Phần mềm tự động hóa STEP 7 Safety trong TIA Portal

Phần mềm tự động hóa STEP 7 Safety được cho phép tiến hành những ứng dụng tự động hóa tương quan đến những tiêu chuẩn bảo đảm an toàn trong TIA Portal .Phần mềm tự động hóa STEP 7 Safety được cho phép tiến hành những ứng dụng tự động hóa tương quan đến những tiêu chuẩn bảo đảm an toàn trong TIA Portal. Điểm mạnh của STEP 7 Safety là : Lập trình thống nhất trong chương trình tiêu chuẩn và không bảo đảm an toàn với một công cụ kỹ thuật : TIA Portal ; Lập trình quen thuộc trong LAD và FBD ; Chức năng chẩn đoán và trực tuyến như nhau .

Làm rõ một vài thuật ngữ liên quan STEP 7 Safety

Trước khi tìm hiểu chi tiết về STEP 7 Safety, chúng ta cần làm rõ một vài thuật ngữ chuyên ngành liên quan đến vấn đề này, bất cứ khi nào cần giải thích thuật ngữ, chúng tôi sẽ sử dụng Blockquote (khung trích dẫn) trong bài viết để làm hữu ích thông tin cho người đọc!

>> Trong kỹ thuật, Fail-safe là một tính năng phong cách thiết kế hoặc thực tiễn mà trong trường hợp có một loại hỏng hóc đơn cử, vốn đã phản ứng theo cách sẽ gây ra tối thiểu hoặc không gây hại cho thiết bị khác, cho môi trường tự nhiên hoặc con người. – Theo Wikipedia>> Chương trình người dùng tiêu chuẩn : Chương trình người dùng tiêu chuẩn là phần chương trình không được liên kết với ngôn từ lập trình F ( F programming ) .>> Chương trình bảo đảm an toàn ( F programming, chương trình người dùng failsafe ) : Chương trình người dùng fail-safe là phần chương trình được giải quyết và xử lý fail-safe độc lập với bộ tinh chỉnh và điều khiển .

Tất cả những khối và lệnh fail-safe được tô màu vàng ở giao diện người dùng phần mềm để phân biệt những khối và lệnh của chương trình người dùng tiêu chuẩn .Các thông số kỹ thuật không bảo đảm an toàn của F-CPU và F-I / O được tô màu vàng trong thông số kỹ thuật phần cứng .

Các thành phần của Safety Program (STEP 7 Safety)

Chương trình bảo đảm an toàn DAS luôn gồm có những khối F do người dùng tạo, do mạng lưới hệ thống tạo ra và trình soạn thảo “ Quản trị bảo đảm an toàn – Safety administration ” .

Các khối xác minh do hệ thống tạo:

• Chúng chạy trong nền của bộ điều khiển và cung cấp cho quá trình xử lý dự phòng của chương trình an toàn.
• Người dùng không thể xử lý các khối này.

F-runtime group (STEP 7 Safety)

Một chương trình bảo đảm an toàn luôn được giải quyết và xử lý trong F-runtime group với chu kỳ luân hồi xác lập. F-runtime group gồm có “ Fail-safe organization block ”, thứ được gọi là “ Main safety block ”. Tất cả những công dụng bảo đảm an toàn do người dùng tạo được gọi từ “ Main safety block ” .Đặc điểm thuận tiện : Các runtime group hoàn toàn có thể được tạo và thông số kỹ thuật đơn thuần trong “ Quản trị viên an toàn ”. Các khối F trong runtime group được tạo tự động hóa .

F signature (STEP 7 Safety)

Mỗi thành phần F ( station, I / O, blocks ) có một chữ ký F duy nhất. Sử dụng chữ ký F, hoàn toàn có thể nhanh gọn phát hiện xem thông số kỹ thuật thiết bị F, khối F hoặc một trạm hoàn hảo có còn tương ứng với thông số kỹ thuật hoặc chương trình khởi đầu hay không .> Thuận lợi : So sánh đơn thuần và nhanh gọn giữa những khối F và thông số kỹ thuật thiết bị F> Tính chất :

• Chữ ký tham số F (không có địa chỉ của F-I / O)… chỉ thay đổi bằng cách điều chỉnh các thông số, không thay đổi khi thay đổi địa chỉ PROFIsafe. Tuy nhiên, chữ ký tập thể F của Station thay đổi.
• Chữ ký khối F chỉ bị thay đổi khi logic trong khối F thay đổi.
• Chữ ký khối F không thay đổi bằng cách thay đổi: block số, block giao diện, block version

Lưu ý : Đối với bộ điều khiển và tinh chỉnh S7-1500F, hoàn toàn có thể đọc chữ ký tổng thể và toàn diện F trực tiếp trên màn hình hiển thị đã setup hoặc trong sever web tích hợp .

Chỉ định địa chỉ PROFIsafe tại F-I / O (STEP 7 Safety)

Mỗi thiết bị F-I / O có một địa chỉ PROFIsafe để nhận dạng và tiếp xúc với bộ tinh chỉnh và điều khiển F. Khi gán địa chỉ PROFIsafe, hoàn toàn có thể có hai thông số kỹ thuật khác nhau .ET 200M / ET 200S : Gán địa chỉ PROFIsafe trực tiếp tại những mô-đun trải qua công tắc nguồn DIL. Trong thông số kỹ thuật thiết bị của Cổng thông tin TIA và ở vị trí công tắc nguồn DIL ở ngoại vi, địa chỉ PROFIsafe phải giống nhau .ET 200MP / ET 200SP : Chỉ định địa chỉ PROFIsafe độc quyền qua Cổng thông tin TIA. Địa chỉ PROFIsafe đã thông số kỹ thuật được tải vào mô-đun mã hóa mưu trí của mô-đun .Thuận lợi :

• Có thể thay thế mô-đun F mà không cần gán lại địa chỉ PROFIsafe tại ET 200MP và ET 200SP. Mô-đun mã hóa thông minh vẫn nằm trong BaseUnit trong quá trình trao đổi mô-đun.
• Cấu hình đơn giản vì Cổng thông tin TIA cho biết việc gán cảnh báo địa chỉ PROFIsafe bị lỗi.
• Địa chỉ PROFIsafe của tất cả các mô-đun F có thể được gán cùng một lúc trong ET 200SP.

Đánh giá F-I / O (STEP 7 Safety)

Tất cả những trạng thái hiện tại của F-I / O tương ứng được lưu trong những khối F-I / O. Trong chương trình bảo đảm an toàn, những trạng thái hoàn toàn có thể được nhìn nhận và giải quyết và xử lý. Sự độc lạ sau đây sống sót giữa S7-1200F / 1500F và S7-300F / 400F .

Trạng thái giá trị (S7-1200F / 1500F) – STEP 7 Safety

Ngoài những thông tin chẩn đoán và hiển thị trạng thái và lỗi, mô-đun F phân phối thông tin về tính hợp lệ của mỗi tín hiệu nguồn vào và đầu ra – trạng thái giá trị. Trạng thái giá trị được tàng trữ giống như tín hiệu đầu vào trong hình ảnh quy trình :Trạng thái giá trị thông tin về tính hợp lệ của giá trị kênh tương ứng .1 : Giá trị quy trình hợp lệ được xuất cho kênh .0 : giá trị thay thế sửa chữa được xuất cho kênh .

Data types (STEP 7 Safety)

Có một khoanh vùng phạm vi loại tài liệu không số lượng giới hạn cho những chương trình bảo đảm an toàn của S7-1200 / 1500 F .

Trong các ứng dụng liên quan đến an toàn có thể cần thiết để thực hiện các hàm toán học với các thẻ thuộc các kiểu dữ liệu khác nhau. Các khối chức năng cần thiết cho việc này, yêu cầu một định dạng dữ liệu xác định của các tham số chính thức. Toán hạng không tuân theo kiểu dữ liệu mong đợi, một chuyển đổi phải được thực hiện trước.

Trong những trường hợp sau S7-1200 / 1500 cũng hoàn toàn có thể triển khai quy đổi tài liệu một cách ngầm định :

• – Kiểm tra IEC bị vô hiệu hóa.
• – Các kiểu dữ liệu có cùng độ dài.

Vì nguyên do này, những kiểu tài liệu sau hoàn toàn có thể được quy đổi ngầm trong chương trình bảo đảm an toàn :

WORD ↔ INT

DINT ↔ TIME

Một ứng dụng trong thực tiễn là thêm hai giá trị thời hạn, mặc dầu công dụng “ Add ” được nhu yếu như nguồn vào “ DInt ”. Kết quả sau đó cũng được xuất ra dưới dạng Time tag .

F-conform PLC data type (STEP 7 Safety)

Safety programs cũng hoàn toàn có thể cấu trúc dữ liệu tối ưu với những kiểu tài liệu PLC. Sự đổi khác trong kiểu tài liệu PLC được update tự động hóa ở toàn bộ những vị trí sử dụng trong chương trình người dùng .

Tính chất

1. Kiểu dữ liệu F-PLC được khai báo và sử dụng giống như kiểu dữ liệu PLC.
2. Là kiểu dữ liệu F-PLC, tất cả các kiểu dữ liệu được phép trong chương trình safety đều có thể được sử dụng
3. Không hỗ trợ lồng các kiểu dữ liệu F-PLC trong các kiểu dữ liệu F-PLC khác.
4. Các kiểu dữ liệu F-PLC có thể được sử dụng trong chương trình safety cũng như trong chương trình người dùng tiêu chuẩn.

Recommendation

Bạn sử dụng kiểu tài liệu F-PLC để truy vấn những vùng I / O ( như trong chương 3.6.5 Truy cập vào những vùng I / O với kiểu tài liệu PLC )Các quy tắc sau đây phải được tuân thủ ở đây :

• – Cấu trúc của các thẻ của kiểu dữ liệu F-phù hợp với PLC phải phù hợp với cấu trúc kênh của F-I / O.
• – Kiểu dữ liệu PLC tuân thủ F cho F-I / O với 8 kênh, ví dụ: 8 thẻ BOOL (giá trị kênh) hoặc 16 thẻ BOOL (giá trị kênh + trạng thái giá trị)
• – Chỉ cho phép truy cập F-I / O đối với các kênh đã kích hoạt. Khi định cấu hình đánh giá 1oo2 (2v2), kênh cao hơn luôn bị tắt.

> Có thể bạn quan tâm: PLC là gì?

TRUE / FALSE (STEP 7 Safety)

Việc sử dụng tín hiệu “ TRUE ” và “ FALSE ” trong những chương trình bảo đảm an toàn hoàn toàn có thể được phân biệt trong hai trường hợp ứng dụng :

1. Như tham số thực tế tại các khối
2. Như sự phân công cho các hoạt động

Tham số thực tế tại các khối

Đối với bộ điều khiển và tinh chỉnh S7-1200F / 1500F, bạn hoàn toàn có thể sử dụng hằng số Boolean “ FALSE ” cho 0 và “ TRUE ” cho 1 làm tham số trong thực tiễn để cung ứng những tham số chính thức trong những lệnh gọi khối trong chương trình bảo đảm an toàn. Chỉ từ khóa “ FALSE ” hoặc “ TRUE ” được ghi vào tham số chính thức .

Nhiệm vụ hoạt động

Để tạo tín hiệu “ TRUE ” hoặc “ FALSE ” cho những hoạt động giải trí, hãy triển khai như sau :

1. Tạo hai thẻ tĩnh “statTrue” và “statFalse” kiểu BOOL.
2. Gán giá trị mặc định “false” cho thẻ statFalse.
3. Gán giá trị mặc định “true” cho thẻ statTrue.

Tối ưu hóa quá trình biên dịch và thời gian chạy chương trình (STEP 7 Safety)

Một phần quan trọng của chương trình bảo đảm an toàn là bảo vệ lập trình của người dùng bằng cách giải quyết và xử lý được mã hóa. Mục đích là để phát hiện ra bất kể loại hỏng tài liệu nào trong chương trình bảo đảm an toàn và do đó để ngăn ngừa những điều kiện kèm theo không bảo đảm an toàn .Chương trình bảo vệ này được tạo ra trong quy trình biên dịch và do đó lê dài thời hạn biên dịch. Thời gian chạy của F-CPU cũng được lê dài trải qua chương trình bảo vệ, vì F-CPU giải quyết và xử lý bổ trợ và so sánh hiệu quả với chương trình người dùng .Chương trình bảo vệ được tạo tự động hóa bởi mạng lưới hệ thống hoàn toàn có thể được tìm thấy trong thư mục khối mạng lưới hệ thống của F-CPU của bạn .Tùy thuộc vào việc sử dụng sẽ không phải khi nào cũng hoàn toàn có thể sử dụng tổng thể những gợi ý. Tuy nhiên, chúng cung ứng thông tin tại sao 1 số ít chiêu thức lập trình nhất định gây ra quy trình biên dịch ngắn hơn và thời hạn chạy chương trình sau đó là một chương trình không được tối ưu hóa .

1. Tránh các khối xử lý thời gian: TP, TON, TOF. Sử dụng các khối này càng ít càng tốt
2. Tránh phân cấp cuộc gọi sâu. 
3. Tránh cấu trúc JMP / Label càng xa càng tốt để giảm khối F ở phía hệ thống

Trao đổi dữ liệu giữa chương trình chuẩn và chương trình F (STEP 7 Safety)

Trong một số ít trường hợp, cần phải trao đổi tài liệu giữa chương trình bảo đảm an toàn và chương trình người dùng tiêu chuẩn. Các khuyến nghị sau đây cần được quan tâm khẩn cấp để bảo vệ tính đồng nhất về tài liệu giữa tiêu chuẩn và chương trình bảo đảm an toàn .

1. Không trao đổi dữ liệu qua bộ nhớ bit
2. Tập trung quyền truy cập giữa chương trình an toàn và chương trình người dùng tiêu chuẩn trên hai DB tiêu chuẩn. Do đó, những thay đổi trong chương trình tiêu chuẩn sẽ không ảnh hưởng đến chương trình an toàn. Bộ điều khiển cũng không cần phải ở chế độ STOP để tải chương trình tiêu chuẩn.

Kiểm tra chương trình an toàn (STEP 7 Safety)

Ngoài tài liệu luôn trấn áp được của chương trình người dùng tiêu chuẩn, bạn hoàn toàn có thể đổi khác tài liệu sau của chương trình bảo đảm an toàn trong chính sách bảo đảm an toàn đã tắt .

• Hình ảnh quy trình của F-I / O
• F-DB (ngoại trừ DB cho giao tiếp nhóm F-runtime), phiên bản DB của F-FB
• F-I / O DBs

Tính chất

1. Điều khiển F-I / O chỉ có thể thực hiện được ở chế độ F-CPU RUN.
2. Từ một bảng đồng hồ, bạn có thể kiểm soát tối đa 5 đầu vào / đầu ra trong một chương trình an toàn.
3. Bạn có thể sử dụng một số bảng đồng hồ.
4. Là điểm kích hoạt, bạn cần đặt “vĩnh viễn” hoặc “một lần” cho “bắt đầu chu kỳ” hoặc “kết thúc chu kỳ”.
5. Không thể bắt buộc F-I / O.
6. Nếu bạn vẫn muốn sử dụng điểm dừng để kiểm tra, bạn cần phải tắt chế độ an toàn trước đó. Điều này dẫn đến các lỗi sau: Lỗi khi giao tiếp với F-I / O hoặc Lỗi khi giao tiếp CPU-CPU không an toàn

Chế độ DỪNG trong trường hợp có lỗi F (STEP 7 Safety)

Trong những trường hợp sau, chính sách STOP được kích hoạt cho F-CPU :

1. Trong thư mục “Khối hệ thống”, bạn không được thêm, thay đổi hoặc xóa bất kỳ khối nào.
2. Không được phép truy cập vào các DB cá thể của F-FB mà không được gọi trong chương trình an toàn.
3. Không được vượt quá “Thời gian chu kỳ tối đa của nhóm thời gian chạy F”. Hãy chọn thời gian tối đa được phép cho “Thời gian chu kỳ tối đa nhóm thời gian chạy F” có thể trôi qua giữa hai lần gọi của nhóm thời gian chạy F này (tối đa 20000 mili giây ).
4. Nếu các thẻ được đọc từ giao tiếp nhóm thời gian chạy DB for F mà nhóm thời gian chạy không được xử lý (khối an toàn chính của nhóm thời gian chạy F không được gọi).
5. Việc chỉnh sửa các giá trị bắt đầu trong ví dụ DB của F-FB không được phép trực tuyến và ngoại tuyến và có thể dẫn đến DỪNG của F-CPU.
6. Khối an toàn chính không được chứa bất kỳ tham số nào vì chúng không thể được cung cấp.
7. Các đầu ra của F-FC phải luôn được khởi tạo.

Nói chung, những khuyến nghị sau vận dụng cho việc giải quyết và xử lý những mô-đun F và STEP 7 Safety .

1. Bất cứ khi nào có thể, hãy luôn sử dụng bộ điều khiển F. Do đó, việc mở rộng các chức năng an toàn sau này có thể được thực hiện rất dễ dàng.
2. Luôn sử dụng một mật khẩu cho chương trình an toàn để ngăn chặn các thay đổi trái phép. Mật khẩu được đặt trong trình chỉnh sửa “Quản trị an toàn”.

Bài viết đề cập một số thông tin kỹ thuật hữu ích luên quan đến STEP 7 Safety. Cảm ơn bạn đã đọc!

> Có thể bạn quan tâm:

PROFIBUS và PROFINET là gì ?FTP là gì ? Cách hoạt động giải trí của giao thức truyền tải tập tin

Source: https://bacxiunong.com
Category: Blog