SIMATIC S7. Schema a contatti (KOP) per S7-300/400. Prefazione, Contenuto. Panoramica sul prodotto. Struttura ed elementi di KOP.

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1 Prefazione, Contenuto Panoramica sul prodotto 1 Struttura ed elementi di KOP 2 SIMATIC S7 Schema a contatti (KOP) per S7-300/400 Manuale di riferimento Il presente manuale fa parte del seguente pacchetto di documentazione con il numero di ordinazione: 6ES7810-4CA04-8ER0 Indirizzamento 3 Operazioni logiche combinatorie a bit 4 Operazioni di temporizzazione 5 Operazioni di conteggio 6 Operazioni matematiche con i numeri interi 7 Operazioni matematiche in virgola mobile 8 Operazioni di confronto 9 Operazioni di trasferimento e di conversione 10 Operazioni logiche combinatorie a parola 11 Operazioni di scorrimento e rotazione 12 Operazioni dei blocchi dati 13 Operazioni di salto 14 Operazioni di bit di stato 15 Operazioni di comando del programma 16 Appendici 10/98 C79000-G7072-C564 Edizione 01 Glossario, Indice analitico

2 Avvertenze tecniche di sicurezza Il presente manuale contiene avvertenze tecniche relative alla sicurezza delle persone e alla prevenzione dei danni materiali che vanno assolutamente osservate. Le avvertenze sono contrassegnate da un triangolo e, a seconda del grado di pericolo, rappresentate nel modo seguente:! Pericolo di morte significa che la non osservanza delle relative misure di sicurezza provoca la morte, gravi lesioni alle persone e ingenti danni materiali.! Pericolo significa che la non osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte, gravi lesioni alle persone e ingenti danni materiali.! Attenzione significa che la non osservanza delle relative misure di sicurezza può causare leggere lesioni alle persone o lievi danni materiali. Avvertenza è una informazione importante sul prodotto, sull uso dello stesso o su quelle parti della documentazione su cui si deve prestare una particolare attenzione. Personale qualificato La messa in servizio ed il funzionamento del dispositivo devono essere effettuati solo in base al manuale. Interventi nel dispositivo vanno effettuati esclusivamente da personale qualificato. Personale qualificato ai sensi delle avvertenze di sicurezza contenute nella presente documentazione è quello che dispone della qualifica a inserire, mettere a terra e contrassegnare, secondo gli standard della tecnica di sicurezza, apparecchi, sistemi e circuiti elettrici. Uso conforme alle disposizioni! Osservare quanto segue: Pericolo Il dispositivo deve essere impiegato solo per l uso previsto nel catalogo e nella descrizione tecnica e solo in connessione con apparecchiature e componenti esterni omologati dalla Siemens. Per garantire un funzionamento ineccepibile e sicuro del prodotto è assolutamente necessario un trasporto, immagazzinamento, una installazione ed un montaggio conforme alle regole nonché un uso accurato ed una manutenzione appropriata. Marchio di prodotto SIMATIC, SIMATIC HMI e SIMATIC NET sono marchi di prodotto della SIEMENS AG. Tutte le altre sigle qui riportate possono corrispondere a marchi, il cui uso da parte di terzi, può violare i diritti dei possessori. Copyright Siemens AG 1998 All rights reserved La duplicazione e la cessione della presente documentazione sono vietate, come pure l uso improprio del suo contenuto, se non dietro autorizzazione scritta. Le trasgressioni sono passibili di risarcimento dei danni. Tutti i diritti sono riservati, in particolare quelli relativi ai brevetti e ai marchi registrati. Siemens AG Bereich Automatisierungs- und Antriebstechnik Geschaeftsgebiet Industrie-Automatisierungssysteme Postfach 4848, D Nuernberg Siemens Aktiengesellschaft Abbiamo controllato che il contenuto della presente documentazione corrisponda all hardware e al software descritti. Non potendo tuttavia escludere eventuali differenze, non garantiamo una concordanza totale. Il contenuto della presente documentazione viene comunque verificato regolarmente, e le correzioni o modifiche eventualmente necessarie sono contenute nelle edizioni successive. Saremo lieti di ricevere qualunque tipo di proposta di miglioramento. Siemens AG 1998 Ci riserviamo eventuali modifiche C79000-G7072-C564

3 Prefazione Scopo del manuale Questo manuale ha lo scopo di supportare l utente nella creazione di programmi nel linguaggio di programmazione KOP. Esso descrive gli elementi del linguaggio di programmazione KOP, la sua sintassi e il modo di funzionamento. Destinatari I destinatari di questo manuale sono i programmatori di programmi S7, chi li mette in servizio e il personale di assistenza. Vengono presupposte delle nozioni generali nel campo della tecnica dell automazione. Validità del manuale Questo manuale è valido per il software di programmazione STEP 7, a partire dalla versione 5.0. Adempimento delle norme secondo l IEC KOP corrisponde al linguaggio Schema a contatti stabilito nella norma DIN EN ( int. IEC ), ma per quanto riguarda le operazioni vi sono delle differenze sostanziali. Informazioni precise sull adempimento delle norme possono essere consultate nella tabella di adempimento delle norme nel file NORM.TAB di STEP 7. iii

4 Prefazione Presupposti Il presente manuale di KOP presuppone che l utente sia in possesso delle nozioni teoriche inerenti i programmi S7 che sono riportate nella Guida online a STEP 7. Poiché i pacchetti dei linguaggi si basano sul software di base STEP 7 l utente dovrebbe già sapere come utilizzare il software di base STEP 7 e la relativa documentazione. Documentazione Scopo Numero di ordinazione Conoscenze di base per il personale tecnico: 6ES7810-4CA04-8EA0 procedure per la realizzazione di compiti di controllo con STEP 7 e S7-300/400. Nozioni fondamentali di STEP 7 mediante Primi passi ed esercitazioni con STEP 7 V5.0 Programmazione con STEP 7 V5.0 Configurazione dell hardware e progettazione di collegamenti con STEP 7 V5.0 Manuale di conversione: STEP 7, da S5 a S7 Nozioni di riferimento di STEP 7 Manuali KOP/FUP/AWL per S7-300/400 Funzioni standard e di sistema per S7-300/400 Nozioni di riferimento sui linguaggi di programmazione KOP, FUP, AWL, nonché sulle funzioni standard e di sistema; perfezionamento delle conoscenze di base di STEP 7. 6ES7810-4CA04-8ER0 Guida a STEP 7 Guide online Scopo Numero di ordinazione Guide di riferimento a AWL/KOP/FUP Guide di riferimento a SFB/SFC Guida di riferimento ai blocchi organizzativi Conoscenze di base per la programmazione e la configurazione hardware con STEP 7. Guida di riferimento sensibile al contesto Parte del pacchetto software STEP 7 Parte del pacchetto software STEP 7 Accessi alla Guida online Bibliografia L utente può accedere ai contenuti della Guida online nel modo seguente: Guida sensitiva al contesto relativa all oggetto selezionato attivando il comando di menu? > Guida al contesto con il tasto funzione F1 o con il punto interrogativo nella barra degli strumenti. Guida a STEP 7 attivando il comando di menu? > Argomenti della Guida. I riferimenti ad altra documentazione vengono indicati da un numero racchiuso tra due barre /.../. In base a questo numero, nella bibliografia nell appendice D, è possibile risalire al titolo del manuale. iv

5 Prefazione Servizi online SIMATIC Customer Support Il SIMATIC Customer Support offre all utente ulteriori informazioni dettagliate relative ai prodotti SIMATIC tramite i servizi online: Informazioni aggiornate si ottengono: in Internet al sito via Fax-Polling al n Informazioni sul prodotto attuali e download utili per l uso: in Internet al sito tramite Bulletin Board System (BBS) a Norimberga (SIMATIC Customer Support Mailbox) al numero +49 (911) Per chiamare la mailbox utilizzare un modem con un massimo di V.34 (28,8 kbaud) impostandone i parametri nel modo seguente: 8, N, 1, ANSI, oppure collegarsi tramite ISDN (x.75, 64 kbit). Ulteriore supporto Per ulteriori informazioni sull uso del software, che non sono contenute nella documentazione su carta o nella guida online, rivolgersi al personale di assistenza presso le filiali e le rappresentanze Siemens. Gli indirizzi si trovano nei cataloghi e nel Compuserve (go autforum). Inoltre rivolgersi alla nostra SIMATIC Basis Hotline: a Norimberga, Germania da lunedì a venerdì, dalle 07:00 alle 17:00 (ora locale) al numero +49 (911) oppure all indirizzo simatic.support@nbgm.siemens.de a Johnson City (TN), USA da lunedì a venerdì, dalle 08:00 alle 17:00 (ora locale) al numero oppure all indirzzo simatic.hotline@sea.siemens.com a Singapore da lunedì a venerdì, dalle 08:30 alle 17:30 (ora locale) al numero oppure all indirzzo simatic@singet.com.sg Con la SIMATIC Card la Premium Hotline SIMATIC è disponibile ventiquattro ore su ventiquattro in tutto il mondo (telefono:+49 (911) ). Corsi relativi ai prodotti SIMATIC Per facilitare l apprendimento del sistema di automazione SIMATIC S7, la Siemens organizza dei corsi specifici. Per maggiori informazioni, rivolgersi al centro di addestramento regionale o al centro di addestramento centrale in Germania: Nürnberg unter der Telefonnummer +49 (911) v

6 Prefazione Feedback dagli utenti Siamo intenti a migliorare la documentazione per ottimizzare la documentazione per i lettori attuali e futuri. Nel caso di domande o commenti sul presente manuale o sulla Guida online, si prega di compilare il questionario alla fine del manuale, inviandolo all indirizzo là indicato. È gradita anche una corrispondente valutazione personale. vi

7 Contenuto Prefazione iii 1 Panoramica sul prodotto Struttura ed elementi di KOP Elementi e box Logica di Boole e tabelle della verità Significato dei registri CPU nelle istruzioni Indirizzamento Sommario Tipi di indirizzi Operazioni logiche combinatorie a bit Sommario Contatto normalmente aperto Contatto normalmente chiuso Bobina di uscita Connettore Inversione del risultato della combinazione Salvataggio dell RLC nel registro BIE Impostazione della bobina Resettaggio della bobina Impostazione del valore di conteggio Conteggio in avanti Conteggio all indietro Avviamento del temporizzatore come impulso Avviamento del temporizzatore come impulso prolungato Avviamento del temporizzatore come ritardo all inserzione Avviamento del temporizzatore come ritardo all inserzione con memoria Avviamento del temporizzatore come ritardo alla disinserzione Rilevamento del fronte RLC di salita Rilevamento del fronte RLC di discesa Interrogazione del rilevamento di fronte di salita vii

8 Contenuto 4.21 Interrogazione del rilevamento di fronte di discesa Impostazione resettaggio flip flop Resettaggio impostazione flip flop Operazioni di temporizzazione Aree di memoria e componenti di un temporizzatore Scelta del giusto temporizzatore Avviamento del temporizzatore S5 come impulso Avviamento del temporizzatore S5 come impulso prolungato Avviamento del temporizzatore S5 come ritardo all inserzione Avviamento del temporizzatore S5 come ritardo all inserzione con memoria Avviamento del temporizzatore S5 come ritardo alla disinserzione Operazioni di conteggio Indirizzo in memoria di un contatore e suoi componenti Conteggio in avanti / all indietro Conteggio in avanti Conteggio all indietro Operazioni matematiche con i numeri interi Somma di numeri interi a 16 bit Somma di numeri interi a 32 bit Sottrazione di numeri interi a 16 bit Sottrazione di numeri interi a 32 bit Moltiplicazione di numeri interi a 16 bit Moltiplicazione di numeri interi a 32 bit Divisione di numeri interi a 16 bit Divisione di numeri interi a 32 bit Ricavo del resto della divisione a 32 bit Valutazione dei bit della parola di stato nelle operazioni in virgola fissa Operazioni matematiche in virgola mobile Sommario Somma di numeri in virgola mobile Sottrazione di numeri in virgola mobile Moltiplicazione di numeri in virgola mobile Divisione di numeri in virgola mobile Valutazione dei bit della parola di stato nelle operazioni in virgola mobile Formazione del valore assoluto di un numero in virgola mobile Formazione del quadrato e della radice quadrata di un numero in virgola mobile viii

9 Contenuto 8.9 Formazione del logaritmo naturale di un numero in virgola mobile Formazione del valore esponenziale di un numero in virgola mobile Formazione di funzioni trigonometriche di angoli sotto forma di numeri in virgola mobile Operazioni di confronto Confronto di numeri interi a 16 bit Confronto di numeri interi a 32 bit Confronto di numeri in virgola mobile Operazioni di trasferimento e di conversione Assegnazione di un valore Conversione di un BCD in un numero intero a 16 bit Conversione di un numero intero a 16 bit in un BCD Conversione di un numero intero a 16 bit in un numero intero a 32 bit Conversione di un BCD in un numero intero a 32 bit Conversione di un numero intero a 32 bit in un BCD Conversione di un numero intero a 32 bit in un numero in virgola mobile Complemento a 1 di numero intero a 16 bit Complemento a 1 di numero intero a 32 bit Complemento a 2 di numero intero a 16 bit Complemento a 2 di numero intero a 32 bit Negazione del numero in virgola mobile Arrotondamento a numero intero a 32 bit Arrotondamento senza resto di un numero intero a 32 bit Generazione di un numero intero superiore da un numero in virgola mobile Generazione di un numero intero inferiore da un numero in virgola mobile Operazioni logiche combinatorie a parola Sommario Combinazione AND parola Combinazione AND doppia parola Combinazione OR parola Combinazione OR doppia parola Combinazione OR esclusivo parola Combinazione OR esclusivo doppia parola ix

10 Contenuto 12 Operazioni di scorrimento e rotazione Operazioni di scorrimento Operazioni di rotazione Operazioni dei blocchi dati Apertura di un blocco dati Operazioni di salto Sommario Salto nel blocco se 1 (assoluto) Salto nel blocco se 1 (condizionato) Salta nel blocco se Etichetta di salto Operazioni di bit di stato Sommario Registro BIE: bit di anomalia Bit di risultato Bit di anomalia: operazione non ammessa Bit di anomalia: overflow Bit di anomalia: overflow con memoria Operazioni di comando del programma Richiamo di FC/SFC dalla bobina (senza parametri) Richiamo di FB, FC, SFB, SFC e multi-istanze dal box Salto indietro Funzioni del relè master control (MCR) Avvertenze importanti sulle funzionalità MCR Inizio/fine della zona relè master control Attivazione/disattivazione di una zona di relè master control x

11 Contenuto Appendici A Elenco alfabetico delle operazioni A-1 A.1 Elenco dei nomi SIMATIC A-2 A.2 Elenco dei nomi SIMATIC e degli equivalenti internazionali (inglesi).... A-5 A.3 Elenco dei nomi internazionali (inglesi) A-9 A.4 Elenco dei nomi internazionali e degli equivalenti SIMATIC A-12 B Esempi di programmazione B-1 B.1 Sommario B-2 B.2 Operazioni logiche combinatorie a bit B-3 B.3 Operazioni di temporizzazione B-7 B.4 Operazioni di conteggio e confronto B-11 B.5 Operazioni matematiche con i numeri interi B-13 B.6 Operazioni logiche combinatorie a parola B-14 C Bibliografia C-1 Glossario Glossario-1 Indice analitico Indice-1 xi

12 Contenuto xii

13 Panoramica sul prodotto 1 Cosa significa KOP? KOP, la cui sigla significa schema a contatti, è un linguaggio di programmazione grafico. La sintassi delle istruzioni è simile ad uno schema di circuito: KOP permette di seguire con facilità il flusso di segnali tra le sbarre collettrici attraverso gli ingressi, le uscite e le operazioni. Linguaggio di programmazione KOP Il linguaggio di programmazione KOP mette a disposizione dell utente tutti gli elementi necessari per la creazione di un programma completo. KOP possiede un repertorio di comandi molto esteso, a cui appartengono varie operazioni fondamentali munite di un vasta gamma di operandi e relativi indirizzamenti. La struttura delle funzioni e dei blocchi funzionali permette inoltre di articolare il programma in modo estremamente chiaro. Pacchetto di programmazione Il pacchetto di programmazione KOP è una parte integrata del software di base STEP 7. Con esso si rendono disponibili, a installazione ultimata del software di STEP 7, tutte le funzioni di editazione, di compilazione, e di controllo concepite per KOP. Con KOP è possibile generare il programma utente con un editor incrementale. In questo modo, viene risolto agevolmente tramite degli editor di tabelle, il compito di introdurre la struttura dei dati locali dei blocchi. Oltre a KOP, nel software di base sono integrati anche i linguaggi di programmazione AWL e FUP. Sarà quindi possibile passare da un linguaggio di programmazione all altro, scegliendo ogni volta la rappresentazione adeguata per la programmazione dei blocchi. In linea di massima, i programmi scritti con il linguaggio KOP o FUP, possono essere rappresentati in AWL senza problemi. Nella conversione di programmi KOP in programmi FUP e viceversa, gli elementi del programma che non possono essere rappresentati nel linguaggio di destinazione vengono visualizzati in AWL. 1-1

14 1-2

15 Struttura ed elementi di KOP 2 Sommario del capitolo Capitolo Argomento trattato Pagina 2.1 Elementi e box Logica di Boole e tabelle della verità Significato dei registri CPU nelle istruzioni

16 Struttura ed elementi di KOP 2.1 Elementi e box Istruzioni KOP Le istruzioni KOP sono formate da elementi e box, i quali vengono collegati graficamente ai segmenti. Sia elementi che box possono essere suddivisi nei seguenti gruppi: Operazioni come elementi STEP 7 rappresenta alcune operazioni KOP come elementi individuali che non richiedono alcun operando o parametro (vedere tabella 2-1). Tabella 2-1 Operazione KOP come elemento senza operando o parametri Elemento Nome Capitolo di questo manuale NOT Inverti il risultato della combinazione 4.6 Operazioni come elementi con operando STEP 7 rappresenta alcune operazioni KOP come elementi individuali per i quali l utente ha bisogno di immettere un operando (vedere tabella 2-2). Per maggiori informazioni sull indirizzamento, vedere capitolo 3. Tabella 2-2 Operazione KOP come elemento con operando Elemento Nome Capitolo di questo manuale <Operando> Contatto normalmente aperto 4.2 Operazioni come elementi con operando e valore STEP 7 rappresenta alcune operazioni KOP come elementi individuali per i quali l utente ha bisogno di immettere un operando ed un valore (quale p.e. un valore di temporizzazione o di conteggio, vedere tabella 2-3). Per maggiori informazioni sull indirizzamento, vedere capitolo 3. Tabella 2-3 Operazione KOP come elemento con operando e valore Elemento Nome Capitolo di questo manuale <Operando> SS Valore Avvia temporizzatore come ritardo all inserzione con memoria

17 Struttura ed elementi di KOP Operazioni come box con parametri STEP 7 rappresenta alcune operazioni KOP in forma di box con tratti indicanti gli ingressi e le uscite (vedere tabella 2-4). Gli ingressi sono sulla sinistra del box; le uscite si trovano sulla destra del box stesso. L utente inserisce i parametri di ingresso; il software STEP 7, da parte sua, fornisce la maggior parte delle uscite. Per i parametri si deve utilizzare una notazione specifica dei singoli tipi di dati. Il principio dei parametri dell ingresso di abilitazione (EN) e dell uscita di abilitazione (ENO) è spiegato sotto. Per maggiori informazioni sui parametri di ingresso e di uscita, vedere la rispettiva descrizione di ogni operazione di questo manuale. Tabella 2-4 Operazione KOP come box con ingressi ed uscite Box Nome Capitolo di questo manuale DIV_R EN ENO IN1 Dividi numeri in virgola mobile 8.5 IN2 OUT Parametri di ingresso ed uscita di abilitazione Attivando l ingresso di abilitazione (EN) di un box KOP, quest ultimo svolge una funzione specifica. Se il box è in grado di eseguire tale funzione senza errori, l uscita di abilitazione (ENO) dà corrente al circuito. I parametri dei box KOP EN ed ENO presentano il tipo di dati BOOL (vedere tabelle 2-5 e 2-6) e possono trovarsi nelle aree di memoria E, A, M, D, o L. EN ed ENO funzionano secondo i seguenti principi: Se EN non è attivato (ossia se ha uno stato di segnale 0), il box non svolge la sua funzione e ENO non viene attivato (ossia, ha già uno stato di segnale di 0). Se EN è attivato (ossia se ha uno stato di segnale 1) e il box corrispondente esegue la sua funzione senza errori, anche ENO viene attivato (ossia, ha uno stato di segnale 1). Se EN è attivato (ossia se ha uno stato di segnale 1) e si verifica un errore mentre il box esegue la sua funzione, ENO non viene attivato (ossia, ha uno stato di segnale 0). Restrizioni per i box e le bobine Non è possibile disporre bobine e connettori in un montante KOP che non inizia sulla sbarra collettrice sinistra. Le operazioni di confrontro costituiscono un eccezione. Aree di memoria e funzioni La maggior parte degli operandi di KOP fanno riferimento ad aree di memoria. La tabella seguente ne illustra i tipi e le funzioni. 2-3

18 Struttura ed elementi di KOP Tabella 2-5 Aree di memoria e loro funzioni Accesso all area tramite Nome dell area Funzione dell area unità di seguente grandezza: Immagine di processo degli ingressi Immagine di processo delle uscite Merker Area della periferia: ingressi esterni Area della periferia: uscite esterne Temporizzatore Contatore Blocco dati Dati locali All inizio del ciclo di scansione, il sistema operativo legge gli ingressi dal processo, e registra i valori in questa area. Il programma può adoperare questi valori nella sua normale elaborazione ciclica. Durante il ciclo di scansione, il programma calcola i valori di uscita, e li colloca in questa area. Alla fine del ciclo di scansione, il sistema operativo legge i valori di uscita calcolati da questa area, e li invia alle uscite di processo. Questa area mette a disposizione dello spazio di memoria per risultati provvisori calcolati dal programma. Questa area mette in condizione il programma di avere diretto accesso alle unità di ingresso ed uscita (ovvero, gli ingressi e le uscite di periferia). I temporizzatori sono elementi funzionali della programmazione KOP. Quest area fornisce dello spazio di memoria per le celle del temporizzatore. In questa area, il generatore di clock accede alle celle di tempo per aggiornarle decrementando il valore di tempo, e le operazioni di temporizzazione accedono qui alle celle di tempo. I contatori sono elementi funzionali della programmazione KOP. Questa area fornisce spazio di memoria per i contatori. Qui le operazioni di conteggio accedono ai contatori stessi. Questa area contiene i dati ai quali si può accedere da qualsiasi blocco. Se si intende aprire due blocchi dati diversi allo stesso tempo, se ne può aprire uno con l istruzione AUF DB, ed uno con l istruzione AUF DI. La notazione degli operandi, ad es. L DBWi e LDIWi stabilisce a quale blocco dati si accede. Sebbene si usi l istruzione AUF DI per aprire qualsiasi blocco dati, l uso principale i di questa istruzione i è quello di aprire ibl blocchi dati di istanza, che sono associati ai blocchi funzionali (FB) ed i blocchi funzionali di sistema (SFB). Per maggiori informazioni sugli FB, SFB, ed i blocchi dati di istanza, si rimanda alla Guida online di STEP 7. Questa area contiene dati temporanei che vengono adoperati all interno di un blocco di codice (FB o FC). Questi dati sono anche denominati dati locali dinamici. Essi fungono da buffer intermedio. Quando il blocco di codice è terminato, questi dati vanno persi. I dati sono contenuti nello stack di dati locali (L-stack). Ingresso Byte di ingresso Parola di ingresso Doppia parola di ingresso Uscita Byte di uscita Parola di uscita Doppia parola di uscita Merker Byte di merker Parola di merker Doppia parola di merker Byte di ingresso periferia Parola di ingresso perifer. Doppia parola di ingr. per. Byte di uscita periferia Parola di uscita periferia Doppia parola di uscita periferia Temporizzatore (T) Contatore (Z) Blocco dati aperto con l istruzione AUF DB : Bit di dati Byte di dati Parola di dati Doppia parola di dati Blocco dati aperto con l istruzione AUF DI : Bit di dati Byte di dati Parola di dati Doppia parola di dati Bit di dati locali tempor. Byte di dati locali temp. Parola di dati locali temp. Doppia parola di dati locali temp. Abbr. E EB EW ED A AB AW AD M MB MW MD PEB PEW PED PAB PAW PAD T Z DBX DBB DBW DBD DIX DIB DIW DID L LB LW LD 2-4

19 Struttura ed elementi di KOP La tabella 2-6 elenca i campi di indirizzo massimi per le diverse aree di memoria. Per il campo di indirizzo compatibile con la propria CPU, consultare l apposito manuale S7-300 sulla CPU. Tabella 2-6 Aree di memoria e relativi campi di indirizzo Nome dell area Immagine di processo degli ingressi Immagine di processo delle uscite Merker Area della periferia: ingressi esterni Area della periferia: uscite esterne Accesso all area tramite unità della seguente grandezza: Bit di ingresso Byte di ingresso Parola di ingresso Doppia parola di ingresso Bit di uscita Byte di uscita Parola di uscita Doppia parola di uscita Merker Byte di merker Parola di merker Doppia parola di merker Byte di ingresso periferia Parola di ingresso periferia Doppia parola di ingresso periferia Byte di uscita periferia Parola di uscita periferia Doppia parola di uscita periferia E EB EW ED A AB AW AD M MB MW MD Abbrev. PEB PEW PED PAB PAW PAD Campo di indirizzo massimo da 0.0 a da 0 a da 0 a da 0 a da 0.0 a da 0 a da 0 a da 0 a da 0.0 a da 0 a 255 da 0 a 254 da 0 a 252 da 0 a da 0 a da 0 a da 0 a da 0 a da 0 a Temporizzatore Temporizzatore (T) T da 0 a 255 Contatore Contatore (Z) Z da 0 a 255 Blocco dati Blocco dati aperto con l istruzione DB (AUF) Bit di dati nel blocco dati Byte di dati Parola di dati Doppia parola di dati DBX DBB DBW DBD da 0.0 a da 0 a da 0 a da 0 a Blocco dati aperto con l istruzione DI (AUF) Bit di dati nel DB di istanza Byte di dati Parola di dati Doppia parola di dati DIX DIB DIW DID da 0.0 a da 0 a da 0 a da 0 a Dati locali Bit di dati locali temporanei Byte di dati locali temporanei Parola di dati locali temporanei Doppia parola di dati locali temporanei L LB LW LD da 0.0 a da 0 a da 0 a da 0 a

20 Struttura ed elementi di KOP 2.2 Logica di Boole e tabelle della verità Flusso di segnali Un programma in KOP traccia il flusso di segnali tra le sbarre collettrici mentre attraversa diversi ingressi, uscite, altri elementi e box. Molte operazioni KOP lavorano secondo i principi della logica booleana. Ogni operazione logica combinatoria interroga lo stato di segnale di un contatto elettrico se corrisponde a 0 (non attivato, off) od a 1 (attivato, on), e produce un risultato in base all esito. L operazione, quindi, può immagazzinare tale risultato, oppure adoperarlo per eseguire un operazione logica booleana. Il risultato dell operazione logica viene denominato RLC. I principi della logica booleana vengono qui dimostrati sulla base di contatti normalmente aperti o normalmente chiusi. Contatto normalmente aperto Nella figura 2-1 vengono illustrate due condizioni di un circuito logico a relè con un contatto tra la sbarra collettrice ed una bobina. Nello stato normale questo contatto è aperto. Se il contatto non è attivato, esso rimane aperto. Lo stato di segnale del contatto aperto è 0 (disattivato). Se il contatto rimane aperto, la corrente dalla sbarra collettrice non può eccitare la bobina al termine del circuito. Se il contatto è attivato (lo stato di segnale di contatto è 1), la corrente può fluire alla bobina. Il circuito sulla sinistra nella figura 2-1 illustra un contatto normalmente aperto, nel modo in cui viene talvolta rappresentato negli schemi circuitali a relè. In questo esempio, il circuito sulla destra indica che il contatto è stato attivato, quindi esso è chiuso. Sbarra collettrice Rappresentazione standard Rappresentazione indicante il contatto attivato Contatto normalmente aperto ÍÍ Bobina Figura 2-1 Circuito logico a relè con contatto normalmente aperto Si può adoperare l operazione Contatto normalmente aperto (vedere capitolo 4.2), per interrogare lo stato di segnale di un contatto normalmente aperto. Il risultato dell interrogazione determina se la corrente può circolare attraverso il contatto oppure no. Se la corrente può circolare, il risultato è 1; se la corrente non può circolare, il risultato è 0 (vedere tabella 2-7). L operazione può, alternativamente, immagazzinare tale risultato, oppure adoperarlo per effettuare un operazione logica combinatoria. 2-6

21 Struttura ed elementi di KOP Contatto normalmente chiuso Nella figura 2-2 vengono illustrate due condizioni di un circuito logico a relè con un contatto tra la sbarra collettrice ed una bobina. Nello stato normale questo contatto è chiuso. Se il contatto non è attivato, esso rimane chiuso. Lo stato di segnale del contatto chiuso è 0 (disattivato). Se il contatto rimane chiuso, la corrente dalla sbarra collettrice può attraversare il contatto per eccitare la bobina al termine del circuito. Attivando il contatto (lo stato di segnale del contatto è 1), esso si apre, interrompendo la circolazione di corrente nella bobina. Il circuito sulla sinistra della figura 2-2 illustra un contatto normalmente chiuso, nel modo in cui viene talvolta rappresentato negli schemi circuitali. Ai fini di questo esempio, il circuito sulla destra indica che il contatto è stato attivato, e quindi esso è aperto. Sbarra collettrice Rappresentazione standard Rappresentazione indicante il contatto attivato Contatto normalmente chiuso Bobina Figura 2-2 Circuito logico a relè con contatto normalmente chiuso Si può adoperare l operazione Contatto normalmente chiuso (vedere capitolo 4.3) per interrogare lo stato di segnale di un contatto normalmente chiuso. Il risultato dell interrogazione determina se la corrente può circolare attraverso il contatto oppure no. Se la corrente può circolare, il risultato è 1; se la corrente non può circolare, il risultato è 0 (vedere tabella 2-7). L operazione può alternativamente immagazzinare tale risultato, oppure adoperarlo per effettuare un operazione logica combinatoria. Tabella 2-7 Risultato dell interrogazione dello stato di segnale per mezzo del contatto normalmente aperto e normalmente chiuso Operazione Risultato se lo stato di segnale del contatto è 1 (contatto attivato) 1 (La corrente disponibile può circolare perchè il contatto normalmente aperto è chiuso.) 0 (La corrente disponibile non può circolare perchè il contatto normalmente chiuso è aperto.) Risultato se lo stato di segnale del contatto è 0 (contatto disattivato) 0 (La corrente disponibile non può circolare perchè il contatto normalmente aperto è aperto.) 1 (La corrente disponibile può circolare perchè il contatto normalmente chiuso è chiuso.) 2-7

22 Struttura ed elementi di KOP Collegamento in serie dei contatti La figura 2-3 illustra una stringa logica di operazioni KOP che a loro volta rappresentano due contatti normalmente aperti, collegati in serie ad una bobina. I contatti vengono contrassegnati da una E per ingresso, la bobina da una A per uscita. Attivando un contatto normalmente aperto, il contatto si chiude. Quando entrambi i contatti della stringa logica vengono attivati (ovvero chiusi), la corrente può circolare dalla sbarra collettrice attraverso entrambi i contatti E 1.0 e E 1.1 fino alla bobina. La bobina A 4.0 viene eccitata. Nello schema circuitale 1, entrambi i contatti sono attivati. Attivando un contatto normalmente aperto, il contatto si chiude. La corrente può circolare dalla sbarra collettrice attraverso i contatti chiusi, per eccitare la bobina al termine del circuito. Negli schemi circuitali 2 e 3, poiché uno dei due contatti non è attivato, la corrente non può circolare liberamente fino alla bobina. La bobina non viene eccitata. Nello schema circuitale 4, nessuno dei due contatti contatti è attivato. Entrambi i contatti rimangono aperti. La bobina non viene eccitata. Schema circuitale 1 Schema circuitale 2 E 1.0 E 1.1 A 4.0 E 1.0 E 1.1 A 4.0 Schema circuitale 3 Schema circuitale 4 E 1.0 E 1.1 A 4.0 E 1.0 E 1.1 A 4.0 = attivato = eccitata Figura 2-3 Collegamento in serie dei contatti con l operazione Contatto normalmente aperto 2-8

23 Struttura ed elementi di KOP Collegamento in serie dei contatti con l operazione Contatto normalmente aperto La figura 2-3 illustra uno schema circuitale a relè che si può adoperare per programmare due contatti normalmente aperti collegati in serie ad una bobina. La prima operazione Contatto normalmente aperto nella stringa logica interroga lo stato di segnale del primo contatto del collegamento in serie (ingresso E 1.0), e produce un risultato basato sull esito dell interrogazione (vedere tabella 2-7). Questo risultato può essere 1 o 0. Se il risultato è 1 significa che il contatto è chiuso, ovvero corrente disponibile può circolare attraverso il contatto; se il risultato è 0 significa che il contatto è aperto ovvero si interrompe la circolazione della corrente disponibile nel contatto. La prima operazione Contatto normalmente aperto copia il risultato 1 o 0 in un bit di merker della parola di stato del controllore programmabile. Questo bit è denominato risultato logico combinatorio (RLC). La seconda operazione Contatto normalmente aperto nella stringa logica interroga lo stato di segnale del secondo contatto collegato in serie (ingresso E 1.1), e produce un risultato basato su tale interrogazione (vedere tabella 2-7). Questo risultato può essere 1 o 0, a seconda che il contatto sia chiuso od aperto. A questo punto, la seconda operazione Contatto normalmente aperto esegue una combinazione logica di Boole. L operazione prende il risultato che ha ottenuto interrogando lo stato di segnale del secondo contatto, e lo combina con il valore immagazzinato nel bit RLC. Il risultato di questa combinazione (1 o 0) viene immagazzinato nel bit RLC della parola di stato, soppiantando il vecchio valore lì memorizzato. L operazione Bobina di uscita (vedere capitolo 4.4) assegna questo nuovo valore alla bobina (uscita A 4.0). I possibili risultati di tale combinazione logica possono essere illustrati in una tabella della verità. In tale combinazione logica, l 1 rappresenta vero e lo 0 rappresenta falso. Le possibili combinazioni logiche di Boole e i loro risultati vengono riassunti alla tabella 2-8, dove il contatto è chiuso e la corrente può circolare corrispondono a vero ; il contatto è aperto e la corrente non può circolare corrispondono a falso (vedere figura 2-3 per i contatti). Tabella 2-8 Tabella della verità: AND Quando il risultato prodotto dall interrogazione dello stato di segnale del contatto E 1.0 è e il risultato prodotto dall interrogazione dello stato di segnale del contatto E 1.1 è il risultato dell operazione logica illustrato alla figura 1-3 è 1 (il contatto è chiuso) 1 (il contatto è chiuso) 1 (la corrente può circolare) 0 (il contatto è aperto) 1 (il contatto è chiuso) 0 (la corrente non può circolare) 1 (il contatto è chiuso) 0 (il contatto è aperto) 0 (la corrente non può circolare) 0 (il contatto è aperto) 0 (il contatto è aperto) 0 (la corrente non può circolare) 2-9

24 Struttura ed elementi di KOP Collegamento in parallelo dei contatti Alla figura 2-4 viene illustrata una stringa logica di operazioni KOP che rappresentano due contatti normalmente aperti, collegati in serie ad una bobina. I contatti vengono contrassegnati da una E per ingresso, la bobina da una A per uscita. Attivando un contatto normalmente aperto, il contatto si chiude. La bobina A 4.0 è eccitata quando, alternativamente, il contatto E 1.0, o il contatto E 1.1, viene attivato (vale a dire richiuso), e la corrente può circolare dalla sbarra collettrice per eccitare la bobina al termine del circuito. Anche quando entrambi i contatti della stringa logica sono attivati, la corrente può circolare dalla sbarra collettrice per eccitare la bobina. Negli schemi circuitali 1 e 2, un contatto è attivato e l altro no. Attivando un contatto normalmente aperto, il contatto si chiude. La corrente può circolare dalla sbarra collettrice attraverso il contatto chiuso, e raggiungere la bobina al termine del circuito. Poiché i due contatti sono collegati in parallelo, basta che uno dei due sia chiuso perchè la corrente attivi alla bobina al termine del circuito eccitandola. Nello schema circuitale 3, entrambi i contatti sono attivati, permettendo alla corrente di circolare attraverso i due contatti chiusi fino alla fine del circuito per eccitare la bobina. Nello schema circuitale 4, nessuno dei due contatti è attivato. Entrambi i contatti rimangono aperti. La bobina non viene eccitata perchè la corrente non vi arriva. Schema circuitale 1 Schema circuitale 2 E 1.0 A 4.0 E 1.0 A 4.0 E 1.1 E 1.1 Schema circuitale 3 Schema circuitale 4 E 1.0 A 4.0 E 1.0 A 4.0 E 1.1 E 1.1 = attivato = eccitata Figura 2-4 Collegamento dei contatti in parallelo con l operazione Contatto normalmente aperto 2-10

25 Struttura ed elementi di KOP Collegamento in parallelo con l operazione Contatto normalmente aperto La figura 2-4 illustra uno schema circuitale a relè che si può adoperare per programmare due contatti normalmente aperti collegati in parallelo ad una bobina. La prima operazione Contatto normalmente aperto nella stringa logica interroga lo stato di segnale del primo contatto (ingresso E 1.0), e produce un risultato basato sull esito dell interrogazione (vedere tabella 2-7). Questo risultato può essere 1 o 0. Se il risultato è 1, significa che il contatto è chiuso. In questo caso la corrente disponibile può circolare attraverso il contatto. Se il risultato è 0, significa che il contatto è aperto, ovverso si interrompe la circolazione della corrente disponibile nel contatto. La prima operazione Contatto normalmente aperto copia il risultato 1 o 0 in un bit di memoria della parola di stato del controllore programmabile. Questo bit è denominato risultato logico combinatorio (RLC). La seconda operazione Contatto normalmente aperto nella stringa logica interroga lo stato di segnale del secondo contatto (ingresso E 1.1), e produce un risultato a seconda dell esito dell interrogazione (vedere tabella 2-7). Questo risultato può essere 1 o 0, a seconda se il contatto è chiuso o aperto. A questo punto, la seconda operazione Contatto normalmente aperto esegue una combinazione logica di Boole. L operazione prende il risultato che ha ottenuto interrogando lo stato di segnale del secondo contatto, e lo combina con il valore immagazzinato nel bit RLC. Il risultato di questa combinazione (1 o 0) viene immagazzinato nel bit RLC della parola di stato, soppiantando il vecchio valore lì memorizzato. L operazione Bobina di uscita (vedere capitolo 4.4) assegna questo nuovo valore alla bobina (uscita A 4.0). I possibili risultati di tale combinazione logica possono essere illustrati in una tabella della verità. In tale combinazione logica, l 1 rappresenta vero e lo 0 rappresenta falso. Le possibili combinazioni logiche di Boole e i loro risultati vengono riassunti alla tabella 2-9, dove il contatto è chiuso e la corrente può circolare corrispondono a vero ; il contatto è aperto e la corrente non può circolare corrispondono a falso (vedere figura 2-4 per i contatti). Tabella 2-9 Tabella della verità: OR Quando il risultato prodotto dall interrogaz. dello stato di segnale del contatto E 1.0 è e il risultato prodotto dall interrogazione dello stato di segnale del contatto E 1.1 è il risultato dell operazione logica illustrato alla figura 2-4 è 1 (il contatto è chiuso) 0 (il contatto è aperto) 1 (la corrente può circolare) 0 (il contatto è aperto) 1 (il contatto è chiuso) 1 (la corrente può circolare) 1 (il contatto è chiuso) 1 (il contatto è chiuso) 1 (la corrente può circolare) 0 (il contatto è aperto) 0 (il contatto è aperto) 0 (la corrente non può circolare) 2-11

26 Struttura ed elementi di KOP 2.3 Significato dei registri CPU nelle istruzioni Spiegazione I registri supportano la CPU al fine di effettuare operazioni logiche, matematiche, di scorrimento o di conversione. Tali registri vengono descritti qui di seguito. Accumulatori I due accumulatori a 32 bit sono registri generali utilizzati per elaborare i byte, le parole, e le doppie parole Byte più significativo Byte meno significativo Byte più significativo Byte meno significativo Parola più significativa Accumulatore (1 o 2) Parola meno significativa Figura 2-5 Aree di un accumulatore Parola di stato La parola di stato contiene dei bit a cui l utente si può riferire nell indirizzo del bit e, delle operazioni logiche a parola. I paragrafi che succedono alla seguente figura espongono il significato dei bit da 0 a BIE A1 A0 OV OS OR STA RLC /ER Figura 2-6 Struttura della parola di stato Modificazione dei bit nella parola di stato Valore 0 imposta lo stato di segnale a 0 1 imposta lo stato di segnale a 1 x modifica lo stato lo stato rimane invariato Significato 2-12

27 Struttura ed elementi di KOP Prima interrogazione Il bit 0 della parola di stato viene denominato bit di prima interrogazione (bit /ER, vedere figura 2-6). All inizio di un segmento KOP, lo stato del segnale del bit /ER è sempre 0, tranne se il segmento precedente termina con (SAVE). (La sbarra obligua preposta a ER indica che tale bit è negato, vale a dire che il suo stato di segnale all inizio di un segmento è sempre 0). Ogni operazione logica verifica lo stato del segnale del bit /ER e lo stato del segnale del contatto indirizzato. Lo stato del segnale del bit /ER comanda l esecuzione di una stringa logica combinatoria. Se il bit /ER è 0 (all inizio di un segmento KOP), l operazione memorizza il risultato nel bit RLC della parola di stato e setta il bit /ER a 1. Il processo di interrogazione viene denominato prima interrogazione. All 1 o allo 0 memorizzato nel bit RLC si fa riferimento come risultato della prima interrogazione. Quando il bit /ER è uguale a 1, un operazione combina il risultato della sua interrogazione sullo stato del segnale del contatto indirizzato con il valore memorizzato nel precedente bit RLC e memorizza il risultato nel bit RLC. Una stringa logica di uno schema a contatti termina sempre con un operazione di uscita (Imposta bobina, Resetta bobina, oppure Bobina di uscita), oppure con un operazione di salto correlata al risultato dell operazione logica. Questo tipo di operazione di uscita resetta il bit /ER a 0. Risultato logico combinatorio Il bit 1 della parola di stato viene denominato bit RLC (RLC sta per risultato logico combinatorio, vedere figura 2-6). Questo bit memorizza il risultato di una stringa di operazioni logiche combinatorie o di confronto. Lo stato del segnale del bit RLC può fornire delle informazioni sul flusso di segnali. Per esempio, la prima operazione in un segmento KOP interroga lo stato di segnale di un contatto, ed ottiene un risultato di 1 o 0. L operazione memorizza il risultato dell interrogazione dello stato del segnale nel bit RLC. Anche la seconda operazione in una stringa di operazioni KOP interroga lo stato del segnale di un contatto ed ottiene un risultato. Quindi, l operazione combina questo risultato con il valore immagazzinato nel bit RLC della parola di stato, secondo i principi della logica di Boole (vedere sopra Prima interrogazione e capitolo 4). Il risultato di questa operazione logica viene immagazzinato nel bit di RLC della parola di stato, rimpiazzando il valore precedente del bit di RLC. Ogni operazione successiva nella stringa logica esegue un operazione logica combinatoria con due valori, ovvero con il risultato dell interrogazione del contatto, e con l RLC corrente. Con una prima interrogazione, è possibile ad es. assegnare all RLC lo stato di un merker booleano con un operazione logica booleana oppure inizializzare le operazioni di salto. 2-13

28 Struttura ed elementi di KOP Bit di stato Il bit 2 della parola di stato è denominato bit di stato (bit STA, vedere la figura 2-6). Il bit di stato memorizza il valore di un bit indirizzato. Lo stato di un operazione combinatoria che abbia accesso in lettura alla memoria (Contatto normalmente aperto, Contatto normalmente chiuso) è sempre uguale al valore del bit che tale operazione interroga (il bit con cui essa esegue la sua operazione logica). Lo stato di un operazione combinatoria che abbia accesso in scrittura alla memoria (Imposta bobina, Resetta bobina, oppure Bobina di uscita) è uguale al valore del bit al quale l operazione scrive. Il bit di stato non ha significato per le operazioni combinatorie che non hanno accesso alla memoria. Tali operazioni settano il bit di stato a 1 (STA = 1). Il bit di stato non viene intorrogato da alcun operazione. Esso viene interpretato solamente durante il test di programma (stato di programma). Bit OR Il bit 3 della parola di stato è denominato bit OR (vedere la figura 2-6). Il bit OR si rende necessario se si esegue una combinazione AND prima di una OR. La combinazione OR corrisponde al collegamento in parallelo dei contatti (vedere il capitolo 2.2). Una combinazione AND può contenere le seguenti operazioni: Contatto normalmente aperto e Contatto normalmente chiuso. Il bit OR indica a queste operazioni che una funzione AND eseguita precedentemente ha sostituito il valore 1, anticipando così il risultato dell operazione logica OR. Qualsiasi altra operazione di elaborazione di bit resetta il bit OR. Bit overflow Il bit 5 della parola di stato è denominato bit overflow (bit OV, vedere figura 2-6). Il bit overflow (OV) indica un anomalia. Esso viene settato da un operazione matematica, oppure da un operazione di confronto in virgola mobile se si verifica un anomalia (overflow, operazione non consentita, numero in virgola mobile non ammesso). Questo bit viene resettato in base al risultato dell operazione matematica o di confronto. Bit overflow con memoria Il bit 4 della parola di stato è denominato bit overflow (bit OS, vedere figura 2-6). Il bit OS (overflow con memoria) viene impostato insieme al bit OV quando si verifica un anomalia. Dato che il bit OS rimane invariato se le operazioni aritmetiche vengono eseguite correttamente (a differenza del bit OV), esso indica se in una delle operazioni precedenti si è verificato un errore. Le seguenti operazioni resettano il bit OS: SPS (Salta se OS = 1, programmazione in AWL), i comandi di richiamo del blocco, ed i comandi di fine blocco. A1 e A0 I bit 7 e 6 della parola di stato vengono denominati bit di visualizzazione 1 e 0 (A 1 e A 0, vedere figura 2-6). A 1 e A 0 forniscono informazioni relative ai seguenti risultati o bit: risultato di un operazione matematica risultato di un confronto risultato di un operazione digitale bit che sono stati traslati fuori dall operando tramite un operazione di scorrimento o di rotazione 2-14