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Automatisieren mit SIMATIC - leseprobe.buch.de · Der SIMATIC Manager von STEP 7 V5.5 bzw. das TIA Portal von STEP 7 V11 koordi- nieren alle Werkzeuge und verwalten zentral alle anfallenden

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Berger Automatisieren mit SIMATIC

Automatisieren mit SIMATICController Software Programmierung Datenkommunikation Bedienen und Beobachten

von Hans Berger

5 uumlberarbeitete und erweiterte Auflage 2012

Publicis Publishing

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uumlber httpdnbd-nbde abrufbar

Autor und Verlag haben alle Texte und Abbildungen in diesem Buch mit groszliger Sorgfalt erarbeitet Dennoch koumlnnen Fehler nicht ausgeschlossen werden Eine Haftung des Verlags oder des Autors gleich aus welchem Rechtsgrund fuumlr durch die Verwendung der Programmierbeispiele verursachte Schaumlden ist ausgeschlossen

wwwpublicisdebooks

Print ISBN 978-3-89578-386-9ePDF ISBN 978-3-89578-677-8

5 Auflage 2012

Herausgeber Siemens Aktiengesellschaft Berlin und Muumlnchen Verlag Publicis Publishing Erlangencopy 2012 by Publicis KommunikationsAgentur GmbH GWA Erlangen Das Werk einschlieszliglich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschuumltzt Jede Verwendung auszligerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulaumlssig und strafbar Das gilt insbesondere fuumlr Vervielfaumlltigungen Uumlbersetzungen Mikroverfilmungen Bearbeitungen sonstiger Art sowie fuumlr die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen Dies gilt auch fuumlr die Entnahme von einzelnen Abbildungen und bei auszugsweiser Verwertung von Texten

Printed in Germany

Vorwort

Vorwort

Die Automatisierung industrieller Anlagen erfordert zunehmend unterschiedli-chere und komplexere Komponenten in steigender Anzahl So stellt sich heute alsneue Herausforderung nicht mehr die Weiterentwicklung hochspezialisierter Ge-raumlte sondern das Optimieren des Zusammenspiels

Das Konzept Totally Integrated Automation bedeutet mit einer einzigen System-basis und Werkzeugen mit einheitlichen Bedienoberflaumlchen alle Automatisie-rungskomponenten einheitlich zu behandeln Diesen Anforderung wird die neueSIMATIC gerecht mit Durchgaumlngigkeit bei Projektierung ProgrammierungDatenhaltung und Kommunikation

Die gesamte Projektierung und Programmierung aller Komponenten erfolgt mitder Engineering-Software STEP 7 Auch Optionspakete fuumlr die Erweiterung derFunktionalitaumlt fuumlgen sich bei gleicher Bedienphilosophie nahtlos in STEP 7 einDer SIMATIC Manager von STEP 7 V55 bzw das TIA Portal von STEP 7 V11 koordi-nieren alle Werkzeuge und verwalten zentral alle anfallenden Automatisierungs-daten Auf diese zentrale Datenhaltung haben alle Werkzeuge Zugriff so dassDoppeleingaben vermieden werden und Abstimmungsprobleme gar nicht erstaufkommen

Eine durchgaumlngige Kommunikation aller Automatisierungskomponenten ist Vor-aussetzung fuumlr bdquodezentrale Automatisierungldquo Aufeinander abgestimmte Kommu-nikationsmechanismen ermoumlglichen die harmonische Zusammenarbeit von Steu-erungen Visualisierungssystemen und dezentraler Peripherie ohne Mehrauf-wand Das zukunftstraumlchtige Konzept der bdquoverteilten Intelligenzldquo ruumlckt damit ingreifbare Naumlhe Kommunikation bei SIMATIC ist nicht nur in sich durchgaumlngigsondern auch offen nach auszligen Das bedeutet SIMATIC verwendet weit verbreite-te Standards wie z B PROFIBUS fuumlr die Feldgeraumlte und sorgt mit Industrial Ether-net und TCPIP-Protokoll fuumlr beste Verbindungen zur Buumlrowelt und damit in dieManagement-Ebene

Die 5 Auflage des vorliegenden Buches vermittelt einen Uumlberblick uumlber Aufbauund Arbeitsweise eines modernen Automatisierungssystems mit seinen aktuellenControllern und HMI-Geraumlten und zeigt die erweiterten Moumlglichkeiten der Dezent-ralisierung mit PROFIBUS und PROFINET Am Beispiel der speicherprogrammier-baren Steuerungen SIMATIC S7 gibt das Buch einen Einblick in die Hardware- undSoftware-Projektierung des Controllers stellt die Programmierung mit den ver-schiedenen Programmiersprachen vor erlaumlutert den Datenaustausch uumlber Netz-verbindungen und beschreibt die vielfaumlltigen Moumlglichkeiten zum Bedienen undBeobachten des gesteuerten Prozesses

Nuumlrnberg im Maumlrz 2012 Hans Berger

5

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 11

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC 11

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm 13

13 Wie arbeitet eine speicherprogrammierbare Steuerung 16

14 Der Weg eines Binaumlrsignals vom Sensor bis zum Programm 18

15 Datenhaltung im SIMATIC-Automatisierungssystem 20

2 SIMATIC Controller als Hardware-Basis 21

21 Komponenten einer SIMATIC-Station 22

22 Die Micro-SPS SIMATIC S7-200 23

23 Der modulare Micro-Controller SIMATIC S7-1200 26

24 Die modulare Kleinsteuerung SIMATIC S7-300 31

25 Die technologischen Funktionen einer CPU 300C 36

26 SIMATIC S7-400 fuumlr anspruchsvolle Aufgaben 37

27 Hochverfuumlgbarkeit bei SIMATIC 44

28 Safety Integrated bei SIMATIC S7 45

29 Einsatz unter schwierigen Bedingungen SIPLUS 49

210 Prozesskopplung mit Digitalbaugruppen 50

211 Prozesskopplung mit Analogbaugruppen 52

212 FM-Baugruppen entlasten die CPU 53

213 Busanschluss mit Kommunikationsbaugruppen 54

214 SIMATIC PC-based Automation 55

215 Dezentrales Peripheriesystem ET 200 60

216 Das SIMATIC-Programmiergeraumlt 65

3 STEP 7 Engineering Tool fuumlr SIMATIC 66

31 STEP 7-Varianten in der Uumlbersicht 66

32 Automatisieren mit STEP 7 69

33 Projekte mit STEP 7 V55 bearbeiten 70

34 Projekte mit STEP 7 im TIA Portal bearbeiten 74

35 Eine SIMATIC-Station konfigurieren 79

36 Werkzeuge fuumlr die Programmerstellung 83

37 Den Operanden einen Namen geben 84

7

Inhaltsverzeichnis

38 Einen Codebaustein programmieren 86

39 Einen Datenbaustein programmieren 91

310 Einen Anwenderdatentyp programmieren 94

311 Mit Programmquellen arbeiten 96

312 Hilfen zur Programmerstellung 100

313 Das Anwenderprogramm in die CPU laden 102

314 Das Anwenderprogramm online bearbeiten 106

315 Mit Online-Tools das Anwenderprogramm steuern 109

316 Mit Diagnosefunktionen Hardware-Fehler finden 112

317 Mit Beobachtungstabellen testen 115

318 Das Programm mit dem Programmstatus testen 118

319 Mit S7-PLCSIM Anwenderprogramme offline testen 121

320 Mit DOCPRO im Schaltbuchformat dokumentieren 123

4 Die Programmiersprachen 126

41 Kontaktplan KOP 128

42 Funktionsplan FUP 132

43 Anweisungsliste AWL 136

44 Structured Control Language SCL 140

45 Ablaufsteuerung S7-GRAPH 143

46 Der Funktionsvorrat von KOP FUP und AWL 146

47 Der Funktionsvorrat von SCL 148

48 Globale Operandenbereiche 151

49 Absolute und symbolische Adressierung 157

410 Indirekte Adressierung 160

411 Elementare Datentypen 161

412 Zusammengesetzte Datentypen 165

413 Datentypen fuumlr Bausteinparameter 167

414 Weitere Datentypen 169

5 Das Anwenderprogramm 170

51 Programmbearbeitung bei SIMATIC 170

52 Das Anlaufprogramm 172

53 Das Hauptprogramm 175

54 Die Prozessabbilder 178

55 Zykluszeit Reaktionszeit 180

56 Programmfunktionen 182

57 Uhrzeitalarme 187

58 Verzoumlgerungsalarme 189

59 Weckalarme 190

8

Inhaltsverzeichnis

510 Prozessalarme 192

511 Mehrprozessoralarm 193

512 Synchronfehler bei einer CPU 300400 195

513 Asynchronfehler bei einer CPU 300400 197

514 Fehlerbehandlung bei einer CPU 1200 199

515 Diagnosefunktionen bei einer CPU 300400 202

516 Anwenderbausteine in der Uumlbersicht 204

517 Bausteineigenschaften 205

518 Know-how-Schutz Kopierschutz 208

519 Bausteinschnittstelle 210

520 Bausteine aufrufen 213

6 Kommunikation 217

61 Netz projektieren 218

62 Das MPI-Subnetz 223

63 Die stationsexterne S7-Basiskommunikation 224

64 Globaldaten-Kommunikation 225

65 Das Industrial Ethernet-Subnetz 227

66 Open User Communication IE-Kommunikation 229

67 Die S7-Kommunikation 231

68 Das PROFIBUS-Subnetz 234

69 Die stationsinterne S7-Basiskommunikation 235

610 Das AS-Interface-Subnetz 236

611 Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung 237

612 Dezentrale Peripherie mit PROFINET IO 239

613 Sonderfunktionen fuumlr PROFINET IO 245

614 Taktsynchron-Programm 252

615 Dezentrale Peripherie mit PROFIBUS DP 256

616 Sonderfunktionen fuumlr PROFIBUS DP 262

617 DPV1-Alarme 265

7 Bedienen und Beobachten 267

71 Key Panels KP8 PP7 und PP17 268

72 Basic Panels 270

73 Comfort Panels 271

74 Mobile Panels 273

75 Micro Panels 274

76 SIMATIC Panels ndash 70er-Serie 275

77 SIMATIC Panels ndash 170er-Serie 276

78 SIMATIC Panels ndash 270er-Serie 277

9

Inhaltsverzeichnis

79 Multi Panels 278

710 SIMATIC Panel PC 280

711 SIMATIC HMI projektieren 282

712 Prozessdiagnose mit S7-PDIAG 290

713 Prozessfehlerdiagnose mit SIMATIC ProAgent 293

714 Mit TeleService uumlber das Telefonnetz koppeln 294

Stichwortverzeichnis 297

Abkuumlrzungsverzeichnis 300

10

1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

11

1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

S

S

S

SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

S

S

S

Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

S

12

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

13

1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

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Berger Automatisieren mit SIMATIC

Automatisieren mit SIMATICController Software Programmierung Datenkommunikation Bedienen und Beobachten

von Hans Berger

5 uumlberarbeitete und erweiterte Auflage 2012

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Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uumlber httpdnbd-nbde abrufbar

Autor und Verlag haben alle Texte und Abbildungen in diesem Buch mit groszliger Sorgfalt erarbeitet Dennoch koumlnnen Fehler nicht ausgeschlossen werden Eine Haftung des Verlags oder des Autors gleich aus welchem Rechtsgrund fuumlr durch die Verwendung der Programmierbeispiele verursachte Schaumlden ist ausgeschlossen

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Print ISBN 978-3-89578-386-9ePDF ISBN 978-3-89578-677-8

5 Auflage 2012

Herausgeber Siemens Aktiengesellschaft Berlin und Muumlnchen Verlag Publicis Publishing Erlangencopy 2012 by Publicis KommunikationsAgentur GmbH GWA Erlangen Das Werk einschlieszliglich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschuumltzt Jede Verwendung auszligerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulaumlssig und strafbar Das gilt insbesondere fuumlr Vervielfaumlltigungen Uumlbersetzungen Mikroverfilmungen Bearbeitungen sonstiger Art sowie fuumlr die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen Dies gilt auch fuumlr die Entnahme von einzelnen Abbildungen und bei auszugsweiser Verwertung von Texten

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Vorwort

Vorwort

Die Automatisierung industrieller Anlagen erfordert zunehmend unterschiedli-chere und komplexere Komponenten in steigender Anzahl So stellt sich heute alsneue Herausforderung nicht mehr die Weiterentwicklung hochspezialisierter Ge-raumlte sondern das Optimieren des Zusammenspiels

Das Konzept Totally Integrated Automation bedeutet mit einer einzigen System-basis und Werkzeugen mit einheitlichen Bedienoberflaumlchen alle Automatisie-rungskomponenten einheitlich zu behandeln Diesen Anforderung wird die neueSIMATIC gerecht mit Durchgaumlngigkeit bei Projektierung ProgrammierungDatenhaltung und Kommunikation

Die gesamte Projektierung und Programmierung aller Komponenten erfolgt mitder Engineering-Software STEP 7 Auch Optionspakete fuumlr die Erweiterung derFunktionalitaumlt fuumlgen sich bei gleicher Bedienphilosophie nahtlos in STEP 7 einDer SIMATIC Manager von STEP 7 V55 bzw das TIA Portal von STEP 7 V11 koordi-nieren alle Werkzeuge und verwalten zentral alle anfallenden Automatisierungs-daten Auf diese zentrale Datenhaltung haben alle Werkzeuge Zugriff so dassDoppeleingaben vermieden werden und Abstimmungsprobleme gar nicht erstaufkommen

Eine durchgaumlngige Kommunikation aller Automatisierungskomponenten ist Vor-aussetzung fuumlr bdquodezentrale Automatisierungldquo Aufeinander abgestimmte Kommu-nikationsmechanismen ermoumlglichen die harmonische Zusammenarbeit von Steu-erungen Visualisierungssystemen und dezentraler Peripherie ohne Mehrauf-wand Das zukunftstraumlchtige Konzept der bdquoverteilten Intelligenzldquo ruumlckt damit ingreifbare Naumlhe Kommunikation bei SIMATIC ist nicht nur in sich durchgaumlngigsondern auch offen nach auszligen Das bedeutet SIMATIC verwendet weit verbreite-te Standards wie z B PROFIBUS fuumlr die Feldgeraumlte und sorgt mit Industrial Ether-net und TCPIP-Protokoll fuumlr beste Verbindungen zur Buumlrowelt und damit in dieManagement-Ebene

Die 5 Auflage des vorliegenden Buches vermittelt einen Uumlberblick uumlber Aufbauund Arbeitsweise eines modernen Automatisierungssystems mit seinen aktuellenControllern und HMI-Geraumlten und zeigt die erweiterten Moumlglichkeiten der Dezent-ralisierung mit PROFIBUS und PROFINET Am Beispiel der speicherprogrammier-baren Steuerungen SIMATIC S7 gibt das Buch einen Einblick in die Hardware- undSoftware-Projektierung des Controllers stellt die Programmierung mit den ver-schiedenen Programmiersprachen vor erlaumlutert den Datenaustausch uumlber Netz-verbindungen und beschreibt die vielfaumlltigen Moumlglichkeiten zum Bedienen undBeobachten des gesteuerten Prozesses

Nuumlrnberg im Maumlrz 2012 Hans Berger

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 11

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC 11

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm 13

13 Wie arbeitet eine speicherprogrammierbare Steuerung 16

14 Der Weg eines Binaumlrsignals vom Sensor bis zum Programm 18

15 Datenhaltung im SIMATIC-Automatisierungssystem 20

2 SIMATIC Controller als Hardware-Basis 21

21 Komponenten einer SIMATIC-Station 22

22 Die Micro-SPS SIMATIC S7-200 23

23 Der modulare Micro-Controller SIMATIC S7-1200 26

24 Die modulare Kleinsteuerung SIMATIC S7-300 31

25 Die technologischen Funktionen einer CPU 300C 36

26 SIMATIC S7-400 fuumlr anspruchsvolle Aufgaben 37

27 Hochverfuumlgbarkeit bei SIMATIC 44

28 Safety Integrated bei SIMATIC S7 45

29 Einsatz unter schwierigen Bedingungen SIPLUS 49

210 Prozesskopplung mit Digitalbaugruppen 50

211 Prozesskopplung mit Analogbaugruppen 52

212 FM-Baugruppen entlasten die CPU 53

213 Busanschluss mit Kommunikationsbaugruppen 54

214 SIMATIC PC-based Automation 55

215 Dezentrales Peripheriesystem ET 200 60

216 Das SIMATIC-Programmiergeraumlt 65

3 STEP 7 Engineering Tool fuumlr SIMATIC 66

31 STEP 7-Varianten in der Uumlbersicht 66

32 Automatisieren mit STEP 7 69

33 Projekte mit STEP 7 V55 bearbeiten 70

34 Projekte mit STEP 7 im TIA Portal bearbeiten 74

35 Eine SIMATIC-Station konfigurieren 79

36 Werkzeuge fuumlr die Programmerstellung 83

37 Den Operanden einen Namen geben 84

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Inhaltsverzeichnis

38 Einen Codebaustein programmieren 86

39 Einen Datenbaustein programmieren 91

310 Einen Anwenderdatentyp programmieren 94

311 Mit Programmquellen arbeiten 96

312 Hilfen zur Programmerstellung 100

313 Das Anwenderprogramm in die CPU laden 102

314 Das Anwenderprogramm online bearbeiten 106

315 Mit Online-Tools das Anwenderprogramm steuern 109

316 Mit Diagnosefunktionen Hardware-Fehler finden 112

317 Mit Beobachtungstabellen testen 115

318 Das Programm mit dem Programmstatus testen 118

319 Mit S7-PLCSIM Anwenderprogramme offline testen 121

320 Mit DOCPRO im Schaltbuchformat dokumentieren 123

4 Die Programmiersprachen 126

41 Kontaktplan KOP 128

42 Funktionsplan FUP 132

43 Anweisungsliste AWL 136

44 Structured Control Language SCL 140

45 Ablaufsteuerung S7-GRAPH 143

46 Der Funktionsvorrat von KOP FUP und AWL 146

47 Der Funktionsvorrat von SCL 148

48 Globale Operandenbereiche 151

49 Absolute und symbolische Adressierung 157

410 Indirekte Adressierung 160

411 Elementare Datentypen 161

412 Zusammengesetzte Datentypen 165

413 Datentypen fuumlr Bausteinparameter 167

414 Weitere Datentypen 169

5 Das Anwenderprogramm 170

51 Programmbearbeitung bei SIMATIC 170

52 Das Anlaufprogramm 172

53 Das Hauptprogramm 175

54 Die Prozessabbilder 178

55 Zykluszeit Reaktionszeit 180

56 Programmfunktionen 182

57 Uhrzeitalarme 187

58 Verzoumlgerungsalarme 189

59 Weckalarme 190

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Inhaltsverzeichnis

510 Prozessalarme 192

511 Mehrprozessoralarm 193

512 Synchronfehler bei einer CPU 300400 195

513 Asynchronfehler bei einer CPU 300400 197

514 Fehlerbehandlung bei einer CPU 1200 199

515 Diagnosefunktionen bei einer CPU 300400 202

516 Anwenderbausteine in der Uumlbersicht 204

517 Bausteineigenschaften 205

518 Know-how-Schutz Kopierschutz 208

519 Bausteinschnittstelle 210

520 Bausteine aufrufen 213

6 Kommunikation 217

61 Netz projektieren 218

62 Das MPI-Subnetz 223

63 Die stationsexterne S7-Basiskommunikation 224

64 Globaldaten-Kommunikation 225

65 Das Industrial Ethernet-Subnetz 227

66 Open User Communication IE-Kommunikation 229

67 Die S7-Kommunikation 231

68 Das PROFIBUS-Subnetz 234

69 Die stationsinterne S7-Basiskommunikation 235

610 Das AS-Interface-Subnetz 236

611 Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung 237

612 Dezentrale Peripherie mit PROFINET IO 239

613 Sonderfunktionen fuumlr PROFINET IO 245

614 Taktsynchron-Programm 252

615 Dezentrale Peripherie mit PROFIBUS DP 256

616 Sonderfunktionen fuumlr PROFIBUS DP 262

617 DPV1-Alarme 265

7 Bedienen und Beobachten 267

71 Key Panels KP8 PP7 und PP17 268

72 Basic Panels 270

73 Comfort Panels 271

74 Mobile Panels 273

75 Micro Panels 274

76 SIMATIC Panels ndash 70er-Serie 275

77 SIMATIC Panels ndash 170er-Serie 276

78 SIMATIC Panels ndash 270er-Serie 277

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Inhaltsverzeichnis

79 Multi Panels 278

710 SIMATIC Panel PC 280

711 SIMATIC HMI projektieren 282

712 Prozessdiagnose mit S7-PDIAG 290

713 Prozessfehlerdiagnose mit SIMATIC ProAgent 293

714 Mit TeleService uumlber das Telefonnetz koppeln 294

Stichwortverzeichnis 297

Abkuumlrzungsverzeichnis 300

10

1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

11

1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

S

S

S

SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

S

S

S

Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

S

12

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

13

1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

14

Automatisieren mit SIMATICController Software Programmierung Datenkommunikation Bedienen und Beobachten

von Hans Berger

5 uumlberarbeitete und erweiterte Auflage 2012

Publicis Publishing

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uumlber httpdnbd-nbde abrufbar

Autor und Verlag haben alle Texte und Abbildungen in diesem Buch mit groszliger Sorgfalt erarbeitet Dennoch koumlnnen Fehler nicht ausgeschlossen werden Eine Haftung des Verlags oder des Autors gleich aus welchem Rechtsgrund fuumlr durch die Verwendung der Programmierbeispiele verursachte Schaumlden ist ausgeschlossen

wwwpublicisdebooks

Print ISBN 978-3-89578-386-9ePDF ISBN 978-3-89578-677-8

5 Auflage 2012

Herausgeber Siemens Aktiengesellschaft Berlin und Muumlnchen Verlag Publicis Publishing Erlangencopy 2012 by Publicis KommunikationsAgentur GmbH GWA Erlangen Das Werk einschlieszliglich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschuumltzt Jede Verwendung auszligerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulaumlssig und strafbar Das gilt insbesondere fuumlr Vervielfaumlltigungen Uumlbersetzungen Mikroverfilmungen Bearbeitungen sonstiger Art sowie fuumlr die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen Dies gilt auch fuumlr die Entnahme von einzelnen Abbildungen und bei auszugsweiser Verwertung von Texten

Printed in Germany

Vorwort

Vorwort

Die Automatisierung industrieller Anlagen erfordert zunehmend unterschiedli-chere und komplexere Komponenten in steigender Anzahl So stellt sich heute alsneue Herausforderung nicht mehr die Weiterentwicklung hochspezialisierter Ge-raumlte sondern das Optimieren des Zusammenspiels

Das Konzept Totally Integrated Automation bedeutet mit einer einzigen System-basis und Werkzeugen mit einheitlichen Bedienoberflaumlchen alle Automatisie-rungskomponenten einheitlich zu behandeln Diesen Anforderung wird die neueSIMATIC gerecht mit Durchgaumlngigkeit bei Projektierung ProgrammierungDatenhaltung und Kommunikation

Die gesamte Projektierung und Programmierung aller Komponenten erfolgt mitder Engineering-Software STEP 7 Auch Optionspakete fuumlr die Erweiterung derFunktionalitaumlt fuumlgen sich bei gleicher Bedienphilosophie nahtlos in STEP 7 einDer SIMATIC Manager von STEP 7 V55 bzw das TIA Portal von STEP 7 V11 koordi-nieren alle Werkzeuge und verwalten zentral alle anfallenden Automatisierungs-daten Auf diese zentrale Datenhaltung haben alle Werkzeuge Zugriff so dassDoppeleingaben vermieden werden und Abstimmungsprobleme gar nicht erstaufkommen

Eine durchgaumlngige Kommunikation aller Automatisierungskomponenten ist Vor-aussetzung fuumlr bdquodezentrale Automatisierungldquo Aufeinander abgestimmte Kommu-nikationsmechanismen ermoumlglichen die harmonische Zusammenarbeit von Steu-erungen Visualisierungssystemen und dezentraler Peripherie ohne Mehrauf-wand Das zukunftstraumlchtige Konzept der bdquoverteilten Intelligenzldquo ruumlckt damit ingreifbare Naumlhe Kommunikation bei SIMATIC ist nicht nur in sich durchgaumlngigsondern auch offen nach auszligen Das bedeutet SIMATIC verwendet weit verbreite-te Standards wie z B PROFIBUS fuumlr die Feldgeraumlte und sorgt mit Industrial Ether-net und TCPIP-Protokoll fuumlr beste Verbindungen zur Buumlrowelt und damit in dieManagement-Ebene

Die 5 Auflage des vorliegenden Buches vermittelt einen Uumlberblick uumlber Aufbauund Arbeitsweise eines modernen Automatisierungssystems mit seinen aktuellenControllern und HMI-Geraumlten und zeigt die erweiterten Moumlglichkeiten der Dezent-ralisierung mit PROFIBUS und PROFINET Am Beispiel der speicherprogrammier-baren Steuerungen SIMATIC S7 gibt das Buch einen Einblick in die Hardware- undSoftware-Projektierung des Controllers stellt die Programmierung mit den ver-schiedenen Programmiersprachen vor erlaumlutert den Datenaustausch uumlber Netz-verbindungen und beschreibt die vielfaumlltigen Moumlglichkeiten zum Bedienen undBeobachten des gesteuerten Prozesses

Nuumlrnberg im Maumlrz 2012 Hans Berger

5

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 11

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC 11

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm 13

13 Wie arbeitet eine speicherprogrammierbare Steuerung 16

14 Der Weg eines Binaumlrsignals vom Sensor bis zum Programm 18

15 Datenhaltung im SIMATIC-Automatisierungssystem 20

2 SIMATIC Controller als Hardware-Basis 21

21 Komponenten einer SIMATIC-Station 22

22 Die Micro-SPS SIMATIC S7-200 23

23 Der modulare Micro-Controller SIMATIC S7-1200 26

24 Die modulare Kleinsteuerung SIMATIC S7-300 31

25 Die technologischen Funktionen einer CPU 300C 36

26 SIMATIC S7-400 fuumlr anspruchsvolle Aufgaben 37

27 Hochverfuumlgbarkeit bei SIMATIC 44

28 Safety Integrated bei SIMATIC S7 45

29 Einsatz unter schwierigen Bedingungen SIPLUS 49

210 Prozesskopplung mit Digitalbaugruppen 50

211 Prozesskopplung mit Analogbaugruppen 52

212 FM-Baugruppen entlasten die CPU 53

213 Busanschluss mit Kommunikationsbaugruppen 54

214 SIMATIC PC-based Automation 55

215 Dezentrales Peripheriesystem ET 200 60

216 Das SIMATIC-Programmiergeraumlt 65

3 STEP 7 Engineering Tool fuumlr SIMATIC 66

31 STEP 7-Varianten in der Uumlbersicht 66

32 Automatisieren mit STEP 7 69

33 Projekte mit STEP 7 V55 bearbeiten 70

34 Projekte mit STEP 7 im TIA Portal bearbeiten 74

35 Eine SIMATIC-Station konfigurieren 79

36 Werkzeuge fuumlr die Programmerstellung 83

37 Den Operanden einen Namen geben 84

7

Inhaltsverzeichnis

38 Einen Codebaustein programmieren 86

39 Einen Datenbaustein programmieren 91

310 Einen Anwenderdatentyp programmieren 94

311 Mit Programmquellen arbeiten 96

312 Hilfen zur Programmerstellung 100

313 Das Anwenderprogramm in die CPU laden 102

314 Das Anwenderprogramm online bearbeiten 106

315 Mit Online-Tools das Anwenderprogramm steuern 109

316 Mit Diagnosefunktionen Hardware-Fehler finden 112

317 Mit Beobachtungstabellen testen 115

318 Das Programm mit dem Programmstatus testen 118

319 Mit S7-PLCSIM Anwenderprogramme offline testen 121

320 Mit DOCPRO im Schaltbuchformat dokumentieren 123

4 Die Programmiersprachen 126

41 Kontaktplan KOP 128

42 Funktionsplan FUP 132

43 Anweisungsliste AWL 136

44 Structured Control Language SCL 140

45 Ablaufsteuerung S7-GRAPH 143

46 Der Funktionsvorrat von KOP FUP und AWL 146

47 Der Funktionsvorrat von SCL 148

48 Globale Operandenbereiche 151

49 Absolute und symbolische Adressierung 157

410 Indirekte Adressierung 160

411 Elementare Datentypen 161

412 Zusammengesetzte Datentypen 165

413 Datentypen fuumlr Bausteinparameter 167

414 Weitere Datentypen 169

5 Das Anwenderprogramm 170

51 Programmbearbeitung bei SIMATIC 170

52 Das Anlaufprogramm 172

53 Das Hauptprogramm 175

54 Die Prozessabbilder 178

55 Zykluszeit Reaktionszeit 180

56 Programmfunktionen 182

57 Uhrzeitalarme 187

58 Verzoumlgerungsalarme 189

59 Weckalarme 190

8

Inhaltsverzeichnis

510 Prozessalarme 192

511 Mehrprozessoralarm 193

512 Synchronfehler bei einer CPU 300400 195

513 Asynchronfehler bei einer CPU 300400 197

514 Fehlerbehandlung bei einer CPU 1200 199

515 Diagnosefunktionen bei einer CPU 300400 202

516 Anwenderbausteine in der Uumlbersicht 204

517 Bausteineigenschaften 205

518 Know-how-Schutz Kopierschutz 208

519 Bausteinschnittstelle 210

520 Bausteine aufrufen 213

6 Kommunikation 217

61 Netz projektieren 218

62 Das MPI-Subnetz 223

63 Die stationsexterne S7-Basiskommunikation 224

64 Globaldaten-Kommunikation 225

65 Das Industrial Ethernet-Subnetz 227

66 Open User Communication IE-Kommunikation 229

67 Die S7-Kommunikation 231

68 Das PROFIBUS-Subnetz 234

69 Die stationsinterne S7-Basiskommunikation 235

610 Das AS-Interface-Subnetz 236

611 Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung 237

612 Dezentrale Peripherie mit PROFINET IO 239

613 Sonderfunktionen fuumlr PROFINET IO 245

614 Taktsynchron-Programm 252

615 Dezentrale Peripherie mit PROFIBUS DP 256

616 Sonderfunktionen fuumlr PROFIBUS DP 262

617 DPV1-Alarme 265

7 Bedienen und Beobachten 267

71 Key Panels KP8 PP7 und PP17 268

72 Basic Panels 270

73 Comfort Panels 271

74 Mobile Panels 273

75 Micro Panels 274

76 SIMATIC Panels ndash 70er-Serie 275

77 SIMATIC Panels ndash 170er-Serie 276

78 SIMATIC Panels ndash 270er-Serie 277

9

Inhaltsverzeichnis

79 Multi Panels 278

710 SIMATIC Panel PC 280

711 SIMATIC HMI projektieren 282

712 Prozessdiagnose mit S7-PDIAG 290

713 Prozessfehlerdiagnose mit SIMATIC ProAgent 293

714 Mit TeleService uumlber das Telefonnetz koppeln 294

Stichwortverzeichnis 297

Abkuumlrzungsverzeichnis 300

10

1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

11

1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

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SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

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Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

S

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12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

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1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

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5 Auflage 2012

Herausgeber Siemens Aktiengesellschaft Berlin und Muumlnchen Verlag Publicis Publishing Erlangencopy 2012 by Publicis KommunikationsAgentur GmbH GWA Erlangen Das Werk einschlieszliglich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschuumltzt Jede Verwendung auszligerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulaumlssig und strafbar Das gilt insbesondere fuumlr Vervielfaumlltigungen Uumlbersetzungen Mikroverfilmungen Bearbeitungen sonstiger Art sowie fuumlr die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen Dies gilt auch fuumlr die Entnahme von einzelnen Abbildungen und bei auszugsweiser Verwertung von Texten

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Vorwort

Vorwort

Die Automatisierung industrieller Anlagen erfordert zunehmend unterschiedli-chere und komplexere Komponenten in steigender Anzahl So stellt sich heute alsneue Herausforderung nicht mehr die Weiterentwicklung hochspezialisierter Ge-raumlte sondern das Optimieren des Zusammenspiels

Das Konzept Totally Integrated Automation bedeutet mit einer einzigen System-basis und Werkzeugen mit einheitlichen Bedienoberflaumlchen alle Automatisie-rungskomponenten einheitlich zu behandeln Diesen Anforderung wird die neueSIMATIC gerecht mit Durchgaumlngigkeit bei Projektierung ProgrammierungDatenhaltung und Kommunikation

Die gesamte Projektierung und Programmierung aller Komponenten erfolgt mitder Engineering-Software STEP 7 Auch Optionspakete fuumlr die Erweiterung derFunktionalitaumlt fuumlgen sich bei gleicher Bedienphilosophie nahtlos in STEP 7 einDer SIMATIC Manager von STEP 7 V55 bzw das TIA Portal von STEP 7 V11 koordi-nieren alle Werkzeuge und verwalten zentral alle anfallenden Automatisierungs-daten Auf diese zentrale Datenhaltung haben alle Werkzeuge Zugriff so dassDoppeleingaben vermieden werden und Abstimmungsprobleme gar nicht erstaufkommen

Eine durchgaumlngige Kommunikation aller Automatisierungskomponenten ist Vor-aussetzung fuumlr bdquodezentrale Automatisierungldquo Aufeinander abgestimmte Kommu-nikationsmechanismen ermoumlglichen die harmonische Zusammenarbeit von Steu-erungen Visualisierungssystemen und dezentraler Peripherie ohne Mehrauf-wand Das zukunftstraumlchtige Konzept der bdquoverteilten Intelligenzldquo ruumlckt damit ingreifbare Naumlhe Kommunikation bei SIMATIC ist nicht nur in sich durchgaumlngigsondern auch offen nach auszligen Das bedeutet SIMATIC verwendet weit verbreite-te Standards wie z B PROFIBUS fuumlr die Feldgeraumlte und sorgt mit Industrial Ether-net und TCPIP-Protokoll fuumlr beste Verbindungen zur Buumlrowelt und damit in dieManagement-Ebene

Die 5 Auflage des vorliegenden Buches vermittelt einen Uumlberblick uumlber Aufbauund Arbeitsweise eines modernen Automatisierungssystems mit seinen aktuellenControllern und HMI-Geraumlten und zeigt die erweiterten Moumlglichkeiten der Dezent-ralisierung mit PROFIBUS und PROFINET Am Beispiel der speicherprogrammier-baren Steuerungen SIMATIC S7 gibt das Buch einen Einblick in die Hardware- undSoftware-Projektierung des Controllers stellt die Programmierung mit den ver-schiedenen Programmiersprachen vor erlaumlutert den Datenaustausch uumlber Netz-verbindungen und beschreibt die vielfaumlltigen Moumlglichkeiten zum Bedienen undBeobachten des gesteuerten Prozesses

Nuumlrnberg im Maumlrz 2012 Hans Berger

5

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 11

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC 11

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm 13

13 Wie arbeitet eine speicherprogrammierbare Steuerung 16

14 Der Weg eines Binaumlrsignals vom Sensor bis zum Programm 18

15 Datenhaltung im SIMATIC-Automatisierungssystem 20

2 SIMATIC Controller als Hardware-Basis 21

21 Komponenten einer SIMATIC-Station 22

22 Die Micro-SPS SIMATIC S7-200 23

23 Der modulare Micro-Controller SIMATIC S7-1200 26

24 Die modulare Kleinsteuerung SIMATIC S7-300 31

25 Die technologischen Funktionen einer CPU 300C 36

26 SIMATIC S7-400 fuumlr anspruchsvolle Aufgaben 37

27 Hochverfuumlgbarkeit bei SIMATIC 44

28 Safety Integrated bei SIMATIC S7 45

29 Einsatz unter schwierigen Bedingungen SIPLUS 49

210 Prozesskopplung mit Digitalbaugruppen 50

211 Prozesskopplung mit Analogbaugruppen 52

212 FM-Baugruppen entlasten die CPU 53

213 Busanschluss mit Kommunikationsbaugruppen 54

214 SIMATIC PC-based Automation 55

215 Dezentrales Peripheriesystem ET 200 60

216 Das SIMATIC-Programmiergeraumlt 65

3 STEP 7 Engineering Tool fuumlr SIMATIC 66

31 STEP 7-Varianten in der Uumlbersicht 66

32 Automatisieren mit STEP 7 69

33 Projekte mit STEP 7 V55 bearbeiten 70

34 Projekte mit STEP 7 im TIA Portal bearbeiten 74

35 Eine SIMATIC-Station konfigurieren 79

36 Werkzeuge fuumlr die Programmerstellung 83

37 Den Operanden einen Namen geben 84

7

Inhaltsverzeichnis

38 Einen Codebaustein programmieren 86

39 Einen Datenbaustein programmieren 91

310 Einen Anwenderdatentyp programmieren 94

311 Mit Programmquellen arbeiten 96

312 Hilfen zur Programmerstellung 100

313 Das Anwenderprogramm in die CPU laden 102

314 Das Anwenderprogramm online bearbeiten 106

315 Mit Online-Tools das Anwenderprogramm steuern 109

316 Mit Diagnosefunktionen Hardware-Fehler finden 112

317 Mit Beobachtungstabellen testen 115

318 Das Programm mit dem Programmstatus testen 118

319 Mit S7-PLCSIM Anwenderprogramme offline testen 121

320 Mit DOCPRO im Schaltbuchformat dokumentieren 123

4 Die Programmiersprachen 126

41 Kontaktplan KOP 128

42 Funktionsplan FUP 132

43 Anweisungsliste AWL 136

44 Structured Control Language SCL 140

45 Ablaufsteuerung S7-GRAPH 143

46 Der Funktionsvorrat von KOP FUP und AWL 146

47 Der Funktionsvorrat von SCL 148

48 Globale Operandenbereiche 151

49 Absolute und symbolische Adressierung 157

410 Indirekte Adressierung 160

411 Elementare Datentypen 161

412 Zusammengesetzte Datentypen 165

413 Datentypen fuumlr Bausteinparameter 167

414 Weitere Datentypen 169

5 Das Anwenderprogramm 170

51 Programmbearbeitung bei SIMATIC 170

52 Das Anlaufprogramm 172

53 Das Hauptprogramm 175

54 Die Prozessabbilder 178

55 Zykluszeit Reaktionszeit 180

56 Programmfunktionen 182

57 Uhrzeitalarme 187

58 Verzoumlgerungsalarme 189

59 Weckalarme 190

8

Inhaltsverzeichnis

510 Prozessalarme 192

511 Mehrprozessoralarm 193

512 Synchronfehler bei einer CPU 300400 195

513 Asynchronfehler bei einer CPU 300400 197

514 Fehlerbehandlung bei einer CPU 1200 199

515 Diagnosefunktionen bei einer CPU 300400 202

516 Anwenderbausteine in der Uumlbersicht 204

517 Bausteineigenschaften 205

518 Know-how-Schutz Kopierschutz 208

519 Bausteinschnittstelle 210

520 Bausteine aufrufen 213

6 Kommunikation 217

61 Netz projektieren 218

62 Das MPI-Subnetz 223

63 Die stationsexterne S7-Basiskommunikation 224

64 Globaldaten-Kommunikation 225

65 Das Industrial Ethernet-Subnetz 227

66 Open User Communication IE-Kommunikation 229

67 Die S7-Kommunikation 231

68 Das PROFIBUS-Subnetz 234

69 Die stationsinterne S7-Basiskommunikation 235

610 Das AS-Interface-Subnetz 236

611 Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung 237

612 Dezentrale Peripherie mit PROFINET IO 239

613 Sonderfunktionen fuumlr PROFINET IO 245

614 Taktsynchron-Programm 252

615 Dezentrale Peripherie mit PROFIBUS DP 256

616 Sonderfunktionen fuumlr PROFIBUS DP 262

617 DPV1-Alarme 265

7 Bedienen und Beobachten 267

71 Key Panels KP8 PP7 und PP17 268

72 Basic Panels 270

73 Comfort Panels 271

74 Mobile Panels 273

75 Micro Panels 274

76 SIMATIC Panels ndash 70er-Serie 275

77 SIMATIC Panels ndash 170er-Serie 276

78 SIMATIC Panels ndash 270er-Serie 277

9

Inhaltsverzeichnis

79 Multi Panels 278

710 SIMATIC Panel PC 280

711 SIMATIC HMI projektieren 282

712 Prozessdiagnose mit S7-PDIAG 290

713 Prozessfehlerdiagnose mit SIMATIC ProAgent 293

714 Mit TeleService uumlber das Telefonnetz koppeln 294

Stichwortverzeichnis 297

Abkuumlrzungsverzeichnis 300

10

1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

11

1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

S

S

S

SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

S

S

S

Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

S

12

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

13

1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

14

Vorwort

Vorwort

Die Automatisierung industrieller Anlagen erfordert zunehmend unterschiedli-chere und komplexere Komponenten in steigender Anzahl So stellt sich heute alsneue Herausforderung nicht mehr die Weiterentwicklung hochspezialisierter Ge-raumlte sondern das Optimieren des Zusammenspiels

Das Konzept Totally Integrated Automation bedeutet mit einer einzigen System-basis und Werkzeugen mit einheitlichen Bedienoberflaumlchen alle Automatisie-rungskomponenten einheitlich zu behandeln Diesen Anforderung wird die neueSIMATIC gerecht mit Durchgaumlngigkeit bei Projektierung ProgrammierungDatenhaltung und Kommunikation

Die gesamte Projektierung und Programmierung aller Komponenten erfolgt mitder Engineering-Software STEP 7 Auch Optionspakete fuumlr die Erweiterung derFunktionalitaumlt fuumlgen sich bei gleicher Bedienphilosophie nahtlos in STEP 7 einDer SIMATIC Manager von STEP 7 V55 bzw das TIA Portal von STEP 7 V11 koordi-nieren alle Werkzeuge und verwalten zentral alle anfallenden Automatisierungs-daten Auf diese zentrale Datenhaltung haben alle Werkzeuge Zugriff so dassDoppeleingaben vermieden werden und Abstimmungsprobleme gar nicht erstaufkommen

Eine durchgaumlngige Kommunikation aller Automatisierungskomponenten ist Vor-aussetzung fuumlr bdquodezentrale Automatisierungldquo Aufeinander abgestimmte Kommu-nikationsmechanismen ermoumlglichen die harmonische Zusammenarbeit von Steu-erungen Visualisierungssystemen und dezentraler Peripherie ohne Mehrauf-wand Das zukunftstraumlchtige Konzept der bdquoverteilten Intelligenzldquo ruumlckt damit ingreifbare Naumlhe Kommunikation bei SIMATIC ist nicht nur in sich durchgaumlngigsondern auch offen nach auszligen Das bedeutet SIMATIC verwendet weit verbreite-te Standards wie z B PROFIBUS fuumlr die Feldgeraumlte und sorgt mit Industrial Ether-net und TCPIP-Protokoll fuumlr beste Verbindungen zur Buumlrowelt und damit in dieManagement-Ebene

Die 5 Auflage des vorliegenden Buches vermittelt einen Uumlberblick uumlber Aufbauund Arbeitsweise eines modernen Automatisierungssystems mit seinen aktuellenControllern und HMI-Geraumlten und zeigt die erweiterten Moumlglichkeiten der Dezent-ralisierung mit PROFIBUS und PROFINET Am Beispiel der speicherprogrammier-baren Steuerungen SIMATIC S7 gibt das Buch einen Einblick in die Hardware- undSoftware-Projektierung des Controllers stellt die Programmierung mit den ver-schiedenen Programmiersprachen vor erlaumlutert den Datenaustausch uumlber Netz-verbindungen und beschreibt die vielfaumlltigen Moumlglichkeiten zum Bedienen undBeobachten des gesteuerten Prozesses

Nuumlrnberg im Maumlrz 2012 Hans Berger

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 11

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC 11

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm 13

13 Wie arbeitet eine speicherprogrammierbare Steuerung 16

14 Der Weg eines Binaumlrsignals vom Sensor bis zum Programm 18

15 Datenhaltung im SIMATIC-Automatisierungssystem 20

2 SIMATIC Controller als Hardware-Basis 21

21 Komponenten einer SIMATIC-Station 22

22 Die Micro-SPS SIMATIC S7-200 23

23 Der modulare Micro-Controller SIMATIC S7-1200 26

24 Die modulare Kleinsteuerung SIMATIC S7-300 31

25 Die technologischen Funktionen einer CPU 300C 36

26 SIMATIC S7-400 fuumlr anspruchsvolle Aufgaben 37

27 Hochverfuumlgbarkeit bei SIMATIC 44

28 Safety Integrated bei SIMATIC S7 45

29 Einsatz unter schwierigen Bedingungen SIPLUS 49

210 Prozesskopplung mit Digitalbaugruppen 50

211 Prozesskopplung mit Analogbaugruppen 52

212 FM-Baugruppen entlasten die CPU 53

213 Busanschluss mit Kommunikationsbaugruppen 54

214 SIMATIC PC-based Automation 55

215 Dezentrales Peripheriesystem ET 200 60

216 Das SIMATIC-Programmiergeraumlt 65

3 STEP 7 Engineering Tool fuumlr SIMATIC 66

31 STEP 7-Varianten in der Uumlbersicht 66

32 Automatisieren mit STEP 7 69

33 Projekte mit STEP 7 V55 bearbeiten 70

34 Projekte mit STEP 7 im TIA Portal bearbeiten 74

35 Eine SIMATIC-Station konfigurieren 79

36 Werkzeuge fuumlr die Programmerstellung 83

37 Den Operanden einen Namen geben 84

7

Inhaltsverzeichnis

38 Einen Codebaustein programmieren 86

39 Einen Datenbaustein programmieren 91

310 Einen Anwenderdatentyp programmieren 94

311 Mit Programmquellen arbeiten 96

312 Hilfen zur Programmerstellung 100

313 Das Anwenderprogramm in die CPU laden 102

314 Das Anwenderprogramm online bearbeiten 106

315 Mit Online-Tools das Anwenderprogramm steuern 109

316 Mit Diagnosefunktionen Hardware-Fehler finden 112

317 Mit Beobachtungstabellen testen 115

318 Das Programm mit dem Programmstatus testen 118

319 Mit S7-PLCSIM Anwenderprogramme offline testen 121

320 Mit DOCPRO im Schaltbuchformat dokumentieren 123

4 Die Programmiersprachen 126

41 Kontaktplan KOP 128

42 Funktionsplan FUP 132

43 Anweisungsliste AWL 136

44 Structured Control Language SCL 140

45 Ablaufsteuerung S7-GRAPH 143

46 Der Funktionsvorrat von KOP FUP und AWL 146

47 Der Funktionsvorrat von SCL 148

48 Globale Operandenbereiche 151

49 Absolute und symbolische Adressierung 157

410 Indirekte Adressierung 160

411 Elementare Datentypen 161

412 Zusammengesetzte Datentypen 165

413 Datentypen fuumlr Bausteinparameter 167

414 Weitere Datentypen 169

5 Das Anwenderprogramm 170

51 Programmbearbeitung bei SIMATIC 170

52 Das Anlaufprogramm 172

53 Das Hauptprogramm 175

54 Die Prozessabbilder 178

55 Zykluszeit Reaktionszeit 180

56 Programmfunktionen 182

57 Uhrzeitalarme 187

58 Verzoumlgerungsalarme 189

59 Weckalarme 190

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Inhaltsverzeichnis

510 Prozessalarme 192

511 Mehrprozessoralarm 193

512 Synchronfehler bei einer CPU 300400 195

513 Asynchronfehler bei einer CPU 300400 197

514 Fehlerbehandlung bei einer CPU 1200 199

515 Diagnosefunktionen bei einer CPU 300400 202

516 Anwenderbausteine in der Uumlbersicht 204

517 Bausteineigenschaften 205

518 Know-how-Schutz Kopierschutz 208

519 Bausteinschnittstelle 210

520 Bausteine aufrufen 213

6 Kommunikation 217

61 Netz projektieren 218

62 Das MPI-Subnetz 223

63 Die stationsexterne S7-Basiskommunikation 224

64 Globaldaten-Kommunikation 225

65 Das Industrial Ethernet-Subnetz 227

66 Open User Communication IE-Kommunikation 229

67 Die S7-Kommunikation 231

68 Das PROFIBUS-Subnetz 234

69 Die stationsinterne S7-Basiskommunikation 235

610 Das AS-Interface-Subnetz 236

611 Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung 237

612 Dezentrale Peripherie mit PROFINET IO 239

613 Sonderfunktionen fuumlr PROFINET IO 245

614 Taktsynchron-Programm 252

615 Dezentrale Peripherie mit PROFIBUS DP 256

616 Sonderfunktionen fuumlr PROFIBUS DP 262

617 DPV1-Alarme 265

7 Bedienen und Beobachten 267

71 Key Panels KP8 PP7 und PP17 268

72 Basic Panels 270

73 Comfort Panels 271

74 Mobile Panels 273

75 Micro Panels 274

76 SIMATIC Panels ndash 70er-Serie 275

77 SIMATIC Panels ndash 170er-Serie 276

78 SIMATIC Panels ndash 270er-Serie 277

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Inhaltsverzeichnis

79 Multi Panels 278

710 SIMATIC Panel PC 280

711 SIMATIC HMI projektieren 282

712 Prozessdiagnose mit S7-PDIAG 290

713 Prozessfehlerdiagnose mit SIMATIC ProAgent 293

714 Mit TeleService uumlber das Telefonnetz koppeln 294

Stichwortverzeichnis 297

Abkuumlrzungsverzeichnis 300

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1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

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1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

S

S

S

SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

S

S

S

Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

S

12

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

13

1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

14

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 11

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC 11

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm 13

13 Wie arbeitet eine speicherprogrammierbare Steuerung 16

14 Der Weg eines Binaumlrsignals vom Sensor bis zum Programm 18

15 Datenhaltung im SIMATIC-Automatisierungssystem 20

2 SIMATIC Controller als Hardware-Basis 21

21 Komponenten einer SIMATIC-Station 22

22 Die Micro-SPS SIMATIC S7-200 23

23 Der modulare Micro-Controller SIMATIC S7-1200 26

24 Die modulare Kleinsteuerung SIMATIC S7-300 31

25 Die technologischen Funktionen einer CPU 300C 36

26 SIMATIC S7-400 fuumlr anspruchsvolle Aufgaben 37

27 Hochverfuumlgbarkeit bei SIMATIC 44

28 Safety Integrated bei SIMATIC S7 45

29 Einsatz unter schwierigen Bedingungen SIPLUS 49

210 Prozesskopplung mit Digitalbaugruppen 50

211 Prozesskopplung mit Analogbaugruppen 52

212 FM-Baugruppen entlasten die CPU 53

213 Busanschluss mit Kommunikationsbaugruppen 54

214 SIMATIC PC-based Automation 55

215 Dezentrales Peripheriesystem ET 200 60

216 Das SIMATIC-Programmiergeraumlt 65

3 STEP 7 Engineering Tool fuumlr SIMATIC 66

31 STEP 7-Varianten in der Uumlbersicht 66

32 Automatisieren mit STEP 7 69

33 Projekte mit STEP 7 V55 bearbeiten 70

34 Projekte mit STEP 7 im TIA Portal bearbeiten 74

35 Eine SIMATIC-Station konfigurieren 79

36 Werkzeuge fuumlr die Programmerstellung 83

37 Den Operanden einen Namen geben 84

7

Inhaltsverzeichnis

38 Einen Codebaustein programmieren 86

39 Einen Datenbaustein programmieren 91

310 Einen Anwenderdatentyp programmieren 94

311 Mit Programmquellen arbeiten 96

312 Hilfen zur Programmerstellung 100

313 Das Anwenderprogramm in die CPU laden 102

314 Das Anwenderprogramm online bearbeiten 106

315 Mit Online-Tools das Anwenderprogramm steuern 109

316 Mit Diagnosefunktionen Hardware-Fehler finden 112

317 Mit Beobachtungstabellen testen 115

318 Das Programm mit dem Programmstatus testen 118

319 Mit S7-PLCSIM Anwenderprogramme offline testen 121

320 Mit DOCPRO im Schaltbuchformat dokumentieren 123

4 Die Programmiersprachen 126

41 Kontaktplan KOP 128

42 Funktionsplan FUP 132

43 Anweisungsliste AWL 136

44 Structured Control Language SCL 140

45 Ablaufsteuerung S7-GRAPH 143

46 Der Funktionsvorrat von KOP FUP und AWL 146

47 Der Funktionsvorrat von SCL 148

48 Globale Operandenbereiche 151

49 Absolute und symbolische Adressierung 157

410 Indirekte Adressierung 160

411 Elementare Datentypen 161

412 Zusammengesetzte Datentypen 165

413 Datentypen fuumlr Bausteinparameter 167

414 Weitere Datentypen 169

5 Das Anwenderprogramm 170

51 Programmbearbeitung bei SIMATIC 170

52 Das Anlaufprogramm 172

53 Das Hauptprogramm 175

54 Die Prozessabbilder 178

55 Zykluszeit Reaktionszeit 180

56 Programmfunktionen 182

57 Uhrzeitalarme 187

58 Verzoumlgerungsalarme 189

59 Weckalarme 190

8

Inhaltsverzeichnis

510 Prozessalarme 192

511 Mehrprozessoralarm 193

512 Synchronfehler bei einer CPU 300400 195

513 Asynchronfehler bei einer CPU 300400 197

514 Fehlerbehandlung bei einer CPU 1200 199

515 Diagnosefunktionen bei einer CPU 300400 202

516 Anwenderbausteine in der Uumlbersicht 204

517 Bausteineigenschaften 205

518 Know-how-Schutz Kopierschutz 208

519 Bausteinschnittstelle 210

520 Bausteine aufrufen 213

6 Kommunikation 217

61 Netz projektieren 218

62 Das MPI-Subnetz 223

63 Die stationsexterne S7-Basiskommunikation 224

64 Globaldaten-Kommunikation 225

65 Das Industrial Ethernet-Subnetz 227

66 Open User Communication IE-Kommunikation 229

67 Die S7-Kommunikation 231

68 Das PROFIBUS-Subnetz 234

69 Die stationsinterne S7-Basiskommunikation 235

610 Das AS-Interface-Subnetz 236

611 Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung 237

612 Dezentrale Peripherie mit PROFINET IO 239

613 Sonderfunktionen fuumlr PROFINET IO 245

614 Taktsynchron-Programm 252

615 Dezentrale Peripherie mit PROFIBUS DP 256

616 Sonderfunktionen fuumlr PROFIBUS DP 262

617 DPV1-Alarme 265

7 Bedienen und Beobachten 267

71 Key Panels KP8 PP7 und PP17 268

72 Basic Panels 270

73 Comfort Panels 271

74 Mobile Panels 273

75 Micro Panels 274

76 SIMATIC Panels ndash 70er-Serie 275

77 SIMATIC Panels ndash 170er-Serie 276

78 SIMATIC Panels ndash 270er-Serie 277

9

Inhaltsverzeichnis

79 Multi Panels 278

710 SIMATIC Panel PC 280

711 SIMATIC HMI projektieren 282

712 Prozessdiagnose mit S7-PDIAG 290

713 Prozessfehlerdiagnose mit SIMATIC ProAgent 293

714 Mit TeleService uumlber das Telefonnetz koppeln 294

Stichwortverzeichnis 297

Abkuumlrzungsverzeichnis 300

10

1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

11

1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

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SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

S

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Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

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12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

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1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

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Inhaltsverzeichnis

38 Einen Codebaustein programmieren 86

39 Einen Datenbaustein programmieren 91

310 Einen Anwenderdatentyp programmieren 94

311 Mit Programmquellen arbeiten 96

312 Hilfen zur Programmerstellung 100

313 Das Anwenderprogramm in die CPU laden 102

314 Das Anwenderprogramm online bearbeiten 106

315 Mit Online-Tools das Anwenderprogramm steuern 109

316 Mit Diagnosefunktionen Hardware-Fehler finden 112

317 Mit Beobachtungstabellen testen 115

318 Das Programm mit dem Programmstatus testen 118

319 Mit S7-PLCSIM Anwenderprogramme offline testen 121

320 Mit DOCPRO im Schaltbuchformat dokumentieren 123

4 Die Programmiersprachen 126

41 Kontaktplan KOP 128

42 Funktionsplan FUP 132

43 Anweisungsliste AWL 136

44 Structured Control Language SCL 140

45 Ablaufsteuerung S7-GRAPH 143

46 Der Funktionsvorrat von KOP FUP und AWL 146

47 Der Funktionsvorrat von SCL 148

48 Globale Operandenbereiche 151

49 Absolute und symbolische Adressierung 157

410 Indirekte Adressierung 160

411 Elementare Datentypen 161

412 Zusammengesetzte Datentypen 165

413 Datentypen fuumlr Bausteinparameter 167

414 Weitere Datentypen 169

5 Das Anwenderprogramm 170

51 Programmbearbeitung bei SIMATIC 170

52 Das Anlaufprogramm 172

53 Das Hauptprogramm 175

54 Die Prozessabbilder 178

55 Zykluszeit Reaktionszeit 180

56 Programmfunktionen 182

57 Uhrzeitalarme 187

58 Verzoumlgerungsalarme 189

59 Weckalarme 190

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Inhaltsverzeichnis

510 Prozessalarme 192

511 Mehrprozessoralarm 193

512 Synchronfehler bei einer CPU 300400 195

513 Asynchronfehler bei einer CPU 300400 197

514 Fehlerbehandlung bei einer CPU 1200 199

515 Diagnosefunktionen bei einer CPU 300400 202

516 Anwenderbausteine in der Uumlbersicht 204

517 Bausteineigenschaften 205

518 Know-how-Schutz Kopierschutz 208

519 Bausteinschnittstelle 210

520 Bausteine aufrufen 213

6 Kommunikation 217

61 Netz projektieren 218

62 Das MPI-Subnetz 223

63 Die stationsexterne S7-Basiskommunikation 224

64 Globaldaten-Kommunikation 225

65 Das Industrial Ethernet-Subnetz 227

66 Open User Communication IE-Kommunikation 229

67 Die S7-Kommunikation 231

68 Das PROFIBUS-Subnetz 234

69 Die stationsinterne S7-Basiskommunikation 235

610 Das AS-Interface-Subnetz 236

611 Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung 237

612 Dezentrale Peripherie mit PROFINET IO 239

613 Sonderfunktionen fuumlr PROFINET IO 245

614 Taktsynchron-Programm 252

615 Dezentrale Peripherie mit PROFIBUS DP 256

616 Sonderfunktionen fuumlr PROFIBUS DP 262

617 DPV1-Alarme 265

7 Bedienen und Beobachten 267

71 Key Panels KP8 PP7 und PP17 268

72 Basic Panels 270

73 Comfort Panels 271

74 Mobile Panels 273

75 Micro Panels 274

76 SIMATIC Panels ndash 70er-Serie 275

77 SIMATIC Panels ndash 170er-Serie 276

78 SIMATIC Panels ndash 270er-Serie 277

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Inhaltsverzeichnis

79 Multi Panels 278

710 SIMATIC Panel PC 280

711 SIMATIC HMI projektieren 282

712 Prozessdiagnose mit S7-PDIAG 290

713 Prozessfehlerdiagnose mit SIMATIC ProAgent 293

714 Mit TeleService uumlber das Telefonnetz koppeln 294

Stichwortverzeichnis 297

Abkuumlrzungsverzeichnis 300

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1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

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1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

S

S

S

SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

S

S

S

Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

S

12

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

13

1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

14

Inhaltsverzeichnis

510 Prozessalarme 192

511 Mehrprozessoralarm 193

512 Synchronfehler bei einer CPU 300400 195

513 Asynchronfehler bei einer CPU 300400 197

514 Fehlerbehandlung bei einer CPU 1200 199

515 Diagnosefunktionen bei einer CPU 300400 202

516 Anwenderbausteine in der Uumlbersicht 204

517 Bausteineigenschaften 205

518 Know-how-Schutz Kopierschutz 208

519 Bausteinschnittstelle 210

520 Bausteine aufrufen 213

6 Kommunikation 217

61 Netz projektieren 218

62 Das MPI-Subnetz 223

63 Die stationsexterne S7-Basiskommunikation 224

64 Globaldaten-Kommunikation 225

65 Das Industrial Ethernet-Subnetz 227

66 Open User Communication IE-Kommunikation 229

67 Die S7-Kommunikation 231

68 Das PROFIBUS-Subnetz 234

69 Die stationsinterne S7-Basiskommunikation 235

610 Das AS-Interface-Subnetz 236

611 Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung 237

612 Dezentrale Peripherie mit PROFINET IO 239

613 Sonderfunktionen fuumlr PROFINET IO 245

614 Taktsynchron-Programm 252

615 Dezentrale Peripherie mit PROFIBUS DP 256

616 Sonderfunktionen fuumlr PROFIBUS DP 262

617 DPV1-Alarme 265

7 Bedienen und Beobachten 267

71 Key Panels KP8 PP7 und PP17 268

72 Basic Panels 270

73 Comfort Panels 271

74 Mobile Panels 273

75 Micro Panels 274

76 SIMATIC Panels ndash 70er-Serie 275

77 SIMATIC Panels ndash 170er-Serie 276

78 SIMATIC Panels ndash 270er-Serie 277

9

Inhaltsverzeichnis

79 Multi Panels 278

710 SIMATIC Panel PC 280

711 SIMATIC HMI projektieren 282

712 Prozessdiagnose mit S7-PDIAG 290

713 Prozessfehlerdiagnose mit SIMATIC ProAgent 293

714 Mit TeleService uumlber das Telefonnetz koppeln 294

Stichwortverzeichnis 297

Abkuumlrzungsverzeichnis 300

10

1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

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1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

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SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

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Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

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12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

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1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

14

Inhaltsverzeichnis

79 Multi Panels 278

710 SIMATIC Panel PC 280

711 SIMATIC HMI projektieren 282

712 Prozessdiagnose mit S7-PDIAG 290

713 Prozessfehlerdiagnose mit SIMATIC ProAgent 293

714 Mit TeleService uumlber das Telefonnetz koppeln 294

Stichwortverzeichnis 297

Abkuumlrzungsverzeichnis 300

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1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

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1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

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SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

S

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Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

S

12

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

13

1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

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1 Einleitung

1 Einleitung

11 Komponenten des Automatisierungssystems SIMATIC

Das Automatisierungssystem SIMATIC besteht aus vielen Komponenten die durchdas Konzept bdquoTotally Integrated Automationldquo (TIA) aufeinander abgestimmt sindTotally Integrated Automation bedeuet Automatisierung mit durchgaumlngiger Pro-jektierung Programmierung Datenhaltung und Datenuumlbertragung

Die Controller SIMATIC S7 bilden als speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) die Basis des Automatisierungssystems SIMATIC S7-200 und S7-1200 sinddie Microsysteme fuumlr den untersten Leistungsbereich ndash als Standalone-Loumlsungoder im Busverbund Die Systemloumlsung fuumlr den Schwerpunkt Fertigungsindustrieist die Bauform SIMATIC S7-300 mit den Standard-CPUs und den Kompakt-CPUsSchlieszliglich ermoumlglich SIMATIC S7-400 als Top-Level-Geraumlt mit der houmlchsten Leis-tungsfaumlhigkeit der SIMATIC Controller Systemloumlsungen fuumlr die Fertigungs- undProzessindustrie

SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) vereint die Funktionen SteuernTechnologie Datenverarbeitung Visualisierung und Kommunikation auf einemPersonal-Computer (PC) und ist dann die erste Wahl wenn zusaumltzlich zu den klas-sischen SPS-Aufgaben noch PC-Anwendungen durchzufuumlhren sind

SIMATIC WinCC (Windows Control Center) ist die Engineering- und Runtime-Software fuumlr PC-basierte Geraumlte Mit WinCC als Engineering-Software werden Be-diengeraumlte projektiert mit WinCC als Runtime-Software werden aus PersonalComputer Bediengeraumlte fuumlr industrielle Anlagen und Prozesse

SIMATIC HMI bedeutet Bedienen und Beobachten (human machine interfacemensch-Maschine-Schnittstelle) Vom einfachsten Textdisplay bis zur grafikfaumlhi-gen Operatorstation bietet die Mensch-Maschine-Schnittstelle alle Geraumlte fuumlr dasFuumlhren einer Maschine oder Anlage Leistungsfaumlhige Software zeigt mit Betriebs-und Stoumlrungsmeldungen den Anlagenzustand verwaltet Rezepturen und Mess-wertarchive und unterstuumltzt den Anlagenbetreiber bei Fehlersuche Wartung undInstandhaltung

SIMATIC NET verbindet alle SIMATIC-Stationen und sorgt fuumlr komplikationsloseKommunikation Verschiedene Bussysteme mit abgestufter Leistungsfaumlhigkeit ge-statten die Kopplung auch zu Fremdgeraumlten seien es Feldgeraumlte in der Anlageoder Prozessrechner in der Leitebene Der Datenverkehr kann auch uumlber die Gren-zen verschiedener Subnetze hinweg durchgefuumlhrt werden beispielsweise dieUumlbertragung von Automatisierungsdaten wie Messwerte und Meldungen oder dieInbetriebsetzung und Stoumlrungssuche von einer zentralen Stelle im Netzverbund

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1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

S

S

S

SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

S

S

S

Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

S

Automatisierungssystem SIMATIC

S

12

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

13

1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

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1 Einleitung

SIMATIC DP steht fuumlr dezentrale Peripherie Sie erweitert die Schnittstelle zwi-schen zentralem Controller und Maschine oder Anlage um Peripheriebaugruppendirekt vor Ort Diese raumlumlich vom Controller entfernt aufgebaute dezentralePeripherie ist ndash verdrahtungssparend ndash uumlber die Bussysteme PROFIBUS DP undPROFINET IO an die zentrale Steuerung gekoppelt Als dezentrale Peripherie koumln-nen SIMATIC-Steuerungen Geraumlte aus dem Peripheriesystem ET 200 oder Fremd-geraumlte eingesetzt werden

Mit der Engineering-Software STEP 7 werden die SIMATIC-Komponenten konfi-guriert projektiert parametriert und programmiert Der SIMATIC Manager derbdquoklassischenldquo Version von STEP 7 bzw das TIA Portal der innovierten Versionsind die zentralen Werkzeuge zum Verwalten der Automatisierungsdaten undder dazugehoumlrenden Software-Editoren im Form eines hierarchisch gegliedertenProjekts

Bild 11 Bestandteile des Automatisierungssystems SIMATIC

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SIMATIC HMI-StationSIMATIC S7-Station SIMATIC PC-Stationvom Tastenbedienfeldbis zum Visualisierungs-PC

mit derController-SoftwareSIMATIC WinAC undder HMI-SoftwareSIMATIC WinCC

in verschiedenenBauformen mit abgestufterLeistungsfaumlhigkeit

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Die dezentrale Peripherieerweitert die Schnittstellezur Maschine oder Anlage

SIMATIC NET

SIMATIC DP STEP 7

Die Vernetzung ermoumlglicht den Daten-austausch und den zentralenOnline-Zugriff

STEP 7 ist dieEngineeringsoftwarezum Konfigurieren

undProgrammierenProjektieren

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Automatisierungssystem SIMATIC

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12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

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1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

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12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Die mit STEP 7 ausgefuumlhrten Taumltigkeiten sind im Wesentlichen

b die Konfiguration der Hardware (Baugruppen in Baugruppentraumlger anordnen und die Baugruppeneigenschaf-ten parametrieren)

b die Projektierung der Kommunikationsverbindungen (Kommunikationspartner und Verbindungseigenschaften festlegen) und

b das Programmieren des Anwenderprogramms(Steuerungssoftware erstellen und das Programm testen)

Das Anwenderprogramm kann in den Programmiersprachen Kontaktplan (KOP)Funktionsplan (FUP) Anweisungsliste (AWL) und Structured Control Language(SCL) als bdquoVerknuumlpfungssteuerungldquo oder mit der Programmiersprache GRAPH alsbdquoAblaufsteuerungldquo erstellt werden

12 Von der Automatisierungsaufgabe zum fertigen Programm

Das Loumlsen einer Automatisierungsaufgabe beginnt mit der Frage welche Steue-rung eingesetzt werden soll Genuumlgt fuumlr eine kleine Maschine eine S7-200 oderbraucht man eine S7-1200 oder S7-300 Kann die Anlage besser mit einer S7-400oder mit zwei gekoppelten S7-300 gesteuert werden Zentrale Peripherie kompaktim Steuerschrank oder dezentrale Peripherie verteilt in der Anlage

Die folgende Aufzaumlhlung gibt ganz allgemein die Schritte an die von der Automa-tisierungsaufgabe zum fertigen Programm fuumlhren Im Einzelfall muss auf die kon-kreten Anforderungen eingegangen werden

Hardware bestimmen

Fuumlr die Auswahl des Controllertyps gibt es viele Kriterien Bei bdquokleinenldquo Steuerun-gen sind die haumlufigsten die Anzahl der Ein-Ausgaumlnge und die Groumlszlige des Anwen-derprogramms Bei umfangreicheren Anlagen stellt sich die Frage ob die Reakti-onszeit noch ausreicht auch das zu verwaltende Datenvolumen (RezepturenArchive) kann einen Anwenderspeicher sprengen Um allein aus den Anforderun-gen die benoumltigten Ressourcen ableiten zu koumlnnen bedarf es viel Erfahrung mitbereits realisierten Automatisierungsloumlsungen eine allgemeine bdquoFormelldquo gibt eshierfuumlr nicht

Soll eine Produktionsmaschine gesteuert werden wird es voraussichtlich mit ei-ner einzigen Station geschehen Hier entscheiden Anzahl der Ein-Ausgaumlnge An-wenderspeichergroumlszlige und eventuell die Schnelligkeit (Reaktionszeit) die Auswahlfuumlr S7-200 S7-1200 S7-300 oder S7-400 Wie wird die Maschine gefuumlhrt WelcheHMI-Bediengeraumlte werden eingesetzt

Bei raumlumlich verteilten Anlagen stellt sich die Frage was insgesamt kostenguumlnsti-ger ist der Einsatz von zentraler oder dezentraler Peripherie In vielen Faumlllen koumln-

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1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

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1 Einleitung

nen mit dezentraler Peripherie nicht nur der Verdrahtungsaufwand verkleinertsondern auch die Reaktionszeit und die Engineeringkosten verringert werdenDann naumlmlich wenn Steuerungsaufgaben durch den Einsatz von bdquointelligentenldquoPeripheriegeraumlten mit eigenem Anwenderprogramm zur Vorverarbeitung der Sig-nale bdquovor Ortldquo eingesetzt werden

Eine Dezentralisierung der Automatisierungsloumlsung hat Vorteile Die Anwender-programme einzelner Anlagenteile sind kleiner mit geringerer Reaktionszeit undkoumlnnen oft unabhaumlngig von der Gesamtanlage in Betrieb gesetzt werden Dererforderliche Datenaustausch mit einer bdquoZentralsteuerungldquo ist innerhalb desSIMATIC-Systems mit standardisierten Bussystemen besonders einfach

Welche Programmiersprache

Die Wahl der Programmiersprache richtet sich nach der zu loumlsenden Aufgabe Be-steht sie uumlberwiegend aus binaumlrer Signalverarbeitung sind die grafischen Pro-grammiersprachen KOP (Kontaktplan) und FUP (Funktionsplan) sicher die besteWahl Fuumlr anspruchsvollere Aufgaben die ein komplexes Variablenhandling undindirekte Adressierung erfordern steht die assembleraumlhnliche Programmierspra-che AWL (Anweisungsliste) zur Verfuumlgung SCL (Structured Control Language) istdie beste Wahl fuumlr jemanden der eine houmlhere Programmiersprache kennt undvorwiegend die Verarbeitung groszliger Datenmengen programmiert

Wenn eine Automatisierungsaufgabe aus sequenziellen Ablaumlufen besteht kommtder Einsatz von GRAPH in Betracht Mit GRAPH werden Ablaufketten mit Schrittenund Weiterschaltbedingungen erstellt die nacheinander abgearbeitet werden Ineinem Anwenderprogramm koumlnnen alle Programmiersprachen ndash auch GRAPH ndashgemischt eingesetzt werden Jeder Programmabschnitt jeder bdquoBausteinldquo kann jenach Anforderung mit der geeigneten Programmiersprache erstellt werden

Projekt anlegen

Alle Daten fuumlr die Automatisierungsloumlsung sind in einem bdquoProjektldquo zusammenge-fasst Sie erstellen ein Projekt mit STEP 7 Ein Projekt ist ein (Software-)Behaumllter indem alle Daten hierarchisch gegliedert aufbewahrt werden Die naumlchste Gliede-rungsstufe unter einem Projekt sind bdquoStationenldquo in denen wiederum eine odermehrere CPUs stecken die ein Anwenderprogramm enthalten Alle diese Objektesind Behaumllter fuumlr weitere Behaumllter oder Objekte die als Stellvertreter der Automa-tisierungsdaten auf dem Bildschirm erscheinen Sie fuumlgen per Menuumlbefehl neueObjekte ein oumlffnen diese Objekte und starten damit automatisch das erforderlicheWerkzeug um diese Objekte zu bearbeiten

Ein Beispiel Das Anwenderprogramm besteht aus Bausteinen das sind einzelneProgrammabschnitte mit einer abgegrenzten Funktion Alle programmierten Bau-steine sind im Bausteinordner aufgelistet Ein Doppelklick auf einen Baustein star-tet ndash je nach verwendeter Programmiersprache ndash den geeigneten Programmedi-tor mit dem Sie ndash dialoggefuumlhrt und durch die Online-Hilfe unterstuumltzt ndash das Pro-gramm im Baustein aumlndern oder ergaumlnzen koumlnnen

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