Služby 
Sběr a archivace dat ze strojů
Tuto, zatím poslední část praktického průvodce pro nastavení a práci se softwarem TIA portál a PLC Simatic S7-1200, budeme věnovat variantám rozšířenému nastavení, aktualizaci hardware, importu komunikačních GSD souboru a sestavení trochu vetší sestavy PLC jak pro linku PROFINET, tak také PROFIBUS DP.
Téměř všechny obrázky a texty vznikly zase jedinečné jen pro tohoto průvodce.
V závěru opět najdete poměrně důležité odkazy na stažení posledních verzí software, GSD souboru a doplňujících nástrojů.
FOXON s.r.o. & Jaroslav Blažek
Obsah
3.1 Simatic S7-1200 jako PROFIBUS-DP master
3.2 Vložení hardware pres přímou instalaci produktu do TIA
3.3 Instalace GSD souboru pro zařízení na PROFIBUS-DP sběrnici
3.4 Vložení zařízení na PROFIBUS-DP sběrnici přes GSD soubor
3.5 Periferie na PROFIBUS-DP sběrnici přímo z HW katalogu
3.6 PROFINET a připojení Siemens I/O slave IM151
3.7 Instalace souboru pro PROFINET zařízení třetích stran k PLC
3.1 SIMATIC S7-1200 JAKO PROFIBUS-DP MASTER
PLC řady S7-1200 disponuje pouze ethernetovým portem s PROFINET protokolem, takže v případě nutnosti použití v sestavě nějakého slave účastníka pro PROFIBUS sběrnici je nezbytné vybavit PLC modulem PROFIBUS-DP master.
Všechny komunikační moduly pro S7-1200 se instalují z levé strany PLC, z pravé strany pak zůstává prostor pro klasické I/O moduly.
Vyzkoušejte si vše v software TIA Portal, není úplně nezbytné mít celé sestavy k dispozici, jak uvidíme dále.
V hardwarovém katalogu najdeme komunikační modul PROFIBUS-DP Master CM1243-5 a přetáhneme jej myší do naší sestavy, tedy k našemu jednomu.
V informační dolní části HW katalogu si ověříme informace ohledně každého modulu, abychom použili ten správný. Například CP1242-5 je PROFIBUS-DP modul ale Slave, tedy pro připojení do PROFIBUS sítě, třeba k Simatic S7-300/400.
Tak a master modul CM1243-5 je tam v naší sestavě.
Připojení dalších zařízení do sestavy muže probíhat několika způsoby, které si ukážeme a v krátkosti popíšeme, abyste byli vždy v obraze.
První způsob vložení dalších zařízení přes Installation of support package do TIA portálu jsme si předvedli hned v prvním díle tohoto kurzu, takže zbývá ukázat si další možnosti. Je důležité tyto varianty znát, abyste vždy našli co možná nejrychleji správné řešení.
Další způsob vložení hardware existuje přes přímou instalaci produktu do TIA, tuto variantu, která je dostupná pouze pro Siemens produkty, si pro úplnost také ukážeme.
Následně je možné komunikovat se zařízením, které vložíme pomocí GSD souboru pro PROFIBUS-DP sběrnici.
A samozřejmě nezapomeneme ani na stále více a více se prosazující PROFINET, a tedy nějakého účastníka řes import GSDML souboru do HW katalogu.
Nejjednodušší varianta zřejmě bude použít přímo Siemens díl z hardwarového katalogu.
3.2 VLOŽENÍ HARDWARE PŘES PŘÍMOU INSTALACI PRODUKTU DO TIA
Instalace rozšiřujícího produktu přímo do TIA je možné zatím jen pro Siemens hardware, my si ukážeme StartDrive pro vložení a konfiguraci měničů Siemens přímo v TIA, ovšem jen jako ukázku varianty, neboť tato verze 11 byla k dispozici pouze pro testovací účely, opravdu ostrá verze bude až pro TIA V12.
StartDrive disponuje klasickým instalátorem, který zajistí vložení a propojení hardware do TIA.
Celý software StartDrive se pak instaluje jako option. To jen pro kontrolu správné instalace, která platí pro každý software do TIA.
Protože se jedná o option do TIA, hardware nevkládáme z hardwarového katalogu (aspoň řídicí jednotku měniče), ale přímo přes položku o přidání nového zařízení. Měniče pak jsou dostupné podobně jako PLC a HMI komponenty Siemens.
Následně už jen stačí přiřadit řídicí jednotku měniče na PROFIBUS-DP linku. Zkuste to pravým tlačítkem myši.
Další, výkonová polovina měniče je již dostupná z hardwarového katalogu TIA a k CU240 silovou část jednoduše přetáhneme myší.
Další nastavení, konkrétně parametry měniče, nás v této verzi ještě nezajímá.
Tato ukázka vložení dílu – měniče do konfigurace sestavy PLC je opravdu jen jako beta verze pro úplnost, abychom si ukázali všechny možnosti.
GSD soubor, který importujeme do TIA podobně jako do Step7, který zajistí, že se patřičný hardware objeví k HW katalogu a bude možné jej využívat, stáhneme z webu výrobce konkrétního hardware.
Samotnou instalaci hardware pak spustíme z uvedeného menu.
Pro naši ukázku si vyzkoušíme I/O periferie TB20 společnosti Helmholz.
Ihned jakmile zadáte správnou cestu k GSD souborům, nabídne Vám TIA všechny GSD, které v uvedeném adresáři nalezl.
Není vhodné mít všechny GSD soubory v jedné složce, ale lépe je si je přehledně rozdělit podle výrobce hardware.
Ještě před instalací GSD upozornění o nutnosti restartu TIA, obdobně jako ve Step7.
Pak už se instalace rozběhne A pozor, není to otázka sekund, ale spíše jejich desítek, záleží na množství komponentu, které složka s GSD obsahuje.
Vyzkoušejte si to, protože import některých GSD trvá opravdu dlouho.
Po úspěšné instalaci TB20 dojde ještě k update katalogu a restartu celého software TIA.
Úplně nejdříve je nezbytné v TIA do hardware vložit PROFIBUS DP síť, tedy Add subnet, abychom měli vůbec sběrnici, na kterou pak jednotlivé zařízení umístíme.
Vyzkoušejte si, že velká většina nabídek na obrázcích je přístupná přes pravé tlačítko myši.
Vložení PROFIBUS DP sítě je hotovo, zbývá nastavit její vlastnosti, tedy hlavně rychlost a profil. Vše je ale přednastaveno na již známých 1,5 Mbps a DP.
Nezapomeňte projít všechna menu, abyste viděli, co vše je možné ohledně PROFIBUS DP nastavovat.
Nyní si v hardwarovém katalogu najdeme a vybereme naši I/O periferie TB20. Je ale nezbytné vypnout filtrování dílu v katalogu a v patřičné složce Helmholz pak najít potřebnou komponentu, tedy interface TB20.
Vložení TB20 pak provedeme prostým přetažením myší na PROFIBUS DP sběrnici.
Samotné vložení TB20 do hardware ještě ale nic neřeší, je nezbytné přiřadit periferii ke sběrnici a patřičnému PLC. Opět na to využijete nabídku z pravého tlačítka myši.
Nyní již v klidu do sestavy TB20 z hardwarového katalogu přidáte moduly, jaké jsou ve skutečné sestavě. Úplně stejné jako ve Step7 a ET200S.
Vyzkoušejte si do periferie vkládat a mazat jednotlivé moduly a hlavně nastavit jejich vstupní/výstupní adresy.
Nabízí se otázka, jestli vše bude fungovat, i když zatím nemáme I/O k dispozici. Ověříme si to pomocí kompilace hardware celé sestavy, neboť pokud jsme někde udělali chybu, kompilátor nás na to upozorní, a naopak, pokud je vše v pořádku, bude celá sestava funkční.
Opět přes pravé tlačítko myši.
Pokud je výsledek kompilace takový jako na obrázku, stačí nahrát sestavu do PLC a připojit TB20. Vše bude rádně fungovat.
Ovšem pro PROFINET, jak uvidíme dále, bude nezbytné ještě provést další úkony.
Nesmíme taky zapomenout na vložení periferie Siemens, kdy není potřeba nic instalovat, stačí jen patřičný díl najít v HW katalogu a stejným postupem vložit do sestavy. Vybral jsem pro vyzkoušení velmi známou I/O ET200S s interface IM151, úplně stejnou jako pro Step7 a Simatic S7-300.
Opět pokud přiřadíme IM151 správně na PROFIBUS DP, vznikne nám již sestava s jedním PLC a dvěma slave I/O stanicemi. Nyní si vyzkoušejte měnit a nastavovat adresy jednotlivých periferií.
Vložení jednotlivých modulů do ET200S je již stejné jako pro TB20, stačí je tam jednoduše natahat myší z HW katalogu a nastavit I/O adresy.
Pokud si myslíme, že máme všechno dobře, stačí spustit kompilaci.
Celý postup vložení a konfigurace účastníka na PROFINET sběrnici u PLC S7-1200, bude podobný, ale ne stejný, jako pro PROFIBUS DP. Nejprve najdeme patřičné IM151-3PN, tedy PROFINET interface pro připojení dalších modulů.
Samozřejmě opět bez přiřazení interface na patřičnou sběrnici nic nebude fungovat. K našemu IM151-3PN se nabízí PROFINET interface u PLC_1.
Jako u PROFIBUS stačí jen za interface již známým způsobem vložit jednotlivé moduly.
Nezapomenout vše zkompilovat, abychom se ujistili, že nemáme někde chybu, nebo třeba neúplnou sestavu.
Vyzkoušejte si záměrně vyrobit nějaké chyby v sestavě a podívat se, jak je kompilátor vyhodnotí.
Tady si ukážeme veliký rozdíl proti PROFIBUS DP konfiguraci. U PROFINET připojení musíme stanovit topologii sítě všech účastníků, tedy uvést, kde a co je připojeno. Stačí se podívat na vlastnosti interface IM151-3PN a na položku Partner port. Jestliže nechceme stanovit přesnou topologii, necháme vše jako jakýkoliv partner, tedy propojení můžeme v podstatě udělat jakkoliv.
Jestliže ale roletové menu z předchozího obrázku rozbalíme, otevře se nám celá nabídka na připojení interface. Vysvětlení si ukážeme ještě později, nyní totiž máme pouze jedinou možnost kam připojit IM151-3PN interface a to do PLC_1 portu 1.
Přesné připojení na konkrétní port pak vypadá takto, tedy žádné Any port, ale konkrétní cesta v konfiguraci. Samozřejmě, že ve skutečnosti musí být vše propojeno jako v této topologii, jinak se dočkáte neustále chyby v PLC.
Stále není konec s konfigurací. Úplně na závěr je nutné k jednotlivým IP adresám přiřadit konkrétní periferii. K tomu využijeme označenou položku v menu, ale pozor, tato operace probíhá online, takže je nezbytné připojení do hotové sítě a sestavy.
Ukážeme si to dále, jakmile budeme mít definovaných více účastníků.
Podobně jako pro PROFIBUS také připojení PROFINET vyžaduje u zařízení, které nejsou v hardwarovém katalogu TIA GSD soubor, kterému se sice tak říká, ale má úplně jiný formát. Pro naši sestavu si připojíme na PROFINET další I/O stanici, tentokrát WAGO, takže nejprve z webu výrobce stáhneme GSDML soubor obsahující informace o připojovaném zařízení.
Pro instalaci PROFINET souboru použijeme stejné menu jako pro PROFIBUS, TIA pozná, že se jedná o GSD pro PROFINET, a sám si to přebere, nemusíte se ničeho obávat. Stačí jen zaznačit požadované. I/O Wago 750-753 jsou klasické nejrozšířenější periferie do rozvaděče.
Rozmyslete si, co všechno chcete do TIA instalovat, abyste se pak v záplavě modulu a interface neztratili.
Průběh instalace je naprosto shodný s instalací podpory pro PROFIBUS, jen je potřeba mít opravdu trpělivost, není to ihned jako ve Step7, chvíli to trvá.
V hardwarovém katalogu pak najdeme ve složce WAGO vše potřebné. Zvlášť interface neboli Head module podle verze, složka Module pak obsahuje všechny vyráběné a použitelné moduly pro tuto WAGO periferii.
Nejprve do sestavy vložíme jako obvykle Head modul, neboli interface, a samozřejmě jej přiřadíme do sítě. Menu pod pravým tlačítkem myši na označeném odkazu.
Nyní uvidíme v topologii přece jen trochu více možností propojení portů. Vyzkoušejte si různé možnosti a také vložení dalších zařízení, aby vzniklo ještě více variant.
Naposledy vložené WAGO I/O nabízí možnost připojení jak do S7-1200, tak také do ET200S. Záleží jen na nás.
V náhledu na síťové propojení si nyní můžeme zobrazit celou sestavu najednou, včetně PROFIBUS a IP adres jednotlivých účastníků tak, jak jsme si ji nakonfigurovali. Jako obvykle nezapomeneme celou sestavu zkompilovat, abychom našli eventuální chyby či nepřesnosti.
Jak je uvedeno výše, na závěr je nezbytné přiřadit každému zařízení na PROFINET jeho jméno. Proč?
Po připojení online do sítě TIA najde všechny účastníky, zobrazí jejich MAC adresy a my musíme konkrétní stanici správně přiřadit. Je to stejný princip jako ve Step7, pouze tady to je přece jenom trochu přehlednější.
Je nezbytné si uvědomit, že jenom podle MAC adresy najdeme tu správnou stanici, pokud jich máme třeba více stejných a musíme konkrétně určit, která je která. Tím se propojí jméno stanice z konfigurace, IP adresa a MAC adresa.
Tohle online připojení je velmi vhodné si vyzkoušet přímo se skutečnými stanicemi, nebo jednou stanicí. Stejný postup přiřazení účastníka do sítě je také nezbytný použít I v případě výměny stanice za jinou.
Tímto bychom mohli našeho praktického průvodce softwarem TIA portál zatím ukončit. Věříme, že byl prospěšný jak pro uživatele, kteří potřebují porozumět TIA, dále také pro ty, kteří se s tímto softwarem setkávají jen občas a v neposlední řadě také pro uživatele, kteří o tomto software potřebovali něco vědět. Proto jsme se nevěnovali třeba komunikačním modulům sériových linek, neboť ty je nezbytné ještě obsloužit softwarově a podobně.
Také jsme záměrně vynechali práci s HMI panely, které je možné v malé míře parametrizovat také v TIA, protože na jaře by měl začít rozsáhlejší kurz programování HMI panelů Siemens, podobně jako kurz programování PLC Simatic S7 pomocí Step7, který měl a stále má velký ohlas.
Ovšem vše se ještě může trochu změnit, neboť pokud bude očekávaná dvanáctá verze TIA aspoň trochu dostupná, připravíme zase formou podobného průvodce seznámení s nejzajímavějšími vlastnostmi TIA V12, jak jste mohli vidět například krátkou ukázku ohledně StartDrive, který právě ve verzi 12 bude již zcela uvolněn pro všechny uživatele.
Autor: Jaroslav Blažek, blaja.cz
Užitečné odkazy k tématům 3. části:
GSD soubory PROFIBUS pro Helmholz TB20 I/O
GSDML soubory PROFINEET pro Wago I/O systémPROFINEET pro Wago I/O systém
Související produkty
