贝加莱PLC AS 3.0 说明

贝加莱（B&R）北京培训5.24——5.27

培训报告

目录

一、5月24日................................................................................................................. 2 1、贝加莱公司概述..................................................................................................... 2 2、控制系统产品介绍 ................................................................................................. 3 二、5月25日................................................................................................................. 4 1、Automation Studio 3.0软件工具介绍...................................................................... 4 2、新建Task任务 ....................................................................................................... 9 3、启用模拟器测试程序 ........................................................................................... 14 三、5月26日............................................................................................................... 16 1、结构文本（ST）（参考贝加莱资料TM246） ...................................................... 16 1.1、ST介绍 .......................................................................................................... 16 1.2、操作符优先级（图19） ................................................................................ 16 1.3、数据类型转换 ................................................................................................ 16 1.4、常用语句 ....................................................................................................... 17 1.4、功能块调用.................................................................................................... 21 2、ST语言练习（答案图25） .................................................................................. 22 四、5月27日............................................................................................................... 24 1、数据存储.............................................................................................................. 24 2、通讯 ..................................................................................................................... 27 2.1、B&R产品CPU之间通讯 .................................................................................. 27 2.2、帧通讯。 ....................................................................................................... 27 2.3、OPC通讯。 .................................................................................................... 28 3、自定义函数库 ...................................................................................................... 34

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一、5月24日

1、贝加莱公司概述

主要内容是贝加莱公司的历史、企业结构、产品线介绍。 贝加莱（B&R）工业自动化有限公司是一家自动化技术领域的领导厂商，总部位于奥地利Eggelsberg，于1979年由Erwin Berneker先生和Josef Rainer先生共同创建。自成立以来，创新的信念伴随贝加莱不断成长，并引领技术发展的潮流。今天的贝加莱已经在全球60个国家设立了分支机构，拥有155个办事处。对技术研发趋势的敏锐洞察力，以及为用户提供集成化高品质方案的不懈追求，贝加莱已成为自动化行业中创新与科技的领先者。

1996年8月，贝加莱在上海成立了服务于中国市场的分公司 ——贝加莱工业自动化（上海）有限公司。发展十多年，贝加莱（中国）在国内的机构包括上海总部，北京、广州、济南、西安、成都、沈阳和宁波办事处，上海及各办事处的技术培训中心，以及分布在全国的大学联合实验室。如今，贝加莱的产品和方案已广泛应用于机械自动化领域，包括包装、印刷、塑料、纺织、食品饮料、机床、半导体、制药等行业；以及过程自动化领域，如电力、冶金、市政、交通、石油、化工和建材等行业。

它的产品线包括：控制系统、人机界面、运动控制、工业计算机、Automation Studio软件工具。控制系统的核心产品是可编程计算机控

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制器（Programmable Computer Controller，PCC），代表目前自动化领域最先进的控制技术，综合了PLC和工业PC两者的技术优势，如前者的高可靠性和定时时钟，后者的多任务运行、高速运算能力、良好的扩展性和开放的通信等。产品包括2003系列、2005系列、X20系列、SafeLOGIC。人机界面是控制显示操作一体化面板，具有精美的外观、良好的可靠性、符合人体工程学设计，拥有丰富的产品类型，包括了简单的文本显示器、触摸屏、按键屏和按键式触摸屏。产品包括Power Panel、Mobile Panel。运动控制能够满足复杂的、高动态特性的运动控制。可以实现诸如点对点运动控制、速度控制、扭矩控制、电子齿轮/凸轮仿形、横切、飞锯、色标控制、鼓序列发生器、套印控制。产品包括ACOPOS、ACOPOSmulti、8MS/8LS、SafeMC。工业计算机性能卓越、可靠性高，创新的无机械转动部件的电子存储盘、无内部电缆设计，可无风扇运行，适合恶劣的工作环境。产品包括Automation PC、Panel PC。Automation Studio软件工具提供可扩展性、多平台性能以及强大的灵活性足以满足各种应用需求，经由一个网络（Automation Net），对贝加莱全系列产品完成控制、显示、运动控制及通讯的开发。

2、控制系统产品介绍

PCC硬件系统：2003系列，2005系列，X20系列。 2003系列——体积紧凑、性能出众

2005系列——高性能Pentium级CPU，全面的扩展能力

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X20系列——新一代PCC控制器，丰富的性能级别可选，实现灵活配置方案

根据我公司的项目需求，选用X20系列PCC比较适合。从结构上分析，该系列PCC包括三部分：底板模块、X20模块、端子排。从模块分类上分析，包括CPU模块、总线控制器、电源模块、底板模块、IF模块、电气模块、总线接收和总线中继模块、I/O模块。

该系列PCC的CPU分为标准型、紧凑型以及总线型。总线控制器提供网络接口，包括CANopen、DeviceNet、Profibus DP、CAN、Ethernet POWERLINK、Modbus/TCP。电源模块或带电源模块的电流都为10A，由此可计算配置模块的最大数量。底板模块分两侧供电和单侧供电，单槽和双槽。IF模块可实现RS485/RS422、RS232、Profibus DP、CAN、POWERLINK、X2X总线的通讯。I/O模块包括数字量输入模块、数字量输出模块、数字量输入/输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、模拟量输入/输出模块、温度模块、电机模块、其他功能模块、计数模块、数字信号处理。

二、5月25日

1、Automation Studio 3.0软件工具介绍

Automation Studio 3.0软件工具对贝加莱全系列产品完成控制、显示、运动控制及通讯的开发。

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打开Automation Studio 3.0软件，如下图（图1）显示：

图1

画面显示最近所作的项目，同时可以新建项目，查看项目例子，查看软件从2.7发展到3.0后增加的新特点。

新建项目对话框（图2）：在“Name of the project：”提示框内输入新建项目的名称，同时选择好项目存放路径。

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图2

新建项目对话框有一点和2.7的有区别，下方的第二个复选框，可以直接增加模拟器AR000在新建项目中。点“finish”按钮确认，以此完成新建工作。

由于新建项目时增加了模拟器AR000选项，因此新建后系统自动运行模拟器，在电脑状态栏上会显示

模拟器图标。双击可以配置。

图3显示的是新建后的项目结构，左侧的窗口区域包括3个选项卡：Logical View、Configuration View、Physical View。

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图3

3.0的结构和2.7大不同，形象的可以认为是Windows文件PPT和Word。PPT文档和Word文档是不同类型的文件，相当于是不同类型的设备。PPT软件本身可以比作是硬件1，Word软件比作硬件1，培训报告的文字比作软件。当把软件放到硬件1里后就形成了PPT版本的培训报告文件，而当软件放到硬件2里后就形成了Word版本的培训报告文件。这样就组成了两套设备。

3.0的Logical View就是软件部分，可以编写软件1（程序1）、软件2（程序2）??软件N（程序N）。Configuration View是硬件部分，可以新建硬件1（CPU1）、硬件2（CPU2）??硬件N（CPUN）。硬件的具体配置需要激活相应的硬件（CPU）后（图4），在Physical View（图5）中配置。

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激活状态出现“Active”字符 右键点击可配置变量、通讯等

图4 图5

图6

双击图4中的“Cpu.sw”文件或者图5中的CPU（如1A4000）出现CPU内程序结构（图6-1），将Logical View选项卡内的程序直接拉到CPU循环任务内，可进行多任务分时运行。这样就实现了软件和硬件的组合配对。因此一个项目可以包括N多个设备的控制程序

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（包括软编程和硬件配置）。

图6-1

2、新建Task任务

进行编程需要新建Task任务，在Logical View选项卡右键点击新建的项目名，选择“Add Object”选项，弹出新建对话框（图7）：

图7

在对话框左侧选择“Program”，然后在右侧选择“New Program”，点击“Next”按钮继续。对话框变为图8，输入新建程序名。第一个复选框表示添加可定义结构变量标签的文件，第二个复选框表示添加

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可定义普通变量标签的文件（一般要选上）。继续“Next”后出现对话框（图9）。

图8

在图9中可以选择程序编程语言，程序包括初始化程序（CPU运行后只在一开始运行一次）、循环扫描程序、退出程序。

图9选择梯形图编程。对话框最下方的复选框如果不是灰色（可选状态）

，打勾后初始化程

序和循环扫描程序在一个编程文件内。继续“Next”，出现图10

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图9

图10

图10表示将该新建的程序段放入当前CPU还是全部新建的CPU，或是不放入，以后手动拖拉放入合适CPU任务序列。选择“Yes，to

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active CPU”，点击“Finish”按钮，完成新建Task。如图11：

图11

双击左侧Logical View选项卡中新建的Task任务，右侧打开编程环境，写入一段程序，并保存，编译。如图12：

图12

变量的定义包括两种：局部变量定义和全局变量定义。 局部变量的定义可以在编程之前双击图12左侧窗口中新建Task任务的“task.var”文件，打开定义局部变量标签画面（图13），在里

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面先增加变量，可以选择变量类型、否是指针、是否是常数、是否掉电保持、默认值是多少、变量描述，然后在编程时调用。

全局变量的定义可以在编程之前双击图12左侧窗口中的“Global.var”文件，定义方式如上。

图13

同时也可以边写程序边定义变量，需要增加一个选项，在Tools->options->Smart Edit中，将

复选

框打勾。这样就可在写程序，增加变量时，系统自动提示（图14）

图14

新建变量，可以选择变量类型、局部或全局变量、否是指针、是否是

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常数、是否掉电保持、默认值是多少、变量描述。

3、启用模拟器测试程序

步骤一、如图4激活模拟器配置（图2中复选框选中后才出现）。 步骤二、点击Online->Settings，出现网络可选连接项（图15）

图15

选择模拟器连接（IP地址：127.0.0.1）。

步骤三、点击“transfer”按钮，将程序下载入模拟器。

图16

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步骤四（1）、双击Logical View选项卡中的Task任务，并点击“monitor”按钮进行程序的模拟（图16）。

步骤五：模拟：（1）在梯形图上直接强制变量；（2）在最右边的窗口中点击右键，选择“Insert Variable”选项，可以增加需要监测的变量。

步骤四（2）、如图17，选择“Watch”选项，然后出现检测变量

图17

图18

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监控画面，右键点击空白处，选择“Insert Variable”选项，可以增加需要监测的变量。

三、5月26日

1、结构文本（ST）（参考贝加莱资料TM246） 1.1、ST介绍

ST是针对自动化系统的高级文本编程语言。简单的标准结构确保快速、高效的编程。ST使用了高级语言的许多传统特性，包括：变量、操作符和控制流程语句。ST还能与其它的PLC编程语言一起工作

“结构”是指高水平的结构化编程能力，像一个\结构化的编程\。 “文本”是指应用文本而不是梯形图和顺序函功能表的能力。 1.2、操作符优先级（图19） 1.3、数据类型转换

表达式左边的数据类型应该等同于（或大于）右边的数据类型。 （1）、隐性数据类型转换

该类型的转换由编译器完成。编译器将表达式中低的数据类型转换成高的数据类型。如果有两种或多个类型的变量参与运算，那么必须将它们转换成相同的类型以便执行运算。

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（2）、显性数据类型转换

显性数据类型转换也是数据类型转换问题。我们知道，表达式的左右两边要有相同的数据类型，但必须注意当出现运算溢出问题，需

图19

要将左边的变量类型放大，右边至少有一个变量的类型和左边放大后的类型一致。

1.4、常用语句 1.4.1、IF语句（图20）

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用IF语句表示判断，这里还要用到比较操作。判断分三部分: ? 简单IF语句 ? IF – ELSE语句 ? IF – ELSIF语句

IF语句的嵌套：嵌套对于依赖其它条件的条件测试很有用处。一个嵌套的IF语句其优先级低于上一层的优先级，它的执行取决于上一层IF条件的结果。使用嵌套时必须注意每个IF要和END_IF相匹配，否则会导致错误的执行顺序。

基本上，如果条件表达式的结果为TRUE就执行语句。如果条件表达式的结果是FALSE，程序就执行END_IF后面的语句。条件表达式可以是简单关联的语句或用运算符（and，or等）连接的复合语句。

图20

1.4.2、CASE语句（图21）

在CASE语句中，控制变量与几个值作比较，如果表达式的结果与其中一个值相同，那么就执行相应的语句。如果表达式的结果与任何一个值都不相同，那么就执行象IF 语句一样的ELSE分支。语句执行完

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后，继续执行END_CASE后的程序。

CASE语句的语法:

? CASE语句以CASE开始，以END_CASE结束，并且各自单独占一行。

? 在CASE和OF之间的变量必须是UINT类型。

? 在CASE的子句中，只能使用正整数，不允许使用变量名或表达式。

? 数字不能重叠使或在几个区域内使用。

图21

1.4.3、FOR循环语句（图22）

在很多应用程序中，需要多次执行某些步骤，这就是重复执行代码的原因，这个过程叫循环。循环程序的设计中需要建立这样一种程序使它能够循环返回并循环执行自身程序。

循环语句使源代码简短并一目了然。 循环语句可以嵌套在其它语句中。

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循环程序编写时很容易进入死循环，一直重复执行自身程序，引起控制器启动看门狗限制，并产生一个严重错误阻碍程序的执行。

因此，通常使用一些方法来跳出循环：设定循环次数或条件改变时停止循环。

如果提前可以确定循环的次数就用FOR语句。否则就用WHILE 或REPEAT。

FOR语句可以递增或递减循环控制变量的值，使它从起始值到达终止值。递增或递减的默认值为 。每次循环之前都会检测终止条件，如果循环控制变量的值超过终止值时，就不再执行语句段了。

图22

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1.4、功能块调用

ST中调用功能块的方法：写出功能块的名称，并在括号中给的需的输入参数分配变量名。

图23、调用功能块流程图

在调用功能块之前，需要给输入参数分配所需的值。功能块调用放在一行里，以分号结束。在调用功能块之后才能读取FB输出值。

图24、功能块调用的明细

首先是功能块的名称，接着是位于括号里的输入参数。输入参数用逗号隔开。功能块调用以分号结束。

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2、ST语言练习（答案图25） 1) 新建water任务，循环时间为100ms

2) 仿真水温 water_temp : 0,1,2..100,99,98..0,1..（trace此变量） (从0开始+1，到100后每周期再-1，然后循环此过程) 3) water_temp >= 80：display(字符串变量)：too high 20 =< water_temp < 80 : display : normal 0 =< water_temp < 20 : display : too low

4) 当water_temp >= 80 超过1s，变量warning置1，小于80时复位为0

5) 记录报警的次数（即warning置1的次数）

图25

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调用功能块按钮 图26

功能块调用步骤：（1）点击图26中调用功能块按钮，弹出选择对话框（图27）。（2）选择需要调用的功能块，左侧第二个复选框可以显示扩展功能库，当调用过一次后会自动加到项目Libraries库内，方便下次再调用。

图27

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四、5月27日

1、数据存储

数据存储是为了避免PLC进行Warm start、 Cold start以及电池掉电时数据丢失而造成系统不能正常运行。

变量定义是有个Retain选项，如果这个选项勾上，Local变量数据在Warm start时不会丢失，但是Cold start时会丢失。Global变量数据在Warm start、 Cold start都不会丢失。但需要多增加一个步骤：如图28，选择“Open Permanent Variables”。在打开的窗口增加已定义的需要数据保存的Global变量。

图28

由于存储Permanent Variables的内存空间系统默认为0（M），因此需要开辟一定的空间来存放这些Permanent Variables。如图29，选中CPU，右键选择“Properties”，调出对话框（图30）。

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图29

点击该按钮弹出空间分配对话框。 输入参数，设定需要的存储空间。 图30

注1：图30中有个地方是全局变量配置空间，2.7软件最大是64K，3.0软件没有限制，但是也没试过到底会有什么影响。

注2：掉电属于Warm start。

以上两种数据保存，都是在RAM空间里实现，如果当CPU内电池掉电是，RAM空间里的数据都会丢失。因此，需要将数据保存到ROM中才能避免丢失，该过程可以通过以下两种方式编程实现。

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1) Dataobject方式，举例说明。

PROGRAM _INIT FOR i := 0 TO 99 DO array1[i] := i + 1; //初始化数组 END_FOR

END_PROGRAM

PROGRAM _CYCLIC IF create = 1 THEN //新建ROM存储区 DatObjCreate_0.enable := 1; DatObjCreate_0.grp := 0; DatObjCreate_0.pName:= ADR('data1'); DatObjCreate_0.len := SIZEOF(array1); DatObjCreate_0.MemType := doUSRROM; DatObjCreate_0.Option := 0; DatObjCreate_0.pCpyData := ADR(array1); DatObjCreate_0( ); IF DatObjCreate_0.status = 0 THEN create := 0; ident := DatObjCreate_0.ident; END_IF END_IF IF info =1 THEN //获得新建区的ID号 DatObjInfo_0(enable := 1, pName := ADR('data1')); IF DatObjInfo_0.status = 0 THEN info := 0; ident := DatObjInfo_0.ident; END_IF END_IF IF read = 1 THEN //从ROM区读数据 DatObjRead_0.enable := 1; DatObjRead_0.ident := ident; DatObjRead_0.Offset := 0; DatObjRead_0.pDestination := ADR(array2); DatObjRead_0.len := SIZEOF(array2); DatObjRead_0( ); IF DatObjRead_0.status =0 THEN read := 0;

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END_IF END_IF IF write = 1 THEN //往ROM区写数据 DatObjWrite_0.enable := 1; DatObjWrite_0.ident := ident; DatObjWrite_0.Offset := 0; DatObjWrite_0.pSource := ADR(array1); DatObjWrite_0.len := SIZEOF(array1); DatObjWrite_0( ); IF DatObjWrite_0.status = 0 THEN write := 0; END_IF END_IF

END_PROGRAM

2）FileIO方式。只适用于SG4的CPU。需要设定好存放地址。 2、通讯

2.1、B&R产品CPU之间通讯

运用AsIMA库函数。通讯连接方式可为以太网、Canopen、232。调用贝加莱Samples实例分析，本例是通过以太网连接，读取另一台PLC的变量。服务器程序IMA_Serv，客户端程序 IMA_Client、variables、station1。在station1中设置需要进行通讯的数据。

2.2、帧通讯。

调用DVFrame函数库，进行新建缓存，读写操作，清空缓存等操作。

常用函数为：FRM_xopen()，FRM_write()，FRM_read()，FRM_rbuf()。

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需要注意的是读函数需要再利用memory拷贝函数存放到新建的变量中。

2.3、OPC通讯。

OPC设定步骤与2.7完全不同，具体操作如下：

1）首先在Logical View 内新建对象，选择OPC，选择最后一个选项进行新建。如图31

图31

2）双击打开新建的OPC对象，增加变量。图32

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图32

3）如图33，在Configuration View 中项目中PLC1图标，点右键，新建对象，选择最后一个选项。其中第一个是在PLC内部实现OPC传输（不知道如何加密），第二个是在windows系统进行OPC传输（需要插硬件狗）。

图33

4）双击打开新建的对象，将Logical View新建的对象拉入，即变量拉入。图34

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图34

5）点击“Communication Path”，修改右侧窗口参数：方式为TCPIP、端口、Node号、IP地址等参数，具体如图35。

图35

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图43

图44

在图44中输入功能块名称，单输出用Function，多输出用Function block。选择编程语言。“Next”后出现变量定义对话框（图45）。

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图45

定义变量，选择类型，选择输入输出类型。点击“Finish”完成。接下来在出现的编程环境编写程序。

自定义函数库的封装如图46，选中新建的函数库，鼠标点击软件命令栏“File”，在下拉列表中选择“Export Library”封装自定义函数库，其他人用此函数库时只需再导入即可。

图46

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/eo0o.html