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Apostila pcs7 v8.0 v2

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Education

Published on March 9, 2014

Author: marcosromanholo7

Source: slideshare.net

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Process Control System PCS 7 - V8.0 SIMATIC PCS7 Treinamento Folha 1 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 1. Introdução ....................................................................................................................... 3 2. Novo Projeto ................................................................................................................... 6 2.1 Conceitos................................................................................................................... 6 2.2 Passos para criar um novo projeto ............................................................................ 8 2.3. Criar Projeto com o New Wizard Project ................................................................ 9 3. AS/OS ........................................................................................................................... 14 3.1. Configuração AS (Hardware Config) .................................................................... 14 3.2. I/Os e Symbol Table .............................................................................................. 16 3.3. Interface (PG/ PC).................................................................................................. 18 3.4. Station Configuration Editor .................................................................................. 19 3.5. Configuração OS (Station Configuration) ............................................................. 20 3.6. Plant View – Níveis Hierárquicos.......................................................................... 22 4. NetPro ........................................................................................................................... 24 5. Programas em CFC ....................................................................................................... 28 5.1. Blocos .................................................................................................................... 28 5.2. CFC (Continuous Function Chart) ......................................................................... 28 5.3. Compile / Download .............................................................................................. 33 5.4. Chart On-Line ........................................................................................................ 34 5.5. Dinamic Display / Trend ........................................................................................ 35 5.6. Blocos DI, AI, DO, AO ......................................................................................... 36 5.7. Module Drivers ...................................................................................................... 38 5.8. Mensagens.............................................................................................................. 39 5.9. Run Time ............................................................................................................... 40 5.10. Atributos FB’s e FC’s .......................................................................................... 41 5.11. Referencia Cruzada .............................................................................................. 45 5.12. Comunicação AS / AS ......................................................................................... 47 6. SFC ............................................................................................................................... 50 7. Criar Novos Blocos com SCL....................................................................................... 57 7.1 Declaração das variáveis ......................................................................................... 57 8. OS (WinCC).................................................................................................................. 58 8.1. Compilando OS...................................................................................................... 61 8.2 Criando Tags sem objetos no CFC ......................................................................... 65 8.3. Configurando OS ................................................................................................... 67 8.4. Block Icons ............................................................................................................ 71 8.5. Faceplate ................................................................................................................ 72 8.6. Graphics Designer .................................................................................................. 72 8.6.1 Criar Nova Tela................................................................................................ 73 8.7. Picture Tree Manager ............................................................................................. 75 8.8. User Administrator................................................................................................. 76 8.9. On-line trends......................................................................................................... 78 8.10. Mensagens............................................................................................................ 82 8.11. Archives ............................................................................................................... 85 8.12. Relatório............................................................................................................... 88 8.12.1. Report Designer - Layout.............................................................................. 89 8.12.2. Report Designer – Print Jobs ....................................................................... 90 Folha 2 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 1. Introdução O SIMATIC PCS7 é um software que integra todas as ferramentas para realizar a automação de uma planta em uma única plataforma. Esta integração é feita desde o MES até o processo de nível mais baixo. Esta integração nos permite perceber as seguintes vantagens: facilidade para otimização dos processos, redução dos recursos de engenharia e flexibilidade para uma adaptação rápida. O PCS7 promove a integração horizontal e vertical das plantas. A integração horizontal consiste em controlar todos os processos realizados dentro da planta, desde a logística da entrada até a saída do produto pronto, utilizando as mesmas ferramentas. O PCS7 inclui as ferramentas para configurar: sistemas HMI e de automação do processo, redes de comunicação, I/O distribuídas e ferramentas de engenharia. De maneira totalmente integrada. Folha 3 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 A integração vertical consiste em configurar desde o MES até o processo com o nível mais baixo de processo. O PCS7 também faz a integração das redes de processo, otimizando-as. Essa otimização é baseada na tecnologia PROFIBUS. O sistema PCS7 permite também soluções com redundância em qualquer nível. Ele permite que até 32 estações de operação estejam acessando dados de um mesmo servidor. Essa comunicação feita entre servidores, clientes e CLPs é feita via Ethernet que pode ser de até 100Mbps. Geralmente, os sistemas são interligados em anel. Folha 4 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Para a rede de processo, costuma-se usar rede Profibus DP que pode ser redundante ou não, fail-safe ou não. Folha 5 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 2. Novo Projeto 2.1 Conceitos O PCS7 proporciona que se trabalhe com várias equipes ao mesmo tempo no mesmo projeto. Isto é possível graças ao conceito de Multiproject, que reúne vários projetos dentro de uma mesma planta. O Multiproject é o nível mais alto dentro da estrutura do SIMATIC MANAGER e abaixo deles vêm os Projects e as Master Data Libraries. O Project é onde efetivamente é desenvolvido o projeto. É dentro do Project que são colocadas as AS’s1 e OS2. Quando há a necessidade de várias equipes trabalharem em um mesmo projeto, cada equipe recebe seu Project e desenvolve seu software nele, para que depois, sejam integrados ao Multiproject, criando uma única planta. Library é onde se localiza a biblioteca do projeto, com os objetos utilizados no desenvolvimento do software. A principal delas é a MASTER DATA LIBRARY. Para criação de um projeto, recomenda-se utilizar uma biblioteca apenas, pois assim evita-se que objetos diferentes possuam o mesmo nome. 1 2 AS: Automation Station (CLP) OS: Operator Station Folha 6 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 MULTIPROJECT PROJECT MASTER DATA LIBRARY Folha 7 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 2.2 Passos para criar um novo projeto Para criar um novo projeto é recomendado seguir os seguintes passos: Folha 8 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Os passos designados neste fluxograma serão explicados detalhadamente durante o treinamento. 2.3. Criar Projeto com o New Wizard Project Para criarmos um novo projeto podemos utilizar o New Project Wizard. Este assistente ajuda-nos a criar um novo projeto padrão, que pode ser editado posteriormente. Para isso, seguimos: i) Selecionamos o menu File e o Wizard; Folha 9 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 ii) Selecionamos o tipo de projeto que queremos. Usaremos um MultiProject. Folha 10 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 iii) Selecionamos uma CPU utilizada. Folha 11 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 iv) Selecionamos quantas áreas teremos, que tipo de objetos (CFC ou SFC) e se teremos OS, e de que tipo será; Folha 12 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 v) Definimos o local onde ficará o projeto e clicar em MAKE; Depois desses passos, o projeto Standard está criado. Folha 13 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 3. AS/OS As configurações de AS estão no Componente view. Component View é uma das vistas do PCS7. Dentro do Componente view, podemos observar os principais equipamentos que são contemplados pela planta. Além disso, podemos ver também as bibliotecas do projeto. Exemplo: 3.1. Configuração AS (Hardware Config) A configuração de AS serve para que o PLC identifique seu hardware e configure suas placas para o seu correto funcionamento. Para isso primeiro verificamos as placas do PLC e definimos seus endereços, tanto de memória, quanto de rede. Esta configuração se dá pela ferramenta HW CONFIG. Após entrarmos nela, verificamos ao lado esquerdo uma janela com os componentes de Hardware. Então, basta selecioná-los, de acordo com os modelos específicos do projeto e arrastá-los para a área principal. Com os Folha 14 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 componentes PROFIBUS, se dá da mesma maneira, de modo que eles fiquem “pendurados” na rede a qual eles pertencem. Os dispositivos também são parametrizados individualmente. No caso da CPU, temos várias configurações possíveis, como o tempo de ciclo de cada OB3, a memória que cada uma pode ocupar, a prioridade que cada OB tem. No caso da CP4, podemos configurar seu endereço ethernet, selecionar a qual rede ela pertence, etc... Exercício: Montar no HW CONFIG a seguinte configuração e compilar: 3 OBs: Organization Blocks. Fazem a interface entre o sistema operacional do PLC e o programa do usuário. Controlam a ordem de execução dos blocos, as interrupções cíclicas, gerenciamento de erros, etc. 4 CP: Communications Processor Folha 15 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 3.2. I/Os e Symbol Table O PCS7 define endereços absolutos de entradas e saídas quando módulos são inseridos no HW Config. Todo módulo tem seu endereço inicial e os endereços seguintes são derivados desse endereço de início. Para facilitar o uso, os endereços absolutos podem ser associados a endereços simbólicos. Isso é possível de ser feito diretamente nos módulos referentes aos respectivos endereços absolutos, conforme a figura abaixo. Todos os nomes simbólicos referentes à programação do PLC pode ser editado na Symbol Table. Então, cada AS possui sua própria symbol table, que pode ser acessada na pasta S7 Program da CPU, conforme a figura abaixo. Folha 16 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Além de endereços simbólicos, a symbol table contém também os nomes simbólicos de blocos (FBs, FCs, DBs), endereços de memória, timers, etc. Folha 17 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 3.3. Interface (PG/ PC) O SIMATIC MANAGER pode comunicar-se com os equipamentos por vários protocolos de comunicação. Para isto, basta que o driver esteja corretamente configurado. Para selecionar o dispositivo utilizado fazemos: Folha 18 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 E depois: Temos os seguintes dispositivos para selecionarmos:      PC internal (local): para fazer download na própria estação de engenharia. CP1613 (ISO): via placa CP-1613 por protocolo ISO. Iso Ind. Ethernet / TCP/IP: via placa OnBoard, por Iso/TCP/IP. PC Adapter(Auto): via PC Adapter, sendo transparente o protocolo utilizado. PC Adapter (MPI): via PC Adapter, protocolo MPI. 3.4. Station Configuration Editor O Station Configuration Editor é utilizado para fazer as conexões entre AS e OS. Ele pode ser acessado pelo seu atalho na área de trabalho ou pelo seu ícone na área de notificação da barra de tarefas do Windows. Para configurarmos, basta clicar no item com o botão direito e clicar em Add. Ele deve ser configurado da seguinte forma: Folha 19 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0     WinCC Application: faz a conexão entre supervisório e PLC’s; IE General: placa onboard da estação; CP 1613: placa de comunicação ISO; OPC Server: Estabelece o link OPC. 3.5. Configuração OS (Station Configuration) No Simatic Manager (SM), pelo Componente View, temos que configurar a OS. Isto é feito pela ferramenta Configuration, disponível ao se clicar sobre uma OS do projeto. Essa ferramenta carrega no Station Configuration Editor as conexões configuradas no SM. Funciona de maneira similar ao HW Config, basta selecionar os componentes na BIBLIOTECA do lado esquerdo e arrastá-los para os slots disponíveis na área principal. Folha 20 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 BIBLIOTECA ATENÇÃO: Esta configuração deve ser montada identicamente a configuração do Station Configuration Editor. Exercício: Montar a configuração, fazer o download e verificar seu funcionamento, sabendo que: i. ii. iii. O supervisório é o WinCC; A comunicação entre Servers/Clients e com o CLP é feito pela placa onboard do computador. É necessário um link OPC. Folha 21 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 3.6. Plant View – Níveis Hierárquicos Os níveis hierárquicos são utilizados para que o software fique de maneira mais organizada e divido por áreas. Isto facilita a localização de objetos. Esses níveis aparecem também nos alarmes que sobem para o supervisório. Folha 22 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Os níveis hierárquicos, assim como seus objetos, precisam ser associados às respectivas AS’s e OS. Para isto, clicamos com o botão direito e procedemos da seguinte maneira: Para AS Para OS Folha 23 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 4. NetPro NetPro é a ferramenta utilizada para configurar a comunicação entre sistemas. Para acessá-lo, clique no botão: Para configurar uma conexão entre os dispositivos, seguimos os passos: i. ii. Selecionamos um objeto (CPU ou WinCC Applic.); Na parte inferior clicamos com o botão direito e selecionamos Insert new Connection; Folha 24 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 iii. Escolhemos o parceiro e selecionamos o tipo de conexão utilizada; Geralmente, as conexões são do tipo S7 connections no caso de PLC’s sem redundância e S7 connection fault-tollerance no caso de S7-400H (redundante). iv. Selecionar o dispositivo pelo qual será feita comunicação, tanto no remoto quanto no local (CP 443-1, CP 1613, IE General, etc...). É possível trocar o nome da conexão para facilitar sua identificação. Basta escrever o nome no campo mostrado na figura abaixo. Folha 25 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 INTERFACE v. Compilar e fazer o download. Folha 26 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Exercício: Criar um projeto seguindo as diretrizes: i. 2 PLC’s com configurações de hardware idênticas ao exercício anterior, nomeando-os como: AS1_SE e AS2_SINC; ii. Uma estação de operação; iii. Uma fábrica com as seguintes áreas, associando-as as suas OS e AS’s: iv. Compilar AS e OS e fazer o download. Folha 27 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 5. Programas em CFC 5.1. Blocos Blocos são funções que executam algum tipo de algoritmo. Eles podem ser: OB (Organization Block), FB (Function Block), FC (Function), DB (Data Block). Neste treinamento usaremos os seguintes blocos para comando e controle:      DISJUNTOR (FB 200): supervisiona e controla um disjuntor; SIPROTEC: supervisiona o relé de proteção; SIPROTEC ANALOG: converte os valores lidos do relé para valores REAIS; PRE-COND: verifica as condições e libera o disjuntor para manobra; MEAS_MON: monitora valores analógicos; Usaremos também alguns blocos de drivers, mas trataremos adiante. 5.2. CFC (Continuous Function Chart) CFC é uma linguagem de programação gráfica onde o software do PLC é efetivamente programado, sem ser necessário um grande conhecimento de programação. Um CFC chart é o local onde o programa é criado através de uma representação gráfica, ou seja, é onde os blocos de controle e supervisão são inseridos e interligados. Para criar um chart, deve-se estar no Plant View, dentro do nível hierárquico desejado, clicar com o botão direito e selecionar conforme abaixo: Folha 28 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Depois de criado, precisamos dar um nome ao CFC e começar a programá-los. Para isto basta entrarmos nele começarmos a inserir os blocos de controle. Fazemos isso, selecionando o bloco nas bibliotecas disponíveis à esquerda e arrastamos para a área do chart. É recomendado dar um nome ao bloco. Para isso clicamos com o direito e selecionamos Object properties: Folha 29 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Folha 30 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 O chart é divido em 6 partes e podemos arrastar os objetos para qualquer um deles, que ainda estarão no mesmo chart. Podemos criar uma nova “área” dentro de um chart, procedendo da seguinte maneira: Depois dos objetos inseridos podemos interligá-los, clicando nas saídas e entradas a serem conectadas. Folha 31 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Podemos também, conectar uma entrada/saída de um bloco a um endereço. Para isso: i. ii. iii. Clicar com o botão direito na entrada/saída a ser conectada; Selecionar “Interconnect to Address...”; Selecionar o endereço a ser conectado e clicar com o botão esquerdo. Folha 32 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 5.3. Compile / Download Depois de o programa ter sido criado, é preciso compilá-lo. Para isto, clica-se no botão: Na janela de compilação do CFC, temos a opção Generate Module Drivers, que gera o software responsável pela supervisão do hardware do PLC (veremos mais detalhes adiante). Caso a compilação seja concluída com sucesso, o programa está pronto para ser transferido para o PLC. É necessário fazer um download. E então, procedemos: Exercício: Criar um chart para ler um valor analógico do tipo WORD e jogá-lo em um bloco de monitoramento analógico (MonAnS), para valores de corrente, tensão e potência. Compilar e fazer o download no PLC. Folha 33 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 5.4. Chart On-Line Para verificarmos o funcionamento do chart, podemos colocá-lo on-line, ou seja, observamos nos blocos o que está sendo processado no CLP. Para isto, basta clicarmos nos seguintes botões Test Mode e Watch On: TEST MODE VISUALIZAR OBJETO ONLINE Observamos que algumas entradas estão na cor amarela. Significa que o valor mostardo é o que está sendo lido do CLP. Folha 34 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 5.5. Dinamic Display / Trend Dinamic Display é utilizado para que possamos ver o valor de algumas variáveis e compará-las com outras. Para acessarmos o Dinamic Display, clicamos em View e em Dinamic Dysplay. Para adicionarmos uma variável ao Dinamic Display, clicamos com o botão direito na variável e selecionamos a opção Insert in Dynamic Display: Folha 35 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 O Trend é utilizado para visualização de valores analógicos na forma de gráfico. Para acessarmos, clicamos em View e em Trend. Para adicionarmos uma variável ao trend, o procedimento é análogo ao Dinamic Dysplay. 5.6. Blocos DI, AI, DO, AO Os blocos CH_DI, CH_AI, CH_DO, CH_AO são blocos utilizados para fazer a interface entre a placa do PLC e o software. Devem-se utilizar esses blocos para que os endereços de entrada/saída sejam inseridos no software. Os blocos CH_DI e CH_DO são de mais fácil utilização, pois basta conectar o endereço à entrada VALUE do bloco e depois de gerar os drivers durante uma compilação (opção Generate Module Drivers da janela de compilação). Folha 36 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 CH DI CH DO Quanto ao CH_AI e CH_AO, funciona de maneira análoga a acima. Folha 37 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 5.7. Module Drivers Depois de todas as entradas ligadas nos CH_DI, CH_AI, CH_DO, CH_AO, e todo hardware configurado, é necessário fazer uma compilação com a opção “Generate Module Drivers”. Esta opção gera automaticamente os blocos de supervisão de todo hardware, de acordo com a sua especificação. Para isto, basta clicar em COMPILE e a seguir, a figura abaixo: Exercício: Criar 1 byte de entradas digitais, com os endereços iguais aos colocados na primeira placa da entrada digital no HW Config, e gerar os Module Drivers. Verificar as entradas e saídas no Dinamic display. Folha 38 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 5.8. Mensagens O PCS7 cria suas mensagens dentro dos próprios blocos, desde que estes, estejam preparados para tal. Para configurar as mensagens, é preciso clicar com o botão direito e selecionar suas propriedades. Caso o bloco possua a propriedades de gerar mensagens, pode ser visto um botão chamado “Messages”. Clicando neste, surge a seguinte janela: Nessa janela, temos os seguintes campos:     Message ID: é o endereço da mensagem para o software. Message Class: é a classe da mensagem, que nível de alarme é essa mensagem. Priority: é a prioridade da mensagem, qual mensagem precisa ser reconhecida antes. Quanto maior o valor, maior a prioridade. Event: é o texto da mensagem, onde deve ser inserido o texto que irá aparecer no supervisório. Folha 39 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 5.9. Run Time O Run Time é a ferramenta utilizada para determinar a ordem de processamento dos objetos. Os objetos ficam dispostos dentro de runtime groups, de acordo com seu CFC. Estes runtime groups são processados na ordem em que aparecem, de baixo para cima, assim como os objetos que estão dentro deles. Para entrarmos na ferramenta de parametrização do runtime group, basta clicar conforme a figura abaixo. Podemos ver a qual runtime group o objeto pertence e a ordem em que ele é executado. Para mudar a ordem de algum runtime group ou de um objeto, basta arrastá-lo para a posição desejada. Folha 40 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Também podemos criar manualmente um runtime group. Para isto clicamos com o botão direito na pasta desejada e depois clicamos em Insert Runtime Group, dando seu nome. 5.10. Atributos FB’s e FC’s Os FB’s e FC’s, são funções que executam certo algoritmo. Eles são compostos de uma interface com outros blocos e o próprio algoritmo. Esta interface pode ser do tipo IN, OUT, IN OUT, STAT, TEMP.      IN: entrada, por onde entram as variáveis a serem utilizadas no algoritmo. OUT: saída, a resposta do algoritmo já processado. IN OUT: pode ser usado tanto como entrada como quanto saída. STAT (só nos FB’s): são memórias do FB que não são perdidas após seu processamento. TEMP: são memórias que são apagadas após o processamento. Folha 41 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Estas interfaces, dependendo do seu tipo, podem ter determinadas propriedades. Essas propriedades podem ser vistas clicando com o botão direito na interface e clicando em propriedades. Para obter mais detalhe sobre, pressione F1 na janela de atributos. Caso o bloco não seja protegido, é possível fazer qualquer tipo de alteração nos blocos existentes. Se for feita uma alteração apenas na implementação do algoritmo, basta salvá-la e compilar o programa no CFC para efetivar a alteração no projeto. Se houver uma alteração na interface, após salvar o bloco, é preciso fazer o seguinte procedimento: i. No CFC, no menu Options, clicar em Block Types Folha 42 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Selecionamos o bloco que foi alterado e clicamos em New Version Nesta janela, estamos autorizando a troca do bloco da versão antiga pela versão nova. Folha 43 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Depois deste procedimento é necessário compilar o projeto inteiro e o sistema está pronto. Exercício Criar um FB que execute a seguinte função: i. Ao receber um sinal, comece a contar até 100. Quando o valor for maior do que 100 ou receber um outro sinal, parar de contar. Um terceiro sinal deve iniciar uma contagem regressiva. Testar utilizando CFC. ii. Utilizar o mesmo FB para implementar a seguinte melhoria: criar uma nova entrada na qual se possa inserir um valor máximo qualquer. Testar utilizando CFC. Folha 44 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 5.11. Referencia Cruzada A referência cruzada é utilizada para visualização de todos os endereços, blocos, runtime groups utilizados no CFC. Para isto clicamos no botão mostrado abaixo. Dentro do Cross Checker, temos varias opções de visualização: Endereços: nesta tela podemos ver todos os links entre algum bloco utilizado em algum chart e um endereço. Folha 45 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Blocos: podemos verificar os blocos que foram utilizados nos charts. Para acessar os locais que precisamos basta um duplo clique no objeto. Folha 46 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 5.12. Comunicação AS / AS Esta comunicação é feita para que um PLC possa se comunicar com outro. Para isto é necessário que os dois PLC estejam na mesma rede e possuam os blocos necessários. Para isto devemos fazer os seguintes itens: i. Criar uma conexão no NetPro entre os dois PLC’s. Folha 47 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Obs.: Atentar para o ID da conexão. ii. Criar uma DB com os parâmetros que serão utilizados para comunicação. iii. No PLC que enviará dados, deve ser inserido o bloco Envia Dados (FB 950) em algum chart. Folha 48 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 iv. Analogamente, no PLC que receberá dados, deve ser inserido um bloco ReadData (FB 951) num chart. Os parâmetros a serem modificados, são os seguintes:  ID: deve conter o ID da conexão local de cada PLC. Este pode ser observado no NetPro  R_ID: deve conter um número idêntico nos dois blocos  DB_No: número da DB que será utilizada para enviar/receber dados.  DBStartp: endereço do byte a partir do qual será escrito os dados.  No_Of_Bytes: número de bytes a ser escritos. Folha 49 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 6. SFC O SFC nos permite programar de maneira simples uma sequência que deve ocorrer. Ele é composto, principalmente dos seguintes elementos: i. Passo (Step): o passo executa algum comando. ii. Transição: verifica se alguma condição foi alterada e habilita a continuação da sequência. Quando uma sequência é iniciada, geralmente, executa-se um passo. Após a execução deste passo, a transição verifica se o comando foi executado e também as pré-condições para execução do próximo passo, ou para o fim. As sequências podem ter as seguintes estruturas:  Linear: Segue a sequência normal, de cima para baixo.  Paralelo: na divisão, são feitos dois passos de maneira simultânea (P21 e P22), e ativa-se a transição, seguindo o fluxo, depois de T23 estar Ok.  Alternativo: a sequência segue pelo caminho que estiver disponível. Caso os dois estejam disponíveis, o da esquerda tem a prioridade. Folha 50 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0  Loop: enquanto a transição T2 for verdadeira, o loop continua a ser executado.  Jump: se a transição T22 é satisfeita, o passo a ser executado agora é o P3. Caso T12 seja satisfeita, o passo executado será o P2. Se as duas transições estiverem satisfeitas, a da esquerda tem a prioridade. Um passo pode ser executado de três maneiras:  Inicialization: os comandos são executados na inicialização, e apenas uma vez.  Processing: enquanto a transição não é satisfeita, o comando permanece sendo executado.  Termination: o comando é executado apenas uma vez, após a condição da sua transição satisfeita. A transição tem capacidade para 16 sinais, divididas em grupos por porta lógica. Estas portas podem ser do tipo AND, OR, NAND, NOR. Folha 51 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Para parametrização da sequencia, seguimos as instruções:  Criamos um SFC no SM, no nível hierárquico desejado. Clicamos com o botão direito e: Para entrarmos na programação do SFC, temos que clicar duas vezes no mesmo. Após o clique, surgirá a seguinte tela: Folha 52 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Podemos inserir os passos/transições de acordo com a nossa necessidade clicando nos botões identificados na figura acima. No caso de passo, temos que programá-los para executar algum comando. Para isso, clicamos duas vezes, selecionamos o tipo de comando que será dado (Inicialization, Processing, Termination) e fazemos o seguinte: Folha 53 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0    Clicamos em Browse para que ele nos mostre os charts/ blocos/ IO’s que serão comandados; Do lado direito, colocamos o valor a ser inserido no IO; Clicar em Apply e Close. No caso da transição, temos que programar as condições para que o programa possa avançar. Neste momento são feitas as verificações para que o processo possa prosseguir com segurança. Folha 54 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Na coluna da esquerda, colocamos o I/O que queremos monitorar. Na coluna do meio, utilizamos o operador necessário para lógica (=, <>, <, >). Na coluna da direita colocamos o valor a ser comparado com o I/O do bloco. As lógicas são feitas por portas AND, OR, NAND, NOR. Para isto basta clicar com o direito na porta e selecionar a opção. Em uma transição é possível utilizar 16 sinais em 5 portas lógicas. Podemos inserir pré-condições para iniciar a sequencia. Quando estas précondições são atendidas, a sequência inicia-se automaticamente. Para definirmos estas condições, basta clicarmos com o botão direito conforme afigura abaixo: Folha 55 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Depois: Assim que essas condições são aceitas, a sequência é partida. Dento de um SFC, podemos criar várias sequências. Para isto, basta clicarmos com o botão direito no mesmo local da figura acima e selecionarmos a opção Insert Sequence Before Current Sequence ou Isenrt Sequence at End. Folha 56 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 7. Criar Novos Blocos com SCL Para criar novos blocos, que serão utilizados como objetos, é possível fazê-lo na linguagem SCL. SCL é a linguagem de mais alto nível para se programar controladores e é baseada na linguagem PASCAL. É uma linguagem baseada em texto estruturado. Usando SCL podemos criar OBs, DBs, FBs e FCs. 7.1 Declaração das variáveis As variáveis dentro do editor podem ser:      VAR_INPUT: variável de entrada do bloco. VAR_OUTPUT variável de saída do bloco. VAR_IN_OUT: variável que pode ser utilizada tanto como entrada quanto saída. VAR: variável interna, equivalente ao STAT. VAR_TEMP: variável temporária, perdida depois de processada. Folha 57 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8. OS (WinCC) A OS usa o SIMATIC WinCC como aplicativo principal, como software supervisório. A OS pode ser de 4 tipos principais:  Server: é o servidor de dados. O servidor é o que comunica diretamente com o PLC e aquisita seus dados  Redundant Server: é um servidor redundante. Trabalha em conjunto com um outro servidor e no caso de falha de um, o outro assume  Client: comunica-se com o servidor e utiliza seus dados para monitorar e controlar a planta. É por ela que se opera a mesma  Archive Server: servidor que armazena dados do processo e mensagens No PCS7 podemos colocar até 12 servidores no mesmo projeto com 32 clientes por servidor. Exemplo de configuração: Folha 58 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 O WinCC possui os seguintes editores:             Computer: Propriedades do computador e runtime Tag Management: onde fica todas as tags. Quando são geradas, elas são encontradas dentro desta pasta, na subpasta da sua conexão e nome da AS Structure tag: armazena todas as estruturas de TAG. As estruturas dos objetos ficam armazenadas aqui Graphic Designer: onde são construídas as telas Alarm Logging: armazena as mensagens Tag Logging: armazena os dados que possuem a característica de “archive” Report Designer: criação de relatórios Global Script: armazena as funções em C, utilizadas no software Text Library: parametrização dos idiomas User Administrator: administra os usuários e operadores Cross-Reference: Server Data: qual é o principal servidor da estação Folha 59 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0          Redundancy: configuração da redundância User Archive: arquiva dados do processo/produção, como receitas, parâmetros de automação, etc Time Syncronization: sincronização do relógio Horn: parametrização dos sons Picture tree Manager: parametrização do nível hierárquico no supervisório Lifebeat Monitoring: verifica se os sistemas presentes na rede estão OK OS Project Editor: definições básicas do supervisório SFC: operação e controle dos SFC’s Web Navigator: utilização de arquivos da internet Folha 60 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.1. Compilando OS Compilar a OS é o processo que gera no supervisório os objetos criados nos CFC’s. Além disso, é durante a compilação que são geradas as TAG’s , as mensagens e os níveis hierárquicos. Durante a compilação, é preciso selecionar alguns itens: Folha 61 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 i. Qual OS está associada. ii. Qual a connection será utilizada para comunicação AS/OS. Para mudá-la, basta clicar em Connnections e selecioná-la, dentre as disponíveis. Folha 62 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 iii. O escopo da compilação. Pode-se selecionar o que compilar. Temos:    Tags and messages: gera as tags e as mensagens SFC Visualisation: gera os SFC’s no supervisório Picture Tree: cria/altera o nível hierárquico Podemos compilar apenas as alterações (Changes), ou o projeto inteiro (Entire OS). Folha 63 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Podemos observar como resultado da compilação: Folha 64 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.2 Criando Tags sem objetos no CFC Podemos criar tag’s sem gerar objetos no PCS7. Para isso temos que: i. Através do Component View, na pasta Blocks, criar uma DB (Data Block), incluindo também um nome simbólico (Symbolic Name) para a nova DB; ii. Dentro da DB, definir as variáveis que devem ser transformadas em tag’s (definir os nomes, tipos e valores iniciais, conforme exemplo na figura do item abaixo); iii. Clicar com o direito e selecionar Object Properties; Folha 65 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 iv. Definir o atributo S7_m_c e seu valor true (apenas as linhas com esse atributo serão transformadas em tags no WinCC); v. Clicar com o botão direito na DB e selecionar Special Object e Operator Control and Monitoring; vi. Selecionar a opção Operator Control and Monitoring e OK Folha 66 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Basta compilar e as tags serão geradas no WinCC. 8.3. Configurando OS Para configurarmos a OS temos que nos preocupar com alguns itens. Propriedades do Projeto: temos que utilizar o Multi-User-Project. Computer: configurações locais da máquina utilizada, como, idioma, relógio, teclas, etc.. Folha 67 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.3.1. OS Project Editor Nesta ferramenta configuramos o Runtime do projeto. Temos as seguintes abas: i) Layout:    Resolução de tela do runtime Número de áreas Quantidade e disposição de monitores (até 4) Folha 68 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 ii) Message Display: configuramos a disposição das mensagens. Temos que ter atenção para o Group Display Hierarchy, pois o alarme sobe de nível automaticamente. Mas este pode ser gerado de maneira manual, clicando na opção. Folha 69 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 iii) Area: selecionamos quais as áreas que serão visíveis, assim como sua ordem Folha 70 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.4. Block Icons Block Icons são os objetos animados do PCS7, que foram gerados a partir de um bloco inserido em chart. O PCS7 trabalha com típicos, ou seja, você cria um objeto e, de acordo com as parametrizações feitas no CFC, eles são inseridos nas respectivas telas já com os parâmetros corretos. Os block icons são configurados nas telas cujos nomes são iniciados com @PCS7Typicals Folha 71 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.5. Faceplate O faceplate funciona de maneira similar ao block icon, só que com informações mais detalhadas sobre o objeto. O faceplate pode ser divido em subitens também. Para acessar o faceplate, basta clicar no seu block icon. 8.6. Graphics Designer O Graphics Designer é a ferramenta utilizada para desenhar as telas, posicionando os objetos gerados e dinamizando o que for necessário. Todas as telas do projeto ficam no Graphics Designer, incluindo as telas dos faceplates, típicos, etc. As telas cujos nomes se iniciam com @ são telas de sistema. Folha 72 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.6.1 Criar Nova Tela Clicando duas vezes em Graphics Designer, será aberta uma janela, na qual a tela dever ser feita. Temos diversos tipos de elementos dentro do Graphics Designer. Eles podem ser encontrados na biblioteca localizada do lado direito da tela. Estes elementos podem ser usados de forma estática ou dinâmica. Para usá-los de forma dinâmicas temos que clicar com o botão direito do mouse e clicar em propriedades. Os objetos possuem duas abas: i. Propriedades (Properties): são as propriedades da figura (ex. tamanho, cor, texto, etc.); Folha 73 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 ii. Eventos (Events): quando acontece alguma ação com o objeto (clicar com o mouse, mudar a cor, etc.), pode ser programado alguns comandos. Cada objeto tem suas propriedades específicas e, para dinamizá-las, selecionamos o grupo e, a seguir, a propriedade. Então, no campo Dynamic, temos as seguintes opções:  colocar uma tag: coloca-se direto o nome da Tag que deve ser utilizada para animar a figura;  C-Action (escrever uma rotina em C): pode-se escrever uma rotina em C e retornar um valor, animando o objeto;  VBS-Action (escrever uma rotina em VBS): pode-se escrever uma rotina em VBS e retornar um valor, animando o objeto;  Dynamic Dialog: os valores a ser retornado para a propriedade são configurados em uma caixa de diálogo, sendo possível utilizar condições lógicas e operações simples sem a necessidade de conhecimento de programação. Para os eventos, podem ser utilizado os seguintes recursos:  C-Action: idem acima.  VBS-Action: idem acima.  Direct Connection: liga uma propriedade, ou tag, diretamente com outra. Exercício Criar um Led e animá-lo. Folha 74 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.7. Picture Tree Manager O Picture Tree Manager é uma ferramenta que permite configurar as áreas e o nível hierárquico da planta. Para isto, basta arrastarmos as tela para dentro dos containers. Caso seja necessário retirar uma tela, basta arrastarmos para a área unassigned containers and pictures. Atenção: uma eventual compilação da OS com a opção Picture Tree selecionada pode sobrescrever as alterações feitas no Picture Tree Manager. Folha 75 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.8. User Administrator Esta ferramenta permite configurar os usuários e seus níveis de acesso. No supervisório WinCC podemos bloquear comandos que não podem ser executados por qualquer pessoa. E no User Administrator é onde podemos dar essas autorizações. Para criarmos um usuário procedemos da seguinte maneira: Para darmos os direitos ao usuário, basta clicarmos nos círculos. Se estiverem vermelhas, é porque o usuário tem acesso aquele tipo de operação. Folha 76 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Também podemos criar novos níveis de operação. Para isso clicamos em: Para restringirmos o comando de determinados objetos a certos níveis de usuário, devemos configurar a respectiva propriedade no objeto. Para isso, entramos no Graphics Designer, clicamos com o botão direito no objeto alvo de bloqueio, entramos em properties e em Miscellaneous. Então, basta definir o nível de acesso que é necessário para o objeto. Folha 77 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.9. On-line trends Com esta ferramenta, podemos criar curvas on-line de valores analógicos, desde que este valor exista como Tag ou Archive. Para criarmos uma nova curva, seguimos os passos abaixo: i. Clicamos em Trend System Folha 78 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 ii. Após a abertura da janela, clicar em New, aparecendo a seguinte tela: Na opção Contents, selecionamos se os valores da curva são gerados on-line ou salvos num histórico (Archive). Nomear o grupo e clicar em Create. Folha 79 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Nesta tela devemos nomear a curva e selecionar a Tag / Archive no local indicado, conforme figura acima. Caso a curva seja de uma Tag Online, é preciso especificar o tempo de aquisição de dados. Na mesma tela que seleciona a tag, faz-se esta seleção. Folha 80 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Exercício: Criar uma curva online dos valores das medições....... Folha 81 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.10. Mensagens A tela de mensagens apresenta os seguintes objetos: a a. b. c. d. e. f. g. h. i. j. k. l. b c d e f g h i j k l Volta para o menu principal; Alarmes não reconhecidos; Alarmes reconhecidos; Alarmes que já não estão mais ativos; Alarmes de processo; Lista de operação; Lista geral (todos os alarmes); Lista de alarmes ocultos Lista de alarmes a serem ocultados Impressora Silencia buzina reconhece os alarmes referentes a tela sendo mostrada. Folha 82 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Podemos configurar o sistema de mensagens pela ferramenta Alarme Logging. Nesta ferramenta podemos configurar o que deve ser mostrado na tela de alarmes (ex. Data e hora, classe, Área, etc.). Para adicionarmos itens, basta selecionarmos o grupo do item necessário e clicando com o direito devemos clicar novamente em Add/Remove... Após isto, é aberta uma janela com as opções disponíveis. Folha 83 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Selecionamos a opção desejada e clicamos em OK. Para alterarmos parâmetros como cor, temos que ir em Messages Class e selecionarmos aquela que queremos mudar, abrindo a janela abaixo: Para alterarmos a visualização da tela no WinCC, temos que abrir a tela @AlarmNew.pdl dentro do Graphic Designer. Nessa tela, clicamos duas vezes no objeto, abrindo as propriedades do WinCC Alarm Control. Analogamente, podemos alterar cada tela de alarme individualmente, de acordo com a necessidade de cada sistema. Folha 84 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.11. Archives Esta ferramenta permite a configuração das variáveis que serão armazenadas, disponíveis como histórico. Mas, para criar uma variável deste tipo é preciso selecioná-la no CFC. Para isto, temos que seguir as instruções conforme abaixo: i) Ir ao I/O do bloco que queremos guardar e dar um duplo clique (caso o I/O seja do tipo structure, duplo clique também o campo Value); Folha 85 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 ii) Depois de selecionado, é preciso compilar o WinCC, selecionando o tempo de atualização mínimo do arquivo gravado; Depois da compilação terminada, percebemos que a variável cuja propriedade foi selecionada aparece no Tag Logging; Folha 86 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 iii) Clicando com o botão direito na Tag, e selecionando propriedades, teremos acesso a informações como tempo de ciclo, unidade, etc. Depois disso, a variável já está pronta para ser utilizada pelo WinCC. Exercício Criar um curva para a mesma Tag do exercício 8.9 só que utilizando seus valores históricos. Folha 87 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 8.12. Relatório O sistema de relatório é feito pela ferramenta Report Designer. No Report Designer, desenvolvemos tanto a parte gráfica do relatório, como seus scripts. Os relatórios podem ser: i) ii) iii) Lista de alarmes de maneira completa, com todos os eventos do sistema; Online Report, quando é pressionado o botão Print em uma das janelas de alarme; Archive Report, para um relatório de uma variável armazenada. Para desenvolvimento de Layout, utilizamos a ferramenta Report Designer. Esta se encontra dentro do Report Designer. Para acessá-la clicamos em: Folha 88 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Podemos criar um novo Layout, ou modificar um existente. 8.12.1. Report Designer - Layout O relatório é dividido em três partes: i) Cover Sheet (capa): é estático e a primeira página do relatório; ii) Closing Page: é a última folha do relatório; iii) Contents of Report (conteúdo): é a parte que realmente contem o relatório. Esta pode ser divida em duas partes: a. Estática: nesta parte deve-se colocar o cabeçalho do relatório, assim como os logos, definir os tamanhos e as margens. b. Dinâmica: nesta parte são alocados os objetos que contém links com as Tag’s, ou seja, exibem o estado do campo. Para alterar entre a parte estática e dinâmica, clicamos nos botões: Estática Dinâmica Caso seja necessário emitir um relatório na inicialização, é preciso selecionar duas opções nas propriedades do Server na aba Startup. Folha 89 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Para criarmos Layouts, devemos utilizar a biblioteca localizada o lado direito, conforme figura abaixo: 8.12.2. Report Designer – Print Jobs Print Jobs são os scripts pelos quais são gerados os relatórios. A partir destes é que um layout é chamado e é preenchido com os dados do campo. Quando é necessário gerar um relatório, devemos criar um script que chama o print job relacionado ao relatório desejado. Folha 90 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Para criarmos um print job é necessário no mínimo um layout e uma impressora instalada. Assim que é chamado o print job, o relatório é automaticamente enviado à impressora. O print job pode ser chamado de 3 maneiras: i) ii) iii) Controle de tempo: horário, diário, semanal... Evento: quando certo valor for excedido, nível lógico alto... Operador: algum botão é pressionado. Para criarmos um print job, procedemos da seguinte maneira: Folha 91 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Configuramos os seguintes itens: a b c d a. b. c. d. Name: Nome do Print Job; Layout: qual layout utilizado para o relatório; Start Time (opcional): hora de inicio dos relatórios; Cycle (opcional): de quanto em quanto tempo será gerado o relatório. Folha 92 / 93

Process Control System PCS 7 - V8.0 Podemos selecionar a impressora, sendo ela a standard do computador, ou especificar qualquer outra: Exercício Criar dois relatórios: 1 – para a lista de mensagens; 2 – o gráfico da variável..... Folha 93 / 93

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