die Synchronisation der Daten läuft über den Server. So lassen sichAutomatisierungsaufgaben geräte-, objekt- und funktionsorientiertorganisieren. Zudem spart man Engineeringszeit. Als erster modula-rer Advanced Controller unterstützt die CPU 1518 ODK den Ablaufvon in C/C++ erstellten Programmcode, was dessen Vorteile auchohne ein PC-basiertes System nutzbar macht.

Effiziente und offene digitale Arbeitsabläufe

Erweitert wurden auch die Werkzeuge zur Umsetzung durchgän-gig digitaler und virtueller Abläufe. PLCSim Advanced bildet eineSPS des Typs Simatic S7-1500 als virtuellen digitalen Zwilling ab.Somit kann die Funktionalität des SPS Programmes, ohne weitereÄnderungen vornehmen zu müssen, getestet werden. ÜberSchnittstellen zu Co-Simulations-Systemen wie Plant Simulationund Process Simulate können auch sehr komplexe Automatisie-rungslösungen vorab virtuell in Betrieb genommen werden, damitman eventuelle Fehler ohne Nutzung von Hardware frühzeitig fin-det. Das verkürzt den Factory Acceptance Test (FAT) und die realeInbetriebnahme beim Anwender, weil durch die Nutzung der Si-mulation das Anwendungsprogramm bereits eine sehr hohe Reifehat. Die Simulation mit PLCSim Advanced ermöglicht zudem einpraxisnahes Operator-Training abseits der Anlage, was deren Ver-fügbarkeit weiter verbessert.

In der Digitalisierung steckt hohes Potenzial, um Maschinen undAnlagen flexibel zu gestalten und dabei Produktivität und Bedien-barkeit im Betrieb deutlich zu erhöhen. Durch das Verbinden von

Automatisierung und Virtualisierung von Software-Produkten sowieder Prozesse entlang der Wertschöpfungskette können neue Poten-ziale ausgeschöpft werden. Das TIA Portal in der Version 14 bietetviele neue Funktionen, die genau darauf abgestimmt sind.

Integriertes Engineering verbessert

Unter dem Leitgedanken ‘One for all’ integriert die neue Versionmehr denn je die Projektierung und Programmierung aller Kompo-nenten einer Automatisierungslösung − von Steuerungen und Peri-pherie über HMI-Geräte bis zu den Antrieben. Alles einschließlichübergreifender Funktionalitäten wie Personensicherheit (Safety) undDaten- plus Zugriffssicherheit (Security). Dazu gibt es ein Lösungs-paket für Motion-Control-Anwendungen auf der Basis der neuen Si-matic S7-1500T-CPU und des Servoantriebs Sinamics V90-PN. DasPaket nutzt vorgefertigte Funktionsbausteine und unterstützt kom-fortables grafisches Projektieren, so dass Simatic-Anwender im ge-wohnten Umfeld erweiterte Motion-Control-Aufgaben schnell lösenkönnen. Beispielsweise absoluten Getriebegleichlauf oder Kurven-scheiben. Mit der neuen Option Multi-User können im TIA Portalmehrere Bearbeiter gleichzeitig auf einem Server-Projekt arbeiten,

Artikelserie: Automatisieren mit dem TIA Portal (Teil 1 von 7)44

Umfangreiche Funktionalität für das Digital Enterprise

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Bild: Siemens AG

Im TIA Portal integrierter Kurvenscheibeneditor für hohe Engineering Effizienz durch grafische und tabellarische Projektierung sowie die Verbesse-rung von Kurvenscheiben.

Mehr als ein Engineering Framework

Mit zukunftsfähigen Produkten und vielen neuen Funktionen in der Version 14 des Engineering Frame-works TIA Portal wird Siemens den Weg zu Industrie 4.0 beschreiten. Im Fokus steht dabei ein integrier-tes Engineering, die bestmögliche, auch virtuelle Umsetzung digitaler Abläufe entlang der Wertschöp-fungskette und hohe Transparenz im Betrieb.

Bediener am HMI direktenLesezugriff auf Ort und Ursa-che der Meldung, sprich aufdie Transition in der Schritt-kette des Anwenderpro-gramms, die die Meldungoder den Alarm verursachthat. Er kann so schnell undangemessen reagieren.

Unterstützung fürEnergiemanagement

Die Simatic Energy Suite unterstützt bei der Umsetzung eines Ener-giemanagementsystems gemäß ISO50010, vereinfacht die Parame-trierung und Auswertung unterschiedlicher Energiemess-/Feldgeräteund generiert auf Knopfdruck das Steuerungsprogramm. Damit las-sen sich Energiedaten komfortabel erfassen, in eine Automatisie-rungslösung integrieren und für die Leitebene aufbereiten, etwazum Simatic Energiemanager Pro. Mit ihm kann man über individuellgestaltbare Dashboards die Energieströme/-verbräuche visualisierenoder KPI überwachen. Auf mehr Transparenz und Effizienz im Be-trieb zielt auch die WinCC-Option WinCC/WebUX ab: Prozesse mitmobilen Endgeräten können via Internet oder Intranet beobachtetund bei Bedarf auch gesteuert werden. Mit der neuen Firmware ge-meinsam mit der V14 haben Simatic S7 1500 -Controller nun aucheinen optionalen OPC UA DA-Server, der plattformunabhängig stan-dardisierte Verbindungen unterstützt, etwa zu einem MES für dievertikale Anlagenintegration.

Fit für Industrie 4.0

Mit seiner Fülle neuer Funktionen unterstützt das TIA Portal V14 Ma-schinenhersteller und Betreiber bei der Umsetzung effizienterer, di-gitaler Prozesse in ihrem Umfeld. Im Rahmen der Digital EnterpriseSoftware Suite ergänzt das TIA Portal neben PLM und MES dasganzheitliche Software-Angebot von Siemens und macht die Unter-nehmen fit für die Zukunft. �

Engineering in der Cloud

Cloud-basiertes Engineering ermöglicht hohe Flexibilität. Über den TIAPortal Cloud Connector kann der Anwender aus seiner eigenen pri-vaten Cloud, das heißt ohne Installation auf dem Engineering-Arbeits-platz, auf die Steuerungen seiner Anlagen zugreifen, eine Online-Ver-bindung zum Controller herstellen, Programme testen − und dazu dievolle Performance des Server-Systems nutzen. Wer zusätzliche digitaleServices möchte, kann Simatic-S7-1500-Steuerungen via TIA Portalauch an die Siemens-Cloud. Das Teamcenter Gateway ermöglicht dieAnbindung an das Produktdatenmanagement in der Datenkollabo-rationsplattform von Siemens für Design, Planung und Engineering.Damit können nun auch Projekte aus dem TIA Portal, und alle für einProdukt, eine Maschine oder Anlage relevanten Ressourcen, zentralabgelegt, verwaltet und gepflegt werden. Das Add-on Target 1500Sfor Simulink ist eine neue Schnittstelle zu Matlab/Simulink: Damit las-sen sich jetzt auch Programme, die auf komplexen Rechenmodellenbasieren, aus Simulink heraus in Anwenderprogramme für S7-1518ODK oder Software-Controller S7-1500S integrieren.

Mehr Transparenz für höhere Produktivität

Eine der wichtigsten neuen Funktionen für transparente Produktionist die Option ProDiag, die mit geringem Projektierungsaufwandeine detaillierte Überwachung und Visualisierung von Maschinen-und Anlagenzuständen ermöglicht. Der Anwender legt dazu perMausklick die Überwachung an. Das System generiert automatischden Programmcode und die Bediengeräte synchronisieren sichselbsttätig. ProDiag erkennt Fehler im Anwenderprozess und gibtdie entsprechende Meldung aus. Über einen Code-Viewer hat der

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Bild: Siemens AG Bild: Siemens AG

In der neuen Version V14 des TIA Portals ist koordiniertes Arbeitenim Team möglich.

In der neuen Version wurde dasEngineering Framework auchum Cloud-Funktionen erweitert.

Artikelserie TIA-Portal im SPS-MAGAZINArtikelserie TIA-Portal im SPS-MAGAZINErweiterte Funktionen der V14 − SPS-MAGAZIN 5/2016Integrated Engineering I − SPS-MAGAZIN 6/2016Integrated Engineering II − SPS-MAGAZIN 7/2016Daten- und Informationsmanagent − SPS-MAGAZIN 9/2016Energiemanagement − SPS-MAGAZIN 10/2016Digital Workflow − SPS-MAGAZIN 11/2016PLCSim Advanced − SPS-MAGAZIN 12/2016

Autorin: Rihab Ehm,Marketing Managerin TIA-Portal,Siemens AG,www.siemens.de/tia-portal

Mit Simatic Energiemanager Pro lassen sich über individuell gestalt-bare Dashboards die Energieströme/-verbräuche visualisieren undüberwachen.

Bild: Siemens AG

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fügt über Funktionsbausteine, um entsprechende Servoantriebe an-zusteuern und zu synchronisieren. Ein in das TIA Portal integrierterKurvenscheibeneditor vereinfacht die Projektierung des Bewegungs-zusammenhangs zwischen Leit- und Folgeachsen. Der Anwenderbenötigt keine zusätzliche Software und kein spezielles Know-how.Die Projektierung erfolgt mit den standardisierten PLCOpen-Anwei-sungen im Rahmen der gewohnten SPS-Projektierung.

Niederspannungs-Energieverteilung integriert

Im Digital Enterprise wächst das Engineering von Mechanik, Elektrikund Automatisierung zusammen. In TIA Portal V14 wurden erstmalsGeräte der Niederspannungs-Energieverteilung aus dem Sentron-Portfolio integriert. Damit sind Kompaktleistungsschalter 3VA unddie Messgeräte 7KM PAC im Engineering Framework verfügbar undsorgen für mehr Transparenz in der Anlage. Die Geräte werden überProfinet parametriert und diagnostiziert. Somit stehen Energiedaten

TIA Portal besitzt in der neuen Version 14 zusätzliche Funk-tionen, um den gestiegenen Anforderungen an die Auto-matisierung im Maschinenbau gerecht zu werden. Wie bis-

her werden Projekte aus Steuerung, Visualisierung und Antriebs-technik, inklusive Safety und Security, mit der Siemens-Entwick-lungsumgebung unter einer Oberfläche mit identischen Bedien-elementen realisiert. Integriert wurde die Simatic S7-1500 T-CPUmit erweiterter Motion-Control-Funktionalität. Komponenten derNiederspannungs-Energieverteilung, wie zum Beispiel Leistungs-schalter und Messgeräte, sind zusätzlich Bestandteil des durch-gängigen Engineerings geworden.

Bedienkomfort für Motion-Control-Funktionalität

Anwender, die die Projektierung von elektronischen Getrieben oderKurvenscheiben scheuen, verzichten auf die Flexibilität und Dynamik,die sich damit erreichen lässt. Die neue Simatic S7-1500 T-CPU ver-

Maschinenbauer und Systemintegratoren müssen ihren Engineering-Aufwand reduzieren, um Kosten zusparen und Inbetriebnahmezeiten zu reduzieren. Deshalb sollen Bedienoberflächen möglichst selbster-klärend sein, Daten projektweit zusammenpassen und Schnittstellen ohne Aufwand funktionieren. Eineentsprechende Lösung liegt in einheitlicher Software für alle Entwicklungsaufgaben.

Neue Funktionen im TIA Portal V14

Durchgängiges Engineeringfür eine kurze Time-to-Market

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Integrated Engineering mit TIA Porta – Beschleunigen Sie ihre Time-to-Market.

Artikelserie: Automatisieren mit dem TIA Portal (Teil 2 von 7)34

Artikelserie: Automatisieren mit dem TIA Portal (Teil 2 von 7)36

mitteln. Für unternehmensweite und ökonomische Energieanalysensteht der Simatic Energy Manager PRO zur Verfügung. Die vorhan-dene Projektierung der Simatic Energy Suite kann in den SimaticEnergy Manager PRO übernommen werden.

Automatisches Generieren von Visualisierungen

Die Wiederholung gleicher Funktionen kostet Zeit und birgt die Ge-fahr, dass sich Fehler einschleichen. Der Simatic Visualization Archi-tect SiVArc als Option zu Simatic WinCC im TIA Portal nimmt demAnwender die mehrfache Projektierung der Visualisierung gleicheroder ähnlicher Komponenten ab. Solche Komponenten können bei-spielsweise Förderbänder mit Motor, Antrieb oder Sensorik sein. DerAnwender projektiert nur einmal das Template Förderband und legtes in einer Bibliothek ab. Zusätzlich – aber nur einmal – werden dieRegeln zur Verwendung des Templates definiert. SiVArc generiert au-tomatisch nach den festgelegten Regeln – für jedes im Projekt vor-kommende Förderband des gleichen Typs – die entsprechende Vi-sualisierung und verknüpft dabei die HMI-Variablen mit den zuge-hörigen Steuerungsvariablen. Das Konzept funktioniert auch fürKnow-how-geschützte Bausteine und wenn es sich um Safety-Bau-steine handelt.

Maschinen- und Anlagendiagnose

Fehler in der Automatisierungs- und Antriebstechnik werden auto-matisch gemeldet. Drahtbruch oder Kurzschluss werden durch dieSystemdiagnose des Automatisierungssystems erfasst. Diese ist be-reits in die Firmware der Simatic S7-1500 integriert, muss nicht pro-jektiert werden und funktioniert auch im STOP-Mode der SPS. Etwa80 Prozent der Störungen entstehen durch Fehler im mechanischenProzess, zum Beispiel durch Blockaden (Abfluss verstopft, Positionnicht erreicht). Entsprechende Überwachungen mussten bisher auf-wändig programmiert werden. TIA Portal enthält mit ProDiag eineOption zur einfachen Projektierung einer effizienten Prozessfehler-diagnose. Für die zu überwachenden Prozesswerte werden in einerMaske kritische Werte definiert und Meldetexte eingegeben. Im lau-fenden Betrieb können Überwachungen ergänzt oder bestehendeÜberwachungen geändert werden. Sie werden ohne zusätzlichesLaden direkt ins HMI-System übernommen. Im Fall einer Störung er-scheint eine Klartextmeldung, gegebenenfalls mit Hinweisen zurFehlerbehebung. Für eine Detaildiagnose, die zeigt, warum einOperand gestört ist, kann mit Hilfe des Code-Viewers vom Panel ausdie entsprechende Stelle im Anwenderprogramm aufgerufen wer-den. TIA Portal wird dafür nicht benötigt.

HMI- und SPS-Objekte automatisch erzeugen

Insbesondere Serienmaschinen-Hersteller kennen die Anforderung,dass ein Automatisierungsprojekt für unterschiedliche Varianteneiner Maschine regelmäßig geändert werden muss. TIA Portal Open-ness, das öffentliche Application Programming Interface (API), bietetdie Möglichkeit, derartige Aktionen automatisiert über die Oberflä-che einer eigens dafür erstellten Applikation auszuführen. Diesekann zum Beispiel mit Visual  Basic  .NET erstellt werden.TIA Portal Openness ist mit den zugehörigen DLLs im Lieferumfangvon Step 7 und WinCC enthalten. Die Schnittstellenbeschreibung istBestandteil der kontextbezogenen Online-Hilfe.

der Energieverteilung im Automatisierungssystem zur Verfügung –für ein einheitliches Handling im produktionsnahen Energiemana-gement. Neben den flexiblen 7KM-PAC-Messgeräten für über 200Messgrößen mit eigenem Display gibt es sowohl für die Simatic S7-1200 als auch in der Simatic ET 200SP integrierte Module zur Ener-giedatenerfassung. Im Zusammenhang mit den gesetzlichen Vorga-ben zur Transparenz für Energieeinsparung gemäß ISO50001 gewin-nen diese Komponenten an Bedeutung. Über die Simatic EnergySuite wird das Energiemanagement ins TIA Portal integriert.

Energie-Management implementieren

Die Simatic Energy Suite ermöglicht die Konfiguration von messen-den Komponenten. Im TIA Portal sind Energieobjekttabellen für dieSimatic S7-1500 vorhanden. Darin legt der Projekteur die relevantenParameter fest. Das sind im Wesentlichen die zu messenden Größen,Messeinheiten und Aktualisierungszyklen. Auf Knopfdruck wird derentsprechende Programmcode für den Controller generiert. Praxis-nahe Visualisierungsbausteine stehen zum Download zur Verfügung.Sie können angepasst und direkt mit dem entsprechenden Energie-objekt verknüpft werden. Über die Integration der Energy Suite imTIA Portal sind Energiewerte Bestandteil der Automatisierungslösungund können direkt mit Produktionsdaten verknüpft werden. So lässtsich als Basis für Energieeffizienzmaßnahmen beispielsweise derEnergieverbrauch pro Tag, Schicht, Linie oder Produktionseinheit er-

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Der integrierte Kurvenscheibeneditor vereinfacht die Projektierung undAnpassung von Positionsabhängigkeiten mehrerer Achsen.

Die Niederspannungs-Energieverteilung wurde in die neue Version 14von TIA Portal integriert.

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Artikelserie: Automatisieren mit dem TIA Portal (Teil 2 von 7) 37

jektmanagers übernehmen. Die Teammitglieder arbeiten in geson-derten Sessions, sehen aber das gesamte Projekt und bekommenangezeigt, wer welches Gerät, welches Objekt oder welche Funktionbearbeitet. Systemgestützte Synchronisation reduziert den Koordi-nationsaufwand. Sollten zwei Teammitglieder auf dasselbe Teilpro-jekt zugreifen, wird der Konflikt sofort beiden signalisiert, sodassFehler vermieden werden können.

Weiterentwicklung im Digital Enterprise

Mit dem Engineering Framework TIA Portal von Siemens steht Ma-schinenbauern und Systemintegratoren ein durchgängiges Software-tool zur Umsetzung von digitalen Abläufen zur Verfügung. Anlagen-betreiber profitieren von einem transparenten Betrieb. Die VersionV14 wartet mit einer Reihe von Funktionen und Schnittstellen aufdie, den Trend zum digitalen Unternehmen weiter vorantreiben undgleichzeitig den Engineering-Aufwand senken. In den weiteren Bei-trägen dieser Artikelserie werden ausgewählte Funktionen vertieft.So lesen Sie in der nächsten Ausgabe des SPS-MAGAZINs, wie dieMaschinen- und Anlagendiagnose mit Simatic ProDiag funktioniertund welcher Nutzen dem Anwender dadurch entsteht. �

Unterstützung bei der Fehlerbehebung

Fehler im Engineering kosten Zeit und wirken sich negativ auf dieMotivation aus. Ganz vermeiden lassen sie sich nicht. Durch inhalts-basiertes Vergleichen, umfassende, neue Diagnosefunktionen undautomatische Konsistenzprüfung auf Syntaxfehler, trägt TIA Portalzu einer zuverlässigen Fehlererkennung bereits in der Engineering-Phase bei. Bei der Inbetriebnahme können sporadische Laufzeitfehlerzu Zeitfressern werden. Die integrierte Trace-Funktion ermöglicht diegleichzeitige und hochauflösende Aufzeichnung mehrerer Variablenoder die Überlagerung von unterschiedlichen Messungen. Damit las-sen sich Abhängigkeiten erkennen und gegebenenfalls ändern.

Wiederverwendung von Objekten

Das Bibliothekskonzept im TIA Portal kann für unterschiedliche En-gineering-Objekte genutzt werden: Programmbausteine, Variable,HMI-Bilder, konfigurierte Baugruppen bis hin zu kompletten Statio-nen. Es erleichtert die Wiederverwendung, das Versionsmanagementund die Update-Funktion. Mit der globalen Bibliothek können Ob-jekte zwischen unterschiedlichen Projekten auch unternehmensweitausgetauscht werden. Die lokale Bibliothek wird zusammen mit demAutomatisierungsprojekt gespeichert. Hier legt der Anwender Ob-jekte ab, die er innerhalb seines Projektes wiederverwenden will.

Koordiniert im Team arbeiten

Die Option TIA Portal Multiuser ermöglicht zeitgleiches Arbeiten aneinem Projekt im Team. Das gemeinsam zu bearbeitende Projektwird auf einem Multi-User-Server abgelegt. Diese Funktion kann eingesonderter Server oder der Rechner eines Teammitglieds des Pro-

Bild: Siemens AG

Die Option ProDiag dient der einfachen Integration der Maschinen- undAnlagendiagnose im TIA Portal V14.

Autor: Annemarie Lötzsch,Marketing Managerin,Siemens AGwww.siemens.de/tia-portal

Erweiterte Funktionen der neuen Version V14 –SPS-MAGAZIN 5/2016Integrated Engineering – SPS-MAGAZIN 6/2016Maschinen- und Anlagendiagnose – SPS-MAGAZIN 7/2016Transparent Operation – SPS-MAGAZIN 9/2016Energiemanagement – SPS-MAGAZIN 10/2016Digital Workflow – SPS-MAGAZIN 11/2016PLCSim Advanced – SPS-MAGAZIN 12/2016

Artikelserie TIA-Portal im SPS-MAGAZIN

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