panasonic electric works europe ag romani – 12 maggio 2010 ufficio tecnico panasonic electric...

Panasonic Electric Works Europe AG Romani – 12 Maggio 2010

Ufficio Tecnico Panasonic Electric Works Italia srl


Sommario

• Documentazione Disponibile• Gamma PLC supportata• Tipi di Memoria disponibile• Indirizzamento• Standard IEC1131


• Manuale Hardware

• Manuale Software

• Linguaggio di programmazione Help Online

Tutte le informazioni su:

• Caratteristiche e Specifiche Tecniche della CPU e delle espansioni • Installazione e Cablaggi• Eventuale Documentazione su schede speciali

Tutte le informazioni su:

• Aree di memoria del PLC• Istruzioni di Basso Livello• Istruzioni di Alto Livello• Informazioni su funzioni speciali: HSC, Interrupt, Porta Aggiuntiva• Tabelle dei Registri di Sistema, Relè Speciali, Word Speciali ….

Documentazione disponibile

PLC

SW


PLC Panasonic Serie FP

FP0R0.6us

Novità Novità 20092009

Soluzione fronte quadro

Soluzione compatta level-entry

Compatto di fascia alta

Motion Onboard

Applicazioni di alto livello


Memoria nei PLC Panasonic

La memoria nei PLC Panasonic è composta da: - memoria programma - memoria dati - memoria commenti

La quantità di memoria programma, dati e commenti è fissa e dipende dal tipo di PLC scelto

Anche la memoria dati è suddivisa tra aree indirizzabili a BIT (che vengono chiamate principalmente WORD Relè - WR) e aree indirizzabili solamente a WORD (che vengono chiamate principalmente WORD Dati – DT)


Memoria disponibile nel PLC Panasonic FPX – Type C30 / C60

Area Programma 32Ksteps = 64 KByte

Memoria Commenti = 328 Kbyte

32765 DT = 64 KByte

256 WR = 512 byte

256 LD = 512 byte

128 WL = 256 byte

110 WX = 220 byte

110 WY = 220 byte

~ 457.5 KByte

Aree DATI

Commenti

Programma

Aree DATI standard

Aree DATI per reti

proprietarie

Word di IN /OUT


Memoria disponibile nel PLC Panasonic FPX – Type C30 / C60

FPX_UsersManual_2009_02_ARCT1F409E7.pdf

15.1.2 Performance Specification

Nota 1) Il numero di punti X e Y che si possono utilizzare dipende dalla configurazione HW che si realizza

Indirizzabile a bit

Indirizzabile a Word


Memoria disponibile nel PLC Panasonic FP0R – Type C32 / T32 / F32

Area Programma 32Ksteps = 64 KByte

Memoria Commenti = 328 Kbyte

32765 DT = 64 KByte

256 WR = 512 byte

256 LD = 512 byte

128 WL = 256 byte

110 WX = 220 byte

110 WY = 220 byte

~ 457.5 KByte

Aree DATI

Commenti

Programma

Aree DATI standard

Aree DATI per reti

proprietarie

Word di IN /OUT


Memoria disponibile nel PLC Panasonic FP0R – Type C32 / T32 / F32

Indirizzabile a bit

Indirizzabile a Word

FP0R_Users_Manual_2009_06_ARCT1F475E-1.pdf

13.1.2 Control Specification


IngressiSono usati per ricevere segnali esterni da sensori, interruttori, finecorsa, etc … Una volta ricevuti, potranno essere utilizzati nel programma all’interno del PLC.Normalmente sono composti da logica sia npn o pnp a scelta.Nella notazione Panasonic sono indicati con:

X

UsciteSono usate per inviare segnali di comando all’esterno.Il loro stato può essere definito dal programma all’interno del PLC.Sono disponibili uscite a transistor (npn, pnp) o a relè.Nella notazione Panasonic sono indicate con:

Y

Indirizzo Fisico - Ingressi e Uscite

Nei PLC compatti FP0R/FPe, FPX, FPSigma l’allocazione degli ingressi e delle uscite è fissa ed dipende dalla posizione dove è montata la scheda


Esempio allocazione Ingressi/Uscite PLC FP0 e FP0R

CPU WX0-WX1WY0-WY1

Iª EspWX2-WX3WY2-WY3 IIª Esp

WX4-WX5WY4-WY5

IIIª EspWX6-WX7WY6-WY7

L’allocazione degli ingressi e delle uscite è indipendente dal tipo di scheda montata


RelèSono relè simulati che servono per generare un segnale binario (ON/OFF) interno.Ci sono anche dei relè speciali che implementano alcune funzioni particolari (R9010, R9013, ..) o eseguono operazioni di diagnostica.Nella notazione Panasonic sono indicate con:

R

All’interno dei manuali Hardware e Software dei PLC è possibile trovare l’elenco dei Relè speciali disponibili

Indirizzo Fisico - Relè di appoggio


Indirizzo Fisico – Esempio di Relè speciali o di sistema

Selezione variabili di sistema all’interno dell’ambiente di programmazione


Aree Immagazzinamento DatiSono aree di memoria che servono per immagazzinare i dati.Possono essere usate per eseguire calcoli o modificare i dati stessi.Esistono delle aree di immagazzinamento dati speciali in cui sono presenti i dati relativi a funzioni speciali o i dati relativi ad operazioni di diagnostica.Nella notazione Panasonic sono indicate con:

DT

Indirizzo Fisico - Aree di memoria a 16bit

All’interno dei manuali Hardware e Software dei PLC è possibile trovare l’elenco dei Registri Dati speciali disponibili


bit

F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Byte meno significativoByte più significativo

word

Indirizzo Fisico - Accesso unità dati

Nei PLC Panasonic è possibile accedere ai singoli bit o alle word , non è prevista la gestione del Byte


Indirizzamenti

• Tipo word

WX Word di ingressi Insieme di 16 ingressi indirizzabili singolarmente

WY Word di uscite Insieme di 16 uscite indirizzabili singolarmente

WR Word di rele interni Insieme di 16 rele interni indirizzabili singolarmente

DT Memorie Dati Aree di memoria gestite a blocchi di 16 bit

WXTipo di word Numero di word

(decimale)

Tutte le Word che partono con la W possono essere indirizzate a bit.WX, WY, WR etc..


Indirizzamenti

Indirizzamento delle aree di memoria nei PLC della serie FP

• Tipo relè

XTipo di relè

Numero di word (decimale)

Numero di bit all’interno della word

(esadecimale)

Unica eccezione la word 0 in cui viene riportato solo il numero di bit.

X Ingressi dall'esterno Valore logico dipendente dall'ingresso esterno

Y Uscite verso l'esterno Valore logico che viene mandato verso l'esterno

R Rele interni Rele interni che modificano il loro valore in base al programma

R Rele speciali Rele interni il cui valore ha già un significato prestabilito


Indirizzamenti

WX0

X0X1XF

WX1

WX2 F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

XB

X10X11X1F X17

X20X21X2F X2D


Indirizzamenti

WR0

R0R1RF

R120R121R12F

WR12

?

DT0 F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0


Perchè IEC 61131-3?

IEC 61131-3Standard universalmente accettato

• Regole unificate a livello mondiale eliminano fraintendimenti e riducono i tempi di apprendimento (training)

• La possibilità di riutilizzare tramite Funzioni (Fun) e Blocchi Funzioni (FB) permette di risparmiare tempo in fase di programmazione e di debug

• Migliore visualizzazione del flusso programma attraverso opportune strutture di programmazione

• Riduzione degli errori grazie al controllo sul tipo di dato introdotto dal compilatore

•Riduzione degli investimenti grazie all‘utilizzo di SW standard


FPWIN Pro PLC Programming Software Ver.5

PLCopen Certificates - Conformity Level and Reusability Level


IEC 61131-3 Formato indirizzo

Esempio:

X0 %IX 0.0X2F %IX 2.15

Y0 %QX 0.0Y30 %QX 3.0

R0 %MX 0.0.0R5 %MX 0.0.5R200 %MX 0.20.0

DT0 %MW 5.0DT200 %MW 5.200

T1 %MX 1.1

Questa tabella permette la definizione del corrispettivo indirizzo IEC per le aree di memoria del PLC .

IEC address Explanation% IEC address identifier

I Input locationQ Output locationM Memory location

X Data type BOOL (1 bit)W Data type WORD (16 bits)D Data type DOUBLE WORD (32 bits)

No_1 a.) For I and Q:No_1 = word number

b.) For M:No_1 = reference for the internal memoryRelay, special internal relay R/WR/DWR 0Timer T 1Counter C 2Set value counter/timer SV/DSV 3Elapsed value counter/timer EV/DEV 4Data register, special data register DT/DDT 5Index register IX,IY 6Link relay L/WL/DWL 7Link data register Ld/DLd 8File register FL/DFL 9Alarm relay E 10Impulse relay P 11

. SeparatorNo_2 a.) For I and Q:

No_2 bit position in the wordb.) For M:

When No_1 = 0..9, or 11 No_2 = word number (D)When No_1 = 10 No_2 = relay number

. SeparatorNo_3 Used when No_1 = 0, 7 or 11 (R, L, P) No_3 = bit position

in word


Indirizzamenti

Panasonic software style

Solo indirizzamento fisico secondo lo standard propritario Panasonic :

X0, X1...Y0,Y1....DT0,DT1.....

IEC 61131-3 software style

- Indirizzamento fisico secondo standard IEC 1131 (%IX0.....%QX0.....%MW5.0)- Indirizzamento simbolico * Ogni variabile ha un nome * Ogni variabile ha un tipo di dato * Le variabili possono essere di tipo locale e globale

• FPWIN Pro può utilizzare entrambi gli stili• Gli stili possono essere utilizzati contemporaneamente• L‘FPWIN PRO associa in automatico l‘indirizzo IEC partendo dall‘indirizzo fisico Panasonic

Indirizzamento fisico e indirizzamento IEC1131 - Differenze


10 motivi per scegliere un SW IEC1131

1. Utilizzare funzioni il cui nome descrive il loro impiego o di significato comune ai più noti sistemi di programmazione es. : MOVE, MID, ADD, etc.. E non funzioni proprietarie come F0_MV, F0_DMV, F20_+, F6_DGT …

3. Permette l’utilizzo di strutture di dati complesse (stringhe, array, DUT) supportate da funzioni dedicate (MID, STRING_TO_INT, etc.) che aumentano la leggibilità del codice e rendono più semplice la soluzione di problemi altrimenti complessi (gestione di protocolli e tabelle).

4. Inserimento commenti più semplice

2. Permettere l’impiego di variabili simboliche e degli indirizzi fisici e non solo gli indirizzi fisici del PLC. Start_Pompa_1 vs X0

5. Possibilità di usare FB già implementate e testate dagli stessi sviluppatori del PRO



6. Possibilità di avere funzioni uniche slegate del tipo di dato utilizzato


Funzioni IEC 61131-3 vs Funzioni Panasonic

Funzioni Libreria IEC:1 funzione al posto di vari

Funzione che viene eseguita ad ogni scan :

Funzioni libreria Panasonic:

16-bit

32-bit

4-digitBCD data

8-digitBCD data

Floating point data

I dati di ingresso devono essere dello stesso tipo

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L‘utilizzo di Istruzioni estensibili, permette di utilizzare un unica

istruzione anziché la sequenza di più istruzioni Panasonic

Per estendere la funzione:1. Posizionare il cursore sulla parte inferiore. Il cursore cambia in due frecce opposte2. Definire la lunghezza desiderata.

2/3


TemporizzatoriNella notazione IEC1131 sono disponibili due tipi di temporizzatori che possono sostituite i Timer TMX (1 sec), TMY (0,1sec), TMR(0,01sec) il timer TML(0,001) risulta ancora più performante rispetto ai timer IEC:

TOFTimer in ritardo allo spegnimento

TONTimer in ritardo all’accensione

Entrambe usano una la F183 – Conteggio con risoluzione di 10ms


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7. Mediamente il compilato generato dal PRO (SW IEC1131) è minore dello stesso codice fatto con SW proprietario GR. Il compilatore conosce l’intera gamma delle funzioni Panasonic il programmatore solo quelle più comunemente usate



8. L’utilizzo di aree il cui indirizzo fisico venga associato dal compilatore permette di norma di ottimizzare l’utilizzo della memoria dati

9. L’utilizzo di linguaggi ad alto livello come l’ST permette di facilitare la gestione dei cicli FOR/WHILE

10. Il formato grafico non obbliga l’integratore ad un sequenza nell’inserimento delle funzioni e dei loro argomenti.


Generazione del codice: Ottimizzazione

FPWIN Pro 5 e 6 producono circa il 7% di codice in meno dell’FPWIN Pro 4

Generalmente FPWIN Pro 6 produce anche meno codice del SW proprietario FPWIN GR !!!



Vengono utilizzate funzioni di gestione dello stack PSHS-RDS-POPS al posto delle variabili temporanee:

Le variabili temporanee non necessarie sono state rimosse!

1. Step: non viene aggiunto del codice addizionale

Come può un linguaggio ad alto livello produrre meno codice di un linguaggio a basso livello?


Ottimizzazione di move in cascata:

Il compilatore utilizza l’istruzione KP invece SET, RST se porta ad un risparmio di passi FP0

6 passi invece di 8 passi!!!

16 passi invece di 27 passi!!!


2. Step: ulteriori ottimizzazioni


Un progetto con varie tipi di funzionalità binarie (AND, OR, SET, RST), impulsive (DF), di calcolo (ADD), di confronto (comparison, shift and timer operations)

Esempio: GT10_Demo_general.fp

FPWIN- GR Pro Gain GR Pro Gain Init-Code* 0 14 0 16Program 336 302 11,26% 347 330 5,15%End (ED)* 1 1 1 1Total 337 317 348 347

FP0** FP2

* La parte finale ed iniziale richiedono un numero fisso di passi indipendentemente dal numero di passi di programma!


** Per l’FP0 il compilatore utilizza l’istruzione KP invece di SET, RST!


Conclusioni:


• In generale FPWIN Pro 6 genera un codice ottimizzato!

• In special modo per i PLC di piccole dimensioni!

• In molti casi FPWIN Pro 6 genera anche meno codice dell’FPWIN-GR!!!

• Questo vale per tutti i linguaggi di programmazione!

• Non c’è un linguaggio di programmazione che produce più codice degli altri!

• Anche l’ST non incrementa la quantità di codice!!!


FPWINPRO


Legenda

• POU : Programmi utente

• Task : Insieme di Programmi che vengono mandati in esecuzione a scan time o come interrupt

• FB : Funzione che memorizza lo stato delle operazioni precedenti

• FUN : Funzione senza memoria

• Variabili Locali: Variabili visibili solo all’interno del POU su cui si sta lavorando

• Variabili Globali: Variabili disponibili a tutti i POU del Progetto

• Librerie: Insieme di Fun/FB che svolgono determinate operazioni

• DUT: Tipo di dato astratto

• Array [0..2]: Sequenza di variabili dello stesso tipo a cui si può accedere mezzo indice

• String [32]: Sequenza di caratteri con una struttura ben definita


• supporta tutti i cinque linguaggi di programmazione previsti dallo standard IEC61131-3 all‘interno di un unico SW:

- Instruction List (IL)- Structured Text (ST)- Ladder Diagram (LD)- Function Block Diagram (FBD)- Sequential Function Chart (SFC)

• tutti i tipi (quelli di recente introduzione) di PLC Panasonic possono essere programmati senza limiti,

• facile riutilizzo di codice grazie all‘utilizzo di FB e Fun che possono essere inserite in Librerie utente personalizzate.

• un sistema molto semplice di inserimento dei commenti e per la creazione di documentazione

• Modem (analogico e GSM) ed Ethernet per la programmazione remota e il debug dei programmi

• La certificazione di Riusabilità del SW generato con linguaggio ST

Control FPWIN Pro


L’ambiente di programmazione

Come aprire un nuovo progetto

Dove si crea un nuovo progetto come default


In che formato si salva


L’ambiente di programmazione - Navigatore

Con i Registri di sistema è possibile cambiare le caratteristiche HW del PLC (es. no. di Timers/Counters)

Hardware

Nella cartella Librerie sono contenute tutte le funzioni e FB che possono essere utilizzate nella programmazioneLibrerie

I programmi definiti all‘interno del POU devo essere inseriti all‘interno della cartella Tasks come Programs o Interrupt per poterli mandare in esecuzione nel PLC Questo può essere fatto direttamente al momento della creazione del nuovo POU

Programmi

Le Variabili Globali contengono l‘indirizzamento IEC 61131-3 possono essere associate ad aree fisiche del PLC e sono visibili da tutti i programmi.Variabili

Programs Organisations Unit - I programmi le Fun e le FB vengono qui salvati. Possono essere definiti più programmi, ogni programma ha le proprie varibili locali (Intestazione) ed il proprio codice programma (Corpo)

POU


Librerie

• Le FB che vengono create possono essere inserite all‘interno di librerie personali• Salvaguardia del Know-how mediante protezione via PW delle librerie.• Facile riutilizzo di SW testato -> risparmio di tempo.

Librerie Utente

Librerie Standard

- Fun IEC - Fun Panasonic- Fun di collegamento- Fun Impulsive


FB permettono il facile riutilizzo di codice testato

2. Variable Interface 3. Programma

1. Corpo FB

Si programma una volta sola

Si utilizza sempre!!

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Librerie

Librerie Panasonic

Telecontrollo

Green Automations

Motion

Processo

Control Configurator MS LIBLib e Sw x gestione SMS

PLC GPRS MANAGER LIB

MODBUS TCP Client FB

Mail Sending FB

Panasonic Solar Traking System

NCL-MC-LIBD

PEW_A4P_RS485

SERVO_COM_RS232

PEW_A4_RS485

FPG_RTEX_LIB

Process and Temperature Control Library

Controllo Moduli Analogici

GRATUITA

GRATUITA

GRATUITA

GRATUITA

GRATUITA

GRATUITA

GRATUITA

GRATUITA

GRATUITA

Comunicazione Reti

Modbus_LIB

FPMODEM_LIB

Domotica PEW Domotica GRATUITA

Gestione Bilance WIPOTEC via RS232

Gestione Bilance HBM via RS232

IEC 60870 GRATUITA

GRATUITA

GRATUITA

FMU Fieldbus Master Unit GRATUITA

FMU Fieldbus Master Unit GRATUITA


Le Librerie Panasonic

Librerie IEC, con tutte le Fun e FB IEC standard

Es. MOVE, ADD, SIN, MID ….

Libreria delle Funzioni Panasonic

Es. F0, F1, …F144, …. F309

Librerie che permettono di utilizzare le Funzioni Panasonic con le strutture dati di alto livello disponibili nello Standard IEC

Funzioni Panasonic di tipo Pulse

Es. P0, P1, …. P13, …


Le Librerie Utente

Tast

o D

x de

l Mou

se


Programma di Backup

Da File Esporta Progetto

Il progetto viene salvato in formato asc e non include le librerie installate

E’ possibile aprire il formato così salvato con qualsiasi editor di testo

E’ possibile modifiare il programma così salvato con un editor di testo e scaricare anche solamente i POU che interessano


Programma di Backup


Programma di Backup

Da Altro Copia di Sicurezza del Progetto

Il progetto viene salvato in formato pce ed include le librerie installate

Le librerie salvate permettono la corretta esecuzione del programma

Per poter modificare la libreria si deve avere anceh la libreria sorgente


5 Linguaggi di Programmazione disponibiliLadder

Instruction List

Sequential Flow Chart

Structured Test

Function Block Diagram


Linguaggio LD

E’ il classico linguaggio a contatti

Variabili Locali

Corpo del programma


Linguaggio FBD

Linguaggio molto simile all’LD in cui non sono presenti i contatti di in e out che vengono sostituiti dalle VAR IN/OUT + FB che permettono di eseguire operazioni sulle variabili booleane

Variabili Locali

Corpo del programma


Linguaggio SFC

Ogni blocco viene eseguito quando la condizione che lo precede è ON e quello che lo segue è OFF

TRUE

FALSE

Variabili Locali

Linguaggio a blocchi sequenziali – Flow Chart


Linguaggio SFC

Ogni azione dell’SFC può contenere uno o più programmi creati con gli altri linguaggi di programmazione

Quando associo il programma all’azione, l’azione diventa verde.


Linguaggio ST

L’ambiente si avvicina molto ai linguaggi ad alto livello: Pascal, VB, C

CTRL + F1 oppure BarraSpaziatrice: per richiamare l’help sulla sintassi

Variabili Locali

Corpo del programma


Linguaggio IL

Classico Linguaggio a Lista Istruzioni

Richiama dal punto di vista dei commenti e della struttura che prevede l’utilizzo di una data sintassi l’ST. (Poco utilizzato e poco flessibile)


Le Variabili

Si possono definire due tipi di variabili: Globali e Locali

Globali

- E’ possibile associare un indirizzo fisico alla notazione simbolica

- Sono condivisibili da tutti i POU

- L’indirizzo fisico viene associato dal compilatore solo se non definito dall’utente

- Sono accessibili da Tool esterni: Pannelli, Sistemi di SuperVisione, etc.

Locali

- L’indirizzo fisico viene associato dal compilatore

- Hanno validità solo all’interno del POU dichiarato

- Non sono accessibili da Tool esterni

Le variabili locali essendo poste all’inizio di ogni programma vengono dette anche header o intestazione


Le variabili

Le variabili tipo GLOBAL diventano di tipo EXTERNAL quando vengono utilizzate all’interno dei programmi

Se non viene associato alcun indirizzo fisico alle variabili globali l’area di memoria dove immagazzinare il valore viene assegnato dal compilatore in modo automatico come nel caso delle variabili locali


Le Variabili

Dove si dichiarano le aree che possono essere utilizzate dal compilatore?

Area Utente

Area Sistema

Modificando il cursore relativo alle variabili ritentive si va ad agire direttamente sui registri di sistema del PLC


Le Variabili

Tutte le variabili del programma possono essere gestite con notazione simbolica

Solo alcune sono associate a degli indirizzi fisici

- La lunghezza massima dei nomi simbolici per le variabili ed i programmi è pari a 100


Esempi di programmazione

1. Inserimento di contatti di ingresso e uscita in OR e AND all’interno di un programma.

Linguaggio LD

2. Definizione di variabili simboliche Globali e Locali

3. Utilizzo delle variabili Globali all’interno del programma

5. Somma di due variabili (ADD)

6. Confronto fra due variabili (EQ)

7. Partenza ritardata TIMER (TON)

4. Spostamento di un valore fra due variabili (MOVE)

8. Simulazione di un errore ed individuazione mediante il compilatore

9. Monitor di variabili Globali e Locali

10. Opzioni di compilazione

11. Commenti


Thankyou!

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