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Branchentage

Werkzeugmaschinen 2020

Innovatives Engineering

© Siemens 2020 | Frei verwendbar | Branchentage Werkzeugmaschinen 19.11.2020


Team „Innovatives Engineering mit SINUMERIK ONE“

Siegmund BleyTechnical Consulting 1

for Machine Tools

Siemens AG

Niederlassung Stuttgart

Thomas LauxmannTechnical Consulting 1

for Machine Tools

Siemens AG


Jürgen KlinglerTechnical Consulting 1

for Machine Tools

Siemens AG


SINUMERIK ONE

SINUMERIK STEP 7 Toolbox V16


SINUMERIK STEP 7 Toolbox (TIA Portal)Mit Engineering-Effizienz „Time-to-market“ reduzieren


• Die Reduzierung von „Time-to-market“ wird ein

immer wichtiger Wettbewerbsfaktor für den

Werkzeugmaschinenbau

• Gleichzeitig erzeugt die zunehmende

Digitalisierung zusätzlich Aufgaben, die eine

weitreichende Systemunterstützung erfordern

• Trotzdem müssen Inbetriebnahmezeiten durch

ein noch besseres Zusammenspiel zwischen

Mensch und Maschine weiter verkürzt werden

• Dadurch kann das Personal effektiver arbeiten

und der Maschinenbauer seine Produktivität

weiter steigern

Seite 4

TIA PortalEngineering-Rahmen für alle Automatisierungskomponenten


Diagnosis

Integrated Security

Integrated Protection

HMI ControllerDistributed

I/OIPC

PROFINET

Totally Integrated Automation Portal

Common Data Management

WinCC STEP 7

Drives

TIA Portal ist

• optional für SINUMERIK 840D sl

• Voraussetzung für SINUMERIK ONE

• Voraussetzung für SINUMERIK MC

TIA Portal ermöglicht:

✓ S7-1500 Engineering (SINUMERIK ONE & MC)

✓ Safety Integrated (F-PLC & Drive based Safety)

✓ Moderne Engineering-Arbeitsabläufe

✓ Beste Usability und Engineering-Effizienz

Wesentliche Vorteile für den OEM:

→ Reduzierung der Entwicklungszeit

→ Kürzere Zeit bis zur Marktreife

Seite 5

TIA Portal for SINUMERIK - Integrated EngineeringHauptfunktionen und -nutzen


einheitliches

Bedienkonzept

einfaches, intuitives

Projektieren

weniger Mehrfach-

eingaben

weniger Synchroni-

sationsaufwand

höhere Usability und

Intuitivität

Effiziente Funktionen

nutzen

Know-how schnell

und einfach

wiederverwenden

Engineering-

aufgaben in einem

Tool lösen

Fehler zuverlässig

entdecken und sofort

beheben

Koordiniert im Team

arbeiten

Lückenlose Integration

von Safety

+

+

+

+

+

Seite 6

Engineering workflowTIA Portal als Zentrum für integriertes Engineering


Software Engineering

TIA Portal

SIMATIC STEP 7 & SINUMERIK

STEP 7 Toolbox

SIMATIC WinCC & SINUMERIK

Create MyHMI /WinCC

Safety IntegratedInbetriebnahme

Useability

TIA Portal

Software-

pflege

Digital

interface

Elektrokonstruktion

AML

Standardrichtung des Engineering Workflows

Mögliche Feedbacks (Schleifen)

Virtuelle

Inbetrieb-

nahme

Durchgängiger, standardisierter Datenaustausch für ein effizientes Engineering

Seite 7

SINUMERIK STEP 7 Toolbox (TIA Portal)Funktionen & Werkzeuge


SINUMERIK STEP 7 Toolboxes

• Funktionsumfang entspricht der

Toolbox "classic".

• Integrierte SPS-Technik SIMATIC /

SINUMERIK

• Einheitliche Sicherheits-

konfiguration für SINUMERIK

Safety Integrated (F-PC)

Funktionen & Werkzeuge

Unterstützte Hard- und Software

• SINUMERIK 840D sl

• Hardware: NCU 710.3, NCU 720.3, NCU 730.3, NX10.3, NX15.3, ADI4

• SW: ab V4.5 SP2 (V4.7, V4.8, V4.9)

• PLC Grundprogramm-Versionen (V4.5.x.x, V4.7.x.x, V4.8.x.x)

• SINUMERIK ONE

• Hardware: PPU 1740, NCU 1750, NCU 1760

• SW: ab V6.13

• PLC Grundprogramm-Versionen (V6.13.x.x)

• SINUMERIK MC

• Hardware: MCU 1720

• SW: ab V6.13

• PLC Grundprogramm-Versionen (V6.13.x.x)

Funktionen

• Erstellung von SINUMERIK PLC-Archiven

• Importieren von SINUMERIK-Anwenderalarmtexten

• Erstellen von SINUMERIK-PLC-Archiven

• Unterstützung von PROFINET IO IRT für NCK

• Unterstützung von SINUMERIK Safety Integrated

• NC-VAR-Selector (externes Tool)

STEP 7

Professional

(TIA Portal)

SINUMERIK 840D sl STEP 7 Toolbox für:

SINUMERIK ONE STEP 7 Toolbox für:

SINUMERIK MC STEP 7 Toolbox für:

Seite 8

SINUMERIK STEP 7 Toolbox (TIA Portal)Intuitives und einfacheres Engineering mit TIA Portal


Erleichterter Umstieg durch äquivalente IBN Philosophie

der Toolbox (STEP 7 V5.5 ) verbunden mit den TIA Portal Innovationen (V16)

Grundprogramm als globale Bibliothek für noch

mehr Flexibilität und schnelles Programmieren

Einfaches Projektieren der Verbindungen durch

Linienziehen und Drag&Drop zwischen Geräten

(DP Integrated, PROFIBUS, PROFINET)

SINUMERIK Hardware (840D sl NCU‘s, ONE

NCU‘s & PPU‘s, MCU, NX, ADI4)

Ein Engineering für Standard und fehlersichere

Programme mit Safety Integrated (F-PLC)

✓

✓

✓

✓

SIMATIC STEP 7 Professional

V16

SINUMERIK STEP 7 Toolbox V16

+

Seite 9

SINUMERIK STEP 7 Toolbox und Grundprogramm (GP)Vergleich TIA Portal und „Classic“


SINUMERIK STEP 7 Toolbox (TIA Portal)

• Vollwertige GP-Bibliothek

• Alle benötigten Grundprogrammbausteine müssen wegen der

Projektkonsistenz im Projekt vorhanden sein

• Symbolik wird direkt einem Baustein

zugeordnet

• Variablentabelle

• UDT werden im Ordner PLC-Datentyp

abgelegt

• TIA Portal Toolbox enthält alle freigege-

benen CNC-SW Stände ab 4.5 SP2

• Symbolische Adressierung ist vorrangig

• PLC-Symbole können exportiert werden

• Verschieden Grundprogramm-Vorlagen:

(komplett, Upgrade)

SINUMERIK Toolbox 840D sl (classic)

• P-Bibliothek ist wie ein Projekt abgelegt

• Achs-Bausteine konnten in der Symboltabelle deklariert werden

• Bausteinnamen werden in der Symboltabelle deklariert

• Symboltabelle

• UDT werden im Ordner "Bausteine" abgelegt

• Für jeden CNC-SW Stand wird eine separate Toolbox benötigt

• Operandenvorrang kann ausgewählt werden

Seite 10

SINUMERIK STEP 7 ToolboxKopiervorlagen


Kopiervorlagen / Mastercopies

PLC Basic Program für SINUMERIK 840D sl, ONE und MC:

• Alle benötigten Bausteine für Vollausbau

• Für ein komplett neues Projekt

• Einzelne Bausteine oder komplett kopieren

PLC Basic Program (upgrade) für SINUMERIK 840D sl, ONE und MC:

• Alle Know-How geschützten Bausteine für Vollausbau ohne vom Anwender zu ändernde

Bausteine

• Dient zur Hochrüstung von Projekten (z.B. nach Gerätetausch od. Migration)

Seite 11

SINUMERIK STEP 7 ToolboxHardwareprojektierung


Hardwareprojektierung – einfach und übersichtlich über die Bibliothek

Hardware Katalog per

Toolbox erweitert

Detaillierte Informationen

NCU-SW auswählen

Seite 12

SINUMERIK STEP 7 ToolboxLaden in Gerät


Laden in Gerät

• Vorherige Parametrierung der PG/PC Schnittstelle entfällt

• Einfache Selektion der verwendeten Schnittstelle

• Integrierte Anzeige der am Netzwerk erreichbaren

Teilnehmer

• Selektive Filtermöglichkeit zur effektiven Auswahl des

Zielgerätes

• Integrierte „Logbuch-Anzeige“ für den Online-Status (direkt

ohne Dialogwechsel ersichtlich)

Seite 13

SINUMERIK STEP 7 Toolbox Leistungsfähige Bibliotheken


Kostenoptimierung und Wiederverwenden von Know-How

Übergreifendes Bibliothekskonzept für alle Automatisierungskomponenten

Erstellen, Ablegen und Wiederverwenden von beliebigen Projektteilen, z.B.:

• Programmbausteine

• Variablen

• HMI Bilder

• Antriebsparametrierung

• Konfigurierte Baugruppen

• Komplette Stationen

Innerhalb eines Projekts mit der lokalen Bibliothek

oder projektübergreifend mit globalen Bibliotheken

Versionierung

PLC - Grundprogramm ist als globale Bibliothek integriert

Aufgabenorientierte Kopiervorlagen für intuitives Engineering

Seite 14

SIMATIC STEP 7 im TIA Portal - SprachinnovationSCL - leistungsfähige Hochsprachenprogrammierung


Hochsprachenprogrammierung mit SCL

• Moderner, textbasierter SCL-Editor mit High-

lighting, Autovervollständigung, Unterstützung

beim Funktionsaufruf, Auf- und Zuklappen von

Schleifen

• Freisetzbare Lesezeichen

• Breakpoints erleichtern die Suche von

Programmierfehlern

• Deaktivieren von Code-Bereichen mit einem Klick

• Zugriff auf den gesamten Befehlsumfang

der SIMATIC Steuerungen. Diese können per

Drag & Drop eingefügt werden

Spracheninnovationen

• KOP, FUP, SCL sind gleichwertig zu AWL, d.h.,

alle Befehle sind in allen IEC-Sprachen vorhanden

• Hoch performante KOP/FUP/SCL Compiler

Bausteinerweiterung im laufenden Betrieb

Seite 15

SCL in STEP 7Anwendung von SCL: IF data_operation THEN SCL


Lösung in KOP Lösung in AWL Lösung in SCL

Seite 16

SINUMERIK STEP 7 Toolbox SINUMERIK PLC Symbolgenerator


Alt: Mit dem externen Tool "PLC Symbol Generator" können Sie PLC-Symbole für

SINUMERIK Operate exportieren.

Der SINUMERIK PLC Symbolgenerator kann über das Kontextmenü in

der Projektnavigation oder über „Werkzeuge“ erreicht werden

Neu: Sie können die PLC-Symbole direkt über das TIA Portal exportieren.

Seite 17

TIA Portal Multiuser »Commissioning Modus«


Local session »A«

Client A

Check-in

und download

Server project

synchronization

Check-in

und download

Local session »B«

Client B

Server project

Gemeinsame Inbetriebnahme im Team

Downloads werden über das Serverprojekt synchronisiert.

Dies ermöglicht einen Konsistenten Stand zwischen Gerät

und Server Projekt

Merkmale des Commissioning Modus

Im „Commissioning“-Modus werden die Änderungen beim

Download aus der lokalen Session automatisch in das

Server-Projekt eingecheckt, übersetzt und in das Gerät

geladen.

• Projekt granular anwählbar über das Multiuser

Administrations Tool

• Ein angewählter „Commissioning“-Modus gilt für alle

verbundenen Multiuser Clients

• Keine Änderung des Download Workflow

• Lokale Session, Server Projekt und das Gerät

haben nach dem Download den gleichen Stand

Seite 18

TIA Portal ErweiterungenVersion Control Interface für externe Versionsverwaltung (1)


Source

Control

System

(Repository)

Übertragung

über OpennessCheck-In

Check-Out

Git-

Adapter

TFS-

Adapter

SVN-

Adapter1

1 Beispielskripte verfügbar

Workspace

Kopieren von

SCL/XML-Dateien in

Dateisystem

Version Control

Interface (VCI)

Bereitstellung

versionierbarer Objekte

Funktionalität

Ex-/Import von

Programmobjekten

• Bausteine

• Anwenderdatentypen

• Variablentabellen

Vergleichen

• Objektstatus (gleich/ungleich)

• Detaillierter Bausteinvergleich

Schnittstellen für

• Externen Vergleich

• Anwenderskripte

Openness-Schnittstelle

• API mit VCI- Befehlen

• Ohne Benutzeroberfläche

Seite 19

TIA Portal ErweiterungenVersion Control Interface für externe Versionsverwaltung (2)


Mehrere Workspaces werden

unterstützt

VCI-Editor

Programmelemente und Ordner

mit Workspace synchronisiert

Workspace

Vorschau des Dateieinhalts

Filterauswahl und

Schaltflächen zum

Synchronisieren

Keine Unterschiede

Unterschiede in Ordnerelementen

Unterschiedlich - Markierung an neuester Version

Unterschiedlich - beide Seiten geändert

Seite 20

TIA Portal Erweiterungen SIMATIC Automation Compare Tool (1)


SIMATIC Automation Compare Tool …

… ermöglicht Anzeige und grafischen Vergleich zwischen

• mit VCI zur Versionierung bereitgestellten Bausteinen und

• den aktuellen Bausteinen im TIA Portal

… ermöglicht Anzeige und grafischen Vergleich zwischen

• KOP-Bausteinen

• FUP-Bausteinen

• PLC-Variablentabellen,

Funktionen

• Einbinden in das Version Control Interface (VCI) zum direkten Start aus dem TIA Portal

• Expliziter Start in Windows zum Vergleich von KOP/FUP Bausteinen, die z.B. mittels Openness aus einem TIA Projekt in XML Format exportiert wurden

Download über Siemens Online Support

Link zu SIMATIC Automation Compare Tool

Seite 21

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109768730

TIA Portal ErweiterungenSIMATIC Automation Compare Tool (2)


Vergleichsstatus Baustein-Netzwerk &

Schnelle Navigation zum Netzwerk

Visuelle Markierung von Unterschieden

zwischen den Baustein-Netzwerken

Datei 1 Datei 2

Seite 22

SINUMERIK ONE - NC Tag Access Effiziente Projektierung von azyklischer Kommunikation zwischen NC und PLC


1

1 Auswahl der NC-Variablen

2

2 Ablage und Parametrierung in einer Variablentabelle

3

3 Automatische Generierung eines Datenbausteines

4 Azyklisches Lesen/Schreiben durch FB2/FB3

4

Seite 23

Mit SINUMERIK 840D sl ins TIA PortalSINUMERIK STEP 7 Toolbox


SINUMERIK

NCU 710.3

NCU 720.3

NCU 730.3

NX 10.3/15.3

ADI4

Migration ab STEP 7 5.5 SP4 Projekten möglich:

• IEC Sprachen KOP, FUP, SCL, AWL, GRAPH

• Hardware / Netzwerkkonfiguration

SIMATIC: Stichtag 1.10.2007

SINUMERIK: ab NCU 840D sl Typ 1B SW V4.8 SP2

Vorab Prüfung mit „Readiness Check Tool“ möglich

Seite 24

Migration von SINUMERIK 840D sl auf SINUMERIK ONE…toolunterstützte Migration ab STEP 7 V5.5 SP4


STEP 7

V5.5

Toolbox

840D sl SW 4.8 SP2

S7-300 (Grundprogramm)

Safety Integrated (SPL)

TIA Portal

STEP 7

TIA Portal

Toolbox

SINUMERIK ONE SW 6.13

S7-1500 (Grundprogramm)

Safety Integrated (F-PLC)

Kunde hat: Kunde will:

Was bedeutet Migration für den

Anwender

• Vollständig automatisiert durch Migrationstool

• Bei sauberer IEC-Programmierung wenig

Nacharbeit erforderlich

• Problemstellen werden eindeutig markiert und

Lösungsvorschläge angeboten

Safety Integrated:

SINUMERIK ONE unterstützt ausschließlich das

neue Safety-Konzept mit S7-1500 F-PLC und

SINAMICS Drive based Safety. Aus diesem Grund

muss eine vorhandenes Safety-Konzept neu

aufgesetzt werden.

Seite 25

SINUMERIK ONEMigration der STEP 7 Projekte


Durch einen frühzeitigen Umstieg (Schritt 1) wird der Migrationsaufwand entzerrt

TIA Portal

STEP 7

TIA Portal

Toolbox

STEP 7

V5.x

Toolbox

SPL

!! Keine direkte Migration möglich!!

F-PLC

840D sl

ab SW 4.5 SP2

S7-300

TIA Portal

STEP 7

TIA Portal

Toolbox

F-PLC

SPL

840D sl

ab SW 4.5 SP2

S7-300

ONE

PLC-1500Keine HW Migration

Alternativ Projektierung und Programmierung komplett NEU erstellen

Schritt 1

Nacharbeit

Schritt 2

Nacharbeit

Seite 26

SINUMERIK ONESchritt 1: Migration der STEP 7 Projekte


▪ HW-Konfiguration mit „Readiness

Check Tool TIA Portal“ überprüfen

▪ Voraussetzung für die Migration ist NC

SW-Stand V4.5 SP2

▪ Grundprogramm-Bausteine durch

Migrations- und Leerbausteine ersetzen

▪ Symboltabelle mit neuen symbolischen

Namen der Grundprogramm-Bausteine

importieren

▪ Gegebenenfalls ALMSG [DB2] auf PLC-

Alarm-Erweiterung umstellen

▪ Know-How-geschützte Bausteine prüfen

▪ Anwenderprogramm auf notwendige

Anpassungen überprüfen

▪ Bausteinkonsistenz überprüfen und ggf.

herstellen

Schritte in STEP 7 V5.5 (Classic)

▪ Projekt-Migration ausführen

▪ Änderungen anhand Migrationsprotokoll

durchführen

▪ Compilerfehler beseitigen

▪ Know-How-geschützte Hersteller-

Bausteine prüfen, Leerbausteine

erstellen

▪ Projekt neu übersetzen

Schritte in STEP 7 V16 (TIA)

Seite 27

SINUMERIK ONESchritt 1: Migration nach Safety Integrated Plus


Optional:

▪ SPL-Logik DB18 aus PLC Programm

entfernen

▪ Safety Integrated Plus in HWCN

(Hardware Config) aktivieren

▪ F-PLC Ablaufgruppe ergänzen

▪ Safety Logik in F-PLC abbilden

Schritte in STEP 7 V16

Seite 28

SINUMERIK ONESchritt 2: Migration zur SINUMERIK ONE


Der Migrationsleitfaden für SINUMERIK ONE beschreibt ausführlich die Migration

▪ PLC-Programm in eine SINUMERIK

ONE migrieren

▪ Migrationsprotokoll prüfen

▪ Grundprogramm-Bausteine und PLC-

Datentypen der ONE-Bibliothek

einfügen

▪ Aufrufe PLC-Grundprogrammbausteine

anpassen (FC1,FB7)

▪ Projekt neu übersetzen und

Compilerfehler beseitigen

Umstellung nach Safety Integrated:

▪ SPL-Logik DB18 aus PLC Programm

entfernen

▪ Safety Integrated Plus in HWCN

(Hardware Config) aktivieren

▪ F-PLC Ablaufgruppe ergänzen

▪ Safety Logik in F-PLC abbilden

Schritte in STEP 7 V16 S7-1500Schritte in STEP 7 V16/ 840D sl

Seite 29

SINUMERIK ONEDirekte Migration von 840D sl zur SINUMERIK ONE


▪ Symbolik Grundprogramm-Bausteine

manuell anpassen


▪ Grundprogramm-Bausteine durch

Migrations- und Leerbausteine ersetzen

▪ PLC-Programm in eine SINUMERIK

ONE migrieren


▪ Grundprogramm-Bausteine und PLC-

Datentypen der ONE-Bibliothek

einfügen

▪ Aufrufe PLC-Grundprogrammbausteine

anpassen (FC1,FB7)

▪ Projekt neu übersetzen und

Compilerfehler beseitigen

STEP 7 V16 mit S7-300 PLC nach

S7-1500 PLCMigration nach Safety Integrated:

▪ Safety Integrated in HWCN (Hardware

Config) anpassen

Schnittstelle zum Antrieb anpassen

Schritte in STEP 7 V16 S7-1500

Seite 30

Leitfaden und zeitlicher Ablauf bei der PLC Migration


1. Migration des Standard-Programmteils (siehe SINUMERIK-Migrationsleitfaden)

2. Neuerstellung des Safety-Anteils (siehe SINUMERIK Safety-Funktionsbeschreibung)

3. Baustein die Option „Optimierter Bausteinzugriff“ deaktivieren*)

4. Wenn Anpassungen im Anwenderprogramm:

*) die Nutzung von optimierten Bausteinzugriffen ist möglich, jedoch sind dabei die entsprechenden Regeln des Styleguides zu beachten

Nutzung von Bibliotheken Siehe auch Leitfaden für Standardisierung im Unternehmen

Möglichst UDTs (keine anonymen Strukturen) verwenden Bessere Wiederverwendbarkeit, Performance-Gewinn auf

Runtime bei bekannten Datentypen

IEC-Prüfung (gemäß IEC 61131) in

Bausteineigenschaften aktivieren

Nicht kompatible Operanden müssen explizit konvertiert

werden.

IEC-Timer & IEC-Counter benutzen, auf Merker möglichst

verzichten

Pointer-Arithmetik eliminieren (Speicherzugriffe) und

idealerweise in SCL umsetzen

Gutes Verständnis über die bisherige Programmierlogik

notwendig

AWL entfernen und vorzugsweise in SCL implementieren Logische Verschaltungen sind durchaus in KOP / FUP

sinnvoll und beizubehalten

TIA Portal Styleguide-konforme Symbolik in eigenen

Funktionen/ Bausteinen verwenden

TIA Portal Styleguide-konforme Programmierung

für Anwenderprogramm-Teile, die keinen Zugriff auf die

Nahtstelle haben, können unabhängig innoviert werden

Eigene Bausteine, die nicht mit der VDI Nahtstelle in Kontakt

sind, möglichst kapseln (Vorzug auf Aufrufparameter ohne

Zugriffe auf globale Variablen innerhalb des Bausteins)

Seite 31

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109777605https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/109777599https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/109747503https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109773506/123751162123https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/67585220https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109773506/127897056011https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/81318674https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/109478721

Leitfaden und zeitlicher Ablauf bei der PLC Migration


4) Fortsetzung: Wenn Anpassungen im Anwenderprogramm:

Werkzeugverwaltung: Für die Quittierung der WZV-

Auftragsschnittstellen soweit möglich die “auto“

Quittung nutzen.

Siehe Funktionshandbuch Werkzeugverwaltung SINUMERIK

ONE, Kapitel 5.3 Signalbeschreibung PLC-Nahtstelle und

Transfer-Bausteine

Seite 32

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109777604

SINUMERIK STEP 7 Toolbox (TIA Portal)Mit diesen Produkten zu Ihrem SINUMERIK Projekt


* Es sind unterschiedliche Lizenzformen verfügbar

Bezeichnung Infos

Erforderliche SIMATIC Software (siehe auch Katalog ST 70 und Siemens Industry Mall, TIA Portal ist Bestandteil von STEP 7 bzw. WinCC)

STEP 7 Professional* TIA Portal Engineering für SIMATIC S7 Controller

SIMATIC STEP 7 Safety Advanced* SIMATIC S7 F-Programmiertool

SINUMERIK Software (siehe auch NC 62 (SINUMERIK 840D sl), NC 63 (SINUMERIK ONE), NC 64 (SINUMERIK MC) und Siemens Industry Mall)

SINUMERIK 840D sl STEP 7 Toolbox* Bestandteil der SINUMERIK 840D sl Software

SINUMERIK ONE STEP 7 Toolbox* (+ SINUMERIK 840D sl STEP 7 Toolbox) Bestandteil der SINUMERIK ONE Software

SINUMERIK MC STEP 7 Toolbox* (+ SINUMERIK 840D sl STEP 7 Toolbox) Bestandteil der SINUMERIK MC Software DVD

Hinweise:

• Die Software-Versionen der zu installierenden Produkte müssen übereinstimmen

• Für die Lizenzierung der Produkte benötigen Sie entsprechende License Keys (ohne License Key: 30 Tage-Trial)

Seite 33

https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Products/10314843?tree=CatalogTreehttps://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Products/10229942?tree=CatalogTreehttps://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6FC5851-1XC45-2YA8https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6FC5852-1XC13-0YA8https://mall.industry.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/6FC5822-1XC45-3YA8

SINUMERIK ONE

Alarmmechanismen


Bitmeldeverfahren

• DB2 Bestandteil PLC

Grundprogramm (Alarm

/Meldung, Achs, Kanal..)

• HMIPro Alarm (DB126) in

Verbindung mit dem

Optionspaket

„Create MyHMI/ PRO“

Systemdiagnose

• Standardmäßig im Projekt

aktiv

• PROFIBUS, PROFINET

Systemalarme.

• Generierung erfolgt aus

Gerätekonfiguration

(Hardware Konfig) im

TIA-Portal

ProDiag

• Bestandteil des TIA-Portal

• Diagnose des

Maschinenablaufs

(Kriterienanalyse)

• Vereinfachte Projektierung

von

Applikationsmeldungen

• TRIAL Konzept: 25 Alarme

kostenfrei nutzbar

SINUMERIK ONE: Überblick der unterschiedlichen Alarmsysteme

Program Alarm

• Aufruf durch einen TIA

Systembaustein im

Anwenderprogramm

• Übergabe von

Begleitwerten möglich

Hinweis: bei STEP 7 Classic „Alarm-S“

TIA-Portal

© Siemens 2020 | Frei verwendbar | Branchentage Werkzeugmaschinen 19.11.2020Seite 35

SIN

UM

ER

IK O

NE

PLC Grundprogramm

DRIVE

PLC 1500

DB2

DB126*

Diagnosepuffer NCKHMI

FC10

ProDiag

ProgramAlarm

* In Verbindung mit HMIPro

SINUMERIK ONE: Alarmkommunikation zwischen den Komponenten

T3

SIN

UM

ER

IK

Opera

te

IPC Lösung

TCU Lösung

Systemdiagnose

MeldungAlarm

PROFINET / IE

T4

T1

T2

T3

T4

T1

T2

T3

T4

Text Datenbank:TxT1: DB2 (GP)

T2; HMIProT3: ProDiag, Prog-Alarm

T4; Systemmeldungen


SINUMERIK ONE: festgelegt Nummernbereiche im Operate

Nummernbereiche Alarm- Quelle / - Typ

0xx.xxx NCK

1xx.xxx HMI

2xx.xxx Antrieb

3xx.xxx Peripherie

4xx.xxx PLC-Grundprogramm

5xx.xxx

PLC-Programm via Grundprogramm6xx.xxx

7xx.xxx

8xx.xxx GRAPH via PLC- Programm

9xx.xxx Create MyHMI/ PRO

2.0xx.xxx Systemdiagnose

2.1xx.xxx Security-Ereignisse der PLC

2.2xx.xxx Motion Control (Funktion der PLC)

2.3xx.xxx Program_Alarm (Anweisung im PLC-

Programm)

2.4xx.xxx ProDiag (Funktion der PLC)

Detail Information TIA-Portal -> Hilfe:

Auszug aus der TIA-Portal Hilfe


SINUMERIK ONE: Einstellungsmerkmale im TIA-Portal

TIA-Portal Bereich

„Gemeinsame Daten“

Meldungsaufbau ist konfigurierbar,

Insbesondere für HMI- und Leitsysteme relevant.

ProDiag Program

Alarm

System

Diagnose

OPERATE

Alarm / Meldung mit / oder

ohne Quittierung

Alarm / Meldung

Alarm

Meldung


SINUMERIK ONE: Alarm- /Meldetexte erzeugen „Standard“

TIA-Portal OperatesystemExport

Detail Information TIA-Portal -> Hilfe:

Auszug aus der TIA-Portal Hilfe

Nach dem Export

Kopieren Sie die

Exportdateien

"PLCAlarms.xml" und

"PLCTextlists.xml" in

folgendes Verzeichnis:

/oem/sinumerik/hmi/lng

ProDiag Program

Alarm

System

Diagnose


SINUMERIK ONE: Alarmtexte erzeugen in Verbindung mit Create MyHMI/PRO

Create MyHMI/PRO (V9.4) erzeugt HMIPro Alarm/Meldungsliste incl.

HMIPro, überträgt alle notwendig

Daten auf das Operatesystem,

kein speziellen Export aus dem

TIA-Portal notwendig

ProDiag Program

Alarm

System

Diagnose


Maschinen- und Anlagendiagnose mit SIMATIC ProDiag… effiziente Arten von Überwachungen

„Operanden“… Überwachung von Signal-

zuständen statischer

Operanden, wie

Druck oder

Temperatur

„Verriegelung“… ist eine Aktion

ausgeführt worden

und ist die Freigabe erfolgt?

„Aktion“… hat z.B. ein Produkt nach dem

Startbefehl die Ausgangslage

verlassen?

„Reaktion“… ist z.B. ein Produkt in der

vorgegebenen Zeit in der

Endlage angekommen?

„Position“… wird eine Ausgangs- oder

Endlage stabil eingehalten?


ProDiag: Überwachung projektieren (KOP, FUP, AWL, SCL)

Möglichkeit-2:

direkte Überwachungen aus der PLC Tag Tabellen

Möglichkeit-1:

Lokale Bausteine Überwachung

Beispiel: für ein wiederverwendbaren

Baustein

ProDiag


ProDiag: Sammlung nützlicher Funktionserweiterungen – Failsafe

Überwachung von systemintegrierten

Failsafe F-IO-FBs

→ Effizientes Engineering für

die Überwachung von F-Signalen

ProDiag


SINUMERIK ONE: Anzeige im Diagnosepuffer vs Operate

Diagnosepuffer

Operate

ProDiag (TIA)

ProgramAlarm (TIA)

DB2 (PLC GP)


Bitmeldeverfahren

• DB2 Bestandteil PLC

Grundprogramm (Alarm

/Meldung, Achs, Kanal..)

• HMIPro Alarm (DB126) in

Verbindung mit dem

Optionspaket

„Create MyHMI/ PRO“

Systemdiagnose

• Standardmäßig im Projekt

aktiv

• PROFIBUS, PROFINET

Systemalarme.

• Generierung erfolgt aus

Gerätekonfiguration

(Hardware Konfig) im

TIA-Portal

ProDiag

• Bestandteil des TIA-Portal

• Diagnose des

Maschinenablaufs

(Kriterienanalyse)

• Vereinfachte Projektierung

von

Applikationsmeldungen

• TRIAL Konzept: 25 Alarme

kostenfrei nutzbar

SINUMERIK ONE: Überblick der unterschiedlichen Alarmsysteme

Program Alarm

• Aufruf durch einen TIA

Systembaustein im

Anwenderprogramm

• Übergabe von

Begleitwerten möglich

Hinweis: bei STEP 7 Classic „Alarm-S“

TIA-Portal


SINUMERIK ONE

Safety Integrated – SW 6.14


SINUMERIK ONE Safety IntegratedSafety Evaluation (SE) im TIA Selection Tool


Kosteneffiziente Projektierung von

Sicherheitsfunktionen durch

Vermeidung von Fehlkonfigurationen

Zentrales Tool für

Sicherheitsberechnungen und

Anlagenkonfiguration

+

Jederzeit und überall

verfügbar durch den Einsatz einer

offline Variante

+

TIA Selection Tool

CAx/NX

MCD

TIA Portal

+ Safety Evaluation V1.0

Beta Version

Digital Workflow

Safety Evaluation Tool

Integration der SET

Funktionalität ins TST

Highlights06/2020 04/2021

+

Integration von Safety in den digitalen

Workflow + Reduzierung der Tool-

Landschaft

+

ab 2008

Seite 47

SINUMERIK ONE Safety Integrated Konzept


SINUMERIK 840D sl

Safety Integrated

HMI

Antrieb

PLC

SPL

SPL

NCK

Bewegungs-

überwachung

HMI

Antrieb

PLC

S7-1500 F-PLC

NCK

Bewegungs-

überwachung

SINUMERIK ONE

Safety Integrated

Drive-based Safety

integriert

Nur ein Failsafe

Programm notwendig

Erstellung

Failsafe Programm

in TIA-Portal

SPL = Sichere Programmierbare Logik F-PLC= Fehlersichere PLC

Bewegungs-

überwachung

PR

OF

Isafe

SINUMERIK 840D sl

Safety Integrated

HMI

Antrieb

PLC

SPL

SPL

NCK

Bewegungs-

überwachung

HMI

Antrieb

PLC

S7-1500 F-PLC

NCK

Bewegungs-

überwachung

SINUMERIK ONE

Safety Integrated

Drive-based Safety

integriert

Nur ein Failsafe

Programm notwendig

Erstellung

Failsafe Programm

in TIA-Portal

SPL = Sichere Programmierbare Logik F-PLC= Fehlersichere PLC

Bewegungs-

überwachung

PR

OF

Isafe

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SINUMERIK ONE Safety IntegratedSafety Integrated Abrundungen


Diagnose und Projektierungsunterstützung des

Dyn. Stop D

• Erweiterung der Alarminformationen um

die NCK-seitig erwartete Stop D Übergangszeit

• Projektierungsunterstützung in HMI Operate mit

der NCK-seitig erwarteten Stop D Übergangszeit

Features in SINAMICS / NCK

0,167 s

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SINUMERIK ONE Safety IntegratedSafety Integrated Abrundungen



Dyn. Stop D

• Erweiterung des Alarminformationen um die

NCK-seitig erwartete Stop D Übergangszeit

• Projektierungsunterstützung in HMI Operate mit

der NCK-seitig erwarteten Stop D Übergangszeit

Bremse schließen via SCC

• Die interne Bremse kann mittels

des Nahtstellensignals “Bremse schließen”

geschlossen werden, Achs-DB.DBX140.5 (Bit 13

im S_STW1B des SCC )


Bremse

schliessen

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SINUMERIK ONE Safety IntegratedEngineering in SINUMERIK Operate



Dyn. Stop D

• Erweiterung des Alarm Informationen um die NCK seitig erwartete Stop D Übergangszeit

• Projektierungsunterstützung in HMI Operate mitder NCK seitig erwarteten Stop D Übergangszeit

Bremse schließen via SCC• Die interne Bremse kann mittels dem

Nahtstellensignal “Bremse schließen” geschlossenwerden, Achs-DB.DBX140.5 (Bit 13 im S_STW1B des SCC )

Single Channel Safety Encoder • Single Channel Encoder als 2. lineares Messystem

für Safety (DQ-Geber der Firma Fagor)


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Diagnoseübersicht im IBN Bereich

• Diagnosesignale vervollständigt

• Optimierung der Anzeige auf nur verwendete

Safety Funktionen

Features in HMI Operate

Seite 52



Diagnose Übersicht im IBN Bereich



Safety Funktionen

SBR Bremsrampe

• Auswahl der SBR Bremsrampe für Safety-

Antriebe mit Geber

Features in HMI Operate

Seite 53






Safety Funktionen

SBR Bremsrampe

• Auswahl der SBR Bremsrampe für Safety

Antriebe mit Geber

Abbruch der Stopübergangszeiten

• Stopübergangszeiten und Umschalt-

geschwindigkeit auf SLS/SOS projektierbar

Features im HMI Operate

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Safety Funktionen

SBR Bremsrampe

• Auswahl der SBR Bremsrampe für Safety

Antriebe mit Geber

Abbruch der Stopübergangszeiten

Stopübergangszeiten und Umschaltgeschwindigkeit

auf SLS/SOS projektierbar

Deaktivieren SOS/SLS während Stop A

• Aktivierung der Funktion Deaktivieren SOS/SLS

während Stop A wird in der Maske unterstützt

Features im HMI Operate

Seite 55

SINUMERIK ONE Safety IntegratedAbnahmetest in SINUMERIK Operate


Vorlagen nur für konfigurierte Safety Achsen

• Testfälle aus Templates können auf konfigurierteAchsen/Antriebe gefiltert werden

Features SINUMERIK Abnahmetest im Operate

Seite 56




• Testfälle aus Templates können auf konfigurierte

Achsen/Antriebe gefiltert werden

Tracedauer konfigurierbar

• die Aufzeichnungsdauer der Drive Based

Testfälle ist in den Testfällen einstellbar


Seite 57




• Testfälle aus Templates können auf konfigurierteAchsen/Antriebe gefiltert werden

Tracedauer konfigurierbar• die Aufzeichnungsdauer der Drive Based Testfälle

ist in den Testfällen einstellbar

Grafiken• Es besteht die Möglichkeit je Testschritt eine

Grafik zur Erläuterung einzufügen


Seite 58



new Testfall Funktionstest

• neuer “einfacher” Testfall zur Verifikation der Sicherheitslogik

• Blackbox Testfall zur Verifikation des Sicherheitsprogrammes

• Möglichkeit zum Test der Sicherheitsfunktionzwischen Sensor (z.B. F-DI) und Aktor (z.B. F-DO oder PROFIsafe-Telegramm)

• Testsignale können Erwartungswerte für Start-und Endzustände zugewiesen werden


Seite 59

SINUMERIK ONE Safety IntegratedSafety Integrate in Digitaler Zwilling – Create MyVirtual Machine


Alar

Alarmerweiterung für die Safety Features

• Überwachungsfunktionen melden Systemalarme

bei Grenzwertverletztungen und Systemreaktion

Features in Create MyVirtual Machine

Seite 60

SINUMERIK ONE Safety IntegratedSafety Integrate im digitalen Zwilling – Create MyVirtual Machine


Alar




SBT Sicherer Bremsentest

• SBT verfügbar

• Möglichkeit der Fehlersimulation (fault injection)


Seite 61

SINUMERIK ONE Safety IntegratedSafety Integrate im digitalen Zwilling – Create MyVirtual Machine


Alar




SBT (Sicherer Bremsentest)

• SBT verfügbar


STO bei "Geber Parken"

• ist kein Messsytem angewählt, wird STO aktiviert


Seite 62



Alar





• SBT verfügbar


STO bei Geber Parken


Safety Basic Funktionen via PROFIsafe

Features in Create my virtual Machine

Seite 63



Alar


• Überwachungsfunktionen melden Systemalarme bei

Grenzwertverletztungen und Systemreaktion


• SBT verfügbar


STO bei Geber Parken


Safety Basic Funktionen via PROFIsafe –in work-

2. Gebersystem für Safety

• Bewertung der sicheren Istposition für den 2. Safety

Geber

Features in Create my virtual Machine

Seite 64

SINUMERIK ONE

Engineering und Service Workflow


SINUMERIK ONE Vom Prototyp zur Serienmaschine


Safety Programm/

Konfiguration

TIA Portal

Mechanische

Konstruktion

NX/MCD

integriert in NX

Komponenten-

auswahl

SIZER

Anwender-

programm

TIA Portal

Elektro-

konstruktion

Hardware- /

Netzwerkonfiguration

(HWCN)

TIA Portal

Superset Daten

einer Baureihe

NC Daten

PLC Daten

DRIVE Daten

HMI Daten

Sonstige Daten

Einzelmaschine/

Prototypen

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SINUMERIK ONE Engineering und Service Workflow (1)


➢ Alle manuellen Schritte im Engineering und Service Workflow sollen

automatisiert werden.

Vollständig

elektronischer

Datenaustausch

Eingabefehler werden

vermieden, da keine

manuellen Eingaben

erforderlich

Vermeidung von

Mehrfach-

projektierung, z. B.

Antriebstopologie

Seite 67

SINUMERIK ONE Engineering und Service Workflow (2)


Maschinen-

inbetriebnahme via

USB-Stick ohne PC

Automatische

Projektgenerierung

WMA Applikation*

Projekt-

generierung

Signifikante

Reduzierung der

Inbetriebnahmezeiten

➢ Der Datenaustausch zwischen den Tools und auch der Aufruf der Tools (wie

z.B. CMC, TIA etc.) wird von einer übergeordneten WMA-Applikation

kontrolliert bzw. gesteuert.

➢ Das erlaubt komplexe Maschinenkonfigurationen mit einem Mausklick zu

erstellen, ohne tiefer Einarbeitung in die Engineering Tools.

“OEM-Applikation”: die OEM-Applikation steuert den gesamten Engineering-Workflow

und wird von Siemens.bereitsgestellt

*)

Seite 68

SINUMERIK ONE Engineering und Service Workflow, Schematische Darstellung mit EPLAN


SINUMERIK ONE Engineering und Service Workflow, Schematische Darstellung ohne EPLAN


SINUMERIK ONEÜbersicht Engineering und Service Workflow


Maschinenbauhreihe Auftragspezifische Anpassung & IBN

▪ Datenbasis (Superset)

aller Maschinendaten und

Konfigurationen/Optionen

Voraussetzungen

▪ Automatisches Erzeugender Maschinen-konfiguration mitkundenspezifischenAnforderungen, basierendauf dem Superset

Erzeuge Maschinenkonfiguration

▪ Automatisierte

Inbetriebnahme

▪ Simulation (CMVM)

Maschine in Betrieb nehmen

Superset

Daten einer

Baureihe

WMA application

Seite 71

SINUMERIK ONE EngineeringWorkflow Highlights


Optimale

Unterstützung

von modularen

Maschinen

Maschinen-

projekte

erstellen mit

einem

Mausklick

Durchgängiger

Datenfluss

Verkürzte

Safety

Inbetrieb-

nahmezeit

Deutlich

kürzere IBN-

Zeiten in der

Serien-

produktion

Minimierte

Engineering und

Inbetriebnahme-

zeiten

Seite 72

SINUMERIK ONE

Kommunikation


Feldebene

SINUMERIK ONEKommunikationskonzept & Highlights

X126

SCALANCE

Produktionsnetz

MCP/MPP

SIN

UM

ER

IK O

NE

mit in

tegrie

rter

S7

-1500

Anlagennetz

SC

ALA

NC

E -

S

X130

X150/P1

X160

X120

X127

Zwei PROFINET-Interface

(X150/X160).

Ermöglicht die Trennung von „Feld-

und Anlagennetz“

OPC UA Server / Client

+

PLC Webserver über alle

Schnittstellen erreichbar+

Unterstützung von kundenspez.

Objektmodellen mit neuem

OPC UA Server (X130)+

Weitere Anlagen

HMI-Netz

X150/P2

Netzwerk-sicherheit

PROFINET Safety PROFINET / IE TCP / IP Kommunikation Produktionsnetz

Notwendig bei IPC Lösungen


SINUMERIK ONE bietet zwei OPC UA Server sowie einen OPC UA Client für

unterschiedliche Anwendungszwecke

SINUMERIK OPC UA Server als Schnittstelle für Endkunden und Visualisierungsapplikationen

S7-1500 OPC UA Server / Client für maschineninterne Applikationen und C2C Kommunikation

• Zugriff auf alle NC und PLC Variablen

• Eventbasierte Bereitstellung aller SINUMERIK Alarme

• Zugriff auf SINUMERIK Dateisystem und Transfer von NC-Programmen

• Einfache Inbetriebnahme sowie Zertifikatsverwaltung mit Operate

• Erreichbar über X120/X130 mit TCU oder über X1/X2 mit IPC

• Implementierung von kundenspezifischen Objektmodellen

Server

• Hoch performanter Zugriff auf PLC

Variablen

• Implementierung von eigenen Methoden

ermöglicht Bereitstellung von

konsistenten Daten

• Implementierung von

kundenspezifischen Objektmodellen

• Erreichbar über X150/X160

• Inbetriebnahme mit TIA Portal

SINUMERIK ONE

SINUMERIK ONEÜbersicht OPC UA Schnittstellen

X127

PLC

Linux

X150

X160

X120

X130

NC

K

SINUMERIK

OPC UA

Server

S7-1500

OPC UA Server

S7-1500

OPC UA Client

SIN

AM

ICS

Client

• Aktive OPC UA Kommunikation

• Unterstützt Variablenzugriff sowie

Methodenaufrufe

• Ermöglicht in Kombination mit OPC UA

Server Controller-Controller

Kommunikation

• Ermöglicht das aktive Bereitstellen von

konsistenten Daten

PL

C


Datenübertragung zwischen Controller und Controllerbei „S7 – 1500 Controller“

Offene TCP/IP

Kommunikation

Offene TCP/IP Kommunikation

• A_zyklischer Dienst

• Kommunikation zu PC oder Controller möglich

• Programmierter Kommunikationsdienst

Hinweis:

1* möglich über F-Link Funktion (nicht zu PC – Systemen)

2* keine Freigabe von i-Device in Verbindung ShareDevice im Powertrain

PROFINET IO

mit PN/PN-Koppler

PROFINET-IO-Kommunikation

• Abbilden der IO-Abbildadresse durch PN/PN-Koppler (weiterhin notwendig für

verschiedene Subnetzadressen)

• Übertragung kleiner Mengen zyklischer Daten

PROFINET IO

mit i-Device

i-Device – PROFINET-IO-Kommunikation

• Direktzugriff auf IO-Abbild

• 1. CPU = IO-Controller/2. CPU = IO-Device


Eigenschaften

PROFINET

(RT)

Sichere (Safety)

Kommunikation

Controller

S7-1500 S7- 1500

ja ja

ja ja

nein nein

OPC UA

Client / Server

OPC UA Kommunikation

• Methode

• Datenzugriff


nein nein

2*

1*


Datenübertragung zwischen Controller und Controller„S7 – 300 Controller von/zu S7-1500 Controller“

PROFINET CBA

CBA (Component Based Automation)

• Komponentenorientiertes System

• Projektierter Kommunikationsdienst (Graphische Konfiguration)

• Übertragung a_zyklischen/zyklischer Daten

Offene TCP/IP

Kommunikation

Offene TCP/IP Kommunikation

• A_zyklischer Dienst

• Kommunikation zu PC oder Controller möglich


Hinweis:

1* möglich über F-Link Funktion (nicht zu PC – Systemen)

2* keine Freigabe von i-Device in Verbindung ShareDevice im Powertrain

PROFINET IO

mit PN/PN-Koppler

PROFINET-IO-Kommunikation

• Abbilden der IO-Abbildadresse durch PN/PN-Koppler (weiterhin notwendig für

verschiedene Subnetzadressen)


PROFINET IO

mit i-Device

i-Device – PROFINET-IO-Kommunikation

• Direktzugriff auf IO-Abbild

• 1. CPU = IO-Controller/2. CPU = IO-Device


Eigenschaften

PROFINET

(RT)

Sichere (Safety)

Kommunikation

Keine Umsetzung

Controller

S7-300 S7- 1500

ja ja

ja ja

nein nein

OPC UA

Client / Server

OPC UA Kommunikation

• Methode

• Datenzugriff


nein NeinKeine Umsetzung

2*

1*



Siegmund Bley

Jürgen Klingler

Thomas Lauxmann

Fachberatung für Werkzeugmaschinenausrüstungen

RC-DE DI MC MTS FB

Kontakt

Seite 79

Branchentage Werkzeugmaschinen 2020 › siemens › assets › api › ...Nacharbeit erforderlich...

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