In Praktika zum Thema Produktionstechnik werden u. a. SPS (speicherprogrammierbare Steuerungen) von Siemens eingesetzt.

Einleitung

Ausstattung des Labors Produktionstechnik:

SIMATIC ET 200SP Open Controller CPU 1515SP PC2 F
SIMATIC HMI TP700 COMFORT COLOUR PANEL
SIMATIC ET 200SP Analog-Baugruppen Erweiterung
SIMATIC IOT2040
SIMATIC IOT2000 Input/Output Modul, 5x DI 2x AI 2x DO, ARDUINO Shield für SIMATIC IOT2020 und IOT2040
SINAMICS S210 Eingangsspannung: 1AC 200-240V
SIMOTICS S-1FK2 HD Servomotor

Anleitung

Dieses Kapitel beschreibt, wie mit den o. g. Komponenten und der Software "TIA-Portal" von Siemens gearbeitet wird.

Rechner Installation

Unbedingt erforderlich: Step 7 Professional
Für unseren Touch-Bildschirm "HMI TP700 COMFORT COLOUR PANEL" ist die Software WinCC Advanced notwendig!

Hardware

Simatic ET200SP Open Controller 1515SP PC2:

Netzwerk 1 (links unten): nur zum Programmieren, Zugriff vom PC aus
Netzwerk 2 (doppelt, rechts oben): Vernetzung mit anderen SPS
Memory-Card nur bei nicht-PC-basierten Systemen notwendig
SD-Kartenslot: z. B. für Datenspeicherung oder Backups
kann "F" (failsafe, d.h. das Programm läuft redundant, ist eine TÜV-geprüfte Sicherheitsfunktionalität), steht in der Soft-SPS in Windows/TIA-Portal (CPU1505SPF), aber nicht auf dem Gerät

Achtung: Während der Einrichtung des Projekts in TIA-Portal ist bei den Modulen jeweils auf die richtige Firmware zu achten! Diese kann aus dem Katalog ausgewählt werden und die Version steht auf den Modulen jeweils drauf!

Erstinbetriebnahme der Siemens SPS Simatic ET200SP Open Controller 1515SP PC2

Open-Controller als PC starten.
1. Open-Controller an Bildschirm & Tastatur/Maus anschließen.
2. Spannungsversorgung einschalten, open controller fährt hoch
3. Sprache einstellen: deutsch
4. Konto für diesen PC erstellen: hshl-user
5. für Nutzer "Operator" ein Kennwort setzen "Kennwort1".
6. Kenworthinweis: Standardpasswort HSHL
7. Nutzer "HSHL-User" mit "Kennwort1" einrichten.
8. Netzwerkfreigabecenter öffnen.
  1. Ethernet 2 -> Eigenschaften-> Passwort eingeben -> Internetprotokoll,Version 4 Eigenschaften
9. Netzwerk in dem Windows des Open-Controller so konfigurieren, dass der Open-Controller und der PC im gleichen Adressraum unterwegs sind. Siehe [1]. D. h. die SPS und die Rechner erhalten die IP-Adresse mit dem gleichen Anfang: 192.168.0.*. Bei anderen Siemens-SPS kann die IP-Adresse in TIA-Portal eingestellt werden.
  1. "Ethernet": IP-Anlernschnittstelle X2P1
  2. "Ethernet 2": IP-Profinet X1
10. Remote-Desktop-Verbindung aktivieren: Über Explorer/rechte Maus auf "dieser PC"/Eigenschaften in die Computereinstellungen gehen. Dort ist links das Feld "Remote-Desktop-Einstellungen"
11. Mittels "Automation License Manager" die Lizenz vom WinCC-Runtime-Stick auf D:\ "Transferieren" (für spätere Ausgabe auf Bildschirm).
12. Testen: Richtige Siemens-Software-Produkte installiert? Vgl. mit Abbildung rechts.
13. Testen: Open-Controller über einen anderen Rechner per "Remote-Desktop" ansprechen. Dazu muss dieser im gleichen Ethernet sein, d. h. z. B. die Adresse 192.168.0.1 haben (Umstellen in der Netzwerk-Einstellungen für IPv4). Dann "anderes Konto verwenden" wählen und mit den o. g. Anmeldedaten verbinden.
Für ET 200SP ohne HMI: gehe unter Portalansicht-> Neues Gerät hinzufügen-> PC-Systeme-> Simatic S7 Open Controller und füge das Gerät: 6ES7 677-2SBx2-0xB0 hinzu, siehe Abbildung.
Für ET 200SP mit HMI: gehe unter Portalansicht-> Neues Gerät hinzufügen-> PC-Systeme-> Simatic S7 Open Controller und füge das Gerät: 6ES7 677-2SBx2-0xx0 hinzu, siehe Abbildung.
"Erstes Laden" macht aus dem Open Controller eine SPS.

Ein Projekt Schritt für Schritt einrichten

Eine Schritt für Schritt Anleitung ist hier zu finden: Siemens SPS ET200SP CPU1515SP PC2 und HMI TP700 Comfort - Projekt erstellen - Schritt fuer Schritt

Siemens SPS Simatic ET200SP Komponenten

Siemens SPS simatic ET200SP Netzteil

TYPE: 6EP7133-6AE00-0BN0 Hierei handelt es sich um ein 24 VDC Schaltnetzteil mit einem maximalen Ausgangsstrom von 10A. Die Eingangsspannung darf von 120 bis 230VAC schwanken. Es besitzt einen Monitoring Ausgang X3, sowie einen Schaltausgang an X2. über einen kleinen Schalter zwischen der Netzeinspeisung X1 und X2 kann das Netzteil eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung kann überein Poti zwischen 22,8 und 28VDC eingestellt werden.

Siemens SPS simatic ET200SP Simatic HMI Touch Display

TYPE:6AV2-1240-GC01-0AX0 Das TP 700 comfort HMI Touch Display ist wie der Name schon sagt ein Touch Display der Firma Siemens. Es verfügt über 2 Profi Net Anschlüsse und eine Profibus DP Anschluss RS-485. Versorgt wird es über einen 24VDC Anschluss. Desweiteren hat es eine mini USB Anschluss und einen 3,5mm Audio Klinkenstecker Anschluss für einen Lautsprecher. Als Betriebssystem fungiert ein Windows CE 6.0. Als Projektierungssoftware dient WinCC Comfort V1.

Siemens SPS simatic ET200SP CPU_1515_SP PC2

TYPE: 6ES7677-2DB40-0AA0

Siemens SIMATIC ET 200SP, Busadapter BA 2xRJ45, 2 RJ45 Buchsen für PROFINET

TYPE: 6ES7193-6AR00-0AA0 Dieses Modul erweitert die SPS um einen Profibus, sodass man mehrere Geräte über Lan Kabel miteinander verbinden kann siehe dazu.

Siemens SIMATIC ET 200SP, BaseUnit BU15-P16+A0+2D, BU-Typ A0

TYPE: 6ES7139-68P00-0DA0

Die BaseUnit ist das Grundmodule für die Aufsteckmodule.

Es übernimmt unteranderem die Stromversorgung der Module.

Es gibt bei Siemens verschiedene BaseUnits. Diese gibt es in zwei Farben: weiß und grau.

Die weißen, welche wir verbaut haben, sind als Einspeisemodule zu verwenden, man montiert sie als erstes. Weiße Module benötigen eine externe Spannungsversorgung!

Darauf folgen die grauen Module, welche keine eigene Einspeisung benötigen, sondern von den weißen mitversorgt werden.

Analog Output Modul
Analog Input Modul
Digital Input Modul
Digital Output Modul

Siemens SPS simatic ET200SP Analog Output Modul 2*U/I

TYPE: 6ES7135-6HB00-0DA1

Siemens SPS simatic ET200SP Analog Input Modul 2* U/I 2-/4- wire

Das Analog Eingangsmodul ermöglicht die Erfassung von Spannungen in einem Bereich von 0 ... +10 V, -10 V ... +10 V, oder eines Stromes von 4 mA ...20 mA, der messbereich 4 mA wurde deswegen in der Industrie gewählt um einen Kabelbruch zu dedektieren. Das bedeutet wird ein Strom von 0mA gemessen bekommt man die Meldung Kabelbruch. Zudem ermöglicht eine Strommessung gegen über einer Spannungsmessung eine Signalmessung über eine größere Distanz und ist nicht so Fehler anfällig (Siehe 2\3\4-Leitermessung). Die Signale lassen sich mit einfachen Operationsverstärkerschaltungen ineinander umrechnen .

TYPE: 6ES7134-6HB00-0DA1

Software

Einleitung

Überblick

TIA-Portal = Hauptportal zur Verwaltung und Programmierung der SPS
TIA Openness: Schnittstelle zur PRogrammierung, z. B. mit C#.

!!!Achtung!!!

Zu beachten ist, dass TIA-Portal nicht abwärtskompatibel ist. D. h. dass jedes Programm, das mit einer alten Software-Version des TIA-Portal geschrieben wurde, nach dem Öffnen und Speichern mit einer neuen Software-Version nicht mehr auf einem Rechner mit der alten Software-Version läuft.

Wichtig zum Beispiel bei Bachelor-, und Masterarbeiten in Kooperation mit Fremdfirmen, welche eventuell über neuere Versionen verfügen.

TIA Portal

Im TIA-Portal gibt es eine Portalansicht, mit der man beginnt. Dannach wechselt man in die Projektansicht. SPS Grundlagen www.sps-lehrgang.de

Installation TIA Portal

YouTube-Video "TIA Portal Installation"

Grundeinstellungen im TIA Portal

YouTube-Video "Erste Schritte" YouTube-Video "Grundlagen IPV4 Adressen"

Anleitungen rund um TIA Portal

Graph_S7_in_TIA-Portal_programmieren

Kurzeinführungen in das TIA Portal von SPS & Technik

Dropbox Ordner des Kanals Portal V13 (STEP 7 V13) Basic/Professional - Einführung Teil 1 von 3

TIA Portal V13 (STEP 7 V13) Basic/Professional - Einführung Teil 2 von 3

TIA Portal V13 (STEP 7 V13) Basic/Professional - Einführung Teil 3 von 3

TIA Portal V13 - Einführung Zeiten

TIA Portal V13 - *Remake* Zeiten_2

TIA Portal V13 - Fehlerkorrektur (in eigener Sache)

TIA Portal V13 - Zähler

TIA Portal V13 - Datentypen (Bool, Int, Real)

TIA Portal V13 - *Zusammenfassung* Datentypen_2

TIA Portal V13 - Funktion (FC) & Funktionsbaustein (FB)

TIA Portal V13 - Eigene Anweisung (Zähler)

TIA Portal V13 - Online & Programm laden

TIA Portal V13 - Inbetriebnahme/Funktionstest

TIA Portal V13 - Vergleicher

TIA Portal V13 - Bibliotheken

TIA Portal V13 - Datentypen umwandeln (convert)

TIA Portal V13 - Analogwertverarbeitung Teil 1/3

TIA Portal V13 - Analogwertverarbeitung Teil 2/3

TIA Portal V13 - Analogwertverarbeitung Teil 3/3

TIA Portal V13 - SPS simulieren (PLCSIM)

TIA Portal V13 - Calculate

TIA Portal V13 - Analogausgang & Tipps

TIA Portal V13 - Zykluszeit

TIA Portal V13 - Datenbausteine & Adressierung

TIA Portal V13 - Tipps aus der Praxis

TIA Portal V13 - Organisationsbausteine

TIA Portal V13 - SCL Struckturiereter Tesxt angelehnt an Pascal

TIA Portal V13 - Arrays & SCL

TIA Portal V13 - Struct & UDT

TIA Portal V13 -Organisationsbausteine Cyclic Interrupt & Rampenfunktion

TIA Portal V13 - Variablen steuern & forcen

TIA Portal V13 - Analogwertverarbeitung in SCL statt in FUP

TIA Portal V13 - Einzel- & Multiinstanzen

Umfassende Einführung in das Tia Portal anhand der Realisierung eines Förderbandes von Köster Systemtechnik

01 Installation TIA Portal

02 Vorstellung TIA Portal einbinden der SPS, benutzbare Programmiersprachen, HMI Display einbinden

DE 15 Kommunikation 3/3

Programmierung mit dem Tia Portal

KoesterSystemtechnik 02 Vorstellung TIA Portal

[https://support.industry.siemens.com/cs/document/65601780/tia-portal-ein-%C3%BCberblick-der-wichtigsten-dokumente-und-links-steuerung?dti=0&lc=de-WW Siemens TIA Portal - Ein Überblick der wichtigsten Dokumente und Links - Steuerung

Verwendete Programmiersprachen im Tia Portal

Um die SPS zu programmmieren stehen verschiedene Sprachen zur Auswahl. Siemens bietet da AWL, KOP und FUP. Diese Arten können in der Main umgeschaltet werden (siehe dazu).

Programmiersprache AWL im Tia Portal

Anweisungsliste AWL ist eine möglichkeit die SPS zu programmieren. Dabei wird der geschriebene Code suksessive von oben nach unten abgearbeitet wie in Assembler.

Programmiersprachen KOP im Tia Portal

Kontaktplan KOP es wird Grapisch programmiert mit Symbolen die sich an einen Schaltplan einer Hausinstallation orientieren, deswegen Kontaktplan.

Grundlagen zum Kontaktplan

Programmiersprache FUP im Tia Portal

Funktionsplan FUP ist eine Graphische Sprache. Es gibt zum Beispiel UND und ODER Bausteine die man miteinander verknüpfen kann. Signalfluss ist hierbei von links nach rechts ähnlich wie in LabView von National Instruments.