CFC

С помощью CFC технологические требования к системе могут быть быстро и просто превращены в конечную исполняемую программу.

Усилия и затраты на разработку программ на CFC сводятся к минимуму:

• Разработка проекта обычно связана с анализом нескольких возможных конфигураций системы. В CFC изменение конфигурации сопровождается автоматическим изменением данных описания конфигурации.
• Все технологические функции определяются взаимосвязями функциональных блоков (И, ИЛИ, ПИД-регулятор и т.д.), что существенно сокращает время проектирования. В структурную схему могут быть встроены функциональные блоки, созданные средствами языка STEP 7.
• Создание необходимых функций из готовых функциональных блоков выполняется проще и с меньшей вероятностью возникновения ошибок, чем при обычных вариантах программирования.
• Сгенерированный код исполняемой программы отправляется в память программируемой системы одним щелчком на изображении кнопки.
• Оптимальное внедрение в мир автоматизации за счет полного слиянием с инструментальными средствами STEP 7, а также инструментальными средствами систем человеко-машинного интерфейса, автоматического расширения функций управления проектом STEP 7, общим с STEP 7 набором сигналов и данных, интеграцией в классические языки программирования путем импорта функциональных блоков и функций, написанных на LAD.

CFC (Continuous Function Chart) позволяет создавать проекты систем автоматического управления на основе систем автоматизации SIMATIC S7 или систем компьютерного управления SIMATIC WinAC. CFC реализует принцип графического программирования. Проектирование напоминает изображение структурной схемы на листе бумаги. Пользователь извлекает из библиотеки блоки различных элементов системы, размещает их в нужных местах экрана, после чего изображает связи между блоками.

При необходимости пользователь может создавать свои блоки и включать их в состав библиотек.

CFC рекомендован в системах автоматизации SIMATIC S7-300 (с CPU 314C), S7-400 SIMATIC, SIMATIC WinAC и D7-SYS.

В комплект поставки CFC включены:

• Редактор CFC.

• Генератор кодов.

• Отладчик.

• Библиотеки стандартных блоков.

CFC содержит три библиотеки функциональных блоков. Они могут использоваться для программирования систем автоматизации SIMATIC S7-300 (от CPU 314C и выше), SIMATIC S7-400, SIMATIC WinAC и D7-SYS.

FB/FC	Наименование	Функции
Элементарные модули
ACOS	Арккосинус	Вычисление арккосинуса
ADD_DI	Сумматор целых чисел двойной длины	Сложение целых чисел двойной длины
ADD_I	Сумматор целых чисел	Сложение целых чисел
ADD_R	Сумматор действительных чисел	Сложение действительных чисел
ASIN	Арксинус	Вычисление арксинуса
ATAN	Арктангенс	Вычисление арктангенса
CADD_DI	Условный сумматор целых чисел двойной длины	Сложение целых чисел двойной длины при выполнении заданного условия
CADD_I	Условный сумматор целых чисел	Сложение целых чисел при выполнении заданного условия
CADD_R	Условный сумматор действительных чисел	Сложение действительных чисел при выполнении заданного условия
CMP_R	Компаратор	Сравнение двух входных величин
COS	Косинус	Вычисление косинуса
DIV_R	Делитель	Вычисление частного от деления двух чисел
EPS_R	Абсолютный компаратор	Сравнение абсолютных значений двух входных величин
EXP	Экспоненциальная функция	Вычисление экспоненциальной функции
LIM_R	Ограничитель	Сравнение значения с верхним и нижним допустимым пределом
LN	Натуральный логарифм	Вычисление натурального логарифма
LOG10	Десятичный логарифм	Вычисление десятичного логарифма
MAX2_R	Максимум 2 действительных чисел	Сравнение 2 действительных чисел с выбором максимального значения
MAX4_DI	Максимум 4 целых чисел двойной длины	Сравнение 4 целых чисел двойной длины с выбором максимального значения
MAX4_I	Максимум 4 целых чисел	Сравнение 4 целых чисел с выбором максимального значения
MAX4_R	Максимум 4 действительных чисел	Сравнение 4 действительных чисел с выбором максимального значения
MAX8_DI	Максимум 8 целых чисел двойной длины	Сравнение 8 целых чисел двойной длины с выбором максимального значения
MAX8_I	Максимум 8 целых чисел	Сравнение 8 целых чисел с выбором максимального значения
MAX8_R	Максимум 8 действительных чисел	Сравнение 8 действительных чисел с выбором максимального значения
MIN2_R	Минимум 2 действительных чисел	Сравнение 2 действительных чисел с выбором минимального значения
MIN2_DI	Минимум 2 целых чисел двойной длины	Сравнение 2 целых чисел двойной длины с выбором минимального значения
MIN4_I	Минимум 4 целых чисел	Сравнение 4 целых чисел с выбором минимального значения
MIN4_R	Минимум 4 действительных чисел	Сравнение 4 действительных чисел с выбором минимального значения
MIN8_DI	Минимум 8 целых чисел двойной длины	Сравнение 8 целых чисел двойной длины с выбором минимального значения
MIN8_I	Минимум 8 целых чисел	Сравнение 8 целых чисел с выбором минимального значения
MIN8_R	Минимум 8 действительных чисел	Сравнение 8 действительных чисел с выбором минимального значения
MUL_DI	Умножитель целых чисел двойной длины	Вычисление произведения двух целых чисел двойной длины
MUL_I	Умножитель целых чисел	Вычисление произведения двух целых чисел
MUL_R	Умножитель действительных чисел	Вычисление произведения двух действительных чисел
MUX2_R	Мультиплексор 1 из 2 (действительные числа)	Подключение к 1 выходу одного из 2 входов с передачей через мультиплексор действительных чисел
MUX4_R	Мультиплексор 1 из 4 (действительные числа)	Подключение к 1 выходу одного из 4 входов с передачей через мультиплексор действительных чисел
MUX8_R	Мультиплексор 1 из 8 (действительные числа)	Подключение к 1 выходу одного из 8 входов с передачей через мультиплексор действительных чисел
POW10	Возведение в 10-ю степень	Возведение в 10-ю степень
POWXY	Возведение в степень XY	Возведение в степень XY
R_DI	Конвертор действительных чисел в целые числа двойной длины	Преобразование действительного числа в целое число двойной длины
R_DW	Конвертор действительных чисел в двойные слова	Преобразование действительного числа в двойное слово
R_I	Конвертор действительных чисел в целые числа	Преобразование действительного числа в целое число
SIN	Синус	Вычисление синуса
SQRT	Извлечение квадратного корня	Извлечение квадратного корня
SUB_DI	Вычитатель целых чисел двойной длины	Вычисление разности двух целых чисел двойной длины
SUB_I	Вычитатель целых чисел	Вычисление разности двух целых чисел
SUB_R	Вычитатель действительных чисел	Вычисление разности двух действительных чисел
TAN	Тангенс	Вычисление тангенса
TIME_BEG	Опрос системного времени при вызове модуля	Привязка действий вызываемого модуля к системному времени
TIME_END	Вычисление времени выполнения	Вычисление отрезка времени между текущим системным временем и временем начала выполнения операции TM
TIMER_P	Таймер	Выполнение операций, связанных с отсчетом выдержек времени
Дополнительные модули для применения в S7-300
AFP	Тактовый генератор	Настраиваемый генератор тактовых импульсов
CONT_C	Аналоговый регулятор	ПИД-регулятор с выходными аналоговыми сигналами
CONT_S	Импульсный регулятор	ПИД-регулятор с дискретными и импульсными выходными сигналами
CTD	Вычитающий счетчик	Счетчик, уменьшающий свое содержимое на 1 с каждым тактовым импульсом
CTU	Суммирующий счетчик	Счетчик, увеличивающий свое содержимое на 1 с каждым тактовым импульсом
CTUD	Реверсивный счетчик	Счетчик, способный работать в режиме суммирующего или вычитающего счета
F_TRIG	Триггер	Триггер, фиксирующий значение по спадающему фронту управляющего импульса
PULSEGEN	Генератор импульсов	Генератор, используемый для совместной работы с аналоговым ПИД-регулятором
R_TRIG	Триггер	Триггер, фиксирующий значение по нарастающему фронту управляющего импульса
RESTART	Рестарт	Новый запуск центрального процессора S7-300
SAMP_AVE	Вычислитель среднего значения	Вычисление среднего значения заданного количества величин
TIME	Измеритель времени между двумя вызовами	Измеритель времени между двумя вызовами
Дополнительные модули для S7-400
AFP	Генератор тактовых импульсов	Настраиваемый генератор тактовых импульсов
CONT_C	Аналоговый регулятор	ПИД-регулятор с выходными аналоговыми сигналами
CONT_S	Импульсный регулятор	ПИД-регулятор с дискретными и импульсными выходными сигналами
CTD	Вычитающий счетчик	Счетчик, уменьшающий свое содержимое на 1 с каждым тактовым импульсом
CTU	Суммирующий счетчик	Счетчик, увеличивающий свое содержимое на 1 с каждым тактовым импульсом
CTUD	Реверсивный счетчик	Счетчик, способный работать в режиме суммирующего или вычитающего счета
F_TRIG	Триггер	Триггер, фиксирующий значение по спадающему фронту управляющего импульса
PULSEGEN	Генератор импульсов	Генератор, используемый для совместной работы с аналоговым ПИД-регулятором
R_TRIG	Триггер	Триггер, фиксирующий значение по нарастающему фронту управляющего импульса
SAMP_AVE	Вычислитель среднего значения	Вычисление среднего значения заданного количества величин
TIME	Измеритель времени между двумя вызовами	Измеритель времени между двумя вызовами

 

Функции редактора

Кроме хорошо известных функций редактирования стандартных приложений Windows редактор CFC поддерживает выполнение множества дополнительных функций:

Контекстно-зависимый диалог. Двойной щелчок клавиши мыши на изображении блока, его входа или выхода приводит к появлению соответствующих диалоговых окон:

• Заголовок функционального блока -> Окно свойств функционального блока

• Поле "Ablaufeigenschaften” (свойства последовательности) -> Редактор последовательности (с выделением соответствующего функционального блока)

• Изображение функционального блока -> открывает подчиненный план (при использовании технологии “План в плане”)

• Импорт, размещение, копирование, вставка, вырезание функциональных блоков

• Использование растра для позиционирования объектов

• Выравнивание функциональных блоков плана

• Функция автоматической маршрутизации;
  Для установки соединения между блоками указывается только начальная и конечная точка соединения. Маршрутизатор автоматически размещает соединительную линию на плане, изображая ее в виде горизонтальных и вертикальных отрезков

• Автоматическое перемещение изображения при прослеживании цепи передачи сигнала в пределах одного или нескольких планов

• Использование символьной и абсолютной адресации для обозначения входов и выходов блоков. Поддержка данных типа “структура”.

• Каталог с обширным набором функциональных блоков:
  • арифметические блоки,
  • логические блоки,
  • импульсные блоки,
  • счетчики,
  • таймеры,
  • регуляторы,
  • триггеры и т.д.

Включение в главный технологический план до 26 подчиненных планов (A … Z). Рабочая область каждого технологического плана может размещаться на 6 листах формата DIN A4. Поддержка удобных функций перемещения по технологическим планам.

• Неограниченное количество технологических планов

• Быстрое тестирование и ввод в эксплуатацию с помощью интегрированного интерактивного мониторинга и отладки. В текстовом режиме (список соединений) допускается выполнять операции редактирования скрытых объектов функционального блока. В тестовом режиме может быть получена информация о состоянии центрального процессора. Она может содержать информацию об ошибках, а также режиме работы центрального процессора.

• Полный обзор технологического плана

• Детальный просмотр и документирование каждого листа формата DIN A4

• Расширенные возможности документирования: связь в масштабах проекта с системой подготовки документации DOCPRO

• Проектирование сообщений для WinCC

• Разработка библиотек для систем управления производственными процессами SIMATIC PCS 7.

Функции тестирования и отладки

Функции диагностирования и отладки подразделяются на две группы:

• Административные функции.

• Функции отображения результатов измерений.

Административные функции:

• Загрузка CFC программы в систему автоматизации.

• Интерактивная перезагрузка данных конфигурации системы, центральный процессор которой переведен в режим RUN-P.

• Запуск системы автоматизации.

• Сброс программы.

• Остановка и продолжение выполнения программы.

• Выбор режима выполнения программы: с установкой и удалением точек прерывания; с определением условий активизации точек прерывания; пошаговый режим.

• Обратная связь по каналу передачи данных. Например, данные о состоянии системы автоматизации, измененные оператором WinCC, автоматически передаются в CFC.

• Парольная защита доступа к центральному процессору системы автоматизации (CFC от V5.0).

Функции отображения результатов измерений

• Динамическое отображение результатов измерений в полях ввода и вывода программных блоков. Режим сопровождается искусственным ограничением нагрузки на коммуникационные процессоры и сеть.

• Режим лабораторных исследований. Подобен режиму динамического отображения результатов измерений, но лишен ограничений на объемы передаваемых данных. Эффективное использование тестовых функций невозможно.

• Для снижения нагрузки на сеть результаты измерений могут выводиться только для выбранных блоков CFC программы.

• Отображение текущих значений входных и выходных сигналов блоков, а также соединений между технологическими планами различных уровней иерархии.

• Интерактивная замена результатов измерений заданными пользователем значениями.

• Мониторинг с возможностью опроса из CFC программы содержимого стека и системной информации центрального процессора системы автоматизации. Благодаря указанным особенностям отладчик CFC является одним из наиболее мощных инструментов для выполнения пуско-наладочных работ в системах автоматизации.

Режимы работы

CFC программы разрабатываются в виде технологических планов путем выбора, позиционирования и соединения индивидуальных блоков. Пакет включает в свой состав обширные библиотеки блоков различного назначения.

• CFC планы могут иметь иерархическую структуру (план в плане):
  Это позволяет получать программы с простыми и понятными структурами, включающими в свой состав стандартные заготовки и их последующие копии. Встроенные планы обслуживаются по мере выполнения программы центральным процессором системы автоматизации. Ход выполнения программы может отображаться на экране компьютера/ программатора. 
• Разработанный CFC план сохраняется в виде модуля:
  Такой модуль имеет некоторое количество входов и выходов для включения в другие технологические планы, что позволяет многократно использовать один и тот же модуль в CFC программах.  
• Используемые по умолчанию библиотеки блоков могут расширяться собственными модулями:
  Для систем автоматизации SIMATIC S7 такие модули могут создаваться на языках STL, LAD, FBD, S7-GRAPH и S7-HiGraph. Каждый модуль может иметь до 160 входов и выходов. 
• В целях документирования любой технологический план может быть распечатан на принтере:
  Его изображение будет полностью идентичным изображению на экране дисплея.
• CFC поддерживает централизованную замену типов модулей:
  Изменение типа модуля и его интерфейса автоматически применяется ко всем модулям подобного типа.
• Операции копирования отдельных модулей или отдельных частей технологических планов сопровождаются копированием не только модулей, но и всех связанных с ними символов и системных атрибутов.
• Все связи между блоками и модулями поддерживаются функциями авто трассировки:
  Это позволяет размещать все соединения на технологическом плане наиболее оптимальным образом. Установленные связи автоматически учитываются при генерации исполняемой программы. Ход выполнения программы (циклический, по прерываниям и т.д.) отслеживается блоком управляющих последовательностей. Блоки управляющих последовательностей могут существенно отличаться друг от друга и задаваться отдельно для каждого блока программы. Содержимое блока управляющих последовательностей определяется технологическими особенностями автоматизируемого процесса.
• В ходе выполнения управляющей последовательности выполняется подсветка соответствующего окна. Это окно постепенно перемещается в рамках данного приложения.
• Синтаксический контроль, действующий на этапе создания каждого блока, позволяет своевременно обнаруживать ошибки в программе. Атрибуты изображения и обслуживания позволяют оптимизировать обработку каждого блока.

Технические данные приведены в разделе "Инструментальные средства проектирования".