Continuous Function Chart CFCInterconectar y parametrizar en lugar de programar

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La Herramienta de Ingeniería CFC (Continuous Function Chart) permite convertir con un esfuerzo mínimo especificaciones tecnoló-gicas en programas de automatiza-ción listos y ejecutables. Para ello basta con seleccionar bloques preprogramados en una librería, colocarlos sobre el esquema CFC por "arrastrar y soltar", interconec-tarlos gráficamente y parametri-zarlos. No se requieren conocimientos de programación más profundos.

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Ingeniería gráfica para PLCs y PCSs

Campo de aplicación

El editor CFC (Continuous Function Chart) es una Herramienta de Inge-niería abierta y de aplicación univer-sal destinada a editar gráficamente funciones de automatización basa-das en bloques de función prepro-gramados; corre bajo los sistemas operativos Microsoft Windows 95, 98, Me, NT 4.0, 2000 Professional y XP Professional. El editor CFC per-mite crear un programa de usuario ejecutable para una CPU, probarlo y ponerlo en servicio. La interfaz entre el sistema operativo de la CPU y el programa de usuario son las tareas que en SIMATIC S7 están implemen-tadas en calidad de bloques de orga-nización (OB).

Su fácil uso y la comodidad que ofrece al trabajar hace que CFC haya probado ya su eficacia como Herra-mienta de Ingeniería en los sistemas siguientes:

· SIMATIC® S7 (S7-300, a partir de CPU 314C/CPU 316, S7-400, S7-400H, S7-400F/FH)

· SIMATIC WinAC®

· SIMATIC® PCS 7

· SIMATIC TDC

· SIMOTION

· Drive ES Graphic

· DIGSI

· Sistema de control de edificios DESIGO

Interfaz de usuario y catálogo

El editor CFC ofrece dos modos de operación: el modo de creación y el modo de prueba. En la configura-ción gráfica de esquemas utilizando el modo de creación es posible con-mutar entre dos vistas:

· la vista de hoja, en la que pueden editarse todos los detalles, y

· la vista de esquema que incluye 2 columnas de 3 hojas cada una para operaciones inter-hojas e inter-esquemas.

Para optimizar el orden de ejecución se dispone también de un editor al efecto similar al Windows-Explorer.

La vista de hoja incluye un área de trabajo central y 2 franjas laterales en las que se muestran las remisio-nes que superan el límite de hoja y esquema (entradas a la izquierda, salidas a la derecha). CFC organiza y administra automáticamente estas remisiones. Cuando se hace clic con el ratón sobre una de estas remisio-nes se sigue la señal correspon-diente y se abre el esquema que incluye el bloque asociado.

Como muestra la figura, en el área de trabajo puede visualizarse una ventana de catálogo y una ventana en donde editar las conexiones o terminales del esquema. En el catá-logo del CFC se administran en listas jerarquizadas (estructura arboles-cente o en árbol), por categorías, bloques, librerías y esquemas en diferentes vistas entre las cuales puede conmutarse usando los correspondientes botones.

El catálogo tiene un tamaño que depende del sistema de destino y de las librerías usadas. Existe un catá-logo estándar con bloques para fun-ciones matemáticas y de automati-zación para SIMATIC S7-300 y S7-400 así como bloques de regula-ción, generadores de reloj, bloques de contador o temporizador.

Los bloques creados, siguiendo las convenciones de CFC. con lenguajes tales como KOP, FUP, AWL o S7-SCL pueden utilizarse directamente para la configuración con CFC, integrarse en la librería estándar o adminis-trarse en librerías personales. Los esquemas pueden también almace-narse en librerías y colocarse en esquemas CFC.

Representación de un esquema CFC con conexiones y catálogo CFC

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Forma de trabajar

Forma de trabajar

Crear esquema CFC

El editor CFC trabaja orientado a esquemas. Al crear un nuevo pro-yecto se genera, entre otros, una carpeta de esquemas donde se almacenan los esquemas CFC crea-dos para el programa de usuario. El número de esquemas depende del tamaño de la aplicación así como de la forma en que el ingeniero la haya estructurado. El nuevo esquema se coloca en la carpeta bajo un nombre inequívoco dentro de una CPU. Por defecto consta de un subesquema con 6 hojas, siendo ampliable, añadiendo otros subes-quemas, hasta 26 subesquemas.

Colocar, interconectar y parame-trizar bloques en el esquema CFC

Los bloques preprogramados o los esquemas procedentes de un catá-logo se posicionan, siguiendo des-cripciones tecnológicas, por "arras-trar y colocar" sobre un área de trabajo de una hoja de un esquema CFC, se interconectan y se parame-trizan. Apoyado con una potente función de autorouting y otra inte-grada de creación de avisos esto permite configurar y documentar claramente flujos completos de señales. Como CFC administra el mismo los recursos del sistema de destino, el ingeniero puede concen-trarse en los aspectos tecnológicos de la configuración y no necesita tener conocimientos profundos sobre el sistema de automatización.

Los bloques preprogramados pue-den ser bloques tomados de librerías o programas o basarse en tipos crea-dos por el propio usuario. Cuando se inserta por primera vez en el esquema CFC un bloque tomado del catálogo, entonces se importa en CFC y se transfiere automática-mente a la vista en árbol del mismo, específica del programa, para acele-rar su reutilización.

Es posible interconectar blo-ques/esquemas contenidos en la misma hoja, en hojas diferentes del mismo esquema o en diferentes esquemas de una CPU. Por principio deben ser compatibles los formatos de datos de las entradas y salidas

interconectadas, cosa que CFC com-prueba durante dicha operación.

Por interconexión se entiende el establecimiento de un enlace de comunicación para transferir valo-res entre la salida de un blo-que/esquema y una o varias entra-das del mismo bloque/esquema o de otro. Las interconexiones pueden ser también uniones entre las sali-das/entradas de un bloque/esquema y las denominados conexiones de un esquema (interfaces de entrada/salida en el mismo) u obje-tos fuera de CFC (operandos tales como marcas o variables de entrada y salida de la imagen del proceso). Una forma especial es la interco-nexión textual de entradas de blo-que/esquema con salidas de blo-que/esquema. En este caso, si un esquema con interconexiones gene-rales se copia o mueve a otro pro-grama, entonces las interconexio-nes de las entradas de bloques se transforman en texto. Tras finalizar la edición estas interconexiones tex-tuales pueden cerrarse utilizando un comando de menú. Las interco-nexiones no cerrables (no existe el elemento asociado adecuado) se lis-tan lo, que permite editarlas corres-pondientemente.

La configuración se simplifica por el hecho de que es posible copiar o mover bloques individuales o gru-pos de bloques salvando los límites de esquema. En tal caso permane-cen las interconexiones de los blo-

ques. También es posible copiar o mover a otros programas esquemas completos inclusive los bloques en ellos usados.

Adaptar las propiedades de ejecución

Las propiedades de ejecución de los bloques definen cuándo y en qué orden la CPU procesará los bloques dentro del programa de usuario. Esto es decisivo para la respuesta temporal en el sistema de destino, es decir para tiempos de reacción, tiempos muertos o la estabilidad de las estructuras función del tiempo.

Al crear un nuevo esquema CFC se crea automáticamente, en una tarea cíclica, un grupo de ejecución, que recibe el nombre del esquema, y que incluye todos los bloques del esquema. De esta forma cada blo-que recibe ya desde su inserción propiedades de ejecución que el ingeniero puede optimizar efec-tuando cambios en el editor de eje-cución o usando un algoritmo. El algoritmo determina, primero por separado para cada grupo de ejecu-ción, la secuencia óptima de blo-ques y a continuación la secuencia óptima de los grupos de ejecución.

Vista Esquema de un esquema CFC con 4 hojas

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Forma de trabajar/Configuración

Para estructurar una tarea es posible añadir manualmente a ésta (com-plementando el grupo de ejecución creado automáticamente) otros gru-pos de ejecución. Todos los grupos de ejecución pueden dotarse de atri-butos adicionales para "relación de transformación" y "desfase".

Los grupos de ejecución pueden activarse y desactivarse de forma controlada por el programa si se interconectan a una salida booleana de bloque.

Compilar esquemas CFC para obtener programa ejecutable

Para que el programa de usuario pueda ser ejecutable en la CPU actual todos los esquemas CFC con-tenidos en la carpeta, que represen-tan el programa de usuario, se tra-ducen al código máquina correspondiente. Dependiendo del sistema de destino se utilizan para ello diferentes compiladores; para SIMATIC S7 p. ej. el compilador SCL. Tan pronto como esté terminada completamente la compilación es también posible compilar exclusiva-mente cambios.

La compilación incluye una verifica-ción de coherencia que también puede ejecutarse por separado. Tras terminar la compilación se crea el correspondiente protocolo o informe que permite comprobar la ejecución de la misma.

Cargar y probar en la CPU el pro-grama de usuario compilado

Antes de poder comenzar con la prueba y puesta en servicio es nece-sario cargar en la CPU desde CFC el programa de usuario creado para el sistema de destino. Los cambios en el programa realizados tras una carga completa terminada con éxito pueden cargarse también en calidad de cambios sin necesidad de inte-rrumpir la ejecución del programa en la CPU (Stop de la CPU).

Tras pasar al modo de test es posible aprovechar las funciones de obser-vación y parametrización online de conexiones de bloques así como de asistencia en la puesta en marcha de las funciones integradas en el editor CFC tales como visualización del estado de la CPU, inicio y finaliza-ción del programa, borrado total de la CPU o ajuste de la hora. En el modo de prueba es posible activar y desactivar de forma puntual esque-mas individuales o sus grupos de ejecución.

Documentar

El editor CFC permite documentar extensamente la estructura global de su aplicación. Además del esquema actual (a elección inclusive sus conexiones) y los datos de refe-rencia asociados tales como secuen-cia de ejecución, bloques utilizados, referencias cruzadas, jerarquía de llamada de bloques, interconexio-nes textuales, datos locales, asigna-ción de recursos o datos estadísticos es posible también imprimir los informes generados durante la con-figuración y puesta en servicio.

Técnicas espec. de configuración

Técnica esquema en esquema para esquemas jerárquicos

La técnica "esquema en esquema" permite encapsular un esquema para su reutilización, es decir dotarlo de conexiones en las cuales pueden colocarse las entradas/salidas de bloque importantes para la interco-nexión con otros esquemas/blo-ques. Un esquema así preparado puede colocarse como un bloque en otros esquemas, abrirse allí, modifi-carse a voluntad e interconectar. Esto permite crear jerarquías estruc-turadas por aspectos tecnológicos cuyos elementos son estandariza-bles y reutilizables.

Compilar esquema como tipo de bloque

También es posible compilar un esquema como tipo de bloque y, luego, utilizarlo como un bloque normal. Como en la técnica esquema en esquema es necesario definir previamente e interconectar las conexiones para dicho esquema. Tras la compilación los bloques de este tipo pueden aplicarse las veces que se desee; cualquier modifica-ción se efectúa de forma central para todos.

CFC en modo de prueba: para observar y especificar valores de entrada/salida

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Funciones

· Representación del esquema de forma general o de detalle

· Importar, colocar, copiar, mover, borrar, interconectar y parametri-zar bloques

· Autorouting: Basta con marcar las conexiones a interconectar. El editor CFC determina automáticamente el tendido de las líneas y agrupa éstas (también salvando los lími-tes de hoja/esquema)

· Crear, abrir, cerrar, copiar, mover, sustituir, redenominary borrar esquemas; insertar y borrar subesquemas

· Ampliar el tamaño de esquema mediante subesquemas (a hasta 26 subesquemas)

· Adaptar propiedades de esquema y crear conexiones para esquema

· Insertar y editar campos de texto

· Gestión automática de franjas laterales con seguimiento cómodo de señales; si una línea de interconexión se coloca en las conexiones de un esquema haciendo doble clic sobre la franja se abre el plano de mayor jerarquía

· Interconexiones textuales con destinos contenidos en otra car-peta de esquemas o aún desco-nocidas: crear, modificar, buscar y borrar; cierre de interconexio-nes textuales abiertas

· Copiar, modificar y borrar inter-conexiones

· Esquemas CFC jerárquicos (téc-nica esquema en esquema): en un esquema CFC es posible incor-porar otros esquemas CFC. Cada esquema CFC incorporado puede modificarse individualmente sin que esto tenga efecto sobre los otros puntos donde está incorpo-rado.

· Creación de nuevos tipos de blo-ques, también compilando esquemas; estos bloques pueden modificarse en un punto central, pudiándose reusarse en puntos cualesquiera.

· Interconectar estructuras y editar elementos de las mismas

· Modificación de orden de ejecu-ción por añadido, eliminación y movimiento de objetos

· Crear, editar y borrar grupos de ejecución

· Verificación de coherencia

· Compilación de toda la carpeta de esquemas

· Compilación de cambios

· Carga del programa CFC com-pleto en el sistema de destino

· Carga incremental online (carga de cambios de configuración estando la CPU en "RUN-P")

· Actualización de parámetros (los valores modificados se actualizan en la base de datos de CFC)

· Iniciar, resetear, parar y conti-nuar el programa

· Comparar atributo de hora/fecha del programa de usuario

· Borrar totalmente la CPU de un sistema de destino

· Visualizar el estado actual de la CPU y ajustar hora

· Dos modos de prueba:- Modo Proceso; puede desacti-

varse la activación dinámica de los valores medidos de diferen-tes bloques. Esto evita sobrecar-gar el CP y el bus.

- Modo Laboratorio; no hay res-tricciones en cuanto a la dina-mización, lo que permite una prueba más eficiente durante la puesta en servicio

· Visualización y activación diná-mica del valor medido actual en la entrada de bloque/salida de campos de salida

· Campo de valor para observar conexiones cualesquiera de blo-ques y esquemas CFC en una ven-tana independiente

· Forzado online de valores de parámetros actuales por parte del usuario

· Función de monitor; el depura-dor de CFC permite también con-sultar información de estado de pilas y del sistema

· Soporte de la protección por con-traseña de la CPU

· Impresión del esquema actual y de las conexiones del mismo; alcance/zona imprimible configu-rable por opción

· Impresión y exportación (for-mato csv) de datos de referencia de esquema- Orden de ejecución de grupos y

bloques- Interconexiones con operandos- Interconexiones con grupos de

ejecución- Tipos de bloques utilizados y sus

instancias- Recursos de programa utiliza-

dos (DBs, FBs, ...)- Datos locales de CPU necesarias

y existentes-- Jerarquía de llamada de bloques

si estos están imbricados- Interconexiones textuales- Datos estadísticos (número de

esquemas, bloques, interco-nexiones, ...)

· Impresión de informes de confi-guración y puesta en servicio

Funciones de edición

Funciones de compilación

Func. de administración, carga, prueba y depuración

Func. de documentación

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Automation and DrivesIndustrial Automation SystemsPostfach 4848, D-90327 Nürnberg

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© Siemens AG 2003Sujeto a cambios sin previo aviso

A destacar / Datos técnicos

Equipamiento hardware/software necesario

Plataforma de hardware PG/PC con Pentium Prozessor y· mín. 256 Mbytes de memoria RAM· aprox. 60 Mbytes en disco duro para CFC; aprox. 500 Mbytes en total · Resolución gráfica mín. 1024 x 768, recomendada: 1280 x 1024

Sistema operativo Microsoft Windows 95 incl. ServicePack 1, Windows 98, Windows Me, Windows NT 4.0 incl. ServicePack 5, Windows 2000 Professional o Windows XP Professional

Software básico para programación STEP 7, V5.1 ServicePack 6, ó superior

Lenguajes de programación para sistemas de destino SIMATIC S7 incl. compilador

· S7-SCL, V5.0 plus ServicePack 3 ó superior en Windows 95, 98, Me, NT, 2000· S7-SCL, V5.1 plus ServicePack 4 ó superior, en Windows 95, 98, Me, NT, 2000, XP

Otros sistemas de destino Compilador y entorno de prueba del sistema de destino

A destacar■ Configuración orientada a la tecnología

■ Familiarización simple y rápida

■ Aplicable de forma óptima incluso en la fase de borra-dor

■ Complicaciones mínimas de configuración gracias a colocación rápida y clara, parametrización e interco-nexión de bloques preprogramados

■ Representación clara de estructuras de regulación

■ Alto grado de estandarización

■ Reusabilidad de esquemas ya creados

■ Implementación de esquemas jerárquicos gracias a técnica esquema en esquema

■ Generación de nuevos tipos de bloques por compila-ción de esquemas ya creados

■ Alta disponibilidad en la aplicación realizada gracias a la modificabilidad online

■ Reducida tasa de errores y menores tiempos de puesta en servicio en comparación con las técnicas de progra-mación convencionales

■ Dcoumentación clara de esquemas, conexiones de los mismos, datos de referencia de éstos así como infor-mes de configuración y puesta en servicio

■ Generación "pulsando un botón" de código ejecutable para el sistema de destino

■ Óptima integración en el entorno de configuración de SIMATIC S7, pero también aplicable para otros siste-mas de destino

■ Creación cómoda de bloques personales