Continuous Function Chart CFC Interconectar y parametrizar en lugar de programar

Transcripción

1 Continuous Function Chart CFC Interconectar y parametrizar en lugar de programar La Herramienta de Ingeniería CFC (Continuous Function Chart) permite convertir con un esfuerzo mínimo especificaciones tecnológicas en programas de automatización listos y ejecutables. Para ello basta con seleccionar bloques preprogramados en una librería, colocarlos sobre el esquema CFC por "arrastrar y soltar", interconectarlos gráficamente y parametrizarlos. No se requieren conocimientos de programación más profundos. Descripción abreviada Octubre de 2003

2 Ingeniería gráfica para PLCs y PCSs Campo de aplicación El editor CFC (Continuous Function Chart) es una Herramienta de Ingeniería abierta y de aplicación universal destinada a editar gráficamente funciones de automatización basadas en bloques de función preprogramados; corre bajo los sistemas operativos Microsoft Windows 95, 98, Me, NT 4.0, 2000 Professional y XP Professional. El editor CFC permite crear un programa de usuario ejecutable para una CPU, probarlo y ponerlo en servicio. La interfaz entre el sistema operativo de la CPU y el programa de usuario son las tareas que en SIMATIC S7 están implementadas en calidad de bloques de organización (OB). Su fácil uso y la comodidad que ofrece al trabajar hace que CFC haya probado ya su eficacia como Herramienta de Ingeniería en los sistemas siguientes: SIMATIC S7 (S7-300, a partir de CPU 314C/CPU 316, S7-400, S7-400H, S7-400F/FH) SIMATIC WinAC SIMATIC PCS 7 SIMATIC TDC SIMOTION Drive ES Graphic DIGSI Sistema de control de edificios DESIGO Representación de un esquema CFC con conexiones y catálogo CFC Interfaz de usuario y catálogo El editor CFC ofrece dos modos de operación: el modo de creación y el modo de prueba. En la configuración gráfica de esquemas utilizando el modo de creación es posible conmutar entre dos vistas: la vista de hoja, en la que pueden editarse todos los detalles, y la vista de esquema que incluye 2 columnas de 3 hojas cada una para operaciones inter-hojas e inter-esquemas. Para optimizar el orden de ejecución se dispone también de un editor al efecto similar al Windows-Explorer. La vista de hoja incluye un área de trabajo central y 2 franjas laterales en las que se muestran las remisiones que superan el límite de hoja y esquema (entradas a la izquierda, salidas a la derecha). CFC organiza y administra automáticamente estas remisiones. Cuando se hace clic con el ratón sobre una de estas remisiones se sigue la señal correspondiente y se abre el esquema que incluye el bloque asociado. Como muestra la figura, en el área de trabajo puede visualizarse una ventana de catálogo y una ventana en donde editar las conexiones o terminales del esquema. En el catálogo del CFC se administran en listas jerarquizadas (estructura arbolescente o en árbol), por categorías, bloques, librerías y esquemas en diferentes vistas entre las cuales puede conmutarse usando los correspondientes botones. El catálogo tiene un tamaño que depende del sistema de destino y de las librerías usadas. Existe un catálogo estándar con bloques para funciones matemáticas y de automatización para SIMATIC S7-300 y S7-400 así como bloques de regulación, generadores de reloj, bloques de contador o temporizador. Los bloques creados, siguiendo las convenciones de CFC. con lenguajes tales como KOP, FUP, AWL o S7-SCL pueden utilizarse directamente para la configuración con CFC, integrarse en la librería estándar o administrarse en librerías personales. Los esquemas pueden también almacenarse en librerías y colocarse en esquemas CFC. 2

3 Forma de trabajar Forma de trabajar Crear esquema CFC El editor CFC trabaja orientado a esquemas. Al crear un nuevo proyecto se genera, entre otros, una carpeta de esquemas donde se almacenan los esquemas CFC creados para el programa de usuario. El número de esquemas depende del tamaño de la aplicación así como de la forma en que el ingeniero la haya estructurado. El nuevo esquema se coloca en la carpeta bajo un nombre inequívoco dentro de una CPU. Por defecto consta de un subesquema con 6 hojas, siendo ampliable, añadiendo otros subesquemas, hasta 26 subesquemas. Colocar, interconectar y parametrizar bloques en el esquema CFC Los bloques preprogramados o los esquemas procedentes de un catálogo se posicionan, siguiendo descripciones tecnológicas, por "arrastrar y colocar" sobre un área de trabajo de una hoja de un esquema CFC, se interconectan y se parametrizan. Apoyado con una potente función de autorouting y otra integrada de creación de avisos esto permite configurar y documentar claramente flujos completos de señales. Como CFC administra el mismo los recursos del sistema de destino, el ingeniero puede concentrarse en los aspectos tecnológicos de la configuración y no necesita tener conocimientos profundos sobre el sistema de automatización. Los bloques preprogramados pueden ser bloques tomados de librerías o programas o basarse en tipos creados por el propio usuario. Cuando se inserta por primera vez en el esquema CFC un bloque tomado del catálogo, entonces se importa en CFC y se transfiere automáticamente a la vista en árbol del mismo, específica del programa, para acelerar su reutilización. Es posible interconectar bloques/esquemas contenidos en la misma hoja, en hojas diferentes del mismo esquema o en diferentes esquemas de una CPU. Por principio deben ser compatibles los formatos de datos de las entradas y salidas Vista Esquema de un esquema CFC con 4 hojas interconectadas, cosa que CFC comprueba durante dicha operación. Por interconexión se entiende el establecimiento de un enlace de comunicación para transferir valores entre la salida de un bloque/esquema y una o varias entradas del mismo bloque/esquema o de otro. Las interconexiones pueden ser también uniones entre las salidas/entradas de un bloque/esquema y las denominados conexiones de un esquema (interfaces de entrada/salida en el mismo) u objetos fuera de CFC (operandos tales como marcas o variables de entrada y salida de la imagen del proceso). Una forma especial es la interconexión textual de entradas de bloque/esquema con salidas de bloque/esquema. En este caso, si un esquema con interconexiones generales se copia o mueve a otro programa, entonces las interconexiones de las entradas de bloques se transforman en texto. Tras finalizar la edición estas interconexiones textuales pueden cerrarse utilizando un comando de menú. Las interconexiones no cerrables (no existe el elemento asociado adecuado) se listan lo, que permite editarlas correspondientemente. La configuración se simplifica por el hecho de que es posible copiar o mover bloques individuales o grupos de bloques salvando los límites de esquema. En tal caso permanecen las interconexiones de los bloques. También es posible copiar o mover a otros programas esquemas completos inclusive los bloques en ellos usados. Adaptar las propiedades de ejecución Las propiedades de ejecución de los bloques definen cuándo y en qué orden la CPU procesará los bloques dentro del programa de usuario. Esto es decisivo para la respuesta temporal en el sistema de destino, es decir para tiempos de reacción, tiempos muertos o la estabilidad de las estructuras función del tiempo. Al crear un nuevo esquema CFC se crea automáticamente, en una tarea cíclica, un grupo de ejecución, que recibe el nombre del esquema, y que incluye todos los bloques del esquema. De esta forma cada bloque recibe ya desde su inserción propiedades de ejecución que el ingeniero puede optimizar efectuando cambios en el editor de ejecución o usando un algoritmo. El algoritmo determina, primero por separado para cada grupo de ejecución, la secuencia óptima de bloques y a continuación la secuencia óptima de los grupos de ejecución. 3

4 Forma de trabajar/configuración Para estructurar una tarea es posible añadir manualmente a ésta (complementando el grupo de ejecución creado automáticamente) otros grupos de ejecución. Todos los grupos de ejecución pueden dotarse de atributos adicionales para "relación de transformación" y "desfase". Los grupos de ejecución pueden activarse y desactivarse de forma controlada por el programa si se interconectan a una salida booleana de bloque. Compilar esquemas CFC para obtener programa ejecutable Para que el programa de usuario pueda ser ejecutable en la CPU actual todos los esquemas CFC contenidos en la carpeta, que representan el programa de usuario, se traducen al código máquina correspondiente. Dependiendo del sistema de destino se utilizan para ello diferentes compiladores; para SIMATIC S7 p. ej. el compilador SCL. Tan pronto como esté terminada completamente la compilación es también posible compilar exclusivamente cambios. La compilación incluye una verificación de coherencia que también puede ejecutarse por separado. Tras terminar la compilación se crea el correspondiente protocolo o informe que permite comprobar la ejecución de la misma. Cargar y probar en la CPU el programa de usuario compilado Antes de poder comenzar con la prueba y puesta en servicio es necesario cargar en la CPU desde CFC el programa de usuario creado para el sistema de destino. Los cambios en el programa realizados tras una carga completa terminada con éxito pueden cargarse también en calidad de cambios sin necesidad de interrumpir la ejecución del programa en la CPU (Stop de la CPU). CFC en modo de prueba: para observar y especificar valores de entrada/salida Tras pasar al modo de test es posible aprovechar las funciones de observación y parametrización online de conexiones de bloques así como de asistencia en la puesta en marcha de las funciones integradas en el editor CFC tales como visualización del estado de la CPU, inicio y finalización del programa, borrado total de la CPU o ajuste de la hora. En el modo de prueba es posible activar y desactivar de forma puntual esquemas individuales o sus grupos de ejecución. Documentar El editor CFC permite documentar extensamente la estructura global de su aplicación. Además del esquema actual (a elección inclusive sus conexiones) y los datos de referencia asociados tales como secuencia de ejecución, bloques utilizados, referencias cruzadas, jerarquía de llamada de bloques, interconexiones textuales, datos locales, asignación de recursos o datos estadísticos es posible también imprimir los informes generados durante la configuración y puesta en servicio. Técnicas espec. de configuración Técnica esquema en esquema para esquemas jerárquicos La técnica "esquema en esquema" permite encapsular un esquema para su reutilización, es decir dotarlo de conexiones en las cuales pueden colocarse las entradas/salidas de bloque importantes para la interconexión con otros esquemas/bloques. Un esquema así preparado puede colocarse como un bloque en otros esquemas, abrirse allí, modificarse a voluntad e interconectar. Esto permite crear jerarquías estructuradas por aspectos tecnológicos cuyos elementos son estandarizables y reutilizables. Compilar esquema como tipo de bloque También es posible compilar un esquema como tipo de bloque y, luego, utilizarlo como un bloque normal. Como en la técnica esquema en esquema es necesario definir previamente e interconectar las conexiones para dicho esquema. Tras la compilación los bloques de este tipo pueden aplicarse las veces que se desee; cualquier modificación se efectúa de forma central para todos. 4

5 Funciones Funciones de edición Representación del esquema de forma general o de detalle Importar, colocar, copiar, mover, borrar, interconectar y parametrizar bloques Autorouting: Basta con marcar las conexiones a interconectar. El editor CFC determina automáticamente el tendido de las líneas y agrupa éstas (también salvando los límites de hoja/esquema) Crear, abrir, cerrar, copiar, mover, sustituir, redenominary borrar esquemas; insertar y borrar subesquemas Ampliar el tamaño de esquema mediante subesquemas (a hasta 26 subesquemas) Adaptar propiedades de esquema y crear conexiones para esquema Insertar y editar campos de texto Gestión automática de franjas laterales con seguimiento cómodo de señales; si una línea de interconexión se coloca en las conexiones de un esquema haciendo doble clic sobre la franja se abre el plano de mayor jerarquía Interconexiones textuales con destinos contenidos en otra carpeta de esquemas o aún desconocidas: crear, modificar, buscar y borrar; cierre de interconexiones textuales abiertas Copiar, modificar y borrar interconexiones Esquemas CFC jerárquicos (técnica esquema en esquema): en un esquema CFC es posible incorporar otros esquemas CFC. Cada esquema CFC incorporado puede modificarse individualmente sin que esto tenga efecto sobre los otros puntos donde está incorporado. Creación de nuevos tipos de bloques, también compilando esquemas; estos bloques pueden modificarse en un punto central, pudiándose reusarse en puntos cualesquiera. Interconectar estructuras y editar elementos de las mismas Modificación de orden de ejecución por añadido, eliminación y movimiento de objetos Crear, editar y borrar grupos de ejecución Funciones de compilación Verificación de coherencia Compilación de toda la carpeta de esquemas Compilación de cambios Func. de administración, carga, prueba y depuración Carga del programa CFC completo en el sistema de destino Carga incremental online (carga de cambios de configuración estando la CPU en "RUN-P") Actualización de parámetros (los valores modificados se actualizan en la base de datos de CFC) Iniciar, resetear, parar y continuar el programa Comparar atributo de hora/fecha del programa de usuario Borrar totalmente la CPU de un sistema de destino Visualizar el estado actual de la CPU y ajustar hora Dos modos de prueba: - Modo Proceso; puede desactivarse la activación dinámica de los valores medidos de diferentes bloques. Esto evita sobrecargar el CP y el bus. - Modo Laboratorio; no hay restricciones en cuanto a la dinamización, lo que permite una prueba más eficiente durante la puesta en servicio Visualización y activación dinámica del valor medido actual en la entrada de bloque/salida de campos de salida Campo de valor para observar conexiones cualesquiera de bloques y esquemas CFC en una ventana independiente Forzado online de valores de parámetros actuales por parte del usuario Función de monitor; el depurador de CFC permite también consultar información de estado de pilas y del sistema Soporte de la protección por contraseña de la CPU Func. de documentación Impresión del esquema actual y de las conexiones del mismo; alcance/zona imprimible configurable por opción Impresión y exportación (formato csv) de datos de referencia de esquema - Orden de ejecución de grupos y bloques - Interconexiones con operandos - Interconexiones con grupos de ejecución - Tipos de bloques utilizados y sus instancias - Recursos de programa utilizados (DBs, FBs,...) - Datos locales de CPU necesarias y existentes- - Jerarquía de llamada de bloques si estos están imbricados - Interconexiones textuales - Datos estadísticos (número de esquemas, bloques, interconexiones,...) Impresión de informes de configuración y puesta en servicio 5

6 A destacar / Datos técnicos A destacar Configuración orientada a la tecnología Familiarización simple y rápida Aplicable de forma óptima incluso en la fase de borrador Complicaciones mínimas de configuración gracias a colocación rápida y clara, parametrización e interconexión de bloques preprogramados Representación clara de estructuras de regulación Alto grado de estandarización Reusabilidad de esquemas ya creados Implementación de esquemas jerárquicos gracias a técnica esquema en esquema Generación de nuevos tipos de bloques por compilación de esquemas ya creados Alta disponibilidad en la aplicación realizada gracias a la modificabilidad online Reducida tasa de errores y menores tiempos de puesta en servicio en comparación con las técnicas de programación convencionales Dcoumentación clara de esquemas, conexiones de los mismos, datos de referencia de éstos así como informes de configuración y puesta en servicio Generación "pulsando un botón" de código ejecutable para el sistema de destino Óptima integración en el entorno de configuración de SIMATIC S7, pero también aplicable para otros sistemas de destino Creación cómoda de bloques personales Equipamiento hardware/software necesario Plataforma de hardware Sistema operativo Software básico para programación Lenguajes de programación para sistemas de destino SIMATIC S7 incl. compilador Otros sistemas de destino PG/PC con Pentium Prozessor y mín. 256 Mbytes de memoria RAM aprox. 60 Mbytes en disco duro para CFC; aprox. 500 Mbytes en total Resolución gráfica mín x 768, recomendada: 1280 x 1024 Microsoft Windows 95 incl. ServicePack 1, Windows 98, Windows Me, Windows NT 4.0 incl. ServicePack 5, Windows 2000 Professional o Windows XP Professional STEP 7, V5.1 ServicePack 6, ó superior S7-SCL, V5.0 plus ServicePack 3 ó superior en Windows 95, 98, Me, NT, 2000 S7-SCL, V5.1 plus ServicePack 4 ó superior, en Windows 95, 98, Me, NT, 2000, XP Compilador y entorno de prueba del sistema de destino Este folleto incluye únicamente descripciones de carácter general e información sobre características y prestaciones que, en el caso concreto de aplicación, no tienen por qué coincidir siempre con la forma descrita o pueden haber cambiado como consecuencia del perfeccionamiento de los productos. Las características y prestaciones deseadas sólo con vinculantes si se acuerdan expresamente al firmar el contrato. Reservadas las posibilidades de suministro y modificaciones técnicas. Siemens AG Automation and Drives Industrial Automation Systems Postfach 4848, D Nürnberg Referencia 6ZB5310-0JT04-0BA2 Impreso en la República Federal de Alemania KB SR Es Siemens AG 2003 Sujeto a cambios sin previo aviso