1、第7章 配方管理系統7.1 配方的組態與數據傳送7.1.1 配方概述 1配方的概念 配方是與某種生產工藝過程或設備有關的所有參數的集合。果汁廠生產不同口味的果汁，每一種口味的產品分為果汁飲料、濃縮果汁和純果汁。它們的配料相同，只是混合比例不同。此外還需要設置混合的溫度。第7章 配方管理系統7.1 配方的組態與數據傳送 在改變產品的品種時，在如果需要改變大量參數，可以使用配方，通過簡單的操作，便能集中地和同步地將更換品種時所需的全部參數以數據記錄的形式，從HMI設備傳送到PLC，也可以進行反向的傳送。 每種果汁對應于一個配方。配方中的每個參數稱為配方的一個條目，這些參數組成的一組數據，稱為配方的

2、一條數據記錄，每種產品的參數對應于一條數據記錄。表7-1中每一行的5個參數組成了配方的一條數據記錄，3種橙汁產品對應的3條數據記錄組成了橙汁的配方。 果汁廠需要對每種口味組態一個配方。 配方具有固定的數據結構，配方的結構在組態時定義。 一個配方包含多個配方數據記錄，這些數據記錄的結構相同，僅僅數值不同。 配方存儲在HMI設備或外部的存儲介質上。在HMI設備和PLC之間，配方數據記錄作為整體進行傳送。 可以在Excel中輸入配方的參數，然后通過*.csv文件導入HMI設備。 2配方的顯示 在HMI的畫面中組態一個配方視圖或配方畫面，來顯示和編輯配方。配方視圖適用于簡單的配方，以表格形式顯示和編輯

3、HMI設備內部存儲器中的配方數據記錄。 在改變產品的品種時，在如果需要改變大量參數，可以使用 配方畫面是一個單獨的畫面，適用于大型配方，可以將配方數據分解成若干個畫面。 3配方的存儲方式 1）存儲在HMI設備的配方存儲器中。 2）存儲在外部存儲介質中，例如存儲卡。 3）配方數據最終要傳送到PLC，PLC中同時只保存一條配方數據記錄。7.1.2 配方組態 1生成配方 打開項目“配方視圖”，HMI_1為KTP400 Comfort。PLC默認的變量表中生成了與配方元素有關的5個變量。打開“配方”編輯器，配方的名稱為“橙汁”，編號為1。“元素”選項卡有5個配方元素。 2設置配方的屬性 單擊選中配方后

4、，可以用下面的巡視窗口組態配方的屬性，也可以直接在配方表格中組態。HMI設備一般將配方數據記錄保存在內部的閃存中，因此采用默認的“路徑”Flash。如果物理存儲位置為U盤（USB端口）或SD存儲卡，“路徑”應選Storage Card USB或Storage Card SD。 配方畫面是一個單獨的畫面，適用于大型配方，可以將配方 單擊選中配方，再選中巡視窗口的“工具提示”，可以輸入HMI運行時的操作員注意事項。運行時操作員可以用配方視圖中的“工具提示”按鈕查看注意事項。 3生成配方的數據記錄 配方數據記錄是一組在配方中定義的變量的值，組態時在配方編輯器的“數據記錄”選項卡中生成和編輯數據記錄。

5、輸入數據記錄的名稱后，逐一輸入各配方元素的數值。7.1.3 配方的數據傳送 1配方數據記錄的傳送 HMI設備將配方數據記錄存儲在存儲介質中，可以通過HMI設備的顯示屏在配方視圖或配方畫面中編輯配方數據記錄。 （1）加載并保存配方數據 配方視圖和HMI設備的配方存儲器之間可以直接交換數據，即配方視圖從配方存儲器中加載配方數據記錄，或者將其保存在配方存儲器中。 配方畫面和配方存儲器之間通過配方變量交換數據。 單擊選中配方，再選中巡視窗口的“工具提示”，可以輸入（2）在HMI設備和PLC之間傳送配方值 如果在配方組態時未勾選“變量離線”復選框， “離線”開關的常閉觸點閉合，在PLC和配方變量之間立即

6、傳送單個修改過的值。 配方數據記錄也可以直接在HMI設備和PLC之間傳送。（2）在HMI設備和PLC之間傳送配方值 （3）導入或導出配方數據記錄 可以從HMI設備的配方存儲器中導出配方數據記錄，并將它保存在外部存儲介質。也可以將這些記錄從存儲介質重新導入到配方存儲器中。 2配方數據傳送的控制 在HMI設備運行時對配方進行操作，可能會覆蓋PLC中的配方數據。下面的措施可以防止出現這種情況。 選中配方編輯器中的配方“橙汁”，再選中巡視窗口的“同步”，參數“同步配方變量”對應于 “同步”開關的常開觸點，參數“變量離線”對應于 “離線”開關的常閉觸點。 （3）導入或導出配方數據記錄 1）未勾選“同步配

7、方變量”復選框時， “同步”開關觸點斷開。在配方視圖中進行的修改不會寫入對應的配方變量和PLC。這時未選中“變量離線”，“離線”開關的常閉觸點閉合，PLC與配方變量之間能交換數據。單擊配方視圖中的“寫入PLC”按鈕，配方變量和PLC中的配方數據會同時被更新。 2）勾選“同步配方變量”復選框時，配方視圖與配方變量是連通的，在配方視圖中的改動會立刻對配方變量更新。如果同時勾選“變量離線”復選框，“離線”開關的常閉觸點使PLC與配方變量的連接斷開，輸入的數值只保存在配方變量中，不會傳送到PLC。此時可以確保將配方視圖輸入的數據寫入配方變量，而不是直接傳送到PLC。 3）選中“同步配方變量”，但是未選

8、“變量離線”，“同步”開關和“離線”開關的觸點均閉合，配方視圖與配方變量和PLC都是連通的，配方視圖輸入的數據被直接傳送到配方變量和PLC，立即影響制造過程。如果PLC中的配方值發生變化，在配方畫面中將立即顯示更改后的值。 1）未勾選“同步配方變量”復選框時， “同步”開關觸 3協調數據傳輸 在PLC和HMI設備之間傳送配方數據記錄的協調傳輸，用于防止數據在任一個方向被意外覆蓋。實現協調傳輸的操作如下： 1）選中配方編輯器中的配方，再選中巡視窗口的“同步”，激活復選框“協調的數據傳輸”，使配方視圖中的值與PLC中的配方變量值同步。 2）打開“連接”編輯器，選中HMI設備與PLC的連接“HMI_

9、連接_1”。勾選“區域指針”選項卡的復選框“數據記錄”，它是HMI設備與PLC的共享數據區。設置其地址為MW20，數據長度為5個字，第1、第2個字分別是當前配方號和當前數據記錄號，第4個字MW26是傳送狀態字，為0時允許傳送，為4時傳送完成，沒有錯誤； 在配方數據記錄的傳送中，PLC是“主動方”，PLC判斷“數據記錄”區域指針中的配方編號和數據記錄的編號，通過傳送狀態字控制傳送。7.2 配方視圖的組態與仿真7.2.1 配方視圖的組態 1生成配方視圖 打開項目“配方視圖”的根畫面，選中配方視圖，再選中巡視窗口的“常規”，配方的名稱為“橙汁”。 3協調數據傳輸 如果在“常規”屬性中為配方和數據記錄

10、組態了“配方變量”和“變量”，在HMI設備上選擇的配方和數據記錄的編號或名稱將在運行時寫入這些變量。也可以用這兩個變量選擇配方或配方數據記錄。 如果沒有勾選“顯示選擇列表”復選框，將不會顯示“配方名：”選擇列表。如果禁止用戶對配方數據記錄的修改，應去掉“編輯模式”復選框中的勾。 如果在“常規”屬性中為配方和數據記錄組態了“配方變量 選中配方視圖以后，再選中巡視窗口的“外觀”，可以用復選框設置是否顯示配方視圖中的“編號”和顯示視圖下面的狀態欄。 選中巡視窗口的“工具欄”，可以用復選框設置顯示工具欄上的哪些按鈕。 選中巡視窗口的“標簽”，可以用復選框“顯示標簽”設置是否顯示配方視圖中的文本域“配方

11、名：”和“數據記錄名：”。 選中巡視窗口的“表格”，可以用右邊窗口中的“顯示表格”復選框，設置是否顯示“條目名”下面的表格。 選中配方視圖以后，再選中巡視窗口的“外觀”，可以用復 2配方視圖中的按鈕 圖7-10未使用“另存為”按鈕。各按鈕的功能如下。 “工具提示”按鈕：顯示配方視圖組態時輸入的操作員注意事項。 “添加數據記錄”按鈕：創建一個新的數據記錄，使用配方組態時的“默認值” 預置配方記錄值。 “保存”按鈕：將配方視圖中改變的值寫入組態的存貯介質。 “刪除數據記錄”按鈕：從HMI設備的數據介質刪除顯示的配方數據記錄。 “重命名數據記錄”按鈕：修改顯示的配方數據記錄的名稱。 “同步配方變量”

12、按鈕：使用前應激活“同步配方變量”復選框。當配方視圖顯示的數值比當前的配方變量值更新時，系統將把該值寫入配方變量。 “寫入PLC”按鈕：將當前顯示在配方視圖中的配方數據記錄傳送到PLC。 “從PLC讀取”按鈕：在配方視圖中顯示從PLC讀取的配方數據記錄值。 2配方視圖中的按鈕7.2.2 配方視圖的仿真 啟動S7-PLCSIM，將程序下載到仿真PLC，將CPU切換到RUN-P模式。選中項目樹中的“HMI_1”，單擊工具欄的“開始仿真”按鈕，出現仿真面板的根畫面。 剛剛啟動運行系統時，因為配方視圖還沒有獲取配方數據記錄的編號，最上面的“數據記錄名”和它的“編號”沒有顯示信息，表格中顯示的是配方條目

13、的默認值。 1配方視圖與PLC直接連接 在組態時激活了“同步配方變量”復選框，但是未激活“變量離線”和“協調的數據傳輸”復選框。圖7-7中的兩對觸點均接通，配方視圖、配方變量和PLC都是連通的。在S7-PLCSIM中監視保存數據記錄的條目值的MW10（水）。 （1）切換數據記錄 配方視圖右邊的I/O域用于配方條目“水”，它對應于HMI設備中的配方變量。單擊“數據記錄名”選擇列表右邊的按鈕，再選擇數據記錄“果汁飲料”，S7-PLCSIM中的配方變量值與配方視圖中的相同。I/O域中的配方變量“水”的數值也立即產生相同的變化。7.2.2 配方視圖的仿真 （2）修改數據記錄的條目值 單擊配方視圖中條目

14、“水”（MW10）的值，將它修改為新的值以后按回車鍵確認。在配方視圖中修改的元素值不能直接傳送到PLC和圖7-12右邊的I/O域，可以通過單擊配方視圖中的“保存”“寫入PLC”或“同步配方變量”按鈕，將修改后的值從配方視圖傳送到畫面中的I/O域和S7-PLCSIM。 可能需要單擊兩次配方視圖，第1次是激活它。使用保存按鈕時需要確認。 修改S7-PLCSIM中配方條目“水”（MW10）的值，修改后按回車鍵確認。修改的結果立即被畫面中的I/O域顯示出來。需要單擊配方視圖中的“保存” “從PLC讀取” 或“同步配方變量”按鈕，才能將修改后的值從PLC傳送到配方視圖中。 （3）新建和刪除數據記錄 單擊

15、配方視圖中的“添加數據記錄”按鈕，在出現的新的數據記錄中，各條目的值為組態時指定的默認值，編號被自動指定為4。從S7-PLCSIM可以看到，新的數據紀錄各條目的值被自動傳送到PLC中。單擊“數據記錄名”選擇框，輸入新記錄的名稱“JUICE”。可以修改新建的數據記錄各條目的值，修改完成后保存它。 關閉運行系統后，又重新打開它，打開數據記錄列表，可以看到新建的數據記錄“JUICE”依然存在。 （2）修改數據記錄的條目值 顯示出數據記錄JUICE后，單擊“刪除”按鈕 ，確認后該數據記錄被刪除。 修改右邊的I/O域的值以后，S7-PLCSIM中“水”對應的MW10的值立即變化，但是配方視圖中的條目沒有

16、改變。單擊“從PLC讀取”按鈕，或單擊“同步配方變量”按鈕 ，I/O域中的值被傳送到配方視圖的“水”條目中。 2激活“變量離線”時的仿真運行 退出運行系統，選中配方編輯器中的“橙汁”，同時勾選“同步”屬性中的“同步配方變量”“變量離線”和“協調的數據傳輸”復選框。激活“變量離線”功能后，圖7-7中的常閉觸點斷開，PLC與配方變量的連接被斷開。選中項目樹中的“HMI_1”，單擊“開始仿真”按鈕 ，打開仿真面板。 打開數據記錄“果汁飲料”后，配方中的條目值不會自動傳送到仿真PLC。因為同時勾選了“變量離線”和“協調的數據傳輸”復選框，配方視圖與PLC之間的數據傳送需要同時滿足兩個條件： 1）在S7-PLCSIM中，將“數據記錄”區域指針第4個字（傳送狀態字MW26）置為0，允許傳送。 2）單擊配方視圖中的“寫入PLC”按鈕 ，將配方數據下載到PLC。或者單擊配方視圖中的“從PLC讀出”按鈕 ，將PLC中的配方數據上傳到HMI設備。 顯示出數據記錄JUICE后，單擊“刪除”按鈕 ，確認 滿足上述條件時，在配方視圖中修改條目“水”的值后，單擊配方視圖的“寫入PLC”按鈕 ，配方號和數據記錄號被傳送到S7-PLCSIM中的MW20和MW22（“數據記錄”區域指針的第1和第2個字）。成功傳送后，狀態字MW26被PLC的CPU置為4。 在S7-PLCSIM中修改條目“水”