Кои са езиците за програмиране, поддържани от Siemens PLC?

Като доверен доставчик на DCS/PLC на Siemens, имах привилегията да навляза дълбоко в света на програмируемите логически контролери (PLC) на Siemens. Един от най-често задаваните въпроси от нашите клиенти е за програмните езици, поддържани от Siemens PLC. В тази публикация в блога ще предоставя изчерпателен преглед на тези езици, техните функции и случаи на употреба.

Стълбова диаграма (LD)

Ladder Diagram е може би най-известният и широко използван език за програмиране за PLC на Siemens. Той е вдъхновен от електрическите релейни вериги, което го прави изключително интуитивен за електроинженери и техници.

В LD програмите са представени като поредица от стъпала, подобни на стъпалата на стълба. Всяко стъпало се състои от входни контакти и изходни бобини. Входните контакти могат да бъдат нормално отворени (NO) или нормално затворени (NC) и те представляват състоянието на различни сензори или други входни устройства. Изходните бобини, от друга страна, се използват за управление на задвижващи механизми като двигатели, соленоиди и др.

Например, ако искате да управлявате двигател въз основа на състоянието на краен превключвател, можете да използвате НО контакт, за да представите крайния превключвател, и изходна бобина, за да представите двигателя. Когато крайният изключвател е активиран (затворен), токът протича през стъпалото и двигателят стартира.

Опростеността на Ladder Diagram я прави идеална за начинаещи. Той позволява бързо разработване на проста контролна логика и е лесен за отстраняване на неизправности, тъй като визуалното представяне много наподобява физическите електрически вериги. Можете да намерите много модели PLC на Siemens, като тези от серията S7 - 1200, които поддържат програмиране на Ladder Diagram с голяма лекота.

Структуриран текст (ST)

Structured Text е език за програмиране от високо ниво за PLC на Siemens. Той е подобен на Pascal или C по отношение на синтаксис и структура. ST позволява създаването на сложни алгоритми и математически изчисления.

Със ST можете да използвате променливи, функции и контролни структури като цикли (FOR, WHILE) и условни изрази (IF - THEN - ELSE). Това го прави подходящ за приложения, които изискват прецизен контрол и сложна обработка на данни.

Например, в система за контрол на химически процеси, може да се наложи да изчислите скоростта на потока, температурата и налягането въз основа на показанията на сензора и след това да регулирате съответно клапаните. ST може да се справи с тези изчисления ефективно. Можете да дефинирате функции за изпълнение на конкретни задачи, като например изчисляване на средната стойност на набор от показания на сензори за определен период от време.

ST обаче изисква добро разбиране на концепциите за програмиране. Той е по-подходящ за опитни програмисти, които са запознати с езиците за програмиране на високо ниво. Много усъвършенствани PLC на Siemens, като серията S7 - 1500, поддържат напълно структурирано текстово програмиране, което позволява на потребителите да разработват сложни приложения за управление.

Функционална блокова диаграма (FBD)

Функционалната блокова диаграма е друг графичен език за програмиране, поддържан от PLC на Siemens. Той използва блокове за представяне на функции и линии за представяне на потока от данни между тези блокове.

Всеки функционален блок има входове и изходи и изпълнява специфична задача. Например, има функционални блокове за аритметични операции, логически операции и функции на таймера. Можете да свържете тези блокове заедно, за да създадете контролна програма.

FBD е полезен за модулно програмиране. Можете да създадете функционални блокове за многократна употреба и след това да ги комбинирате, за да изградите по-големи системи за управление. Той осигурява ясно визуално представяне на потока от данни и взаимодействието между различни функции.

В система с конвейерна лента можете да използвате FBD, за да създадете програма за управление. Можете да имате функционален блок за контрол на скоростта, друг за подравняване на колана и трети за наблюдение на безопасността. Чрез свързването на тези блокове можете да гарантирате, че транспортната лента работи гладко и безопасно. PLC на Siemens предлагат широка гама от предварително дефинирани функционални блокове, които могат значително да намалят времето за разработка.

Списък с инструкции (IL)

Списъкът с инструкции е език за програмиране на ниско ниво за PLC на Siemens. Той използва поредица от инструкции за управление на PLC. Всяка инструкция е една операция, като например зареждане на стойност в регистър, извършване на аритметична операция или прехвърляне на данни.

IL е много близо до машинния код на PLC. Той осигурява висока степен на контрол върху ресурсите на PLC. Той обаче е и най-трудният за четене и писане в сравнение с другите езици за програмиране.

IL се използва главно за оптимизиране на съществуващи програми или за приложения, където се изисква максимална производителност. Например, във високоскоростни системи за управление на движение, IL може да се използва за фина настройка на контролния алгоритъм за постигане на възможно най-кратко време за реакция.

Последователна функционална диаграма (SFC)

Последователната функционална схема се използва за програмиране на системи за последователно управление. Той разделя контролния процес на поредица от стъпки и преходи. Всяка стъпка представлява конкретно състояние на системата, а преходите определят кога системата преминава от една стъпка към друга.

SFC е много полезно за приложения, при които контролният процес има ясна последователност, като например в опаковъчна машина. Машината може да има стъпки за подаване на продукта, опаковане и етикетиране. Всяка стъпка може да бъде представена като стъпка в SFC, а преходите могат да се основават на сензорни сигнали или времеви закъснения.

SFC осигурява ясен и структуриран начин за програмиране на системи за последователно управление. Това улеснява разбирането на цялостния контролен процес и модифицирането му, ако е необходимо. PLC на Siemens поддържат SFC програмиране, което позволява на потребителите да разработват ефективни приложения за последователно управление.

Съвместимост с PLC модели на Siemens

Различните модели PLC на Siemens поддържат различни комбинации от тези езици за програмиране. Например, серията S7 - 200 SMART, която е рентабилна опция за приложения с малък мащаб, поддържа стълбовидна диаграма, функционална блокова диаграма и структуриран текст.

Серията S7 - 1200, която е подходяща за приложения със среден размер, поддържа всички езици за програмиране, споменати по-горе, включително стълбовидна диаграма, структуриран текст, функционална блокова диаграма, списък с инструкции и последователна функционална диаграма.

Висококачествената серия S7 - 1500 предлага пълна поддръжка и за всички тези езици, заедно с разширени функции за справяне със сложни контролни задачи.

Когато избирате език за програмиране за вашия Siemens PLC, трябва да имате предвид сложността на приложението, вашите умения за програмиране и специфичните изисквания на проекта.

Свързани продукти и тяхната роля

В допълнение към разбирането на езиците за програмиране, също е важно да знаете за някои свързани продукти. Например, на6GK1162 - 3AA00е комуникационен модул за PLC на Siemens. Той позволява на PLC да комуникира с други устройства, като сензори, задвижващи механизми и други PLC, чрез различни комуникационни протоколи.

The6FX2001е устройство за интерфейс човек - машина (HMI). Той позволява на операторите да взаимодействат с PLC, да наблюдават състоянието на системата и да правят корекции. С правилния език за програмиране можете да разработите удобен за потребителя интерфейс на HMI, за да показвате важна информация и да получавате информация от операторите.

The6DP1614 - 8BBе дисплейно устройство, което може да се използва заедно с PLC на Siemens. Той предоставя визуално представяне на състоянието на системата, което е много полезно за наблюдение и отстраняване на проблеми.

Заключение

В заключение, PLC на Siemens поддържат широк набор от програмни езици, всеки със своите предимства и случаи на употреба. Независимо дали сте начинаещ, който търси прост и интуитивен език като Ladder Diagram, или опитен програмист, нуждаещ се от език от високо ниво като Structured Text, Siemens ви покрива.

Като доставчик на DCS/PLC на Siemens, ние се ангажираме да ви предоставим най-добрите продукти и поддръжка. Ако се интересувате от закупуване на PLC Siemens или имате нужда от помощ при програмирането, моля не се колебайте да се свържете с нас за подробна дискусия. Ние можем да ви помогнем при избора на правилния PLC модел, език за програмиране и свързани продукти за вашето конкретно приложение.

Референции

• Официална документация на Siemens
• „Програмируеми логически контролери: Принципи и приложения“ от Дейвид А. Бел
• Различни технически документи за езиците за програмиране на Siemens PLC