Schutzvermerk nach DIN 34 beachten 24/04/15 Seite 1 A200 XSoft für Umsteiger.

26. April 2023 Seite 2

A200 XSoft für Umsteiger

Agenda

XSoft: Einführung

IEC-Grundlagen und logische Verknüpfungen

Elementare Datentypen

Abgeleitete Datentypen

Applikationsstruktur und Variablengültigkeit

Aufbau der Bausteine und deren Aufruf

Hersteller-Bibliotheken und Standard-Bausteine

Continuous Function Chart

Verwaltung globaler Variablen in XSoft

Strukturierter Text

Agenda

Taskverwaltung in der XSoft

Test- und Inbetriebnahmeunterstützung

Adreßaufbau nach IEC 61131-3

XSoft: Einführung

Effizient entwickeln mit XSoft

Zwei Teile:

• Programmieren nach dem internationalen Standard IEC 61131-3

• Kennenlernen der XSoft - Features

Seminarziel

Moeller Automatisierung

MI4 MV4 XI/ON WINbloc

IEC61131-3

DFx/DVx Motion

Moeller Automatisierung

XVision

XControl

XMotion XSoft

Programmiersprachen: AWL, ST, KOP, FBS, AS

und CFC

Integrierte Feldbus-Konfiguratoren für CAN, DP, XI/ON, XI/OC

Umfangreiche Bibliotheken

Online Funktionen (Online- Änderung, Einfügen neuer Variablen, Tracer usw.)

Integrierte Visualisierung für XVision

XSoft Überblick

IEC-Grundlagen und logische Verknüpfungen

1. Allgemeine Anforderungen2. Betriebsmittel und Prüfungen

3. Programmiersprache

4. Anwenderrichtlinien5. Nachrichtenkonzepte

7. Fuzzy

DIN IEC 61131 Übersicht

Der internationale Standard definiert:

XSoft ist ein IEC 61131-3 Programmiersystem!

IEC 61131-3

• Wie Daten deklariert werden• Die Struktur eines Programms• Die Syntax und die Semantik von 5 verschiedenen

Programmiersprachen

• Herstellerübergreifende Programmierung

• Verringerung von Softwareinvestitionen durch wiederverwendbare Bausteine

• Reduzierter Schulungsaufwand

runready

not readyerror

change

power . 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 1 0. 1 1. 1 2. 1 3. 1 4. 1 5. 1 6. 1 7. 1 8. 1 9. 2 0. 2 1. 2 2. 2 3. 2 4. 2 5. 2 6. 2 7. 2 8. 2 9. 3 0. 3 1

runready

not readyerror

change

processing unit

CPU 400

power supply 230 AC

POW-400

SUCOcont rol

PS 416

digital in 16x3ms

INP-400

digital in 16x3ms

INP-400

digital in 16x3ms

INP-400

digital in 16x3ms

INP-400

PS4-341-M M 1

Argumente für die IEC-Programmierung

LD ZU_BEAND ZU_2AND ZU_OKST BA

S8Automatisierungs-aufgabe

FOR I:=1TO10 DO A[I]:=B[I];END_FOR

Programmiersprachen im Überblick

ENDE: LD % I0.0.0.0.0oder

Motor1_Ein

Kommentar

(* Zufuhr Rohteile *)

Direktoder

Symbolisch

AWL-Befehlszeile

JMP JMPC JMPCNSprung-Operatoren

& &N AND ANDN OR ORN XOR XORNLogische Operatoren

ADD DIV MUL SUBArithmet. Operatoren

CAL CALC CALCN RET RETC RETCNAufrufe & Rücksprünge

EQ GE GT LE LT NEVergleichs- Operatoren

LD LDN ST STN S R Zuweisungs- Operatoren

Operatoren

Variablennamen dürfen keine Umlaute (ä, ü, ö), keine Leerzeichen und keine Bindestriche enthalten !

Variablennamen dürfen nicht mit einer Zahl beginnen !

Variablenname und Datei-(Programm-)name dürfen nicht gleich lauten !

Schlüsselworte dürfen nicht als Variablenname verwendet werden !

Bsp.: Die Bezeichnung einer Variablen mit LT (z.B. für die Funktion Lampentest) führt zueiner Fehlermeldung, da LT das Schlüsselwort für die Funktion “Kleiner als” ist! (LT=Less Than)

Stör-M1:BOOL Stoer_M1:BOOL

1_Start:BOOL Start_1:BOOL

Pumpe:BOOL Pumpe1:BOOLPumpe.POE Pumpe.POE

LT:BOOL L_Test:BOOL

Hinweise zur Deklaration von Variablen

Wählen Sie die Variablennamen so aus, daß sie selbsterklärend sindSchreiben Sie den 1. Buchstaben des Variablennamens groß und alle weiteren klein

Bei Variablennamen, die aus mehreren Worten bestehen, trennenSie diese durch den Unterstrich und schreiben jeweils den1. Buchstaben des Wortes groß

Wenn Sie mit Klammern arbeiten, so rücken Sie jede weitereKlammerebene um z.B. 1 TAB nach rechts ein

Setzen Sie Sprungziele immer in eine separate Zeile und machenSie diese z.B. durch Einrahmen besonders kenntlich

Die nachfolgenden Hinweise dienen ausschließlich der optischen Strukturierung vonProgrammen und damit der besseren Lesbarkeit !

Hinweise zur Programmerstellung

Wert 1

Wert 2

Wert 3

Wert 4

Wert 5

Result LD Wert 1AND Wert 2OR ( Wert 3 AND ( W ert 4 OR Wert 5 ) )ST Result

XLD ( Wert 1

....................XLD Wert 1

LD Wert 2

ST ........

XLD Wert 1

AND ( ( ....... X......................

AND Wert 5 )

...........

Arbeiten mit Klammern

Befehlsumfang

KOP-Programmierung

Zuweisungen innerhalb eines Netzwerks

Unterstützung über die Menüleiste

Vorverschaltungen an Funktionsbausteinen

Besonderheiten Programmeditoren KOP,FBS

Information : Fahrplan zur Programmierung

Aufgabe :Logische Grundschaltung

Lösung :Logische Grundschaltung

Aufgabe : Treppenhaus

Lösung : Treppenhaus

Elementare Datentypen

Die Standard-Datentypen

• BOOL• BYTE, WORD, DWORD • SINT, INT, DINT• USINT, UINT, UDINT• REAL, LREAL • STRING• TIME, TOD, DATE, DT

Datentypen - Interpretation der Werte

Elementare Datentypen im XSoft-Menü

0100 0001

0100 0001 SINT

Input 1 und 7 high

2 + 2 = 650 6

So istes klar !

Was istgemeint ?

IEC ProgrammiersprachenWarum Datentypen ?

ANY Bit

ANYNUMBool Byte

Word DWord

REALANY_INT

Bit City

Maths Town

ADD DIV SUBMUL

AND OR XOR

Typgerechte Verwendung

Information : Elementare Datentypen

Abgeleitete Datentypen

Bereichseingrenzungen Geschwindigkeit : UINT(250..3500);

Aufzählungen tDialmode : (TONE, PULSE);

Felder

Strukturen

Messwerte : ARRAY[1..10] OF INT;

Betriebsdaten :STRUCT Temperatur : REAL; Zeit : DT;END_STRUCT

IEC 61131-3 Abgeleitete Datentypen

DatenFeld:Array[1..10] of INT;

123456789

DatenFeld[5]

... :Array[1..10,1..4,1..3] of INT;

1 2 3 4

456789

DatenFeld[5,4,2]

... :Array[1..10,1..4] of INT;

1 2 3 4

23456789

DatenFeld[7,4]

ARRAYs

Datenfelder – ARRAYs – vierdimensional ?!

Temperatur :125 °C

Zeit : 20.11.2002, 19:35 Uhr

Heizdauer : 7 min

Alarm : 0

Ofen1.TemperaturOfen1.ZeitOfen1.HeizdauerOfen1.Alarm

Ofendaten :STRUCT

Temperatur : UINT ;Zeit : DT ;Heizdauer : TIME ;Alarm : BOOL ;

END_STRUCT ;

END_TYPE

VAROfen1 : Ofendaten ;

END_VAR

Abgeleitete Datentypen - Strukturen -

Applikationsstruktur und Variablengültigkeit

Projekt

Bausteine Globale Variablen Datentypen

Deklaration Code

Struktur einer Applikationssoftware

PROGRAM„PLC_PRG“

Funktions-baustein

Funktionax² + b = yErgebnis in

Programm

LDANDST

IN OUT

PROGRAM

POE Typen

PROGRAMPROGRAM (z.B. in AWL)

Aktion (CFC)

Aktion (ST)

Aktion (KOP)

Aktion (CFC)

Aktionen /Actions

LocalLocalGlobalGlobalType *Type *

InputInputOutputOutputInOutInOut

External**External**

Gültigkeitsbereich

* Reiter „Datentypen“ im Object Organizer** bei XSoft implizit

Geltungsbereiche von Variablen (1)

GlobalPump

External**Pump

GültigkeitsbereichLocalLocalGlobalGlobalType *Type *

External**External*** Reiter „Datentypen“ im Object Organizer** bei XSoft implizit

Gültigkeitsbereich

InputDruck

OutputPump

InOutMit

LocalLocalGlobalGlobalType *Type *

External**External*** Reiter „Datentypen“ im Object Organizer** bei XSoft implizit

Aufbau der Bausteine und deren Aufruf

Programm Organisations Einheit

Deklaration Anweisungen

+VAREingang1 AT %I0.0.0.0.0 : BOOL ;Ausgang1 AT %Q0.0.0.0.0 : BOOL ;END_VAR

LD Eingang1ST Ausgang1

Aufbau einer POE

Instanzierung bedeutet:Zuordnung eines Datenbereiches zu einemFunktionsbaustein (oder einer Variablen)

VARTeilezaehler : CTU;

END_VAR

Anweisungen+

Teilezaehler

XControl-Speicher

Instanzierung (1)

Mehrfachinstanzierung bedeutet:Zuordnung mehrerer Datenbereiche zu einemFunktionsbaustein

VARRohlinge : CTU;Fertigteile: CTU;Ausschuss: CTU;

END_VAR

Anweisungen+

DatensatzRohlinge

XControl-Speicher

DatensatzFertigteile

DatensatzAusschuss

Instanzierung (2)

1. Variante(IEC-Konform)

2. Variante(IEC-Konform)

CAL M_Takt (Set :=Start,Period :=20

)LD M_Takt.PulseOutputST Takt

LD StartST M_Takt.SetLD 20ST M_Takt.PeriodCAL M_TaktLD M_Takt.PulseOutputST Takt

Program mBOOL Set

UINT Period PulseOutput BOOL

TimeGenerator

P R O T O T Y P

VAR M_Takt : Start AT%I0.0.0.0.0:BOOL; Takt AT%Q0.0.0.0.0:BOOL;END_VAR

Deklaration

TimeGeneratorCAL M_Takt (Set:=Start,

Period:=20, PulseOutput=>Takt)

3. Variante(Xsoft; IEC 61131-3nächste Version)

Aufruf von Funktionsbausteinen

Hersteller-Bibliotheken und Standard-Bausteine

Powermachine

stationnumber

IEC61131-3

Standard-Bibliotheken

Weitere Bibliotheken

: Zeitverzögertes SchaltenAufgabe

Lösung

: Toiletten-Licht-Lüfter-SteuerungAufgabe

Lösung

: Erweiterung TLLAufgabe

Lösung

Continuous Function Chart

Continuous Function Chart (CFC)

• Grafische Programmiersprache• nicht im Normungsumfang der IEC 61131-3• sinnvolle “Weiterentwicklung” von FBS• von allen Sprachen am besten geeignet zur

Programmierung komplexer Zusammenhänge mit Rückkopplungen (daher auch in der Prozeßindustrie weitverbreitet)

EingangAusgang

Baustein

Sprung

Return

Kommentar

NegierenSet/Reset

Freigabe

Makro erzeugen

In-PinOut-Pin

Operatoren

Ausführungsregeln

Makro erzeugen

Makros

: Funktionsbaustein „Blinker“Aufgabe

Lösung

Verwaltung globaler Variablen in XSoft

Generell verfügbare Variablen

Globale Variablen I

Eintrag über die Eingabehilfeder automatischen Deklaration

Auswahl der gewünschtenglobalen Variablenliste

Globale Variablen II

Strukturierter Text

• textuelle Sprache• Hochsprache• PASCAL-ähnlich• in der SPS-Welt nicht so bekannt (neueste Sprache)• von allen Sprachen am besten geeignet zur bedingten

Programmierung und zum Programmieren von Schleifen.

AWL,FBS,KOP ST• ADD +• SUB -• MUL *• DIV /• MOD

Arbeiten auf ANY_NUM

Arithmetische Operatoren

AWL,FBS,KOP ST• EQ =• NE <>• GE >=• GT >• LE <=• LT <

Arbeiten auf ANY

Vergleichsoperatoren

LD I1AND I2OR (I3AND I4

)ST Ergebnis

Ergebnis:= I1 AND I2 OR I3 AND I4;optionalErgebnis:= (I1 AND I2) OR (I3 AND I4);

Hierarchie der Operatoren

LD variableGT 100JMPC groesserLD variableEQ 100JMPC gleichLD aADD 1ST aJMP END

groesser:LD aSUB 1ST aJMP END

gleich:LD aST ergebnis

IF variable > 100 THENa:=a-1;

ELSIF variable = 100 THENergebnis:=a;

ELSEa:=a+1;

END_IF;

Verzweigungen I

LD variableEQ 1JMPC fall_1LD variableEQ 2OR (variableEQ 3

)OR (variableEQ 4

)JMPC fall_2LD aADD 1ST aJMP END

fall_1:LD aADD 1ST aJMP END

fall_2:..

CASE variable OF1:

a:=a+1;2,3,4:

a:=a+2;5..100:

a:=a+3;ELSE

a:=0;END_CASE;

Verzweigungen II

FOR variable := 1 TO 10 DO BY 1feld_a[variable]:=100;feld_b[variable]:=50;feld_c[variable]:=3;

END_FOR;

FORVAR

feld_a:ARRAY[1..10] OF INT;feld_b:ARRAY[1..10] OF UINT;feld_c:ARRAY[1..10] OF USINT;

END_VAR

Schleifen I

WHILE a <= 100 DOa:=a*2;b:=b+1;c:=c+5;

END_WHILE;

WHILEDO

REPEATa:=a+1;b:=b*2;

UNTIL a=100 OR b=50END_REPEAT;

REPEATUNTIL

Die Zykluszeit-Falle

Schleifen II

: Zykuszähler mit SchwellenabfrageAufgabe

Lösung

: Erweiterung ZykluszählerAufgabe

Lösung

Taskverwaltung in der XSoft

Task110ms

Prg1 Prg2 Prg3

Task2event

Prg4 Prg5

In XSoft existieren die Task-Arten „Periodisch“ und„Ereignisgesteuert“.

Für die Ausführung gelten folgende Regeln:. Es wird die Task ausgeführt, deren Bedingung gilt,

das heißt, deren angegebene Zeit abgelaufen ist, odernach einer steigenden Flanke ihrer Bedingungsvariable.

· Haben mehrere Tasks eine gültige Bedingung, dannwird die Task mit der höchsten Priorität ausgeführt.

· Haben mehrere Tasks eine gültige Bedingung undgleich hohe Priorität, dann wird die Task ausgeführt,die die längste Wartezeit hatte.

Task-Definition

Task-IntervallBearbeitungspriorität

Ereignisgesteuerte Taskmit globaler Trigger-Variable

Task-Definition

Project

Task 1

Task 2

Task 9

Program 1

Program 2

Program 3

Program N

Definitions Hierarchie

Zyklisch

Ereignisgesteuert zum Beispiel S1= 1

TaskAProg1H1:=NOT H1

H1:=1 H1:=0 H1:=1

1s 1s 1s

H1:=1 H1:=0 H1:=1

S1=1 S1=1 S1=1

Task Interval:

Definitionen:

Task A Prio 5

Task B Prio4

Task A Prio 5

Höherpriore Tasks unterbrechen niederpriore Tasks!

Möglich sind Prioritäten von 0-31!

Definition: Priorität

H1:=1 H1:=0 H1:=1

1s 1s 1sTaskInterval:

TaskBProg2

Zykluszeiterror

Wenn eine Task das Programm nicht innerhalb des Tasksinterval abschließen kann, geht die SPS in Zykluserror!

Definition: Priorität???

Prog_L

Prog_H

Programmablaufdauert

0 TProgLTProgH

(Task interval H)

(Taskintervall L)TIL

Prog_L 1. Break

Prog_H TIRH

Task_L:

Task_H:

Prog_L 2. Prog_L 3. 4.Break

Prog_H

New Start

Prog_H

TprogL*

Definition: Time in Tasks

(Taskintervall L)TIL

Prog_H TIRH

Task_LL:

Task_L:

Prog_H

Prog_L 1. Prog_L 2. Prog_L 3. 4.

Prog_L 1. Prog_L 2. Prog_L 3.

TProgL*

Prog_LProg_H

Programmablaufdauert

0 TProgLTProgH

Prog_LL2

Prog_LL

Break etc.

Und was ist bei 3 Tasks?

Aufgabe

Test- und Inbetriebnahmeunterstützung

Breakpoint

Breakpoint und Einzelschritt

Watch- und Rezepturfenster

Trace-Aufzeichnung

Aufgabe

Adreßaufbau nach IEC 61131-3

• Beispiele– %IW214– %QX1.1– %MD48

Aufbau einer Adresse

• Prozentzeichen ‘%’• Bereichspräfix

– I Eingang– Q Ausgang– M Merker

• Größe– X Einzelbit– None Einzelbit– B Byte (8 Bits)– W Wort (16 Bits)– D Doppelwort (32 Bits)

Notice

Schutzvermerk nach DIN 34 beachten 24/04/15 Seite 1 A200 XSoft für Umsteiger.

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