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SIMATIC 过程控制系统 PCS 7 提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 _ _____________ _ _____________ _ _____________ _ _____________ _ _____________ _ _____________ 前言 简介 1 基础知识 2 设备模块的组件 3 设备模块的状态逻辑 4 功能与解决途径 5 注意事项、建议和准则 6 SIMATIC 过程控制系统 PCS 7 提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺 功能 操作手册 08/2009 A5E02122394-01

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SIMATIC 过程控制系统 PCS 7 提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 ____________________________________________________________________________________

前言

简介 1

基础知识 2

设备模块的组件 3

设备模块的状态逻辑 4

功能与解决途径 5

注意事项、建议和准则 6

SIMATIC

过程控制系统 PCS 7 提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能

操作手册

08/2009 A5E02122394-01

adnere0
Draft-Chinesisch
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法律资讯 法律资讯 警告提示系统

为了您的人身安全以及避免财产损失,必须注意本手册中的提示。人身安全的提示用一个警告三角表示,仅与财产

损失有关的提示不带警告三角。警告提示根据危险等级由高到低如下表示。

危险 表示如果不采取相应的小心措施,将会导致死亡或者严重的人身伤害。

警告 表示如果不采取相应的小心措施,可能导致死亡或者严重的人身伤害。

小心 带有警告三角,表示如果不采取相应的小心措施,可能导致轻微的人身伤害。

小心 不带警告三角,表示如果不采取相应的小心措施,可能导致财产损失。

注意 表示如果不注意相应的提示,可能会出现不希望的结果或状态。

当出现多个危险等级的情况下,每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身

伤害的警告三角,则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。

合格的专业人员 本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。其操作必须遵照各自附带的文件说明,特

别是其中的安全及警告提示。 由于具备相关培训及经验,合格人员可以察觉本产品/系统的风险,并避免可能的危

险。

按规定使用 Siemens 产品 请注意下列说明:

警告 Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。如果要使用其他公司的产品和组件,必须得到 Siemens 推荐和允许。正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前

提。必须保证允许的环境条件。必须注意相关文件中的提示。

商标 所有带有标记符号 ® 的都是西门子股份有限公司的注册商标。标签中的其他符号可能是一些其他商标,这是出于保

护所有者权利的 目地由第三方使用而特别标示的。

责任免除 我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性,因此我们不保证印刷

品中所述内容与硬件和软件完全一致。印刷品中的数据都按规定经过检测,必要的修正值包含在下一版本中。

Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG 德国

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提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 3

前言

PCS 7 提纲的主题

SIMATIC PCS 7 是一个非常开放的系统,可以灵活适应各种各样的客户需求。 该系统软

件在项目组态以及程序和可视化设计方面给项目工程师提供了很大的自由度。

经验表明,如果从项目一开始就尽量将其组态为“与 PCS 7 一致”,则后续的现代化与工厂

扩展工作会变得更加容易。 这意味着必须完全遵守某些基本规则,才能确保所提供的系

统功能在将来发挥最大的作用。

本手册不仅是介绍 SIMATIC PCS 7 的产品文档,还可用作提纲。本手册以附有大量图解

的操作说明形式,说明了创建和分配项目参数所涉及的基本步骤。

本提纲直接提出了建议的组态方法,这是基于大量实践经验结果而得到的。 本说明并不

涵盖应用本身;而是涉及项目的处理及其所包含元件的参数设置。

本提纲分为三部分:

● A 部分: 组态准则

● B 部分: 过程安全

● C 部分: 使用 SFC 类型的工艺功能

有效性

考虑到其与 PCS 7 V6.1 SP1 及更高版本间的区别,该组态准则对 PCS 7 V7.0 SP1 及更

高版本有效。

C 部分主题 - 使用 SFC 类型的设备阶段

C 部分重点讲述借助 SFC 类型来实现设备阶段。

本说明可以用于连续过程中的各个阶段,或以“PCS 7 兼容”的方式支持批生产应用。

本部分特别注意了以下主题:

● 术语

● 状态逻辑

● 功能

● 解决方案与建议

● 连接到 SIMATIC BATCH

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前言

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 4 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

附加支持

如果对如何使用本手册中描述的产品有任何疑问,而本文未给出解答,请与您当地西门子

代理联系。

可在以下网址找到联系信息: (http://www.siemens.com/automation/partner)

您可以通过以下网址找到各 SIMATIC 产品和系统的技术文档指南: (http://www.siemens.de/simatic-tech-doku-portal)

在线目录和在线订购系统位于: (http://mall.automation.siemens.com/)

培训中心

西门子提供了大量培训课程,以帮助您熟悉 SIMATIC PCS 7 过程控制系统。 请联系区域

培训中心或德国纽伦堡 (http://www.sitrain.com)的培训中心总部。

技术支持

您可使用支持请求 Web 表单联系所有工业自动化与驱动技术产品的技术支持: (http://www.siemens.de/automation/support-request)

Internet 上提供了有关技术支持服务的更多信息,网址为: (http://www.siemens.com/automation/service&support)

Internet 上的服务和支持

除了文档外,我们还在线 (http://www.siemens.com/automation/service&support)为您提

供了我们的专业技术。

在这您可以访问:

● 新闻快讯,不断提供有关我们的产品的最新信息

● 您所需的文档,可通过“服务与支持”门户中的搜索工具进行搜索

● 论坛,为用户和专家提供一个用于交流经验的国际平台

● 工业自动化与驱动技术的当地联系伙伴

● 有关本地服务、维修、备件的信息。 “服务”部分提供了更多的选项。

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提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 5

目录

前言 ..................................................................................................................................................3

1 简介 ..................................................................................................................................................9

2 基础知识 .........................................................................................................................................13

2.1 设备模块 ............................................................................................................................. 13 2.1.1 分离与共享资源 .................................................................................................................. 13 2.1.2 减少类型数量...................................................................................................................... 14 2.1.3 控制策略 ............................................................................................................................. 14 2.1.4 模式和状态 ......................................................................................................................... 14 2.1.5 自行终止 EM 与非自行终止 EM.......................................................................................... 15 2.1.6 类型和实例模型 .................................................................................................................. 16

2.2 实例: P&I 图中的划分....................................................................................................... 17

2.3 实例: EM 类型 .................................................................................................................. 18

2.4 性能规范、要求规范、测试日志 ......................................................................................... 18

2.5 用于创建 SFC 类型的模板 .................................................................................................. 19

3 设备模块的组件...............................................................................................................................21

3.1 控制策略 ............................................................................................................................. 21

3.2 设定值 ................................................................................................................................ 21

3.3 过程值 ................................................................................................................................ 22

3.4 控制值 ................................................................................................................................ 22

3.5 参数 .................................................................................................................................... 22

3.6 位存储器 ............................................................................................................................. 22

3.7 时间 .................................................................................................................................... 22

3.8 注释文本 ............................................................................................................................. 22

3.9 块触点 ................................................................................................................................ 23

3.10 位置文本 ............................................................................................................................. 23

3.11 消息 .................................................................................................................................... 23

3.12 顺序逻辑 ............................................................................................................................. 23

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目录

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 6 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

4 设备模块的状态逻辑 ....................................................................................................................... 25

4.1 正在启动/运行划分 ..............................................................................................................26

4.2 正在完成和已完成 ...............................................................................................................27

4.3 “暂停”分支与“出错”分支间的区别.........................................................................................27

4.4 正在暂停、已暂停及正在继续..............................................................................................27

4.5 出错、已暂停(出错)及正在继续(出错) ........................................................................28

4.6 正在中止和正在停止............................................................................................................28

5 功能与解决途径 .............................................................................................................................. 29

5.1 状态更改..............................................................................................................................29

5.2 关闭封锁和恢复封锁............................................................................................................30

5.3 运行期间更改设定值............................................................................................................31

5.4 发送消息..............................................................................................................................32

5.5 使用时间..............................................................................................................................35 5.5.1 实例: 计算经过的时间 .......................................................................................................40 5.5.2 实例: 暂停状态下的时间....................................................................................................41

5.6 活动控制策略更改 ...............................................................................................................42

5.7 预设置控制策略 ...................................................................................................................43

5.8 基于特定实例取消选择和选择控制策略 ...............................................................................43

5.9 多路复用控制模块 ...............................................................................................................44

5.10 自动模式和手动模式下的控制模块 ......................................................................................45

5.11 可选控制模块.......................................................................................................................47

5.12 设置位置文本.......................................................................................................................48

5.13 自行终止和非自行终止的设备模块 ......................................................................................48

5.14 正在继续时返回 ...................................................................................................................50

5.15 计算.....................................................................................................................................54

5.16 顺控程序的启动条件............................................................................................................55

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目录

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 7

6 注意事项、建议和准则 ....................................................................................................................57

6.1 命名 .................................................................................................................................... 57

6.2 组合顺控程序...................................................................................................................... 60

6.3 在项目内编辑...................................................................................................................... 62

6.4 SFC 类型的块大小.............................................................................................................. 62

6.5 CPU STOP/重启后的 SFC 类型 ......................................................................................... 63

6.6 非保持与保持性顺控程序 .................................................................................................... 63

6.7 结束步 ................................................................................................................................ 64

6.8 连接到 SIMATIC BATCH.................................................................................................... 64

6.9 EPH 和 EOP....................................................................................................................... 66

6.10 单元中类型的多个实例 ....................................................................................................... 67

6.11 SIMATIC BATCH 的关闭封锁、启动禁止 ........................................................................... 67

6.12 针对先前手动启动的设备模块的 SIMATIC BATCH 的启动与继续锁定 ............................... 68

6.13 连续功能 ............................................................................................................................. 69

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提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 9

简介 1关于此主题

层级软件结构通常在自动化批生产过程时创建。 这些结构在很多标准中都有介绍(请参

见 NAMUR NE33, ISA S88.01)。

在层级软件结构中,高级配方控件和组控制级别都起着重要作用,而后者在工程设计工作

方面尤其重要。 此处使用的软件块在国际上 (S88) 称为设备模块 (EM, Equipment Module) 和设备阶段 (EPH),而在使用德语的国家/地区 (NAMUR),这些块则称为 Technische Einrichtungen 和 Technische Funktionen。

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简介

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 10 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

本文档的内容

本手册介绍如何借助 SFC 类型在 SIMATIC PCS 7 中实现设备模块/阶段。 本手册是对

“用于 S7 的 SFC”手册的补充,提供了有关组态 EM 及其属性的附加信息。

文档中的某些位置介绍了各种步骤,尽管这些步骤的描述并不详尽。 有时会介绍首选步

骤;而有时则根据各种附加条件进行选择,例如:

● 应用

● 历史情况

● 客户原则

● 最大程度减少实施工作

● 最大程度减少系统负载

● 等等

应该为每个特定项目选择一个方法并在该项目中一致遵守该方法。

说明 有关批生产过程的结构及自动化的更广泛的上下文介绍,建议观看 DVD“SIMATIC BATCH – An Introduction”(MLFB E20001-W180-P280-X-7400),这是 PCS 7 视频套件

的一部分。

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简介

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 11

术语定义

本文档中主要使用国际上认可的术语。 下表显示了这些术语与以前使用的德语术语及其

来源(标准)的关系:

本文档中使用的术语 德语 (来源)

英语 (来源)

单位 Teilanlage (NE33) 单位 (NE33 英文版和 S88.01)

物理模型(工厂模型)中的设备

模块 (EM, Equipment Module) Technische Einrichtung (NE33),

Grundfunktionsbaustein (GF)

设备模块 (EM, Equipment Module)

(NE33 英文版和 S88.01)

程序模型(配方层级)中的设备

阶段 (EPH) Techn. Einrichtung, Technische Funktion (NE33)

设备阶段 (EPH)

(S88.01)

设定值 (SP) Sollwert(= 指导参数)(常用) 设定值 (常用)

过程值 (PV) Istwert(= 反馈参数) (常用) 实际值、过程值 (常用)

模式 Betriebsart (常用) (运行)模式 (S88.01)

状态 Betriebszustand (常用) (运行)状态 (S88.01)

控制模块 (CM, Control Module) Unterlagerter Einzelsteuerungsbaustein

(常用)

Grundfunktionselement (GFE)

控制模块 (CM, Control Module)

(S88.01)

设备阶段 (EPH) Technische Einrichtung, Technische Funktion (NE33)

设备阶段 (EPH)

(S88.01)

控制模块 测试点 控制模块

P&I(管道和仪器)图 Rohrleitung & Instrumentierung Schema

P&I 图

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提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 13

基础知识 2

本部分采用一些实例介绍了设备模块的常见结构。

2.1 设备模块

设备模块 (EM, Equipment Module)

设备模块 (EM, Equipment Module) 是闭合的过程工程单元。 它用于在组控制级上实现任

务定义,因而是过程工程(子)任务。

可任意定义设备模块的范围以及由这些模块派生的类型。 通过作出适当的选择,您可以

找到可在特定单元类甚至特定工厂外部使用的相关类型。 另一方面,特定过程工程功能

在设备模块设计中会得到反映,因而几乎不需要创建非应用特定的通用库(不像在控制模

块中)。

2.1.1 分离与共享资源

为了在给定工厂结构中查找 EM,建议您将实现同一过程工程功能涉及的全部控制模块在 P&I 图中组合在一起(例如: 加热/冷却系统、定量给料设备、模板、通风系统)。

EM(作为单元/S88:单元的组成部分)和独立单元间的分离并非总是很明显,如同储槽

实例显示的一样。 您会发现以下解释非常有用:

“单元一次不能包括多个批生产。”

如果组态的过程操作使得当仍在主单元中处理前一个批生产时下一个批生产就在储槽中启

动了,则必须将储槽建模为独立单元。

分离 EM 的目的是将一个 EM 准确地分配给每个控制模块。 某些情况下,两个不同的 EM 可能需要共用一个控制模块 (CM, Control Module)(“共享资源”)。 只读访问时没有

问题,而在要激活执行器时必须考虑如何解决可能存在的冲突(S88:“仲裁”)。

这样共享资源会增加额外的规则和组态工作,并会在生产期间引起使用冲突,应避免共享

资源。 但实际上并不能完全避免共享资源。

参见

多路复用控制模块 (页 44)

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基础知识 2.1 设备模块

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 14 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

2.1.2 减少类型数量

定义 EM 时,请考虑复用性,以减少 EM 的类型数量(减少工程工作量和必须使用的 AS 资源)。 复用性尽可能与顺序逻辑及同一仪器的使用相关。 如果未相应地指定工厂设

备,请使用“可选 CM”。 可选 CM 是可以在设备模块中使用的控制模块。

说明 更多相关信息,可参考 可选控制模块 (页 47)部分。

2.1.3 控制策略

各种过程工程顺序可以使用属于一个 EM 的单元仪器来实现。 例如,酸定量给料可以提

供某一数量的物质,也可以设定 pH 值。 这些备选 EM 运行方法称为“控制策略”(CS)。 控制策略有不同的顺序和不同的设定值参数集。

选择控制策略时,不同顺控程序或者某个“运行”顺控程序的选择分支均可与关联的设定值

集一起激活。 “运行”顺控程序使用 QCS 输出通过步顺控程序的启动条件来激活。

执行期间,可通过可用的设备属性根据特定实例选择/取消选择控制策略及其关联的步顺

控程序。

EM 恢复其初始状态,以便从一个控制策略转到另一个控制策略。 根据每种特定情况的要

求,可能需要执行“活动控制策略更改”,由此直接从一个控制策略激活另一个控制策略,

例如,为了防止电机临时被关闭。

说明 更多相关信息,可参考 活动控制策略更改 (页 42)部分。

2.1.4 模式和状态

EM 具有多种不同的状态(S88:“正在启动”、“运行”、“正在暂停”等等)和不同的模式

(S88:“手动”、“自动”)。 状态在操作状态逻辑中定义。

SFC 编辑器可用来定义任何您想要的状态与转移。 这些必须同更高级别的配方控件一

起,与 EM 状态协调一致。

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基础知识 2.1 设备模块

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 15

2.1.5 自行终止 EM 与非自行终止 EM

简介

终止 EM 有两种方法:

● 自行终止 EM

● 非自行终止 EM

这两种终止方法均可通过操作状态逻辑来实现。 EM 算法通过设置相应状态控制此过程。

自行终止 EM

采用自行终止 EM 时,EM 算法会自动检测到过程工程目标已实现并将状态设置为“已完

成”。 如果使用“自动”模式,则更高级别的控件会将 EM 重置为初始状态。 如果使用“手动”模式,则需要手动重置状态或需要激活“自动重置”属性。 此情况的典型实例是定量给

料步骤。

非自行终止 EM

采用非自行终止 EM 时,EM 算法会一直运行到实现中间目标,并将状态设置为“准备完

成”。 阶段在此状态中保持激活状态。 如果使用“自动”模式,更高级别的控件(例如,

SIMATIC BATCH)会检测此状态,然后开始检查控制配方中的后续步使能条件。 如果满

足这些条件,则使用 EM 执行又一次信号交换,因此将禁用 EM 并将其重置为初始状态。 然后,更高级别的控件激活下一个配方步。 如果使用“手动”模式,则必须手动终止 EM。

非自行终止 EM 的一个典型示例是混合步骤,该步骤将通过外部事件来终止(例如,结束

同时运行的定量给料步骤):

● 达到目标混合速度时即到达活动中间状态(READY_TC:“准备完成”)。

● 已完成的定量给料步骤会关闭搅拌器。

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基础知识 2.1 设备模块

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 16 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

2.1.6 类型和实例模型

类型/实例模型在使用 SFC 类型时开始生效。 这意味着:

● 块结构(包括默认值在内的输入及输出参数的列表)和顺序逻辑在 SFC 类型中定义。 顺序逻辑只能访问块输入及输出。

● 可在 SFC 实例中对输入参数重新参数化或互连,并定义实例特定的上下限值,等等。

● 也可在 SFC 实例中使用可用的设备属性来选择/取消选择控制策略。

● 后续的 SFC 类型更改可在中央位置集中进行,然后自动传递给 SFC 实例。

当组态、限定、维修及维护工厂时,类型/实例模型会带来巨大的好处。 但是,它要求通

过块输入/输出来读取或写入要管理的每一个值。

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基础知识 2.2 实例: P&I 图中的划分

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 17

2.2 实例: P&I 图中的划分 以下从 P&I(管道和仪表)图中摘录的内容显示了控制模块 (CM, Control Module) 如何组

合在一起构成设备阶段。

用边框围住的控制模块属于一个 EM,因为它们执行同一个过程工程任务。

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基础知识 2.3 实例: EM 类型

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 18 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

2.3 实例: EM 类型 下图说明了“温度调节”EM 类型的实例。

2.4 性能规范、要求规范、测试日志 以下链接作为对本提纲的补充,提供了下列阶段的性能规范、要求规范及测试日志方面的

实例。

● 排放

● 温度

(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/33412955)

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基础知识 2.5 用于创建 SFC 类型的模板

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 19

2.5 用于创建 SFC 类型的模板 除提纲外,以下链接提供了两个模板协助您创建设备模块:

● 创建 SFC 类型

(规划模板,通过 SFC 类型来简化 EM 的使用)

● 实例化

(表格模板,用于简化 SFC 类型的实例化)

(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/33412955)

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提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 21

设备模块的组件 3

本部分提供的信息是组态设备模块时所需的,且必须在开始组态 EM 时指定。 需要用此

信息来编写要求规范。 一方面,这些组件在行为(例如,控制策略)方面很重要,而另

一方面,它们对于类型接口(例如,设定值、CM)也很重要。

这些组件的重要性在 SFC 在线帮助中有说明(关键字:特征),在此处从设备模块的角

度重新强调一下。

3.1 控制策略 设备模块中的不同过程工程顺序可通过控制策略来定义。 阶段的激活部分在不同控制策

略中进行说明,这些策略被分配给单独的顺控程序或顺控程序内的选择分支。

顺控程序通过包含控制策略 (CS) 的步顺控程序的启动条件来激活。 必须查询输出 (QCS) 才能组态启动条件。

EM 的初始状态定义为空闲状态。

EM 的控制策略与批生产相关,例如,可供更高级别的控件(例如,SIMATIC BATCH)

使用以创建配方。

3.2 设定值 设定值可用于影响控制策略的行为,还可影响 SFC 类型的控制。 可通过操作员输入或更

高级别的控件(例如 SIMATIC BATCH)来指定设定值。 设定值可分配给单独的控制策

略。

定义设定值时,会自动为关联的实际值创建输入。 SFC 类型的设定值包含过程值和控制

值的块触点。

设备模块的设定值与批生产相关,且在更高级别的控件(例如,SIMATIC BATCH)中称

为参数,但请不要将其与 SFC 类型的参数混淆。

设定值的特点是可使用“PI”和“PO”数据类型,它们代表 REAL 设定值,但补充有附加属性

“物料”(Material) 和“跟踪 ID”(Tracking ID)。 例如,通过 SIMATIC BATCH 跟踪物料至 SIMATIC IT 需要“PI”和“PO”数据类型。

DEST、SOURCE、VIA 和 TKEY 数据类型也可用,并可为其分配枚举值。 这些数据类

型是 SIMATIC 路径控制和 SIMATIC IT 所必需的。

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设备模块的组件 3.3 过程值

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 22 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

3.3 过程值 过程值用于将过程信号(例如,液位)连接到阶段,还用于控制 SFC 类型。 过程值会将

实际值反馈给阶段,因而不必激活 EM。 因此,单个的信号可连接到多个设备模块,以便

在顺序逻辑中使用这些信号。

过程值主要用于步顺控程序中的步使能条件。

3.4 控制值 控制值用于通过 CM 接口控制未连接到阶段的块。 例如,控制值可用于分离级联控制

器。

3.5 参数 参数用于根据特定实例(例如,限制值、选项)修改 SFC 类型的行为。

3.6 位存储器 位存储器用作值的剪贴板。 位存储器创建为静态变量,在 CFC 中的界面显示上不可见。

3.7 时间 组态设备模块时通常需要一些时间值,例如,搅拌器监视时间或运行时间。 时间可通过

默认的时间模块 (TIMER_P) 实现,该时间模块支持各种模式,且有由操作系统递增时间

的优势。 时间模块的可能模式: 脉冲、扩展脉冲、接通延迟、锁存接通延迟、关闭延

迟。 使用 SFC 类型时,会自动嵌入此时间模块以编辑时间。

3.8 注释文本 注释文本用于在操作员站 (OS, Operator Station) 上显示附加注释。 注释文本还可用于在

出现错误时显示附加信息和消息。 必须进行组态才能利用此功能。

只需在接口上设置输出 (OPTIPNO),即可显示在特征对话框中预定义的文本。 这些注释

文本可以由操作员确认。 注释文本不与信号系统连接;而是被用作操作员提示(前提是

注释文本已被组态为操作员提示集成到信号系统中,否则该文本只能显示为附加信息)。

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设备模块的组件 3.9 块触点

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 23

3.9 块触点 块触点是控制模块上的块。 控制模块 (CM, Control Module) 由设备模块激活。 不仅需要

块激活,还需要相关状态的反馈。 这些激活和反馈均通过接口元件连接到 EM。

接口元件的结合组称为块触点。

为了能够使用块触点连接基本控制块,必须在块类型级别指定相关的 I/O,以创建到 SFC 类型的链接。

这通过将系统属性“S7_contact = true”分配给块 I/O 实现。PCS 7 库中的工艺块即相应地

准备好了。 必要时,可以根据相关 I/O 对提供的块类型进行项目特定的修改。

3.10 位置文本 位置文本 (posi) 用于在操作员站 (OS, Operator Station) 上显示当前顺序状态。 位置文本

可在顺序控制系统中设置,并在 EM 面板中显示。 此外,位置文本还可用在更高级别的

控件中以查询中间状态。 一个实例是查询粗略/精确定量给料。

3.11 消息 设备模块会发送消息,这可在顺序中设置或复位。 要执行此操作,必须定义消息类别。 消息实例可以是阀故障消息或操作员提示。

3.12 顺序逻辑 过程工程任务本身是在顺序逻辑中执行的。 必须为每个 EM 状态定义在初始状态以及每

个控制策略下的行为。

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提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 25

设备模块的状态逻辑 4

以下使用的状态逻辑为 SFC 类型的状态逻辑,它具有 16 种不同的状态。 顺控程序可在

过渡状态下(“正在启动”[2]、“正在完成”[4]、“正在中止”[13] 等)存储。 顺控程序不能在

最终状态(“已完成”[6]、“已中止”[14] 等)下集成。

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设备模块的状态逻辑 4.1 正在启动/运行划分

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 26 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

4.1 正在启动/运行划分 如果不出现错误,事件的正常顺序由以下状态确定:

从“正在启动”[2] 到“运行”[3]。

顺控程序可在“正在启动”[2] 和“运行”[3] 状态下组态。 使用多个控制策略时“正在启动”步顺

控程序 [2] 更有利,因为在“运行”步顺控程序 [3] 之前,总是在其中进行相同的基本设置。 如果在“正在启动”状态下存储一个步顺控程序,该块将保持“正在启动”状态,直到该步顺

控程序被处理完毕。

根据功能区分“正在启动”[2] 和“运行”状态时,有不同的原则:

● “正在启动”状态可用作某种状态,在此状态下启动会实际地发生(例如,搅拌器运

转)。 在“运行”状态下,执行器是激活的。

● “正在启动”状态可用于进行准备(复位位存储器等),实际的 EM 顺序逻辑在“运行”状态下变为激活状态(因而,会启动最终控制元件)。

通常,必须仔细考虑所有错误(“已暂停”[8] 或“已暂停(出错)”[11]):

从“正在继续”状态返回后会直接进入“运行”状态。 如果在“正在启动”状态下保存了大量数

据,可能在“正在继续”状态下也必须执行此操作。

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设备模块的状态逻辑 4.2 正在完成和已完成

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 27

TARGSEQ 和 TARGSTEP 参数也可用于跳转到特定顺控程序中的特定步(注意: 必须

考虑顺控程序的启动条件)。

● 顺控程序“正在启动”[2] 的启动条件: STARTING = (Starting) (TRUE)

● 顺控程序“运行”[3] 的启动条件: RUN = (Run) (TRUE)

4.2 正在完成和已完成 在“正在完成”状态 [4] 中,禁用 EM,并根据已存储的顺序将其切换至安全状态。 在许多

情况下,这些顺序与“正在中止”[13] 或“正在停止”[15] 状态的顺序相同。 如果情况的确如

此,则“正在完成”顺控程序 [4] 也可用于“正在中止”[13] 或“正在停止”[15]。

● 顺控程序“正在完成”[4] 的启动条件: COMPLETING = Completing (TRUE)

在“已完成”状态 [6] 下,EM 被禁用并等待被复位。 可使用参数 (SELFRESET) 将复位功

能设置为在“手动”模式自动执行(无需操作员输入)。 而在“自动”模式下,则由更高级别

的配方控件执行复位。

4.3 “暂停”分支与“出错”分支间的区别 “暂停”分支用于计划/所需的暂停步骤。 “暂停”分支也可通过操作员输入进行访问。 “出错”分支用于“意外”的出错情况,而且不能手动激活(进行测试时除外)。

经常会在两个分支中执行相同的操作。

4.4 正在暂停、已暂停及正在继续 在“正在暂停”状态 [7] 中,暂停正常顺序,并根据已存储的顺序将其切换至安全状态。 这还可包括若干个阶段中的目标性关闭。

● 顺控程序“正在暂停”[7] 的启动条件: HOLDING = Holding (TRUE)

在“正在继续”状态 [9] 中,重启当前处于“已暂停”状态 [8] 的 EM。 可在多个位置重新启动

激活的顺控程序。

参见

正在继续时返回 (页 50)

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设备模块的状态逻辑 4.5 出错、已暂停(出错)及正在继续(出错)

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 28 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

4.5 出错、已暂停(出错)及正在继续(出错) 在“出错”状态 [10] 下,较低级别的块会切换至安全状态。 这还可包括若干个阶段中的目

标性关闭。

● 顺控程序“出错”[10] 的启动条件: ERROR = Error (TRUE)

在“正在继续(出错)”状态 [12] 中,重启当前处于“已暂停(出错)”状态 [11] 的 EM。 可在多个位置重新启动激活的顺控程序。

参见

正在继续时返回 (页 50)

4.6 正在中止和正在停止

在“正在停止”状态 [15] 中,EM 受受控撤回的控制,这与“正在完成”状态 [4] 中类似(例

如,将产品从螺旋输送机中运出)。 在“正在中止”分支 [13] 中,立即禁用所有操作,而

不考虑顺序或任何反馈(螺旋输送机立即关闭)。 但在大部分情况下,在“正在中止”[13] 和“正在停止”[15] 状态中执行相同的顺序。

● 顺控程序“正在中止”[13] 的启动条件: ABORTING = Aborting (TRUE)

● 顺控程序“正在停止”[15] 的启动条件: STOPPING = Stopping (TRUE)

“中止”命令具有更高的优先级。 可从“正在停止”[15] 到达“正在中止”状态 [13],但反过来

却不行。

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提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 29

功能与解决途径 5

本部分介绍 EM 的各种任务定义/行为以及可能的解决方案。

这些解决方案涉及到使用 SFC 类型进行的创建。

5.1 状态更改 SFC 类型的状态更改(步顺控程序更改)可通过以下方法之一实现:

● 在“手动”模式下,通过手动操作(例如,通过 EM 面板)

● 在“自动”模式下,通过自动接口

● 通过互连的 LOCK 输入(例如,LOCKERROR)

● 通过顺控程序中某个状态更改的 INT 输入(例如,INTHOLD)

因此,使用顺控程序中的 INT 元素确实很容易。 激活 INT 输入也很简单。 SFC 类型状

态逻辑评估 IN-OUT 参数,并立即对其复位。 如果状态图中允许,则将进行状态更改。 如果该命令无法执行,则将拒绝更改。

使用 INT 命令的一个实例是作为条件功能的到“出错”状态的转移 (INTERROR)。

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功能与解决途径 5.2 关闭封锁和恢复封锁

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 30 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

5.2 关闭封锁和恢复封锁 关闭封锁可用于防止 EM 启动。 这通过 SFC 实例上的输入实现。 因此,关闭封锁和继

续封锁都是实例特定的。

关闭封锁通过默认的输入 ENSTART(用于从初始状态启动)或 ENASTART(用于从“运行”状态启动,请参见“活动控制策略更改”)互连。 互锁通过串联的互锁块实现。 ENRESUME 输入用于继续封锁。

参见

活动控制策略更改 (页 42)

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功能与解决途径 5.3 运行期间更改设定值

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 31

5.3 运行期间更改设定值 如果需要在运行期间更改设定值,请注意以下说明:

● 必须考虑 EM 顺序控制系统中的设定值更改。 可能会出现以下情况:在更改设定值时

必须在顺序中执行返回操作,或者该设定值必须在每个相关步中进行分配(例如,发

送到 CM 时)。

● EM 中的设定值只能在 EM 处于“手动”模式时进行更改。 在“自动”模式下,会阻止设备

模块的设定值操作。 在此情况下,必须由更高级别的配方控件 (SIMATIC BATCH) 执行设定值操作。

● 如果需要在激活状态下执行设定值更改,则必须在 EM 块中为每个设定值启用设定值

更改。 通过输入“sp_ENOP”(sp = 设定值的 I/O 名称)来实现启用。 如果激活输入

“sp_ENOP”,则可更改设定值。 该输入也可在顺序逻辑中设置或复位。

● 设定值更改还必须在面板中激活。 以下截屏显示了面板 @pg_@sfc_type_actualsp.PDL 的设置:

如果运行期间不需要更改设定值,则也可以在该对话框中为所有 SFC 类型禁用设定值更

改。

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功能与解决途径 5.4 发送消息

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 32 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

5.4 发送消息 在 EM 中通过 SFC 类型的输入 SIG_x 或 NSIG_x 发送消息。

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功能与解决途径 5.4 发送消息

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 33

如果已纠正了触发该消息的情况,则必须由块复位这些元素。

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功能与解决途径 5.4 发送消息

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 34 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

虽然在默认情况下分配了一些消息,但 SFC 类型也包括一个 Alarm_8P 块和两个 Notify_8P 块。

消息直接连接到 SIG_X 输入和 NSIG_X 输入。 例如,输入 NSIG_12 是第二个 Notify_8P 块中的第四条消息 (SIG4)。

I/O 名称 消息标识符 消息块

SIG_2 SIG2 Alarm_8P

SIG_3 SIG3 Alarm_8P

SIG_4 SIG4 Alarm_8P

SIG_5 SIG5 Alarm_8P

SIG_6 SIG6 Alarm_8P

SIG_7 SIG7 Alarm_8P

SIG_8 SIG8 Alarm_8P

NSIG_12 SIG4 第二个 Notify_8P

NSIG_13 SIG5 第二个 Notify_8P

NSIG_14 SIG6 第二个 Notify_8P

NSIG_15 SIG7 第二个 Notify_8P

NSIG_16 SIG8 第二个 Notify_8P

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功能与解决途径 5.5 使用时间

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 35

5.5 使用时间 在 EM 中通常会使用时间。 SFC 类型允许在特征对话框中定义这些时间。 TIMER_P 块用于各个时间。 此块的接口元件添加到 SFC 类型的接口。

时间计数器的模式可通过输入 xx_MODE 设置。

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功能与解决途径 5.5 使用时间

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 36 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

使用时间前进行复位,方法是设置输入 xx_RESET 并复位用于启动时间的输入 (xx_I0)。

也可以提前加载时间 (xx_TIME0)。

如果设定值以分钟定义,则时间必须以秒计算,这是 SFC 类型的要求。

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功能与解决途径 5.5 使用时间

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 37

MUL_R 块用于计算时间。 时间设定值(例如,SP_mixing_time_Q)与 MUL_R 块的输

入 IN1 互连。 包含时间(以秒为单位)的过程值(例如 PV_mixing_time)也在 EM 中定

义,并与 MUL_R 块的输出 OUT 互连。

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功能与解决途径 5.5 使用时间

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 38 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

一旦复位了时间,顺控程序即可继续运行。

“终止”(Termination) 选项卡上的复位命令在该复位过程中也会复位。

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功能与解决途径 5.5 使用时间

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 39

如果要立即启动时间,则可设置时间计数器的输入脉冲 (xx_I0)。

通过输出脉冲 (xx_Q0) 查询是否已经过了该时间。

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功能与解决途径 5.5 使用时间

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 40 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

5.5.1 实例: 计算经过的时间

在本实例中,到目前为止所耗时间也显示为实际值。 所耗时间使用 SUB_R 块和 DIV_R 块以分钟计算。 DIV_R 块的输出与实际值 SP_mixing_time_AI 互连。

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功能与解决途径 5.5 使用时间

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 41

5.5.2 实例: 暂停状态下的时间

如果使用如上所述的时间,则即使在 EM 切换至“正在暂停”状态时该时间也会继续运行。 如果不想这种情况发生,则必须暂时存储该时间。

在特征对话框中定义位存储器(例如,已保存时间(I/O 名称:FL_time)),以用于暂

时存储。

当前剩余的时间将分配给该位存储器 (xx_PTIME)。 时间计数器的输入脉冲 (xx_I0) 也必

须复位。

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功能与解决途径 5.6 活动控制策略更改

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 42 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

可在“正在继续”状态下再次设置该剩余时间。

5.6 活动控制策略更改 “活动控制策略更改”是指在一个控制策略正在运行时可以启动另一个控制策略。

SFC 类型的活动控制策略更改通过 ENASTART(“活动启动”使能端)输入来激活/禁用。 如果激活了 ENASTART 输入,则可在启动另一个控制策略时中止当前的控制策略。 还可以重启同一个控制策略。

在许多情况下,活动控制策略更改的启动条件与从初始状态启动的条件相同。 可以向启

动条件添加其它条件。 例如,条件可以是:仅当执行顺控程序中的某个特定步后,才能

切换至另一个控制策略。 也可以向要启动的控制策略分配限制条件。 该限制必须通过外

部逻辑执行。

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功能与解决途径 5.7 预设置控制策略

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 43

5.7 预设置控制策略 要避免在启动时将最近执行的控制策略作为新控制策略提供,可将某个控制策略定义为

“默认值”。

执行 SFC 后,会自动为 SFC 面板的“准备控制策略”(Prepare control strategy) 设置提供

选择为默认值的控制策略。

5.8 基于特定实例取消选择和选择控制策略 如果使用类型/实例模型,可能需要基于特定实例取消选择控制策略或顺序,以限制不同

类型的数量。

例如,对于酸定量给料 SFC 类型,可以为定量给料步骤提供一定量的物质(控制策略 1)并设置 pH 值(控制策略 2)。

因此,如果某个单元中的设备模块仅用于定量给料一定量的酸(不提供 pH 测量),则有

必要在 SFC 实例中取消选择控制策略 2。

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功能与解决途径 5.9 多路复用控制模块

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 44 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

优点: 必须创建并维护一个附加的 SFC 类型。

5.9 多路复用控制模块 如果控制模块 (CM, Control Module) 需要由多个设备模块激活,请注意以下说明:

CM 不能直接连接到 EM。 需要采用一个可复制连接元素(CM 输入)的块。 此外,利用

该块管理 CM 分配也很有意义。 CM 只能从一个 EM 接收命令。

没有用于此目的的默认块,因为可以使用的各种 CM 的接口有所不同。 必须根据特定项

目创建该块。

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功能与解决途径 5.10 自动模式和手动模式下的控制模块

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 45

5.10 自动模式和手动模式下的控制模块

简介

CM 可在“手动”模式(操作人员)或“自动”模式(通过 EM 操作)下运行。 以下就 CM 应在何种模式下运行介绍了四个最重要的选项。

所有 CM 始终处于自动模式

所有 CM 在其初始状态下切换至“自动”模式。 如果某个 CM 切换至“手动”模式,则 EM 产生错误 (ERROR)。 仅当所有 CM 都处于“自动”模式时,才能启动设备模块 (ENSTART)。

所有 CM 在初始状态及暂停状态下处于手动模式

CM 只有在处于初始状态及“暂停”时才能切换到“手动”模式。 仅当所有 CM 都处于“自动”模式时,才能启动 EM (ENSTART)。 CM 在启动前必须切换到“自动”模式。

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功能与解决途径 5.10 自动模式和手动模式下的控制模块

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 46 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

执行实例:

创建一个附加输出(控制值),以便将所有 CM 切换到“自动”模式(例如,

releaseGFEManual)。 此元素在初始状态及暂停状态下设置,而在所有其它状态下复

位。

输出 QV_EnableGFEManual 与 CM 的输入 LIOP_SEL 互连。 现在可根据 CM 块的逻辑

在顺控程序中设置输出 AUT_L,以便将 CM 切换到“自动”模式。

所有 CM 在启动后处于自动模式

所有 CM 在由 EPH 启动后切换至“自动”模式。 如果不是所有 CM 在启动后都切换到“自动”模式,则 EM 进入 ERROR 状态。 如果激活分支中的某个 CM 切换至“手动”模式,则 EPH 产生错误。

所有 CM 仅在激活时切换到自动模式

仅当设备模块在顺控程序中执行激活操作时,才将 CM 切换到“自动”模式。 若不是所有 CM 都处于“自动”模式,也能启动 EM。 CM 可随时切换到“手动”模式,而 EM 不会产生错

误。还可以使用其它选项与组合。 各种具体情况适用的选项取决于相关的业务和工厂操

作员,以及设备模块的使用方式。 例如,CM 是否可以完全以手动方式运行,工厂的自动

化级别如何? EM 响应 CM 操作的方式会影响配方控件。 如果将设备模块切换到“暂停”,SIMATIC BATCH 也会响应。

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功能与解决途径 5.11 可选控制模块

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 47

5.11 可选控制模块 定义 EM 时,使 EM 类型数量尽量少会很有意义。 这可通过对 EM 类型使用可选 CM 来实现。

可选 CM 为较低级别的块,并非在每个 SFC 实例中都可用。 这可能意味着不能在这些 SFC 实例中执行各种控制策略。 因而,必须阻止在 SFC 实例中使用这些控制策略。 然而,情况可能是,某个控制策略在有或没有可选控制模块的情况下都可以工作。

必须检测顺控程序中的可选控制模块,并查询是否存在这些控制模块;该操作通过参数实

现。

可选 CM 始终可通过顺控程序激活。 但是,为了查询可选控制模块的状态,需要考虑该 CM 是否实际存在;可使用参数执行此查询。

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功能与解决途径 5.12 设置位置文本

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 48 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

5.12 设置位置文本 在相应的步中设置位置。 在任何情况下,都会将相关编号分配给 POSINO 输入。 这些位

置编号必须预先在特征中定义。

由于位置文本在 EM 面板中显示,因而在顺控程序中使用它们很有意义。 同一位置编号

可分配给顺控程序中的关联步。

5.13 自行终止和非自行终止的设备模块

简介

终止 EM 有两种方法:

● 自行终止设备模块

● 非自行终止设备模块

SFC 类型可处理这两种方法。 通过 SELFCOMP 输入设置组态。 SELFCOMP 输入更改 SFC 类型中激活顺控程序的终止行为。

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功能与解决途径 5.13 自行终止和非自行终止的设备模块

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 49

自行终止 EM

自行终止 EM 的一个实例是定量给料步骤。 定量给料完成时,将自动关闭设备模块。

非自行终止 EM

非自行终止 EM 的一个实例是混合步骤。

如果 SELFCOMP 输入组态为 0(假),则 SFC 保持“运行”状态并设置 READY_TC 输出。 在此情况下,顺控程序不断重复执行。

如果该顺控程序要在保留相同行为时保持激活状态,则必须插入一个转移条件。

在此情况下,必须通知更高级别的控件 EM 已执行完任务。 这通过输出 READY_TC 来报告。

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功能与解决途径 5.14 正在继续时返回

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 50 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

5.14 正在继续时返回

简介

可通过各种方法实现从“正在继续”状态返回到“运行”状态。

说明 将状态从“运行”[3] 转换为“正在暂停”[7] 时(见下图),将暂停或中止当前激活的顺控程序

(取决于 RUNHOLD)并启动新的顺控程序。 如果先前的顺控程序已处理完毕,状态则从“正在继续”[9] 或“正在继续(出错)”[12] 转变

为“运行”[3]。 新顺控程序会在从“正在继续”状态过渡之后继续执行或启动(取决于 RUNHOLD),而在“正在继续(出错)”状态过渡之后启动。 如果存在隐式状态切换,则会在第一个过渡状态的顺控程序已经处理完毕而终止时执行切

换。 如果没有满足启动条件的顺控程序,则立即执行隐式切换并且启动新的顺控程序。

从头开始启动

可以在继续时重新开始执行活动顺控程序(见下图)。 这会使继续分支相对较小。 在此

情况下,流量计数器或定量给料测量不能在活动顺控程序中复位;而是必须将其切换到

“正在启动”状态。

这可通过 RUNHOLD = TRUE 来实现: 从“运行”[3] 转换为“正在暂停”[7] 时,将中止先前

的顺控程序并启动新的顺控程序。

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功能与解决途径 5.14 正在继续时返回

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 51

在已定义步中继续

也可以选择从“继续”返回到激活分支中的已定义步。 在此情况下,继续步会更复杂,因为

一些元件(例如,阀或电机)必须相应地再次激活。

返回到已退出步

另一种选择是返回到从中退出了激活顺控程序的步。

这可通过 RUNHOLD = FALSE 来实现(默认值): 从“运行”[3] 转换到“正在暂停”[7] 时,将暂停 先前的顺控程序并启动新的顺控程序。

实例:返回到已定义步

为了能够在继续时返回到已定义步,必须在正在执行激活顺控程序时定义该步。

在此实例中,要从第 2 步继续执行过程。过程现在第 3 步暂停。继续时,必须输入第 2 步作为继续步。

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功能与解决途径 5.14 正在继续时返回

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 52 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

首先,定义可用来保存当前步(CUSEQ、CUSTEP)的步标记(FL_CUSEQ、

FL_CUSTEP)。这需要特征中不可用的数据类型,因此必须在 I/O 视图中定义标记。

已定义的步标记在第 2 步激活。第 2 步为继续步骤时要返回到的步。

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功能与解决途径 5.14 正在继续时返回

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 53

如果要在“已暂停”状态下继续该过程,则在继续顺控程序中输入返回。

如果启动活动顺控程序,则跳转到已设置的继续步。 前提是处于“继续”状态的顺控程序与

处于“运行”状态的顺控程序是不同的顺控程序。

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功能与解决途径 5.15 计算

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 54 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

5.15 计算 不能直接在 SFC 类型的步顺控程序中执行计算。 为了能够执行计算,必须在接口上创建 I/O 元素。 这些连接元素包含计算的结果,可以在步或转移中使用。 通过直接实例互连

或者通过创建项目特定的块(例如在 SCL 中)执行计算。

具有独立块的优点是,可以实现类型/实例概念。 但是,独立块的创建却比较复杂,因而

仅适用于较复杂的计算。

如果并非每步中都需要计算,则可以根据当前步的需要将其禁用。 在独立块中禁用计算

更为容易。

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功能与解决途径 5.16 顺控程序的启动条件

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 55

5.16 顺控程序的启动条件 在顺控程序启动条件中定义将要启动顺控程序的状态。 这些条件构成了状态逻辑和顺控

程序之间关系的基础。

在某些状态下,执行顺控程序的结束步会导致状态改变(隐式),如“正在启动”、“正在暂

停”等,但在另一些状态下并非如此。 在这些状态中,启动条件保持激活状态,这样顺控

程序将重新从头开始。 但是,在多数情况下我们不希望这样。

SFC 库中提供了 SFC 类型的两个实例以及它们所需的暂态启动条件。

这两个类型为 TypeCtrlStrategy (FB 1026) 和 TypeStates (FB 1025)。

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提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 57

注意事项、建议和准则 66.1 命名

简介

命名 I/O 时可给连接元素添加前缀,以便更易于区分 EM 各个特征组的连接元素(设定

值、参数、控制值等)。

例如,时间元素始终以 TI_ 开头。 例如,混合时间可命名为 TI_Mixer。

实例

特征 前缀 实例

设定值 SP_ SP_mixing_time

过程值 PV_ PV_container_temperature

控制值 QV_ QV_enable_Manual

参数 IN_ IN_temp_hysteresis

位存储器 FL_ FL_time

时间 TI_ TI_mixing_time

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注意事项、建议和准则 6.1 命名

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 58 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

说明 分配名称时,请遵守此处有关允许的最大字符数建议。 将名称、文本或字符串传递到 AS 或 AS 块时,超过 16 或 32 个字符的文本字符串会被截

去。

名称

● 除“_”外无特殊字符

● 无元音变音

● 最大长度: 16 个字符(例如,SFC 类型名称)

● ID 特征(批生产对象的可见标识,如,用于主配方和批生产中的设定值)

步顺控程序

● 顺控程序、步及转移名称的最大长度:16 个字符

数据类型

● 与下列数据类型相关: BOOL、INT、DINT、REAL、PI、PO、String

● PI 和 PO 是具有附加属性“物料”(Material) 和“跟踪 ID”(Tracking ID) 的过程输入和输出

的模拟值。 配方系统会读取该值的范围和测量单位。

● 也可以使用 DEST、SOURCE、VIA 和 TKEY 数据类型。

I/O 名称的长度

● 设定值与时间: <= 16 个字符

● 块触点: <= 10 个字符

● 所有其它特性: <= 24 个字符

说明 生成接口时,会将后缀添加到为设定值、时间和块触点自动创建的 I/O 的名称。 选择

名称时,请记住在 CFC 中只能同时查看所有触点的前八个字符。 长 I/O 名称只能作为工具提示文本完整显示。 为了确保名称保持可辨识、唯一且统一,最好在组态工作开始时定义一个命名约定。

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注意事项、建议和准则 6.1 命名

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 59

注释

● 最大长度: 80 个字符

● 只能在特征对话框中显示

● 取值范围(下限和上限: <I/O 名称>_LL 和 <I/O 名称>_HL)

● 与下列数据类型相关: INT、DINT、REAL、PI、PO

● 可在数据类型的背景块中进行编辑

初始值

● 设定值的默认值

● 可在已定义的值范围内基于特定实例进行设置

文本长度

● 与 String 数据类型相关

● 可在值范围 [1,254] 内定义

● 建议: 最大文本长度 32 个字符(有关说明,请参见本部分的注意事项)

精度

● 与 REAL、PI 和 PO 数据类型相关

● 确定要显示的小数位数

● 可在 0 到 7 之间设置

单位

● 与下列数据类型相关: INT、DINT、REAL、PI、PO

● 在共享声明中定义(最多 16 个字符)

● 可在系统属性“S7_unit”中基于特定实例进行编辑

文本 0 和 文本 1

● 与 BOOL 数据类型相关

● 可在实例中作为系统属性“S7_string1”或“S7_string0”进行编辑

● 在共享声明中定义(最多 16 个字符)

● 在批生产中不显示

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注意事项、建议和准则 6.2 组合顺控程序

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 60 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

枚举

● 与 BOOL、INT 和 DINT 数据类型相关

● 可在实例中作为系统属性“S7_enum”进行编辑

● 在共享声明中定义(最多 16 个字符)

允许的归档设置:

● “不归档”(No archiving) (S7_archive := 'false')

● “归档”(Archiving) (S7_archive := 'shortterm')

● “长期归档”(Long-term archiving) (S7_archive := 'longterm')

● 可通过 S7_m_c = 'true' 基于特定实例的 I/O 进行编辑

6.2 组合顺控程序 必须为 EM 的各个控制策略定义要在每种状态下实现的操作。 例如,如果有五个控制策

略和 12 种 SFC 状态,这会导致顺控程序的数量非常大(即使考虑到在某些状态下不执

行顺控程序这个事实)。

因为一个 SFC 类型最多可以包括 32 个顺控程序,因而必须以切合实际的方法将其进行

组合。 可用以下方法组合顺控程序:

● 在控制策略级别组合

● 在状态级别组合

● 两种方法的组合

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注意事项、建议和准则 6.2 组合顺控程序

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 61

在控制策略级别组合是指,每个控制策略有一个顺控程序,在此顺控程序中有许多状态不

同的分支。

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注意事项、建议和准则 6.3 在项目内编辑

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 62 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

严格地按照控制策略或状态进行组合具有其自身的缺点,且在 RUNHOLD = FALSE(如

果步在“运行”中暂停,则继续)时无法维持此组合。 因此,使用这两种方法的组合会更有

意义。

请在控制策略顺控程序中组合包含特定于该控制策略的顺序的状态(例如,“正在启动”、“运行”等)。 可对每个控制策略中包含相同顺序的状态(例如,“出错”)进行组合,以构

成顺控程序。 经常会在不同状态(例如,“正在完成”和“正在停止”)下执行相同的顺序。

6.3 在项目内编辑 可以在项目和库中创建 SFC 类型。

如果对 SFC 类型所做的更改会应用到所有 SFC 实例,则在 SFC 实例较多时,更适合更

改库中的 SFC 类型。 只有完成此操作后,更改才会传递到项目,这使得编辑过程加快并

确保数据在多项目中保持一致。

也可以创建一个小测试项目,在其中保存 SFC 类型及每个 SFC 类型的实例。 使用 SFC 类型之前可以在此项目中进行测试,然后再将它们复制到实际的项目中。

6.4 SFC 类型的块大小 SFC 类型的块大小取决于许多因素(设定值、控制值、顺控程序、步的数量,以及是否

使用了多个 REAL 型或 BOOL 型设定值等)以及它们的组合。

理论上,可以使用 PCS 7 文档中包含的公式预先进行计算。 但实际上,由于开始时常常

缺乏必要的详细信息(例如,步数),因此通常无法进行此类计算。

最大块大小为 64 KB。 SFC 类型的实际块大小可通过块文件夹中属于它的 FB 和 FC 来确定。 如果设备阶段超出块大小,则必须分割该阶段。

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注意事项、建议和准则 6.5 CPU STOP/重启后的 SFC 类型

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 63

6.5 CPU STOP/重启后的 SFC 类型 可以对每个 SFC 进行设置,指定 CPU 重启后是对其进行初始化(以前在低于 V7.0 版本

的 PCS 7 中均如此响应),还是从中断点(CPU STOP 前处于激活状态的步)继续处理

该 SFC。

如果为“重启 CPU 后启动 SFC”(SFC startup after CPU restart) 激活“保留 SFC 状态”(Retain SFC state),则重启 CPU 后,SFC 将返回 CPU STOP 之前所处的步,前提

是数据保持一致。 用户可以决定是希望从该步继续执行顺控程序,还是最好中止/停止该

顺控程序。

如果在 SFC 处理期间执行 CPU STOP,则会导致数据不一致,在这种情况下 CPU 重启

后 SFC 无法继续执行。

系统将忽略 CPU 重启期间该 SFC 类型的用户特定的 I/O(块触点、控制值等)。 CPU 重启后的状态必须按具体情况定义。

6.6 非保持与保持性顺控程序

简介

在 SFC 类型中,步内的激活通常是保持性的。 但是,组态顺序控制系统的另一种选择是

使用非保持性顺控程序。

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注意事项、建议和准则 6.7 结束步

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 64 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

保持性顺控程序

对于保持性顺控程序,仅在相关步中组态更改。 此方法的优点是,可减少步中激活的数

量,因为仅执行一些特定的激活。 必须注意已处理的前导项及已执行的激活。

对于保持性顺控程序,不需要考虑关于 SFC 的任何事项。

非保持顺控程序

对于非保持顺控程序,需在每个步中设置所有激活。 这意味着可在每个步中跟踪正在执

行的激活,这样改善了过程清晰度。

要实现非保持顺控程序,必须在顺控程序中每个步的“初始化”(Initialization) 选项卡上设置

激活,并在“终止”(Termination) 选项卡上对其进行复位。

非保持性顺控程序涉及更多的组态工作。

6.7 结束步 操作不可占用顺控程序的结束步。

如果状态发生变化,则始终执行当前活动步的“终止”(Termination) 选项卡,然后执行整个

结束步。 如果此结束步不包含任何激活操作,则无需执行,也不需要一个周期。

6.8 连接到 SIMATIC BATCH 可通过 SIMATIC BATCH 类别的定义直接将 SFC 类型连接到 SIMATIC BATCH(请参见

EPH 和 EOP (页 66))。 SIMATIC BATCH 能直接读出通过批生产类别组态的 SFC 类型

的批生产特性(控制策略和设定值)以及关联的 SFC 实例。 也就是说 SFC 类型无需额

外的接口块。

控制命令、状态和参数传送的数据流/通信将通过 WinCC 变量来执行。

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注意事项、建议和准则 6.8 连接到 SIMATIC BATCH

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 65

下图显示了 SFC 类型与 SIMATIC BATCH 间通信/交互的示意图。

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注意事项、建议和准则 6.9 EPH 和 EOP

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 66 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

6.9 EPH 和 EOP 创建 SFC 类型时,可在属性中指定其用途(类别)。

可为 SFC 类型选择以下类别:

● 无

● EPH(设备阶段)

● EOP(设备操作)

在 BATCH 配方编辑器中,EOP 和 EPH 之间的区别变得很明显。 如果选择了 EPH,则

批生产系统中会生成相应的 RPH (配方阶段)。 此配方阶段可在 BATCH 配方编辑器中

用作配方操作的一部分。

如果选择了 EOP,则会在配方级别上生成闭合配方操作,该操作可在配方中的操作级别

上使用。 如果相应的单元不能提供更大的灵活性,此操作是有意义的。

如果 SFC 类型不包含 SIMATIC BATCH 接口,请选择“无”(None)。

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注意事项、建议和准则 6.10 单元中类型的多个实例

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 67

6.10 单元中类型的多个实例 涉及 SIMATIC BATCH 时,每个单元中一个 SFC 类型只能创建一个实例;但可以通过各

种方法避开此限制。

一种方法是复制 SFC 类型,但如果进行后续更改或执行鉴定步骤,则此方法需要额外的

组态工作。

也可以通过 BATCH 接口块(IEOP、IEPH、IEPAR_xx)连接 SFC 类型。 在这种情况

下,SFC 类型的类别必须设置为“无”(None),这样 SIMATIC BATCH 就不会将 SFC 类型

识别为 EPH 或 EOP 类型。 虽然可能减少鉴定措施,但此方法会需要额外的组态工作。

6.11 SIMATIC BATCH 的关闭封锁、启动禁止 可以通过输入 BA_EN = FALSE 来禁止或互锁从 SIMATIC BATCH 启动设备模块。

如果随后为 SIMATIC BATCH 启用了 EM (BA_EN = TRUE),则可使用“继续”(Resume) 来继续执行配方程序。

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注意事项、建议和准则 6.12 针对先前手动启动的设备模块的 SIMATIC BATCH 的启动与继续锁定

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 68 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01

6.12 针对先前手动启动的设备模块的 SIMATIC BATCH 的启动与继续锁定 通常,在手动模式下 SIMATIC BATCH 无法启动或占用任何 EM。

但是,如果有意手动启动 EM 然后再切换回自动模式,则可根据组态和运行状态逻辑执行

此操作。

如果控制配方在配方程序执行期间到达某一位置,此时需要先前启动的设备模块,则 SIMATIC BATCH 将占用此阶段并传送控制状态。 不使用配方控制策略和配方设定值描

述该阶段,因为手动指定具有优先级。

请注意,该设备阶段的配方启动之前存在的控制策略/设定值不会传送到批生产日志。

但是,在项目中有时不需要该系统功能,必须通过组态按如下所述的方式互锁该功能。

当所有后续阶段显示 BA_EN = TRUE 和 OCCUPIED = TRUE 时,系统才满足同步条

件。

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注意事项、建议和准则 6.13 连续功能

提纲 C 部分 - 使用 SFC 类型的工艺功能 操作手册, 08/2009, A5E02122394-01 69

6.13 连续功能 连续功能适用于 SIMATIC BATCH 中的配方创建和批生产控制。

连续功能在非自行终止的阶段(如,混合)中使用频繁。

非自行终止的阶段不通过条件(已达到的级别)终止,而是通过操作员输入或更高级的配

方系统来终止(另请参见 自行终止和非自行终止的设备模块 (页 48)部分)。

然而,在配方系统中并不总是要求关闭搅拌器(例如,在两个配方步之间);您可能希望

以不同的速度继续运行搅拌器。

为了实现此功能,组态期间必须考虑状态逻辑的行为。

如果在配方中选择了连续功能,则下一次从配方中启动该阶段时,不会经过“正在完

成”[4]、“已完成”[6] 等过渡状态,直到达到“运行”[3] 状态;而是直接从“运行”[3] 切换到“正在启动”[2]。 用户必须注意过渡状态或顺控程序步,例如,在其中关闭搅拌器电机的步。

块上的“ENASTART”输入也必须设置为 TRUE,以便可以再次启动顺控程序。

连续功能适用于非自行终止的阶段。