算转换为实际工程量值。其中限制、报警、警告等参数可通过参数进行设置;在实际使用中较为常见;
  • 图片image-20240830132737187

    输入参数说明:

    参数数据类型描述
    identNameString[30]识别名称
    modeint模式:
    “0” – 替代值
    “1” – 单极性模拟量输入转换
    “2” – 双极性模拟量输入转换
    “3” – 输出=输入值*系数0.1
    “4” – 输出=输入值*系数0.01
    “5” – 输出=输入值*系数 1
    “6” – 输出=输入值*系数 10
    “7” – 输出=输入值*系数 100
    valuePerint模块输入数值
    rangeBeginReal量程上限
    rangeEndReal量程下限
    limitAHReal报警限制(高高报)
    limiWHReal警告限制(高报)
    limitALReal警告限制(低报)
    limiWLReal报警限制(低低报)
    timeoutTime报警延时
    hysteresisReal滞后值:限制报警/警告输出复位,需要低于报警值-迟滞池。例如高高报警90公斤,实际值要低于90-滞后值,高高报警才会复位;
    valueAltReal当mode=0或mode超出范围时的,输出替代值

    输出参数说明:

    参数数据类型描述
    AHBool高高报警输出
    WHBool高报警高输出
    WLBool低报警高输出
    ALBool低低报警输出
    ErrorHighReal输入数值超过模块测量上限值
    ErrorLowReal输入数值低于模块测量下限值
    ValueReal模拟量值输出

    输入输出接口参数(panels):

    settingsPLCUDT作为plc输入链接到功能块
    settingsHMIUDT用于被HMI写入的数据
    statusHMIUDT当前操作功能块的状态
    alarms1WordComfort/Advanced面板离散量报警集合

    注:

    1. panels参数类型为数组,数组大小由链接HMI数量决定;

    2. panels中UDT参数与IO参数类似,此处不过多赘述,有需要请查看文档;

    03 LBP_AnaRead功能块在PLC中配置

    LBP_AnaRead功能块使用步骤如下(新建TIA Portal 项目,添加PLC,并完成系列文章一和文章二中的设置,过程不在赘述);

    1. 在Main程序中调用LBP_AnaRead功能块,并指定背景数据块;(相应UDT,自动复制完成)

      图片image-20240830152139902
    2. 新建全局DB,根据功能块接口建立IO变量;(实际应用中可使用结构体,实现快速添加)

      图片image-20240830152915073

      注:参数panels使用数据块PanelsBlock(库文件中已有,拖拽使用),数组数量由链接HMI数量决定

    04 LBP_AnaRead功能块在HMI中的应用

    基本控制库 (LBP)主要应用于相同对象的快速批量处理,因此LBP库提供了相应的图形面板库。本系列实例均基于Wincc Comfort面板进行分享,使用步骤如下:(本实例基于系列文章一和二中的设置进行,因此HMI新建及设置不在赘述

    1. 在HMI变量中新建变量表“LBP_AnaRead”(也可不用新建),并将PLC程序中LBP_AnaRead背景数据块中“LBP_typeAnaReadSym”数据类型拖入变量表中,并重命名该变量;

      图片image-20240830153200046
    2. 从项目库中将“LBP_AnaRead” 及 “LBP_General”画面模板拖扩HMI画面导航栏中

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    3. 从项目库中模板副本中复制“LBP_Templates”到HMI画面管理中的模板;

      图片image-20240826143921630
    4. 在项目库中选择报警类别,并拖入到HMI报警中

      图片image-20240826144352529
    5. 从Demo项目中,将HMI报警中与“AnaRead”相关的离线报警全部复制到当前项目中;

      图片image-20240830153809825

      注:每个FB实例都需要,单独的一组报警信息;

    6. 将报警信息中的名称,和HMI确认变量前缀或后缀(Demo中:InstDemo_1_1_instAnaReadL),批量替换为项目HMI变量中实例名称;

      图片image-20240830154606117

      注:此处报警信息有些异常,请注意;

    7. 打开HMI根画面(实际应用中根据需要选择画面),并从项目库中选择“LBP_SmAnaRead”图例,并拖入到HMI画面中

      图片image-20240830154744174
    8. 打开图例属性窗口,并选择接口选项,将接口参数与PLC FB背景数据块中的“statSymbolAnaRead”进行链接

      图片image-20240830154835161
    9. 打开图例属性窗口,并选择事件选项,为该图例添加单击事件如下:

      图片image-20240830155107840
    05 LBP_AnaRead功能块仿真调试

    完成程序和HMI设计,即可使用PLC-Sim进行仿真测试,步骤如下:

    1. 使用PLC-SIM启动PLC仿真,并启动该实例,功能块运行;

      图片image-20240830155841841
    2. 点击TP900,启动仿真器;

      图片image-20240830155954081
    3. 点击功能块图标,进入样例测试模板;

      图片image-20240830163010728
    4. 以上配置仿真测试完成,更多功能请自行测试;

    06 总结

    LBP_AnaRead功能块,用来将PLC模拟量输入值转换为实际工程量值。该块功能完善,除了能够处理常见的4-20ma,0~10V,等信号,同时也集成了温度输入值处理,例如:常见的PT100获取实际温度,是从模拟量输入值直接除于10或100;对模拟量值的报警输出、报警设定、报警延时、报警复位等也同时集成在功能块中;基本涵盖过程控制领域所有的应用场景。


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