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Struktur und Aufbau der Best Practice Control Module Type Library (BPCM)

SIMATIC PCS 7 V9.0 SP1

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109475748

Siemens Industry Online Support

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109475748

Rechtliche Hinweise

BPCM Type Library - Struktur und Aufbau Beitrags-ID: 109475748, V1.0, 03/2019 2

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Rechtliche Hinweise Nutzung der Anwendungsbeispiele

In den Anwendungsbeispielen wird die Lösung von Automatisierungsaufgaben im Zusammen-spiel mehrerer Komponenten in Form von Text, Grafiken und/oder Software-Bausteinen beispielhaft dargestellt. Die Anwendungsbeispiele sind ein kostenloser Service der Siemens AG und/oder einer Tochtergesellschaft der Siemens AG („Siemens“). Sie sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit und Funktionsfähigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung. Die Anwendungsbeispiele stellen keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern bieten lediglich Hilfestellung bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind selbst für den sachgemäßen und sicheren Betrieb der Produkte innerhalb der geltenden Vorschriften verantwortlich und müssen dazu die Funktion des jeweiligen Anwendungsbeispiels überprüfen und auf Ihre Anlage individuell anpassen. Sie erhalten von Siemens das nicht ausschließliche, nicht unterlizenzierbare und nicht übertragbare Recht, die Anwendungsbeispiele durch fachlich geschultes Personal zu nutzen. Jede Änderung an den Anwendungsbeispielen erfolgt auf Ihre Verantwortung. Die Weitergabe an Dritte oder Vervielfältigung der Anwendungsbeispiele oder von Auszügen daraus ist nur in Kombination mit Ihren eigenen Produkten gestattet. Die Anwendungsbeispiele unterliegen nicht zwingend den üblichen Tests und Qualitätsprüfungen eines kostenpflichtigen Produkts, können Funktions- und Leistungsmängel enthalten und mit Fehlern behaftet sein. Sie sind verpflichtet, die Nutzung so zu gestalten, dass eventuelle Fehlfunktionen nicht zu Sachschäden oder der Verletzung von Personen führen.

Haftungsausschluss Siemens schließt seine Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, insbesondere für die Verwendbarkeit, Verfügbarkeit, Vollständigkeit und Mangelfreiheit der Anwendungsbeispiele, sowie dazugehöriger Hinweise, Projektierungs- und Leistungsdaten und dadurch verursachte Schäden aus. Dies gilt nicht, soweit Siemens zwingend haftet, z.B. nach dem Produkthaftungs-gesetz, in Fällen des Vorsatzes, der groben Fahrlässigkeit, wegen der schuldhaften Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, bei Nichteinhaltung einer übernommenen Garantie, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen der schuldhaften Verletzung wesentlicher Vertragspflichten. Der Schadensersatzanspruch für die Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegen oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist mit den vorstehenden Regelungen nicht verbunden. Von in diesem Zusammen-hang bestehenden oder entstehenden Ansprüchen Dritter stellen Sie Siemens frei, soweit Siemens nicht gesetzlich zwingend haftet. Durch Nutzung der Anwendungsbeispiele erkennen Sie an, dass Siemens über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden kann.

Weitere Hinweise Siemens behält sich das Recht vor, Änderungen an den Anwendungsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in den Anwendungs-beispielen und anderen Siemens Publikationen, wie z. B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Ergänzend gelten die Siemens Nutzungsbedingungen (https://support.industry.siemens.com).

Securityhinweise Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial Security-Funktionen an, die den sicheren Betrieb von Anlagen, Systemen, Maschinen und Netzwerken unterstützen. Um Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen nur einen Bestandteil eines solchen Konzepts. Der Kunde ist dafür verantwortlich, unbefugten Zugriff auf seine Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke zu verhindern. Systeme, Maschinen und Komponenten sollten nur mit dem Unternehmensnetzwerk oder dem Internet verbunden werden, wenn und soweit dies notwendig ist und entsprechende Schutzmaßnahmen (z.B. Nutzung von Firewalls und Netzwerk-segmentierung) ergriffen wurden. Zusätzlich sollten die Empfehlungen von Siemens zu entsprechenden Schutzmaßnahmen beachtet werden. Weiterführende Informationen über Industrial Security finden Sie unter: https://www.siemens.com/industrialsecurity. Die Produkte und Lösungen von Siemens werden ständig weiterentwickelt, um sie noch sicherer zu machen. Siemens empfiehlt ausdrücklich, Aktualisierungen durchzuführen, sobald die entsprechenden Updates zur Verfügung stehen und immer nur die aktuellen Produktversionen zu verwenden. Die Verwendung veralteter oder nicht mehr unterstützter Versionen kann das Risiko von Cyber-Bedrohungen erhöhen. Um stets über Produkt-Updates informiert zu sein, abonnieren Sie den Siemens Industrial Security RSS Feed unter: https://www.siemens.com/industrialsecurity.

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Inhaltsverzeichnis


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Inhaltsverzeichnis Rechtliche Hinweise .................................................................................................... 2

1 Einleitung ........................................................................................................... 4

2 Messwertanzeige ............................................................................................... 6

2.1 Analogwertanzeige "MonAn" ................................................................ 6 2.1.1 Aufbau .................................................................................................. 8 2.1.2 Teilplan „A“ ........................................................................................... 8 2.1.3 Teilplan „B“ ........................................................................................... 8 2.2 Digitalwertanzeige "MonDi" .................................................................. 9 2.2.1 Aufbau ................................................................................................ 10 2.2.2 Teilplan „A“ ......................................................................................... 10 2.2.3 Teilplan „B“ ......................................................................................... 10

3 Bedienmessstellen .......................................................................................... 11

3.1 Analogwerteingabe "OpAn" ................................................................ 11 3.1.1 Aufbau ................................................................................................ 12 3.1.2 Teilplan „A“ ......................................................................................... 12 3.1.3 Teilplan „B“ ......................................................................................... 13 3.2 Digitalwerteingabe "OpDi01" .............................................................. 13 3.2.1 Aufbau ................................................................................................ 14 3.2.2 Teilplan „A“ ......................................................................................... 14 3.2.3 Teilplan „B“ ......................................................................................... 14

4 Regler "PIDCon" .............................................................................................. 16

4.1 Aufbau ................................................................................................ 18 4.2 Teilplan „A“ ......................................................................................... 19 4.3 Teilplan „B“ ......................................................................................... 20

5 Ventile ............................................................................................................... 21

5.1 Auf- und Zu-Ventil "Vlv" ...................................................................... 21 5.1.1 Aufbau ................................................................................................ 23 5.1.2 Teilplan „A“ ......................................................................................... 23 5.1.3 Teilplan „B“ ......................................................................................... 23 5.2 Analoges Stellventil "VlvAn" ............................................................... 25 5.2.1 Aufbau ................................................................................................ 26 5.2.2 Teilplan „A“ ......................................................................................... 26 5.2.3 Teilplan „B“ ......................................................................................... 27

6 Motoren "Mot" .................................................................................................. 29

6.1 Motor mit fester Drehzahl "Mot" ......................................................... 29 6.1.1 Aufbau ................................................................................................ 30 6.1.2 Teilplan „A“ ......................................................................................... 30 6.1.3 Teilplan „B“ ......................................................................................... 31 6.2 Motor mit variabler Drehzahl "MotSpdC" ........................................... 33 6.2.1 Aufbau ................................................................................................ 34 6.2.2 Teilplan „A“ ......................................................................................... 34 6.2.3 Teilplan „B“ ......................................................................................... 35

7 Anhang.............................................................................................................. 37

7.1 Änderungsdokumentation .................................................................. 37

1 Einleitung


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1 Einleitung Eine Einzelsteuerung wird eingesetzt, um einzelne Apparate wie z. B. Motor, Ventil und Regler zu steuern. Dazu werden die für diese Aufgabe, z. B. zum Steuern eines Ventils, notwendigen Bausteine in einer Einzelsteuereinheit (CM = Control Module) zusammengefasst. Kommt ein CM im Projekt mehrfach zum Einsatz, z. B. auch in unterschiedlicher Ausprägung, so wird in PCS 7 aus dieser ein Einzelsteuereinheitstyp (CMT = Control Module Type) erstellt und in der Stammdatenbibliothek abgelegt. Dieser CMT ist im Projekt flexibel als Instanz in unterschiedlichen Ausprägungen (Varianten) einsetzbar.

Mit dieser Technologie können Automatisierungsprojekte mit der Programmlogik auch ohne reale Hardware getestet werden.

BPCM-Stammdatenbibliothek

Die BPCM Type Library bietet typische Bestandteile als Vorlage zum Aufbau von Automatisierungslösungen. Die CMT der BPCM Type Library enthalten alle notwendigen Funktions- und Kanalbausteine und können durch die Instanziierung an die projektspezifischen Gegebenheiten angepasst werden.

In diesem Kapitel erhalten Sie detaillierte Informationen über die Struktur und Funktionsweise der CMT. Alle CMT sind in der Stammdatenbibliothek "BPCM_Lib" abgelegt.

Abbildung 1-1: Bestandteile der BPCM-Bibliothek

Die CMT sind wie folgt unterteilt:

• Analoge Messwertanzeige "MonAn"

• Digitale Messwertanzeige "MonDi"

• Analogwerteingabe "OpAn"

1 Einleitung


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• Digitalwerteingabe "OpDi01"

• PID-Regler "PIDCon"

• Binärgeschalteter Motor "Mot"

• Motor mit variabler Geschwindigkeit "MotSpdC"

• Binärgeschaltetes Ventil "Vlv"

• Regelventil "VlvAn"

Die CMTs sind kompakt und strukturiert aufgebaut, d. h. alle relevanten Bausteine befinden sich an definierten Stellen. Zum Beispiel befinden sich Kanalbausteine immer im Teilplan B eines CFC-Planes.

Auswahl einer Variante

Eine Variante und die für die zur Lösung der Automatisierungsaufgabe notwendigen Optionen werden in der Instanz bestimmt.

1. Dazu werden im CFC die technologischen Anschlüsse eingeblendet,

2. über das Kontextmenü die verfügbaren Varianten eingeblendet und

3. die für die Automatisierungsaufgabe notwendige Funktionalität durch Anwahl der Optionen bestimmt.

Abbildung 1-2: Auswahl einer Variante im CFC

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2 Messwertanzeige


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2 Messwertanzeige Die Messwertanzeigen dienen dem Überwachen eines Messwertes, wie z. B. Druck oder Endlagenschalter. Zusätzlich kann für den Prozesswert eine Überwachung eingerichtet werden.

Die CMTs sind für unterschiedliche Einsatzbereiche vorprojektiert. Über Optionen werden die für den Einsatzzweck notwenigen Bausteine, wie z. B. Kanalbausteine an- oder abgewählt.

Folgende CMTs stehen zur Verfügung:

• "MonAn" für Anzeige von einem analogen Wert

• "MonDi" für Anzeige von einem digitalen Wert

Über Varianten wird, basierend auf der Messwertübertragung bzw. Anzahl verfügbarer Signale (Ansteuerung, Stellposition usw.), der entsprechende Kanalbaustein aus- oder abgewählt.

2.1 Analogwertanzeige "MonAn"

Die analoge Messwertanzeige dient dem Überwachen eines Messwertes, wie z. B. Druck oder Temperatur. Zusätzlich kann für den Prozesswert eine Grenzwertüberwachung eingerichtet werden.

Der CMT ist für unterschiedliche Einsatzbereiche vorprojektiert.

Über Varianten wird basierend auf der Messwertübertragung der entsprechende Kanalbaustein aus- oder abgewählt.

Des Weiteren können über Optionen weitere Funktionen ohne Projektierung an der Instanz aktiviert werden.

Nachfolgend sind Varianten und Optionen aufgelistet und beschrieben.

Variante 1: Messwertanzeige für analoge Messwertübertragung (4-20 mA)

Die Variante 1 wird durch die Anwahl der Funktionen PV und PV_Scale# an der Instanz aktiviert.

Variante 2: Messwertanzeige für Thermoelemente

Diese Variante wird für Thermoelemente verwendet, die an einer Analogeingabebaugruppe für Temperaturmessung angeschlossen sind.

Die Variante 2 wird durch die Anwahl der Funktionen PV_TE und PV_Scale# an der Instanz aktiviert.

Hinweis Die Skalierung am Kanalbaustein ist bereits für den Bereich von 0 bis 1 voreingestellt. Für die Prozesswertskalierung wird die Option "PV_Scale#" des Control Module verwendet.

Variante 3: Messwertanzeige für digitale Messwertübertragung (Feldbus)

Diese Variante wird verwendet, wenn Messgeräte mit PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation (FF) eingesetzt werden.

Die Variante 3 wird durch die Anwahl der Funktionen PV_FB und PV_Scale# an der Instanz aktiviert.

2 Messwertanzeige


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Variante 4: Messwertanzeige für Softwaremessung

Die Variante 4 ist die Standardeinstellung ohne zusätzlich aktivierte Funktionen. Dabei kann der Anzeigewert durch direktes Verschalten von anderen Messstellen übernommen werden. Mit der optionalen Funktion PV_DeltaCalc# kann eine Differenzmessung durchgeführt werden.

Optionale Funktionen für alle Varianten:

• To_Indicate: Anbindung an einen Regler, z. B. Mehrgrößenregler

Die folgende Abbildung beinhaltet die verfügbaren Optionen.

Abbildung 2-1: MonAn Varianten

x = Auswahl für Variante o = Auswählbare Funktionen

MonAn(CMT-Stammdatenbibliothek)

PV_S

cale

#

To_In

dic

ate

#

PV

_D

eltaC

alc

PV

PV

_F

B

PV

_T

E

Varianten Funktion Kanalbaustein BeschreibungMonAn_Std x o x Standard Analogwertanzeige

MonAn_TE x o x Thermoelement-Messwertanzeige

MonAn_FB x o x Feldbus-Messwert

MonAn_SW o o Programmlogik ohne Kanalbausteine

MonAn o o o Messwertanzeige (keine Kanalbausteine)

ACHTUNG Bei der Verwendung vom Plant Automation Accelerator (PAA) V2.1 ist die Variante "PV_Scale#" nicht zu verwenden.

Die Skalierung wird in PAA am jeweiligen Signal eingestellt und beim Export nach SIMATIC PCS 7 vom passenden "Scale"-Eingang übernommen.

Parametrierung

Die zu überwachenden Toleranz-, Warn- und Alarmgrenzen werden am Baustein I (MonAnL) auf dem Blatt 1 eingegeben. Zusätzlich muss jeder Grenzwert am Eingang "xx_xx_En" aktiviert werden.

Dadurch werden bei Grenzwertverletzungen Meldungen erzeugt und auf der Operator Station ausgegeben.

Hinweis Wird ein Thermoelement eingesetzt, dann ist zusätzlich zur Skalierung am Baustein PV_Scale (Prozesswertskalierung) die Skalierung am Kanalbaustein "PV_TE" der Messwertanzeige durchzuführen.

ACHTUNG Der Kanalbaustein für das Thermoelement ist bereits für den Bereich 0.0 bis 1.0 voreingestellt.

2 Messwertanzeige


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2.1.1 Aufbau

Abbildung 2-2: Aufbau des Analogwertanzeige-CMT "MonAn"

Teilplan „A“ Teilplan „B“

Blatt 1 Blatt 1

Blatt 2

2.1.2 Teilplan „A“

Im Blatt 1 befindet sich der folgende Baustein:

• PV_Scale: Normierung des Prozesswertes für Kanalbaustein und Messwertanzeige

• PV_Unit: Einheit der Messwertanzeige

• I ("MonAnL"): Baustein zum Anzeigen und Überwachen des analogen Messwerts

• To_Indicate: Kommunikationsbaustein zur strukturierten Übertragung von Signalen (Messwert, Einheit, Skalierung und Status), z. B. zum MPC-Regler

2.1.3 Teilplan „B“

Im Blatt 1 befinden sich die Kanalbausteine:

• PV ("Pcs7AnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer analogen Messwertübertragung, z. B. 0/4 bis 20 mA

• PV_TE ("Pcs7AnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung eines Thermoelements und Einsatz einer Analogeingabebaugruppe für Temperaturmessung

• PV_FB ("FbAnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer digitalen Messwertübertragung (PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation)

Im Blatt 2 befinden sich die Bausteine für den Differenzanzeige:

• PV_DeltaCalc ("Sub02"): Bilden eines Differenzwertes aus zwei Prozesswerten, z. B. Differenzdruck

• FromDeltaIn1: Eingang 1 für den Differenzwertes

• FromDeltaIn2: Eingang 2 für den Differenzwertes

2 Messwertanzeige


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• PV_In ("Or04"): Zusammenführen der Eingangssignale (und Melden an den Anzeigebaustein

• CSF ("Or04"): Zusammenführen der "Bad"-Signale (Prozesswert ist ungültig) und Melden an den Motorbaustein und Permit-Sammelbaustein

• OosAct ("Or04"): Zusammenführen der "OosAct"-Signale (Gerät befindet sich in Wartung) und Melden an den Motorbaustein

2.2 Digitalwertanzeige "MonDi"

Die digitale Messwertanzeige dient dem Überwachen eines Messwertes, wie z. B. Endlagenschalter.





Variante 1: Messwertanzeige für S7-300/400 Baugruppen

Die Variante 1 wird durch die Anwahl der Funktion PV an der Instanz aktiviert.

Variante 2: Messwertanzeige für digitale Messwertübertragung (Feldbus)


Die Variante 2 wird durch die Anwahl der Funktion PV_FB an der Instanz aktiviert.

Variante 3: Messwertanzeige für Softwaremessung

Die Variante 3 ist die Standardeinstellung ohne zusätzlich aktivierte Funktionen. Dabei kann der Anzeigewert durch direktes Verschalten von anderen Messstellen übernommen werden.


Abbildung 2-3: MonDi Varianten


MonDi(CMT-Stammdatenbibliothek)

PV

PV

_F

B

Varianten Kanalbaustein BeschreibungMonDi_Std x Standard Digitalwertanzeige

MonDi_FB x Feldbus-Messwert

MonDi o o Messwertanzeige (keine Kanalbausteine)

2 Messwertanzeige


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2.2.1 Aufbau

Abbildung 2-4: Aufbau des Digitalwertanzeige-CMT "MonDi"


Blatt 1 Blatt 1

Blatt 2Blatt 2



• S ("MonDiL"): Baustein zum Anzeigen und Überwachen des digitalen Messwertes



• PV ("Pcs7AnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung von einer S7-300/400 Baugruppe

• InvertPV („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• PV_FB ("FBAnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer digitalen Messwertübertragung (PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation)

• InvertPV_FB („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

Im Blatt 2 befinden sich die Bausteine für die Differenzanzeige:

• S_In ("Or04"): Zusammenführen der "In"-Signale und Melden an den Anzeigebaustein


• OosAct_in ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "OosAct" (Gerät befindet sich in Wartung) der Eingangs-Kanalbausteine

3 Bedienmessstellen


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3 Bedienmessstellen Die Bedienmessstellen dienen zur Eingabe von Werten aus der OS, wie z. B. Sollwert des Drucks oder Auswahl einer Option. Zusätzlich wird der Eingabewert auf die eingestellten Grenzen begrenzt.

Die CMTs sind für unterschiedliche Einsatzbereiche vorprojektiert. Über Optionen werden die für den Einsatzzweck notwenigen Bausteine, wie z. B. Kanalbausteine an- oder abgewählt.


• "OpAn" zur Eingabe von einem analogen Wert

• "OpDi01" zur Eingabe von einem digitalen Wert

Über Varianten wird, basierend auf der Messwertübertragung bzw. Anzahl verfügbarere Signale (Ansteuerung, Stellposition usw.), der entsprechende Kanalbaustein aus- oder abgewählt.

3.1 Analogwerteingabe "OpAn"

Die analoge Bedienmessstelle dient zur Eingabe von analogen Werten aus der OS, wie z. B. Sollwert des Drucks. Zusätzlich wird der Eingabewert auf die eingestellten Grenzen begrenzt.

Der CMT ist für unterschiedliche Einsatzbereiche vorprojektiert. Über Varianten werden basierend auf der Messwertübertragung der entsprechende Kanalbaustein aus- oder abgewählt.



Variante 1: Bedieneingabe für S7-300/400 Baugruppen

Die Variante 1 wird durch die Anwahl der Funktionen HC und PV_Scale# an der Instanz aktiviert.

Variante 2: Bedieneingabe für digitale Messwertübertragung (Feldbus)


Die Variante 2 wird durch die Anwahl der Funktionen HC_FB und PV_Scale# an der Instanz aktiviert.

Variante 3: Bedieneingabe für Softwarebearbeitung

Die Variante 3 ist die Standardeinstellung ohne zusätzlich aktivierte Funktionen. Dabei kann der Eingabewert durch direktes Verschalten an anderen Messstellen übergeben werden.


• RbkReturn: Rückführen des Stellwertes als Istwert

• HI: Rücklesewerte von einer analogen Messstellenübertragung

• HI_FB: Rücklesewerte von einer digitalen Messstellenübertragung

3 Bedienmessstellen


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Abbildung 3-1: OpAn Varianten


OpAn(CMT-

Stammdatenbibliothek) PV

_S

cale

#

RbkR

etu

rn

HC

HC

_F

B

HI

HI_

FB

Varianten Funktion Kanalbaustein BeschreibungOpAn_Std x o x o o Standard Analogwerteingabe

OpAn_FB x o x o o Feldbus-Messwerteinagbe

OpAn o o o o Messwerteingabe (keine Kanalbausteine)



3.1.1 Aufbau

Abbildung 3-2: Aufbau des Analogwertanzeige-CMT "OpAn"


Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6




• PV_Unit: Einheit der Messwertanzeige

• SP ("OpAnL"): Baustein zum Anzeigen und Überwachen des analogen Messwerts

3 Bedienmessstellen


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• HI ("Pcs7AnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer S7-300/400 Baugruppe

• HI_FB ("FBAnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer digitalen Messwertübertragung (PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation)

• RbkReturn ("SelA02In"): Durchreichen der Stellgröße vom MV-Ausgang zum Rbk-Eingang des Ventilbausteines (nur wenn kein Rückmeldesignal vom Kanalbaustein vorliegt)

• C_Rbk ("Add08"): Zusammenführen der Rückführsignale


• HC ("Pcs7AnIn"): Kanalbaustein zur Signalweitergabe für eine analoge Messwertübertragung, z. B. 0/4 bis 20 mA

• HC_FB ("FBAnIn"): Kanalbaustein zur Signalweitergabe für eine digitale Messwertübertragung (PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation)

Im Blatt 6 befinden sich die folgenden Bausteine:

• CSF_in ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals des Ausgangs "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Eingangs-Kanalbausteine

• CSF_out ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals des Ausgangs "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Ausgangs-Kanalbausteine



• OosAct_out ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "OosAct" (Gerät befindet sich in Wartung) der Ausgangs-Kanalbausteine


3.2 Digitalwerteingabe "OpDi01"

Die digitale Bedienmessstelle dient zur Eingabe von digitalen Werten aus der OS, wie z. B. Sollwert des Drucks.





Variante 1: Bedieneingabe für S7-300/400 Baugruppen

Die Variante 1 wird durch die Anwahl der Funktion HS an der Instanz aktiviert.

Variante 2: Bedieneingabe für Softwarebearbeitung

Die Variante 2 ist die Standardeinstellung ohne zusätzlich aktivierte Funktionen. Dabei kann der Anzeigewert durch direktes Verschalten von anderen Messstellen übernommen werden.

3 Bedienmessstellen


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• CSF_OosAct#: Rückführen des Stellwertes als Istwert

• HO: Rücklesewerte von einer digitalen Messstellenübertragung

• Intlock: Verriegelung ohne Rücksetzen


Abbildung 3-3: MonDi Varianten


OpDi01(CMT-

Stammdatenbibliothek)C

SF

_O

osA

ct#

Intlock

HO

HS

Varianten Funktion Kanalbaustein BeschreibungOpDi01_Std x o x o Standard Digitalwerteingabe

OpDi01 o o o Messwerteingabe (keine Kanalbausteine)

3.2.1 Aufbau

Abbildung 3-4: Aufbau des Digitalwertanzeige-CMT "OpDi01"


Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6



• S ("OpDi01"): Baustein zur Eingabe eines digitalen Messwerts


• Intlock ("Intlk08"): Baustein zur Berechnung einer standardisierten Verriegelung mit Möglichkeit der Anzeige auf der OS


Im Blatt 1 befinden sich die Bausteine für den Rücklesewert:

• HO ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer S7-300/400 SM digitalen Baugruppe

• InvertFbkIn („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

Im Blatt 2 befinden sich die Bausteine für die Ausgabe:

3 Bedienmessstellen


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• HS ("Pcs7DiOu"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer S7-300/400 SM digitalen Baugruppe

• InvertOut („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• CSF ("Or04"): Zusammenführen der "In"-Signale und Melden an den Anzeigebaustein

• OosAct ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "OosAct" (Gerät befindet sich in Wartung) der Eingangs-Kanalbausteine

4 Regler "PIDCon"


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4 Regler "PIDCon" Die Regler-CMTs beinhalten Regelungsbausteine, zusätzliche Überwachungs- und Verriegelungsfunktionen (Interlock-Funktionalität), Anbindungsbausteine (Master/Aktor) und die Anbindung an eine Ablaufsteuerung.

Der CMT "PIDCon" wird für Festwert- und Kaskadenregelungen eingesetzt.

Hinweis In der "Technologischen Ansicht" wird durch Anwählen von "IF_Master#" der Master-Slave-Betrieb aktiviert. Nach Aktivieren stehen die Verbindungsbausteine "to_Master" und "from_Master" zur Verfügung.




Variante 1: Regler für analoge Mess-und Stellwertübertragung (4-20 mA)

Die Variante 1 wird durch die Anwahl der Funktionen PV und PV_Scale# an der Instanz aktiviert.

Variante 2: Regler für Thermoelemente

Diese Variante wird für Thermoelemente verwendet, die an einer Analogeingabebaugruppe für Temperaturmessung angeschlossen sind.

Die Variante 2 wird durch die Anwahl der Funktion PV_TE an der Instanz aktiviert.

Hinweis Die Skalierung am Kanalbaustein ist bereits für den Bereich von 0 bis 1 voreingestellt. Für die Prozesswertskalierung wird die Option "PV_Scale#" des Control Module verwendet.

Variante 3: Regler für digitale Messwertübertragung (Feldbus)


Die Variante 3 wird durch die Anwahl der Funktionen PV_FB und PV_Scale# an der Instanz aktiviert.

Variante 4: Regler für Softwaremessung

Die Variante 4 ist die Standardeinstellung ohne zusätzlich an der Instanz aktivierte Funktionen. Dabei kann die Regelgröße durch direktes Verschalten von anderen Messstellen übernommen werden. Mit der optionalen Funktion PV_DeltaCalc# kann eine Differenzbildung für die Regelgröße durchgeführt werden.


• PV_Scale#: Normierung des Prozesswertes inkl. Kanalbaustein

• CPM: Überwachung der Regelgüte

• IF_Master#: Anbindung an einen Führungsregler (Kaskade)

• PV_DeltaCalc#: Differenzbildung

• Interlock: Verriegelungsbaustein

4 Regler "PIDCon"


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Abbildung 4-1: PIDCon Varianten


PIDCon(CMT-Stammdatenbibliothek) P

V_S

cale

#

CP

M

IF_M

aste

r#

PV

_D

eltaC

alc

#

Intlock

PV

_In

PV

_F

b_In

PV

_T

E_In

Varianten Funktion KanalbausteinBeschreibungPIDCon_Std x o o o x Analogmesswert

PIDCon_TE x o o o o x Thermoelement-Messwert

PIDCon_Fb x o o o x Feldbus-Messwert

PIDCon_SW o o o o o Regler-Programmlogik ohne Kanalbausteine

Beispiele für die Standardregelungen sind:

• Füllstandregelung mit einem Zu- und Ablauf

• Temperaturregelung



Hinweis In der "Technologischen Ansicht" wird durch Anwählen von "IF_Master#" der Master-Slave-Betrieb aktiviert. Nach Aktivieren stehen die Verbindungsbausteine "to_Master" und "from_Master" zur Verfügung.

Abbildung 4-2: Verhalten und Status bei Standardregelung

Fehler Prozesswert: Betriebsart Hand

Fehler Stellwert:

1) Betriebsart Hand

2) Sicherheitsstellung Stellwert

Fehler Prozesswert

Fehler Stellwert

Betriebsart Automatik

Interner Sollwert

Verriegelung

1) Betriebsart Hand

2) Sicherheitsstellung Stellwert

Betriebsart Hand

StellwertvorgabeHandAutomatik

Störung

Verriegelt

4 Regler "PIDCon"


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ts r

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rve

d

Abbildung 4-3: Verhalten und Status bei Kaskadenregelung

Fehler Prozesswert Führungsregler:

Führungsregler Betriebsart Hand

Fehler Prozesswert Folgeregler:

1) Folgeregler Betriebsart Hand

2) Führungsregler Stellwert „Forced

Tracking“ mit Sollwert Folgeregler

Fehler Stellwert Folgeregler:

1) Folgeregler Betriebsart Hand

2) Folgeregler „Forced Tracking“ Stellwert

3) Führungsregler Stellwert „Forced

Tracking“ mit Sollwert Folgeregler

Fehler Prozesswert

Fehler Stellwert

Führungsregler:


Interner Sollwert

Folgeregler:


Externer Sollwert

VerriegelungFolgeregler

Folgeregler

1) Betriebsart Hand

2) „Forced Tracking“ Stellwert

Führungsregler

2) „Forced Tracking“ Stellwert

Folgeregler:

Betriebsart Hand

Stellwertvorgabe

Führungsregler:

Automatik oder Hand

Stellwert „Forced Tracking“

HandAutomatik

Störung

Verriegelt

4.1 Aufbau

Abbildung 4-4: Aufbau des Regler-CMT "PIDCon"

Teilplan „B“Teilplan „A“

Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6

4 Regler "PIDCon"


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4.2 Teilplan „A“



• PV_Unit: Festlegen der Einheit für Kanalbaustein und Messwertanzeige

• C ("PIDConL"): PID-Regler

• CPM ("ConPerMon"): Baustein zur permanenten Überwachung der Regelgüte Die Ausgänge Betriebsart, Soll-, Ist- und Stellwert des PID-Reglers sind mit dem CPM-Baustein verschaltet


• AIF_SFC ("ConnPID"): Freier Baustein zur SFC-Anbindung (kein Bestandteil der APL bzw. der Standard-Bibliothek)

• Logikbausteine zur Auswahl des Betriebsmodus und zur Verriegelung

– SP_LiOp ("Or04"): Sollwertquelle intern/extern

– SP_IntLi ("Or04"): Interner Sollwert über Verschaltung

– MV_Forced ("SelA02In"): Erzwungener Stellwert mit Auswahl ("In1" undefiniert, "In2" SFC-Anbindung)

– MV_ForOn ("Or04"): Aktiviert erzwungenen Stellwert "In2" (MV_Forced) am PID-Regler

– ManModOpLi ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals aus Feldgerät in Wartung (Kanalbausteine PV und MV) und ungültigem Prozesswert (Kanalbaustein PV im Teilplan "B", Blatt 1).

– ModLiOp ("Or04"): Betriebsartenauswahl zwischen Bediener und Verschaltung oder SFC

– ManModLi ("Or04"): Handbetrieb über Verschaltung oder SFC (gesteuert über ModLiOp = 1)

Mit der SFC-Anbindung werden über die Logikbausteine betriebsrelevante Daten an den PID-Regler übergeben. Zusätzlich beeinflussen Kanalbausteine und der Verriegelungsbaustein (Teilplan "A", Blatt 3) die Ausgangssignale der Logikbausteine.

Im Blatt 3 befindet sich der Verriegelungsbaustein „Intlock“, der Signale zur standardisierten Verriegelung mit Möglichkeit der Anzeige auf der OS zusammenfasst.

Im Blatt 6 befinden sich die folgenden Verbindungsbausteine, die zum schnellen Engineering verwendet werden.

• to_Actor_Slave ("ComStruIn"): Übergabe des Stellwerts (MV), Sollwerts (SP), Prozesswerts (PV) und des Verriegelungszustands an den Aktor oder Slave (Slave bei Kaskadenregelung)

• from_Actor_Slave ("ComStruOu"): Empfang der Stellsignal-Rückmeldung (Rbk), der Meldungen bei ungültigen Prozesswerten und Feldgerätewartung der Kanalbausteine MV und Rbk, der Stelleinheit (OutUnit) und Skalierung des Stellanzeige- und Stellbereichs (ScaleOut) vom Aktor oder Slave (Slave bei Kaskadenregelung)

• to_Master ("ComStruIn"): Der Kommunikationsbaustein bildet eine Struktur aus Ausgängen (Sollwert, Meldung Baustein ist "Außer Betrieb", Meldung zur Kaskadenschaltung, Prozesswert) des PID-Reglers, des CSF-Bausteins (Meldung der Kanalbausteine bei ungültigem Prozesswert) und der Kanalbausteine PV und MV (Einheit und Skalierung des Prozesswertes)

4 Regler "PIDCon"


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• from_Master ("ComStruOu"): Der Kommunikationsbaustein erhält von der Regler-Messstelle der Hauptkomponente die zur Verriegelung relevanten Signale des CSF-Bausteins und den Sollwert des PID-Reglers

4.3 Teilplan „B“


• PV ("Pcs7AnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung eines Analogmesswertes, z. B. 0/4 bis 20 mA

• PV_TE ("Pcs7AnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung eines Widerstandsthermometers

• PV_FB ("FBAnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung eines digitalisierten Prozesswertes (PA- oder FF-Prozessgerät)


• PV_DeltaCalc ("Sub02"): Bilden eines Differenzwertes aus zwei Prozesswerten, z. B. Differenzdruck

• FromDeltaIn1: Eingang 1 für den Differenzwert

• FromDeltaIn2: Eingang 2 für den Differenzwert

• PV_IN ("Add08"): Zusammenführen der "PV_In"-Signale (analoger Prozesswert)



Hinweis Wird ein Thermoelement eingesetzt, dann ist zusätzlich zur Skalierung am Baustein "PV_Scale" (Prozesswertskalierung) die Skalierung am Kanalbaustein "PV_TE" der Messwertanzeige durchzuführen.

ACHTUNG Der Kanalbaustein für das Thermoelement ist bereits für den Bereich 0.0 bis 1.0 voreingestellt.

Im Blatt 2 werden an den Bausteinen CSF und OosAct zusätzlich die Meldungen der Kanalbausteine der Ventil-Messstelle erfasst und an den Regler übergeben.

Bei einem positiven "OosAct"-Signal wechselt der Regler zum Handbetrieb.

5 Ventile


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5 Ventile Die Ventil-CMTs dienen dem Steuern und Überwachen von Auf-/Zu-Ventilen und Stetigventilen. Sie beinhalten den Ansteuerungsbaustein, zusätzliche Überwachungs- und Verriegelungsfunktionen (Interlock-Funktionalität) und standardisierte Regler-Anbindung (nur bei Stetig-Ventil).

Die CMTs sind für unterschiedliche Einsatzbereiche vorprojektiert. Über Optionen werden die für den Einsatzzweck notwenigen Bausteine, wie z. B. Kanalbausteine, an- oder abgewählt.


• "Vlv" für Auf- und Zu-Ventile

• "VlvAn" für analoge Stellventile

Über Varianten wird, basierend auf der Messwertübertragung bzw. Anzahl verfügbarere Signale (Ansteuerung, Stellposition usw.), der entsprechende Kanalbaustein aus- oder abgewählt.

5.1 Auf- und Zu-Ventil "Vlv"

Der CMT "Vlv" wird zum Ansteuern und Überwachen von Auf- und Zu-Ventilen eingesetzt. Die Ansteuerung erfolgt durch den Anlagenfahrer oder über eine Schrittkette (SFC).


Variante 1:

Die Variante 1 wird durch die Anwahl der Funktion "1Ctrl#" an der Instanz aktiviert und für Ventile mit einem einzigen Steuersignal eingesetzt. Bei dieser wird über ein Stellsignal ausgehend von der eingestellten Ruhelage (energielose Lage) das Ventil geöffnet oder geschlossen.

Variante 2:

Die Variante 2 wird durch die Anwahl der Funktion "2Ctrl#" an der Instanz aktiviert und für Ventile mit zwei Steuersignalen (Auf / Zu) eingesetzt. Bei dieser wird über die beiden Stellsignale das Ventil geöffnet und geschlossen.

Variante 3:

Die Variante 3 wird durch die Anwahl der Funktion "1Ctrl_FB#" an der Instanz aktiviert und für Ventile mit einem einzigen Steuersignal von einem der Messgeräte mit PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation (FF) eingesetzt. Bei dieser wird über ein Stellsignal ausgehend von der eingestellten Ruhelage (energielose Lage) das Ventil geöffnet oder geschlossen.

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Variante 4:

Die Variante 4 wird durch die Anwahl der Funktion "2Ctrl_FB#" an der Instanz aktiviert und für Ventile mit zwei Steuersignalen (Auf / Zu) von Messgeräten mit PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation (FF) eingesetzt. Bei dieser wird über die beiden Stellsignale das Ventil geöffnet und geschlossen.


• BypassAct: Meldung bei aktiviertem Bypass


• Permit: Einschaltfreigabe

• Protect: Schutzverriegelung mit Rücksetzen

• FailLock: Ruhelage entspricht dem Stellsignal

• GSL: Rückmeldung Ventil geschlossen

• GSL_FB: Rückmeldung Ventil geschlossen von einem der Messgeräte mit PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation (FF)

• GSH: Rückmeldung Ventil geöffnet

• GSH_FB: Rückmeldung Ventil geöffnet von einem der Messgeräte mit PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation (FF)


Abbildung 5-1: Vlv Varianten


Vlv(CMT-Stammdatenbibliothek) B

ypassA

ct

Intlock

Perm

it

Pro

tect

GS

H

GS

L

GS

H_F

B

GS

L_F

B

1C

trl#

2C

trl#

1C

trl_

FB

#

2C

trl_

FB

#

Varianten Funktion Kanalbaustein BeschreibungVlv_1Ctrl o o o o o o o o x o Öffnen oder schließen des Ventils (1 Signal)

Vlv_2Ctrl o o o o x x o o x o Signale zum Öffnen und Schließen des Ventils (2 Signale)

Einsatzbeispiele sind:

• Dosierung von festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen

• Schutzeinrichtung, z. B. Zwangsabfluss bei Füllstandüberschreitung

• Entlüftung von Behältern

5 Ventile


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5.1.1 Aufbau

Abbildung 5-2: Aufbau des Vlv-CMT


Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6



• V ("VlvL"): Ventilbaustein zur Ansteuerung eines Ventils mit zwei Stellungen und einstellbarer Ruhelage


• Permit ("Intlk08"): Einschaltfreigabe für das Ventil ("1" = Freigabe zum Öffnen/Schließen des Ventils aus der Ruhelage)


• Protect ("Intlk08"): Schutzverriegelung, die nach dem Gehen des aktiven Signals ("0") ein Rücksetzen des Ventilbausteins erfordert

• BypassAct ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals der BypAct-Ausgänge der Verriegelungsbausteine (Permit, Intlock und Protect). Bei aktivem Bypass ("1") wird vom Ventilbaustein eine konfigurierbare Meldung ("Bypass active") ausgegeben.

Die Verriegelung „Permit“ wird aktiv bei einem ungültigen Prozesswert der Kanalbausteine Rbk, Fbk und MV



• GSH ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung der Ventilrückmeldung "Auf"

• InvertGSH („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• GSL ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung der Ventilrückmeldung "Zu"

• InvertGSL („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

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• GSH_FB ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung von der digitalen Messwertübertragung (PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation) der Ventilrückmeldung "Auf"

• InvertGSH_FB („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• GSL_FB ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung von der digitalen Messwertübertragung (PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation) der Ventilrückmeldung "Zu"

• InvertGSL_FB („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals


• YS ("Pcs7DiOu"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung zum Öffnen oder Schließen des Ventils (1 Signal)

• YS_FB ("Fb7DiOu"): Kanalbaustein zur digitalen Signalverarbeitung zum Öffnen oder Schließen des Ventils (1 Signal)

• YSH ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung zum Öffnen des Ventils (wird geöffnet)

• YSH_FB ("Fb7DiIn"): Kanalbaustein zur digitalen Signalverarbeitung zum Öffnen des Ventils (wird geöffnet)

• YSL ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung zum Schließen des Ventils (wird geschlossen)

• YSL_FB ("Fb7DiIn"): Kanalbaustein zur digitalen Signalverarbeitung zum Schließen des Ventils (wird geschlossen)


• FbkOpen_In ("Or04"): Zusammenführen der Rückmeldung offen

• FbkOpen_In ("Or04"): Zusammenführen der Rückmeldung geschlossen

• CSF_In ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Eingangs-Kanalbausteine

• CSF_Out ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Ausgangs-Kanalbausteine

• CSF ("Or04"): Zusammenführen der "Bad"-Signale (Prozesswert ist ungültig) und Melden an den Ventilbaustein und Permit-Sammelbaustein

• OosAct_In ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "OosAct" (Gerät befindet sich in Wartung) der Eingangs-Kanalbausteine

• OosAct_Out ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "OosAct" (Gerät befindet sich in Wartung) der Ausgangs-Kanalbausteine

• OosAct ("Or04"): Zusammenführen der "OosAct"-Signale (Gerät befindet sich in Wartung) und Melden an den Ventilbaustein

• FbkOpen ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "YSH" und "YSH_FB" der Kanalbausteine und Melden an den Ventilbaustein

• FbkClose ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "YSL" und "YSL_FB" der Kanalbausteine und Melden an den Ventilbaustein

5 Ventile


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5.2 Analoges Stellventil "VlvAn"

Der CMT "VlvAn" wird zum Ansteuern eines Stetig-Ventils mit oder ohne Rückmeldesignal (Stellungsrückmeldung) eingesetzt. Typischerweise wird die Stellgröße von einem Regler vorgegeben. Das Ansteuersignal kann über eine Rampenfunktion gebildet werden.


Variante 1: Stellventil für analoge Stellwertübertragung (4-20 mA)

Diese Variante wird verwendet, wenn Stellgeräte mit 4-20mA Signal eingesetzt werden.

Die Variante 1 wird durch die Anwahl der Funktionen YC und MV_Scale# an der Instanz aktiviert.

Variante 2: Stellventil für digitale Stellwertübertragung (Feldbus)

Diese Variante wird verwendet, wenn Stellgeräte mit PROFIBUS PA oder Fieldbus Foundation (FF) eingesetzt werden.

Die Variante 2 wird durch die Anwahl der Funktionen YC_FB und MV_Scale# an der Instanz aktiviert.

Optionale Funktionen:

Für die Varianten stehen folgende Optionen zur Auswahl:


• GI: GSH: Rückmeldung des Ventils

• GSH: Rückmeldung Ventil geöffnet

• GSL: Rückmeldung Ventil geschlossen

• IF_Ctrl#: Anbindung an einen Regler


• MV_Scale#: Normierung des Stellwerts inkl. Kanalbaustein



• RbkReturn: Stellungsrückmeldung als Messwert der aktuellen Ventilstellung, sollte dem Stellsignal näherungsweise entsprechen

• YS: Ausgabe des Steuersignals

5 Ventile


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Abbildung 5-3: VlvAn Varianten


VlvAn(CMT-

Stammdatenbibliothek) By

pa

ss

Ac

t

Intlo

ck

Pe

rmit

Pro

tec

t

MV

_S

ca

le#

IF_

Ctr

l#

Rb

kR

etu

rn

GS

H

GS

L

YC

_F

B

YC Y

S

GI

Varianten Funktion Kanalbaustein Beschreibung

VlvAn_Std o o o o x x x o o x o Ansteuern eines Ventils ohne Stellungsrückmeldung (analoges Signal)

VlvAn_StdRbk o o o o o o o o x o x Ansteuern eines Ventils mit Stellungsrückmeldung (analoges Signal)

VlvAn_FbRbk o o o o o o o o x o Ansteuern eines Ventils mit Stellungsrückmeldung (Feldbus)

Einsatzbeispiel ist das Einstellen einer Durchflussmenge von festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen über die Ventilstellung.

ACHTUNG Bei der Verwendung vom Plant Automation Accelerator (PAA) V2.1 ist die Variante "MV_Scale#" nicht zu verwenden.


5.2.1 Aufbau

Abbildung 5-4: Aufbau des VlvAn-CMT


Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6

Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6



• MV_Scale: Normierung der Stellgröße für Kanalbausteine und Anzeige

• MV_Unit: Festlegen der Einheit für Kanalbaustein und Anzeige

• V ("VlvAnL"): Ventilbaustein zur Ansteuerung eines analogen Stellventils und Stellungsregler

Der Ventilbaustein erhält den externen Stellwert vom Regler über einen Kommunikationsbaustein (from_Ctrl im Teilplan "A", Blatt 6), der zur Ansteuerung an den Kanalbaustein YC oder YC_FB (Teilplan "B", Blatt 3) übergeben wird. Die Rückmeldung der Stellgröße erfolgt vom Kanalbaustein GI oder RbkReturn (Teilplan "B", Blatt 1).

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Hinweis Der untere (MV_LoLim = "0") und obere (MV_HiLim= "100") Grenzwert zur begrenzten Ausgabe des Stellwerts ist vorparametriert. Wird der begrenzte externe Stellwert für andere Funktionsbausteine benötigt, verschalten Sie den Ausgang MV_ExtOut.


• Permit ("Intlk08"): Einschaltfreigabe für das Ventil ("1" = Freigabe zum Öffnen/Schließen des Ventils aus der Ruhelage)


• Protect ("Intlk08"): Schutzverriegelung, die nach dem Gehen des aktiven Signals ("0") ein Rücksetzen des Ventilbausteins erfordert

• BypassAct ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals der BypAct-Ausgänge der Verriegelungsbausteine (Permit, Intlock und Protect). Bei aktivem Bypass ("1") wird vom Ventilbaustein eine konfigurierbare Meldung ("Bypass active") ausgegeben.

Die Verriegelung „Permit“ wird aktiv bei einem ungültigen Prozesswert der Kanalbausteine Rbk, Fbk und MV.


• from_Ctrl ("ComStruOu"): Empfang der Stellgröße (MV) vom Regler

• to_Ctrl ("ComStruIn"): Übergabe der Stellgröße (Rbk) mit Einheit und Stellbereich, Kaskadenunterbrechung (CascaCut), aktiven Verriegelung (LockAct) und der Meldungen bei ungültigen Prozesswerten und Feldgerätewartung der Kanalbausteine MV, Fbk und Rbk



• GI ("Pcs7AnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung der Stellungsrückmeldung eines Analogeingabewertes

• RbkReturn ("SelA02In"): Durchreichen der Stellgröße vom MV-Ausgang zum Rbk-Eingang des Ventilbausteines (nur wenn kein Rückmeldesignal vom Kanalbaustein vorliegt)

• C_Rbk ("Add08"): Zusammenführen der Rückführsignale


• GSH ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer Ventilrückmeldung "Auf"


• GSL ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer Ventilrückmeldung "Zu"


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• YC ("Pcs7AnOu"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung eines Analogausgabewertes

• YC_FB ("FbAnOu"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung eines digitalisierten Prozesswertes (Feldbus)

• MV_ChnSt_IN ("Add08"): Zusammenführen der Signale des Ausgangs "MV"


• YS ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung zum Öffnen oder Schließen des Ventils (Binärsignal)


• FbkOpen_In ("Or04"): Zusammenführen der Rückmeldung offen

• FbkOpen_In ("Or04"): Zusammenführen der Rückmeldung geschlossen

• CSF_In ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Eingangs-Kanalbausteine

• CSF_Out ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Ausgangs-Kanalbausteine

• CSF ("Or04"): Zusammenführen der "Bad"-Signale (Prozesswert ist ungültig) und Melden an den Ventilbaustein und Permit-Sammelbaustein

• OosAct_In ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "OosAct" (Gerät befindet sich in Wartung) der Eingangs-Kanalbausteine

• OosAct_Out ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "OosAct" (Gerät befindet sich in Wartung) der Ausgangs-Kanalbausteine

• OosAct ("Or04"): Zusammenführen der "OosAct"-Signale (Gerät befindet sich in Wartung) und Melden an den Ventilbaustein

• FbkOpen ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "GSH" und "YC_FB" der Kanalbausteine und Melden an den Ventilbaustein

• FbkClose ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "GSL" und "YC_FB" der Kanalbausteine und Melden an den Ventilbaustein

6 Motoren "Mot"


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6 Motoren "Mot" Der CMT "Mot" wird zum Ansteuern und Überwachen eines Motorstarters oder eines frequenzgeregelten Motors eingesetzt.

Die Motor-CMTs beinhalten den Ansteuerungsbaustein, zusätzliche Überwachungs- und Verriegelungsfunktionen (Interlock-Funktionalität) und Regler-Anbindung (nur bei drehzahlgeregeltem Motor).

Die CMTs sind für unterschiedliche Einsatzbereiche vorprojektiert. Über Optionen werden die für den Einsatzzweck notwenigen Bausteine, wie z. B. Kanalbausteine, an- oder abgewählt.


• "Mot" Motor mit fester Drehzahl

• "MotSpdC" Motor mit variabler Drehzahl

Über Varianten wird basierend auf der Messwertübertragung bzw. Anzahl verfügbarer Signale (Ansteuerung, Vor-Ort-Bedienung usw.) der entsprechende Kanalbaustein aus- oder abgewählt.

6.1 Motor mit fester Drehzahl "Mot"

Der CMT "Mot" wird zum Ansteuern von Motoren mit fester Drehzahl eingesetzt. Die Ansteuerung erfolgt über den Anlagenfahrer oder über Schrittkette (SFC).


Variante 1:

Die Variante 1 wird durch die Anwahl der Funktion "1Fbk#" an der Instanz aktiviert und überwacht die Rückmeldung über einen Signaleingang.

Variante 2:

Die Variante 2 wird durch die Anwahl der Funktion "2Fbk#" an der Instanz aktiviert und überwacht die Rückmeldung über zwei Signaleingänge (Rückmeldung ein und Rückmeldung aus).






• Q: Betriebsstundenzähler

• TRIP: Motorschutz aktiv

• MAINT: Wartungszustand

• LOCAL: Vor-Ort-Betrieb

• NSH: „Motor gestartet“-Signal

• NSL: „Motor gestoppt“-Signal

6 Motoren "Mot"


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Abbildung 6-1: Mot Varianten


Mot(CMT-Stammdatenbibliothek) B

ypassA

ct

Intlock

Perm

it

Pro

tect

Q

1F

bk#

2F

bk#

TR

IP

MA

INT

LO

CA

L

NS

H

NS

L

Varianten Funktion Kanalbaustein BeschreibungMot_StdFbk o o o o o x o o o o o Motorbetrieb mit einfacher Überwachung

Mot_AdvFbk o o o o o x o o o o o Motorbetrieb mit Überwachung des Betriebes (Betrieb/Stopp)


• Rührer zum Vermischen von Stoffen im einem Behälter

• Pumpen zum Fördern von festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen

6.1.1 Aufbau

Abbildung 6-2: Aufbau des Mot-CMTs


Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6



• N ("MotL"): Motorbaustein zur Ansteuerung eines Motors mit fester Drehzahl über Steuersignale

• Q ("CountOh"): Betriebszeit des Motors seit dem letzten Rücksetzen

Der Motorbaustein ist für unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten parametriert. Über Verschaltungen (CFC, SFC) wird eine Betriebsart (Vor-Ort-Betrieb, Automatikbetrieb, Handbetrieb und außer Betrieb) ausgewählt. Zum Ansteuern des Motors ist der Anschluss "Start" des Motorbausteins mit dem Kanalbaustein Start (Teilplan "B", Blatt 4) verschaltet. Die Rückmeldung für einen gestarteten Motor kommt vom Kanalbaustein Fbk oder FbkRun.


• Permit ("Intlk08"): Einschaltfreigabe für den Motor ("1" = Freigabe zum Öffnen/Schließen des Motors aus der Ruhelage)


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• Protect ("Intlk08"): Schutzverriegelung, die nach dem Gehen des aktiven Signals ("0") ein Rücksetzen des Motorbausteins erfordert

• BypassAct ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals der BypAct-Ausgänge der Verriegelungsbausteine (Permit, Intlock und Protect). Bei aktivem Bypass ("1") wird vom Motorbaustein eine konfigurierbare Meldung ("Bypass active") ausgegeben.

Die Ausgänge der Verriegelungsbausteine sind mit dem Motorbaustein im Blatt 1 verschaltet. Die Permit-Verriegelung wird aktiv bei einem ungültigen Prozesswert der Kanalbausteine. Die Protect-Verriegelung wird aktiv bei Meldungen der Wartung durch die Kanalbausteine.



• GS ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung der Motorrückmeldung "Motor läuft". Dieser Baustein kann auch für den umgekehrten Zustand eingesetzt werden. In dem Fall wird am InvertGS-Baustein am Eingang Mode das Signal invertiert

• InvertGS („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• GSH ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung der Motorrückmeldung "Motor läuft"


• GSL ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung der Motorrückmeldung "Motor inaktiv" bzw. "Motor ausgeschaltet"

• InvertGSL („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• And1 ("And04"): Vergleich, ob der Motor nicht läuft (Motorbaustein) und der Motor nicht steht (GSL-Kanalbaustein)

• And2 ("And04"): Vergleich, ob der Motor läuft (Motorbaustein), der Motor nicht steht (GSL-Kanalbaustein) und der Motor läuft (GSH-Kanalbaustein)

• And3 ("And04"): Vergleich, ob der Motor nicht läuft (Motorbaustein), der Motor steht (GSL-Kanalbaustein) und der Motor läuft (GSH-Kanalbaustein)

• FbkRun_In ("Or04"): Bilden eines Or-Ausgangs zur Rückmeldung, dass der Motor läuft, wenn einer der And-Vergleiche oder GS-Kanalbaustein ein positives Signal meldet

Hinweis Die Rückmeldung, ob der Motor läuft, kann mit zwei Bausteinkombinationen (1Fbk# und 2_Fbk#) erfolgen. Bei der ersten Option steht nur ein Rückmeldesignal zur Verfügung. Bei der zweiten Option wird zusätzlich das Rückmeldesignal verwendet, dass der Motor steht.


• TRIP ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung eines Motorfehlers

• InvertTRIP („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• MAINT ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer Wartung (durch Aktivieren der Verriegelung am Protect-Baustein und Auslösen einer Meldung "ExtMassage1" am Motorbaustein)

• InvertMAINT („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• LOCAL ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung "Vor-Ort-Betrieb"

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• InvertLOCAL („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals


• NSH ("Pcs7DiOu"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung zum Starten des Motors

• NSL ("Pcs7DiOu"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung zum Stoppen des Motors


• CSF_in ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Eingangs-Kanalbausteine

• CSF_out ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Ausgangs-Kanalbausteine





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6.2 Motor mit variabler Drehzahl "MotSpdC"

Der CMT "MotSpdC" wird zum Ansteuern von Motoren mit variabler Drehzahl eingesetzt. Die Ansteuerung erfolgt typischerweise über Regler, SFC oder Vor-Ort-Betrieb.

Variante 1:

Die Variante 1 wird verwendet, wenn der Sollwert lokal am Frequenzumrichter vorgegeben wird und nicht durch die Leittechnik.

Variante 2:

Die Variante 2 wird durch die Anwahl der Funktionen "SP_Out" und "Rbk" an der Instanz aktiviert. Bei dieser wird die Drehzahl des Motors durch die Leittechnik gesteuert und erfasst.


Für die Varianten stehen folgende Optionen zur Auswahl:


• GSH_R: Drehzahl-Rückmeldung

• IF_Ctrl#: Drehzahlvorgabe beim Einsatz eines Reglers


• LOCAL: Vor-Ort-Betrieb

• MAINT: Wartungszustand

• NC: Motordrehzahl (Sollwert)

• NI: Motordrehzahl (Rücklesewert)

• NS_R: Motordrehrichtung rückwärts



• Q: Betriebsstundenzähler

• RbkReturn: Rückführen des Stellwertes als Istwert

• TRIP: Motorschutz aktiv


Abbildung 6-3: MotSpdC Varianten


MotSpdC(CMT-Stammdatenbibliothek) B

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Varianten Funktion Kanalbaustein Beschreibung

MotSpdC_Std o o o o o o o o x o o o o o Starten und Stoppen des Motors mit fester Drehzahl

MotSpdC_StdRbk o o o o o o o o o o o x xStarten und Stoppen des Motors mit Drehzahlvorgabe

und Rückmeldung


• Antrieb einer Zellenradschleuse

• Antrieb einer Pumpe

6 Motoren "Mot"


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6.2.1 Aufbau

Abbildung 6-4: Aufbau des MotSpdC-CMTs


Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6

Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6



• N ("MotSpdCL"): Regelbarerer Motor mit variabler Geschwindigkeit

• FbkAny ("Or04"): Zusammenfassen der Rückmeldungen für die Betriebszeit

• Q ("CountOh"): Betriebszeit des Motors seit dem letzten Rücksetzen

Der Motorbaustein ist für unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten parametriert. Über Verschaltungen (CFC, SFC) wird eine Betriebsart (Vor-Ort-Betrieb, Automatikbetrieb, Handbetrieb und außer Betrieb) ausgewählt. Der Motorbaustein erhält den externen Stellwert vom Regler über einen Kommunikationsbaustein (from_Ctrl im Teilplan "A", Blatt 6), der zur Ansteuerung an den Kanalbaustein SP_Out (Teilplan "B", Blatt 4) übergeben wird. Die Rückmeldung für einen gestarteten Motor kommt vom Kanalbaustein NI oder NS_F.


• Permit ("Intlk08"): Einschaltfreigabe für den Motor ("1" = Freigabe zum Öffnen/Schließen des Motors aus der Ruhelage)


• Protect ("Intlk08"): Schutzverriegelung, die nach dem Gehen des aktiven Signals ("0") ein Rücksetzen des Motorbausteins erfordert

• BypassAct ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals der BypAct-Ausgänge der Verriegelungsbausteine (Permit, Intlock und Protect). Bei aktivem Bypass ("1") wird vom Motorbaustein eine konfigurierbare Meldung ("Bypass active") ausgegeben.

Die Ausgänge der Verriegelungsbausteine sind mit dem Motorbaustein im Blatt 1 verschaltet. Die Permit-Verriegelung wird aktiv bei einem ungültigen Prozesswert der Kanalbausteine. Die Protect-Verriegelung wird aktiv bei Meldungen der Wartung durch die Kanalbausteine.


• from_Ctrl ("ComStruOu"): Empfang der Stellgröße bzw. Motordrehzahl (MV) vom Regler.

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• to_Ctrl ("ComStruIn"): Übergabe der Stellgröße (Rbk) mit Einheit und Stellbereich, Kaskadenunterbrechung, aktiven Verriegelung (LockAct) und der Meldungen bei ungültigen Prozesswerten und Feldgerätewartung der Kanalbausteine MV, Fbk und Rbk

• RdyFor_Ctrl ("And04"): Zusammenführen der Signale „RdyToStart“, „OosAct“ und „SP_ExtAct“ zur Kaskadenunterbrechung.



• GSH_F ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung der Motorrückmeldung "Drehrichtung vorwärts"

• InvertGSH_F („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• GSH_R ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung der Motorrückmeldung "Drehrichtung rückwärts"

• InvertGSH_R („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals


• NI ("Pcs7AnIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung zur Erfassung der Motordrehzahl

• RbkReturn ("SelA02In"): Durchreichen der Stellgröße vom SP_Out-Ausgang zum Rbk-Eingang des Motorbausteines

• U_Rbk ("Add08"): Zusammenführen der Rückführsignale


• TRIP ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung eines Motorfehlers

• InvertTRIP („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• MAINT ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung einer Wartung (durch Aktivieren der Verriegelung am Protect-Baustein und Auslösen einer Meldung "ExtMassage1" am Motorbaustein).

• InvertMAINT („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals

• LOCAL ("Pcs7DiIn"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung "Vor-Ort-Betrieb"

• InvertLOCAL („SEL_BO“): Parametrierbare Inversion des Signals


• NS_F ("Pcs7DiOu"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung zum Starten des Motors in Drehrichtung "Vorwärts"

• NS_R ("Pcs7DiOu"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung zum Starten des Motors in Drehrichtung "Rückwärts"

• NC ("Pcs7AnOu"): Kanalbaustein zur Signalverarbeitung der Motordrehzahl

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• CSF_in ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Eingangs-Kanalbausteine

• CSF_out ("Or04"): Bilden eines OR-Ausgangssignals vom Ausgang "Bad" (Prozesswert ist ungültig) der Ausgangs-Kanalbausteine





7 Anhang


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7.1 Änderungsdokumentation

Tabelle 7-1 Änderungsdokumentation

Version Datum Änderung

V1.0 03/2019 Erste Ausgabe

struktur und aufbau der best practice control module type ... · struktur und aufbau der best...

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