Pierwszy projekt w TIA Portal i komunikacja ze sterownikiem Siemens S7-1200 [cykl #1]

TIA Portal jest programem przeznaczonym do programowania sterowników PLC Siemens serii S7-1200/1500 oraz S7-300/400. Oprogramowanie TIA Portal powstało w ramach zastąpienia środowiska STEP7 które było dedykowane do tworzenia aplikacji dla sterowników S7-300/400. STEP7 zbudowany został z pakietu narzędzi wymuszając na programiście uruchomienie poszczególnej aplikacji w chwili konfiguracji sprzętowej lub tworzenia programu użytkownika.

Nazwa TIA Portal jest zaś skrótem od Totally Integrated Automation, ponieważ koncepcją programu jest tworzenie zwartego systemu umożliwiającego konfigurację sprzętową oraz programową sterownika w obszarze jednego narzędzia. Wszystkie składniki umieszczone w jednym miejscu nie tylko upraszczają sposób projektowania, ale również redukują nakład pracy. Ta zaleta niestety ma jedną wadę, duże wymagania sprzętowe obciążające komputer powodują czasami niestabilne działanie programu. Zapraszam na cykl artykułów dotyczących programowania sterowników producenta Siemens przy użyciu programu TIA Portal.

Pierwszy z nich dotyczy utworzenia projektu oraz połączenia się z sterownikiem.

TIA Portal jest oprogramowaniem płatnym, którego cena katalogowa w dniu tworzenia artykułu wynosiła 2 085 Euro (nr zam.: 6ES7822-1AA05-0YA5). W ramach zaznajomienia się z środowiskiem producent Siemens umożliwia jednak pobranie wersji próbnej na okres 30 dni z poniższej strony:  link 

  1.  W chwili zainstalowania programu TIA Portal należy uruchomić środowisko klikając dwukrotnie lewym przyciskiem myszy na ikonę TIA Portal znajdującą się na pulpicie lub korzystając z ścieżki dostępu START po czym w polu Wyszukaj programy i pliki wpisując TIA Portal.
  2. W chwili uruchomienia programu wyświetlone zostaje okno projektu umożliwiające utworzenie nowego projektu bądź otwarcie istniejącego. Program wyposażony jest w dwa różne widoki projektu: Portal view oraz Project View. Przełączanie się pomiędzy obydwoma typami widoku jest możliwe poprzez kliknięcie przycisku umieszczonego w lewym dolnym rogu.
  3. W celu założenia nowego projektu należy kliknąć przycisk Create new project znajdując się w widoku Portal view. W momencie, gdy okno kreatora jest aktywne należy uzupełnić nazwę projektu. Ponadto istnieje możliwość zmiany nazwy autora, ścieżki zapisu projektu oraz dodanie komentarza dotyczącego utworzonej aplikacji. W chwili zdefiniowania wszystkich pól należy kliknąć przycisk Create w celu dalszej konfiguracji sprzętowej.
  4. W chwili utworzenia projektu zostaje wyświetlone okno dialogowe z poziomu, którego istnieje możliwość przejścia do opcji konfiguracji sprzętowej, programowania sterownika lub tworzenia aplikacji na panel operatorski HMI. W pierwszym etapie należy skupić się na dodaniu sterownika PLC do projektu. W tym celu należy użyć opcji Devices & Networks i klikanąć Configure a device. W momencie wyświetlenia nowego okna należy wybrać opcję Add new device.

Na obecnym etapie istnieją dwa sposoby dodania sterownika do projektu.
5.1. Sposób A

Pierwszy z nich polega na wybraniu posiadanego urządzenia z listy CPU identyfikując je po numerze zamówieniowym. Numer zamówieniowym posiadanego urządzenia możemy odczytać odsłaniając dolną klapkę sterownika S7-1200, która maskuje złącza na przewody punktów wyjściowych. Następnie w sytuacji zlokalizowania sterownika na liście CPU należy zaznaczyć i kliknąć przycisk Add w celu utworzenia konfiguracji sprzętowej.

5.2.1. Sposób B

Drugi sposób nie wymaga od użytkownika wiedzy dotyczącej numeru zamówieniowego urządzenia. Natomiast przed skorzystaniem z tego sposobu należy połączyć sterownik PLC z komputerem. Istnieje możliwość bezpośredniego połączenia PLC-komputer przy użyciu przewodu ethernetowego lub połączenia sterownika do routera. W następstwie połączenia sterownika do routera, komputer może komunikować się z sterownikiem przy użyciu karty Wifi przy założeniu, że znajdują się w obrębie tej samej sieci.

W chwili, gdy powyższy warunek jest spełniony, z rozwiniętej listy CPU należy wybrać folder Unspecified CPU 1200 znajdujący się na ostatniej pozycji listy CPU. Następnie należy zaznaczyć opcję 6ES7 2XX-XXXX-XXXX, po czym po prawej stronie programu TIA Portal z rozwiniętej listy version należy wybrać wersję oprogramowania posiadanego sterownika. Wersję oprogramowania posiadanego sterownika można odczytać z urządzenia. Zanim przejdziesz do następnego kroku należy upewnić się, że jest zaznaczona opcja Open device view, po czym należy kliknąć przycisk Add.5.2.2. W momencie kliknięcia polecenia Add następuje automatyczne przejście do widoku Project view. Aktualnie znajdujemy w zakładce Device Configuration, która przedstawia widok nieznanego sterownika. W celu wykrycia nieokreślonego sterownika należy wybrać polecenie detect

5.2.3. Po wykonaniu powyższego kroku wyświetlone zostaje okno detekcji w którym należy zadeklarować typ interfejsu sieciowego ustawiając w polu Type of the PG/PC interface -> PN/IE.  Następnie należy zdefiniować pole PG/PC interface. Jeżeli jesteśmy połączeni przewodem bezpośrednio do sterownika to należy wybrać kartę sieciową zainstalowaną w komputerze. Natomiast jeśli łączymy się z sterownikiem przy użyciu routera to należy wybrać z listy kartę Wifi. Następnie należy kliknąć komendę Start Search i odczekać chwile do momentu wykrycia dostępnych sterowników. Następnie zaznaczamy wykryty sterownik i naciskamy przycisk Detect

Wskazówki:
1. Sterownik PLC nie może posiadać identycznego adresu IP jak komputer lub inne urządzenie znajdujące się w sieci. W przypadku zaistniałej sytuacji należy zmienić adres IP karty sieciowej komputera lub sterownika PLC.

2.Jeśli sterownik został wykryty przez oprogramowanie TIA Portal a mimo to występuje błąd podczas próby komunikacji przy użyciu katy sieciowej to warto wyłączyć kartę wifi w ustawieniach sieci i dokonać ponownej próby komunikacji przy użyciu karty sieciowej.

6. W chwili dodania sterownika do projektu wyświetlony zostaje poniższy widok. Powiększenie konfiguracji sprzętowej jest możliwe poprzez wstawianie dodatkowych modułów z listy katalogu na listwę Rack. Dodanie modułu jest możliwe wyłącznie w chwili, gdy znajdujemy się z sterownikiem w trybie Offline. Dobrą praktyką jest, aby po CPU umieszczać moduły w następującej kolejności: moduł wejść cyfrowych, moduł wyjść cyfrowych, moduł wejść analogowych a na końcu moduł wyjść analogowych.

RACK – to kaseta, która utrzymuje zespół urządzeń wchodzących w skład konfiguracji sterownika. W zależności od potrzeb systemu sterowania można ją zamówić w różnych rozmiarach, aby pomieścić więcej modułów. Sterownik S7-1200 w ramach kasety RACK instaluje się na szynie DIN35, natomiast połączenie modułu z sterownikiem odbywa się przy użyciu wbudowanego gniazda magistrali. Sterownik S7-1500 montuje się na dedykowanej szynie (6ES7590-1AF30-0AA0) zaś dodatkowe moduły łączy się przy użyciu złącz magistrali (backplane), które producent dołącza w zestawie wraz z  modułem. Ważne aby pamiętać by wyposażyć sterownik S7-1500 w zasilacz systemowy dostarczający energię do magistrali (nr zam. 6ES7505-0KA00-0AB0) w chwili gdy projekt struktury sterownika przekroczy  poziom obciążenia sterownika. Sterownik Allen-Bradley serii 1756 instalowany jest natomiast w kasecie o numerze zamówieniowym 1756-A4(-A17).

7. W ramach sprawdzenia poprawności komunikacji sterownika możemy połączyć się z urządzeniem przy użyciu opcji Go online. Proponuje przejść do zakładki Program blocks znajdującej się po lewej stronie programu TIA Portal i otworzyć opcję Main. TYLKO I WYŁĄCZNIE na potrzeby testu możemy zaimplementować prostą instrukcję aktywowania wyjścia Q0.0 poprzez wstawienie cewki a następnie wgranie do pamięci sterownika przy użyciu opcji Download to Device. Main to blok, w którym należy wywoływać wyłącznie utworzone funkcje, które omówię w następnych artykułach. Aby sprawdzić aktualny stan warunków należy aktywować opcję Monitoring on/off przy użyciu ikony symbolizującej okulary.

Wskazówka!
Jeżeli fizycznie posiadasz wyłącznie sterownik PLC, zaś w projekcie podczas konfiguracji sprzętowej zadeklarowałeś dodatkowe moduły to sterownik przejdzie w tryb błędu w momencie wgrania projektu do sterownika. Jeśli znalazłeś się w takiej sytuacji jednym z rozwiązań jest przywrócenie ustawień sterownika do ustawień fabrycznych a następnie ponowne wgranie projektu z prawidłową konfiguracją sprzętową.

W momencie pojawienia się problemów lub zastrzeżeń zapraszam do dyskusji w komentarzach lub drogą mejlową na adres:

automatykablog@gmail.com

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Powiadom o
guest
2 komentarzy
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
Sterowniki logo siemens
Sterowniki logo siemens
8 miesięcy temu

Dobry artykuł dla początkujących programistów plc siemsns.

Automatyk
Automatyk
4 miesięcy temu

Fajnie opisane sterowniki siemens. Czekam na kolejne odcinki. Może rozpocząć jakiś cykl przeglądu poszczególnych funkcji? Rozpoczynając od obsługi binarnej po bardziej złożone np. PID