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Haussteuerung Projektarbeit 2008
Projektarbeit 2008
Erstellung einer Haussteuerung mit SIMATIC S7 und WinCC flexible für die Firma PURPLAN in Wallenhorst.
Von Tilo Beilschmidt und Oliver Lange
Tilo Beilschmidt 1 Oliver Lange
HAUSSTEUERUNG
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Erklärung
Hiermit versichern wir, dass das Projekt „Haussteuerung“ inklusive Programmierung und
die vorliegende Dokumentation von uns selbstständig erstellt wurden.
Es kamen keine anderen Hilfsmittel als die im Anhang genannten zum Einsatz. Sofern
nicht ausdrücklich gekennzeichnet, wurden sämtliche Unterlagen von uns selbst erstellt.
Alle Texte und Darstellungen der Arbeit, die aus anderen Werken im Wortlaut oder dem
Sinn nach entnommen wurden, sind mit Angabe der Quelle kenntlich gemacht.
Wilhelmshaven, 22. Mai 2008
_______________ _______________
Tilo Beilschmidt Oliver Lange
Tilo Beilschmidt 2 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung............................................................................................................................6
1.1 Vorwort.........................................................................................................................6
1.2 Firmenvorstellung........................................................................................................6
1.3 Allgemeine Aufgabenstellung......................................................................................7
1.4 Aufgabenstellung Haussteuerung................................................................................7
2 Beschreibung der verwendeten Hardwarekomponenten...................................................8
2.1 Spannungsversorgungen............................................................................................8
2.1.1 Phoenix 24 Volt Spannungsversorgung Trio-PS/3AC/24DC/10..........................8
2.1.2 Siemens 24 Volt Spannungsversorgung PS307 5A.............................................8
2.2 CPU 312 (V2.6)...........................................................................................................8
2.3 Signalbaugruppen........................................................................................................9
2.3.1 Digitaleingabebaugruppen DI32xDC24V.............................................................9
2.3.2 Digitalausgabebaugruppen DO32xDC24V/0,5A..................................................9
2.3.3 Analogeingabebaugruppe SM331 8AE..............................................................10
2.4 Profibusbaugruppe ...................................................................................................10
2.5 Dezentrale Baugruppe ET 200M (IM 153-5).............................................................10
2.6 Ethernetbaugruppe CP 343-1 Lean...........................................................................10
2.7 SIMATIC Panel OP 77B.............................................................................................12
2.8 Panel PC 577B 19''....................................................................................................13
2.9 Gira Wetterstation......................................................................................................14
2.10 Ölstandssensor Prosonic M FMU41........................................................................14
3 Beschreibung der verwendeten Softwarekomponenten...................................................15
3.1 WinCC flexible...........................................................................................................15
3.2 SIMATIC Step7..........................................................................................................15
3.3 S7-PLCSIM................................................................................................................16
4 Projektbeschreibung.........................................................................................................17
4.1 Projektplanung...........................................................................................................17
4.2 Projektdurchführung..................................................................................................17
4.3 Fazit ..........................................................................................................................20
Tilo Beilschmidt 3 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
5 Bedienungsanleitung........................................................................................................22
5.1 Bedienungsanleitung OP77B....................................................................................22
5.2 Bedienungsanleitung Panel PC.................................................................................25
6 Hardwarekonfiguration......................................................................................................33
7 Erstellen von SIMATIC S7 Programmen..........................................................................38
7.1 Symboltabelle............................................................................................................38
7.2 Bausteine Einfügen....................................................................................................39
7.3 Allgemeine Beschreibung der verwendeten SIMATIC S7 Bausteine........................39
7.4 Verwendete Datentypen............................................................................................41
8 Funktion und Inhalt der verwendeten Bausteine..............................................................42
8.1 OB1 Organisationsbaustein.......................................................................................42
8.2 FB10 Jalousiensimulation..........................................................................................43
8.3 FC1 DP_SEND und FC2 DP_REC...........................................................................45
8.4 FC30 Innenbeleuchtung............................................................................................46
8.5 FC31 Jalousien Neubau............................................................................................47
8.5 FC32 Außenbeleuchtung...........................................................................................48
8.6 FC33 Jalousien Altbau...............................................................................................49
8.7 FC34 Windgeschwindigkeit.......................................................................................50
8.8 FC35 Temperatur.......................................................................................................51
8.9 FC36 Zeitwerte Jalousien Vergabe...........................................................................52
8.10 FC37 Dämmerungssensor......................................................................................52
8.11 FC38 Öltank.............................................................................................................53
8.12 FC39 Alarme............................................................................................................54
8.13 FC40 Schaltzeiten...................................................................................................54
8.14 FC105 Analogwerte skalieren..................................................................................55
8.15 DB1 Jalousien..........................................................................................................55
8.16 DB2 Empfangsbaustein...........................................................................................56
8.17 DB3 Sendebaustein.................................................................................................56
8.18 DB4 Analogwerte.....................................................................................................56
8.19 DB5 Parameter........................................................................................................57
8.20 DB6 Uhrzeit.............................................................................................................57
8.21 DB7 Zeitwerte Jalousien..........................................................................................57
Tilo Beilschmidt 4 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.22 DB10 – DB36 DB's für die lokalen Daten des FB10...............................................58
8.23 SFC0 SET_CLK.......................................................................................................58
8.24 SFC1 READ_CLK....................................................................................................58
8.25 Übertragen des Programms auf die SPS................................................................59
9 Erstellen der Visualisierungsprogramme..........................................................................60
9.1 Auswahl der HMI-Station...........................................................................................60
9.2 Der Projektassistent...................................................................................................61
9.3 Verbindungseinstellungen.........................................................................................62
9.4 Bitmeldungen.............................................................................................................62
9.5 Variablen....................................................................................................................63
9.5.1 Variablenarchive.................................................................................................63
9.5.2 Variablenarten....................................................................................................63
9.6 Übertragen eines WinCC flexible Programms auf das OP77B.................................63
10 Zeitlicher Projektverlauf..................................................................................................64
11 Quellenverzeichnis..........................................................................................................69
11.1 Fachliteratur.............................................................................................................69
11.2 Internet.....................................................................................................................69
12 Abbildungsverzeichnis....................................................................................................70
13 Anhang............................................................................................................................73
Tilo Beilschmidt 5 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
1 Einleitung
1.1 Vorwort
Zum erfolgreichen Abschluss der Technikerschule ist am Ende des zweiten Jahres eine
Projektarbeit als Teil der Abschlussprüfung vorgesehen. Diese ist als Teamarbeit zu
erstellen. Nachdem sich unser vierköpfiges Team zusammengefunden hatte machten wir
uns Gedanken über Inhalt und den Ort der Ausführung. Wir entschieden uns für ein
außerschulisches Projekt, da uns die von der Schule vorgegebenen Projektvorschläge
nicht zusagten. Durch eines unserer Teammitglieder wurde der Kontakt zur Firma
PURPLAN in Wallenhorst hergestellt. Nach einer ersten Projektvorstellung durch den
Ansprechpartner Herrn Constein war die Entscheidung für uns gefallen. Die
Aufgabenstellung kam aus dem Bereich der Automatisierungstechnik, was unseren
Interessen entsprach. Nach Rücksprache mit unserem schulischen Betreuer Herrn Tröck
erhielten wir grünes Licht zur Durchführung unseres Projektes.
1.2 FirmenvorstellungPURPLAN GmbH
Penter Straße 28
49134 Wallenhorst
Telefon: 054078177-0
Die Firma PURPLAN errichtet komplette Industrieanlagen zur Lagerung und Verarbeitung
von brennbaren und wassergefährdenden Flüssigkeiten. Hauptsächlich werden Projekte in
der Polyurethan-, Harz-, Lack- und Farbenbranche realisiert. Hierzu wird folgender Service
angeboten:
● Projektleitung mit sämtlichen Planungsschritten
● Rohrleitungs- und Stahlbau
● Schaltschrankbau, Anlagensteuerung, Prozessvisualisierung, Elektroinstallation
● Inbetriebnahme, Wartung und Service
Die Firma PURPLAN ist national und international tätig.
Tilo Beilschmidt 6 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
1.3 Allgemeine Aufgabenstellung
Beschreibung der benutzen Hard- und Softwarekomponenten
Darstellung der Vorgehensweise während des Projektes
● Beschreibung der entstandenen Probleme und der daraus resultierenden
Problemlösungen
● Dokumentation der erstellten Hard- und Software
● Bedienungsanleitung schreiben
● Angabe benutzter Unterlagen
● Schriftliche Erklärung zur selbstständigen Arbeit
1.4 Aufgabenstellung Haussteuerung
Aufgabenstellung am Anfang der Projektarbeit
➢ Das vorhandene SPS Programm für die Haussteuerung strukturieren,
kommentieren und um das Stellen und Auslesen der SPS-Systemzeit
erweitern
➢ Visualisierung der, im Gebäude der Firma Purplan in Wallenhorst,
vorhandenen Haussteuerung mit dem Touchpanel TP177A
➢ Einbindung der vorhandenen Gira Wetterstation in die Haussteuerung
Aufgabenstellungen die im laufe der Projektarbeit hinzu kamen
➢ Visualisierung der, im Gebäude der Firma Purplan in Wallenhorst,
vorhandenen Haussteuerung mit dem Operating Panel OP 77B anstatt
des TP177A
➢ Erweiterung der Haussteuerung um die Steuerung für die Jalousien und
Außenbeleuchtung im älteren Teil des Gebäudes
➢ Realisierung der Abfrage und Darstellung des Ölstandes im Heizöltank
➢ Bedienung der Haussteuerung über den Panel PC 577B 19“
➢ Bearbeitung von Alarmsignalen
Tilo Beilschmidt 7 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
2 Beschreibung der verwendeten Hardwarekomponenten
2.1 Spannungsversorgungen
2.1.1 Phoenix 24 Volt Spannungsversorgung Trio-PS/3AC/24DC/10
Technische Daten unter: www.phoenixcontact.de
Bestellnummer: 2866459
24 Volt Spannungsversorgung für die Externe Baugruppe ET 200M und die an die ET
200M angeschlossenen Baugruppen. Der maximale Ausgangsstrom beträgt 10 Ampere.
2.1.2 Siemens 24 Volt Spannungsversorgung PS307 5A
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6ES7 307-1EA00-0AA0
24 Volt Spannungsversorgung für die CPU, die an die CPU angeschlossenen Baugruppen
und das Panel OP 77B. Der maximale Ausgangsstrom beträgt 5 Ampere.
2.2 CPU 312 (V2.6)
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6ES7 312-1AE13-0AB0
In der CPU wird das mit SIMATIC S7 erstellte Programm gespeichert und verarbeitet.
Diese CPU ist für kleine Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an die
Verarbeitungsleistung gedacht. Sie beinhaltet:
● MPI-Schnittstelle onboard
● Technologiefunktionen:
➢ Zählen
➢ Regeln
➢ Frequenzmessung
➢ Pulsweitenmodulation
➢ Impulsgenerator
Tilo Beilschmidt 8 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
An der CPU sind folgende Module angeschlossen:
● Digitaleingabebaugruppe DI32xDC24V (2x)
● Digitalausgabebaugruppe DO32xDC24V/0,5A (3x)
● Profibusbaugruppe CP 342-5
● Ethernetbaugruppe CP 343-1 Lean
2.3 Signalbaugruppen
Die Signalbaugruppen sind die Schnittstelle der SIMATIC S7-300 zum Prozess.
2.3.1 Digitaleingabebaugruppen DI32xDC24V
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6ES7 321-1BL00-0AA0
An die Digitaleingabebaugruppe werden die Eingänge angeschlossen, wie zum Beispiel
Schalter, Taster, Bewegungsmelder und das Signal der Alarmanlage.
DI32xDC24V bedeutet das die Baugruppe 32 Bit verarbeiten kann, das heißt, dass man
32 mal ein 24 Volt Signal anschließen kann.
2.3.2 Digitalausgabebaugruppen DO32xDC24V/0,5A
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6ES7 322-1BL00-0AA0
An die Digitalausgabebaugruppe werden die Ausgänge angeschlossen, wie zum Beispiel
Jalousienmotoren, Lampen und Warnsummer.
DI32xDC24V/0,5A bedeutet das die Baugruppe 32 Bit verarbeiten kann, das heißt, dass
die Baugruppe 32 mal ein 24 Volt Signal mit einem maximalen Strom von 0,5 Ampere
ausgeben kann.
Tilo Beilschmidt 9 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
2.3.3 Analogeingabebaugruppe SM331 8AE
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6ES7 311-1KF01-0AB0
An die Analogbaugruppe werden die analogen Sensoren angeschlossen, wie zum Beispiel
spannungsgebende Sensoren (Windgeschwindigkeitssensor, Temperatursensor und
Dämmerungssensor) oder stromgebende Sensoren (Ölstandssensor).
8AE bedeutet die Baugruppe acht verschiedene Analogsignale verarbeiten kann.
2.4 Profibusbaugruppe
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6GK7 342-5DA02-0XE0
Die Baugruppe dient der CPU 312 als Kommunikationsprozessor über eine
Profibusschnittstelle.
In diesem Projekt kommuniziert die CP 342-5 über ein Profibuskabel mit der externen
Baugruppe ET 200M.
2.5 Dezentrale Baugruppe ET 200M (IM 153-5)
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6ES7 153-1AA03-0XB0
Die Baugruppe ET 200M ist dezentrale Schnittstelle welche die Module anbindet, die sich
in einem externen Schaltschrank befinden.
Folgende Module sind angeschlossen:
● Digitaleingabebaugruppe DI32xDC24V (2x)
● Analogbaugruppe SM331 8AE
● Digitalausgabebaugruppe DO32xDC24V/0,5A (2x)
2.6 Ethernetbaugruppe CP 343-1 Lean
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6GK7 343-1CX10-0XE0
Die Baugruppe dient der CPU 312- als Kommunikationsprozessor über eine
Ethernetschnittstelle.
Tilo Beilschmidt 10 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Tilo Beilschmidt 11 Oliver Lange
Abbildung 1: Zentralbaugruppe
Abbildung 2: Dezentral Baugruppe
Haussteuerung Projektarbeit 2008
2.7 SIMATIC Panel OP 77B
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6AV6 641-0CA01-0AX0
Das Panel ist ein Bediengerät mit mehren Anschlussmöglichkeiten. Es ist für den Einsatz
in Standardschaltschränken, Pulten und Schalttafeln geeignet. Die Anzeige erfolgt über ein
4,5'' monochromes LC-Display mit der Auflösung 160 x 64 Pixel. Bedienbar ist das OP
77B über 23 Systemtasten und acht frei projektier- und beschriftbare Funktionstasten,
wovon vier mit LED ausgestattet sind. Die Projektierung erfolgt über SIMATIC WinCC
flexible.
1 Display
2 Speicherkartenhalter
3 Speicherkartenschacht
für eine MMC
4 LED-Anzeige
5 Folientastatur
6 Aussparung für
Spannklemme
7 Führungen für
Beschriftungsstreifen
8 Einbaudichtung
1 Anschluss für die Stromversorgung
2 RS 422/RS485-Schnittstelle
(MPI/Profibus DP-Schnittstelle)
3 Masseanschluss
4 RS 232-Schnittstelle
(serielle Schnittstelle)
5 USB-Schnittstelle
Tilo Beilschmidt 12 Oliver Lange
Abbildung 3: OP 77B Front und Seitenansicht
Abbildung 4: OP 77B Anschlüsse
Haussteuerung Projektarbeit 2008
2.8 Panel PC 577B 19''
Technische Daten unter: http://support.automation.siemens.com
Bestellnummer: 6AV7 835-0BA10-1CA0
Der Panel PC ist für den Einsatz in Standardschaltschränken oder Steuerpulten geeignet.
Die Bedienung erfolgt über 19,1'' TFT-Farbdisplay Touchscreen mit der Auflösung 1280 x
1024 Pixel.
Der PC verfügt über einen Intel Celeron M440 Mobil Prozessor mit 1,86 GHz, 533 MHz
FSB, einen 1 MB Second Level Cache und hat einen Hauptspeicher von 512 MB RAM. Er
ist ausgestattet mit einer 80 GB Festplatte und einem DVD +/-RW +/-R Combolaufwerk.
Der PC hat fünf USB Schnittstellen (davon ist eine frontseitig), zwei PCI Steckplätze, zwei
LAN-Anschlüsse, einen CF Card Slot, eine DVI-I Schnittstelle und eine serielle
Schnittstelle. Die Projektierung erfolgt über SIMATIC WinCC flexible.
Tilo Beilschmidt 13 Oliver Lange
Abbildung 5: Panel PC 577B 19"
Abbildung 6: Panel PC 577B 19" -Anschlüsse
Haussteuerung Projektarbeit 2008
2.9 Gira Wetterstation
Technische Daten und Bestellnummer unter: Anlagen Datenblätter
● Windsensor
Der Windsensor dient zur Erfassung und Auswertung der
Windgeschwindigkeit und ist zur Außenmontage
vorgesehen. Über einen Reedkontakt wird die
Drehgeschwindigkeit erfasst und in ein analoges
Ausgangssignal (0-10V) umgewandelt. Durch die
integrierte Heizung ist ein Betrieb bei Frost möglich.
● Temperatursensor
Dient zur Erfassung und Auswertung der Temperatur. Das analoge Ausgangssignal
beträgt 0-10V.
● Dämmerungssensor
Dient zur Erfassung und Auswertung der Helligkeit. Das analoge Ausgangssignal
beträgt 0-10V.
2.10 Ölstandssensor Prosonic M FMU41
Technische Daten unter: http://www.de.endress.com/
Der Ölstandssensor ist ein Gerät zur berührungslosen
Füllstandsmessung von Flüssigkeiten durch Ultraschall.
Das analoge Ausgangssignal beträgt 4-20mA.
Tilo Beilschmidt 14 Oliver Lange
Abbildung 7: Windsensor
Abbildung 8: Ultrschallsensor
Haussteuerung Projektarbeit 2008
3 Beschreibung der verwendeten Softwarekomponenten
3.1 WinCC flexible
„WinCC flexible ist einsetzbar als HMI (Human Machine Interface)-Software in allen
maschinen- und prozessnahen Anwendungen des Anlagen-, Maschinen- und Serien-
maschinenbaus. WinCC flexible ist branchenneutral konzipiert und bietet
Entwicklungssoftware für SIMATIC HMI-Bediengeräte, vom kleinsten Micro Panel bis hin
zum PC, sowie Runtime-Visualisierungssoftware für PC-basierte Einplatzlösungen unter
Windows 2000 / XP. Die Projekte sind dabei ohne Konvertierung auf verschiedenen HMI-
Plattformen übertragbar und ablauffähig.Die WinCC flexible Engineeringsoftware bietet
dem Projekteur neben einer einfachen Bedienoberfläche:
• Bibliotheken mit vorgefertigten Objekten und wieder verwendbaren Bildbausteinen
• Intelligente Werkzeuge für ein einfaches Anlegen von Projekten, für die grafische
Projektierung einer Bildhierarchie und von Bewegungsbahnen, sowie für die
Projektierung von Massendaten
• Unterstützung mehrsprachiger Projektierung mit automatisierter Textübersetzung
und Textex- und importfunktion.“
3.2 SIMATIC Step7
„STEP 7 Professional ist die professionelle Programmiersoftware zum Programmieren und
Projektieren von SIMATIC Controllern.
Sie unterstützt den Anwender in allen Phasen des Erstellungsprozesses von
Automatisierungslösungen, z.B.:
• Einrichten und Verwalten von Projekten
• Konfigurieren und Parametrieren von Hardware und Kommunikation
• Verwaltung von Symbolen
• Programmerstellung für SIMATIC S7-Zielsysteme
• Laden von Programmen auf Zielsysteme
• Test der Automatisierungsanlage
• Diagnose bei Anlagenstörungen
Tilo Beilschmidt 15 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
STEP 7 Professional besteht aus:
• dem STEP 7-Basispaket mit den bewährten Programmiersprachen KOP, FUP und
AWL,
• S7-GRAPH zur graphischen Schrittkettenprogrammierung,
• S7-SCL, die Hochsprache, mit der selbst komplexeste Aufgaben problemlos zu
bewältigen sind, und
• S7-PLCSIM zur offline-Simulation der Automatisierungslösung.“
3.3 S7-PLCSIM
Ist eine Simulationssoftware, mit welcher in der Entwicklungsphase einzelne
Programmabschnitte, oder komplette Programme getestet werden können. SIMATIC S7-
PLCSIM ist vollständig in STEP 7 integriert und stellt eine simulierte Anlagenumgebung
zum funktionalen Test von Anwenderbausteinen und Programmen für S7-300 und S7-400
auf dem PG/PC zur Verfügung - unabhängig von der Verfügbarkeit einer realen
Zielhardware (CPU, Signalbaugruppen usw.). Online-Zugriffe und Testfunktionen der
Programmierwerkzeuge können ohne Unterschied so durchgeführt werden wie mit einer
realen CPU. Damit kann der komplette Programmtest vor Ort im Entwicklungsbüro
erfolgen.
Folgende Programmiersprachen und Engineering Software Tools arbeiten mit S7-PLCSIM
zusammen:
• KOP, FUP, AWL
• S7-GRAPH
• S7-HiGraph
• S7-SCL
• CFC (und SFC)
• S7-PDIAG
• WinCC (lokal installiert)
Tilo Beilschmidt 16 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
4 Projektbeschreibung
4.1 ProjektplanungSchon in der Planungsphase des Projekts mussten wir feststellen, dass der Projektinhalt
nicht durch die eigentlich angesetzte Vierergruppe zu realisieren war, da sich die Inhalte
zu sehr unterschieden. Somit sahen wir uns gezwungen die Gruppe in zwei Teams
aufzuteilen Team Haussteuerung und Team Beispielprojekt Tanklager.
Nachdem dies erfolgt war, haben wir uns über den weiteren Verlauf des Projekts
Gedanken gemacht. Eine Grundvoraussetzung war der Kauf eines Laptops, wenn dieser
noch nicht vorhanden war. Da es uns freigestellt war, wo wir unser Projekt bearbeiten
wollten, haben wir uns für die Arbeit bei der Firma PURPLAN entschieden. Die Gründe
dafür waren die vor Ort verbauten Hardwarekomponenten und die Ansprechpartner.
4.2 Projektdurchführung
Zu Beginn des Projektes installierten wir als eine der Grundvoraussetzungen, die unter
Softwarekomponenten beschriebene Software. Das war sowohl auf den eigenen Laptops
als auch auf dem Panel PC notwendig. Da die neuen Laptops fast ausschließlich mit dem
Betriebssystem „Windows Vista“ ausgeliefert werden und SIEMENS Software nur unter
„Windows XP“ läuft, bekamen wir von PURPLAN die benötigten Programme, um
„Windows XP“ zu simulieren. Nach der Installation begannen wir uns in die
Funktionsweise der Entwicklungssoftware einzuarbeiten. Wir hatten bis dahin nur wenige
Erfahrungen mit SIMATIC Step5 durch den Unterricht in der Schule. Sehr schnell stellten
wir fest, dass dieses Wissen nicht annähernd ausreichend war, um die uns gestellte
Aufgabe zu bewältigen. Als erstes haben wir die zu verwendenden Hardwarekomponenten
gesichtet und uns mit den Möglichkeiten der SIEMENS Software auseinander gesetzt. Der
Umfang der Anwendungsgebiete wirkte auf den ersten Blick unübersichtlich, aber mit der
Hilfe unserer Betreuer bei PURPLAN konnten wir uns recht schnell in die grundlegenden
Funktionen einarbeiten. Zuerst haben wir uns an kleinen Programmen versucht, welche
durch gute Teamarbeit auch zum Erfolg gelangten. Nachdem wir die Voraussetzungen
erworben hatten uns dem eigentlichen Projekt zu widmen, sahen wir uns vor das Problem
gestellt, dass es bereits eine funktionierende Anlage gab. Leider hatte derjenige, der diese
Anlage eingebaut und projektiert hatte das Programm nicht sehr übersichtlich gestaltet
Tilo Beilschmidt 17 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
und wenig Kommentare geschrieben. Jetzt hatten wir die Wahl, eine komplett neue
Schaltung zu entwickeln, was uns aber aus Zeitgründen nicht sinnvoll erschien, oder zu
versuchen die bereits bestehende Schaltung zu verstehen. Hierfür bekamen wir tatkräftige
Unterstützung vom hausinternen Elektromeister, der uns auch im weiteren Verlauf unserer
Projektphase mit Rat und Tat zur Seite stand. Nach dem wir die Funktionsweise der
Steuerungsanlage verstanden hatten, begannen wir mit der Aufgabenverteilung in
unserem Zweierteam. Bevor wir uns jedoch der eigentliche Aufgabe widmen konnten
bekamen wir den Auftrag das „alte“ Gebäude an die bestehende Anlage anzubinden.
Dafür sollten wir uns Gedanken über die benötigte Hardware machen. Unsere
Ahnungslosigkeit diese Thema betreffend beseitigten wir durch stundenlanges Suchen
nach Lösungen in Internet. Die SIEMENS Support Seite hat für solche Fälle eine sehr
umfangreiche Datenbank. Nach kurzer Zeit gelang es uns dann auch sogar ein kleines
Hilfsprogramm zu finden, welches man auch kostenfrei downloaden konnte. Mit diesem
Tool war die Erstellung einer Konfigurationsübersicht und einer Bestellliste nicht mehr
schwierig. Endlich war es soweit, dass wir uns der eigentlichen Aufgabe zuwenden
konnten. Oliver Lange übernahm die der Schaltungsentwicklung und Tilo Beilschmidt die
Visualisierung. Die Schaltungsentwicklung erwies sich als äußerst schwierig, da wir keine
ausreichende Vorbildung auf diesem Gebiet hatten. Ein Problem bedeutete die
Auswertung und Umsetzung von analogen Signalen in die Programmiersprache Step7.
Anhand der Datenblätter der Wetterstation hatten wir die Parameter vorgegeben. Es gab
nun die Möglichkeit, bereits in der Programmbibliothek enthaltene Bausteine zu nutzen.
Deren Parametrierung erwies sich aber als sehr schwierig. Auch der Kauf von
Fachbüchern, anhand der Bücherliste der Schule, brachte wenig Erfolg. Nachdem uns
dann doch die Anbindung der externen Sensoren der Wetterstation gelungen war, setzten
wir die daraus gewonnenen Informationen in der Hardwarekonfiguration um. Die Jalousien
waren leider nicht im gesamten Gebäudekomplex mit Motorsteuerung vorhanden.
Außerdem gab es sie in unterschiedlichen Längen. Was auf den ersten Blick nicht weiter
problematisch erschien, aber im späteren Verlauf noch von Bedeutung sein sollte. Die
Jalousien über die Steuerung einzubinden gelang vorerst ohne nennenswerte Probleme.
Wir stellten jedoch fest, dass es nicht möglich war eine Rückmeldung über die aktuelle
Stellung der Jalousie zu bekommen, weil dafür keine Sensorik vorgesehen war. Zum
Visualisieren hatten wir uns aber das Ziel vorgenommen die jeweilige Position anzuzeigen.
Tilo Beilschmidt 18 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Deshalb nahmen wir die unterschiedlichen Laufzeiten mit Hilfe einer Stoppuhr auf, um sie
in der Schaltung nutzen zu können. Die Parametrierung der Dachfenstersteuerung ergab
sich zum größten Teil aus den gewonnenen Erkenntnissen der Jalousiensteuerung und
funktionierte ähnlich. Die Umsetzung der Beleuchtungssteuerung erwies sich als relativ
einfach. Die Beleuchtung musste nur im „neuen“ Gebäudeteil eingebunden werden. Die
Signale dafür kamen ebenso wie bei den Jalousien über Taster. Dafür mussten aber keine
Laufzeiten und Möglichkeiten der Unterbrechung berücksichtigt werden. Nachdem es
eines Morgens zu einem Ausfall der Heizungsanlage, in Folge eines leeren Öltanks bei
PURPLAN kam, wurde unser Projekt um einen Punkt erweitert. Wir bekamen den Auftrag,
um folgenden Frostperioden vorzubeugen, die Ölstandüberwachung sowohl akustisch als
auch optisch in unser Projekt zu integrieren. Das realisierten wir, indem wir den bereits
vorhandenen Füllstansdwächter, welcher bis dahin nur am Tank direkt ablesbar war,in die
Schaltung mit aufnahmen. Zusätzlich programmierten wir einen Schwellwertvergleich, bei
dem sich die Warngrenze einstellen lässt. Diese Einstellmöglichkeit wurde auch für die
Außenbeleuchtung möglich gemacht. Als nächstes und unseres Erachtens schwierigstes
Problem war allerdings die Zeitsteuerung, zu der wir keinen Anhaltspunkt hatten. Aber wie
schon zuvor bedienten wir uns der Hilfe des Internets um zu einer Lösung zu kommen.
Nach mehreren erfolglosen Versuchen konnten wir am Ende jedoch die Systemzeit
auslesen und abgeändert zurücksenden. Das ermöglichte uns die Jalousien zeitgesteuert
sowohl morgens als auch abends, unter Auswahl des Zeitpunktes zu steuern. Als letzte
Aufgabenstellung sollten wir noch die neu installierte Alarmanlage integrieren. Sie sollte in
die Schaltung eingreifen und am Operationspanel sichtbar sein. Außerdem sollte sich der
Eingriff in die Steuerung über das Panel quittieren lassen. Die Visualisierung über das
Bedienerpanel OP 77B und den Panel PC, verlief parallel zur Konfiguration der Hardware
und Programmerstellung. Zu erwähnen ist hierbei, dass wir uns am Anfang auf ein
Anderes Panel eingestellt hatten, das aber im weiteren Verlauf des Projektes nicht mehr
zum Einsatz kam. Die größten Schwierigkeiten bei der Programmierung der Panel
ergaben sich aus der Vergabe von Benutzerrechten und der Einbindung von
Alarmmeldungen beziehungsweise deren Quittierung. Ebenso problematisch war, dass die
Projektierung der Software und die Visualisierung an getrennten PCs erfolgte. Das erwies
sich bei der Zusammenführung der Projektteile, was grundsätzlich vorgesehen ist, als
wenig praktikabel und war mit ständiger Nacharbeit verbunden. Natürlich nahm die
Tilo Beilschmidt 19 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Erstellung der graphischen Oberflächen jede menge Zeit in Anspruch, weil wir uns jedes
mal den geänderten Hard- und Softwareänderungen anpassen mussten. Zum Abschluss
prüften wir, so wie zwischendurch natürlich auch, die Funktionalität der gesamten Anlage.
Dazu waren wir mit Funksprechgeräten im Gebäudekomplex zur Überprüfung unterwegs.
Als letzte „Amtshandlung“ vor Ort konnten wir eine, nach den Wünschen konzipierte, voll
funktionsfähige Haussteuerung übergeben.
4.3 Fazit
Lange vor der eigentlichen Projektphase erwarteten wir diese mit Schrecken, denn im
ersten Jahr an der Technikerschule Wilhelmshaven wurden uns bereits einige
„ausgewählte“ Prachtexemplare vorgelegt. Nachdem wir diese ehrfurchtsvoll betrachtet
und zum Ende des ersten Jahres die Präsentationen gesehen hatten, wussten wir, dass
uns eine Menge Arbeit erwarten würde. Die Erwartungen waren also sehr hoch, als uns
die möglichen Projekte für unseren Jahrgang vorgestellt wurden. Das erfolgte jedoch
relativ nüchtern. Im gleichen Atemzuge wurden wir grob über die Vorgehensweise und die
rechtlichen Gegebenheiten informiert. Das einzige Projekt, welches für unsere
Vierergruppe in Frage gekommen wäre, war allerdings schnell besetzt. Die anderen, noch
offenen Projekte erregten nicht unser Interesse, sei es weil sie schon so oft verwendet
wurden, oder Themenbereiche betrafen, die uns nicht ansprachen. Also blieb nur die
Suche nach einem außerschulischen Projekt, welches wir auch fanden. Zur Durchführung
dieser Aufgabe benötigten wir die Genehmigung der Schule. Der für das Themengebiet
zuständige Fachlehrer meinte zwar, dass die Aufgabenstellung recht einfach sei, wir es
aber ruhig versuchen sollten. So begannen wir also unsere Projektphase bei der Firma
PURPLAN, was sich schon durch die Fahrtstrecke von circa 120 km pro Strecke als eine
hohe Belastung darstellte. Allein dadurch verloren wir an jedem Projekttag mindestens
zweieinhalb Stunden. Das wurde aber durch die sehr gute und vor allem fachmännische
Betreuung vor Ort ausgeglichen. Wir erhielten einen eigenen Raum für die Projekttage, in
dem wir ungestört arbeiten konnten. Während der Projektphase traten immer wieder kleine
oder größere Probleme auf, die hauptsächlich unser Ausbildungsstand und die sich
ständig ändernde Aufgabenstellung waren. Über den Ausbildungsstand lässt sich sagen,
dass die BBS Wilhelmshaven ihr Ausbildungskonzept bezüglich Automatisierungstechnik
überdenken sollte. Der bis dahin vermittelte Unterrichtsinhalt war leider nicht einmal eine
Tilo Beilschmidt 20 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
solide Basis, obwohl der Unterricht vom zuständigen Fachlehrer völlig in Ordnung war.
Leider ist SIMATIC Step5 nicht mehr ganz zeitgemäß. Die Projektierung in SIMATIC Step7
in Verbindung mit WinCC flexible war für uns somit komplettes Neuland. Aber wir wussten
ja, auf was wir uns eingelassen hatten und waren auch gewillt unseren Horizont zu
erweitern und etwas Neues zu lernen. Zwischendurch sind wir immer wieder mit den
anderen Gruppen, welche ebenfalls Step7 programmierten, in Kontakt getreten, um
Informationen auszutauschen. Unsere Aufgabenstellung war am Anfang auch nicht sehr
umfangreich, wurde aber durch die sich ändernden baulichen Gegebenheiten und die
Wünsche des technisch begeisterten Firmenchefs ständig größer. Zwischendurch mussten
wir sogar befürchten, dass wir das Projekt nicht fertig stellen können. Zum Ende der
Projektphase konnten wir feststellen, dass sich unsere Arbeit gelohnt hat, da wir eine
funktionierende Anlage präsentieren konnten. Somit lässt sich abschließend sagen, dass
wir sehr viel lernen konnten und das die Projektarbeit, trotz aller Steine im Weg,
anspruchsvoll war und Spaß gemacht hat.
An dieser Stelle bedanken wir uns für die geduldige und fachkundige Hilfe der Herren
Martin Constein und Thomas Alber.
Tilo Beilschmidt 21 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
5 Bedienungsanleitung
5.1 Bedienungsanleitung OP77B
Das OP 77B hat einen kleinen Anzeigebildschirm und kann nur zwei Farben anzeigen.
Dadurch sind die Visualisierungsmöglichkeiten stark begrenzt. Es ist hauptsächlich zum
Einstellen und Warten der Anlage gedacht.
Die Navigation im Panel erfolgt über die acht oberen Funktionstasten, den Pfeiltasten und
der Escape-Taste. Was passiert wenn man welche
Funktionstaste drückt, steht im Bild in dem man sich
gerade befindet. Zum Bildverlauf findet man im
Anhang ein Fließbild auf dem man die komplette
Bildnavigation nachvollziehen kann. Mit der Pfeiltaste
„nach unten“ gelangt man in das vorherige Bild. Mit
Doppelklick auf die Escape-Taste gelangt man zum
Startbild zurück.
Vom Startbild aus gelangt man mit der Taste F4 zum
nächsten Auswahlbild.
Um zu verhindern das unbefugte Personen wichtige Werte
verstellen wurden manche Bereiche mit einem Kennwort
geschützt. Das Kennwort verfällt nach fünf Minuten ohne
Tastendruck wieder.
Wenn man nun eine Jalousie fahren möchte, muss man zum
gewünschten Raum navigieren. Ein Beispiel ist der
Besprechungsraum1. Um die Jalousie zu fahren, muss man
nun auf eine der Tasten „Auf“ oder „Zu“(Taste F1 oder F2)
drücken. Wenn sich die Jalousie bewegt blinkt, die der
Fahrtrichtung entsprechende, Beschriftung und die Balkenanzeige öffnet oder schließt
sich. Zum Anhalten der Jalousie muss man die vorher betätigte Taste nochmals betätigen.
Tilo Beilschmidt 22 Oliver Lange
Abbildung 9: OP 77B Startbild
Abbildung 11: Jalousiensteureung Beispiel
Abbildung 10: Passwortabfrage
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Die Steuerung für die Dachfenster funktioniert ebenso.
Zum Schalten der Beleuchtung muss man ebenfalls zum
gewünschten Bild navigieren und kann über die F-Tasten
die gewünschte Beleuchtung einschalten und über die K-
Tasten wieder aus. Wenn die Beleuchtung eingeschaltet ist,
wird das in Form einer Glühlampe neben der Beschriftung
angezeigt.
Die Außenbeleuchtung und die Werbeleuchten können über
das Panel lediglich kontrolliert werden. Wenn diese
Eingeschaltet sind, sieht man neben der Beschriftung
ebenfalls das Glühlampensymbol.
In dem Bild Heizöl wird der aktuelle Ölstand im Heizöltank, in
Prozent angezeigt. Über den Knopf F1 kommt man zum Bild
Parameter.
Im Bild Parameter kann man die Schwellwerte für die
Warnmeldungen „Öl“ und „Sturm“ einstellen. Man kann
außerdem den Schwellwert für den Dämmerungswert
einstellen, über den die Außenbeleuchtung gesteuert wird.
Auf der rechten Seite werden die aktuellen Werte zum Vergleich angezeigt. Mit der Tab-
Taste kann man in das jeweilige Fenster springen und die gewünschten Werte mit dem
Ziffernblock eingeben und mit Enter bestätigen.
Wenn die Hausalarmanlage ausgelöst hat, springt das
Programm automatisch in dieses Bild und der Schriftzug
„Alarm“ blinkt. Außerdem wird die gesamte Beleuchtung
eingeschaltet und die Jalousien werden hochgefahren. Zum
Rücksetzen des Alarms und zum Ausschalten der
Tilo Beilschmidt 23 Oliver Lange
Abbildung 12: Beispiel Innenbeleuchtung
Abbildung 13: Beispiel Außenbeleuchtung
Abbildung 14: Ölstandsübersicht
Abbildung 16: Alarrmbildschirm
Abbildung 15: Parametereinstellung
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Beleuchtung muss man die Taste F1 betätigen.
In diesem Fenster kann man die Uhrzeiten einstellen, an
denen die Jalousien morgens auf und abends zu gefahren
werden sollen.
Mit der Tab-Taste kann man in das jeweilige Fenster springen
und die gewünschten Zeiten mit dem Ziffernblock eingeben
und mit Enter bestätigen.
In diesem Fenster wird das aktuelle Datum und die Uhrzeit
angezeigt. Um die Uhrzeit und das Datum zu stellen, kann
man mit der Tab-Taste in das untere Eingabefeld springen.
Jetzt muss man Enter drücken und kann mit den Pfeiltasten
und dem Ziffernblock die Uhrzeit einstellen. Wichtig: das
Format muss erhalten bleiben! Wenn das Datum und die Uhrzeit korrekt Eingegeben
wurden, Enter drücken und mit „set“ (F1) setzen.
In diesem Fenster wird die Windgeschwindigkeit in Meter pro
Sekunde, Kilometer pro Stunde und Windstärke nach Beaufort
angezeigt. Mit F1 kann man in das Fenster Parameter
springen.
In diesem Fenster wird die Außentemperatur angezeigt.
Hier wird die Lichtintensität in Lux angezeigt. Mit F1 kann
man in das Fenster Parameter springen.
In den Systembildern kann man den Kontrast der Anzeige anpassen, in das Datum und
Tilo Beilschmidt 24 Oliver Lange
Abbildung 17: Jalousien Schaltzeiteinstellung
Abbildung 18: Uhrzeitsteuerung
Abbildung 20: Temperaturanzeige
Abbildung 19: Windanzeige
Abbildung 21: Lichtintensitätsanzeige
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Uhrzeitbild springen, Transferdaten einstellen und das Gerät
Online und Offline stellen.
Wenn eine Warnmeldung
aufkommt, kann diese mit der
Taste „ACK“ quittiert werden. Bei
der Warnung für niedrigen Ölstand wird auch gleichzeitig der
Warnsummer ausgeschaltet. Wenn eine Warnmeldung
ansteht, kann man mit der Taste „Help“, einen Hilfetext zu der Warnung aufrufen. Das
Hilfefenster kann mit der Escape-Taste wieder verlassen werden.
5.2 Bedienungsanleitung Panel PC
Um mit dem Panel PC in die Steuerung eingreifen, oder Momentanwerte ablesen zu
können, muss er über ein Netzwerkkabel mit einer im Steuerungsnetzwerk befindlichen
Netzwerkdose verbunden sein. Der Panel PC ist mit einer Touchscreen-Oberfläche
ausgestattet, wodurch eine Tastatur, sowie eine Maus nicht benötigt werden (bei Bedarf
aber angeschlossen werden können).
Zum aktivieren der projektierten Software, muss WinCC flexible gestartet werden. Es ist
möglich diese Startfunktion in die Autostarteinträge einzubinden, sodass das Programm
nach dem Einschalten des PCs automatisch startet. Nachdem das Programm läuft
erscheint der Anmeldebildschirm.
Tilo Beilschmidt 25 Oliver Lange
Abbildung 22: Ölstandswarnung
Abbildung 23: Hilfetext zur Ölstandswarnung
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Nach Drücken des Buttons „Anmeldung“ erscheint die Benutzerabfrage, in der nach der
Zugriffsberechtigung gefragt wird. Gleichzeitig dazu wird die Bildschirmtastatur sichtbar,
um die notwendigen Einträge vornehmen zu können. Nachdem dies geschehen ist kommt
man durch nochmaliges Betätigen des Button „Anmeldung“ zum Hauptmenü.
Tilo Beilschmidt 26 Oliver Lange
Abbildung 24: Panel PC - Anmeldebildschirm
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Jetzt ergeben sich mehrere Möglichkeiten:
1. Das Hauptmenü zur Überwachung der Wetterwerte und des Ölstandes geöffnet
lassen.
2. Das Servicemenü für Sollwerteinstellungen, oder zur Alarmquittierung öffnen.
3. Das Histogramm zur Betrachtung vergangener Messdaten auswählen.
4. Die einzelnen Etagen des Gebäudekomplexes selektieren.
5. Die gesamte Beleuchtung (nur im neuen Gebäude möglich) ein-,oder ausschalten.
6. Alle Jalousien, die elektrisch betätigt sind hoch-, oder herunterfahren.
Tilo Beilschmidt 27 Oliver Lange
Abbildung 25: Panel PC - Hauptmenü
Haussteuerung Projektarbeit 2008
2.Servicemenü
Das Servicemenü ist zum Einstellen der Schwellwerte. Ölstand und Sturmwarnung sind
mit einem Alarmmeldefenster verknüpft, das bei über-, beziehungsweise unterschreiten
des festgelegten Wertes sichtbar wird. Dieses Alarmfenster muss abgearbeitet werden.
Möglich wird das durch die Quittierung mit dem zur Zeile gehörenden Button. Der Alarm
wird auf dem selben Weg quittiert.
Tilo Beilschmidt 28 Oliver Lange
Abbildung 26: Panel PC - Servicemenü
Haussteuerung Projektarbeit 2008
3.Histogramm
Im Histogramm kann man die Werte für Temperatur, Windstärke und Ölstand über einen
bestimmten Zeitraum betrachten. Zum genauen Ablesen lässt sich der angezeigte Bereich
verschieben, oder vergrößern. Durch das verschiebbare Lineal kann man den Wert zu
einem beliebigen aufgezeichneten Zeitpunkt ablesen. Der Aufzeichnungszeitraum muss
vorher im Programm festgelegt werden und lässt sich im Sekundentakt einstellen.
Tilo Beilschmidt 29 Oliver Lange
Abbildung 27: Panel PC - Histogramm
Haussteuerung Projektarbeit 2008
4 Etagensteuerung
Am Beispiel „Neubau erstes Stockwerk“ sind einzelne Möglichkeiten der Steuerung zu
sehen.
Mit den Button „AUF“ und „ZU“ fährt man die Jalousien, die sich auch, durch erneutes
Betätigen des jeweiligen Button in der gewünschten Position anhalten lassen. Um die
aktuelle Position zu erkennen, hilft die „Dynamische Balkenanzeige“.
Das Licht ist über die Button mit der entsprechenden Grafik zu Schalten, wobei bei
eingeschaltetem Licht der Hintergrund in gelb aufleuchtet. Zum Schalten der gesamten
Beleuchtung eines Stockwerkes wird, zur Sicherheit, ein zusätzliches kleines Fenster
geöffnet, in dem man seine Wahl bestätigen kann.
Tilo Beilschmidt 30 Oliver Lange
Abbildung 28: Panel PC - Neubau erstes Stockwerk (Licht)
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Am Beispiel „Neubau Erdgeschoss“ kann man die Steuerung der Dachfenster sehen.
Diese werden, nach Betätigen des Button durch eine graphische Anzeige visualisiert. Ist
das Fenster ganz geöffnet wird die Grafik gelb hinterlegt. Die Dachfenster können, ebenso
wie die Jalousien, zu jedem beliebigen Zeitpunkt angehalten werden.
Tilo Beilschmidt 31 Oliver Lange
Abbildung 29: Panel PC - Neubau Erdgeschoss (Dachfenster)
Haussteuerung Projektarbeit 2008
5 Gesamte Beleuchtung Schalten.
Sicherheitsabfrage zum Schalten der Gesamten
Beleuchtung im neuen Gebäudeteil.
6 Alle Jalousien Fahren
Sicherheitsabfrage zum Steuern aller elektrisch zu
betätigenden Jalousien.
Tilo Beilschmidt 32 Oliver Lange
Abbildung 30: Sicherheitsabfrage Licht
Abbildung 31: Sicherheitsabfrage Jalousien
Haussteuerung Projektarbeit 2008
6 Hardwarekonfiguration
Nachdem man den SIMATIC Manager der Firma SIEMENS gestartet und ein neues
Projekt erstellt hat, erscheint folgende Komponentenansicht. Wenn man jetzt das Objekt
„MPI(1)“ anwählt gelangt man in die NetPro Netzkonfiguration.
Hier ist nur das MPI-Netz vorhanden. Über das Drag & Drop Verfahren kann man nun die
gewünschten Stationen und Subnetze hinzufügen.
Tilo Beilschmidt 33 Oliver Lange
Abbildung 32: Komponentenübersicht
Abbildung 33: Netzkonfiguration
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Wenn eine HMI Station eingefügt werden soll, kann man mit Doppelklick auf SIMATIC HMI
Station die Gewünschte auswählen und mit einem Klick auf OK hinzufügen. In diesem Fall
wurde das Panel OP 77B ausgewählt (Abb. 34).
Tilo Beilschmidt 34 Oliver Lange
Abbildung 34: HMI - Stationsauswahl
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Durch Doppelklick auf eine Baugruppe (in diesem Fall die CPU 312) gelangt man in die
Hardware Konfiguration. Nun muss zuerst ein Baugruppenträger hinzugefügt werden, auf
den man dann die einzelnen Baugruppen aufstecken kann (z.B. die CPU, Ein-
Ausgabebaugruppen, Profibusbaugruppe, oder die Ethernetbaugruppe).
In den Feldern Eingangs- und Ausgangs-Adresse können die Anfangsadressen der
einzelnen Baugruppen eingestellt werden. Die Endadressen werden automatisch
berechnet.
Mit Doppelklick auf die externe Baugruppe ET 200M, kann man auch dort die
Hardwarekonfiguration vornehmen.
Tilo Beilschmidt 35 Oliver Lange
Abbildung 36: Harswarekonfiguration ET 200M
Abbildung 35: Hardwarekonfiguration
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Mit Rechtsklick auf die Analogeingabebaugruppe (hier Steckplatz 6; Abb.36) und Auswahl
der Objekteigenschaften kann man den Reiter „Parameter“ anwählen. Hier den
Unterordner „Geräte spezifische Parameter“ anklicken und die Messart der einzelnen
Kanäle einstellen. Bei unserem Projekt werden überwiegend Signale von 0 bis 10V
verarbeitet, nur der Ölstandssensor gibt ein Signal von 4 bis 20mA aus.
Wenn alle Baugruppen hinzugefügt sind muss wieder in die Netzkonfiguration gewechselt
werden und die Stationen
müssen mit dem jeweiligen
Subnetz verbunden werden.
Dies geschieht durch Anklicken
der Anschlussstelle (linke
Maustaste gedrückt halten) und
ziehen zum Subnetz.
Zuletzt muss noch in der
Befehlsleiste, unter Station,
speichern und übersetzen
ausgewählt werden.
Tilo Beilschmidt 36 Oliver Lange
Abbildung 37: DP - Slave Parametrierung
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Unsere fertige Hardwarekonfiguration sieht man in der Abbildung 38.
Mit Rechtsklick auf die entsprechende Station und auswählen der Objekteigenschaften,
können jetzt noch grundlegende Einstellungen vorgenommen werden.
Zum Beispiel:
● Stationen umbenennen
● MPI- und Profibus Adressen bei den Baugruppen einstellen
● IP-Adressen bei den Ethernetbaugruppen vergeben
● in der CPU:
➢ den CPU Taktmerker einstellen
➢ remanente Merker vergeben
Tilo Beilschmidt 37 Oliver Lange
Abbildung 38: Hardwarkonfiguration Projekt Haussteuerung
Haussteuerung Projektarbeit 2008
7 Erstellen von SIMATIC S7 Programmen
7.1 Symboltabelle
Man findet sie unter der jeweiligen Station (SIMATIC-300), in der CPU (CPU 300), im S7-
Programm.
In der Symboltabelle können allen Adressen Symbole zugewiesen werden, außerdem
können Kommentare zu den einzelnen Symbolen geschrieben werden.
Tilo Beilschmidt 38 Oliver Lange
Abbildung 39: Komponentenansicht
Abbildung 40: Ausschnitt Symboltabelle
Haussteuerung Projektarbeit 2008
7.2 Bausteine Einfügen
Unter S7 Programm gibt es den Ordner Bausteine in dem das eigentliche Programm
abgelegt ist.Neue Bausteine kann man Einfügen in dem man einen Rechtsklick in dem
Objektfenster ausführt und dann „Neues Objekt einfügen“ auswählt. Die in unserem
Programm verwendeten Bausteine werden im Kapitel „Funktion und Inhalt der
verwendeten Bausteine“ beschrieben.
7.3 Allgemeine Beschreibung der verwendeten SIMATIC S7 Bausteine
● Organisationsbaustein (OB)
Im OB können einfache Programme direkt programmiert und gespeichert werden.
Weil unser Programm aber sehr komplex ist, ist es in einzelne Bausteine aufgeteilt.
Diese Bausteine müssen im OB aufgeführt werden damit sie von der CPU
bearbeitet werden.
Tilo Beilschmidt 39 Oliver Lange
Abbildung 41: Komponentenansicht Bausteine
Haussteuerung Projektarbeit 2008
● Funktionsbaustein (FB)
Ein FB ist ein Codebaustein, der einen Teil eines Programms enthält und über
einen zugeordneten Speicherbereich verfügt. Immer wenn ein FB aufgerufen wird,
muss ihm ein Instanz-DB zugeordnet werden.
● Systemfunktion (SFC)
SFC-Bausteine sind in der Siemens-Bibliothek vorhanden. Sie sind für
verschiedene Systemfunktionen, wie z.B. Uhrzeit lesen und setzen, zuständig
● Funktion (FC)
Ein (FC) ist ein Codebaustein, dem kein eigener Speicherbereich zugeordnet ist. Er
benötigt keinen Instanz-DB. Er kann einen Teil des Programms enthalten und muss
in dem Fall im OB1 aufgerufen werden. Es gibt auch FC's in der SIMATIC S7
Bibliothek (z.B. FC1, FC2 oder FC105) diese können in anderen Bausteinen
aufgerufen werden, um dort in das Programm eingebunden zu werden.
● Datenbaustein (DB)
Daten, auf die alle Bausteine eines Programms zugreifen sollen, werden in
Datenbausteinen abgelegt. Jeder Baustein oder das WinCC-flexible Programm,
können diese Datenbausteine beschreiben oder darauf zugreifen.
Es gibt zwei Typen von Datenbausteinen:
➢ Datenbausteine, auf die alle Codebausteine des CPU-Programms zugreifen
können.
➢ Datenbausteine, die einem FB zugeordnet sind (Instanz-DB)
Instanz-Datenbausteine sind Datenbausteine, die einem bestimmten
Funktionsbaustein (FB) zugeordnet sind. Sie enthalten die Lokaldaten für diesen
zugeordneten Funktionsbaustein.
Tilo Beilschmidt 40 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
7.4 Verwendete Datentypen
● BOOL
Boolesche Variable, Größe = 1 Bit
● Bit
M1.2 ist z.B. das Merkerbit 2 aus dem Merkerbyte 1
● BYTE
Ein BYTE besteht aus 8 Bit. Das Merkerbyte 1 hat die Merkerbits 0 (M1.0) bis 7
(M1.7)
● WORD
Ein WORD besteht aus 2 Byte, also 16 Bit.
● DWORD
Ein Doppelword besteht 32 Bit
● INT
Integer = Ganze Zahlen mit Vorzeichen (Festpunktzahlen), Größe = 16 Bit
● REAL
Reelle Zahlen (Gleitpunktzahlen), Größe = 32 Bit
● S5TIME
Zeitformat in Schritten von 10ms, Größe = 16 Bit
● DATE_AND_TIME
Variable für Datum und Uhrzeit, definiert einen Bereich mit 64 Bit
● ARRAY
Definiert einen Feld von Komponenten des gleichen Datentyps
Tilo Beilschmidt 41 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8 Funktion und Inhalt der verwendeten Bausteine
In diesem Kapitel wird die Funktion der Unterschiedlichen Bausteine und deren Inhalt
beschrieben. Da sich manche Inhalte im Programm oft wiederholen, wird das Prinzip
immer an einem Beispiel beschrieben. An stellen wo das Schaltungsprinzip erneut
auftaucht, wird dann auf das Beispiel verwiesen. Die Gesamte Programm findet man
auskommentiert im Anhang.
8.1 OB1 Organisationsbaustein
Im OB1 sind die Bausteine Aufgelistet die Teile des Programms beinhalten.
Um einen vorhandenen Baustein hinzuzufügen, kann man ihn aus der Bibliothek
auswählen und in das vorgesehene Netzwerk ziehen.
Im OB1 werden außerdem die Bausteine SET_CLK, READ_CLK, DP_SEND und
DP_REC aufgerufen und abgearbeitet.
Tilo Beilschmidt 42 Oliver Lange
Abbildung 42: Organisationsbaustein
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.2 FB10 Jalousiensimulation
Um die Balkenanzeigen, für die Stellungsanzeige der Jalousien auf den
Visualisierungsgeräten, zu bewegen, muss ein Wert vom Typ REAL beim Fahren der
Jalousien hoch bzw. runter gezählt werden. Dies geschieht in diesem, selbst erstellten
Baustein.
Zur Verwendung:
Zu jeder Jalousie die simuliert werden soll muss ein FB10 in
das Programm eingebunden werden. Hier wird an einem der
vergebenen Bausteine die Verwendung erklärt.
Der FB10 kann, wie alle anderen Bausteine aus der
Bibliothek genommen werden. Zu jedem FB10 muss ein
Instanz-Datenbaustein vergeben werden, in dem die lokalen
Daten gespeichert werden. An den Eingang Takt liegt der ein
Sekunden „Takt“ von der CPU an. Die Ausgänge bzw. Merker
die beim auf- oder zufahren der Jalousien gesetzt sind, müssen an die Eingänge „Auf“ und
„Zu“. Der vorgegebene Zählwert wird an den Eingang „Zaehlwert Eingabe“ angelegt. Er ist
im DB7 gespeichert. An den „Reset“ Eingang wird der T100 angelegt. Dieser Timer wird
einmal täglich gesetzt um die Zählwerte im Baustein auf Null zurückzusetzen. Dies wird
gemacht, um die Abweichungen von den simulierten, zu den realen Jalousienstellungen so
gering wie möglich zu halten. Am Eingang „Zaehlwert Ausgabe“ liegt der simulierte Wert
für die Balkenanzeige an. Er wird im DB1 gespeichert.
Die Funktionsbausteine befinden sich den Funktionen FC31 und FC33.
Zur Funktion:
In dem FB10 sind folgende, temporäre Variablen vergeben:
● IN-Variablen: werden von außen angelegt
● IN_OUT-Variablen: werden außerhalb
gespeichert, im Baustein
verarbeitet und wieder
ausgegeben
● STAT-Variablen: interne Variablen die nur im
Baustein verarbeitet werden
Tilo Beilschmidt 43 Oliver Lange
Abbildung 43: FB 10
Abbildung 44: Temporärvariablen des FB10
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Wenn der ausgegebene Zählwert größer/gleich dem vorgegebenen Zählwert ist, dann wird
die Variable „ZwA_groesser_gleich_ZwE“ gesetzt. Ist der ausgegebene Zählwert gleich 0
dann wird die Variable „Zaehlwert_0“ gesetzt.
Wenn der ausgegebene Zählwert
nicht größer/gleich dem
vorgegebenen Zählwert ist und die
Jalousie auffährt, dann wird der
ausgegebene Zählwert im Sekunden-
Takt mit 1 addiert.
Wenn der ausgegebene Zählwert
nicht gleich Null ist und die
Jalousie zu fährt, dann wird der
ausgegebene Zählwert im
Sekunden-Takt mit 1 subtrahiert.
Der ausgegebene Zählwert wird auf Null gesetzt, wenn die
Variable „Reset“ gesetzt ist.
Tilo Beilschmidt 44 Oliver Lange
Abbildung 46: FB 10 Vergleicher Zaehlwert
Abbildung 47: FB 10 Addierschaltung
Abbildung 48: FB 10 Subtrahierschaltung
Abbildung 49: Zählwertreset
Abbildung 45: FB 10 Vergleicher auf "0"
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.3 FC1 DP_SEND und FC2 DP_REC
FC1 und FC2 sind Systemfunktionen, sie sind in der Bausteinbibliothek von SIMATIC S7
vorhanden. Diese beiden (Send- und Receive-) Bausteine sind zur Kommunikation
zwischen CPU und dezentraler Peripherie (Baugruppe) nötig.
Der Send-Baustein übergibt die Daten, die im DB3 zwischengespeichert sind, an den
PROFIBUS-CP (CP 342-5) zur Ausgabe an die dezentrale Peripherie.
Der Receive-Baustein übernimmt die Daten der dezentralen Peripherie in den DB2.
Die logischen Basisadresse der externen Baugruppe wurden zuvor in der
Hardwarekonfiguration vergeben!
Tilo Beilschmidt 45 Oliver Lange
Abbildung 50: SEND - Baustein
Abbildung 51: RECEIVE -Baustein
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.4 FC30 Innenbeleuchtung
Im FC30 befindet sich das Programm zur Steuerung der Innenbeleuchtung.
Das Prinzip für die Steuerungen der verschiedenen Lampen ist immer das Gleiche. Hier
wird die Funktion an einem Beispiel erklärt.
An dem Eingang E0.0 ist der Taster
angeschlossen mit dem die Lampen
geschaltet werden sollen. Wenn der
Taster betätigt wird, wird das SR-
Glied gesetzt und beim nächsten
Tastendruck wieder zurückgesetzt.
Denn erst wenn das Licht
eingeschaltet ist, kann das SR-
Glied wieder zurückgesetzt werden.
Damit das überhaupt funktioniert, sind die Merker M1.1 und M1.2 dazwischen geschaltet.
Weil eine positive Flanke vom Taster länger ansteht als das Programm zum Abarbeiten
des Netzwerkes benötigt, würde ohne die Flankenmerker, das Licht beim betätigen des
Tasters gleichzeitig Ein und Aus geschaltet werden. An dem Ausgang „Q“ des SR-Gliedes
sind die Ausgänge angeschlossen die aktiviert werden sollen. An ihnen sind die Lampen
angeschlossen. Die Merker M4.0 und M4.1 werden gesetzt, wenn das Licht über die
Visualisierungsgeräte geschaltet werden soll. Merker M18.2 ist zum Einschalten der
Gesamten Beleuchtung und M18.3 zum Ausschalten.
Im FC30 befindet sich außerdem ein Netzwerk in dem die
Beleuchtung auf den Toiletten im Erdgeschoss gesperrt
werden kann. Die Beleuchtung im Vorraum und in den
Toilettenzellen wird über einen Bewegungsmelder
eingeschaltet. Wenn der Dämmerungswert nun
kleiner/gleich dem vorgegebenen Wert ist, wird die Beleuchtung in den Toilettenzellen
auch eingeschaltet, sonst nicht.
Tilo Beilschmidt 46 Oliver Lange
Abbildung 52: Lampensteuerungsbeispiel
Abbildung 53: Sperrschaltung
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.5 FC31 Jalousien Neubau
Im FC31 befindet sich das Programm zur Steuerung und Simulation der Jalousien und der
Dachfenster im neueren Teil des Gebäudes. Die Jalousien und Dachfenster benötigen
jeweils zum Auf- oder Zufahren einen Impuls, der so lange ansteht bis sie die Endlage
erreicht haben. Sie werden dann über die internen Endschalter abgeschaltet. Zur
Simulation der Stellung der Jalousien, ist in diesem FC der bereits beschriebene FB10
eingefügt.
Das Schaltungsprinzip ist immer dasselbe, egal ob Jalousie oder Dachfenster, auf- oder
zufahren. Es wird hier am Beispiel „Dachfenster 1 zufahren“ erklärt.
Das Dachfenster wird über
den Taster, der am Eingang
E2.0 angeschlossen ist, zu
gefahren und beim
nächsten Tastendruck
wieder angehalten. Es
kann nur zu- gefahren
werden wenn der Impuls
für das auffahren nicht
gesetzt ist (A9.5). Es kann
nur durch den selben
Taster wieder angehalten
werden, wenn es auch gerade zufährt. Damit das überhaupt funktioniert, sind die Merker
M1.1 und M1.2 dazwischen geschaltet.
Weil eine positive Flanke vom Taster länger ansteht als das Programm zum abarbeiten
des Netzwerkes benötigt, würde ohne die Flankenmerker, das SR-Glied beim betätigen
des Tasters gleichzeitig gesetzt und zurückgesetzt werden. Der Merker M5.4 wird gesetzt
wenn das Dachfenster über die Visualisierungsgeräte zugefahren werden soll. Der Merker
M58.6 wird gesetzt wenn alle Dachfenster zugefahren werden sollen. Wenn der Ausgang
A9.4 gesetzt ist (das Dachfenster also zufährt), wird gleichzeitig die Einschaltverzögerung
T1 gesetzt und eine vorgegebene Zeit läuft ab. Die Zeit steht in dem DB7. Die Zeiten
unterscheiden sich, je nachdem ob ein Dachfenster oder eine Jalousie gefahren wird.
Tilo Beilschmidt 47 Oliver Lange
Abbildung 54: Beispielsteuerung für den FC31
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Wenn diese Zeit abgelaufen ist wird das SR-Glied spätestens wieder zurückgesetzt. Der
Ausgang wird also Spannungsfrei geschaltet.
Zur Simulation der Dachfensterstellungen auf dem
Panel PC, sind in dem FC31 noch
Vergleichsschaltungen programmiert. Diese
Schaltungen werden hier an zwei Beispielen erklärt.
Wenn der vom FB10 simulierte Wert größer ist als 1
und kleiner/gleich 5 ist wird der Merker M16.0
gesetzt.
Von diesen Vergleichsschaltungen gibt es noch weitere. Sie vergleichen in fünfer Schritten
bis zum Wert 45. Ist der Wert größer als 45 wird der Merker M47.1 gesetzt. Jeder dieser
Merker macht auf dem Panel PC einen Strich, für die Stellungsanzeige, sichtbar.
8.5 FC32 Außenbeleuchtung
Im FC32 befindet sich die Steuerung für die Außenbeleuchtung am Gebäude. Sie wird
über die Bewegungsmelder, über die Helligkeit oder über die Alarmanlage geschaltet. Die
Eingangssignale vom älteren Teil des Gebäudes werden über den DB2 von der
dezentralen Baugruppe empfangen. Die Ausgangssignale für den älteren Teil des
Gebäudes werden über den DB3 an die dezentrale Baugruppe gesendet. Die
verschiedenen Schaltungen werden hier erklärt.
An dem Eingang E7.6 ist ein Bewegungsmelder
angeschlossen. Der Merker M46.0 ist einer der Merker,
die bei einem bestimmten Helligkeitswert, gesetzt sind.
Wann diese Merker gesetzt werden, wird im Kapitel „FC37
Dämmerungssensor“ erklärt. Wenn der Bewegungsmelder
auslöst und M46.0 gesetzt ist, wird der Ausgang A16.0 gesetzt. An diesem Ausgang sind
Wandleuchten angeschlossen. Der A16.0 wird auch gesetzt wenn der Merker M14.2
gesetzt ist. Dieser Merker ist gesetzt wenn die Alarmanlage des Gebäudes ausgelöst hat.
Tilo Beilschmidt 48 Oliver Lange
Abbildung 55: Vergleicher Dachfenster Grafiksteuerung
Abbildung 56: Beleuchtungssteuerung
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Die Werbebeleuchtung ist an den
Ausgängen A17.1 und A48.0 (entspricht
DB3.DBX48.0) angeschlossen. Sie wird
über den Merker M46.0 eingeschaltet.
Wird der Merker zurückgesetzt, laufen
die an der Ausschaltverzögerung
eingestellten fünf Minuten ab und die
Werbebeleuchtung ist wieder aus. Sie
wird auch eingeschaltet wenn der Alarm ausgelöst hat.
Am Ausgang A48.3 (entspricht
DB3.DBX48.3) sind Queck-
silberdampflampen an-
geschlossen. Damit diese
überhaupt warm werden, sind
sie über eine Dauer von zehn
Minuten nachdem der
Bewegungsmelder abgeschal-
tet hat, noch eingeschaltet.
8.6 FC33 Jalousien Altbau
Der FC33 enthält die Jalousiensteuerung und Simulation für die Jalousien im älteren Teil
des Gebäudes. Die Schaltungen entsprechen denen, die bereits im Kapitel „FC31
Jalousien Neubau“ beschrieben worden sind. Es gibt einen Unterschied: Da die Taster und
Jalousien an der dezentralen Peripherie angeschlossen sind, werden die Daten für Ein-
und Ausgänge über die Datenbausteine DB2 und DB3 ausgetauscht. Zum Beispiel:
DB2.DBX24.1 entspricht E24.1 und DB3.DBX48.3 entspricht A48.3. Auch in dem FC33
wird der FB10 zur Simulation eingesetzt.
Tilo Beilschmidt 49 Oliver Lange
Abbildung 57: Werbeleuchten
Abbildung 58: Quecksilberdampflampen
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.7 FC34 Windgeschwindigkeit
In dem FC34 wird der Analogwert für die Windgeschwindigkeit ausgelesen, umgeformt
und verarbeitet.
Der Analogwert von der Analogeingabebaugruppe liegt zwischen 0 und 27648, da man mit
diesem Wert in der Steuerung nicht sehr viel anfangen kann, muss man ihn umformen.
Dazu kann man selbst ein Programm schreiben oder den Baustein FC105 aus der
SIMATIC S7 Bibliothek benutzen.
Wir haben uns für das Letztere entschieden.
Am Eingang „IN“ liegt der
Analogwert an. Um den
Baustein vorzugeben
das der Wert zwischen 0
und 27648 liegt muss
man ein definiertes low-
Signal an den Eingang
„BIPOLAR“ anlegen. Ein
high-Signal an diesem
Eingang würde dem
Baustein vorgeben das
der Wert zwischen
-27648 und +27648 liegt.
Das low-Signal wird mit
einem unbenutzten Merker erzeugt. Die Ausgabewerte werden in den DB4 geschickt. Man
kann ihn jetzt weiterverarbeiten, oder sogar schon auf einem Visualisierungsgerät
ausgeben.
Tilo Beilschmidt 50 Oliver Lange
Abbildung 59: Analog Skalierbaustein
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Da wir Windgeschwindigkeit
auch in Windstärke nach
Beaufort ausgeben wollten,
mussten wir den
Ausgabewert nochmals
umformen. Die Einteilung
der Beaufortskala ist aber
nicht linear, also entschieden
wir uns den Wert mit Vergleicherschaltungen einzuteilen. Das Prinzip der
Vergleicherschaltungen ist dasselbe wie bei der Simulation der Dachfensterstellungen. Nur
das hier auf den Visualisierungsgeräten keine Striche sondern Textfelder mit den Zahlen 0
bis 12 Sichtbar gemacht werden.
Um eine Sturmwarnung ausgeben zu können, wird der
skalierte Analogwert mit einem über das OP77B
eingegebenen Schwellwert verglichen. Wird der Wert
erreicht oder überschritten wird der Merker M14.0 gesetzt.
Die Windgeschwindigkeit sollte auch in km/h angezeigt
werden. Wir haben dafür den in m/s skalierten Wert mit 3,6
multipliziert.
8.8 FC35 Temperatur
Im FC35 wird der Analogwert vom Temperatursensor ausgelesen und umgeformt.
Der umgeformte wert wird in den DB4 geladen um ihn auf den Visualisierungsgeräten
ausgeben zu können. Die Skalierung erfolgt wie im FC 34 beschrieben, nur das die
Temperatur von -30 bis +40°C skaliert wird.
Tilo Beilschmidt 51 Oliver Lange
Abbildung 60: Vergleicher für Windstärke
Abbildung 61: Vergleicher Sturmwarnung
Abbildung 62: Windgeschwindigkeit "km/h"
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.9 FC36 Zeitwerte Jalousien Vergabe
In dem Baustein FC 36 werden die Zeitwerte, die zur Steuerung der Jalousien und
Dachfenster notwendig sind, vergeben. Außerdem werden auch die Zählwerte vergeben,
diese sind zur Simulation notwendig. Es gibt vier verschiedene Zeitwerte:
● Fahrzeit für die Dachfenster = 50s
● Fahrzeit für lange Jalousien = 25s
● Fahrzeit für mittellange Jalousien = 20s
● Fahrzeit für kurze Jalousien = 17s
Die Fahrzeiten für das Auf- und Zufahren werden nicht unterschieden.
Die Zählwerte entsprechen den Zeitwerten, sie haben nur nicht das Datenformat S5-Time
sondern REAL.
Die Werte sind an dieser Stelle
fest vorgegeben und werden
dann zu weiteren Verarbeitung in
den DB7 verschoben. Man hätte
sie auch direkt an die Stellen schreiben können wo sie
benötigt werden. Das hätte allerdings einen entscheidenden Nachteil. Sollten die Werte
aus irgendeinem Grund geändert werden müssen, müsste man im Programm jede Stelle
suchen an der sie verwandt werden. Hier muss man einfach nur den FC36 öffnen und
kann sie zentral ändern.
8.10 FC37 Dämmerungssensor
Im FC37 wird der Analogwert vom Dämmerungssensor ausgelesen, umgeformt und
weiterverarbeitet. Der umgeformte Wert wird zur Weiterverarbeitung in den DB4 geladen.
Die Skalierung erfolgt wie im
FC 34 beschrieben, nur das
der Dämmerungswert von 0
bis 255Lux skaliert wird.
Tilo Beilschmidt 52 Oliver Lange
Abbildung 63: Zeitwert verschieben Abbildung 64: Zählwert
verschieben
Abbildung 65: Subtrahierer Lichtsteuerung
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Um die Außenbeleuchtung steuern zu können wird über das OP77B ein Schwellwert
eingestellt, ab dem die Außenbeleuchtung abgeschaltet wird. Da einige Lampen (z.B. die
Strahler) eher abgeschaltet werden sollen als andere (z.B. die Werbebeleuchtung), wird
der eingegebene wert mit 120 subtrahiert. Die Variable „#Daemmerung_klein“ ist eine
temporäre Variable die nur in diesem Baustein verwendet wird.
Der Vergleich zwi-
schen dem momen-
tanen Dämmerungs-
wert und dem einge-
gebenen Wert (bzw.
dem subtrahierten),
erfolgt dann in zwei
Schaltungen. Es wird
verglichen ob der
vorgegebene Wert
kleiner/gleich dem realen ist. Wenn das der Fall ist werden Merker gesetzt die dann wieder
in dem FC32 verwendet werden.
8.11 FC38 Öltank
Im FC37 wird der Analogwert vom Ölstandssensor ausgelesen, umgeformt und
weiterverarbeitet. Der umgeformte Wert wird zur Weiterverarbeitung in den DB4 geladen.
Die Skalierung erfolgt wie im FC 34 beschrieben, nur das der Ölstandswert von 0 bis
100% skaliert wird.
Der skalierte Wert wird mit einem über das OP77B eingegebenen Wert verglichen. Wenn
dieser Wert erreicht oder unterschritten wird, wird eine Warnmeldung ausgegeben. Die
Vergleichsschaltung ist die Selbe wie die in dem Kapitel „FC37 Dämmerungssensor“
beschriebene.
Tilo Beilschmidt 53 Oliver Lange
Abbildung 66: Schwellwertvergleich Licht
Abbildung 67: Schwellwertvergleich Licht -120
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.12 FC39 Alarme
Im FC39 befinden sich zwei Netzwerke. In
dem einen Netzwerk wir ein Warnsummer
eingeschaltet wenn der Ölstand niedrig ist
oder die Hausalarmanlage angeschlagen
hat. Im anderen wir ein Alarmmerker
gesetzt wenn die Alarmanlage ausgelöst
hat. Der Alarmmerker kann
über das OP77B zurückgesetzt
werden. Wenn der Alarm-
merker gesetzt ist, wird die
Innen- und Außenbeleuchtung
eingeschaltet und die Jalousien
fahren hoch.
8.13 FC40 Schaltzeiten
In diesem Baustein wird die aktuelle Stunde und die aktuelle Minute aus der
Uhrzeitvariabele DATE_AND_TIME ausgelesen und in Integer
gewandelt. Die Stunde ist im Byte 3 und die Minute im Byte 4
der Uhrzeitvariable enthalten.
Danach werden die Werte mit den über das OP77B
eingegebenen Schaltzeiten verglichen. Die eingegebenen Werte werden vorher ebenfalls
in Integer gewandelt. Wenn die Stunde und die Minute mit einer der Schaltzeiten
übereinstimmt, werden
entweder alle Jalousien
geöffnet oder alle
Jalousien und Dachfenster
geschlossen.
Tilo Beilschmidt 54 Oliver Lange
Abbildung 68: Alarmmerker
Abbildung 70: Wandlung Uhrzeitwerte
Abbildung 71: Uhr - Schaltzeit – Vergleich morgens
Abbildung 69: Alarmsummer
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Wenn alle Jalousien geschlossen werden, werden nach 30 Sekunden alle Reset-Eingänge
des FB10 für eine Sekunde gesetzt.
8.14 FC105 Analogwerte skalieren
Der FC105 ist ein Skalierbaustein für Analogwerte, er ist in der SIMATIC S7 Bibliothek
vorhanden. Die Funktion wird im Kapitel „FC34 Windgeschwindigkeit“ erklärt.
8.15 DB1 Jalousien
In dem DB1 werden die Werte abgelegt die zur Simulation der Jalousien- und
Dachfensterstellungen nötig sind. Am Anfang des DB sind zwei Speicherbereiche
freigehalten worden. Es werden nämlich von der CPU oder von irgendeiner Stelle im
Programm, Daten abgelegt, die andere Daten verfälschen würden. Da die Quelle dieser
Daten nicht gefunden wurde, wurde der Bereich einfach freigelassen.
Tilo Beilschmidt 55 Oliver Lange
Abbildung 72: Uhr - Schaltzeit - Vergleich abends
Abbildung 73: DB1 Jalousien
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.16 DB2 Empfangsbaustein
Im DB2 werden die Daten abgelegt, die über den Profibus von der dezentralen Peripherie
gesendet werden. Die Daten werden in einem festgelegten Array abgelegt und die
anderen Bausteine können auf sie zugreifen.
8.17 DB3 Sendebaustein
In dem DB3 werden die Daten abgelegt die an die dezentrale Peripherie gesendet werden
sollen.
Sie werden in einem festgelegten Array abgelegt. Der Aufbau ist der Selbe wie beim DB2.
8.18 DB4 Analogwerte
Hier werden die skalierten Analogwerte abgelegt damit die anderen Bausteine, zur
weiteren Verarbeitung, auf diese zugreifen können. Sie können von hier aus auch auf
einem Visualisierungsgerät ausgegeben werden.
Tilo Beilschmidt 56 Oliver Lange
Abbildung 74: DB2 Empfangsbaustein
Abbildung 75: DB4 Analogwerte
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.19 DB5 Parameter
Im DB5 werden die Schwellwerte zwischengespeichert, die über das OP77B eingegeben
werden. Die anderen Bausteine können hier auf diese Daten zugreifen.
8.20 DB6 Uhrzeit
Im DB6 wird die Aktuelle Uhrzeit abgelegt und der Wert für die Uhrzeit, wenn sie über das
OP77B neu gestellt werden soll. Außerdem werden die Werte für die Schaltzeiten hier
abgelegt.
8.21 DB7 Zeitwerte Jalousien
In diesem DB werden die Zeit- und Zählwerte für die Jalousiensimulation abgelegt.
Tilo Beilschmidt 57 Oliver Lange
Abbildung 76: DB5 Parameter
Abbildung 77: DB6 Uhrzeit
Abbildung 78: DB7 Zeitwerte Jalousien
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.22 DB10 – DB36 DB's für die lokalen Daten des FB10
In diesen Instanz-DB's werden die lokalen Daten vom FB10 abgelegt.
8.23 SFC0 SET_CLK
Der SFC0 ist eine Systemfunktion aus der SIMATIC S7 Bibliothek. Mit ihr kann man die
Systemuhr der CPU ändern. Die neue Uhrzeit wird über das OP77B eingegeben und mit
einem Tastendruck wird der Merker „Uhrzeit setzen“ gesetzt und die Uhrzeit wird
überschrieben.
8.24 SFC1 READ_CLK
Mit dieser Systemfunktion wird wird die Systemuhr ausgelesen und zur weiteren
Verarbeitung in den DB6 abgelegt.
Tilo Beilschmidt 58 Oliver Lange
Abbildung 79: SFC0 SET_CLK
Abbildung 80: SFC1 READ_CLK
Haussteuerung Projektarbeit 2008
8.25 Übertragen des Programms auf die SPS
Zum Übertragen des Programms benötigt man entweder ein Übertragungskabel, oder
man schickt das Programm über eine Ethernetschnittstelle an die SPS. Letzteres ist
natürlich nur möglich, wenn die SPS auch über eine Ethernetbaugruppe verfügt. Um eine
Verbindung herzustellen, muss man jetzt im SIMATIC Manager unter Extras die PG/PC-
Schnittstelle einstellen. Als erstes muss man die Hardwarekonfiguration laden, dazu diese
im SIMATIC Manager öffnen und dann auf den Button „Laden“ klicken. Um Bausteine zu
laden, diese einfach markieren und ebenfalls auf den Button „Laden“ klicken.
Tilo Beilschmidt 59 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
9 Erstellen der Visualisierungsprogramme
9.1 Auswahl der HMI-Station
Die Grundlage für die Projektierung der Bedieneroberfläche ist das Projekt. Im Projekt
erstellt und konfiguriert man alle Objekte, die zum Bedienen und Überwachen der Anlage
notwendig sind. Nachdem die Hardwarekonfiguration gewählt wurde, ergibt sich in
unserem Fall folgendes Bild nach dem Start des SIMATIC-Managers.
Operationspanel OP 77B
Panel PC
Zur Auswahl einer Station folgt man der
Unterteilung in der linken Spalte, bis man das
gewünschte Gerät gefunden hat und wählt mit
Rechtsklick der Maus „Objekt öffnen“
Danach öffnet sich der Projektassistent des WinCC flexible Programms
Tilo Beilschmidt 60 Oliver Lange
Abbildung 82: HMI-Stationsauswahl (Projekt)
Abbildung 81: Konfigurationsübersicht mit HMI-Station
Haussteuerung Projektarbeit 2008
9.2 Der Projektassistent
● Projektelemente
Dazu gehören alle Funktionen, die in der Baumstruktur enthalten sind (differiert je
nach Panel Typ).
● Arbeitsbereich
Darin werden die Objekte des Projekts bearbeitet. Alle anderen wählbaren
Elemente werden um den Arbeitsbereich herum angeordnet und lassen sich
beliebig verschieben.
● Eigenschaftsfenster
Hier werden die Eigenschaften der verwendeten Objekte bearbeitet. Dazu zählen
z.B. Darstellungsart (Farbe) Animationen(Blinken) und Ereignisse.
● Werkzeugfenster
Darin findet man eine Auswahl an Objekten, die für die Projektierung genutzt
werden können, z.B. graphische Objekte und Bedienelemente (Schalter)
Tilo Beilschmidt 61 Oliver Lange
Abbildung 83: WinCC flexible Projektassistent
Haussteuerung Projektarbeit 2008
9.3 Verbindungseinstellungen
Die Verbindungseinstellungen sind durch das Einfügen im Projekt bereits vorkonfiguriert,
können aber im Bedarfsfall unter Projektelemente→Verbindungen geändert werden, falls
mehrere Verbindungsarten zur Auswahl stehen.
9.4 Bitmeldungen
Unter Bitmeldungen ist es möglich Warnungen, oder Fehler zu erfassen, um sie im
späteren Verlauf auswerten zu können.
Tilo Beilschmidt 62 Oliver Lange
Abbildung 84: Verbindungseinstellungen
Abbildung 85: Bitmeldungen
Haussteuerung Projektarbeit 2008
9.5 Variablen
9.5.1 Variablenarchive
Variablenarchive finden Verwendung, um Histogramme zu erstellen
9.5.2 Variablenarten
Bei der Projektierung mit dem SIMATIC-Paket ist es möglich auf Variablen der Steuerung
direkt zuzugreifen, oder WinCC flexible interne Variablen zu vergeben, die keinen Einfluss
auf die Schaltung haben, sondern nur in WinCC flexible verwendet werden.
Um eine Button, oder eine Schaltfläche zur Funktion zu bringen muss man ihn vorher mit
einer im Programm verwendeten Variable verknüpfen. Die Button können aber auch zum
Wechseln der projektierten Bilder mit Funktion belegt werden. Außerdem ist es möglich,
durch einen Tastendruck, vorbestimmte Aktionen ausführen zu lassen. Dazu zählen unter
anderem Runtime beenden, Webbrowser aufrufen, oder auch Druckfunktionen.
9.6 Übertragen eines WinCC flexible Programms auf das OP77B
Wenn im SIMATIC Manager die PG/PC-Schnittstelle eingestellt ist und eine Verbindung
zum Panel hergestellt ist, kann man unter WinCC flexible die Einstellungen für den
Transfer vornehmen und das Programm übertragen.
Tilo Beilschmidt 63 Oliver Lange
Abbildung 86: Variablenarchive
Abbildung 87: Variablenarchive
Haussteuerung Projektarbeit 2008
10 Zeitlicher Projektverlauf
Der vorgegebene Zeitraum betrug 10 Wochen a' 2 Projekttage mit jeweils 8
Stunden
Gesamtstunden: ca.160 (zuzüglich der Arbeit die in der Freizeit und in den Ferien geleistet
wurde)
Gesamtzeitraum: 18.02.2008 – 19.05.2008
● 1. Woche 18.02. und 20.02.2008 (Montag und Mittwoch bei der Firma Purplan)
➢ Installieren der notwendigen Software ( Simatic S7, WinCC-flexible und PLC-
Sim + Updates) auf den eigenen Laptops und auf dem Panel PC 577B 19''.
➢ Besichtigung der Hardware (Panel TP177a).
➢ Einlesen in das WinCC-flexible Handbuch.
➢ Erste Versuche mit WinCC-flexible.
➢ Unterlagen zur Wetterstation erhalten.
➢ Erste Schritte bei der Visualisierung der Haussteuerung auf dem TP177A.
➢ Einarbeitung in die vorhandene Haussteuerung
● 2. Woche 25.02. und 27.02.2008 (Montag in der Schule und Mittwoch bei Purplan)
➢ Einarbeitung in die vorhandene Jalousiensteuerung.
➢ Symboltabelle der vorhandenen Steuerung umgeschrieben und erweitert.
➢ Änderung in der Haussteuerung: Neues Panel, anstatt des TP177A ist es jetzt
ein OP77B.
➢ Besichtigung des neuen Panels und Beginn der Programmierung dafür.
➢ Erweiterung der Haussteuerung: Die Jalousien im älteren Teil des Gebäudes
sollen auch über die SPS gesteuert werden.
● 3. Woche 03.03. und 05.03.2008 (Montag in der Schule und Mittwoch bei Purplan)
➢ Programmierung und Visualisierung der Jalousiensteuerung.
➢ Einarbeitung in die Steuerung für die Beleuchtung.
➢ Einarbeitung in die Analogwertverarbeitung.
➢ Aufgenommen wo im älteren Teil des Gebäudes überall Jalousien sind die
gesteuert werden können.
Tilo Beilschmidt 64 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
● 1. Woche in den Ferien 10.03. und 12.03.2008 (Montag in der Schule und
Mittwoch bei Purplan)
➢ Aufbau einer Teststeuerung mit einer SPS (S7-300 mit Analog-Ein-
Ausgabebaugruppe) und einer regelbaren Spannungsquelle.
➢ Schreiben eines Testprogramms mit dem Skalierbaustein FC 105 aus der
Simatic Bausteinbibliothek
➢ Testprogramm mit der vorher aufgebauten Steuerung getestet
➢ Programme für alle zu verarbeitenden Analogwerte geschrieben.
➢ Versucht das Programm auf die SPS zu übertragen, die Steuerung hat
danach nicht mehr funktioniert da die Hardwarekonfiguration nicht korrekt
war.
● 2. Woche in den Ferien 19.03. (Bei Purplan)
➢ Hardwarekonfiguration überarbeitet.
➢ Im Internet über das Thema Uhrzeitsynchronisation zwischen SPS und
Visualisierungsgerät informiert.
➢ Mit dem zuständigen Meister die Belegung der Digitalen Ein- und Ausgänge
und die der Analogeingänge besprochen.
➢ Versucht das Visualisierungs-Programm auf das OP 77B zu laden, dies
scheiterte zuerst an einem defekten Stecker, der aber schnell ausgetauscht
werden konnte.
● 3. Woche in den Ferien 26.03. (Bei Purplan)
➢ Neues Visualisierungs-Programm aufs OP77B geladen, es hatte viele
Fehler.
➢ Neue Hardwarekonfiguration auf die SPS übertragen.
➢ Fehler im Visualisierungs-Programm behoben.
➢ Versucht den von der Profibusbaugruppe angezeigten Busfehler zu
beheben, keine Fehler gefunden und eine Nachricht zum Siemens-Support
gesendet.
➢ Programm zur Einteilung der Windgeschwindigkeit, nach der Beaufortskala
geschrieben
Tilo Beilschmidt 65 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
● 4. Woche 31.03. und 02.04.2008 (Montag in der Schule und Mittwoch bei Purplan)
➢ Der Busfehler hing mit den Fehlenden Send- und Receive-Bausteinen in
unserem Programm zusammen. Die S7-300 benötigt diese Bausteine um mit
der dezentralen Baugruppe kommunizieren zu können.
➢ Erweiterung der Haussteuerung: Der Ölstand im Heizöltank soll auch über die
Steuerung erfasst werden, die Haussteuerung soll auch über den Panel PC
577B 19'' bedient werden können.
➢ Programm für die Erfassung des Ölstandes geschrieben und ein Bild für das
Visualisierungsgerät erstellt.
➢ Bild „Hauptmenü“ für den Panel PC erstellt.
➢ Absprache mit dem zuständigen Meister über die Änderungen in der
Jalousiensteuerung für den älteren Teil des Gebäudes.
➢ Programme entsprechend den Änderungen angepasst.
➢ Programm in die SPS geladen und nichts hat funktioniert: Jalousien ließen sich
nicht mehr fahren, die Beleuchtungen hat Teilweise geblinkt, die
Analogwertverarbeitung die eigentlich getestet werden sollte funktionierte auch
nicht.
➢ Programm in der SPS auf den alten Stand zurückgesetzt.
● 5. Woche 07.04. und 09.04.2008 (Beide Tage bei der Firma Purplan)
➢ Beheben der Fehler im Programm und testen mit PLC-Sim (Fehler war das wir
Merkerwörter bei der Analogwertverarbeitung vergeben hatten, die mit den
vorher vergebenen Merkerbits kollidierten. Denn, ein Merkerwort besteht aus 16
Merkerbits, wenn man also ein Merkerwort MW1 vergibt, sind damit die
Merkerbits M1.0 bis M2.7 belegt. Da diese Merkerbits aber schon im Programm
benutzt wurden funktionierte die gesamte Schaltung nicht mehr.)
➢ Programme eingespielt und getestet. Analogwertverarbeitung für die
Windgeschwindigkeit und für die Temperatur funktioniert., der Helligkeits- und
der Ölstandssensor müssen nochmal überprüft werden.
➢ Jalousien- und Beleuchtungssteuerung getestet und kleinere Fehler beseitigt.
➢ Programm erweitert: Die Beschriftung der Knöpfe für die Jalousiensteuerung,
blinkt jetzt, sobald die Jalousie hoch oder runter fährt.
➢ Bilder vom Grundriss des Hauses für den Panel PC erstellt.
Tilo Beilschmidt 66 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
➢ Bedienelemente in die Bilder eingefügt und verknüpft.
● 6. Woche 14.04. und 16.04.2008 (Beide Tage bei der Firma Purplan)
➢ Informationen über das Auslesen und Übertragen der Uhrzeit von der SPS zum
Panel und über das stellen der Uhrzeit über das Panel eingeholt.
➢ Programm für die Uhrzeitübertragung geschrieben und überspielt. Die Uhrzeit
konnte ausgelesen werden. Versucht die Uhrzeit über das Panel zu stellen, es
hat nicht funktioniert und die Uhrzeit wurde auch nicht mehr ausgelesen.
➢ Eingabefenster für das Eingeben bestimmte Parameter über das Panel erstellt
und die notwendigen Änderungen im Programm vorgenommen.
➢ Programm für die Außenbeleuchtung um zwei Netzwerke für neue
Halogenstrahler erweitert.
➢ Programm für die Jalousiensteuerung überarbeitet: Die Jalousien können jetzt
auch beim fahren über das Panel wieder angehalten werden.
➢ Bilder für die Visualisierung der Ölstandsanzeige, der Temperaturanzeige und
der Windgeschwindigkeitsanzeige erstellt und mit den Variablen verknüpft.
● 7. Woche 21.04. und 23.04.2008 (Beide Tage bei der Firma Purplan)
➢ Programm zwischenzeitlich mit Simatic reorganisieren lassen um ein
schnelleres übertragen zu erreichen. Beim reorganisieren hat aber Simatic den
Knotenpunkt zwischen SPS und Panel irgendwie gelöscht, somit funktionierte
das Programm dann nicht mehr. Diesen Fehler behoben und das überarbeitete
Programm eingespielt und getestet.
➢ Funktionsbaustein für die Simulation der Jalousienstellung erstellt.
➢ Balkenanzeigen in den WinCC-flexible Programmen eingefügt und mit den neu
erstellten Variablen verknüpft.
➢ Die verschiedenen Fahrzeiten der Jalousien und der Dachfenster mit einer
Stoppuhr gestoppt und in das Programm eingebunden.
➢ Programm zum täglichen rücksetzen der simulierten Werte für die
Jalousienstellungsanzeige geschrieben.
➢ Programm für die Dachfensterstellungsanzeige auf dem Panel PC erstellt.
➢ Trendanzeigen auf dem Panel PC für die Temperatur, die Windgeschwindigkeit
und für den Ölstand erstellt.
Tilo Beilschmidt 67 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
● 8. Woche 28.04. und 30.04.2008 (Beide Tage bei der Firma Purplan)
➢ Meldefenster für die Visualisierungsgeräte erstellt, Problem: Die Software vom
Panel liest die Bits vom festgelegten Fehlermerkerwort falsch aus. Durch testen
haben wir herausgefunden welche Bits man am Panel eintragen muss damit es
funktioniert.
➢ Kommentare ins SPS-Programm geschrieben.
➢ Programm erstellt bei dem das Signal der Alarmanlage ausgewertet wird und bei
dem ein Summer aktiviert wird wenn der Ölstand niedrig oder der Alarm
ausgelöst hat.
➢ Funktion des Programms getestet und Fehler behoben.
➢ Meldefenster optimiert.
➢ Netzwerk für die Umrechnung der Windstärke von m/s in km/h erstellt.
● 9. Woche 05.05. und 07.05.2008 (Bei der Firma Purplan)
➢ Auslesen und stellen der Uhrzeit über das Panel realisiert (der Fehler vorher war
die falsche Eingabe über das Panel).
➢ Bild erstellt, bei dem man eingeben kann wann alle Jalousien morgens
auffahren und abends zufahren.
➢ Programm für das auslesen und vergleichen der Uhrzeit geschrieben.
➢ Kommentare ins SPS-Programm geschrieben.
● 10. Woche 14.05.2008 (Bei der Firma Purplan)
➢ Das Panel PC Programm mit dem SPS-Programm und dem Programm für das
OP 77b zusammengefügt. Problem: Das Panel PC Programm hat alle Variablen
der Steuerung verloren, sodass diese neu vergebenen werden mussten.
➢ Übersicht über die einzelnen Bilder des OP 77B erstellt und ausgedruckt.
➢ Anfang der Dokumentation.
Tilo Beilschmidt 68 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
11 Quellenverzeichnis
11.1 Fachliteratur
Steuerungstechnik mit SPS Wellenreuter/Zastrow
Speicherprogrammierbare Steuerungen Braun, Werner
SPS-Grundkurs mit SIMATIC S7 Kaftan, Jürgen
Siemens Step7 Dokumentation PDF-Dateien (Installations-CD)
11.2 Internet
https://support.automation.siemens.com
http://www.sps-forum.de
http://www.wikipedia.org
http://www.kleissler-online.de
Tilo Beilschmidt 69 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
12 AbbildungsverzeichnisAbbildung 1: Zentralbaugruppe............................................................................................11
Abbildung 2: Dezentral Baugruppe......................................................................................11
Abbildung 3: OP 77B Front und Seitenansicht....................................................................12
Abbildung 4: OP 77B Anschlüsse........................................................................................12
Abbildung 5: Panel PC 577B 19".........................................................................................13
Abbildung 6: Panel PC 577B 19" -Anschlüsse....................................................................13
Abbildung 7: Windsensor.....................................................................................................14
Abbildung 8: Ultrschallsensor..............................................................................................14
Abbildung 9: OP 77B Startbild.............................................................................................22
Abbildung 10: Passwortabfrage...........................................................................................22
Abbildung 11: Jalousiensteureung Beispiel.........................................................................22
Abbildung 12: Beispiel Innenbeleuchtung............................................................................23
Abbildung 13: Beispiel Außenbeleuchtung..........................................................................23
Abbildung 14: Ölstandsübersicht.........................................................................................23
Abbildung 15: Parametereinstellung....................................................................................23
Abbildung 16: Alarrmbildschirm...........................................................................................23
Abbildung 17: Jalousien Schaltzeiteinstellung.....................................................................24
Abbildung 18: Uhrzeitsteuerung...........................................................................................24
Abbildung 19: Windanzeige.................................................................................................24
Abbildung 20: Temperaturanzeige.......................................................................................24
Abbildung 21: Lichtintensitätsanzeige.................................................................................24
Abbildung 22: Ölstandswarnung..........................................................................................25
Abbildung 23: Hilfetext zur Ölstandswarnung......................................................................25
Abbildung 24: Panel PC - Anmeldebildschirm.....................................................................26
Abbildung 25: Panel PC - Hauptmenü.................................................................................27
Abbildung 26: Panel PC - Servicemenü..............................................................................28
Abbildung 27: Panel PC - Histogramm................................................................................29
Abbildung 28: Panel PC - Neubau erstes Stockwerk (Licht)...............................................30
Abbildung 29: Panel PC - Neubau Erdgeschoss (Dachfenster)..........................................31
Abbildung 30: Sicherheitsabfrage Licht...............................................................................32
Abbildung 31: Sicherheitsabfrage Jalousien........................................................................32
Tilo Beilschmidt 70 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Abbildung 32: Komponentenübersicht.................................................................................33
Abbildung 33: Netzkonfiguration..........................................................................................33
Abbildung 34: HMI - Stationsauswahl..................................................................................34
Abbildung 35: Hardwarekonfiguration..................................................................................35
Abbildung 36: Harswarekonfiguration ET 200M..................................................................35
Abbildung 37: DP - Slave Parametrierung...........................................................................36
Abbildung 38: Hardwarkonfiguration Projekt Haussteuerung..............................................37
Abbildung 39: Komponentenansicht....................................................................................38
Abbildung 40: Ausschnitt Symboltabelle..............................................................................38
Abbildung 41: Komponentenansicht Bausteine...................................................................39
Abbildung 42: Organisationsbaustein..................................................................................42
Abbildung 43: FB 10.............................................................................................................43
Abbildung 44: Temporärvariablen des FB10........................................................................43
Abbildung 45: FB 10 Vergleicher Zaehlwert........................................................................44
Abbildung 46: FB 10 Vergleicher auf "0"..............................................................................44
Abbildung 47: FB 10 Addierschaltung..................................................................................44
Abbildung 48: FB 10 Subtrahierschaltung...........................................................................44
Abbildung 49: Zählwertreset................................................................................................44
Abbildung 50: SEND - Baustein...........................................................................................45
Abbildung 51: RECEIVE -Baustein......................................................................................45
Abbildung 52: Lampensteuerungsbeispiel...........................................................................46
Abbildung 53: Sperrschaltung..............................................................................................46
Abbildung 54: Beispielsteuerung für den FC31...................................................................47
Abbildung 55: Vergleicher Dachfenster Grafiksteuerung.....................................................48
Abbildung 56: Beleuchtungssteuerung................................................................................48
Abbildung 57: Werbeleuchten..............................................................................................49
Abbildung 58: Quecksilberdampflampen.............................................................................49
Abbildung 59: Analog Skalierbaustein.................................................................................50
Abbildung 60: Vergleicher für Windstärke............................................................................51
Abbildung 61: Vergleicher Sturmwarnung...........................................................................51
Abbildung 62: Windgeschwindigkeit "km/h".........................................................................51
Abbildung 63: Zeitwert verschieben.....................................................................................52
Tilo Beilschmidt 71 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
Abbildung 64: Zählwert verschieben....................................................................................52
Abbildung 65: Subtrahierer Lichtsteuerung.........................................................................52
Abbildung 66: Schwellwertvergleich Licht............................................................................53
Abbildung 67: Schwellwertvergleich Licht -120...................................................................53
Abbildung 68: Alarmmerker..................................................................................................54
Abbildung 69: Alarmsummer................................................................................................54
Abbildung 70: Wandlung Uhrzeitwerte.................................................................................54
Abbildung 71: Uhr - Schaltzeit – Vergleich morgens...........................................................54
Abbildung 72: Uhr - Schaltzeit - Vergleich abends..............................................................55
Abbildung 73: DB1 Jalousien...............................................................................................55
Abbildung 74: DB2 Empfangsbaustein................................................................................56
Abbildung 75: DB4 Analogwerte..........................................................................................56
Abbildung 76: DB5 Parameter.............................................................................................57
Abbildung 77: DB6 Uhrzeit...................................................................................................57
Abbildung 78: DB7 Zeitwerte Jalousien...............................................................................57
Abbildung 79: SFC0 SET_CLK............................................................................................58
Abbildung 80: SFC1 READ_CLK.........................................................................................58
Abbildung 81: Konfigurationsübersicht mit HMI-Station......................................................60
Abbildung 82: HMI-Stationsauswahl (Projekt).....................................................................60
Abbildung 83: WinCC flexible Projektassistent....................................................................61
Abbildung 84: Verbindungseinstellungen.............................................................................62
Abbildung 85: Bitmeldungen................................................................................................62
Abbildung 86: Variablenarchive...........................................................................................63
Abbildung 87: Variablenarchive...........................................................................................63
Tilo Beilschmidt 72 Oliver Lange
Haussteuerung Projektarbeit 2008
13 Anhang
1. SIMATIC Step7 Programm „Haussteuerung“
2. Datenblätter „GIRA“ - Wetterstation
3. OP 77B Flußdiagramm
Tilo Beilschmidt 73 Oliver Lange