Schutzvermerk nach DIN 34 beachten 05/01/14 Seite 1 XSoft_d.

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11. April 2023 Seite 2

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Agenda

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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

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Agenda

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Taskverwaltung in der XSoft

Test- und Inbetriebnahmeunterstützung

Adreßaufbau nach IEC 61131-3

Erzeugen einer Symboldatei

Sprachumschaltung

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XSoft_d

XSoft: Einführung

XSoft: Einführung

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XSoft_d

Effizient entwickeln mit XSoft

Zwei Teile:

• Programmieren nach dem internationalen Standard IEC 61131-3

• Kennenlernen der XSoft - Features

Seminarziel

XSoft: Einführung

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XSoft_d

Moeller Automatisierung

Sys

tem

PS

40

XS

yste

m

MI4 MV4 XI/ON WINbloc

IEC61131-3

DFx/DVx Motion

Moeller Automatisierung

XSoft: Einführung

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XVision

XControl

XMotion XSoft

XSoft

XSoft: Einführung

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XSoft_d

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

XSoft: Einführung

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1. Allgemeine Anforderungen2. Betriebsmittel und Prüfungen

3. Programmiersprache

4. Anwenderrichtlinien5. Nachrichtenkonzepte

7. Fuzzy

DIN IEC 61131 Übersicht


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XSoft_d

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


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• Herstellerübergreifende Programmierung

• Verringerung von Softwareinvestitionen durch wiederverwendbare Bausteine

• Reduzierter Schulungsaufwand

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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

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runready

not readyerror

change

processing unit

CPU 400

power

power supply 230 AC

POW-400

SUCOcontrol

PS 416

digital in 16x3ms

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digital in 16x3ms

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PS4-341-M M 1

Argumente für die IEC-Programmierung


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LD ZU_BEAND ZU_2AND ZU_OKST BA

S7

S10

S8Automatisierungs-aufgabe

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

Programmiersprachen im Überblick


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Label

ENDE: LD % I0.0.0.0.0oder

Motor1_Ein

Kommentar

(* Zufuhr Rohteile *)

Direktoder

Symbolisch

AWL-Befehlszeile


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XSoft_d

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


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XSoft_d

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


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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


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XSoft_d

Wert 1

Wert 2

Wert 3

Wert 4

Wert 5

&

&

>=

>=

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

XLD ( Wert 1

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

LD Wert 2

AND

ST ........

XLD Wert 1

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

AND Wert 5 )

...........

Arbeiten mit Klammern


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Befehlsumfang

KOP-Programmierung


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Zuweisungen innerhalb eines Netzwerks

Unterstützung über die Menüleiste

Vorverschaltungen an Funktionsbausteinen

Besonderheiten Programmeditoren KOP,FBS


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Information : Fahrplan zur Programmierung


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Aufgabe :Logische Grundschaltung


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Lösung :Logische Grundschaltung


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Aufgabe : Treppenhaus


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Lösung : Treppenhaus


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Die Standard-Datentypen

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


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Datentypen - Interpretation der Werte

Elementare Datentypen im XSoft-Menü


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0100 0001

0100 0001 SINT

41 H

Input 1 und 7 high

2 + 2 = 650 6

2 + 2 = 650 6

So istes klar !

Was istgemeint ?

IEC ProgrammiersprachenWarum Datentypen ?


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ANY Bit

ANYNUMBool Byte

Word DWord

REALANY_INT

Bit City

Maths Town

ADD DIV SUBMUL

AND OR XOR

Typgerechte Verwendung


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Information : Elementare Datentypen


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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


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

123456789

10

DatenFeld[5]

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

1

3

1 2 3 4

2

2

3

1

456789

10

DatenFeld[5,4,2]

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

1

1 2 3 4

23456789

10

DatenFeld[7,4]

ARRAYs


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3

4

Datenfelder – ARRAYs – vierdimensional ?!


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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 ;

TYPE

END_TYPE

VAROfen1 : Ofendaten ;

END_VAR

Abgeleitete Datentypen - Strukturen -


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Projekt

Bausteine Globale Variablen Datentypen

Deklaration Code

Struktur einer Applikationssoftware


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XSoft_d

PROGRAM„PLC_PRG“

FU FU

FB

FU

FB

Funktions-baustein

Funktionax² + b = yErgebnis in

Akku

Programm

LDANDST

IN OUT

IN

PROGRAM

FU FU

FB

FU

FB

PROGRAM

FB

FU

FB

POE Typen


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FU FU

FB

FU

FB

PROGRAMPROGRAM (z.B. in AWL)

Aktion (CFC)

Aktion (ST)

Aktion (KOP)

Aktion (CFC)

Aktionen /Actions


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XSoft_d

LocalLocal

GlobalGlobal

Type *Type *

InputInput

OutputOutput

InOutInOut

External**External**

Pump

Pump

Pump

Gültigkeitsbereich

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

Geltungsbereiche von Variablen (1)


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Global

Pump

External**

Pump

GültigkeitsbereichLocalLocal

GlobalGlobal

Type *Type *

InputInput

OutputOutput

InOutInOut

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



Sch

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Gültigkeitsbereich

Input

Druck

Input

Druck

Output

Pump

InOut

Mit

LocalLocal

GlobalGlobal

Type *Type *

InputInput

OutputOutput

InOutInOut

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



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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


Sch

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XSoft_d

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

VARTeilezaehler : CTU;

END_VAR

CTU

Anweisungen+

Teilezaehler

Daten

XControl-Speicher

Instanzierung (1)


Sch

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XSoft_d

Mehrfachinstanzierung bedeutet:Zuordnung mehrerer Datenbereiche zu einemFunktionsbaustein

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

END_VAR

CTU

Anweisungen+

DatensatzRohlinge

XControl-Speicher

DatensatzFertigteile

DatensatzAusschuss

Instanzierung (2)


Sch

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XSoft_d

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

TimeGenerator

CAL M_Takt (Set:=Start, Period:=20, PulseOutput=>Takt)

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

Aufruf von Funktionsbausteinen


Sch

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XSoft_d

Power

machine

x

o

stationnumber

alarm

IEC61131-3

Standard-Bibliotheken


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XSoft_d

Weitere Bibliotheken


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XSoft_d

: Zeitverzögertes SchaltenAufgabe


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XSoft_d

Lösung


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XSoft_d

: Toiletten-Licht-Lüfter-SteuerungAufgabe


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XSoft_d

Lösung


Sch

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XSoft_d

: Erweiterung TLLAufgabe


Sch

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XSoft_d

Lösung


Sch

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XSoft_d



Sch

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XSoft_d

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)


Sch

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XSoft_d

EingangAusgang

Baustein

Sprung

Marke

Return

Kommentar

NegierenSet/Reset

Freigabe

Makro erzeugen

In-PinOut-Pin

Operatoren


Sch

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XSoft_d

Ausführungsregeln


Sch

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XSoft_d

Makro erzeugen

Makros


Sch

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XSoft_d

: Funktionsbaustein „Blinker“Aufgabe


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Lösung


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d



Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Generell verfügbare Variablen

Globale Variablen I


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Eintrag über die Eingabehilfeder automatischen Deklaration

Auswahl der gewünschtenglobalen Variablenliste

Globale Variablen II


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Strukturierter Text

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

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.

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

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

Arbeiten auf ANY_NUM

Arithmetische Operatoren

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

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

Arbeiten auf ANY

Vergleichsoperatoren

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

AWL

LD I1AND I2OR (I3AND I4

)ST Ergebnis

ST

Ergebnis:= I1 AND I2 OR I3 AND I4;

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

Hierarchie der Operatoren

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

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

groesser:LD aSUB 1ST aJMP END

gleich:LD aST ergebnis

END:

AWL

IF variable > 100 THENa:=a-1;

ELSIF variable = 100 THENergebnis:=a;

ELSEa:=a+1;

END_IF;

ST

Verzweigungen I

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

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:..

AWL

CASE variable OF1:

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

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

a:=a+3;ELSE

a:=0;END_CASE;

ST

Verzweigungen II

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

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

END_FOR;

FOR

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

END_VAR

Schleifen I

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

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

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

: Zykuszähler mit SchwellenabfrageAufgabe

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Lösung

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

: Erweiterung ZykluszählerAufgabe

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Lösung

Strukturierter Text

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d



Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

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


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Task-Intervall

Bearbeitungspriorität

Ereignisgesteuerte Taskmit globaler Trigger-Variable

Task-Definition


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Project

Task 1

Task 2

Task 9

.

.

.

Program 1

Program 2

Program 3

Program N

Definitions Hierarchie


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

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:


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Task A Prio 5

Task B Prio4

Task A Prio 5

Höherpriore Tasks unterbrechen niederpriore Tasks!

Möglich sind Prioritäten von 0-31!

Definition: Priorität


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d




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???


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Prog_L

Prog_H

Programmablaufdauert

0 TProgLTProgH

(Task interval H)

TIH

(Taskintervall L)TIL

Prog_L 1. Break

Prog_H TIRH

Prio

0

1

Task_L:

Task_H:

Prog_L 2. Prog_L 3. 4.Break

Prog_H

Break

Prog_H

New Start

1.

Prog_H

TprogL*

Definition: Time in Tasks


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

(Taskintervall L)TIL

Break

Prog_H TIRH

Task_LL:

Task_L:

Break

Prog_H

Break

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

Prio

01

Prog_LL2

TILR

Prog_LL

4

Break etc.

Und was ist bei 3 Tasks?


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Aufgabe


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d



Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Breakpoint

Breakpoint und Einzelschritt


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

F2

Watch- und Rezepturfenster


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Trace-Aufzeichnung


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Aufgabe


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d



Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

• 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)


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d



Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Variablen in eine globale Variablenliste eintragen!

Schritt1: Projekt erstellen und speichern


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Schritt 2: Übersetzen


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Simulation abschalten

Simulation


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Schritt 3: Symboldateierzeugen anklicken


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Schritt 5: Symbolfile konfigurieren

Wegklicken!

Symbolfile konfigurieren

Anklicken!


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Schritt 6: Auswahl der Variablen


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Schritt 7: Auswahl zu Symbolliste hinzufügen

Anklicken!


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Schritt 8: Fenster mit OK verlassen und übersetzen

Bestätigen!


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Schritt 9: Übersetzen


Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Sprachumschaltung

Sprachumschaltung

Sch

utz

verm

erk

na

ch D

IN 3

4 b

eac

hte

n


XSoft_d

Notice

Schutzvermerk nach DIN 34 beachten 05/01/14 Seite 1 XSoft_d.

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Transcript of Schutzvermerk nach DIN 34 beachten 05/01/14 Seite 1 XSoft_d.