Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

celé číslo

Simatic S7-1500: nový standard pro další dekádu

Řídicí jednotky nové generace Simatic S7-1500 budou na trh uváděny postupně. Jako první budou v prodeji tři procesorové jednotky (CPU) střední výkonnosti s odstupňovanými výkonovými charakteristikami označené kódy 1511, 1513 a 1516. Společně s nimi přichází na trh i nová verze komplexního prostředí pro vývoj automatizačních systémů pro průmysl TIA Portal V12.

Stále rostoucí požadavky na výkonnost automatizovaných strojů a technologických zařízení zvyšují jejich složitost a provázanost s širším okolím a vyžadují pečlivý výběr řídicího systému. Prvotřídní výkon a stabilita, na nichž je založeno renomé značky Simatic a komunikačních sítí s protokolem Profinet, jsou zárukou úspěchu při řešení automatizačních úloh v současné i budoucí průmyslové výrobě. Nový řídicí systém S7-1500 stanovuje nový standard a umožňuje dosáhnout maximální produktivity strojů a zařízení. Současně je dokonale integrován do vývojového prostředí TIA Portal V12, a tudíž nabízí velkou produktivitu práce při projektování, programování a následné obsluze, údržbě a servisu veškerého provozovaného zařízení. Správa společných dat provozovaných zařízení je nyní snazší a struktura projektových dat lépe organizovaná a přehlednější než kdykoliv dříve.

Univerzální vývojové prostředí TIA Portal V12

Vývojové prostředí TIA Portal V12 je jedinečný softwarový nástroj umožňující jednotným způsobem projektovat, programovat a spravovat řídicí jednotky, operátorská rozhraní a pohony, sdílet uložené údaje a automaticky udržovat konzistenci dat v celém projektu automatizačního systému. Nová verze navazuje na úspěšné zavedení nástroje TIA Portal V11 ze začátku roku 2011 a přináší další vylepšení a další nové funkce. Jedněmi z nejdůležitějších vlastností současné verze TIA Portal V12 jsou podpora nové generace řídicích jednotek Simatic S7-1500 a nový modul Sinamics Startdrive V12, usnadňující integraci pohonů značky Siemens do automatizačního systému. K dispozici jsou i nové verze vývojového prostředí Step 7 V12 pro programování PLC a vizualizační software Simatic WinCC V12 pro konfigurování a programování operátorských rozhraní (HMI), stejně jako software Simatic Step 7 Safety pro oblast funkční bezpečnosti strojů a technologických zařízení.

V jednom vývojovém prostředí lze tedy využívat a volně prolínat všechny nové automatizační prvky značky Siemens, jako jsou zejména:

  • již zmíněné CPU řady S7-1500 a jejich nové periferie, vzdálené jednotky I/O řad Simatic ET 200MP a Simatic ET 200SP,
  • zobrazovací a ovládací jednotky Simatic HMI řady Comfort Panels,
  • měniče frekvence Sinamics G120 pro pohony ve všech variantách.

Diagnostika, funkční bezpečnost, komunikace

Díky vlastnostem nového softwaru TIA Portal V12 je nyní k dispozici kompletní, od renomovaného výrobce připravený diagnostický systém zahrnující veškerá výrobní zařízení, který není třeba vyvíjet samostatně, a není tedy závislý na jednotlivci, firmě či dodavateli. Potřebné diagnostické funkce se namísto programování jednoduše konfigurují. Současně je unifikován způsob zobrazení diagnózy. Hlášení, např. z pohonů, o závadách, poruchách karet a modulů se zobrazují jako textové zprávy na barevném displeji vestavěném v CPU a identicky také na všech dalších místech – v on-line editorech prostředí TIA Portal, na operátorském rozhraní (panel HMI) i na webových serverech propojených jednotek.

Současně jsou vždy k dispozici bezpečnostní funkce, nyní i pro modul Sinamics Startdrive V12 a pohony řady Sinamics integrované do řídicího systému. Funkční bezpečnost podle normy IEC 61508 je v prostředí TIA Portal V12 pojata zcela komplexně jako jeho nedílná součást. Jak standardní programy, tak i programy související s funkční bezpečností jsou vyvíjeny v tomtéž vývojovém prostředí a mají i stejný způsob obsluhy. Funkční bezpečnost strojů a technologických zařízení je častým a důležitým požadavkem a použitím jediné společné platformy lze uspořit nemalé náklady.

Potřebnou výměnu dat v rámci celého automatizačního systému s hladkým přechodem až do sféry IT a celopodnikových struktur, je-li to třeba, zajišťují komunikační sítě s protokolem Profinet. Využívána je jednotná kabeláž na bázi sítí průmyslového Ethernetu, dovolující provozovat různé datové služby vedle sebe bez vzájemného ovlivňování. Protokol Profinet IO IRT umožňuje dosáhnout pevně určených krátkých dob odezvy, a zajistit tak přísně deterministické chování řídicího systému. Není problém připojit se v kterémkoliv místě sítě nebo současně využívat univerzální internetové protokoly TCP/IP.

Ochrana investic

Produkty TIA Portal V12 a Simatic S7-1500 reflektují také současný velký důraz na ochranu duševního vlastnictví a investic. Nabízejí propracovaný, několikastupňový bezpečnostní koncept ochrany a zabezpečení. Chrání know-how dodavatele (např. program stroje před okopírováním) a během provozu pomáhají zamezit neoprávněným přístupům do zařízení a neautorizované modifikaci dat.

Zvláštní pozornost byla věnována kontinuitě a zachování možnosti využít dosavadní programy a automatizační projekty realizované při použití řídicích jednotek řad Simatic S7-300/400. Tyto projekty lze přenést do vývojového prostředí TIA Portal V12 a jejich zdrojové kódy využít přímo v jednotkách řady S7-1500. Mají-li být programy vytvořené pro řídicí systém Simatic S7-1200 použity v prostředí S7-1500, stačí je v nástroji TIA Portal V12 jednoduše zkopírovat.

Další informace lze nalézt na webové adrese:www.siemens.cz/s7-1500. 

Rostislav Kosek, Radek Burdilák, Siemens, s. r. o.

Obr. 1. On-line diagnostika hardwaru v programovacím prostředí Step7 V12

Obr. 2. Příklad rozsáhlého automatizačního projektu s několika PLC a operátorskými panely (HMI) zapojenými v síti

Sinamics Startdrive V12: efektivnější nastavování pohonů

Nová verze nástroje Sinamics Startdrive poskytuje možnost ve vývojovém prostředí TIA Portal bez problému začlenit do řídicího systému pohony, a tím umožňuje řešit kompletní automatizační úlohy jako jeden celek. Snáze a efektivněji než doposud lze intuitivně realizovat úlohy např. s čerpadly, ventilátory, kompresory, dopravníky, mixéry, zdvihacími zařízeními apod. K dispozici jsou i funkce z oblasti řízení polohy a pohybu (Motion Control).

Uživatel je při nastavování parametrů pohonu intuitivně veden grafickými průvodci. Jednotlivé komponenty jsou pak součástí prostředí TIA Portal a z knihoven se do projektu jednoduše přetahují stylem drag and drop. Při použití nástroje Sinamics Startdrive lze také konfigurovat bezpečnostní funkce integrované přímo v měničích. Bezpečnostní signály je možné díky profilu Profisafe snadno přenášet do řídicích systémů, a pohony tak lze snadno začlenit do celkového řídicího systému stroje či technologického zařízení. Nové funkce trasování jsou určeny k velmi rychlé diagnostice při ladění a uvádění pohonu do provozu či při provozních potížích.

Nový nástroj Sinamics Startdrive přináší jako novinky zejména:

  • jednotné uživatelské prostředí pro programování řídicích jednotek, operátorského rozhraní (HMI) a pohonů,
  • sdílené úložiště dat řídicího systému a měničů,
  • integrované technologické objekty pro řízení polohy a otáček,
  • zcela integrovanou techniku funkční bezpečnosti,
  • systémovou diagnostiku pohonů bez nutnosti cokoliv programovat.

Další informace lze nalézt nawww.siemens.cz/startdrive.