SCE Lehrunterlage für die durchgängige Automatisierungslösung Totally Integrated Automation (TIA)

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1 SCE Lehrunterlage für die durchgängige Automatisierungslösung Totally Integrated Automation (TIA) Siemens Automation Cooperates with Education TIA Portal Modul Startup Programmierung mit SIMATIC S7-300 SCE Lehrunterlage Seite 1 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

2 Passende SCE Trainer Pakete zu diesen Lehrunterlagen SIMATIC Steuerungen SIMATIC S7-300 mit CPU 314C-2PN/DP Bestellnr: 6ES7314-6EH04-4AB3 SIMATIC S7-300 mit CPU 314C-2PN/DP (upgrade) Bestellnr: 6ES7314-6EH04-4AB4 SIMATIC S7-300 mit CPU 315F-2PN/DP Bestellnr: ES7315-2FH14-4AB1 SIMATIC ET 200S mit CPU IM151-8 F PN/DP Bestellnr: 6ES7151-8FB00-4AB1 SIMATIC STEP 7 Software for Training SIMATIC STEP 7 Professional V11 - Einzel-Lizenz Bestellnr: 6ES7822-1CC01-4YA5 SIMATIC STEP 7 Professional V11-12er Klassenraumlizenz Bestellnr: 6ES7822-1AA01-4YA5 SIMATIC STEP 7 Professional V11-12er Upgrade Lizenz Bestellnr: 6ES7822-1AA01-4YE5 SIMATIC STEP 7 Professional V11-20er Studenten-Lizenz Bestellnr: 6ES7822-1AC01-4YA5 Bitte beachten Sie, dass diese Trainer Pakete ggf. durch Nachfolge-Pakete ersetzt werden. Eine Übersicht über die aktuell verfügbaren SCE Pakete finden Sie unter: siemens.de/sce/tp Fortbildungen Für regionale Siemens SCE Fortbildungen kontaktieren Sie ihren regionalen SCE Kontaktpartner siemens.de/sce/contact Weitere Informationen rund um SCE siemens.de/sce Verwendungshinweis Die SCE Lehrunterlage für die durchgängige Automatisierungslösung Totally Integrated Automation (T I A) wurde für das Programm Siemens Automation Cooperates with Education (SCE) speziell zu Ausbildungszwecken für öffentliche Bildungs- und F&E-Einrichtungen erstellt. Die Siemens AG übernimmt bezüglich des Inhalts keine Gewähr. Diese Unterlage darf nur für die Erstausbildung an Siemens Produkten/Systemen verwendet werden. D.h. sie kann ganz oder teilweise kopiert und an die Auszubildenden zur Nutzung im Rahmen deren Ausbildung aushändigt werden. Weitergabe sowie Vervielfältigung dieser Unterlage und Mitteilung ihres Inhalts ist innerhalb öffentlicher Aus- und Weiterbildungsstätten die Zwecke der Ausbildung gestattet. Ausnahmen bedürfen der schriftlichen Genehmigung durch die Siemens AG Ansprechpartner: Herr Roland Scheuerer roland.scheuerer@siemens.com. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadensersatz. Alle Rechte auch der Übersetzung sind vorbehalten, insbesondere für den Fall der Patentierung oder GM-Eintragung. Der Einsatz für Industriekunden-Kurse ist explizit nicht erlaubt. Einer kommerziellen Nutzung der Unterlagen stimmen wir nicht zu. Wir danken der Fa. Michael Dziallas Engineering und allen beteiligten Personen für die Unterstützung bei der Erstellung der Lehrunterlage. SCE Lehrunterlage Seite 2 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

3 SEITE: 1. Vorwort Hinweise zur Programmierung für SIMATIC S Automatisierungssystem SIMATIC S Programmiersoftware STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) Installation der Software STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) Installation von aktuellen Updates zu STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V Aktualisierung des Hardwarekataloges in STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11 mit Hardware Support Packages (HSP) Über TCP/IP mit der CPU verbinden und rücksetzen auf Werkseinstellung Was ist eine SPS und wofür werden SPSen verwendet? Was bedeutet der Begriff SPS? Wie steuert die SPS den Prozess? Woher bekommt die SPS Informationen über Prozesszustände? Wo liegt der Unterschied zwischen Öffnern und Schließern? Wie spricht SIMATIC S7-300 einzelne Ein-/Ausgangssignale an? Wie wird in der SPS das Programm bearbeitet? Wie sehen logische Verknüpfungen im SPS-Programm aus? UND- Verknüpfung ODER- Verknüpfung Negation Wie wird das SPS-Programm erstellt? wie kommt es in den Speicher der SPS? Aufbau und Bedienung von SIMATIC S Beispielaufgabe Pressensteuerung Programmierung der Presse für SIMATIC S Portalansicht Projektansicht SCE Lehrunterlage Seite 3 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

4 1. Vorwort Das Modul SCE_DE_ ist inhaltlich der Lehreinheit Grundlagen der SPS- Programmierung zugeordnet und stellt einen Schnelleinstieg in die Programmierung von SIMATIC S7-300 mit dem TIA Portal dar. Grundlagen SPS- Programmierung Module 10, Module 20 Weiterführende Fkt. zur SPS-Programmierung Module 30 Anlagensimulation SIMIT Module 150 Weitere Programmiersprachen Module 40 PROFIBUS PROFINET Module 60 Module 70 AS-Interface Module 50 Sicherheitstechnik Module 80 Sensortechnik Module 110 Prozessvisualisierung (HMI) Module 90 Antriebstechnik Module 100 Lernziel: Der Leser soll in diesem Modul das Programmieren einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) SIMATIC S7-300 mit dem Programmierwerkzeug TIA Portal erlernen. Das Modul vermittelt die Grundlagen und zeigt in den folgenden Schritten die Vorgehensweise anhand eines ausführlichen Beispiels. Installation der Software und Einstellen der Programmierschnittstelle Erläuterung was eine SPS ist und wie diese arbeitet Aufbau und Bedienung der SPS SIMATIC S7-300 Erstellen, Laden und Testen eines Beispielprogramms Voraussetzungen: Für die erfolgreiche Bearbeitung dieses Moduls wird folgendes Wissen vorausgesetzt: Kenntnisse in der Handhabung von Windows SCE Lehrunterlage Seite 4 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

5 Benötigte Hardware und Software 1 PC Pentium 4, 1.7 GHz 1 (XP) 2 (Vista) GB RAM, freier Plattenspeicher ca. 2 GB Betriebssystem Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1, Ultimate SP1 2 Software STEP 7 Professional V11 SP1 (Totally Integrated Automation (TIA Portal V11) 3 Ethernet-Verbindung zwischen PC und CPU 315F-2 PN/DP 4 SPS SIMATIC S7-300, z.b. CPU 315F-2PN/DP mit 16DI/16DO Signalmodul. Die Eingänge müssen auf ein Schaltfeld herausgeführt sein. 1 PC 2 STEP 7 Professional V11 (TIA Portal) 3 Ethernet- Verbindung 4 S7-300 mit CPU 315F 2 PN/DP SCE Lehrunterlage Seite 5 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

6 2. Hinweise zur Programmierung für SIMATIC S Automatisierungssystem SIMATIC S7-300 Das Automatisierungssystem SIMATIC S7-300 ist ein modulares Kleinsteuerungssystem für den unteren und mittleren Leistungsbereich. Es gibt ein umfassendes Baugruppenspektrum zur optimalen Anpassung an die Automatisierungsaufgabe Die S7-Steuerung besteht aus einer Stromversorgung, einer CPU und Ein- bzw. Ausgangsbaugruppen für digitale und analoge Signale besitzt. Gegebenenfalls kommen noch Kommunikationsprozessoren und Funktionsmodule für spezielle Aufgaben wie z.b. Schrittmotoransteuerung zum Einsatz. Die Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) überwacht und steuert mit dem S7-Programm eine Maschine oder einen Prozess. Die E/A-Baugruppen werden dabei im S7-Programm über die Eingangsadressen (%E) abgefragt und Ausgangsadressen (%A) angesprochen. Programmiert wird das System mit der Software STEP Programmiersoftware STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) Die Software STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) ist das Programmierwerkzeug für die Automatisierungssysteme - SIMATIC S SIMATIC S SIMATIC S SIMATIC WinAC Mit STEP 7 Professional V11 können die folgenden Funktionen für die Automatisierung einer Anlage genutzt werden: - Konfigurierung und Parametrierung der Hardware - Festlegung der Kommunikation - Programmierung - Test, Inbetriebnahme und Service mit den Betriebs-/Diagnosefunktionen - Dokumentation - Erstellung von Visualisierungen für SIMATIC Basic Panels mit dem integrierten WinCC Basic. - Mit weiteren WinCC-Paketen können auch Visualisierungslösungen für PCs und andere Panels erstellt werden Alle Funktionen werden durch eine ausführliche Online Hilfe unterstützt. SCE Lehrunterlage Seite 6 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

7 3. Installation der Software STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) STEP 7 Professional wird auf DVD ausgeliefert. Um nun STEP 7 Professional zu installieren, gehen Sie bitte folgendermaßen vor: 1. Legen Sie die DVD von STEP 7 Professional in das DVD- Laufwerk ein. 2. Das Setup-Programm wird nun automatisch gestartet. Falls nicht, starten Sie es, indem Sie auf die Datei START.exe doppelklicken. 3. Das Setup-Programm führt Sie durch die gesamte Installation von STEP 7 Professional 4. Für die Nutzung von STEP 7 Professional ist auf Ihrem Rechner ein License Key erforderlich. Diesen License Key können Sie im Verlauf der Installation von einem mitgelieferten USB- Stick auf ihren Rechner übertragen. Im Nachhinein ist es mit der Software Automation License Manager mögliche diesen License Key wieder auf andere Datenträger zu verschieben. Dieser License Key kann sich auch auf einem anderen Rechner befinden und über ein Netzwerk abgefragt werden. 3.1 Installation von aktuellen Updates zu STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) Da es häufiger zu Aktualisierungen in STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) kommt um neue Produkte optimal einzubinden, werden entsprechende Updates im Internet zur Verfügung gestellt. Die entsprechende Webpage ist: Dort kann man sich die Updates herunterladen um diese auf dem PC oder Laptop zu speichern. Danach können diese folgendermaßen installiert werden: 1. Zuerst wird von den gespeicherten Dateien die Anwendung per Doppelklick gestartet. Hier das Update 4 zur Version 11 Service Pack 2 SIMATIC_TIAP_V11_0_SP2_UPD4. ( SIMATIC_TIAP_V11_0_SP2_UPD4) Hinweis: Es sollten unbedingt vorher die Softwarevoraussetzungen überprüft werden. In diesem Fall wird ein bereits installiertes Softwarepaket STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) SP2 vorausgesetzt. SCE Lehrunterlage Seite 7 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

8 2. Im zweiten Schritt wird die Setupsprache gewählt. ( Setupsprache: Deutsch Weiter) 3. Im dritten Schritt kann der Temp - Ordner zum Entpacken des Pakets gewählt werden. ( Weiter) 4. Im vierten Schritt können weitere Produktinformationen eingesehen werden. ( Produktinformationen lesen Weiter) 5. Im fünften Schritt müssen die Lizenzvereinbarungen akzeptiert werden und die Securityhinweise bestätigt werden. ( Weiter) 6. Im sechsten Schritt werden die Sicherheitshinweise akzeptiert. ( Weiter) 7. Im siebten Schritt wird die Installation gestartet. ( Installieren) 8. Zum Anschluss der Installation des Updates muss der Computer neu gestartet werden. ( Neu starten ) 3.2 Aktualisierung des Hardwarekataloges in STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11 mit Hardware Support Packages (HSP) Um neue Baugruppen im Hardwarekatalog von STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) einzubinden werden im Internet Hardware Support Packages (HSP) angeboten. Die entsprechende Webpage ist: Eine Beschreibung zur Installation der Hardware Support Packages (HSP) finden Sie unter: Hier wird nun gezeigt wie eine neue Baugruppen in STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) installiert werden kann: 1. Zuerst muss die heruntergeladene Datei im Windows Explorer extrahiert werden. ( HSP_V11SP2_00.. Alle extrahieren ) SCE Lehrunterlage Seite 8 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

9 SCE Lehrunterlage Seite 9 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

10 2. Im zweiten Schritt wird im TIA Portal der Punkt Installierte Software ausgewählt. ( Installierte Software) 3. Im dritten Schritt wählen wir Weitere Informationen zu installierter Software. ( Weitere Informationen zu installierter Software) SCE Lehrunterlage Seite 10 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

11 4. Im vierten Schritt wählen wir unter Installation von Support Packages den Button Aus dem Dateisystem hinzufügen. ( Installation von Support Packages Aus dem Dateisystem hinzufügen) 5. Im fünften Schritt wählen wir das gewünschte Hardware Support Package im Format *.isp11 und öffnen es. ( *.isp11 Öffnen) SCE Lehrunterlage Seite 11 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

12 6. Im sechsten Schritt wählen wir unter Installation von Support Packages das gewünschte Hardware Support Package und installieren es. ( Installation von Support Packages Installieren) 7. Sollte die folgende Fehlermeldung angezeigt werden, so muss im Hintergrund das TIA Portal geschlossen werden, wobei das Meldefenster geöffnet bleiben muss. Nun kann man die Installation wieder fortsetzen. ( Fortsetzen) 8. Der Status der Installation wird angezeigt bis zuletzt der Hinweis erscheint, dass das TIA Portal neu gestartet werden muss. ( Fertigstellen) SCE Lehrunterlage Seite 12 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

13 SCE Lehrunterlage Seite 13 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

14 4. Über TCP/IP mit der CPU verbinden und rücksetzen auf Werkseinstellung Um vom PC, dem PG oder einem Laptop aus eine SIMATIC S7-300 programmieren zu können, wird eine TCP/IP- Verbindung benötigt. Damit PC und SIMATIC S7-300 miteinander kommunizieren können ist noch wichtig, dass die IP- Adressen bei beiden Geräten zusammenpassen. Zuerst soll hier gezeigt werden wie die IP- Adresse des Rechners eingestellt werden kann. 1. Aus der Systemsteuerung die Netzwerkverbindungen aufrufen und dort die Eigenschaften der LAN- Verbindung wählen. ( Start Einstellungen Systemsteuerung Netzwerkverbindungen Local Area Connection Eigenschaften) SCE Lehrunterlage Seite 14 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

15 2. Wählen Sie die Eigenschaften vom Internet Protocol (TCP/IP) ( Internet Protocol (TCP/IP) Eigenschaften) 3. Danach können Sie die IP-Adresse und die Subnetzmaske einstellen und mit OK übernehmen. ( Folgende IP- Adresse verwenden IP-Adresse: Subnetzmaske OK Schließen) SCE Lehrunterlage Seite 15 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

16 Hinweise zur Vernetzung am Ethernet ( Weitere Informationen im Anhang V der Lehrunterlage): MAC- Adresse: Die MAC-Adresse besteht aus einem festen und einem variablen Teil. Der feste Teil ("Basis-MAC- Adresse") kennzeichnet den Hersteller (Siemens, 3COM,...). Der variable Teil der MAC-Adresse unterscheidet die verschiedenen Ethernet-Teilnehmer und sollte weltweit eindeutig vergeben werden. Auf jeder Baugruppe ist eine werksseitig vorgegebene MAC- Adresse aufgedruckt. Wertebereich für IP-Adresse: Die IP-Adresse besteht aus 4 Dezimalzahlen aus dem Wertebereich 0 bis 255, die durch einen Punkt voneinander getrennt sind; z.b Wertebereich für Subnetzmaske: Diese Maske wird verwendet, um erkennen zu können, ob ein Teilnehmer bzw. dessen IP- Adresse zum lokalen Subnetz gehört oder nur über einen Router erreichbar ist. Die Subnetzmaske besteht aus 4 Dezimalzahlen aus dem Wertebereich 0 bis 255, die durch einen Punkt voneinander getrennt sind; z.b Die 4 Dezimalzahlen der Subnetzmaske müssen in ihrer binären Darstellung von links eine Folge von lückenlosen Werten "1" und von rechts eine Folge von lückenlosen Werten "0" enthalten. Die Werte "1" bestimmen den Bereich der IP-Adresse für die Netznummer. Die Werte "0" bestimmen den Bereich der IP-Adresse für die Teilnehmeradresse. Beispiel: richtige Werte: Dezimal = Binär Dezimal = Binär Dezimal = Binär falscher Wert: Dezimal = Binär Wertebereich für Adresse des Netzübergangs (Router): Die Adresse besteht aus 4 Dezimalzahlen aus dem Wertebereich 0 bis 255, die durch einen Punkt voneinander getrennt sind; z.b Zusammenhang IP-Adressen, Adresse des Routers und Subnetzmaske: Die IP-Adresse und die Adresse des Netzübergangs dürfen nur an den Stellen unterschiedlich sein, an denen in der Subnetzmaske "0" steht. Beispiel: Sie haben eingegeben: für Subnetzmaske ; für IP-Adresse und für die Adresse des Routers Die IP-Adresse und die Adresse des Netzübergangs dürfen nur in der 4. Dezimalzahl einen unterschiedlichen Wert haben. Im Beispiel ist aber die 3. Stelle schon unterschiedlich. Im Beispiel müssen Sie also alternativ ändern: - die Subnetzmaske auf: oder - die IP- Adresse auf: oder - die Adresse des Netzübergangs auf: SCE Lehrunterlage Seite 16 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

17 Die IP- Adresse von SIMATIC S7-300 wird folgendermaßen eingestellt. 4. Wählen Sie hierzu das Totally Integrated Automation Portal, das hier mit einem Doppelklick aufgerufen wird. ( TIA Portal V11) 5. Wählen Sie den Punkt Online & Diagnose aus und öffnen danach die Projektansicht. ( Online & Diagnose Projektansicht) SCE Lehrunterlage Seite 17 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

18 6. In der Projektnavigation wählen Sie unter Online-Zugängen, die Netzwerkkarte die bereits vorher eingestellt wurde. Wenn Sie hier auf Erreichbare Teilnehmer aktualisieren klicken, sehen Sie die MAC- Adresse der angeschlossenen SIMATIC S Wählen Sie hier Online & Diagnose. ( Online-Zugänge Network Connection Erreichbare Teilnehmer aktualisieren MAC=.. Online & Diagnose ) Hinweis: Wurde bei der CPU bereits vorher eine IP- Adresse eingestellt, so sehen Sie diese anstelle der MAC- Adresse. SCE Lehrunterlage Seite 18 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

19 7. Unter Funktionen finden Sie den Punkt IP-Adresse zuweisen. Geben Sie hier IP-Adresse und Subnetz-Maske ein. Klicken Sie jetzt auf IP-Adresse zuweisen und Ihrer SIMATIC S7-300 wird diese neue Adresse zugewiesen. ( Funktionen IP-Adresse zuweisen IP-Adresse: Subnetz-Maske: IP-Adresse zuweisen) SCE Lehrunterlage Seite 19 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

20 8. Sollten Sie Probleme mit der Übernahme der IP- Adresse haben, oder möchten Sie die IP-Adresse zurücksetzen, so wählen Sie Funktionen Rücksetzen auf Werkseinstellungen. und klicken jetzt auf Rücksetzen. ( Funktionen Rücksetzen auf Werkseinstellungen Rücksetzen) 9. Bestätigen Sie die Frage ob Sie wirklich Rücksetzen auf Werkseinstellung durchführen möchten mit OK und stoppen Sie falls nötig die CPU. ( OK Ja) SCE Lehrunterlage Seite 20 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

21 5. Was ist eine SPS und wofür werden SPSen verwendet? 5.1 Was bedeutet der Begriff SPS? SPS ist die Abkürzung für Speicherprogrammierbare Steuerung. Dies beschreibt ein Gerät das einen Prozess ( z.b. eine Druckmaschine zum Drucken von Zeitungen, eine Abfüllanlage zum Abfüllen von Zement, eine Presse zum Pressen von Kunststoffformteilen, etc... ) steuert. Dies geschieht entsprechend den Anweisungen eines Programms das in einem Speicher des Gerätes steht. Programm geladen im Speicher der SPS... Speicher... steuert die Maschine Programm mit Anweisungen SPS Maschine 5.2 Wie steuert die SPS den Prozess? Die SPS steuert den Prozess, indem so genannte Aktoren von den als Ausgängen bezeichneten Anschlüssen der SPS mit einer Steuerspannung von z.b. 24V beschaltet werden. Dadurch können Motoren ein- und ausgeschaltet, Ventile aus- und eingefahren oder Lampen ein- und ausgeschaltet werden. SPS 24V Ausgänge 0V M M Lampe leuchtet Die Ausgänge der SPS steuern die Aktoren durch Schalten der Steuerspannung! Lampe leuchtet nicht SCE Lehrunterlage Seite 21 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

22 5.3 Woher bekommt die SPS Informationen über Prozesszustände? Informationen über den Prozess erhält die SPS von den so genannten Signalgebern, die auf die Eingänge der SPS verdrahtet sind. Diese Signalgeber können z.b. Sensoren sein, die erkennen ob ein Werkstück an einer bestimmten Position liegt oder auch einfache Schalter oder Taster, die offen oder geschlossen sein können. Dabei wird noch zwischen Öffnern NC, die unbetätigt geschlossen, und Schließern NO, die unbetätigt offen sind, unterschieden. 24V 24V Schalter geschlossen Eingänge Die Eingänge der SPS erfassen die Informationen über Zustände im Prozess! SPS 0V Schalter offen 24V 5.4 Wo liegt der Unterschied zwischen Öffnern und Schließern? Bei den Signalgebern wird zwischen Öffnern NC und Schließern NO unterschieden. Der hier gezeigte Schalter ist ein Schließer, d.h. er ist genau dann geschlossen wenn er betätigt wurde. Schließer unbetätigt Schließer offen Schließer betätigt Schließer geschlossen Der hier gezeigte Schalter ist ein Öffner, d.h. er ist genau dann geschlossen wenn er nicht betätigt wurde. Öffner unbetätigt Öffner geschlossen Öffner betätigt Öffner offen SCE Lehrunterlage Seite 22 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

23 5.5 Wie spricht SIMATIC S7-300 einzelne Ein-/Ausgangssignale an? Die Angabe eines bestimmten Ein- oder Ausgangs innerhalb des Programms bezeichnet man als Adressierung. Die Ein- und Ausgänge der SPSen sind zumeist in 8er-Gruppen auf Digitaleingabe- bzw. Digitalausgabebaugruppen zusammengefasst. Diese 8er- Einheit bezeichnet man als Byte. Jede solche Gruppe erhält eine Nummer als so genannte Byteadresse. Um nun einen einzelnen Ein- oder Ausgang innerhalb eines Bytes anzusprechen wird jedes Byte in acht einzelne Bits zerlegt. Diese werden von Bit 0 bis Bit 7 durchnummeriert. So erhält man die Bitadresse. Die hier dargestellte SPS hat nun ein Signalmodul mit den Eingangsbytes 0 und 1 sowie den Ausgangsbytes 0 und Digitaleingänge Byte 0 Bit 0 bis 7 und 16 Digitalausgänge Byte 0 Bit 0 bis 7 und Byte 1 Bit 0 bis 7 Byte 1 Bit 0 bis 7 Um nun den z.b. fünften digitalen Eingang anzusprechen gibt man die folgende Adresse an: %E 0. 4 %E kennzeichnet hier den Adresstyp als Eingang, 0 die Byteadresse und 4 die Bitadresse. Byteadresse und Bitadresse sind immer durch einen Punkt getrennt. Hinweis: Für die Bitadresse steht hier beim fünften Eingang eine 4, weil bei 0 begonnen wird zu zählen. Um nun den z.b. zehnten Ausgang anzusprechen gibt man die folgende Adresse an: %A 1. 1 %A kennzeichnet hier den Adresstyp als Ausgang, 1 die Byteadresse und 1 die Bitadresse. Byteadresse und Bitadresse sind immer durch einen Punkt getrennt. Hinweis: Für die Bitadresse steht hier beim zehnten Ausgang eine 1, weil bei 0 begonnen wird zu zählen. SCE Lehrunterlage Seite 23 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

24 5.6 Wie wird in der SPS das Programm bearbeitet? Die Programmbearbeitung in einer SPS geschieht zyklisch mit folgendem Ablauf: 1. Im ersten Schritt wird der Status aus dem Prozessabbild der Ausgänge (PAA) an die Ausgänge übertragen und diese ein- bzw. ausgeschaltet. 2. Danach fragt der Prozessor, der praktisch das Gehirn der SPS darstellt, ab ob die einzelnen Eingänge Spannung führen oder nicht. Dieser Status der Eingänge wird in dem Prozessabbild der Eingänge (PAE) gespeichert. Dabei wird für die Spannung führenden Eingänge die Information 1 oder High, für die keine Spannung führenden die Information 0 oder Low hinterlegt. 3. Dieser Prozessor arbeitet das im Programmspeicher hinterlegte Programm ab. Dies besteht aus einer Liste von logischen Verknüpfungen und Anweisungen, die nacheinander abgearbeitet werden. Dabei wird für die benötigte Eingangsinformation auf das bereits vorher eingelesene PAE zugegriffen wird und die Verknüpfungsergebnisse in ein so genanntes Prozessabbild der Ausgänge (PAA) geschrieben. Auch auf andere Speicherbereiche z.b. für Lokaldaten der Unterprogramme, Datenbausteine und Merker wird während der Programmbearbeitung gegebenenfalls vom Prozessor zugegriffen. 4. Abschließend werden noch interne Aufgaben des Betriebssystems wie Selbsttest und Kommunikation ausgeführt. Danach geht es weiter mit Punkt Status aus dem PAA an die Ausgänge übertragen. 2. Status der Eingänge im PAE speichern. 3. Abarbeiten des Programms Anweisung für Anweisung mit Zugriff auf PAE und PAA Programm der SPS im Programmspeicher 1. Anweisung 2. Anweisung 3. Anweisung 4. Anweisung... letzte Anweisung PAE Lokaldaten Merker Datenbausteine PAA 4. Interne Aufgaben des Betriebssystems ausführen. (Kommunikation, Selbsttest etc ) Hinweis: Die Zeit die der Prozessor für diesen Ablauf benötigt nennt man Zykluszeit. Diese ist wiederum abhängig von Anzahl und Art der Anweisungen und der Prozessorleistung. SCE Lehrunterlage Seite 24 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

25 5.7 Wie sehen logische Verknüpfungen im SPS-Programm aus? Logische Verknüpfungen werden dazu verwendet um Bedingungen für das Schalten eines Ausgangs festlegen zu können. Im SPS-Programm können diese in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP) oder-, Funktionsplan (FUP) erstellt werden. Der Anschaulichkeit halber wollen wir uns hier auf FUP beschränken. Es gibt eine Vielzahl verschiedener logischer Verknüpfungen die in SPS- Programmen zur Anwendung kommen können. UND- sowie ODER- Verknüpfung und die NEGATION eines Eingangs werden jedoch am häufigsten verwendet und sollen deshalb hier kurz anhand von Beispielen erläutert werden. Hinweis: Informationen zu weiteren logischen Verknüpfungen können sehr schnell und übersichtlich aus der Online- Hilfe bezogen werden UND-Verknüpfung Beispiel einer UND-Verknüpfung: Eine Lampe soll leuchten, wenn gleichzeitig zwei Schalter als Schließer betätigt sind. Schaltplan: S1 S2 24V M P1 Erläuterung: Die Lampe leuchtet genau, wenn beide Schalter betätigt sind. Wenn also die Schalter S1 und S2 betätigt sind leuchtet die Lampe P1. SCE Lehrunterlage Seite 25 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

26 Beschaltung der SPS: Um diese Logik in einem SPS-Programm umzusetzen, müssen natürlich beide Schalter an Eingängen der SPS angeschlossen werden. Hier ist S1 an den Eingang %E 0.0 und S2 an den Eingang %E 0.1 verdrahtet. Außerdem muss die Lampe P1an einem Ausgang z.b. %A 0.0 angeschlossen sein. 24V %E 0.0 Schalter S1 Eingänge 24V %E 0.1 Schalter S2 SPS Ausgänge %A 0.0 M Lampe P1 soll leuchten, wenn die Schalter S1 und S2 betätigt sind. UND-Verknüpfung im FUP: Im Funktionsplan FUP wird die UND- Verknüpfung durch bildliche Darstellung programmiert und sieht folgendermaßen aus: Eingänge der UND- Verknüpfung. Hier können auch mehr als 2 Eingänge stehen! Ausgang, dem die Zuweisung zugeordnet wird! %E 0.0 %E 0.1 & %A 0.0 = Bildliche Darstellung der logischen UND- Verknüpfung! Zuweisung des Ergebnisses der logischen Verknüpfung! SCE Lehrunterlage Seite 26 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

27 5.7.2 ODER-Verknüpfung Beispiel einer ODER-Verknüpfung: Eine Lampe soll leuchten, wenn einer oder beide von zwei Schaltern als Schließer betätigt sind. Schaltplan: S1 24V S2 24V Erläuterung: Die Lampe leuchtet genau, wenn einer oder beide Schalter betätigt sind. Wenn also der Schalter S1 oder S2 betätigt wird leuchtet die Lampe P1. M Beschaltung der SPS: Um diese Logik in einem SPS-Programm umzusetzen, müssen natürlich beide Schalter an Eingängen der SPS angeschlossen werden. Hier ist S1 an den Eingang %E 0.0 und S2 an den Eingang %E 0.1 verdrahtet. P1 Außerdem muss die Lampe P1an einem Ausgang z.b. %A 0.0 angeschlossen sein. 24V %E 0.0 Schalter S1 Eingänge 24V %E 0.1 Schalter S2 SPS Ausgänge %A 0.0 M Lampe P1 soll leuchten, wenn Schalter S1 oder S2 betätigt sind. SCE Lehrunterlage Seite 27 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

28 ODER-Verknüpfung im FUP: Im Funktionsplan FUP wird die ODER-Verknüpfung durch bildliche Darstellung programmiert und sieht folgendermaßen aus: Eingänge der ODER- Verknüpfung. Hier können auch mehr als 2 Eingänge stehen! Ausgang, dem die Zuweisung zugeordnet wird! %E 0.0 %E 0.1 > %A 0.0 = Bildliche Darstellung der logischen ODER- Verknüpfung! Zuweisung des Ergebnisses der logischen Verknüpfung! Negation In logischen Verknüpfungen wird es öfters benötigt abzufragen ob ein Schließer NICHT betätigt oder ob ein Öffner betätigt wurde und somit keine Spannung an dem entsprechenden Eingang anliegt. Dies geschieht durch Programmierung einer Negation am Eingang der UND- bzw. ODER- Verknüpfung. Im Funktionsplan FUP wird die Negation eines Eingangs an einer UND- Verknüpfung durch die folgende bildliche Darstellung programmiert: Eingang der UND- Verknüpfung, der negiert werden soll! Bildliche Darstellung der Negation! %E 0.0 %E 0.1 & %A 0.0 = Der Ausgang %A 0.0 hat hier also genau dann Spannung anliegen, wenn %E 0.0 nicht beschaltet und %E 0.1 beschaltet ist. SCE Lehrunterlage Seite 28 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

29 5.8 Wie wird das SPS-Programm erstellt? Wie kommt es in den Speicher der SPS? Das SPS-Programm wird mit dem TIA Portal auf einem PC erstellt und dort zwischengespeichert. Nachdem der PC mit der TCP/IP- Schnittstelle der SPS verbunden wurde, kann das Programm mit einer Lade-Funktion in den Speicher der SPS geladen werden. Für die weitere Abarbeitung des Programms in der SPS ist der PC nun nicht mehr notwendig. 1. SPS- Programm mit TIA Portal auf PC erstellen. PC mit STEP 7 2. PC mit TCP/IP- Schnittstelle der SPS verbinden. 3. Programm von PC in Speicher der SPS laden. SPS S7-300 Hinweis: Der genaue Ablauf wird Schritt für Schritt in den folgenden Kapiteln beschrieben. SCE Lehrunterlage Seite 29 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

30 6. Aufbau und Bedienung von SIMATIC S7-300 Baugruppenspektrum: SIMATIC S7-300 ist ein modulares Automatisierungssystem und bietet das folgende Baugruppenspektrum: - Zentralbaugruppen (CPUs) mit unterschiedlicher Leistung, teilweise mit integrierten Ein- /Ausgängen (z.b. CPU 314C) oder integrierter PROFINET- Schnittstelle (z.b. CPU 315F-2 PN/DP) - Stromversorgungsbaugruppen PS mit 2A, 5A oder 10A - Erweiterungsbaugruppen IM für mehrzeiligen Aufbau von SIMATIC S Signalbaugruppen SM für digitale und analoge Ein- und Ausgänge - Funktionsbaugruppen FM für spezielle Funktionen (z.b. Schrittmotoransteuerung) - Kommunikationsprozessoren CP für Netzanbindung PS: Power Supply Spannungsversorgung z.b. PS307 2A CPU: Central Processing unit Zentralbaugruppe z.b. CPU 314 IM: Interface module Erweiterungsbaugruppe für mehrzeiligen Aufbau z.b. IM360 SM: Signal modules DI / DO AI / AO z.b. SM323 FM: Function modules Servo Motor PID Control z.b. FM354 F CP: Communication processors PROFIBUS DP PROFINET z.b. CP342-5 Hinweis: Für dieses Modul werden lediglich eine Stromversorgungsbaugruppe, eine beliebige CPU sowie beliebige Signalbaugruppen für Digitaleingaben und Digitalausgaben benötigt. SCE Lehrunterlage Seite 30 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

31 Bedien- und Anzeigeelemente der CPU Das folgende Bild zeigt die Bedien- und Anzeige-Elemente einer CPU 315F-2 PN/DP Anordnung und Anzahl der Elemente weichen bei einigen CPUs von diesem Bild ab. Status- und Fehleranzeigen Die CPU ist mit folgenden LED-Anzeigen ausgestattet: Schacht für SIMATIC Micro Memory Card (MMC) Als Speichermodul für die CPUs wird eine SIMATIC Micro Memory Card (MMC) verwendet. Die MMC ist als Ladespeicher sowie als transportabler Datenträger verwendbar. Für den Betrieb der CPU muss die MMC gesteckt sein, da die CPUs keinen integrierten Ladespeicher besitzen. SCE Lehrunterlage Seite 31 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

32 Betriebsartenschalter Über den Betriebsartenschalter können Sie die aktuelle Betriebsart der CPU einstellen. Der Betriebsartenschalter ist als Kippschalter mit 3 Schaltstellungen ausgeführt. Stellungen des Betriebsartenschalters Die Stellungen des Betriebsartenschalters sind in der Reihenfolge erläutert, wie sie auf der CPU vorkommen. Mit der Schaltfläche auf dem CPU- Bedienpanel der Software STEP 7 Professional V11 können Sie unter Online & Diagnose den Betriebszustand (STOP bzw. RUN) ebenfalls umschalten. Außerdem enthält das Bedienpanel eine Schaltfläche MRES zum Urlöschen und zeigt die Status-LEDs der CPU an. SCE Lehrunterlage Seite 32 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

33 Einleitung Der Speicher der CPU 31xC lässt sich in drei Bereiche aufteilen: Hinweis: Das Laden von Anwenderprogrammen und damit der Betrieb der CPU 31xC ist nur mit gesteckter MMC möglich. Ladespeicher Der Ladespeicher ist auf einer SIMATIC Micro Memory Card (MMC) untergebracht. Er dient zur Aufnahme von Code- und Datenbausteinen sowie von Systemdaten (Konfiguration, Verbindungen, Baugruppenparameter, usw.). Bausteine, die als nicht ablaufrelevant gekennzeichnet sind, werden ausschließlich in den Ladespeicher aufgenommen. Zusätzlich können die kompletten Projektierungsdaten eines Projekts auf der MMC abgelegt werden. Arbeitsspeicher Der Arbeitsspeicher ist auf der CPU integriert und ist nicht erweiterbar. Er dient zur Abarbeitung des Codes sowie zur Bearbeitung der Daten des Anwenderprogramms. Die Programmbearbeitung erfolgt ausschließlich im Bereich von Arbeitsspeicher und Systemspeicher. Mit gesteckter MMC ist der Arbeitsspeicher der CPU remanent. Systemspeicher Der Systemspeicher ist auf der CPU integriert und ist nicht erweiterbar. Er enthält - die Operandenbereiche Merker, Zeiten und Zähler - die Prozessabbilder der Ein- und Ausgänge - die Lokaldaten SCE Lehrunterlage Seite 33 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

34 Remanenz Ihre CPU 31xC besitzt remanenten Speicher. Die Remanenz wird auf der MMC und auf der CPU realisiert. Durch die Remanenz bleibt der Inhalt von remanentem Speicher auch über NETZAUS und Neustart (Warmstart) hinweg erhalten. Ladespeicher Ihr Programm im Ladespeicher (MMC) ist immer remanent. Es wird bereits beim Laden netzausfallsicher und urlöschfest auf der MMC hinterlegt. Arbeitsspeicher Ihre Daten im Arbeitsspeicher werden bei Netz-Aus auf der MMC gesichert. Inhalte von Datenbausteinen sind damit grundsätzlich remanent. Systemspeicher Für Merker, Zeiten und Zähler bestimmen Sie durch Projektierung (Eigenschaften der CPU, Register Remanenz), welche Teile remanent sein sollen und welche bei Neustart (Warmstart) mit "0" initialisiert werden sollen. Diagnosepuffer, MPI-Adresse (und Baudrate) sowie Betriebsstundenzähler sind generell im remanenten Speicherbereich auf der CPU abgelegt. Mit der Remanenz der MPI-Adresse und Baudrate wird sichergestellt, dass Ihre CPU nach einem Stromausfall, nach Urlöschen oder nach Verlust der Kommunikationsparametrierung (durch Ziehen der MMC oder Löschen der Kommunikationsparameter) noch kommunikationsfähig ist. Remanenzverhalten der Speicherobjekte Nachfolgende Tabelle zeigt das Remanenzverhalten der Speicherobjekte bei den einzelnen Betriebszustandsübergängen. SCE Lehrunterlage Seite 34 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

35 7. Beispielaufgabe Pressensteuerung Für unser erstes Programm soll eine Pressensteuerung programmiert werden. Eine Presse mit Schutzeinrichtung soll nur mit einem START-Taster S3 ausgelöst werden, wenn das Schutzgitter geschlossen ist und der NOT-AUS-Taster (Öffner) nicht betätigt ist. Der Zustand Schutzgitter geschlossen wird mit einem Sensor B1 überwacht. Ist dies der Fall wird ein 5/2 Wegeventil M0 für den Pressenzylinder angesteuert damit eine Kunststofffigur gepresst werden kann. Die Presse soll wieder hochfahren, wenn der Start-Taster S3 losgelassen wird, der NOT-AUS-Taster (Öffner) betätigt wird oder der Sensor Schutzgitter B1 nicht mehr anspricht. Zuordnungsliste: Adresse Symbol Kommentar %E 0.1 NOT-AUS NOT-AUS-Taster (NC) %E 0.3 S3 Start- Taster S3 (NO) %E 0.4 B1 Sensor Schutzgitter geschlossen (NO) %A 0.0 M0 Zylinder A ausfahren SCE Lehrunterlage Seite 35 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

36 8. Programmierung der Presse SIMATIC S7-300 Die Projektverwaltung und Programmierung erfolgt mit der Software Totally Integrated Automation Portal. Hier werden unter einer einheitlichen Oberfläche die Komponenten wie Steuerung, Visualisierung und Vernetzung der Automatisierungslösung angelegt, parametriert und programmiert. Für die Fehlerdiagnose stehen komfortable Online- Werkzeuge zur Verfügung. Die Software Totally Integrated Automation Portal besitzt zweierlei Ansichten die Portalansicht und die Projektansicht Portalansicht Die Portalansicht bietet eine aufgabenorientierte Sicht der Werkzeuge zur Bearbeitung des Projektes. Hier können Sie schnell entscheiden, was Sie tun möchten und das Werkzeug für die jeweilige Aufgabe aufrufen. Falls erforderlich, wird für die ausgewählte Aufgabe automatisch zur Projektansicht gewechselt. Vor allem der Einstieg und die ersten Schritte sollen hier erleichtert werden. Hinweis: Links unten kann von der Portalansicht zur Projektansicht gesprungen werden! SCE Lehrunterlage Seite 36 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

37 8.2. Projektansicht Die Projektansicht ist eine strukturierte Sicht auf alle Bestandteile des Projekts. Dabei gibt es standardmäßig oben die Menüleiste mit den Funktionsleisten, links die Projektnavigation mit sämtlichen Bestandteilen eines Projektes und rechts die so genannten Task- Cards mit z.b. Anweisungen und Bibliotheken. Wird in der Projektnavigation ein Element (zum Beispiel der Programmbaustein FC1) ausgewählt so wird dieser in der Mitte angezeigt und kann dort bearbeitet werden. Hinweis: Links unten kann von der Projektansicht zur Portalansicht gesprungen werden! SCE Lehrunterlage Seite 37 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

38 In den folgenden Schritten kann für SIMATIC S7-300 ein Projekt angelegt und die Lösung zu der Aufgabenstellung programmiert werden: 1. Das zentrale Werkzeug ist das Totally Integrated Automation Portal, das hier mit einem Doppelklick aufgerufen wird. ( TIA Portal V11) 2. Programme für SIMATIC S7-300 werden in Projekten verwaltet. Ein solches Projekt wird nun in der Portalansicht angelegt ( Neues Projekt erstellen startup_s7-300 Erstellen) SCE Lehrunterlage Seite 38 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

39 3. Nun werden Erste Schritte zur Projektierung vorgeschlagen. Wir wollen zuerst ein Gerät konfigurieren. ( Erste Schritte ein Gerät konfigurieren) SCE Lehrunterlage Seite 39 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

40 4. Nachfolgend werden wir ein neues Gerät hinzufügen mit dem Gerätename Steuerung Presse. Aus dem Katalog wählen wir hierzu die CPU 315F-2 PN/DP mit der passenden Bestellnummer. ( neues Gerät hinzufügen Steuerung Presse PLC SIMATIC S7-300 CPU CPU 315F-2 PN/DP 6ES FJ14-0AB0 V3.2 Hinzufügen) SCE Lehrunterlage Seite 40 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

41 5. Nun wechselt die Software automatisch zur Projektansicht mit der geöffneten Hardwarekonfiguration in der Gerätesicht. Hier können nun weitere Module aus dem Hardware-Katalog (rechts!) hinzugefügt werden. Wir wählen das Signalmodul DI16/DO16 mit 16 digitalen Eingängen und 16 digitalen Ausgängen und ziehen dieses auf den Steckplatz 4 ( Hardware-Katalog DI/DO DI16/DO16 x 24V / 0.5A 6ES BL00-0AA0) SCE Lehrunterlage Seite 41 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

42 6. In der Geräteübersicht können die Adressen der Ein-/ Ausgänge eingestellt werden. Hier haben die Eingänge des Signalmoduls die Adressen %E0.0 - %E1.7 und die Ausgänge des Signalmoduls die Adressen %A0.0 - %A1.7. ( Geräteübersicht DI16/DO16 0 1) SCE Lehrunterlage Seite 42 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

43 7. Damit die Software später auf die richtige CPU zugreift muss deren IP-Adresse und die Subnetzmaske eingestellt werden. ( Eigenschaften Allgemein PROFINET- Schnittstelle Ethernet-Adressen IP-Adresse im Projekt einstellen IP-Adresse: Subnetzmaske: ) (siehe auch: Kapitel 3 zu Einstellung der Programmierschnittstelle.) SCE Lehrunterlage Seite 43 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

44 8. Da bei moderner Programmierung nicht mit absoluten Adressen, sondern mit Variablen programmiert wird, müssen hier die globalen PLC-Variablen festgelegt werden. Diese globalen PLC-Variablen sind beschreibende Namen mit Kommentar für jene Eingänge und Ausgänge, die im Programm Verwendung finden. Später kann bei der Programmierung über diesen Namen auf die globalen PLC-Variablen zugegriffen werden. Diese globalen Variablen sind im gesamten Programm in allen Bausteinen verwendbar. Wählen Sie hierzu in der Projektnavigation die Steuerung Presse [CPU 315F-2 PN/DP] und die PLC- Variablen. Öffnen Sie die Standard-Variablentabelle mit einem Doppelklick und tragen dort wie unten gezeigt die Namen für die Ein- und Ausgänge ein. ( Steuerung Presse[CPU 315F-2 PN/DP] PLC-Variablen Standard-Variablentabelle) SCE Lehrunterlage Seite 44 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

45 9. Der Programmablauf wird in so genannten Bausteinen geschrieben. Standardmäßig ist bereits der Organisationsbaustein Main [OB1] vorhanden. Dieser stellt die Schnittstelle zum Betriebssystem der CPU dar und wird automatisch von diesem aufgerufen und zyklisch bearbeitet. Von diesem Organisationsbaustein aus können wiederum zur strukturierten Programmierung weitere Bausteine wie z.b. die Funktion Programm Presse [FC1] aufgerufen werden. Dies dient dazu um eine Gesamtaufgabe in Teilaufgabe zu zerlegen. Diese sind so einfacher zu lösen und in ihrer Funktionalität zu testen. Programmstruktur des Beispiels: Organisationsbaustein Main [OB1] Zyklisch vom Betriebssystem aufgerufener Baustein. Hier steht der Aufruf der Funktion Programm Presse [FC1] Funktion Programm Presse [FC1] Beinhaltet in diesem Beispiel das eigentliche Programm für die Pressensteuerung. Wird von Main [OB1] aufgerufen. SCE Lehrunterlage Seite 45 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

46 10. Um die Funktion Programm Presse [FC1] zu erstellen wählen Sie in der Projektnavigation die Steuerung Presse[CPU 315F-2 PN/DP] und die Programmbausteine. Danach führen Sie einen Doppelklick auf Neuen Baustein hinzufügen aus. ( Steuerung Presse[CPU 315F-2 PN/DP] Programmbausteine Neuen Baustein hinzufügen) SCE Lehrunterlage Seite 46 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

47 11. Wählen Sie in der Auswahl Funktion (FC) und vergeben den Namen Programm Presse. Als Programmiersprache wird Funktionsplan FUP vorgegeben. Die Nummerierung erfolgt automatisch. Da dieser FC1 später sowieso über den symbolischen Namen aufgerufen wird, spielt die Nummer keine so große Rolle mehr. Übernehmen Sie die Eingaben mit OK. ( Funktion (FC) Programm Presse FUP OK) SCE Lehrunterlage Seite 47 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

48 12. Der Baustein Programm Presse[FC1] wird automatisch geöffnet. Bevor das Programm geschrieben werden kann muss die Schnittstelle des Bausteins deklariert werden. Bei der Deklaration der Schnittstelle werden die, nur in diesem Baustein bekannten, lokalen Variablen festgelegt. Die Variablen unterteilen sich in zwei Gruppen: Bausteinparameter, die die Schnittstelle des Bausteins für den Aufruf im Programm bilden. Typ Bezeichnung Funktion Verfügbar in Eingangsparameter Input Parameter, deren Werte der Baustein liest. Funktionen, Funktionsbausteinen und einigen Arten von Organisationsbausteinen Ausgangsparameter Output / Return Parameter, deren Werte der Baustein schreibt. Funktionen und Funktionsbausteinen Durchgangsparameter InOut Parameter, deren Wert der Baustein beim Aufruf liest und nach der Bearbeitung wieder in denselben Parameter schreibt. Funktionen und Funktionsbausteinen Lokaldaten, die zum Speichern von Zwischenergebnissen dienen. Typ Bezeichnung Funktion Verfügbar in Temporäre Lokaldaten Temp Variablen, die zum Speichern von temporären Funktionen, Funktionsbausteinen und Zwischenergebnissen dienen. Organisationsbausteinen Temporäre Daten bleiben nur für einen Zyklus erhalten. Statische Lokaldaten Static Variablen, die zum Speichern von statischen Zwischenergebnissen im Instanz-Datenbaustein dienen. Statische Daten bleiben so lange Funktionsbausteinen erhalten, bis sie neu geschrieben werden, auch über mehrere Zyklen hinweg. SCE Lehrunterlage Seite 48 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

49 13. Bei der Deklaration der lokalen Variablen werden in unserem Beispiel folgende Variablen benötigt. Input: not_aus start sensor_schutzgitter Hier wird die NOT- AUS- Überwachung eingelesen Hier wird der Starttaster eingelesen Hier wird der Zustand des Schutzgittersensors eingelesen Output: motor_presse Hier wird ein Zustand zum Ausgang Pressenzylinder geschrieben Dabei sind sämtliche Variablen vom Typ Bool, das heißt binäre Variablen die nur den Zustand 0 (false) oder 1 (true) haben können. Sämtliche lokalen Variablen sollten zum besseren Verständnis auch mit einem ausreichenden Kommentar versehen werden. Hinweis: Um eine Verwechslung mit den PLC-Variablen zu vermeiden, sollten die lokalen Variablen klein geschrieben werden. SCE Lehrunterlage Seite 49 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

50 14. Nachdem die lokalen Variablen deklariert wurden kann nun mit der Programmierung begonnen werden. Die Programmierung erfolgt der besseren Übersicht wegen in Netzwerken. Ein neues Netzwerk kann durch einen Mausklick auf das Symbol Netzwerk einfügen eingefügt werden. Jedes Netzwerk sollte ebenso wie der Baustein selbst zumindest in der Titelzeile dokumentiert werden. Wird ein längerer Text für die Beschreibung benötigt so kann auch das Kommentar -feld verwendet werden. Bei der Erstellung unserer Lösung benötigen wir nun ein & für eine UND- Verknüpfung. Dieses Finden Sie unter Anweisungen in dem Ordner Bitverknüpfungen. Wenn Sie mit der Maus auf ein Objekt wie z.b. das zeigen erhalten Sie eine Detailinfo zu diesem Objekt. ( Anweisungen Bitverknüpfung ) SCE Lehrunterlage Seite 50 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

51 15. Um die Online-Hilfe zu diesem Objekt in einem Fenster angezeigt zu bekommen klicken Sie auf den blau hinterlegte Text in der Kurzbeschreibung zum Symbol. ( & UND-Verknüpfung) Hinweis: Informieren Sie Sich an dieser Stelle in der Online-Hilfe ausgiebig zu Funktion und Beschaltung der UND-Verknüpfung). SCE Lehrunterlage Seite 51 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

52 16. Nun ziehen Sie das mit der Maus unter den Kommentar im Netzwerk 1. ( ) SCE Lehrunterlage Seite 52 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

53 17. Als nächstes markieren wir rechts den Ausgang des UND - Bausteins und doppelklicken auf die Zuweisung in den Favoriten. ( rechter Eingang Favoriten Zuweisung) SCE Lehrunterlage Seite 53 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

54 18. Einen weiteren Eingang an dem UND- Baustein kann man entweder per Drag&Drop aus den Favoriten oder nach einem rechten Mausklick auf einen der anderen Eingänge einfügen. ( Eingang einfügen ) SCE Lehrunterlage Seite 54 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

55 19. Nun werden die lokalen Variablen eingetragen. Dabei genügt es den ersten Buchstaben der lokalen Variablen in die Felder an den Befehlen einzutragen. Anschließend kann aus einer Liste die gewünschte Variable ausgewählt werden. Lokale Variablen sind immer durch das Symbol # vor dem Namen gekennzeichnet. ( #motor_presse ). SCE Lehrunterlage Seite 55 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

56 20. Die anderen lokalen Variablen ziehen wir einfach aus der Schnittstelle auf den entsprechenden Eingang. ( #not_aus #start #sensor_schutzgitter) SCE Lehrunterlage Seite 56 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

57 21. Soll ein Eingang invertiert werden, so ziehen Sie einfach das Symbol Negation aus den Favoriten auf den Eingang. Hier muss die Abfrage der lokalen Variablen #not_aus invertiert werden. ( Favoriten ) SCE Lehrunterlage Seite 57 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

58 22. Nun werden die Eigenschaften des zyklisch bearbeiteten Bausteins Main[OB1] ausgewählt. ( Eigenschaften Main[OB1]) SCE Lehrunterlage Seite 58 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

59 23. Wählen Sie in den Eigenschaften die Programmier- Sprache Funktionsplan FUP. ( FUP OK) SCE Lehrunterlage Seite 59 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

60 24. Wie bereits vorher erwähnt muss der Baustein Programm Presse aus dem Programmbaustein Main[OB1] aufgerufen werden. Ansonsten würde der Baustein gar nicht bearbeitet werden. Öffnen Sie mit einem Doppelklick auf Main[OB1] diesen Baustein. ( Main[OB1] ) SCE Lehrunterlage Seite 60 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

61 25. Der Baustein Programm Presse kann einfach per Drag&Drop in Netzwerk 1 des Bausteins Main[OB1] gezogen werden. Vergessen Sie nicht auch im Baustein Main[OB1] die Netzwerke zu dokumentieren. ( Programm Presse [FC1]) SCE Lehrunterlage Seite 61 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

62 26. Die Schnittstellenparameter des Bausteins Programm Presse müssen nun mit globalen PLC- Variablen beschaltet werden. Dabei genügt es die Standard-Variablentabelle anzuwählen. Jetzt kann aus der Detailansicht der gewünschte Operand auf den Anschluss des Bausteins gezogen werden werden. ( NOT-AUS ) SCE Lehrunterlage Seite 62 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

63 27. Die Abfrage der PLC-Variable NOT-AUS erfolgt negiert. 28. Mit der Schaltfläche wird das Projekt gespeichert. ( NOT-AUS ) SCE Lehrunterlage Seite 63 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

64 29. Um Ihr gesamtes Programm in die CPU zu laden, markieren Sie zuerst den Ordner Steuerung Presse und klicken jetzt auf das Symbol Laden in Gerät. ( Steuerung Presse ) SCE Lehrunterlage Seite 64 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

65 30. In dem folgenden Dialog wählen Sie nun PN/IE als Typ der PG/PC-Schnittstelle und darauffolgend die bereits vorher eingestellte Netzwerkkarte als PG/PC-Schnittstelle aus. Nach dem Aktualisieren der Erreichbaren Teilnehmer sollten Sie Ihre CPU 315F-2 PN/DP mit der Adresse sehen und als Zielgerät auswählen können. Klicken Sie weiter auf Laden. ( Typ der PG/PC-Schnittstelle: PN/IE PG/PC-Schnittstelle: Aktualisieren CPU 315F-2 PN/DP Laden) SCE Lehrunterlage Seite 65 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

66 31. Nun wird die Konfiguration automatisch übersetzt und vor dem Laden nochmals eine Übersicht zur Überprüfung der durchzuführenden Schritte angezeigt. Starten Sie diese mit Laden. ( Laden) SCE Lehrunterlage Seite 66 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

67 32. Das erfolgreiche Laden wird in einem Fenster angezeigt. Klicken Sie nun mit der Maus noch auf Alle starten und danach auf Fertigstellen um die CPU wieder in den Zustand Run zu versetzen.. ( Alle starten Fertigstellen) SCE Lehrunterlage Seite 67 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

68 33. Durch einen Mausklick auf das Symbol Beobachten ein/aus können Sie beim Testen des Programms den Zustand der Ein- und Ausgangsvariablen am Baustein Programm Presse beobachten. ( ) SCE Lehrunterlage Seite 68 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

69 Sind alle Eingänge auf TRUE so wird der Presszylinder angesteuert. SCE Lehrunterlage Seite 69 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

70 Durch einem rechten Mausklick kann der Baustein geöffnet und beobachtet werden. SCE Lehrunterlage Seite 70 von 70 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen