Leseprobe SPS-Grundkurs mit SIMATIC S7-1200

Alle Kapitel des Buches auf einen Blick

1. Grundlagen der SPS Seite 3 22

2. Datentypen bei STEP 7 Seite 23 42

3. Systembersicht SIMATIC S7-1200 Seite 43 80

4. Projektierungssoftware STEP 7 Basic (TIA-Portal) fr S7-1200 Seite 81 88

5. Gerte und Netzwerke konfigurieren Seite 89 122

6. Programm- und Anwenderstruktur Seite 123 164

7. Testen mit Beobachtungstabellen Seite 165 - 176

8. Speicherfunktionen Seite 177 202

9. Zeitfunktionen Seite 203 220

10. Zhlfunktionen Seite 221 228

11. Vergleichsfunktionen Seite 229 234

12. Online Tools Seite 235 254

13. Visualisierung (HMI-Panel) Seite 255 308

14. Structured Control Language (SCL) Seite 309 322

15. Praktikum Seite 323 326

16. Musterlsungen der bungsbeispiele Seite 327 349

Einleitung Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) knnen in vielen Bereichen der Automatisierung wie z.B. in der Fertigung-, Frder-, oder Verfahrenstechnik eingesetzt werden. Fr alle bungen in diesem Buch wird als Steuerung die SIMATIC S7-1200 der Firma Siemens eingesetzt. Es werden die Hardware-Komponenten des Automatisierungssystems S7-1200 vorgestellt und dessen Konfiguration und Parametrierung beschrieben. Eine fundierte Einfhrung in STEP 7 Basic V12 veranschaulicht die Grundlagen der Programmierung und Fehlersuche. Anfnger erfahren die Grundlagen der Automatisierungstechnik mit SIMATIC S7-1200 und Umsteiger von S7-200 und S7-300 erhalten die dafr erforderlichen Kenntnisse. Die aufgabenorientierten, intelligenten und intuitiven Editoren im TIA Portal, welche die Engineering-Plattform fr SIMATIC S7-1200 Controller und SIMATIC HMI Basic Panel bilden, helfen Ihnen dabei, die Projektierung effizienter in Ihrer tglichen Arbeit zu gestalten und so einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen. Kompakte Automatisierungslsungen erfordern auerdem Skalierbarkeit und Flexibilitt. Dies wird ermglicht durch die integrierte PROFINET Schnittstelle im Controller S7-1200 fr die Programmierung, HMI Verbindungen, dezentrale I/Os und dezentrale Antriebsarchitekturen.

Trainingsgert PLC-Trainer 1200 Quelle: Firma IKH Didactic Systems www.ikhds.com

S7-1200 Baustein programmieren Voraussetzung zum Anlegen eines neuen Bausteins ist, dass Sie ein Projekt und eine PLC-Station angelegt haben. Das Projekt ist geffnet. Einen neuen Baustein knnen Sie sowohl in der Portalansicht als auch in der Projektansicht anlegen. In der Portalansicht klicken Sie auf PLC-Programmierung. In einem bersichtsfenster werden Ihnen die vorhandenen Bausteine gezeigt, bei einem neu angelegten Projekt ist es der Organisationsbaustein OB1 mit der Bezeichnung Main (Hauptprogramm). Mit Klick auf Neuen Baustein hinzufgen ffnet sich das Fenster fr das Anlegen eines neuen Bausteins. In der Projektansicht befindet sich in der Projektnavigation unter der PLC-Station der Ordner Programmbausteine. Er wird zusammen mit der PLC-Station angelegt. Der Ordner Programmbausteine enthlt den Editor Neuen Baustein hinzufgen. Ein Doppelklick darauf ffnet das Fenster fr das Anlegen eines neuen Bausteins. Whlen Sie nun den Bausteintyp aus, indem Sie auf die Schaltflche mit dem entsprechenden Symbol klicken. Geben Sie dem neuen Baustein einen aussagekrftigen Namen und whlen Sie die Programmiersprache. Der Name darf fr einen Baustein und fr eine globale PLC-Variable noch nicht vergeben sein. Um die Funktion FC1 zu erstellen whlen Sie in der Projektnavigation die PLC_1 [CPU1214C DC/DC/DC] und dann Programmbausteine. Dann fhren Sie einen Doppelklick auf Neuen Baustein hinzufgen aus.

Bei der automatischen Vergabe der Bausteinnummer wird die jeweils niedrigste freie Nummer der Bausteinart angezeigt.

Whlen Sie in der Auswahl Funktion (FC) und verwenden Sie den Standardname Baustein_1. Als Programmiersprache wird Funktionsplan FUP vorgegeben. Die Nummerierung erfolgt automatisch. Da dieser FC1 spter sowieso ber den symbolischen Namen aufgerufen wird, spielt die Nummer keine so groe Rolle mehr. bernehmen Sie die Eingaben mit OK.

Arbeitsbereich des Programmeditors fr Codebausteine Der Programmeditor wird beim ffnen eines Bausteins automatisch gestartet. Sie ffnen einen Baustein mit einem Doppelklick auf das Symbol des Bausteins: in der Portalansicht im bersichtsfenster der PLC-Programmierung und in der Projektansicht im Ordner Programmbausteine unter der PLC-Station in der Projektnavigation. Die Eigenschaften des Programmeditors knnen Sie im Hauptmen mit dem Befehl Extras > Einstellungen Ihren Wnschen anpassen. Whlen Sie den Abschnitt PLC Programmierung und stellen Sie unter KOP/FUP die Schriftgre, das Layout und die Breite des Operandenfelds ein. Der Programmeditor zeigt im Arbeitsfenster den geffneten Baustein mit Schnittstelle und Programm. Bevor mit der Programmierung begonnen wird, stehen im Inspektorfenster die Bausteineigenschaften; bei der Programmierung stehen hier die Eigenschaften des markierten oder bearbeiteten Objekts, Das Aufgabenfenster enthlt in der Task Card Anweisungen die Kataloge fr die Favoriten, die Anweisungen und die erweiterten Anweisungen.

Das Arbeitsfenster des Programmeditors zeigt folgende Details: Die Funktionsleiste

enthlt die Symbole fr die Menbefehle der Programmierung (z.B. Netzwerk einfgen, Netzwerk lschen, gehe zu nchstem Fehler, ...). Die Bedeutung der Symbole wird angezeigt, wenn man mit dem Mauszeiger ber dem Symbol stehen bleibt. Die aktuell nicht anwhlbaren Symbole sind grau dargestellt.

Die Schnittstelle

zeigt die Bausteinschnittstelle (Bausteinparameter, Lokaldaten). Die Favoritenleiste

stellt die favorisierten Programmelemente (Anweisungen) zur Verfgung, die auch im Katalog Favoriten im Aufgabenfenster auf der Task Card Anweisungen zu finden sind. Die Anzeige im Editor knnen Sie ein- und ausschalten: mit der rechten Maustaste in den Favoritenkatalog oder in die Favoritenleiste klicken und Favoriten auch im Editor anzeigen whlen. Sie fgen eine Anweisung (Kontakt, Spule, Box, ...) zu den Favoriten hinzu, indem Sie die Anweisung markieren und mit der Maus in den Katalog oder in die Leiste ziehen ("Drag & Drop"). Sie entfernen eine Anweisung aus den Favoriten durch Anklicken mit der rechten Maustaste und Anweisung entfernen.

Das Bausteinfenster

stellt das Programm dar. Hier geben Sie die Steuerungsfunktion des Bausteins ein. Der Arbeitsbereich wird maximiert, wenn Sie in der Titelleiste das Symbol fr Maximieren anklicken, und mit dem Symbol fr Einbetten wieder eingebettet. Auch die Ansicht als eigenstndiges Fenster ist mglich: in der Titelleiste auf das Symbol fr Ablsen klicken. Mit den Befehlen Fenster > Editorbereich vertikal teilen und Fenster > Editorbereich horizontal teilen im Hauptmen knnen verschiedene geffnete Objekte, z.B. die PLC-Variablentabelle und ein Baustein, parallel angezeigt und bearbeitet werden.

bersicht ber die FUP-Elemente Ein FUP-Programm besteht aus einzelnen Elementen, die ber den binren Signalfluss miteinander verbunden sind. Die meisten Programmelemente mssen mit Variablen versorgt werden. Das Programmieren in einem FUP-Netzwerk verluft von links nach rechts.

Binre Funktionen Mit binren Funktionen knnen Sie Binroperanden abfragen und deren Signalzustnde verknpfen. Beispiele fr binre Funktionen sind die Anweisungen "UND-Verknpfung", "ODER-Verknpfung" und "EXKLUSIV ODER-Verknpfung". Einfache Boxen Mit einfachen Boxen knnen Sie Binroperanden steuern, Flanken auswerten oder Sprungfunktionen im Programm ausfhren. Einfache Boxen haben im Allgemeinen nur einen einzigen Eingang. Komplexe Boxen Komplexe Boxen stellen Programmelemente mit komplexen Funktionen dar. Eine Ausnahme dabei ist die Leerbox. Die Leerbox dient als Platzhalter, in dem Sie die gewnschte Anweisung auswhlen knnen.

UND-Verknpfung einfgen.

Absolute und symbolische Adressierung.

Variableninformationen ein/aus

Anschlieend den Baustein abspeichern!

Kommentare Am Anfang des Programms stehen der Bausteinname, die Bausteinberschrift und der Bausteinkommentar. berschrift und Kommentar sind optional.

Das Programm in einem Baustein enthlt den Bausteintitel und mindestens ein Netzwerk. Der Bausteintitel und der Bausteinkommentar entsprechen den Bausteineigenschaften im Abschnitt Information. Das Programm in einem Baustein kann zur besseren bersicht und Dokumentation in einzelne Abschnitte (in "Netzwerke") unterteilt werden. Jedes Netzwerk kann einen oder mehrere Strompfade (KOP) oder eine oder mehrere Verknpfungen (FUP) aufnehmen. Der Programmeditor nummeriert die Netzwerke automatisch von 1 beginnend durch. Jedes Netzwerk knnen Sie mit einem Netzwerktitel und mit einem Netzwerkkommentar versehen. Beim Editieren knnen Sie mit dem Befehl Bearbeiten > Gehe zu > Netzwerk/Zeile aus dem Hauptmen jedes Netzwerk direkt anwhlen. Die Netzwerke knnen geschlossen (eingeklappt) und geffnet werden. Dazu markieren Sie mit der rechten Maustaste den Schriftzug Netzwerk und whlen den Befehl Reduzieren oder Erweitern aus dem Kontextmen bzw. klicken in der Funktionsleiste des Arbeitsfensters auf die Symbole Alle Netzwerk schlieen oder Alle Netzwerke ffnen. Beim Programmieren eines Netzwerks wird automatisch ein nachfolgendes, leeres Netzwerk angehngt. Ein neues Netzwerk programmieren Sie mit dem Befehl Einfgen > Netzwerk aus dem Kontextmen. Der Editor fgt dann nach dem aktuell markierten Netzwerk ein leeres Netzwerk ein. Die Netzwerkkommentare knnen mit dem Symbol Netzwerkkommentare ein/aus in der Funktionsleiste oder mit dem Befehl Ansicht > Anzeigen mit > Netzw