CBA(Component Based Automation,基于组件的自动化)是基于开放的PROFINET标准实现模块化、分布式的自动控制概念,满足分布广泛的智能控制工厂模块化的要求。
CBA定义了自动化工厂更深层次的自动化视图。现在有许多大的生产线,由原来的中央控制慢慢转变为现在的由多个分布式自动化单元控制,这些自动化单元称为工艺模块。这样可以节省大量的电缆敷设工作,同时也节省了安装调试的时间,并且使危险分散,每个分布式智能站控制相对独立,但之间又会有数据交换的联系,这样就会涉及智能站之间的数据通信问题。利用CBA也可以把自动化单元封装起来,生成一个工艺模块,即组件。由工艺人员利用Imap组态工具统一连接相互之间的通信数据。
根据基于组件的自动化,支持分布式自动化系统的通信。基于组件的自动化适用于全集成自动化理念中机器与工厂结构的模块化解决方案。PROFINET和PROFIBUS以及其他的现场总线都集成在该解决方案中。PROFINET定义了工程与组态模型(PROFINET组件的设计和结构)以组件的方式通信。使用Step7可以创建智能技术功能模块,包括用于与其他模块交换数据的接口定义。通过图形化链接每一个模块以及简单的诊断功能,SIMATIC iMap用于整个系统的组态。PROFINET CBA组态应用如图3-23所示。
图3-23 PROFINET CBA组态应用
PROFINET CBA支持基于事件触发的非实时的数据通信以及实时的数据通信,通过简单的组态,在控制器之间实现10ms的实时通信。
接下来,我们就以一个实例,一步一步地教读者如何配置组态一个PROFINET CBA通信。本实例项目是由两个S7-300 PLC,两个CP343-1(支持PROFINET CBA功能)。
第1步,新建一个项目,插入一个Simatic 300站(可参见章节3.3.3),如图3-24所示。
第2步,双击或右键选择CP343-1 Adv的属性对话框,会有如下对话框,选择PROFI-NET页面,选中“CBA通信(CBA Communication)”,如图3-25所示。
图3-24 在Step 7中新建一个S7-300站
图3-25 PROFINET页面,选中“CBA通信”
第3步,先选中PROFINET IO总线,双击或右键选择属性对话框,会自动弹出如下属性对话框,修改总线名称为“PROFINET IO System1”如图3-26所示。
图3-26 修改总线名称
第4步,接下来,在更新时间页面里,修改通信比例,这里选择了50%,含义为PROFINET IO通信占50%,PROFINET CBA通信占50%,如图3-27所示。
图3-27 修改通信比例
第5步,编译硬件组态,如图3-28所示。
第6步,打开OB1编写“PN_InOut”程序,如图3-29所示。
图3-28 编译硬件组态
图3-29 编写“PN_InOut”程序
第7步,右键创建PROFINET组件,如图3-30所示。
图3-30 右键创建PROFINET组件
第8步,重命名PROFINET接口的名称,如图3-31所示。
图3-31 重命名PROFINET接口的名称
第9步,添加相关数据块,如图3-32所示。
第10步,如果没有数据块,可新建一个数据块,如图3-33所示。
图3-32 添加相关数据块
图3-33 新建一个数据块
第11步,指派好的接口数据块,如图3-34所示。
第12步,单击“打开”按钮,会弹出如下对话框,在里面可以定义输入接口数据,如图3-35所示。
第13步,定义输出接口数据,如图3-36所示。
图3-34 指派好的接口数据块
图3-35 定义输入接口数据
图3-36 定义输出接口数据
第14步,定义完后保存,在step7中打开该数据块DB1,可看到之前定义的接口数据,如图3-37所示。
图3-37 数据块DB1
第15步,右键可创建PROFINET组件,如图3-38所示。
图3-38 创建PROFINET组件
第16步,在General菜单内,定义组件属性,如图3-39所示。
图3-39 定义组件属性
第17步,在组件类型菜单内,选择生成组件的类型,如图3-40所示。
图3-40 选择生成组件的类型
第18步,查看Functions菜单内,应该有之前创建的Fill功能块,如图3-41所示。
图3-41 查看Functions菜单
第19步,在这个页面里,可以定义存储位置,如图3-42所示。
(www.xing528.com)
图3-42 定义存储位置
第20步,在这个界面可以定义组件和设备的图标,如图3-43所示。
图3-43 定义组件和设备的图标
第21步,单击“确认”,开始生成PROFINET组件,如图3-44所示。
图3-44 开始生成PROFINET组件
第22步,在指定的目录内,生成了包含PLC1的组件信息的文件夹,如图3-45所示。
图3-45 生成了包含PLC1的组件信息的文件夹
第23步,进入文件夹,看到有个XML类型的文件,这个文件就是包含组件信息的文件,如图3-46所示。
图3-46 XML类型的文件包含组件信息
第24步,打开iMap软件,导入组件,如图3-47所示。
第25步,找到PLC1的XML组件文件,如图3-48所示。
第26步,成功导入PLC1的组件,如图3-49所示。
第27步,同理可导入PLC2的组件,然后把他们拖拽到左边的“Plant Chart”中,如图3-50所示。
图3-47 打开iMap软件导入组件
图3-48 找到PLC1的XML组件文件
图3-49 成功导入PLC1的组件
图3-50 把PLC1和PLC2拖拽到左边的“Plant Chart”中
第28步,在“Network View”中可看到组件的IP信息,如图3-51所示。
图3-51 在“Network View”中可看到组件的IP信息
第29步,在“Project View”中可看到组件接口所用到的设备和功能,如图3-52所示。
图3-52 在“Project View”中可看到组件接口所用到的设备和功能
第30步,组态组件的接口数据之间的连线,如图3-53所示。
第31步,保存此项目,如图3-54所示。
图3-53 组态组件的接口数据之间的连线
图3-54 保存此项目
第32步,然后下载,如图3-55所示。
第33步,下载过程中会显示一些信息,如图3-56所示。
图3-55 下载
图3-56 下载过程中会显示一些信息
第34步,下载成功,如图3-57所示。
图3-57 下载成功
第35步,在step7中,打开变量监视表,强制PLC1的start信号,发现PLC1的running信号为1,直接触发了PLC2的start信号为1,如图3-58所示。
图3-58 打开变量监视表测试
第36步,在iMap中在线监视状态,如图3-59所示。
图3-59 在iMap中在线监视状态
第37步,在iMap中在线监视状态,如图3-60所示。
图3-60 在iMap中在线监视状态
第38步,在iMap中在线监视状态,如图3-61所示。
图3-61 在iMap中在线监视状态
第39步,在iMap中也可在线监视变量,如图3-62所示。
图3-62 在iMap中也可在线监视变量
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