Bootcamp Systemu Automatyki na SIMATIC S7 firmy Siemens

1. Sobota – Programowanie:
   • Programowanie funkcji sterowania silnikiem.
   • Monitorowanie i archiwizacja projektu.
   • Planowanie i programowanie projektu.
   • Programowanie bloku funkcji „MOTOR_AUTO”.
   • Dodawanie funkcji oszczędzania energii.
2. Niedziela – Programowanie:
   • Zoptymalizowane bloki danych
   • Pobieranie bez ponownej inicjalizacji
   • Rozbudowa programu o blok danych
   • Sygnały analogowe
   • Przetwarzanie sygnałów analogowych
   • Reprezentacja danych analogowych
   • Implementacja funkcji analogowej

• Wizualizacja:

• • Wyświetlanie danych procesowych i sygnałów binarnych.
  • Biblioteka symboli i konfiguracja panelu TP700 Comfort
  • Wizualizacja procesu i obsługa interfejsu użytkownika
  • Dostosowanie nagłówków i tworzenie wykresów
  • Przenoszenie obiektów i ustawienia PLC
  • Tworzenie wykresów i alarmów
  • Ustawienia alarmów
• Komuniacja
  • Uruchomienie sieci PROFINET i konfiguracja w STEP 7
  • Konfiguracja sprzętu i urządzeń IO
  • Programowanie, testowanie i tworzenie programu
  • Uruchomienie sieci PROFINET z dwoma CPU
  • Tworzenie projektu w narzędziu centralnym
  • Konfiguracja sprzętu dla Stacji 1 i Stacji 2
  • Konfiguracja połączenia i wymiana danych
• Safety:

1. • Dodanie aplikacji bezpieczeństwa do projektu
   • Programowanie bloku bezpieczeństwa
   • Konfiguracja urządzenia i interfejsu
   • Konfiguracja modułów wejść cyfrowych i serwera
   • Konfiguracja potencjalnych grup jednostek bazowych
   • Przypisanie adresów PROFIsafe do modułów
   • Tworzenie i pobieranie programu bezpieczeństwa
   • Funkcje diagnostyczne dla programu bezpieczeństwa

• Technika napędowa
  • Projektowanie i uruchamianie konwertera
  • Parametryzacja krok po kroku
  • Konfiguracja w TIA Portal
  • Uruchomienie i testowanie
  • Tworzenie typów danych PLC dla Telegramu 1
  • Tworzenie globalnego bloku danych
  • Implementacja programu i monitorowanie

• Diagnostyka
  • Diagnozowanie usterek w automatyce
  • Funkcje diagnostyczne w TIA Portal
  • Praktyczne ćwiczenia z diagnostyki
  • Szkolenie dotyczące diagnostyki poprzez serwer internetowy
  • Funkcje zabezpieczeń serwera internetowego
  • Dostęp do stron HTML CPU i ochrona przed manipulacją
  • Konfiguracja i dostęp do serwera internetowego CPU

• Sobota – Duży projekt:
  • Założenie projektu w TIA Portal
  • Konfiguracja sprzętu i sieci Profinet
  • Przypisanie nazw i testowanie sygnałów
  • Programowanie funkcji i operacje bitowe
  • Testowanie programu
  • Modyfikacja kodu sterującego windą
  • Zmiana prędkości i odczyt pozycji windy

• Niedziela – Duży projekt:
  • Zadania programistyczne i konfiguracyjne
  • Obliczanie prędkości przejazdu windy
  • Sterowanie diodami wskazującymi pozycję windy
  • Monitorowanie czasu przejazdu i alarmowanie
  • Sygnalizacja pięter i diagnostyka
  • Generowanie przebiegu na podstawie kodów błędów
  • Sterowanie prędkością windy i odczyt pozycji

Podczas bootcampu nauczysz się programowania, wizualizacji, komunikacji, technik bezpieczeństwa, diagnostyki oraz zarządzania dużymi projektami w systemach automatyki SIMATIC S7.

Bootcamp obejmuje teoretyczne oraz praktyczne aspekty pracy z systemami automatyki SIMATIC S7. Uczestnicy będą pracować na rzeczywistych urządzeniach, zdobywając praktyczne umiejętności.

Po ukończeniu bootcampu uczestnicy będą potrafili samodzielnie programować, konfigurować, diagnozować i zarządzać projektami automatyki na SIMATIC S7, wykorzystując TIA Portal.

Kurs przeznaczony jest dla inżynierów, techników oraz osób chcących poszerzyć swoje umiejętności w zakresie automatyki przemysłowej i programowania PLC.

SIMATIC S7-1200 Nowy sterownik, który stworzono jako następcę S7-200. Charakteryzuje się parametrami
nieznacznie słabszymi niż rodzina S7-300. Kilka wersji CPU dostępnych w rodzinie
umożliwia dobór zależnie od wymagań projektu.

Najważniejsze zalety:

• Modułowa konstrukcja CPU, którą można rozszerzyć o dodatkowe wejścia/wyjścia,
  moduły komunikacyjne i technologiczne.
• Wbudowane funkcje technologiczne zoptymalizowane do regulacji, ważenia,
  szybkiego liczenia, telemetrii, identyfikacji.
• Nowoczesne programowanie z nowymi funkcjonalnościami.
• Komunikacja: wbudowany PROFINET (również PROFIsafe w wersji F) i Modbus
  TCP-IP, procesory PROFIBUS, szeregowe (RS232, RS422/485).
• Zabezpieczenie danych: ochrona dostępu, kopiowania, poziomy dostępu.
• Wbudowana diagnostyka: komunikaty diagnostyczne wyświetlane w TIA Portal, na
  wbudowanym Web serwerze, w aplikacji SIMATIC oraz na HMI.

Korzyści dla klienta:

• Sprawdzone w wielu aplikacjach przemysłowych.
• Długoterminowo dostępne i kompatybilne.
• Przygotowane do pracy w trudnych warunkach środowiskowych.
• Modułowe, łatwe do rozbudowy, skalowalne.

Zakres zastosowania:

• Sterowanie z wykorzystaniem centralnych i rozproszonych wejść/wyjść.
• Zadania technologiczne.

SIMATIC S7-1200 to modułowy mikrosystem dla niskich i średnich wydajności aplikacji.
Jednostka centralna (CPU) zawiera system operacyjny i program użytkownika. Program
użytkownika znajduje się w pamięci load i jest odporny na awarię zasilania. Przetwarzane są
części programu użytkownika istotne dla wykonania w pamięci roboczej z szybkim dostępem.
Program użytkownika można przenieść do CPU za pomocą karty pamięci (MC) – jako
alternatywa dla przesyłania przez połączenie online z programatorem PG. Karta pamięci
może być również używana jako zewnętrzna pamięć ładowania lub do aktualizacji
oprogramowania (firmware). Połączenia z procesem (sygnały obiektowe) są realizowane
przez wejścia i wyjścia dostępne na pokładzie (wbudowane), ich liczba zależy od wersji
procesora (im wyższy model, tym ich więcej). Wbudowane wejścia i wyjścia są
zaprojektowane specjalnie do obsługi zintegrowanych szybkich liczników (HSC). System
operacyjny (firmware) zawiera dodatkowo generatory impulsów o szerokości impulsu
modulowane wyjście, a także obiekty technologiczne do sterowania silnikami krokowymi.

Rozbudowa jednostki centralnej może być zrealizowana za pomocą:

• Płytki sygnałowe (SB) mogą być wykorzystane do rozszerzenia wbudowanych wejść i
  wyjść.
• Moduły sygnałowe (SM) dostępne w wersji cyfrowej i analogowej.

Totalnie Zintegrowana Automatyka (TIA): Środowisko programistyczne, które łączy PLC
(programowanie), HMI (wizualizacje) oraz StartDrive (technikę napędową). Oprogramowanie
występuje w dwóch wersjach:

• Basic – pozwala programować sterowniki PLC rodziny S7-1200.
• Professional – umożliwia programowanie wszystkich jednostek CPU wspieranych
  przez środowisko programistyczne.

Następca SIMATIC Manager: Dzięki temu efektywnie i wydajnie tworzysz projekty dla
systemów sterowania w aplikacjach przemysłowych. Najważniejsze cechy to:

• funkcjonalność drag & drop dla symboli, zmiennych, urządzeń,
• czytelność i intuicyjność edytorów,
• inteligentny interfejs dla automatyka programisty,
• wspólna symbolika i dane dla każdego urządzenia w projekcie,
• diagnostyka i testowanie w trybie online.

Łatwość użycia: Program intuicyjny, prosty do nauki i banalny w użyciu podczas pracy.
Zapewnia najwyższy poziom wydajności dla inżyniera. Narzędzie TIA Portal zostało
opracowane przez firmę Siemens dzięki wieloletniemu doświadczeniu w zakresie
projektowania oprogramowania dla automatyki przemysłowej.

Język programowania LAD (ang. Ladder Logic) służy do tworzenia kodu programu w formie graficznej (wykorzystanie specjalnie do tego celu bloków graficznych przygotowanych przez firmę Siemens). Język LAD jest też bardzo często nazywany językiem drabinkowym, ponieważ każda logikę umieszcza się w kolejnych „szczeblach”. Po dodaniu kilku takich szczebli widok całego kodu przypomina drabinę.
Wszystkie dostępne elementy, czyli styki, cewki oraz graficzne bloki łączy się razem. Wówczas widok kodu programu przypomina diagram z przekaźnikową logiką, która można zobaczyć na schematach elektrycznych.

Po otwarciu oprogramowania TIA Portal i bloku organizacyjnego OB1 widzimy Network 1, który jest też nazywany szczeblem. Z lewej strony można sobie przyjąć, że jest to dodatnia szyna zasilania. Po zaznaczeniu myszką tego szczebla jest możliwa jego edycja lub dodawanie nowych elementów znajdujących się w kacie instrukcji oprogramowania TIA Portal. Siemens tworząc język LAD wzorował się na schematach elektrycznych. Jak wiadomo, każdym połączenie elektryczne służy do włączenia lub wyłączenia elementu wykonawczego. W przypadku języka Ladder Logic takim zakończeniem jest cewka (coil). Zatem każdy network podczas tworzenia logiki w języku LAD należy zakończyć cewką.
W jednej szczebelce (networku) można umieścić wiele elementów.

Jeżeli jest taka potrzeba, to każdy network można rozgałęzić. Należy uważać, aby nie tworzyć pustych gałęzi równolegle do innego elementu lub elementów. Wirtualny przepływ prądu w networku powinien odbywać się zawsze przez elementy, którymi są styki (Normal Open oraz Normal Close). Jest jedno z najważniejszych założeń pisania program w graficznym języku LAD. Programiści firmy Siemens we wszystkich przykładach zwracają na to uwagę.

Każdy blok organizacyjny lub blok funkcyjny (FC lub FB) umożliwia tworzenie kodu programu w języku graficznym, jakim jest LAD. Właśnie ten język jest domyślne ustawiony.
Gałęzie w funkcjach mogą być dodane jedna po drugiej. Istnieje również możliwość wstawienia networku pomiędzy już istniejącymi gałęziami. Do tego celu są przygotowana dwa przyciski w pasku narzędzi edytora LAD. Można także skorzystać ze skrótów, czyli naciśnięcie odpowiedniej kombinacji klawiszy na klawiaturze wykonuje odpowiednią czynność. Wszystkie dostępne skróty można zobaczyć w ustawieniach narzędzia TIA Portal.

Wiekszość obiektów graficznych (przede wszystkim styki, cewki) wymagają wprowadzenia adresów (adresy fizyczne wejść lub wyjść cyfrowych albo zmiennych z pamięci M lub bloku danych). Można ten adres wprowadzić ręcznie (wpisująć dokładny adres fizyczny, jeżeli programista korzysta z programowania absolutnego) np. I0.0.
Siemens zaleca korzystanie z programowania symbolicznego, ponieważ kod programu wykonuje się wtedy szybciej. Wtedy jest również możliwość wpisania nazwy zmiennej, lub wybraniu interesującej programisty zmiennej z listy np. Manual_Mode.

Każdy network może zawierać komentarz oraz tytuł. To pozwala zwiększyć przejrzystość kodu programu oraz jego zrozumienie dla innych osób.

Styki
Użycie styku w networku pozwala sprawdzić aktualny stan binarnego adresu, który jest powiązany z tym stykiem (np. stanu wejścia cyfrowego). Wykorzystując odpowiednie ułożenie styków w networku tworzy się logikę sterowania. W tym przypadku można również powiedzieć, że taki networki w języku LAD odwzorowuje schemat elektryczny.
Są dwa rodzaje styków:
– Normal Open (NO) – taki styk „przewodzi prąd” tylko w momencie, gdy sygnał powiązany z tym stykiem jest w stanie wysokim,
– Normal Close (NC) – użycie takiego styku spowoduje „przewodzenie prądu” wówczas, gdy sygnał powiązany z tym stykiem będzie w stanie niskim.

Jeżeli mam w networku tylko jeden styk normal open i jedną cewkę, to cewka będzie w stanie wysokim tylko i wyłącznie wtedy, gdy styk będzie zwarty (jeżeli ze stykiem NO powiązany jest przycisk, to naciśnięcie przycisku spowoduje zwarcie styku).

Styki NO oraz NC możesz wykorzystać także do sprawdzania również stanu innych zmiennych.

Cewki
Użycie cewki na końcu networka powoduje ustawienie lub reset określonego bitu w powiązanym z tą cewką adresie.

Graficzne bloki
Dosyć często trzeba wykonywać operacja na innych typach niż bit. W tym przypadku język LAD bloki, które również zostają umieszczone w networku. Taki blok w większości przypadków posiada parametry wejściowe oraz wyjściowe. Do tych parametów np. parametrów wejściowych można podłączyć parametry wyjściowe innego bloku.
Wszystkie operacje (np. dodawanie, mnożenie) są wykonywane poprzed dodanie odpowiedniego bloku do networka.
Od niedawna w TIA Portal jest dostępny blok Calculate, gdzie można wpisać całą operację matematyczną. Wówczas korzystasz tylko z jednego bloku. Powoduje to mniejsze rozmiar wykorzystanej pamięci w sterowniku.

Parametr EN/ENO  
W języku LAD do bloków jest dodawany parametr EN (parametr wejściowy) oraz parametr ENO (parame wyjściowy). Wykorzystanie parametru EN, czyli podłączenie do szyny z lewej strony (dodatni potencjał zasilania) spowoduje, że dany blok się wykona, gdy nastąpi wykonywanie właśnie tego networka.

Timery korzystają z struktury przechowywanej w bloku danych; podczas wywoływania timera TP, TON, TOF, TONR należy utworzyć blok danych typu instancja DB, w którym funkcje będą przechowywać dane. Liczniki (counters) korzystają również ze struktury przechowywanej w bloku danych; podczas wywoływania licznika CTU, CTD, CTUD należy utworzyć blok danych typu instancja DB, w którym funkcje będą przechowywać dane.

Jest to język bardziej przeznaczony dla elektyka.

Podsumowując:

Kod programu w języku LAD składa się z tzw. poziomów lub obwodów (network). Algorytm jest ograniczony z lewej i prawej strony przez szyny prądowe, z których w sposób widoczny rysowana jest ta z lewej strony. Po stronie wejść znajdują się: kontakty, markery (zmienne wewnętrzne), stany timerów, liczników, przerzutników, funkcje, np. arytmetyczne, porównań. Po stronie wyjść znajdują się cewki lub polecenia. Jeden obwód (network) nie może się składać z dwóch sekwencji. Algorytm jest wykonywany od góry do dołu i od lewej strony do prawej. Nie wolno tworzyć rozgałęzień, w których może nastąpić przepływ energii w odwrotnym kierunku.

PROFINET to standard komunikacji oparty na Ethernet, zaprojektowany z myślą o automatyce przemysłowej. Jest to protokół komunikacyjny wykorzystywany do integracji urządzeń w systemach automatyki. Oto kluczowe informacje o PROFINET:

1. Prędkość i niezawodność: PROFINET oferuje szybkie transfery danych (do 100 Mbps i wyższe), co czyni go odpowiednim dla aplikacji wymagających dużych przepustowości i niskiego opóźnienia.
2. Bezpieczeństwo: Protokół wspiera różne mechanizmy bezpieczeństwa, takie jak PROFINET Security, zapewniające ochronę przed nieautoryzowanym dostępem i atakami.
3. Topologie: PROFINET obsługuje różne topologie sieciowe, w tym gwiazdę, pierścień i szeregowe połączenia urządzeń.
4. Podział na klasy: 
   • PROFINET IO: Komunikacja z urządzeniami we/wy (I/O).
   • PROFINET CBA: Komunikacja z komponentami aplikacyjnymi w rozproszonych systemach automatyki.
   • PROFINET IRT: Oparty na technologii Real-Time (RT), zapewniający precyzyjne synchronizowanie urządzeń w czasie rzeczywistym (wymagane w zastosowaniach motion control).
5. Kompatybilność z EtherNet/IP i innych protokołami: PROFINET umożliwia integrację z różnymi protokołami opartymi na Ethernet, co ułatwia rozbudowę i modyfikowanie istniejących instalacji.

Moduły bezpieczeństwa: Zastosowanie PROFIsafe w PROFINET umożliwia realizację aplikacji wymagających funkcji bezpieczeństwa, takich jak awaryjne zatrzymanie.

Podstawowa wiedza z zakresu automatyki oraz umiejętność obsługi komputera są wymagane. Mile widziane są podstawy programowania PLC.

Po ukończeniu kursu zalecamy regularne praktykowanie zdobytych umiejętności oraz korzystanie z dostępnych zasobów online i dokumentacji technicznej Siemens.

Kurs rozpoczyna się od podstaw pracy ze sterownikami S7-1200, a kończy na zaawansowanych funkcjach i praktycznych zadaniach, co zapewnia wszechstronne przygotowanie uczestników.

Każdy kursant pracuje na indywidualnym stanowisku, co umożliwia maksymalną interakcję ze sprzętem i pełną kontrolę nad wykonywanymi ćwiczeniami.

• 9 dni intensywnego szkolenia.
• 8 godzin dziennie.
• 6 miejsc dostępnych.
• 2 doświadczonych instruktorów.

Marcin K. z Krakowa

„Bootcamp był świetny! Dzięki niemu mogłem w praktyce nauczyć się programowania i konfiguracji systemów automatyki. Zajęcia były dobrze zorganizowane, a instruktorzy byli bardzo pomocni i kompetentni. Polecam każdemu, kto chce rozwijać swoje umiejętności w tej dziedzinie.”

Tomasz P. z Gdańska

„Udział w bootcampie był doskonałą inwestycją. Miałem okazję pracować na rzeczywistych urządzeniach i zdobyć praktyczne doświadczenie, które na pewno wykorzystam w pracy. Dziękuję za świetnie przygotowane materiały i wsparcie podczas kursu!”

Adam R. z Poznania

„Bootcamp przewyższył moje oczekiwania. Zajęcia były intensywne, ale bardzo dobrze prowadzone. Dzięki temu mogłem nauczyć się zarówno teoretycznych, jak i praktycznych aspektów pracy z systemami SIMATIC S7. Dużym plusem były indywidualne stanowiska dla każdego uczestnika.”

Kamil M. z Warszawy

„Szkolenie otwarte dało mi możliwość poznania wielu nowych ludzi z branży, co było dodatkowym atutem tego bootcampu. Program był bardzo obszerny, a prowadzący doskonale tłumaczyli wszystkie zagadnienia. Zdecydowanie polecam!”

Łukasz S. z Krakowa

„To był bardzo intensywny kurs, ale właśnie tego oczekiwałem. Każdy dzień przynosił nowe wyzwania, a praktyczne ćwiczenia były niesamowicie pomocne. Cieszę się, że zdecydowałem się na ten bootcamp. Warto było poświęcić czas i pieniądze, aby zdobyć tak cenne umiejętności.”