Году эдак в 2011 я на правах фрилансера написал и внедрил ПО для управления водонапорной станцией. По итогам система получилась распределенной и даже немного сложной, но начиналось все с локальной станции управления одной насосной установкой.
Проектная организация заложила CPU Simatic S7-313C. Аппаратный релиз был еще с 64 килобайтами рабочей памяти, тогда как актуальные сегодня версии оборудованы аж 128 килобайтами. Контроллер управлял двумя задвижками с приводами Auma Matic AM01.1 по профибасу и, по профибасу же, частотным преобразователем Robicon (модель не помню, здоровенная хреновина как минимум в мегаватт полезной мощности).
То есть, тут у нас технологически несложная насосная установка - задвижка на напоре, задвижка на всасе, датчики давления, насос, обвязанный датчиками вибрации и температуры, вакуумный выключатель для частотника, лампочки/кнопочки на шкафу, панель оператора.
Неожиданно мне стало интересно, как это будет выглядеть на новой линейке Simatic? Влезет ли прикладная программа, легко ли она портируется? Сколько стоит решение - внедренное ранее и выбранное мной сейчас?
С моей точки зрения такую несложную систему надо сегодня делать на S7-1200, поэтому она и была выбрана в качестве целевой системы.
Портировать прикладную программу оказалось несложно. Повозиться пришлось лишь в нескольких местах. Во-первых, в классическом Step 7 (версии 5.5 SP4) провел замену оборудования до актуальных заказных номеров. Это Step 7 знает всё своё железо с момента выхода в свет. TIA Portal ограничен более-менее актуальными релизами. А мигрировать прикладное ПО со старого Степа на новый решил полностью, включая аппаратную конфигурацию.
Второй источник боли - это прикладная программа в части вставок кода на языке STL. Дело в том, что S7-1200 не поддержкивает STL от слова вообще. А я его применял. Для копирования переменных, для несложных рассчетов и т.д. Ну, на не LADe же городить ветки с блоком MOVE. К слову, исходная программа написана на языке LAD с этими самыми вставками на STL.
В конечном итоге это превратилось в программу на языке LAD с нетворками на языке SCL.
Третье затруднение - это системные вызовы для обмена ЛСУ с вышестоящим мастер-контроллером, как профинет-подчиненнное устройство. В S7-300 через CP 343-1 LEAN для этого применялись отдельные функции. Тут я не стал заморачиваться и внедрил обмен через область процесса. Удобнее. А для контроля качества связи в обоих направлениях соорудил счетчик. В общем, никаких системных функций.
Работа с профибас-подчиненными устройствами осталась такой же. То есть, через функции DPRD_DAT и DPWR_DAT. В принципе, ничего не мешало использовать ту же область процесса. Только вот как контролировать качество связи - я при таком подходе не придумал. Поэтому оставил, как было.
Ну, а теперь немного картинок. И, конечно же, про деньги.
Большинство дискретных сигналов управления влазило на блок CPU, но, все равно, не хватало, поэтому проектировщики добавили модули DI16 и DO16. DI16 и DO16 оказалось слишком много. По хорошему эти два модуля можно спокойно заменить на комбинированный DIO8/8. На аналоговых модулях AI8 висят сигналы давления и обвязка насоса.
Все сигналы управления влезли вот в такой вариант. S7-1214 это минимальной возможный подходящий CPU. И его хватает с запасом. С учетом того, что технологическое оборудование работает по шине Profibus, пришлось доставлять отдельно CM1243-5, а это значительно удорожает спецификацию. Увы, но без него никак, ибо я мигрирую систему управления, но не всю технологию.
Пришло время посмотреть, что получилось с прикладной программой.
Исходный вариант:
Итого, примерно 24 килобайта рабочей памяти и 35 килобайт загрузочной.
Портированный на S7-1200 вариант:
14 килобайт рабочей памяти. Почти в два раза меньше. Частично это достигается отказом от функций PNIOSEND, PNIOECV. Частично некоторой оптимизацией кода. Не смог я просто скопировать наработки семилетней давности, ряд вещей переработал. Напоминаю, что сейчас сравниваются программы с абсолютно идентичным функционалом. И в новой линейке для того же функционала требуется меньше памяти. Удивительно, я ожидал обратного.
А теперь, конечно же, про деньги.
Обратите внимание, что тут я для оптимизации заменил два дискретных модуля DI16 и DO16 на один комбинированный DI/DO 8/8. А так же выбрал карту памяти MMC на 64 кБ в целях удешевления системы (разумный подход к делу требует, чтобы объем загрузочной памяти, т.н. флешки, был больше рабочей памяти). Округляя, получаем стоимость 3400 ойро без НДС.
Интересно, а что же получилось на S7-1200?
Даже с учетом применения дорогого модуля Profibus DP Master, даже с учетом применения дин-рейки за 30 евро, сборка получилась почти в два раза дешевле, 1630 евро. При том же функционале.
