Siemens -- 配方数据的自动传送

1 配方概述

配方是相关数据的集合，例如，生产参数或者生产数据的集合。配方有固定的数据结构，数据结构在组态期间定义，一个配方包含多条配方数据记录，这些数据记录仅在数值方面有所不同，结构均相同。配方数据记录可以在HMI和PLC之间进行传送，并且每条数据记录始终作为一个整体传输。下方为一个“Color“配方示例：

配方有三个概念：配方名称、配方元素和配方数据记录。在以上示例中，“Color”为配方名称，“red”、“green”、“blue”为配方元素，而表格中的每一行数据为配方数据记录，”black”等值为配方数据记录的名称。

2 配方的操作方式及配方数据记录的传送方式

2.1 配方的操作方式

配方的操作方式共有三种，通过以下三种方式均可以实现配方的操作：

1. 配方视图：以表格形式显示配方数据记录，并通过集成的“配方视图”控件对配方进行操作。
2. 配方画面：使用I/O域、符号I/O域和按钮等元素，通过配方系统函数进行配方的管理及操作。
3. 作业信箱：使用作业信箱69/70作业号操作配方，必要时也可组态“数据记录”区域指针实现同步传送功能。 在本文档中，只包含作业信箱相关的内容，有关配方视图及配方画面内容，请参考其它文档。

2.2 配方数据记录的传送方式

在HMI及PLC之间配方数据的传送方式分为两种：

1. 非同步传送
2. 通过“数据记录“区域指针实现同步传送 通常情况下，使用“配方视图“或者”配方画面“操作配方时，建议组态“非同步传送“功能。使用作业信箱方式操作配方时，建议组态”同步传送“功能。 当现场具备以下条件时，可以使用非同步传送方式：

• PLC能够排除HMI任意覆盖数据的风险
• PLC不需要有关配方编号和配方数据记录编号的信息
• 数据记录的传送由操作员在HMI上触发 对于以下情况，同步传送是一种非常有用的解决方案：
• 在传送数据记录时，PLC是“主动方“
• PLC需要对有关配方号和配方数据记录编号的信息进行评估
• 数据记录的传送由作业信箱触发

3 作业信箱方式传送数据记录

PLC可以使用“作业信箱”将作业传送到HMI设备，然后HMI设备触发相应的操作。具体功能包含以下内容：

• 设置日期和时间
• 用户登录注销
• 时间同步
• 画面切换
• 删除报警缓冲区
• 配方数据记录传送 在本文档中，只包含配方数据记录传送相关的内容。有关作业信箱中其它作业内容，请参考其它文档。

3.1 “作业信箱”区域指针的数据结构

“作业信箱”区域指针的数据区由连续的4个Word组成，每个Word变量代表的含义如下表所示：

根据作业的不同，需要使用的参数数量也不同，例如作业69（从PLC读取数据记录）需要3个参数，而作业70（将数据记录写入PLC）仅需要2个参数。

3.2 “作业信箱“区域指针的组态

3.2.1 组态用于“作业信箱”区域指针的变量

“作业信箱”区域指针需要连续的4 个Word类型变量用于公共数据区域。如果HMI变量访问模式为“符号访问”，在全局数据块中定义长度为4的数组类型变量，如Array[0..3] of Word。如果HMI变量访问模式为“绝对访问”，在全局数据块中定义长度为4的数组类型变量，或者定义4 个连续的Word类型变量均可。

通常情况下，“区域指针”所使用的变量仅在全局数据块中定义。

对于SIMATIC S7-300/400 PLC，HMI变量的访问模式仅支持“绝对访问”。对于SIMATIC S7-1200/1500 PLC，激活全局数据块属性中的“优化的块访问“选项，HMI变量的访问模式只能是”符号访问“。未激活全局数据块属性中的”优化的块访问“选项，HMI变量的访问模式可以是”符号访问“，也可以是”绝对访问”。

• 符号访问模式：

• 绝对访问模式：

3.2.2 组态“作业信箱”区域指针

在HMI设备“连接”下的“区域指针”中，激活“作业信箱”区域指针，并设定“数据记录”区域指针的变量地址，采集周期建议保留默认的“1s”采集周期。

• 符号访问模式：

• 绝对访问模式：

3.3 “作业信箱”区域指针的使用

“作业信箱”区域指针的使用相对简单，只需要对第一个字的低字节赋值作业号69或者70，第二个字赋值要读取或者写入的配方编号，第三个字赋值要读取或者写入的配方数据记录编号即可，对于作业号69，还需要对第4个字赋值覆盖或者不覆盖现有数据记录的数值0或者1。

• 从PLC读取数据记录：

• 将数据记录写入PLC：

例如，要通过“作业信箱”实现第3个配方的第5条数据记录的下载，需根据作业号70所对应的参数结构要求执行赋值操作。如下表所示：

例如，要通过“作业信箱”实现将PLC数据上载保存为第1个配方的第3条数据记录，并覆盖已有数据记录，需根据作业号69所对应的参数结构要求执行赋值操作。如下表所示：

4 同步传送

同步传送功能，是指PLC和HMI两个通信伙伴均在公共数据区设置状态字。此机制可防止在PLC控制程序中随意覆盖配方数据记录。下载配方数据后，系统会在公用数据区存储传送的配方编号、配方数据记录编号以及完成状态。如果需要进行再次传送配方数据，则必须将状态字设置为0才可传送。

4.1 “数据记录”区域指针的数据结构

“数据记录”区域指针的数据区需要连续的5个Word类型变量，每个Word变量代表的含义如下表所示：

状态字（第4个字）为HMI所写入的“传送结果”，含义如下表所示：

4.2 “数据记录“区域指针的组态

4.2.1 组态用于“数据记录”区域指针的变量

“数据记录”区域指针需要连续的5 个Word类型变量用于公共数据区域。如果HMI变量访问模式为“符号访问”，在全局数据块中定义长度为5的数组类型变量，如Array[0..4] of Word。如果HMI变量访问模式为“绝对访问”，在全局数据块中定义长度为5的数组类型变量，或者定义5 个连续的WORD类型变量均可。

通常情况下，“区域指针”所使用的变量仅在全局数据块中定义。

对于SIMATIC S7-300/400 PLC，HMI变量的访问模式只能是“绝对访问”。对于SIMATIC S7-1200/1500 PLC，激活全局数据块属性中的“优化的块访问“选项，HMI变量的访问模式只能是”符号访问“，未激活全局数据块属性中的”优化的块访问“选项，HMI变量的访问模式可以是”符号访问“，也可以是”绝对访问“。

• 符号访问模式：

• 绝对访问模式：

4.2.2 组态“数据记录”区域指针

在HMI设备“连接”下的“区域指针”中，激活“数据记录”区域指针，并设定“数据记录”区域指针的变量地址。

• 符号访问模式：

• 绝对访问模式：

4.2.3 协调的数据传输

在配方的“同步”属性中，激活“协调的数据传输”选项，并选择相应的“HMI连接”，否则HMI不会在公共数据区设置配方编号、配方数据记录编号以及完成状态。激活“协调的数据传输”选项如下图所示：

4.3 配方传送流程

通常情况下，建议在使用作业信箱方式操作配方时组态”同步传送“功能。但通过配方视图及配方画面操作配方也可以组态同步传送功能。以下为作业信箱方式操作配方的传送流程。

4.3.1 HMI->PLC传送流程

4.3.2 PLC->HMI传送流程

4.4 传送数据记录时可能导致出错的原因

以下为数据记录传送出错被取消的可能原因：

• PLC中无对应变量
• 不能覆盖数据记录
• 配方号不存在
• 配方数据记录号不存在 传送出错被取消时，根据配方操作方式的不同，HMI设备作出的反应也不一样：
• 通过“配方视图”触发传送：配方视图状态栏显示信息并输出系统报警。
• 通过“配方画面”触发传送：输出系统报警。
• 通过“作业信箱”触发传送：HMI设备不返回任何信息。 配方视图状态栏显示信息如下图所示：

输出的系统报警根据原因不同报警也不同，可能情况如下图所示：

1. 未将状态字设置为“0(允许传送)”：

1. 传送指定的配方号不存在

1. 传送指定的配方数据记录号不存在

1. 与PLC通讯中断

1. PLC变量不存在

1. 数据记录已经存在，不能覆盖数据记录