西門子TP700觸摸屏

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潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司  上海詩慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司

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概述
在工廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)中各設(shè)備必須保證具有相一致的時(shí)間參考，以便能夠?yàn)闅w檔信息及報(bào)警等分配一個(gè)清晰的時(shí)間戳。對(duì)于數(shù)據(jù)歸檔及故障分析建議使用時(shí)間同步功能，將各設(shè)備同步到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間。
時(shí)間同步基于標(biāo)準(zhǔn)的世界時(shí)間 UTC (Universal Time Coordinated)，對(duì)應(yīng)于格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。在自動(dòng)化系統(tǒng)中，控制器，操作面板及監(jiān)控系統(tǒng)或 SCADA 系統(tǒng)均可成為主時(shí)間。
SIMOTION 與西門子觸摸屏的時(shí)間同步可通過調(diào)用SIMOTION的系統(tǒng)功能塊及觸摸屏編程軟件的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。

2 功能塊 FBSyncSimotionToHMI介紹
功能塊“FBSyncSimotionToHMI”允許用戶將Simotion 系統(tǒng)平臺(tái)的日期及時(shí)間自動(dòng)與西門子人機(jī)界面的系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行同步。

2.1 操作模式
通過WinccFlexible的區(qū)域指針“Area Pointer”將HMI的系統(tǒng)時(shí)間及日期同時(shí)傳送到Simotion 平臺(tái)。為了正確使用區(qū)域指針，在Simotion側(cè)需要準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)。
(1) 通過輸入?yún)?shù)“execute”的上升沿執(zhí)行此 FB 功能塊。
(2) 將任務(wù)號(hào)41寫入至HMI的“Job mailbox”。
(3) 通過區(qū)域指針類型“date / time”，HMI 為FB提供日期及時(shí)間。
(4) 從傳送的時(shí)間中提取單獨(dú)的小時(shí)，分及秒。
(5) 從區(qū)域指針傳送過來的值轉(zhuǎn)換為類型為“TIME OF DAY”數(shù)據(jù)類型。
(6) 從傳送的日期中提取單獨(dú)的天，月及年。
(7) 通過幫助功能塊“FBHelpSyncSimotionToHMI”，使用數(shù)學(xué)公式計(jì)算公歷日歷，計(jì)算閏年，計(jì)算從控制器開始日期 (01.01.92) 經(jīng)過的天數(shù)。通過 Marshalling功能，將類型為“DINT”的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為類型為“DATE”的數(shù)據(jù)。
(8) 通過類型轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)類型為“TIME_OF_DAY”及“DATE”組合為“DATE_TIME”。
(9) 調(diào)用系統(tǒng)功能塊，將計(jì)算值設(shè)置為真實(shí)的時(shí)鐘 (RTC) 。
集成至系統(tǒng)應(yīng)用中
為了使用功能塊“FBSyncSimotionToHMI”，在Simotion及WinCC Flexible中必須完成下述工作：
? 在 Simotion中：
– 創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)組：類型為 WORD的 4個(gè)元素，代表寫入至HMI的 “Job mailbox” 的任務(wù)號(hào)。
例如：gabHMIJobBox : ARRAY[0..3] OF WORD;
– 創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)組：類型為 WORD的 6個(gè)元素，代表“date / time”。
例如：gabdateAndTime : ARRAY[0..5] OF WORD;
? 在WinCC Flexible中：
區(qū)域指針“date/time”及“Job mailbox” 必須與Simotion創(chuàng)建的全局變量相連接。
上述步驟完成后，Simotion平臺(tái)的系統(tǒng)時(shí)間及日期可以被HMI設(shè)備同步/校準(zhǔn)。
功能塊必須在循環(huán)任務(wù)中調(diào)用。

2.2功能塊 LAD 框圖

圖1.

輸入/輸出參數(shù)：

表1.

3 在 SIMOTION中的編程

3.1導(dǎo)入庫文件

圖2.

3.2創(chuàng)建變量
區(qū)域指針及“Job mailbox”必須在 SIMOTION 中定義為全局變量，本例中定義在 “TimeSyn”單元中：

圖3.

在 SIMOTION 中調(diào)用時(shí)鐘同步功能塊時(shí)需要此區(qū)域指針。當(dāng)HMI控制器作為主時(shí)間時(shí)，區(qū)域指針用于從HMI傳遞日期及時(shí)間至控制器。SIMOTION在所需時(shí)間間隔內(nèi)周期性地讀取數(shù)據(jù)并且同步自已的時(shí)鐘。
注意：不要配置一個(gè)極短的循環(huán)周期用于日期/時(shí)間區(qū)域指針，因這將對(duì)操作面板的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。建議獲取數(shù)據(jù)間隔為10分鐘。

3.3 功能塊“FBSyncHMIToSimotion”
功能塊“FBSyncHMIToSimotion”可用于將Simotion平臺(tái)的系統(tǒng)日期及時(shí)間與HMI的日期及時(shí)間進(jìn)行同步，必須在循環(huán)任務(wù)中調(diào)用，用LAD方式編程如下：

圖4.

4 在WinCC flexible中的設(shè)置

4.1通訊設(shè)置
? .選擇項(xiàng)目 → Operator panel → Communication → Connections
? .創(chuàng)建Simotion與HMI的連接關(guān)系：

圖5.

4.2區(qū)域指針設(shè)置
選擇“Area pointer”標(biāo)簽并從 SIMOTION 程序單元中選擇變量進(jìn)行“Date/Time” 及“Job mailbox”的連接：

圖6.

生成樹協(xié)議 Spanning Tree 和快速生成樹 Rapid Spanning Tree分別定義在 IEEE 802.1D/W中，是一種橋到橋的鏈路管理協(xié)議，它在防止產(chǎn)生自循環(huán)的基礎(chǔ)上提供路徑冗余。為使以太網(wǎng)更好地工作，兩個(gè)工作站之間只能有一條活動(dòng)路徑。網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的發(fā)生有多種原因，常見的一種是有意生成的冗余鏈路，防止一個(gè)鏈路或交換機(jī)失敗，會(huì)有另一個(gè)鏈路或交換機(jī)替代。
STP 是一種橋到橋的通信技術(shù)，提供發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)物理環(huán)路的服務(wù)。該協(xié)議規(guī)定了網(wǎng)橋創(chuàng)建無環(huán)回Loop-Free 邏輯拓樸結(jié)構(gòu)的算法。換句話說，STP 提供了一個(gè)生成整個(gè)第二層網(wǎng)絡(luò)的無環(huán)回樹結(jié)構(gòu)。