Step 7 lad руководство

«Automating with STEP 7 in LAD and FBD: SIMATIC S7-300/400
Programmable Controllers» is a comprehensive guide to programming the
Siemens SIMATIC S7-300 and S7-400 series of programmable logic controllers
(PLCs) using two popular programming languages, Ladder Diagram (LAD) and
Function Block Diagram (FBD).

The book covers a wide range of topics, from basic
programming concepts and techniques to advanced programming features and
functions. It provides detailed explanations of the LAD and FBD programming
languages, as well as the STEP 7 programming environment.

Automation is the backbone of modern industries, and it has
become a necessity to achieve high productivity, efficiency, and quality. The
Siemens STEP 7 software is one of the most popular automation tools used by
industries worldwide. With its user-friendly interface and powerful programming
capabilities, it allows engineers to create and simulate programs in Ladder
Diagram (LAD) and Function Block Diagram (FBD) programming languages. In this
article, we will explore the basics of automating with STEP 7 in LAD and FBD
and how to create efficient and reliable automation solutions. 

Ladder Diagram (LAD) Programming

LAD programming is the most common language used for
automation programming, and it’s often used in conjunction with FBD
programming. LAD programming is a graphical programming language that uses
ladder-like diagrams to represent the logic of the program. The program logic
is constructed by connecting relay symbols, which represent the input and
output signals of the automation system.

To begin programming in LAD, the user has to select the LAD
editor from the STEP 7 project tree. The LAD editor allows the user to drag and
drop the required relay symbols from the toolbox onto the ladder diagram. The
user can also modify the properties of the relay symbols to reflect the actual
I/O devices that are being used.

After constructing the ladder diagram, the user has to set
the program’s operational mode, which determines how the program is executed.
There are three operational modes available in STEP 7 LAD programming:
continuous mode, cycle time mode, and single scan mode.

Function Block Diagram (FBD) Programming

FBD programming is a graphical programming language that is
used to represent the program logic as a series of interconnected function
blocks. The function blocks are similar to the relay symbols in LAD
programming, and they represent the input and output signals of the automation
system.

To begin programming in FBD, the user has to select the FBD
editor from the STEP 7 project tree. The FBD editor allows the user to drag and
drop the required function blocks from the toolbox onto the FBD diagram. The
user can also modify the properties of the function blocks to reflect the
actual I/O devices that are being used.

After constructing the FBD diagram, the user has to set the
program’s operational mode, which determines how the program is executed. There
are three operational modes available in STEP 7 FBD programming: continuous
mode, cycle time mode, and single scan mode.

Benefits of Automating with STEP 7 in LAD and FBD

Automating with STEP 7 in LAD and FBD programming languages
offers several benefits, including:

1. Reduced
   development time: The user-friendly interface of the LAD and FBD editors
   makes it easy to create and simulate programs, reducing the time required
   for program development.
2. Improved
   reliability: The graphical representation of the program logic ensures
   that the program is easy to understand and debug. This leads to improved
   program reliability and reduced downtime.
3. Scalability:
   STEP 7 allows users to create scalable automation solutions that can be
   easily expanded as the automation system grows.
4. Reduced
   maintenance costs: The ease of program development and the improved
   reliability of the programs result in reduced maintenance costs.

details about automating with STEP 7 in LAD and FBD
programming languages:

• Simulating Programs: Before deploying a program to the actual automation system, it’s
  recommended to simulate the program using the built-in simulation tools in
  STEP 7. This allows the user to identify and fix any errors in the program
  logic before it’s deployed to the actual system.
• Debugging
  Programs: Debugging is an essential part of program development. In STEP
  7, the user can use the debugging tools to track the program’s execution
  and identify any errors that occur during runtime.
• Communication
  Protocols: STEP 7 supports various communication protocols, including
  PROFIBUS, PROFINET, and Ethernet/IP, which enables the automation system
  to communicate with other devices, such as sensors and actuators.
• Data
  Storage: The STEP 7 software allows the user to store data in the form of
  data blocks. The data blocks can be used to store and retrieve data from
  the automation system, such as production data or alarm messages.
• Programming
  Best Practices: To create efficient and reliable automation solutions,
  it’s essential to follow programming best practices. Some best practices
  include creating modular programs, using descriptive naming conventions
  for variables and function blocks, and adding comments to the program code
  to make it easier to understand.
• Integration
  with HMI: The Human Machine Interface (HMI) is an essential component of
  any automation system. STEP 7 allows the user to create an HMI using the
  WinCC software, which is fully integrated with STEP 7. This allows the
  user to create a user-friendly interface that can be used to monitor and
  control the automation system.
• Security
  Features: In modern industries, security is a critical concern. The STEP 7
  software offers several security features to protect the automation system
  from unauthorized access. For example, the user can set passwords for
  program access and modify the user privileges to restrict access to
  specific program functions.
• Advanced
  Programming Capabilities: STEP 7 offers advanced programming capabilities,
  such as Structured Text (ST) and Sequential Function Chart (SFC). ST is a
  high-level programming language that allows the user to create complex
  programs using mathematical functions. SFC is a graphical programming
  language that allows the user to create programs using a flowchart-like
  interface.
• Maintenance
  and Diagnostics: Maintenance and diagnostics are essential for ensuring
  that the automation system is running smoothly. STEP 7 offers several
  maintenance and diagnostic tools, such as the online/offline comparison
  tool, which allows the user to compare the online and offline versions of
  the program, and the diagnostics tool, which allows the user to monitor
  the status of the automation system and identify any issues.
• Advanced
  Communication Capabilities: STEP 7 supports several advanced communication
  protocols, such as OPC UA and MQTT, which allow the automation system to
  communicate with other systems, such as enterprise resource planning (ERP)
  systems, and cloud-based services.
• Modular
  Programming: In STEP 7, modular programming is a best practice that
  involves breaking down the program logic into smaller, more manageable
  modules. This makes the program easier to understand, maintain, and
  modify. The user can create function blocks and call them from other parts
  of the program, which helps to reduce the complexity of the code.
• Online
  Monitoring: STEP 7 offers online monitoring capabilities, which allows the
  user to monitor the status of the automation system in real-time. The user
  can view the status of the inputs and outputs, program variables, and
  other system parameters, which makes it easier to troubleshoot any issues
  that occur during runtime.
• Time-Based
  Programming: In modern industries, time-based programming is becoming
  increasingly important. This involves programming the automation system to
  perform specific tasks at certain times or intervals. STEP 7 offers
  several features that support time-based programming, such as the
  high-speed counter module and the real-time clock module.
• Custom
  Libraries: STEP 7 allows the user to create custom libraries that contain
  reusable function blocks, data types, and other program components. This
  makes it easier to develop and maintain programs, especially in larger
  automation systems. The user can create their own libraries or use
  third-party libraries that are available online.
• Remote
  Access: Remote access is a critical feature in modern industries, as it
  allows engineers and technicians to access the automation system from a
  remote location. STEP 7 offers several remote access features, such as the
  ability to connect to the automation system over the internet, and the
  ability to use a mobile device to monitor and control the automation
  system.
• Simulation:
  Simulation is an essential tool in the development of automation systems,
  as it allows the user to test the program logic without the need for
  physical hardware. STEP 7 offers a simulation environment that allows the
  user to simulate the behavior of the automation system and test the
  program logic in a virtual environment. This helps to reduce development
  time and costs.
• Data
  Logging: Data logging is an important feature in modern automation
  systems, as it allows the user to log and analyze data from the automation
  system. STEP 7 offers several data logging features, such as the ability
  to log data to a local database or a remote server, and the ability to
  analyze the data using tools such as Microsoft Excel.
• Redundancy:
  Redundancy is an important feature in critical automation systems, as it
  helps to ensure that the system continues to operate even if a component
  fails. STEP 7 offers several redundancy options, such as the ability to
  use redundant controllers and power supplies, and the ability to switch to
  a backup system if the primary system fails.
• Motion
  Control: Motion control is becoming increasingly important in modern
  automation systems, especially in industries such as robotics and
  manufacturing. STEP 7 offers several motion control features, such as the
  ability to control servo motors, stepper motors, and other types of motion
  control devices.
• PID
  Control: Proportional-Integral-Derivative (PID) control is an essential
  feature in modern automation systems, as it allows the user to control the
  system’s behavior based on feedback from sensors. STEP 7 offers several
  PID control features, such as the ability to tune the PID control
  parameters and the ability to implement PID control algorithms in the
  program logic.

SIMATIC S7-300400 Programmable
Controllers

SIMATIC S7-300/400 are programmable logic controllers (PLCs)
developed by Siemens AG. These controllers are designed for industrial
automation applications and are widely used in various industries, such as
manufacturing, automotive, energy, and many more.

The SIMATIC S7-300/400 controllers offer a wide range of
modules, such as CPU modules, communication modules, digital and analog
input/output modules, power supply modules, and many more. These modules can be
combined to create a customized automation system that meets specific
requirements.

The programming language used for the SIMATIC S7-300/400
controllers is Step 7, which is a ladder diagram (LAD) based programming
language. Additionally, other programming languages, such as Function Block
Diagram (FBD), Structured Text (ST), and Sequential Function Chart (SFC), can
also be used.

The SIMATIC S7-300/400 controllers offer various advanced
features, such as high processing speed, large memory capacity, redundancy, hot
swapping of modules, and many more. These features make the controllers
suitable for complex automation systems that require high reliability,
availability, and flexibility.

Some of the topics covered in the book include:

• The
  basics of programming with LAD and FBD
• The
  STEP 7 programming environment
• Data
  types and data blocks
• Logic
  operations and branching
• Analog
  signal processing
• PID
  control
• Communication
  between PLCs
• Diagnostics
  and troubleshooting

The book also includes a number of practical examples and
exercises, which are designed to help readers develop their programming skills
and apply the concepts they have learned to real-world automation tasks.

You can
download it in below link :

Download  

Conclusion

Automating with STEP 7 in LAD and FBD programming languages
is an efficient and reliable way to create automation solutions. The
user-friendly interface of the LAD and FBD editors, coupled with the powerful
programming capabilities of the STEP 7 software, makes it easy to create scalable
automation solutions that improve productivity, efficiency, and quality.
Whether you are a seasoned automation engineer or a beginner, STEP 7 is an
excellent choice for your automation needs.

 Learn Siemens S7-1500 PLC & HMI from Scratch using TIA PORTAL 

 Download Basic PLC Programming book 

 PLC Programming and SCADA Training book 

Programming PLC for S7-1200/1500 

SEE Electrical and PLC Programming: How to Program PLCs Using SEE Electrical 

Download Basic PLC Programming book 

Design and implementation of a conveyor belt system using PLC 

Download Basic Principles of PLC Ladder Diagram Pdf

 PLC Maintenance

Время на прочтение
4 мин

Количество просмотров 433K

Добрый день, хабровчане! Полазив по Хабру, мною было обнаружено всего несколько топиков, в котором упоминалось бы словосочетание «Simatic Step 7». Хочу поделиться с Вами небольшой частью информации, накопленной мною за все время работы с программируемыми логическими контроллерами, и показать, что из себя представляют ПЛК, оболочка и что мне приходилось на них строить.

Данный пост содержит общую ознакомительную информацию о программировании ПЛК Siemens.

Введение

Устроилась я в эту фирму еще на 5м курсе института. К слову, образование мое к программированию относится весьма косвенно и было это больше увлечением. Познания мои на тот момент ограничивались курсом Delphi и весьма базовым Ассемблером. Компания занималась (да и занимается) проектированием, строительством и обслуживанием грузоподъемных машин, таких как погрузчики, портальные, козловые, мостовые и прочие краны. К ГП машинам мое образование имело еще меньше отношения. Поэтому я решила попробовать.

Программируемые логические контроллеры Siemens

ПЛК фирмы Siemens — это промышленные контроллеры и используются для автоматизации технологических процессов. У нас, в частности, использовались для автоматизации работы грузоподъемных машин.

Simatic включает в себя несколько линеек ПЛК — Simatic S5 и Simatic S7. В свою очередь линейка Simatic S7 содержит семейства S7-200, S7-300, S7-400 и S7-1200.

Чаще всего мы использовали ПЛК семейств S7-300 и S7-400, для которых компанией Siemens было разработано собственное программное обеспечение Simatic Step 7.

ПЛК включали в себя:

• модуль центрального процессора (CPU);
• блоки питания (PS) для питания контроллера от сети переменного или постоянного тока;
• сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов;
• коммуникационные процессоры (CP), выполняющие автономную обработку коммуникационных задач в промышленных сетях Profibus, Industrial Ethernet и др.;
• функциональные модули (FM), которые выполняли задачи автоматического регулирования, взвешивания, позиционирования и пр.;
• интерфейсные модули (IM) для подключения стоек расширения к базовому блоку контроллера.

Кроме этого, к ПЛК через сеть Profibus подключалось большое количество ведомых устройств, таких как частотные преобразователи, приводы, абсолютные/инкрементные энкодеры и пр.

Вся работа ГП машины по максимуму автоматизировалась и крановщику нужно применять минимум усилий для управления оной.

Что из себя представляет Simatic Step 7?

Главной утилитой является Step 7 — Simatic Manager, которая позволяет производить конфигурацию ПЛК и сетей (утилиты HWConfig и NetPro).

В процессе конфигурации определяется состав оборудования, способы подключения, используемые сети, адреса, выбираются настройки для используемых модулей. Готовая конфигурация загружается в ПЛК, что так же является настройкой оборудования.

Утилиты конфигурации позволяют осуществлять диагностику оборудования, обнаруживать аппаратные ошибки или неправильный монтаж.

Программирование ПЛК производится так же с помощью Simatic Manager, обеспечивающий написание программ в трех редакторах:

• LAD (Ladder Diagram) — релейные диаграммы. Редактор отображает программу в графическом представлении, похожем на электрическую монтажную схему. Логические схемы позволяют программе имитировать протекание электрического тока от источника напряжения через ряд логических условий на входах, которые активизируют условия на выходах. Источником напряжения выступает шина, находящаяся слева.
  Основными элементами являются нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты.

  

  Соответственно, замкнутые контакты позволяют потоку сигнала протекать через них к следующему элементу, разомкнутые контакты — препятствуют протеканию потока сигнала.
  Логика делится на сегменты, т.н. нэтворки (Network), программа исполняется слева направо и сверху вниз.
  Особенностями редактора LAD является простота в использовании и понимании для начинающих программистов.

• FBD (Function Block Diagram) — функциональные блочные диаграммы. Этот редактор отображает программу в виде обычных логических схем. Контактов нет, но есть эквивалентные функциональные блоки. В данном редакторе не используется понятие «поток сигнала», как в LAD, его выражает аналогичное понятие потока управления через логические блоки FBD.

  

  Потоком сигнала называется пусть состояния «1» через элементы FBD. Логика программы вытекает из связей между функциональными блоками, обозначающими команды.
  Графическое представление функционального плана хорошо отражает процесс выполнения программы.

• STL (Statement List) — список инструкций. Данный редактор дает возможность создавать программы, вводя мнемонические обозначения команд. В этом редакторе можно создавать программы, которые невозможно создать в редакторах LAD и FBD. Программирование в STL очень похоже на программирование на Ассемблере, несколько специфическое.

  

  ПЛК выполняет команды в порядке, определяемом программой, сверху вниз, затем начинает сначала.
  С помощью редактора STL всегда можно посмотреть или отредактировать программы, созданные на LAD или FBD, обратное не всегда возможно.

Я работала с самого начала в STL, пробовала LAD, мне показался слишком непонятным и многие вещи таки не удавалась так просто в нем сделать, как в STL. Плюс еще в том, что при загрузке программы в ПЛК, она компилируется в STL и, соответственно, при выкачке ее из ПЛК на программатор она так же представлена в STL.

Вместо заключения

Программирование ПЛК занятие увлекательное, особенно когда это не стенд, а реальное оборудование.
Моя работа заключалась в создании программы на ПЛК для управления всей ГП машины либо отдельных ее частей, а так же загрузке программного обеспечения непосредственно в оборудование и его отладке.
Случалось разное, но работать с железом было очень интересно, хоть и не легко иногда.
А строили мы вот такие ГП машины: