6 PCS7 V7.0 深入浅出 第6章：CFC连续功能图 96

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第6章：CFC连续功能图

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PCS 7 PoT

第 6章 CFC连续功能图

PCS 7 PoT V7.0/版本 1.0/ 2007年 3月 Copyright 2007© Siemens AG by A&D AS CS2 PA。保留所有权利

6-2页

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目录：

第6章 CFC连续功能图.......................................................................................................................................3

1.功能块概念.........................................................................................................................................................................3

1.1 功能块类型................................................................................................................................................................3

1.2 功能块实例................................................................................................................................................................7

1.3 集中式功能块类型更改（功能块类型更改）..............................................................................................................9

1.4 主数据库和项目库....................................................................................................................................................14

1.5 “清除”功能............................................................................................................................................................15

1.6 多实例功能块...........................................................................................................................................................17

1.7 组织块......................................................................................................................................................................17

1.8 功能块 – FB、FC、BOP.......................................................................................................................................18

1.9 功能块的运行属性....................................................................................................................................................19

2.CFC 图.............................................................................................................................................................................28

2.1 图中的I/O（图中图）..............................................................................................................................................28

2.2 将CFC图作为块类型编译（块内图）.....................................................................................................................30

2.3 趋势显示.................................................................................................................................................................31

2.4 动态显示.................................................................................................................................................................32

2.5 测试模式.................................................................................................................................................................32

2.6 文本互连.................................................................................................................................................................33

2.7 工程单位.................................................................................................................................................................34

2.8 Shared declarations共享声明.................................................................................................................................35

2.9 Cross-reference......................................................................................................................................................37

2.10 版本标识符............................................................................................................................................................38

3.PCS 7 库功能...................................................................................................................................................................40

3.1 操作员控制块..........................................................................................................................................................40

3.2 马达和阀门控制......................................................................................................................................................48

3.3 PID和给料控制.......................................................................................................................................................56

3.4 消息块.....................................................................................................................................................................63

3.5 联锁控制，块 INTERLOK.......................................................................................................................................734.原料罐单元的控制............................................................................................................................................................75

4.1 原料罐单元..............................................................................................................................................................75

4.2 原料罐单元的模拟...................................................................................................................................................78

实验室项目 RMT1（第一部分）：设计RMT1单元的控制系统..........................................................................82

1. 任务.................................................................................................................................................................................822. 指南.................................................................................................................................................................................82

2.1 开始.........................................................................................................................................................................82

2.2 项目的功能性对象...................................................................................................................................................82

2.3 工厂层级和标签命名...............................................................................................................................................84

2.4 CFC 图和图片.........................................................................................................................................................85

2.5 自动获得功能块图标...............................................................................................................................................86

2.6 仿真功能图..............................................................................................................................................................87

2.7 设计阀门控制器，NK111图.....................................................................................................................................87

2.8 设计马达控制器 NP111...........................................................................................................................................88

2.9 测量罐液面高度 L111.............................................................................................................................................88

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2.10 流速和给料控制 FC111..........................................................................................................................................89

2.11 块实例名................................................................................................................................................................91

2.12 运行顺序................................................................................................................................................................91

2.13 编译程序................................................................................................................................................................92

2.14 编译OS.................................................................................................................................................................92

2.15 测试.......................................................................................................................................................................93

附录 阀门和马达控制模板...................................................................................................................................94

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第6章 CFC连续功能图

连续功能图（CFC）处理自动化和控制功能。在CFC编辑器中，以图形块的形式表示控制功能。

在CFC编辑器中，使用已制作好的具有特定功能的功能块进行工作。将这些功能块放置到图中，互联它们，并为它们指定参数。

1.功能块概念

1.1功能块类型

功能块类型是已经完成的程序段，通过拖放操作，可以插入CFC图中。一旦插入了一个功能块类型，则会创建一个功能块实例。一个功能块类型，可以创建任意多的功能块实例。

对于SIMATIC S7 CPU，可以在梯形图（LAD）编辑器、语句表（STL）编辑器或者结构化控制语言（SCL）编辑器中创建、编辑和编译功能块类型。

对于PCS 7项目，功能块在SCL中创建，也可以使用将图编译成功能块的方式来创建功能块。

项目的功能块类型位于功能块文件夹内，如图6.1所示。功能块文件夹还包含有其它功能块，例如，系统功能块（SFB）、数据块（DB）和组织块（OB

）。

图 6.1：功能块类型和功能块文件夹

功能块类型决定该类型的全部实例的特性（算法）。

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通常，在符号表或者符号编辑器中输入功能块名。在图 6.1 中，功能块类型FB73，其符号名称 VALVE是在符号表中定义的，见图6.2

。

图 6.2：S7 程序的符号

功能块类型通过其编号和符号名称来识别，但符号名称是可选的。使用系统块时，其符号名称将自动地输入进符号表。在CFC库目录中也显示功能块文件夹内的功能块类型，因此，也可在CFC编辑器使用功能块类型。图 6.3 为S7 程序中的功能块类型。

功能块类型有三个来源，即，系统库、用户设计库，或者在项目中创建。功能块类型的这三个来源，见图6.3所示。

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图 6.3：目录“Blocks/Charts”

该目录包含有不同文件夹，文件夹中存储有功能块。见图6.4。

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图 6.4：CFC图文件夹中的功能块类型

说明

在组件视图中，在块文件夹下有一个称之为图的文件夹，它与本文档中CFC编辑器内提到的CFC图文件夹不一样。

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1.2功能块实例

1.2.1公用性

将一个功能块放入CFC图，你放入该图的仅仅是它的实例。实例即功能块类型的调用。

在PCS7库中选中Valve块，即FB73，并将它放入某个CFC，则在该图放进了FB73的一个实例。功能块类型依然保留在功能块文件夹（S7程序）和CFC图文件夹内。见图6.5

。

图 6.5：功能块实例和功能块类型

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从CFC图文件夹，而不是从库或者S7程序块文件夹中的类型可以拖放出更多的实例功能块。由于不检测CFC图文件夹功能块类型与功能块文件夹中功能块类型之间的差异，因此，前者更快。

说明

实际项目中，整个项目设计周期都使用主数据库。功能块类型或者在主数据库内创建，或者拷贝入主数据库。对于特定项目，主数据库是唯一的资源。

根据一个功能块类型，可以创建任意多的功能块实例。可以指定这些功能块实例的名称（参见图 6.6），连接它们，为它们指定参数，而不会改变

功能块类型的功能。

图 6.6：功能块实例及其名称

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1.2.2来自主数据库图的功能块实例

有时候，用户想在配置和属性各异的不同任务中使用某个功能块。以前，一个功能块类型仅能选用默认值。在 V6.1中，可以在库中存储不同默认设置的功能块实例，并从库中移到项目的CFC图内。

见图6.7。

图 6.7：来自主数据库图的功能块实例

1.3集中式功能块类型更改（功能块类型更改）

1.3.1在AS中，集中更新功能块类型

集中式功能块类型更改意味着，改变功能块类型时，已经包括在CFC图中的该功能块类型的所有实例都会自动地更新。例如，已经在CFC图中使用了某个用户块的实例以后，再修改该用户功能块。通过将新类型导入CFC图文件夹，可以更新所有的实例。

功能“Importing block type”可以在以下菜单路径找到：

Options → Block Types。见图6.8。

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图 6.8：导入并更新功能块类型

另一方法，可以使用新版功能块来更新某个项目已使用的功能块类型。见图6.

。

图 6.9：新版本功能块覆盖旧版本功能块的所有实例

在功能块类型对话框中，可以对功能块文件夹和CFC文件夹中的功能块类型进行比较。这两个文件夹中的功能块类型必须相同。

集中式类型更改功能用途广，功能强。如果西门子发布更新的系统版本，导致PCS 7 库块发生了更改，你可以决定在你的项目中是否使用版本更新的功能块。若希望使用新版本功能块，则你可以使用新版本功能提供的功能强大的工具来完成该工作。建议将项目所用的功能块（用户定义的或者来自系统库的块）都集中放在项目主数据库内。见图6.10。

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图 6.10：主数据库 START_Lib

1.3.2在多项目中更新功能块类型

在PCS 7多项目中，子项目使用的全部功能块应该专门为该项目存放在主数据库内。若在主数据库中修改了这些功能块（例如，属性更改），则在各个AS系统中，可以方便地对它们进行更新

。

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图 6.11：通过选项选择更新

以下示例说明，如何比较主数据库的 INT_P 块（FB40）与单项目中的那些功能块，并在必要时进行更新。

第一步，检查INT_P块是否可用于AS系统，及

其与主数据库中的该功能块之间的差异。

图 6.12：选择程序

下一步，显示该可以使用该功能块类型的程序及其与主数据库中的程序之间的差异。此外，Consequence栏（见图6.13）还会显示该更新对相应AS的影响

。

图 6.13：选择功能块类型

更新一旦完成，点击“Finish”按钮，将会创建日志。见图6.1。

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图 6.14：更新日志

该方法的主要优点是在功能块更新前会显示更新结果。例如，若改变了某个功能块的接口，结果字段会显示一条消息，指出仅能在停机工作模式才能加载AS。见图6.15

。

图 6.15：加载的结果

说明

可以中断该过程，并且，当AS可以停机时再完成更新。

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1.4主数据库和项目库

特定项目所使用的功能块类型，无论是PCS 7 库块还是用户所创建的功能块，都必须可以供主数据库使用。确保所需的全部功能块都可以在主数据库内访问或者位于项目库内以后，一旦它们已经编入项目库，建议隐藏所有其它库（包括PCS 7标准库）。

始终保证项目所用的功能块都在主数据库内。在主数据库内，功能块编号和功能块的符号名称不得有任何冲突，这点尤其关键。

要隐藏一个库，可以使用SIMATIC管理器的管理功能，菜单路径为：File → Manage。见图6.16

。

图 6.16：隐藏库或者显示库

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1.5“清除”功能

在图中删除功能块实例，或者因删除图而删除功能块实例，尽管项目已经不再使用该功能块类型，但是，在CFC图文件夹和功能块文件夹中都不会删除该实例的功能块类型。

使用清除功能，如图6.17，可以从项目中删除项目没

有使用的功能块类型。

图 6.17：在CFC/块文件夹中清除掉功能块类型

使用该功能，系统会分别提问：你是否希望从图文件夹（见图6.18）和功能块文件夹（见图6.19）中删除功能块类型。

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图 6.18：在 CFC

中清除

图 6.19：在功能块文件夹中清除

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1.6多实例功能块

功能可能调用其它功能。被调用功能是子功能，也是功能块类型。例如，某个闭环控制块调用某个信号功能块和某个控制功能块。

复制某个多实例功能块到某个项目（至功能块文件夹）时，所有的子功能块也必须复制至该功能块文件夹。

说明

若复制多实例到项目库，则子功能块也会被复制至该库。

1.7组织块

CPU操作系统与用户程序之间的接口是S7中所谓组织块（OB）的任务。借助这些组织块，可以特定时间、特定条件下执行特定程序段。系统具有CPU启动（参见第5章，CPU启动特性）、过程中断，循环中断等等组织块（带有不同的时基）。例如，OB32 每秒循环中断 1 次。插入OB32的功能块每秒调用一次。

块插入图后，默认情况下，它会自动地安装在OB35内。OB35 的循环时间为0.1秒。

组织块不得插入到CFC或者在CFC内进行编辑。在CFC中，可以在运行顺序编辑器中显示组织块。

可以在HW Config中设置带有不同时间周期的组织块。

说明

建议不要更改默认设置，例如，运行顺序的优先级和循环中断等。

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图 6.20：循环组织块

1.8功能块 – FB、FC、BOP

创建块时，同时也会生成一个功能块（FB）或者一个功能调用（FC）。

功能块是带有内存的块；换句话说，从一个循环运行至另一个循环，数据都不会挂失，且可以被访问。为了使数据可被访问，应该为每个块实例创建一个数据块（DB）。在多实例块中，调用FB包含子FB，但是，仅创建一个公用DB。

FC是不带内存的块；换句话说，块生成的数值会即时处理。FC无需数据块。FC不拥有默认输出值。

BOP也是不带内存的块。它们用于简单的功能，例如与运算、或运算，等等。在CFC的编程组件中实现基本的运算，在编译期间，作为SCL语句输入。

BOP位于Blocks/Charts目录内，例如FB和FC。

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1.9功能块的运行属性

功能块的运行属性决定了在CPU整个程序结构的运行顺序中功能块是如何被运行的。在反应时间、停滞时间，或者时间相关结构的稳定性等等方面，这些属性对于CPU的响应具有决定性的作用，例如，闭环控制。

1.9.1 功能块的运行显示

在CFC中，在运行顺序域，可以显示块的运行状态。根据可视块标志，可以立即识别出功能块是否被执行或者功能块是否处于非活动状

态。

图 6.21：功能块的运行显示

运行状态的显示如图6.22

所示。

图 6.22：功能块的运行状态

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/338e.html