Kurs Migracji systemu automatyki SIMATIC S5 na S7

Dzień 1: Wprowadzenie do systemów automatyki SIMATIC S5 i SIMATIC S7.
Dzień 2: Proces migracji z SIMATIC S5 na SIMATIC S7.
Dzień 3: Praktyczne ćwiczenia w TIA Portal i podsumowanie.

Podczas kursu nauczysz się krok po kroku, jak migrować systemy automatyki z SIMATIC S5 na SIMATIC S7, używając narzędzi inżynierskich SIMATIC S5 oraz TIA Portal.

Kurs obejmuje teoretyczne oraz praktyczne aspekty migracji systemów automatyki z SIMATIC S5 na SIMATIC S7. Uczestnicy będą pracować na rzeczywistych urządzeniach, zdobywając praktyczne umiejętności.

Po ukończeniu kursu uczestnicy będą potrafili samodzielnie przeprowadzać migrację systemów automatyki z SIMATIC S5 na SIMATIC S7 oraz programować nowe systemy za pomocą TIA Portal.

Kurs przeznaczony jest dla inżynierów, techników oraz osób chcących poszerzyć swoje umiejętności w zakresie migracji systemów automatyki 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.

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

Adam K. z Krakowa:

„Kurs migracji z SIMATIC S5 na SIMATIC S7 w Krakowie był doskonałym doświadczeniem. Instruktorzy mają ogromną wiedzę i umiejętność jej przekazywania. Trzy dni intensywnych zajęć praktycznych i teoretycznych pozwoliły mi zrozumieć cały proces migracji i opanować TIA Portal.”

Marek W. z Gdańska:

„Szkolenie w Gdańsku było świetnie zorganizowane. Program kursu obejmował wszystkie kluczowe aspekty migracji z SIMATIC S5 na SIMATIC S7, a praktyczne ćwiczenia na rzeczywistych urządzeniach były niezwykle pomocne. Prowadzący byli bardzo profesjonalni i pomocni.”

Tomasz S. z Poznania:

„Kurs w Poznaniu był bardzo wartościowy. W ciągu trzech dni nauczyłem się, jak efektywnie przeprowadzać migrację systemów automatyki, a także jak programować nowe systemy za pomocą TIA Portal. Zajęcia były intensywne, ale dobrze zbalansowane między teorią a praktyką.”

Krzysztof M. z Warszawy:

„Uczestnictwo w szkoleniu w Warszawie było świetną decyzją. Kurs był bardzo dobrze przygotowany, a instruktorzy, byli niezwykle kompetentni. Dzięki praktycznym ćwiczeniom mogłem od razu zastosować zdobytą wiedzę w praktyce. Polecam każdemu, kto chce nauczyć się migracji systemów automatyki.”

Piotr B. z Krakowa:

„Kurs w Krakowie przekroczył moje oczekiwania. Prowadzący byli bardzo zaangażowani, a materiały szkoleniowe świetnie przygotowane. Trzy dni intensywnych zajęć pozwoliły mi opanować zaawansowane techniki migracji i integracji systemów automatyki. Gorąco polecam ten kurs każdemu zainteresowanemu tematem.”

Dzień 1: Wprowadzenie i migracja sprzętowa

1. Wprowadzenie do migracji z SIMATIC S5 do S7-1500

• 1.1. Cel i korzyści migracji
  • Omówienie potrzeby migracji: korzyści technologiczne, wsparcie producenta, lepsza wydajność i funkcjonalność.
  • Analiza kosztów i oszczędności związanych z migracją.
• 1.2. Proces migracji: kroki i strategie
  • Ogólny przegląd procesu migracji: planowanie, wykonanie, testowanie i uruchomienie.
  • Przykłady różnych strategii migracji: pełna migracja, migracja krokowa.

2. Architektura systemowa SIMATIC S5 i SIMATIC S7-1500

• 2.1. Przegląd SIMATIC S5
  • Struktura i komponenty SIMATIC S5: CPU, moduły wejść/wyjść, komunikacja.
  • Typowe aplikacje i ograniczenia.
• 2.2. Przegląd SIMATIC S7-1500
  • Struktura i komponenty SIMATIC S7-1500: CPU, moduły wejść/wyjść, komunikacja.
  • Nowe funkcje i możliwości w porównaniu do SIMATIC S5.
• 2.3. Porównanie architektur
  • Różnice i podobieństwa między SIMATIC S5 a S7-1500.
  • Przekładanie konfiguracji i topologii systemu.

3. Analiza sprzętowej migracji z SIMATIC S5 do S7-1500

• 3.1. Planowanie migracji sprzętowej
  • Inwentaryzacja obecnych systemów S5.
  • Wybór odpowiednich komponentów S7-1500 do zastąpienia starych modułów.
• 3.2. Instalacja i konfiguracja sprzętu S7-1500
  • Montaż fizyczny nowych modułów.
  • Podłączanie okablowania, zasilania i komunikacji.
• 3.3. Integracja z istniejącym systemem
  • Metody zapewnienia kompatybilności między starymi i nowymi komponentami.
  • Testowanie podstawowych funkcji po instalacji nowego sprzętu.

4. Ćwiczenia praktyczne z migracji sprzętowej

• 4.1. Praktyczne zajęcia z demontażu SIMATIC S5 i instalacji SIMATIC S7-1500
  • Rozłożenie starego systemu.
  • Montaż i konfiguracja nowego systemu.
• 4.2. Podłączanie urządzeń peryferyjnych
  • Przenoszenie okablowania z S5 do S7-1500.
  • Weryfikacja połączeń i ich poprawności.
• 4.3. Testowanie sprzętu S7-1500
  • Sprawdzanie poprawności działania zainstalowanych modułów.
  • Wykonywanie podstawowych testów funkcjonalnych.

Dzień 2: Konwersja oprogramowania

1. Konwersja oprogramowania: ogólne informacje i narzędzia wsparcia

• 1.1. Wprowadzenie do konwersji oprogramowania
  • Różnice w programowaniu między S5 a S7.
  • Typowe problemy i wyzwania podczas konwersji.
• 1.2. Narzędzia wspierające konwersję
  • Przegląd narzędzi Siemens do konwersji: SIMATIC Manager, STEP 7, TIA Portal.
  • Korzystanie z narzędzi automatyzujących konwersję kodu.

2. Praktyczne zajęcia z konwersji oprogramowania

• 2.1. Migracja kodu z SIMATIC S5 do S7-1500
  • Przenoszenie programów napisanych w języku S5 do STEP 7 lub TIA Portal.
  • Konwersja instrukcji i bloków funkcyjnych.
• 2.2. Testowanie i debugowanie skonwertowanego kodu
  • Symulacja programu w środowisku TIA Portal.
  • Analiza i naprawa błędów po konwersji.

3. Programowanie S7

• 3.1. Podstawy programowania w TIA Portal
  • Interfejs TIA Portal, nawigacja i podstawowe funkcje.
  • Tworzenie nowego projektu i konfiguracja sprzętu.
• 3.2. Tworzenie i modyfikacja bloków programowych
  • Tworzenie programów w językach LAD, FBD, STL.
  • Przenoszenie logiki programu z S5 do S7.

4. Ćwiczenia praktyczne z konwersji oprogramowania

• 4.1. Przenoszenie programu z S5 do S7-1500
  • Krok po kroku proces konwersji programu.
• 4.2. Testowanie poprawności działania
  • Symulacje i testy na rzeczywistym sprzęcie.
  • Porównanie wyników działania z pierwotnym systemem S5.

Dzień 3: Migracja projektu do TIA Portal i testowanie

1. Procedury i narzędzia wspierające konwersję oprogramowania

• 1.1. Zaawansowane narzędzia konwersji
  • Korzystanie z narzędzi takich jak SIMATIC Migration Tool.
  • Automatyzacja procesu konwersji.
• 1.2. Dokumentacja i wsparcie techniczne
  • Wykorzystanie dokumentacji Siemens do wsparcia procesu migracji.
  • Zasoby online i fora techniczne.

2. Praktyczne ćwiczenia z migracji projektu do TIA Portal

• 2.1. Importowanie projektu S5 do TIA Portal
  • Kroki importowania istniejącego projektu do TIA Portal.
  • Aktualizacja konfiguracji sprzętu i oprogramowania.
• 2.2. Weryfikacja i testowanie projektu
  • Testowanie poszczególnych funkcji i modułów.
  • Optymalizacja i poprawki po migracji.

3. Testowanie spójności i funkcjonalności po migracji

• 3.1. Testowanie spójności projektu
  • Sprawdzanie zgodności wszystkich komponentów.
  • Weryfikacja poprawności danych i konfiguracji.
• 3.2. Testowanie funkcjonalności systemu
  • Uruchomienie programu na rzeczywistym sprzęcie.
  • Testowanie wszystkich scenariuszy i funkcji.
• 3.3. Dokumentacja i raportowanie wyników
  • Tworzenie raportów z wyników testów.
  • Dokumentacja zmian i procedur migracyjnych.