S7-200 создание hmi интерфейса

S7-200 создание hmi интерфейса

суббота, 12 декабря 2015 г.

GIPENG или второе рождение для S7-200

Вот уже 2 года как компания Siemens официально сняла с производства контроллеры линейки S7-200. Им на замену пришли новые S7-1200, имеющие в арсенале удобный язык программирования SCL (подобие языка высокого уровня Паскаль), меньшие габариты на DIN-рейке (примерно на треть), большее количество подключаемых модулей (3 коммуникационных + 8 обычных, итого 11, — против 7 у S7-200). В качестве штатного интерфейса используется Ethernet, что очень удобно, учитывая, что при желании можно не тратиться на промышленноекоммуникационное оборудование, а обойтись дешёвыми бытовыми коммутаторами, роутерами и т.п. (разницы по факту особой и нет).

Несмотря на явные преимущества контроллеров S7-1200 есть у них существенный недостаток — большая стоимость аналоговых модулей расширения. По сути 1 аналоговый модуль стоит примерно как контроллер 1214C, что делает невыгодным реализацию многих проектов на таком оборудовании.
Для азиатского рынка Siemens выпускает линейку S7-200 Smart на замену S7-200, но это и того хуже — модули для Smart контроллеров имеют максимум 4 аналоговых входа и 2 аналоговых выхода (см. табл.), а стоимость этих модулей также на уровне модулей для S7-1200.

Итак для задач, где требуется подключение большого количества аналоговых приборов всё ещё вполне возможно использовать S7-200. Кроме того, не стоит забывать о панелях оператора Smart — они напрямую поддерживают только S7-200 и S7-200 Smart, что позволяет в комплекте с S7-200 использовть недорогую сименовскую панель вместо разного рода китайского барахла. И если оригинального Siemens S7-200 уже нет в продаже, то его «суррогатами» завален весь Aliexpress. В общем и целом это всё те же S7-200, только менее качественной сборки, в остальном же их использование мало отличается от оригинала. Я бы обратил внимание только на три момента:

1. В продаже помимо контроллеров «а-ля Siemens» есть и другие, которые просто выпускаются в сименовских корпусах. Важно не путать их с S7-200. Особенно хотелось бы обратить внимание на контроллеры под маркой FONIN. У них и номера и контроллеры дублируют работу S7-200, а для программирования используется Step 7 Micro/WIN. Но это не S7-200, их модули и CPU с оригинальными S7-200 и китайскими подделками S7-200 несовместимы.

2. Существуют контроллеры частично совместимые с Simatic S7-200, например, от компании Co-Trust. Их контроллеры имеют свои номера по каталогу, отличающиеся от Siemens’а (см. тут), контроллеры имеют своё ПО а-ля «Step7 Micro/WIN» (MagicWorks PLC осн. ссылка, алт. ссылка V2.02), но модули и ПЛК совместимы с S7-200. Есть у них кстати, и панели оператора (см. программу MagicWorks HMI осн. ссылка, алт. ссылка V1.43). Этим интересным контроллерам будет посвещена отдельная статья.

3. Многие контроллеры имеют заказные номера, оканчивающиеся не на -0XB0, а на -0XB8. Такие номера раньше имели контроллеры S7-200CN, выпущенные на китайских заводах Siemens. Предназначились эти контроллеры только для азиатского рынка, поэтому их нельзя было программировать в обычной Step 7 Micro/WIN (чтоб никто не дай бог не купил дешёвых китайских ПЛК и не стал их устанавливать в богатой Европе, где всё можно продавать в тридорога!). Но со временем это всё перестало быть актуальным и стало достаточно поменять язык интерфейса в MicroWIN на китайский, чтобы можно было подключаться к S7-200CN. В любом случае, смена языка может доставить какие-то неприятности тем, кто будет подключаться к таким ПЛК (особенно, если вы их хотите перепродать кому-то, кто будет их программировать), поэтому на такое отличие S7-200CN от S7-200 следует обратить внимание.

4. Помимо разных китайских фабрик, выпускающих просто клоны S7-200, существует компания GIPENG, выпускающая свои модернизированные версии ПЛК. О них я и хотел рассказать подробнее.

ETHERNET БОЛЬШЕ НЕ ПРОБЛЕМА

Все помнят, что до недавнего времени Siemens крайне неохотно внедрял Profinet — протокол Siemens для промышленных Ethernet. Ну, оно и понятно. В отличие от интерфейса RS485, который в бытовой сфере мало используется, интерфейс Ethernet используется всеми — локальные сети, Internet, IP-видеонаблюдение. везде Ethernet. А какие возможности по передаче данных беспроводным путём или через тот же Internet. Любое бытовое сетевое оборудование есть в продаже. Оно ничем не отличается от промышленного на физическом уровне, сам так называемый «промышленный Ethernet» — это лишь более строгий контроль за качеством и приспособленность оборудования к работе в промышленных условиях (вибрации, пыль и т.д.). Ну и способ монтажа на DIN-рейки, конечно. Иных отличий нет. Естественно, всё это можно сделать и без оборудования Siemens. Не удивительно, что до появления контроллеров S7-1200 и S7-200 Smart, заменивших S7-200, обзавестись Ethernet’ом на последнем можно было лишь приобретя специальный модуль, стоивший больше самого контроллера. Это в отличие от S7-300 и S7-400, где Ethernet был установлены на некоторых моделях изначально (ну, и цена соответствующая). Но, видимо, конкуренция даёт о себе знать, и, как ответ наступающим на пятки китайцам, Siemens таки перешёл на Ethernet: отныне он является штатным интерфейсом для всех S7-1200, S7-1500 (замена для S7-300) и S7-200 Smart.

Ну, а что S7-200? Итак, теперь есть возможность приобрести китайский S7-200 со встроенным Ethernet! И как меня заверили китайцы (сам не проверял), даже с учётом встроенного модуля CP243-1, к таким контроллерам можно подключить целых 7 модулей расширения (т.е. встроенный модуль за полноценный модуль не считается). Цена его мало отличается от обычного S7-200. Очень полезное внедрение! Такие контроллеры у них имеют аббревиатуру -IE в конце названия. (CPU 226-IE, например).


ПОДКЛЮЧЕНИЕ RS485 НА CPU224 ЧЕРЕЗ ОБЫЧНЫЕ КЛЕММЫ

Сразу скажу, что стандартная модель CPU224 у GIPENG имеется и называется GF-CPU224R-24. Но вряд ли вы её захотите покупать после того, что прочитаете дальше.

Итак, как не вспомнить любимую сименовскую забаву втюхивать дорогущие штекеры DB9 для подключения по RS-485. Забавно в этом всём то, что они всегда делали их универсальными, с переключателями между второй линией (для подключения следующего устройства в сети) и компенсационным резистором (терминатором). Всё так сложно и запутанно, притом, что большинство покупателей изначально знает, сколько будет промежуточных штекеров, а сколько терминальных, но зачем-то вынуждены покупать универсальные с переключателями, большинство из которых никогда переключать не станут.

Однако, GIPENG пошёл дальше этих разговоров. Он предложил нечто новое — это контроллер CPU224 в корпусе CPU224XP. Гениальное решение! Во-первых, у CPU224 всего один порт RS485. Здесь их МИНИМУМ два как и на CPU224XP. Мы знаем, что у CPU224XP имеются слева вверху клеммы для 2 аналоговых входов и 1 выхода (в этом его второе отличие от стандартного CPU224), то у GF-CPU224R+-24 эти клеммы используются для подключения RS485 параллельно с портами внизу, реализованными в виде разъёмов. По факту штекеры вообще больше не нужны.

RS232 И ТРЕТИЙ ПОРТ RS485 на CPU224!

И если кажется, что предыдущего нововведения касательно RS485 мало, то вот вам ещё одна модель — GF-CPU224RH-24. Тут всё просто и вытекает из закономерного вопроса: если можно порты RS485 разместить параллельно на верхних клеммах, то почему бы верхние клеммы использовать не для параллельных разъёмов, а для дополнительных?
Короче говоря, на этом контроллере CPU224, также выпускаемом в корпусе CPU224XP, как и предыдущий, верхние клеммы от аналоговых входов/выходов используются для подключения дополнительного третьего порта RS485, причём в двух реализациях: непосредственно RS485 через клеммы и через встроенный преобразователь RS485 в RS232. Подключаем контроллер напрямую к RS232 COM-порт компьютера, запускаем WinCC Flexible Runtmine и забываем про все эти кабели или дополнительные платы.

Аналоговый модуль на 8 подключений со всеми входами 4..20 mA

В своё время фирма, в которой я работал, напарилась с аналоговым модулем для S7-200 Siemens на 8 аналоговых входов 6ES7 231-0HF22-0XA0. Дело в том, что русская документация Siemens содержала ошибку, а конкретно там был упущен чрезвычайно важный момент про то, что такие модули не поддерживают входные сигналы 4..20 мА для всех восьми входов, а лишь на первые два, остальные же шесть были в состоянии измерять только напряжение 0..10 В.

GIPENG выпустил модуль EM231-AI8C, поддерживающий измерение сигнала силы тока 4..20 ма на всех 8-ми каналах. Это не то, чтобы большое достижение, учитывая тот факт, что любой канал изменения 0..10 В превращается в 0..20 мА путём простой установки сопротивления 500 Ом между клеммами, тут скорее нюанс в ошибке сименовской русской документации, из-за чего можно не сразу понять как работает оригинальный модуль.

CPU226XP — CPU226 с аналоговыми входами и выходом как на CPU224XP

Ну, скажу сразу, на Aliexpress этого не продаётся. На мой запрос, продавцы ответили, что поставят такие контроллеры только при заказе не менее 50 штук. Но в теории они существуют, т.е. это контроллеры CPU224XP, но с бОльшим количеством штатных дискретных входов/выходов как на CPU226 или наоборот CPU226 со встроенными двумы аналоговыми входами и одним аналоговым выходом как у CPU224XP (кому как нравится).

Лично я не считаю данную разработку очень полезной, поскольку, на мой взгляд, полезной была бы разработка с двумя аналоговыми входами и двумя (а не одним) аналоговым выходом. Именно такие минимальные потребности чаще возникают при реализации задач, где используются аналоговые выходы. Один же выход мало что меняет, я думаю, это и является причиной того, что данный контроллер мало востребован у GIPENG и его производство приостановлено.

Читайте также  Малогабаритный приёмник прямого усиления

Односторонние S7-коммуникации в Simatic. Как организовать обмен ПЛК-ПЛК, программируя и загружая только один ПЛК?

S7-соединения, применяемые для обмена информацией между устройствами серии S7-300, 400, 1200, 1500, являются конфигурируемыми. Это означает, что необходимо явно указать устройствам, кто с кем общается. В общем случае эти соединения являются двунаправленными (двухсторонними или же bilaterally), т.е. добавление конфигурируемого соединения происходит для обоих ПЛК, что приводит к необходимости прогрузки обоих ПЛК. Это не вызывает особенных проблем, если оба ПЛК находятся в ведомстве службы АСУТП предприятия, и для обоих ПЛК есть на руках актуальное прикладное ПО. Но встречаются и частные случаи — необходимо наладить обмен между «старым» S7-300 и «новым» S7-1500, причем, исходники старой программы утрачены. Ну, или эксплуатация просто боится трогать ПЛК. Или эксплуатации просто нет, задача организации обмена «висит» на интеграторе «новой» системы, что приводит к предыдущему условию — трогать ППО неизвестной системы никому особо не хочется.

В таких случаях поможет имеющаяся возможность настроить одностороннее (unilaterally) соединение, сделать его активным (то есть, «наш» ПЛК будет инициировать соединение), добавить коммуникационные программные блоки PUG/GET (с другими блоками этот метод не работает, все другие блоки являются двухсторонними) и загрузить только один ПЛК. Будем считать, что информация по содержимому блоков данных у нас хоть как-то сохранилась — либо из документации на систему, либо из описания тэгов SCADA-системы.

Много интересного на тему пишет Герр Бергер:

Hans Berger «Automating with SIMATIC S7-1500», стр. 761

Самое важное: мы задаем S7-соединение только на одном CPU, соединение должно быть «активным» (active side), блоки PUT/GET так же вызываются только на «нашей стороне», connection resource партнерской стороны должен быть задан равным 03. Собственно говоря, ресурс за номером 03 уже мониториться средствами операционной системы контроллера, что и дает возможность применять односторонние S7-соединения.

В качестве «черного» ящика я применяю ET200S CPU, который фактически является контроллером серии S7-300 в корпусе на din-рейку. Про черный ящик мне известны только ip-адрес интерфейса и абсолютные адреса трех вещественных переменных, которые с него необходимо считать.

тэги: DB1.DBD0, DB1.DBD4, DB1.DBD8

В качестве «нашего» контроллера выступает S7-1516, к его прикладной программе и конфигурации мы имеем полный доступ.

В первую очередь добавляем в прикладную программу блок данных, куда мы разаместим результат чтения. Пусть это будет DB13. Не забываем, что при PUT/GET коммуникациях блок данных должен быть «стандартного» доступа.

Далее переходим в Devices & networks.

Нажимаем на кнопку Connections и из выпадающего списка справа от кнопки выбираем S7 connection

Кликаем правой кнопкой по CPU и в выпадающем меню нажимаем Add new connection

У центрального процессора S7-1516 несколько встроенных интерфейсов, поэтому необходимо выбрать тот, к которому подключен наш коммуникационный партнер. В нашем случае это интерфейс X1. Обращаю внимание на Local ID (0x100) — это идентификатор соединения, который потребуется при вызове блока GET.

Ждем Add, закрываем окно и переходим на подвкладку Connections

Задаем ip-адрес партнера

На вкладке Address details задаем rack/slot партнера, его Connection resource оставляем 03. Rack — это номер «стойки», slot — это номер «гнезда», вместе эти параметры «адресуют» CPU в системах Simatic. В нашем случае (как и в подавляющем числе других случаев «классических» ПЛК) эти значения равны 0/2.

Теперь открываем OB1 и добавляем в него функциональный блок GET для чтения данных с коммуникационного партнера.

Заполнять параметры вызова GET можно, как через Properties (организовано все весьма удобно), да и традицонно. Заполним традиционно.

Req — булевая переменная, по переднему фронту которой выполняется запрос данных.

ID — идентификатор соединения, в нашем случае равен 0x100

ADDR_1 — абсолютный адрес читаемой области данных удаленного контроллера, это указатель типа ANY

RD_1 — тут мы указываем, где локально будут складываться считанные даные, и лучше его задать тоже в виде указателя типа ANY. Чуть ниже я объясню, почему.

Для начала прочитаем одну вещественную переменную по удаленном адресу DB1.DBD0.

Немного про страшные символы в поле ADDR_1. Это — указатель типа ANY, позволяет адресовать любую область памяти Simatic. В нашем случае его значение P#DB1.DBX0.0 BYTE 4

DB1 — читаем блок данных с номером 1

DBX0.0 — смещение в блоке данных 0 байт (ну и 0 бит)

BYTE 4 — читаем байты в количестве 4 штук

Таким образом указатель P#DB1.DBX0.0 BYTE 4 соответствует абсолютному адресу DB1.DBD0. Напоминаю, что речь идет про адреса памяти удаленного коммуникационного партнера, о котором в нашем локальном проекте TIA Portal нет никаких данных.

Результат чтения положим в переменную R0 локального блока данных «xEchangeDB».R0 (что в виде указателя ANY выглядит, как P#DB13.DBX0.0 BYTE 4).

Запрос на чтение (тэг Tag_1) я взвожу самостоятельно, сбрасывается он автоматически при завершении коммуникаций. Напоминаю, что запрос выполняется только по положительному фронту на входе REQ функционального блока, поэтому в реальных проектах не забываем взводить/сбрасывать переменную для запроса.

Взведем переменную Tag_1 и посмотрим на результат чтения:

Итого, с удаленного ПЛК прочиталось значение вещественной переменной, равное 666. Именно такую величину я и дал переменной CPU S7-300 до того, как объявить его черным ящиком. Напомню, что пока я читаю только первые 4 байта из блока данных удаленного контроллера. По этой причине мы видим, что переменные R1 и R2 нулевые — они не читались.

Для чтения всех 3 переменных с коммуникационного партнера изменим указатели типа ANY и вызов приобретет следующий вид:

Посмотрим на результат чтения:

Все три переменные считались успешно. Вообще, полезно выставлять флаг успешности или неуспешности коммуникаций на основании выходных переменных вызова GET: NDR — получены новые данных, ERROR — возникла ошибка и STATUS — текущий статус, код ошибки. Не забываем, что эти переменные «живут» только один цикл сканирования программы, и их надо вылавливать и складывать в отдельные переменные, чтобы увидеть. В данном примере этот момент я опускаю.

Для обозначения локального адреса переменных я использую указатель типа ANY, а не символьное представление структуры. По непонятным для меня причинам символьное представление работает для вызова GET (чтение данных с удаленного контроллера), но делает полностью неработоспособным вызов PUT (запись данных на удаленный контроллер). Причем, PUT даже не сообщает об ошибке и никак не реагирует выходом STATUS. Пока не могу объяснить причину такого поведения.

GET предназначен для чтения данных. Для передачи информации (записи) удаленному контроллеру применяем вызов PUT. Предположим, что нам необходимо записать в другой контроллер одну переменную. Пусть это будет та же переменная R0 блока данных DB13. Добавим вызов PUT в программу контроллера.

Изменим значение локальной переменной

После чего выполним запись данных, задав значение переменной Tag_7 равным «1». Ну, а теперь, чтобы все было по-честному взглянем на значение этой переменной в «черном ящике».

Запись данных выполнена успешно. Таким образом, даже не имея на руках исходную программу контроллера, мы можем как считывать с него информацию, так и записывать. Объем данных ограничен и зависит от типа CPU. ЕМНИП, для «трёхсотой серии» посылка ограничена 160 байтами, подробнее можно узнать в документации. Отсутствие необходимости вносить изменения в ППО справедливо лишь для 300ой и 400ой серии, для «тысячников» требуется разрешить доступ к CPU по методу PUT/GET, поставив соответствующую галочку в системных настройках.

Системы автоматизации на базе контроллеров SIMATIC S7

Обзор систем автоматизации SIMATIC

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300

Обзор систем автоматизации SIMATIC

Техника автоматизации фирмы SIEMENS объединена под общим названием SIMATIC. Изначально термин SIMATIC относился к ПЛК, в настоящее время под именем SIMATIC представлены системы комплексной автоматизации (Totally Integrated Automation — TIA), позволяющие создавать управляющие комплексы любой степени сложности на базе стандартных компонентов.

В основу построения таких систем положены следующие принципы:

• Единые способы хранения и обработки данных. Все данные вводятся один раз и хранятся в единой базе данных проекта. База данных проекта доступна на всех уровнях управления любым инструментальным средствам SIMATIC.

• Единые способы конфигурирования и программирования, диагностики и отладки. Все компоненты и системы конфигурируются, программируются, запускаются, тестируются и обслуживаются с использованием простых стандартных блоков, встроенных в систему разработки. Все операции выполняются с использованием единого интерфейса и единых инструментальных средств.

• Единые способы организации промышленной связи. Вопрос «кто будет связываться и с кем» решается простым использованием таблиц соединений. Соединения могут быть легко модифицированы в любое время в любом месте. Различные сетевые решения конфигурируются просто и единообразно.

SIMATIC Totally Integrated Automation объединяет в своем составе:

— системы автоматизации SIMATIC S7 и C7;

— станции распределенного ввода-вывода SIMATIC DP;

— промышленное программное обеспечение SIMATIC;

— программаторы SIMATIC PG;

— промышленные компьютеры SIMATIC PC;

— человеко-машинный интерфейс SIMATIC HMI;

— коммуникационные средства SIMATIC NET;

— системы управления производственными процессами SIMATIC PCS7.

Рассмотрим их более подробно.

Включают три семейства:

— программируемых микроконтроллеров SIMATIC S7-200;

— ПЛК SIMATIC S7-300;

— ПЛК SIMATIC S7-400.

Читайте также  Коротковолновые передающие антенны

Компактные устройства управления SIMATIC S7-200 предназначены для построения простых и недорогих САУ и могут использоваться для замены существующих релейно-контактных схем. Семейство включает в свой состав модули центральных процессоров, модули ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, а также коммуникационные модули.

На их основе могут создаваться автономные узлы управления, а также системы, поддерживающие обмен данными через промышленные сети. Например, контроллеры могут работать в простых сетях PPI, позволяющих выполнять программирование, обмен данными и подключение устройств человеко-машинного интерфейса.

Типичные области применения: автоматизация помещений (отопление, вентиляция), насосы, упаковочные машины.

Программирование контроллеров SIMATIC S7-200, а также конфигурирование текстовых дисплеев SIMATIC TD 200 и сенсорных панелей операторов SIMATIC TP 070 выполняется с помощью пакета STEP 7-Micro/WIN.

Также к микросистемам автоматизации относятся логические модули LOGO!.

Модульные программируемые контроллеры SIMATIC S7-300 и SIMATIC S7-400 предназначены для решения задач автоматического управления средней и высокой степени сложности. Конфигурирование и программирование средствами STEP 7. Имеются возможности включения в сети MPI и SIMATIC NET, построения мультипроцессорных систем.

Состоят из центральных модулей и модулей периферии.

Центральные модули содержат центральные процессоры различной производительности и блок питания.

В качестве периферийных модулей используют:

— модули дискретного ввода-вывода;

— модули аналогового ввода для постоянно изменяющихся величин (ток, напряжение, температура и сопротивление) и модули аналогового вывода для тока и напряжения;

— модули со счетчиками, элементами задержки и граничного значения;

— модули управления шагающим двигателем;

— коммутационные процессоры для соединения с шиной данных;

Системы автоматизации на базе программируемых контроллеров SIMATIC C7 предназначены для построения компактных систем, сочетающих в себе функции программируемого контроллера и человеко-машинного интерфейса. Каждая система включает в свой состав центральный процессор семейства SIMATIC S7-300 и текстовую или графическую панель оператора.

Быстрое цифровое управление SIMATIC TDC.SIMATIC TDCпредлагает решения для задач управления приводами там, где требуются быстродействие и развитые логические функции.

Станции систем распределенного ввода-вывода SIMATIC-DP.При построении устройства автоматизации, модули ввода и вывода обычно устанавливаются непосредственно в устройстве автоматизации. Тем не менее, эта форма монтажа может быть очень громоздкой и запутанной. Электромагнитное поле может отрицательно влиять на надежность установки и на информационные потоки в протяженных линиях передачи, монтаж не является экономически выгодным. Кроме того система автоматизации является трудоемкой с точки зрения обслуживания и негибкой с точки зрения расширение и замены.

Эти проблемы решаются с помощью децентрализованной периферии. Под децентрализацией периферии понимают перемещение периферийных модулей от системы автоматизации к исполнительным органам и датчикам. При этом сигналы процесса обрабатываются непосредственно на месте. Передача данных между устройствами автоматизации и периферийными модулями происходит в цифровом виде по общей шине.

Децентрализованная периферийная система фирмы SIEMENS состоит из активного (Master) и пассивных (Slave) участников, которые соединенные между собою с помощью шины PROFIBUS-DP.

SIMATIC-DP – это широкая гамма станций для построения систем распределенного ввода-вывода на основе PROFIBUS-DP. Различные варианты конструктивного исполнения, различные функциональные возможности, наличие модификаций со степенью защиты IP65/IP67.

Программируемые контроллеры SIMATIC S5. Системы автоматизации SIMATIС прошлого поколения. Они включают в свой состав широкую гамму программируемых контроллеров, интеллектуальных модулей ввода-вывода и программных решений.

Управление на базе персонального компьютера SIMATIC PC-based Automation. SIMATIC WinAC — это единая платформа для решения задач автоматического управления, визуализации, промышленной связи и компьютерной обработки данных. Наличие модификаций WinAC Software PLC, WinAC Slot-PLC и WinAC MP позволяет производить оптимальный выбор систем компьютерного управления для решения поставленного комплекса задач.

Промышленное программное обеспечение SIMATIC.Промышленное программное обеспечение включает в свой состав набор инструментальных средств, необходимых для программирования, конфигурирования, отладки и диагностирования, а также организации промышленной связи в системах автоматизации SIMATIC. Все инструментальные средства используют единую базу данных проекта. Основу промышленного программного обеспечения SIMATIC составляет пакет STEP 7, работающий под управлением операционных систем Windows

Программаторы SIMATIC PG – семейство ноутбуков, оснащенных ПО, необходимыми интерфейсами и соединительными кабелями для программирования, конфигурирования, отладки, диагностирования и эксплуатации технических средств управления SIMATIC и параметрирования изделий SIMATIC.

Промышленные компьютеры SIMATIC PC предназначены для сбора и компьютерной обработки данных, а также их накопления, решения задач управления и визуализации, использования для обработки данных. SIMATIC PC отличаются высокой стойкостью к вибрации и тряски, способны работать в загрязненной промышленной среде и условиях воздействия внешних электромагнитных полей. Все компьютеры оснащены встроенной системой мониторинга и способны сохранять работоспособность при температурах до +45°C.

Устройства и системы человеко-машинного интерфейса SIMATIC HMI.HMI системы позволяют отображать и модифицировать данные, которыми оперируют контроллеры. Передача данных осуществляется автоматически и не требует дополнительного программирования.

Объединяют в своем составе ряд текстовых дисплеев, текстовых и графических панелей оператора с встроенной клавиатурой или с сенсорным экраном, кнопочных панелей, а также программное обеспечение SIMATIC HMI. Программное обеспечение SIMATIC HMI представлено программным обеспечением конфигурирования устройств человеко-машинного интерфейса, программным обеспечением поддержки систем технической диагностики, а также программным обеспечением систем визуализации.

Панели оператора SIMATIC OP конфигурируются с помощью пакета ProTool, работающего под управлением операционной системы Windows. Она позволяет выполнять конфигурирование панелей оператора, а также создавать простейшую визуализацию на компьютерах.

Наиболее широкими функциональными возможностями по созданию компьютерных систем человеко-машинного интерфейса обладает SIMATIC WinCC. Она может использоваться в виде однопользовательских систем, а также в виде многопользовательских сетевых систем клиент-сервер.

| следующая лекция ==>
Вопрос 7. Парижский и Лондонский клубы кредиторов, их цели и задачи | Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Оборудование для мебельного производства и деревообработки

Подключение к ПЛК SIEMENS S7-1200

Подключение к ПЛК SIEMENS S7-1200

Сообщение demonlibra » 06 янв 2016 23:39

Довелось устанавливать линию облицовывания ORMA.
PLC (S7-1200), HMI (серии Comfort), привода SIEMENS.
Все это соединено через сетевой коммутатор в локальную сеть (PROFINET).
Пришлось получить опыт подключения к данным устройствам для определения логики работы некоторых узлов.

Для подключение необходимо иметь:
— ПК с интерфейсом ETHERNET (в моем случае был обычный ноутбук);
— провод витая пара (доступно и очень удобно для диагностики, т.к. можно находится далеко от электрического шкафа);
— набор программ TIA PORTAL (можно скачать с официального сайта версию TRIAL после регистрации)

TIA PORTAL объединяет программы: STEP 7 (программирование PLC), WinCC (программирование HMI), Startdrive (ввод в эксплуатацию приводов). Скачивать каждую из этих программ необходимо отдельно. Скачивать все программы не обязательно.

tia_portal_v13_sp1
Версию Basic или Professional необходимо выбирать в зависимости от модели PLC.

— Устанавливаем TIA PORTAL и запускаем (на слабом ПК может занять несколько часов).
— Задаем интерфейсу ETHERNET на ПК IP адрес из подсети PROFINET (у меня было 192.168.0.ххх 255.255.255.0, определил через дисплей частотного преобразователя).
— Соединяем ПК с сетевым коммутатором.
— Создаем в TIA PORTAL новый проект и открываем его.
— Выбираем в списке «Devices and networks»
— Задаем тип интерфейса PG/PC — PN/IE и имя интерфейса ETHERNET
— Нажимаем «Start search». В таблице отобразятся найденные устройства.
— Выбираем в списке устройство и нажимаем «Upload». Программа из PLC будет выгружена и добавлена в созданный проект. Повторяем для всех устройств, которые необходимо добавить в проект.

Выгрузить не компилированную копию программы из HMI в проект возможно только, если ранее эта копия в неё была загружена. Мне так не повезло. Я смог сделать только резервную копию содержимого памяти HMI. Открыть эту копию не получится.

Re: Подключение к ПЛК SIEMENS S7-1200

Сообщение amasovich » 28 фев 2017 16:09

У меня стояла такая же задача, только никак не получается выгрузить.
Имеется объект на котором установлен контроллер S7-1200, пять панелей TP700 COMFORT. Всё оборудование подключено к роутеру SCALANCE X-200 кабелем Profinet. Я подключил к этой сети комп с TIA Portal v13, настроил сеть IP-192.168.1.250, маска 255.255.255.0 (подсмотрел в панели). Все устройства были обнаружены через «Online access», зашёл в «Online&diagnostics» s7-1200, просмотрел настройки IP адреса — прописан IP 192.168.100.15, маска 255.255.255.0 и включена опция «use router» и адрес роутера 192.168.100.1. При этом контроллер пингуется, а адрес 192.168.100.1 не пингуется.

Но суть не в этом, не получается у меня выгрузить бекапы ни с s7-1200 ни с панелей.
Пробовал сделать бекапы двумя способами.

Способ 1. Пустой проект в TIA portal v13. В меню «Online» выбирал пункт «Upload device as new station(hardware and software)». После выбирал в списке устройств контроллер и нажимал «Upload». Результат ошибка на третьем скрине снизу.


Способ 2. В проекте добавляю контроллер 1200 серии как неизвестное устройство. Нажимаю на нём «Detect». Появляется список с найденным устройством, выбираю его, нажимаю «Detect». Результат Ошибка на втором скрине снизу.

Просто не понимаю что, делаю не так, почему не могу сделать бекап, с паней TP700 также не могу сделать бекап, хотя они все в сети обнаруживаются.

RAZRAB.RU

RAZRAB.RU Форум по автоматизации производства

  • Темы без ответов
  • Активные темы
  • Поиск

S7-1200 и MasterSCADA 4D

S7-1200 и MasterSCADA 4D

Сообщение Михайло » 26 июл 2020, 10:35

Потребовалось тут сделать несложный однопользовательский интерфейс верхнего уровня АСУТП. Делюсь опытом.

MasterSCADA интересна своим объектно-ориентированным подходом (ООП). Это просто отличный вариант в нашем случае, когда у нас объекты содержат по несколько однотипных насосных и вентиляторных установок с однотипными запорными задвижками, с однотипными датчиками и даже с однотипными преобразователями частоты, счетчиками моточасов и т.д. и т.п.
Если правильно реализовать ООП в MasterSCADA, затем гораздо легче повторно использовать объекты и вносить в них групповые изменения. То есть лучше не группировать однотипные объекты в одной папке MasterSCADA, а раскидать каждый объект по иерархической структуре объектов в соответствии с реальной физикой объекта автоматизации. В принципе об этом оговаривается в мануале MasterSCADA предыдущего поколения (v3.8 ). MasterSCADA 4D v1.2 — это продукт на новой платформе. С одной стороны, не путайте, но с другой стороны, учитывайте, что у них много общего, а отличаются они внешне, в первую очередь, графическим интерфейсом.

Читайте также  Компания xmos выпустила новые аналоговые промышленные многоядерные микроконтроллеры xcore

Кстати говоря, на стороне S7-1200 нужно тоже придерживаться ООП, благо ТИА Портал очень хорошо поддерживает объектный подход. В итоге у нас имеется датаблок HMI_DB, который содержит массивы UDT-структур, вложенные структуры и прочие штучки, которые позволяют «повторно использовать код», как говорят профессиональные программисты.

Если внутри MasterSCADA и S7-1200 все круто, то при передаче этих монструозных структур данных от ПЛК в компьютер с исполняемым модулем SCADA возникают технические трудности, которые не описаны в мануалах. Поэтому я и создал эту тему.

Чисто теоретически достаточно посмотреть недлинные стартовые курсы, чтобы начать понимать, как работает MasterSCADA 4D:



Re: S7-1200 и MasterSCADA 4D

Сообщение Михайло » 26 июл 2020, 10:48

Типы данных в S7-1200 хорошо сопоставляются с типами данных MasterSCADA:
BOOL = логический
INT = целый
UINT = беззнаковый целый
DINT = целый (4 байта)
UDINT = беззнаковый целый (4 байта)
REAL = вещественный
LREAL = вещественный (8 байт)

При передаче данных нужно учесть, что в этих двух платформах приняты противоположные (обратные) порядки байт в словах, двойных словах и четверных словах. Это мелочь, потому что MasterSCADA позволяет автоматически инвертировать порядок при приеме данных из ПЛК. Для этого в настройках протоколов в MasterSCADA следует задать порядок байт 3-2-1-0 и 7-6-5-4-3-2-1-0 для всех типов данных. После этого MasterSCADA начнет адекватно интерпретировать даже теги типа REAL/LREAL из S7-1200.

Re: S7-1200 и MasterSCADA 4D

Сообщение Михайло » 26 июл 2020, 11:06

Среда разработки MasterSCADA 4D бесплатна.
Исполнительная среда — платная, стоимость лицензии зависит от числа используемых тегов. До 32 тегов — исполнительная среда бесплатная.
MasterSCADA работает на компьютерах под управлением: Windows, Linux, Android, QNX, Эльбрус, Unix. ) Последний смайлик от создателей.
Выбирайте из списка Windows Embedded Standart XP SP3 и выше; Windows 7; Windows 8/8.1; Windows 10; Windows Server 2012; Windows Server 2012 R2; Windows Server 2016; Windows Server 2018.

Вы можете создавать как однопользовательские АРМ, так и многопользовательские АРМ. Мне достаточно интерфейса только на одном компьютере с Windows, поэтому я для себя выбрал лицензию на 500 тегов MSRT4D500 Local PRO W стоимостью 36900 руб, где Local и означает однопользовательскую АРМ. PRO в названии лицензии означает, что MasterSCADA позволит хранить данные реального времени не только в локальной базе данных SQLite, но и сохранять в профессиональных внешних базах данных MS SQL, PostgreSQL, установленных, в том числе, и на отдельных компьютерах. Помимо того, PRO позволяет сделать резервируемую систему, но для этого надо доплатить за лицензию типа MSRT4D500 Local RED PRO W такой же стоимости. Можно на всем этом сэкономить, тогда данные будут отображаться, обрабатываться и храниться исключительно на одном компьютере, а затраты составят 24900 руб (500 тегов).

Лицензии на многопользовательские АРМ (вариант Server вместо Local) стоят уже в два раза выше, и одна такая лицензия включает лицензию на одного клиента. Простенькая лицензия на 100 тегов для организации клиента на смартфоне Android стоит 11900 руб. Начальник будет получать достаточное количество информации на своем служебном телефоне, нормуль.

В процессе разработки у вас нет ограничения по количеству тегов и функционалу, однако ограничено время работы исполнительной системы. Уже через час ее исполнение прекратится, и она предупредит об окончании тестовой работы. После этого вам просто придется просто заново перезапустить исполнительную систему, и отчет времени 1 час пойдет заново. Как-то так. Для разработки этого более чем достаточно.

Re: S7-1200 и MasterSCADA 4D

Сообщение Михайло » 26 июл 2020, 11:46

Вариант 1. Передача данных через Modbus TCP

MasterSCADA и S7-1200 поддерживают протокол Modbus TCP (и RTU) в базовом варианте, ничего дополнительно приобретать не нужно.

Но есть множество нюансов! MasterSCADA выступает клиентом, а S7-1200 — сервером.

1. На стороне S7-1200 используется функция MB_SERVER и создается датаблок (неоптимизированный). При использовании нескольких MB_SERVER в S7-1200 нужно просто задать разные IP-порты для них (502, 503, 504 и т.д.).
2. MB_SERVER позволяет работать только с регистрами хранения (Модбас-функции 3, 6 и 16 – чтение регистра, запись регистра, чтение нескольких регистров). Адресация от 0.
3. MB_SERVER может работать со входами и катушками, но только в областях I, Q, а также со входными словами IW. Модбас-функции 1, 2, 4, 5 и 15. Адресация от 0.
4. Недостаток – привязка к адресам, их номера могут сдвигаться при вставке и удалении тегов в датаблоке.
5. Теги в MasterSCADA создаются вручную.
6. Теги типа AI (Input), AO (Output), AIO (InOut), регистры хранения.

Итак, основные проблемы:
а. Ручное создание тегов в MasterSCADA, и если что-то сдвинется в датаблоке на стороне S7-1200, придется муторно перебивать адреса в MasterSCADA.
б. Передача булевых данных через 16-разрядные регистры создает еще одну мороку, это уже косяк со стороны Сименса. Хотя, с другой стороны, экономится количество лицензируемых точек ввода-вывода ( но судя по описанию MasterSCADA 3.x не экономятся, так как учитываются выходы функциональных блоков ФБ ). В принципе в MasterSCADA несложно написать программу на FBD, которая будет раскладывать регистры в биты, и обратно. Для этого нужно использовать готовые функции из библиотеки OSCAT: BYTE_TO_BITS, BYTE_OF_BIT, и дополнительно к ним пригодятся WORD_OF_DWORD, BYTE_OF_DWORD, SWAP_BYTE и др. Написав такую программу для одного объекта, можно тиражировать для всех остальных однотипных объектов. Останется только подцепить к разным объектам разные ячейки памяти из протокола Modbus TCP.

Re: S7-1200 и MasterSCADA 4D

Сообщение Михайло » 26 июл 2020, 12:07

Вариант 2. Передача данных через Profinet (драйвер SiemensPLC)

Настройки на стороне MasterSCADA: IP-порт 102.
Настройки на стороне S7-1200: в свойствах CPU следует задать Full access, Permit PUT/GET = true (как для панелей оператора Weintek).

Теги датаблоков импортируются в MasterSCADA через *.db файл.
Имеются ограничения:
1. Можно применять элементарные типы данных (bool, int, dint, word, dword, real и др.)
2. Можно применять структуры
3. Можно применять вложенные структуры
4. Допускаются массивы элементарных типов данных в датаблоках (Array of bool и др.), датаблок импортируется успешно, но доступ к тегам массива заблокирован.
5. Не допускаются массивы структур (Array of Struct), так как датаблок не импортируется (ошибка).
6. Не допускаются пользовательские типы данных (UDT).
7. Не допускаются Retain-датаблоки.
8. Оптимизированные датаблоки не поддерживаются.

Пункты 1-8 выработал самостоятельно в результате исследования, поэтому больше нигде вы их не найдете , кроме как на этом форуме.

Итак, проблемы протокола Modbus TCP отсутствуют. Зато появились другие. Мало того, что требуется заплатить дополнительно 9500 рублей за лицензию MSRT4D Siemens (Profinet) 500 W, выше еще поимеете ряд других проблем.

У меня уже существует датаблок HMI_DB, в котором активно используются массивы, UDT, retain. Думаю создать отдельный датаблок-копию SCADA_DB, в котором запрещенные типы данных заменить на другие:
1. Массивы заменить на структуры.
2. UDT заменить на структуры.
3. Retain отключить.
4. Написать программу, которая будет осуществлять копирование данных в реальном времени с помощью MOVE из HMI_DB в SCADA_DB, и при необходимости обратно. MOVE позволяет копировать целые структуры.

Любые изменения в структуре HMI_DB придется приводить в соответствие в SCADA_DB. В принципе это не столь напряжно, так как обычно верхний уровень АСУТП делается после того, как завершена работа с нижним уровнем, но ошибки возможны.

Re: S7-1200 и MasterSCADA 4D

Сообщение Михайло » 26 июл 2020, 12:24

Вариант 3. Передача данных через OPC-сервер Сименса

Особенности:
1. Для S7-1200 v4.x используется OPC UA с доступом к оптимизированным и стандартным датаблокам.
2. Для S7-1200 v2.x, v3.x используется доступ только к неоптимизированным (стандартным) датаблокам.
3. Используется фирменный OPC Server 12 или выше (приобретается у Сименса).
4. Описание в файле «39960679_s7-1200_opc_simatic-net_tia-portal_e.pdf» для случая, когда PC Station конфигурируется в одном проекте TIA Portal с ПЛК S7-1200. Нужен SIMATIC NET DVD V12 или новее.
5. Описание в файле «39960679_s7-1200_opc_simatic-net_ncm-pc_e.pdf» для случая, когда PC Station конфигурируется отдельно от проекта S7-1200. Нужен NCM PC или STEP 7 V5.5 SP3.

Я ни разу не приобретал SIMATIC NET DVD, но вроде нашел его https://mall.industry.siemens.com/mall/ . 1CB16-0AA0
1000 евро — нормуль!

NCM PC продается вроде как апгрейд к SIMATIC NET DVD V12. Дополнительные затраты порядка 300 евриков.

На текущий я не опробовал данный вариант передачи данных.