Siemens-SPS mit TIA-Portal: Unterschied zwischen den Versionen

Aus HSHL Mechatronik
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(Schritt für Schrittt Anleitung ergänzt)
 
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[[Kategorie:Projekte]]
[[Kategorie:Projekte]]
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[[Datei:Siemens_SPS_open_Controller.jpg|400px|rechts| SPS "Siemens Open Controller"]]
<!-- [[Datei:Fahrzeug.jpg|thumb|rigth|550px|Abb. 1: Das Autonome Fahrzeug]] -->
<!-- [[Datei:Fahrzeug.jpg|thumb|rigth|550px|Abb. 1: Das Autonome Fahrzeug]] -->
Das ''Praktikum Siemens SPS'' findet jedes Jahr im Studiengang Mechatronik ............................
In Praktika zum Thema Produktionstechnik werden u. a. SPS (speicherprogrammierbare Steuerungen) von Siemens eingesetzt.


== '''Einleitung''' ==
== Einleitung ==
bla
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




== '''How to''' ==
= Anleitung =
bla
Dieses Kapitel beschreibt, wie mit den o. g. Komponenten und der Software "TIA-Portal" von Siemens gearbeitet wird.




= '''Rechner Installation''' =
== Rechner Installation ==
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* Unbedingt erforderlich: Step 7 Professional
* Für unseren Touch-Bildschirm "HMI TP700 COMFORT COLOUR PANEL" ist die Software WinCC Advanced notwendig!
[[Datei:SiemensTIA_Installation_InstalliertePakete.JPG|400px|rechts|Installierte Siemens-Software-Produkte|mini]] <br clear=all>


= '''Hardware''' =
== 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


== '''Siemens SPS simatic ET200SP erst Inbetriebnahme''' ==
'''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!
bla


== Erstinbetriebnahme der Siemens SPS Simatic ET200SP Open Controller 1515SP PC2  ==
[[Datei:SiemensTIA_Installation_InstalliertePakete.JPG|400px|rechts|Installierte Siemens-Software-Produkte|mini]]
[[Datei:SiemensTIA_Installation_OpenControlerAlsNeuesGerätHinzufügen.JPG|400px|rechts|Ansicht in TIA-Portal "Neues Gerät hinzufügen"|mini]]
# Open-Controller als PC starten.
## Open-Controller an Bildschirm & Tastatur/Maus anschließen.
## Spannungsversorgung einschalten, open controller fährt hoch
## Sprache einstellen: deutsch
## Konto für diesen PC erstellen: hshl-user
## für Nutzer "Operator" ein Kennwort setzen "Kennwort1".
## Kenworthinweis: Standardpasswort HSHL
## Nutzer "HSHL-User" mit "Kennwort1" einrichten.
## Netzwerkfreigabecenter öffnen.
###Ethernet 2 -> Eigenschaften-> Passwort eingeben -> Internetprotokoll,Version 4 Eigenschaften
## Netzwerk in dem Windows des Open-Controller so konfigurieren, dass der Open-Controller und der PC im gleichen Adressraum unterwegs sind. Siehe [https://hshl.sciebo.de/s/sSk2jim4GmZQH7z]. 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.
### "Ethernet": IP-Anlernschnittstelle X2P1
### "Ethernet 2": IP-Profinet X1
## Remote-Desktop-Verbindung aktivieren: Über Explorer/rechte Maus auf "dieser PC"/Eigenschaften in die Computereinstellungen gehen. Dort ist links das Feld "Remote-Desktop-Einstellungen"
## Mittels "Automation License Manager" die Lizenz vom WinCC-Runtime-Stick auf D:\ "Transferieren" (für spätere Ausgabe auf Bildschirm).
## Testen: Richtige Siemens-Software-Produkte installiert? Vgl. mit Abbildung rechts.
## 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.
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== Ein Projekt Schritt für Schritt einrichten ==


== '''Siemens SPS Simatic ET200SP Komponenten''' ==
Eine Schritt für Schritt Anleitung ist hier zu finden: [https://wiki.hshl.de/wiki/index.php/Siemens_SPS_ET200SP_CPU1515SP_PC2_und_HMI_TP700_Comfort_-_Projekt_erstellen_-_Schritt_fuer_Schritt Siemens SPS ET200SP CPU1515SP PC2 und HMI TP700 Comfort - Projekt erstellen - Schritt fuer Schritt]


bla
== Siemens SPS Simatic ET200SP Komponenten ==






=== '''Siemens SPS simatic ET200SP Netzteil''' ===
=== Siemens SPS simatic ET200SP Netzteil ===


[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6EP7133-6AE00-0BN0  TYPE: 6EP7133-6AE00-0BN0]
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6EP7133-6AE00-0BN0  TYPE: 6EP7133-6AE00-0BN0]
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Die Ausgangsspannung kann überein Poti zwischen 22,8 und 28VDC eingestellt werden.
Die Ausgangsspannung kann überein Poti zwischen 22,8 und 28VDC eingestellt werden.


=== '''Siemens SPS simatic ET200SP Simatic HMI Touch Display''' ===
=== Siemens SPS simatic ET200SP Simatic HMI Touch Display ===
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6AV2124-0GC01-0AX0 TYPE:6AV2-1240-GC01-0AX0]
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6AV2124-0GC01-0AX0 TYPE:6AV2-1240-GC01-0AX0]
Das TP 700 comfort HMI Touch Display ist wie der Name schon sagt ein Touch Display der Firma Siemens.
Das TP 700 comfort HMI Touch Display ist wie der Name schon sagt ein Touch Display der Firma Siemens.
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Als Projektierungssoftware dient WinCC Comfort V1.
Als Projektierungssoftware dient WinCC Comfort V1.


=== '''Siemens SPS simatic ET200SP CPU_1515_SP PC2''' ===
=== Siemens SPS simatic ET200SP CPU_1515_SP PC2 ===


[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7677-2DB40-0AA0  TYPE: 6ES7677-2DB40-0AA0]
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7677-2DB40-0AA0  TYPE: 6ES7677-2DB40-0AA0]




==== '''Siemens SIMATIC ET 200SP, Busadapter BA 2xRJ45, 2 RJ45 Buchsen für PROFINET''' ====
==== Siemens SIMATIC ET 200SP, Busadapter BA 2xRJ45, 2 RJ45 Buchsen für PROFINET ====
 
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7193-6AR00-0AA0 TYPE: 6ES7193-6AR00-0AA0]
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7193-6AR00-0AA0 TYPE: 6ES7193-6AR00-0AA0]
Dieses Modul erweitert die SPS um einen Profibus, sodass man mehrere Geräte über Lan Kabel miteinander verbinden kann [https://de.wikipedia.org/wiki/Profinet siehe dazu].
Dieses Modul erweitert die SPS um einen Profibus, sodass man mehrere Geräte über Lan Kabel miteinander verbinden kann [https://de.wikipedia.org/wiki/Profinet siehe dazu].




==== '''Siemens SIMATIC ET 200SP, BaseUnit BU15-P16+A0+2D, BU-Typ A0''' ====
==== Siemens SIMATIC ET 200SP, BaseUnit BU15-P16+A0+2D, BU-Typ A0 ====
 
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7193-6BP00-0DA0 TYPE: 6ES7139-68P00-0DA0]
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7193-6BP00-0DA0 TYPE: 6ES7139-68P00-0DA0]
[[Datei:BaseUnit.jpg|250px|thumb|right|BaseUnit mit Modulen]]
[[Datei:BaseUnit.jpg|250px|thumb|right|BaseUnit mit Modulen]]
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Es übernimmt unteranderem die Stromversorgung der Module.
Es übernimmt unteranderem die Stromversorgung der Module.


Es gibt bei Siemens verschiedene BaseUnits diese gibt es in zwei farben in weiß und in grau.
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.  
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.
Darauf folgen die grauen Module, welche keine eigene Einspeisung benötigen, sondern von den weißen mitversorgt werden.


<gallery>
<gallery>
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===== '''Siemens SPS simatic ET200SP Analog Output Modul 2*U/I''' =====
===== Siemens SPS simatic ET200SP Analog Output Modul 2*U/I =====
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7135-6HB00-0DA1 TYPE: 6ES7135-6HB00-0DA1]


[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7135-6HB00-0DA1 TYPE: 6ES7135-6HB00-0DA1]


===== '''Siemens SPS simatic ET200SP Analog Input Modul 2* U/I 2-/4- wire''' =====
===== 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).
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 [http://w3-o.hm.edu/home/fb/fb05/akrt/Messtechnik/hp/kap7.pdf Operationsverstärkerschaltungen] ineinander umrechnen .
Die Signale lassen sich mit einfachen [http://w3-o.hm.edu/home/fb/fb05/akrt/Messtechnik/hp/kap7.pdf Operationsverstärkerschaltungen] ineinander umrechnen .
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===== '''Siemens SPS simatic ET200SP Digital Input Modul 8* 24VDC''' =====
===== Siemens SPS simatic ET200SP Digital Input Modul 8* 24VDC =====
 
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7131-6BF00-0CA0 TYPE: 6ES7131-6BF00-0CA0]
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7131-6BF00-0CA0 TYPE: 6ES7131-6BF00-0CA0]




===== '''Siemens SPS simatic ET200SP Digital Output Modul 8*24V DV/0,5A ''' =====


===== Siemens SPS simatic ET200SP Digital Output Modul 8*24V DV/0,5A  =====
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7132-6BF00-0CA0 TYPE: 6ES7132-6BF00-0CA0]
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6ES7132-6BF00-0CA0 TYPE: 6ES7132-6BF00-0CA0]


==== '''Zubehör''' ====


==== Zubehör ====
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Products/10346467 Zubehör für Siemens SPS simatic ET200SP]
[https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Products/10346467 Zubehör für Siemens SPS simatic ET200SP]




= '''Software''' =
= Software =


== '''Einleitung''' ==
== Einleitung ==


<div style="color:orangered">  === '''ACHTUNG''' ===
=== Überblick ===
Zu beachten ist das jede Software, wenn sie mit einer alten Software Version geschrieben wurde nach dem öffnen mit einer neuen Software nicht mehr auf einem Rechner mit alter Software läuft.
* TIA-Portal = Hauptportal zur Verwaltung und Programmierung der SPS
Wichtig zum Beispiel bei Bachelor-, Master Arbeiten in Kooperation mit Fremdfirmen, welche eventuell über neuere Versionen verfügen.
* TIA Openness: Schnittstelle zur PRogrammierung, z. B. mit C#.
</div>


== '''Tia Portal''' ==


Wichtig ist erst ein mal es gibt im Tia Portal eine Portalansicht mit der man beginnt.
===  <div style="color:red">!!!Achtung!!!</div>  ===
Dannach wechselt man in die Projektansicht.
<div style="color:red"> 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.
</div>


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


=== '''Installation Tia Portal''' ===
=== Installation TIA Portal ===
[https://www.youtube.com/watch?v=CeWz9L0-gxw&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC TIA Portal installation]
[https://www.youtube.com/watch?v=CeWz9L0-gxw&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC YouTube-Video "TIA Portal Installation"]


=== '''Grundeinstellungen im Tia Portal''' ===


[https://www.youtube.com/watch?v=fO6bw9d_e4I Erste Schritte]
=== Grundeinstellungen im TIA Portal ===
[https://www.youtube.com/watch?v=fO6bw9d_e4I YouTube-Video "Erste Schritte"]
[https://www.youtube.com/watch?v=ZfOULSYpL8s YouTube-Video "Grundlagen IPV4 Adressen"]


[https://www.youtube.com/watch?v=ZfOULSYpL8s Grundlagen IPV4 Adressen]


==== '''Kurtzeinführungen in das Tia Portal''' ====
=== Anleitungen rund um TIA Portal ===
[[Graph_S7_in_TIA-Portal_programmieren]]


===== '''Kurtzeinführungen in das Tia Portal von SPS&Technik''' =====
 
===== Kurzeinführungen in das TIA Portal von SPS & Technik =====
[https://www.dropbox.com/sh/2twrermywm2vmyv/AADZG4W2bAJrq8OcqdKtffgxa?dl=0 Dropbox Ordner des Kanals]
[https://www.dropbox.com/sh/2twrermywm2vmyv/AADZG4W2bAJrq8OcqdKtffgxa?dl=0 Dropbox Ordner des Kanals]
[https://www.youtube.com/watch?v=IiRz528fT4ITIA Portal V13 (STEP 7 V13) Basic/Professional - Einführung Teil 1 von 3 ]
[https://www.youtube.com/watch?v=IiRz528fT4ITIA Portal V13 (STEP 7 V13) Basic/Professional - Einführung Teil 1 von 3 ]
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[https://www.youtube.com/watch?v=MJW9NgA3mrI&list=PL3jju13yStUE3-8St2GYfm3gX475BWvwR&index=33 TIA Portal V13 - Einzel- & Multiinstanzen ]
[https://www.youtube.com/watch?v=MJW9NgA3mrI&list=PL3jju13yStUE3-8St2GYfm3gX475BWvwR&index=33 TIA Portal V13 - Einzel- & Multiinstanzen ]


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


[https://www.youtube.com/watch?v=CeWz9L0-gxw&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=1  01 Installation TIA Portal]
[https://www.youtube.com/watch?v=CeWz9L0-gxw&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=1  01 Installation TIA Portal]
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[https://www.youtube.com/watch?v=ia7zrhoCWvk&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=15 DE 15 Kommunikation 3/3]
[https://www.youtube.com/watch?v=ia7zrhoCWvk&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=15 DE 15 Kommunikation 3/3]


=== '''Programmierung mit dem Tia Portal''' ===
=== Programmierung mit dem Tia Portal ===


[https://www.youtube.com/watch?v=cCVKP5xp4IM&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=2 KoesterSystemtechnik 02 Vorstellung TIA Portal]
[https://www.youtube.com/watch?v=cCVKP5xp4IM&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=2 KoesterSystemtechnik 02 Vorstellung TIA Portal]
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==== '''Verwendete Programmiersprachen im Tia Portal''' ====
==== Verwendete Programmiersprachen im Tia Portal ====
Um die SPS zu programmmieren stehen verschiedene Sprachen zur Auswahl.
Um die SPS zu programmmieren stehen verschiedene Sprachen zur Auswahl.
Siemens bietet da AWL, KOP und FUP.
Siemens bietet da AWL, KOP und FUP.
Diese Arten können in der Main umgeschaltet werden ([https://www.youtube.com/watch?v=cCVKP5xp4IM&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=2&t=881s siehe dazu]).
Diese Arten können in der Main umgeschaltet werden ([https://www.youtube.com/watch?v=cCVKP5xp4IM&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=2&t=881s siehe dazu]).


===== '''Programmiersprache AWL im Tia Portal''' =====
===== Programmiersprache AWL im Tia Portal =====
'''A'''n'''w'''eisungs'''l'''iste AWL ist eine möglichkeit die SPS zu programmieren.  
Anweisungsliste AWL ist eine möglichkeit die SPS zu programmieren.  
Dabei wird der geschriebene Code suksessive von oben nach unten abgearbeitet wie in Assembler.
Dabei wird der geschriebene Code suksessive von oben nach unten abgearbeitet wie in Assembler.


===== ''' Programmiersprachen KOP im Tia Portal''' =====
===== Programmiersprachen KOP im Tia Portal =====
'''Ko'''ntakt'''p'''lan KOP es wird Grapisch programmiert mit Symbolen die sich an einen Schaltplan einer Hausinstallation orientieren, deswegen Kontaktplan.
Kontaktplan KOP es wird Grapisch programmiert mit Symbolen die sich an einen Schaltplan einer Hausinstallation orientieren, deswegen Kontaktplan.


[https://www.youtube.com/watch?v=Ax_OY7FRkL4&list=PLzbehPfsnTQN8c4Ynv-39ZtAKpGdH2kri&index=4 grundlagen zum Kontaktplan]
[https://www.youtube.com/watch?v=Ax_OY7FRkL4&list=PLzbehPfsnTQN8c4Ynv-39ZtAKpGdH2kri&index=4 Grundlagen zum Kontaktplan]


===== ''' Programmiersprache FUP im Tia Portal''' =====
===== Programmiersprache FUP im Tia Portal =====
'''Fu'''nktions'''p'''lan FUP ist eine Graphische Sprache. Es gibt zum Beispiel UND und ODER Bausteine die man miteinander verknüpfen kann.
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.
Signalfluss ist hierbei von links nach rechts ähnlich wie in LabView von National Instruments.


===== ''' Programmiersprache Graph oder SFC (Sequential Funktion Chart) im Tia Portal''' =====
======Bausteine in FUP ======
 
[https://www.youtube.com/watch?v=dKTOxryfIgo Zähler]
 
=====  Programmiersprache Graph oder SFC (Sequential Funktion Chart) im Tia Portal =====
Ablaufsteuerung Blocke werden von oben nach unten aufgerufen und ausgeführt.
Ablaufsteuerung Blocke werden von oben nach unten aufgerufen und ausgeführt.


===== ''' Programmiersprache SFT im Tia Portal''' =====
===== Programmiersprache SFT im Tia Portal =====
Strucktur Text sie ähnelt Basic.
Strucktur Text sie ähnelt Basic.


==== '''Verwendete SPS einstellen und einbinden in das Tia Portal''' ====
==== Verwendete SPS einstellen und einbinden in das Tia Portal ====


[https://www.youtube.com/watch?v=kPwKQjMtDP4&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=3 03 Hardware-Bus KoesterSystemtechnik]
[https://www.youtube.com/watch?v=kPwKQjMtDP4&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=3 03 Hardware-Bus KoesterSystemtechnik]
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[https://www.youtube.com/watch?v=jlP7p8c4ljg Profinet Geräte adressieren]
[https://www.youtube.com/watch?v=jlP7p8c4ljg Profinet Geräte adressieren]


==== '''Bausteine im Tia Portal''' ====
==== Bausteine im Tia Portal ====
[https://www.youtube.com/watch?v=cCVKP5xp4IM&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=2 02 Vorstellung TIA Portal]
[https://www.youtube.com/watch?v=cCVKP5xp4IM&list=PLtQRegivMNRvlwC7SgS1tjJ7jDqtOVRIC&index=2 02 Vorstellung TIA Portal]


Zeile 298: Zeile 345:
[https://www.youtube.com/watch?v=Sen401mLbbY&list=PLzbehPfsnTQN8c4Ynv-39ZtAKpGdH2kri&index=5 Aufruf eines FB]
[https://www.youtube.com/watch?v=Sen401mLbbY&list=PLzbehPfsnTQN8c4Ynv-39ZtAKpGdH2kri&index=5 Aufruf eines FB]


==== '''Einbinden und programmieren eines HMI Touch Dispalys im Tia Potal''' ====
==== Einbinden und programmieren eines HMI Touch Dispalys im Tia Potal ====


[https://www.youtube.com/watch?v=fWD9A7VF4yE Einbinden in TIA Portal]
[https://www.youtube.com/watch?v=fWD9A7VF4yE Einbinden in TIA Portal]
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[https://www.youtube.com/watch?v=6MNpZc0zO3s Boolsche Variable mit HMI setzen]
[https://www.youtube.com/watch?v=6MNpZc0zO3s Boolsche Variable mit HMI setzen]


==== '''Programmieren in Tia Potal''' ====
==== Programmieren in Tia Potal ====


[https://www.youtube.com/watch?v=xtMypCDuhkU Programmierung Ablaufsteuerung]
[https://www.youtube.com/watch?v=xtMypCDuhkU Programmierung Ablaufsteuerung]
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[https://www.youtube.com/watch?v=FfZMelKXvZ0 Analogwerte Grundlagen Quantisierung Abtastung Codierung]
[https://www.youtube.com/watch?v=FfZMelKXvZ0 Analogwerte Grundlagen Quantisierung Abtastung Codierung]


==== '''Datenübertragung vom TIA-Portal auf SPS''' ====
==== Datenübertragung vom TIA-Portal auf SPS ====


[https://www.youtube.com/watch?v=ml6gWBKQ2p4 Datenübertragung vom TIA-Portal auf SPS]
[https://www.youtube.com/watch?v=ml6gWBKQ2p4 Datenübertragung vom TIA-Portal auf SPS]


=== '''Simulation der Programmierung mit PLCSIM''' ===
=== Simulation der Programmierung mit PLCSIM ===


[https://www.youtube.com/watch?v=pgIM5twyVF0 Simulation der gegenseitig Beeinflussung mehrere Programmbausteine bei der Signalausgabe auf einen Ausgang]
[https://www.youtube.com/watch?v=pgIM5twyVF0 Simulation der gegenseitig Beeinflussung mehrere Programmbausteine bei der Signalausgabe auf einen Ausgang]


== '''PLCSim''' ==
 
=== Siemens SPS an Arduino über Modbus verbinden und Graphische Anzeige realisieren ===
[[https://www.youtube.com/watch?v=-hEjh5SEbrc Siemens S7-1200 Water Tank Level Control Part 1]]
 
[[https://www.youtube.com/watch?v=poi08Wtxkbo Siemens S7-1200 Water Tank Level Control Part 2]]
 
[[https://www.youtube.com/watch?v=IZjzgbkkImU Siemens S7-1200 to Arduino Modbus TCP/IP Communications Part 3.]]
 
[[https://www.youtube.com/watch?v=OuSlJl8EHz0 Siemens S7-1200 to Arduino Modbus TCP/IP Communications Part 4.]]
 
[[https://www.youtube.com/watch?v=Uxs6_po-ESI Siemens S7 1200 PLC to Arduino Modbus TCP Part 5]]
 
== PLCSim ==


PLCSim dient der Simulation der Hardware.
PLCSim dient der Simulation der Hardware.




== '''WinCC''' ==
== WinCC ==
Dient zur Programmierung der HMI(Human Machine Interface} Touch Displays.
Dient zur Programmierung der HMI(Human Machine Interface} Touch Displays.


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== '''Step 7''' ==
== Step 7 ==


= '''Projekte''' =
= Projekte =






=''' Weiterführende Literatur''' =
= Weiterführende Literatur =






=''' Weiterführende Links''' =
= Weiterführende Links =
=='''Grundlagen:'''==
==Grundlagen:==




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*[https://www.youtube.com/watch?v=VrZ8honc2-g  SIMATIC Target 1500S für Simulink (DE) PID Regler ]
*[https://www.youtube.com/watch?v=VrZ8honc2-g  SIMATIC Target 1500S für Simulink (DE) PID Regler ]
*[https://www.automation.siemens.com/sce-static/learning-training-documents/classic/advanced-programming/b03-control-engineering-de.pdf Regelungstechnik mit STEP 7 ]
*[https://www.automation.siemens.com/sce-static/learning-training-documents/tia-portal/advanced-programming-s7-1200/sce-051-300-pid-control-s7-1200-r1709-de.pdf TIA Portal Modul 051-300 PID-Regler bei SIMATIC S7-120]


*[https://www.youtube.com/channel/UCisWdt3m2XzuMEubSF-rszQ  sps4you ]
*[https://www.youtube.com/channel/UCisWdt3m2XzuMEubSF-rszQ  sps4you ]

Aktuelle Version vom 31. Oktober 2024, 11:17 Uhr

SPS "Siemens Open Controller"
SPS "Siemens Open Controller"

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!
Installierte Siemens-Software-Produkte


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

Installierte Siemens-Software-Produkte
Ansicht in TIA-Portal "Neues Gerät hinzufügen"
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. "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

BaseUnit mit Modulen
BaseUnit mit Modulen

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 Output Modul

  • Analog Input Modul

    Analog Input Modul

  • Digital Input Modul

    Digital Input Modul

  • Digital Output 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


Siemens SPS simatic ET200SP Digital Input Modul 8* 24VDC

TYPE: 6ES7131-6BF00-0CA0


Siemens SPS simatic ET200SP Digital Output Modul 8*24V DV/0,5A

TYPE: 6ES7132-6BF00-0CA0


Zubehör

Zubehör für Siemens SPS simatic ET200SP


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

03 Hardware-Bus

04 Band1-Test1

05 Band2-Test2

06 Referenzfahrt

07 Stopsteuerung 1/2

08 Stopsteuerung 2/2

09 Qualitaet

10 HMI 1/3

11 HMI 2/3

12 HMI 3/3

13 Kommunikation 1/3

14 Kommunikation 2/3

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.

Bausteine in FUP

Zähler

Programmiersprache Graph oder SFC (Sequential Funktion Chart) im Tia Portal

Ablaufsteuerung Blocke werden von oben nach unten aufgerufen und ausgeführt.

Programmiersprache SFT im Tia Portal

Strucktur Text sie ähnelt Basic.

Verwendete SPS einstellen und einbinden in das Tia Portal

03 Hardware-Bus KoesterSystemtechnik

Tia Portal Vorstellung

Profinet Geräte anlegen

Profinet Geräte adressieren

Bausteine im Tia Portal

02 Vorstellung TIA Portal

Funktionsbausteine FB

Funktionsbausteinen \Datenbaustein

Absolute und symbolische Adressierung

symbolischen Adressierung

Arbeiten mit Bibliotheken

Mehrere Programmbausteine bei der Signalausgabe auf einen Ausgang

Verwendung von Speicherbausteinen

Funktion FC vs. Funktionsbaustein FB

Instanz und Multi-Instanz DBs bei der verwendung von FB

Aufruf eines FB

Einbinden und programmieren eines HMI Touch Dispalys im Tia Potal

Einbinden in TIA Portal

Einfache übernahme von Variablen aus der CPU über Profinet zum HMI Display

Übergabe von Variablen aus dem HMI Display in PLC Sim

Boolsche Variable mit HMI setzen

Programmieren in Tia Potal

Programmierung Ablaufsteuerung

Analogwerte ein und auslesen Grundlagen und Umwandlung mit Scale\Unscale

Analogwerte Grundlagen Quantisierung Abtastung Codierung

Datenübertragung vom TIA-Portal auf SPS

Datenübertragung vom TIA-Portal auf SPS

Simulation der Programmierung mit PLCSIM

Simulation der gegenseitig Beeinflussung mehrere Programmbausteine bei der Signalausgabe auf einen Ausgang


Siemens SPS an Arduino über Modbus verbinden und Graphische Anzeige realisieren

[Siemens S7-1200 Water Tank Level Control Part 1]

[Siemens S7-1200 Water Tank Level Control Part 2]

[Siemens S7-1200 to Arduino Modbus TCP/IP Communications Part 3.]

[Siemens S7-1200 to Arduino Modbus TCP/IP Communications Part 4.]

[Siemens S7 1200 PLC to Arduino Modbus TCP Part 5]

PLCSim

PLCSim dient der Simulation der Hardware.


WinCC

Dient zur Programmierung der HMI(Human Machine Interface} Touch Displays.

WinCC & HMI - Einführung

WinCC & HMI - Seitennavigation & Vorlagen

WinCC & HMI - HMI & SPS verbinden

WinCC & HMI - Bereichszeiger & WatchDog


Step 7

Projekte

Weiterführende Literatur

Weiterführende Links

Grundlagen:

Abgerufen von „https://wiki.hshl.de/wiki/index.php?title=Siemens-SPS_mit_TIA-Portal&oldid=126076“