POLITECHNIKA WARSZAWSKA

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ MECHATRONIKI INSTYTUT AUTOMATYKI I ROBOTYKI Praca przejściowa Zastosowanie środowiska TIA Portal do symulacji panelu HMI i współpracy ze sterownikiem S7-1200 Wykonał: Kacper Malinowski Promotor: mgr inż. Jakub Możaryn Warszawa 2011 1

Spis treści 1. Sterownik...3 2. Platforma TIA (Totally Integrated Automation)...4 2.1. Konfiguracja środowiska projekt...5 2.1.1. Dodanie sterownika PLC...5 2.1.2. Dodanie panelu HMI...6 2.2. Wizualizacja w środowisku TIA...10 3. Symulacja panelu HMI...16 3.1. W przypadku posiadania S7-1200...16 3.2. W przypadku braku S7-1200...18 4. Wizualizacja na przykładzie regulatora PID...20 5. Zapisywanie i przenoszenie projektu...26 6. Przywracanie fabrycznych ustawień sterownika...27 7. Bibliografia...28 2

1. Sterownik Sterownikiem wykorzystanym w projekcie jest Simatic S7 1200 firmy Siemens. Sterownik ten charakteryzuje się modułową konstrukcją (maks. 8 modułów sygnałowych, 1 płyta sygnałów, 3 moduły komunikacyjne). Maksymalna liczba wejść binarnych i analogowych wynosi odpowiednio 284 i 51. W urządzeniu zintegrowano interfejsy PROFINET/ETHERNET przemysłowy z obsługą protokołów TCP/IP, ISO na TCP, S7. Sterownik posiada możliwość diagnostyki i monitorowania oprogramowania przez port ETHERNET oraz komunikacji przez protokoły RS-232, RS-485 i MODUS RTU. W projekcie wykorzystywane będą jednostka CPU 1214C, zasilacz 230VAC/24VDC PS1207 oraz moduł rozszerzeń wejść/wyjść analogowych 6ES7 234 (Rys.1.1). Sposób podłączenia układu do sieci energetycznej i komputera przedstawia rysunek 1.2. Jednostkę CPU i 6ES7 należy zasilić indywidualnie (możliwe jest wykorzystanie tego samego zasilacza) napięciem stałym 24V. Wymiana danych między modułami CPU i AI/AO (6ES7) odbywa się poprzez wewnętrzną magistralę. Funkcję programatora pełni komputer PC podłączany kablem ethernetowym. Rys.1.1. Sterownik Simatic S7 1200 3

Rys.1.2. Schemat podłączenia sterownika. 2. Platforma TIA (Totally Integrated Automation) TIA jest to środowisko służące do konfiguracji, programowania i monitorowania sterowników SIMATIC S7 1200 oraz paneli operatorskich HMI. Oprogramowanie STEP 7 Basic (aplikacja do programowania PLC w języku FBD lub LD) oraz WinCC Basic (aplikacja do tworzenia wizualizacji) zintegrowane są na platformie, co umożliwia wymianę danych między nimi. Środowisko zawiera także narzędzia do tworzenia nowych bibliotek obiektów projektu (zmiennych procesowych, najczęściej wykorzystywanych funkcji np. PID) czy grafiki obiektu (elementów wizualizacji procesu). Na platformę SIMATIC S7-1200 została przeniesiona z 4

systemów SIMATIC S7-300/S7-400 sprawdzona koncepcja bloków organizacyjnych OB, funkcji FC oraz bloków funkcyjnych FB i bloków danych DB. 2.1. Konfiguracja środowiska projekt 2.1.1. Dodanie sterownika PLC Po uruchomieniu aplikacji TIA użytkownikowi ukazuje się widok portalu (Rys.2.2.), przedstawiający wybór funkcji (1), wybór zadania (2) oraz listę utworzonych projektów (3). Rys.2.1. Widok portalu. W celu utworzenia nowego projektu należy wybrać zadanie Create new projekt ( Rys.2.3.). Następnym krokiem jest podanie ścieżki do katalogu z projektem (Path) i nazwy projektu (2), która różni się od nazw utworzonych wcześniej projektów. Po uzupełnieniu powyższych parametrów tworzymy nowy projekt przyciskiem Create (3). Rys.2.2. Tworzenie nowego projektu. 5

Projekt jest już utworzony i zapisany w podanym katalogu. Dla naszego projektu dostępna jest także lista funkcji (L). Na początku projektowania konieczny jest wybór jednostki centralnej sterownika. W tym celu należy kliknąć na funkcję Devices & Networks (1), a następnie wybrać zadanie Add new device (2). Do wyboru powinny być udostępnione 2 rodzaje urządzeń: Simatic HMI i Simatic PLC. Naszym zadaniem jest zaprogramowanie sterownika, więc wybieramy ikonę Simatic PLC (3). Niezbędne jest także wpisanie nazwy urządzenia (4), w tym projekcie będzie to Sterownik_1. Z wyświetlonego katalogu wybieramy interesującą nas jednostkę centralną CPU, poprzez dwukrotne kliknięcie na jej opis (5): PLC > Simatic S7 1200 > CPU > CPU 1214C > 6ES7-214-1AE30-0XB0 Rys.2.3. Wybór jednostki CPU. 2.1.2. Dodanie panelu HMI Gdy istnieje konieczność wykonania wizualizacji i/lub sterowania procesu przy użyciu panelu HMI, można go zaprogramować także przy użyciu środowiska TIA. Należy w tym celu dodać odpowiednie urządzenie, do uprzednio stworzonego projektu. Otwarcie potrzebnego okna Add new device można wykonać na 2 sposoby. Pierwszy z nich to bezpośrednia kontynuacja konfiguracji projektu - dwukrotne kliknięcie pola Add new device w oknie Project tree (rys. 2.4). 6

Rys. 2.4. Dodawanie nowego urządzenia Druga możliwość pojawia się po przejściu do widoku portalu, np. po ponownym uruchomieniu projektu w środowisku TIA. Należy wtedy na pasku zadań zaznaczyć Device & Networks, następnie Add new device, Simatic HMI i wybrać z listy odpowiedni panel ( w projekcie zastosowany będzie KTP600 PN) i nadać mu nazwę, np. Panel_HMI. Rys.2.5. Dodawanie panelu do projektu Po zatwierdzeniu wyboru otwiera się okno kreatora HMI Device Wizard. Użytkownik w pierwszym kroku proszony jest o wskazanie sterownika PLC, z którym panel ma być połączony. Na liście ukaże się dostępny w danym projekcie PLC, o nazwie, która została mu wcześniej nadana, np. Sterownik_1 (rys.2.6.). 7

Rys.2.6. Połączenie panelu ze sterownikiem W kolejnych krokach istnieje możliwość m.in.: Screen layout - wstępnego dostosowania wyglądu ekranu (kolor tła) Alarms - dodania okien z listą alarmów Screens - utworzenia ekranów i pod-ekranów o dowolnej hierarchii Systemy screens - dodania pod-ekranów systemowych Buttons - kilku systemowych przycisków Rys.2.7. Konfiguracja panelu drzewo ekranów Na rys.2.7. przedstawiono przykładowe drzewo ekranów, których hierarchię tworzy użytkownik poprzez klikanie znaków plus. W trakcie działania panelu, można się 8

poruszać pomiędzy stworzonymi ekranami poprzez przyciski, które automatycznie umieszczane są w górnej części wyświetlanego obrazu. Po zakończeniu konfiguracji przy użyciu kreatora, ukazuje się widok projektu, gdzie występuje możliwość stworzenia wizualizacji, bądź dodatkowego skonfigurowania panelu HMI. Rys.2.8. Widok projektu środowisko do wizualizacji 2.2. Wizualizacja w środowisku TIA Aby stworzyć wizualizację, należy przejść do widoku projektu. Tutaj, już po stworzeniu programu w środowisku Step 7 Basic, użytkownik powinien dwukrotnie kliknąć na nazwę odpowiedniego panelu np. Panel_HMI, w lewym oknie Project tree (rys.2.9 1). W przypadku, gdy na środku nie pojawił się automatycznie przedstawiający wyświetlacz (rys.2.9 2), należy w drzewie projektu rozwinąć pozycję Screens, a następnie dwukrotnie kliknąć w nazwę ekranu, który podczas konfiguracji został ustawiony jako główny (w projekcie - Menu ). 9

Rys.2.9. Widok środowiska do wizualizacji Tab.1 Opis drzewa rozwijanego dla panelu Nawa Opis Online & diagnostics Testowanie online programu, wizualizacji, diagnostyka sprzętu Runtime settings Ustawienia dotyczące logowania, haseł użytkowników, wybieranie startowego ekranu, czasu wyświetlania zdarzeń systemowych. Screens Dodawanie ekranów, tworzenie wizualizacji Screen management Tworzenie szablonów ekranów HMI tags Zarządzanie tagami HMI Connections Kontrola komunikacji między urządzeniem HMI, a PLC. HMI alarms Zarządzanie alarmami Recipes Tworzenie, zarządzanie receptami Scheduled tasks Konfiguracja harmonogramu zadań uruchamianych w tle. User administration Zarządzanie kontami użytkowników panelu, nadawanie uprawnień, ustalanie haseł 10

W prawej części programu znajduje się okno Toolbox (rys.2.9. - 3), w którym widoczne są opcje pogrupowane na następujące kategorie: Basic objects zawiera podstawowe elementy, które mogą być użyte przy tworzeniu wizualizacji. Oprócz prostych figur geometrycznych, (np. linia, elipsa kwadrat), znajdujących się w tej sekcji, można wykorzystać narzędzia, które umożliwiają umieszczanie dowolnego tekstu bądź grafiki. Elements obiekty, które służą do wprowadzania danych, wyświetlania wartości zmiennych procesowych, np. przycisk, przełącznik, bargraf Controls korzystając ze znajdujących się tu obiektów, użytkownik panelu ma możliwość m.in.: - Trend view obserwacja trendów zmiennych procesowych - Alarm view monitorowanie wystąpienia alarmów wcześniej zdefiniowanych - Recipe view wyświetlania i modyfikowania receptur - User view konfigurowanie i administrowanie użytkownikami i uprawnieniami Graphics szereg gotowych do użycia grafik, które przedstawiają m.in. urządzenia pomiarowe (np. przepływomierze), wykonawcze (np. zawory, silniki), elementy instalacji przemysłowej (np. rury, zbiorniki) Po wybraniu interesującego nas elementu z okna Toolbox i umieszczeniu go w środkowym oknie, w odpowiednim miejscu w przestrzeni symbolizującym panel HMI, w dolnej części ekranu (rys. 2.9. - 4) pojawiają się właściwości zastosowanego obiektu. Można je modyfikować dostosowując działanie elementu do własnych potrzeb. Chcąc stworzyć wizualizację, do prostego, przykładowego programu, napisanego w rozdziale 2.3. pracy Kurtyki [2], należy wybrać odpowiednie elementy z okna Toolbox. W celu obsługi przerzutnika RS zastosowanego w projekcie, konieczne jest dodanie dwóch przycisków: Włącz i Wyłącz. Użyta zostanie także lampka sygnalizująca wyjście z przerzutnika - Działa. Użytkownik będzie wprowadzał argument pierwiastka i odczytywał wynik za pomocą dwóch elementów typu I/O field. Na początek należy z okna Toolbox, z kategorii Elements wybrać przycisk klikając w element o nazwie Buttons (rys. 2.10.), a następnie umieścić go na panelu, poprzez kliknięcie w pożądane miejsce, bądź zastosowanie metody przeciągnij i upuść. 11

Rys.2.10. Wybranie przycisku Następnie należy zaznaczyć wstawiony nowy element. W dolnym oknie, w zakładce Properties (rys. 2.9. - 4) pojawią się właściwości. Dzielą się one standardowo na trzy kategorie: Properties - dostosowywanie wyglądu, np. koloru, czcionki, rozmiaru Animations tworzenie animacji, np. przesunięcie w pionie, poziomie, pojawienie się elementu. Animacje wywoływane są poprzez powiązanie z wartościami odpowiednich tagów Events dostępna jest lista wydarzeń, akcji, które można wykonać na danym elemencie (rożne dla różnych komponentu) mogące powodować wywołanie wielu funkcji systemowych, które umożliwiają m.in.: operacje na tagach (ustawianie bitu 0 lub 1, dodawanie konkretnej wartości do zmiennych reprezentowanych przez tagi), aktywowanie ekranu itd. Na początek należy zmienić tekst, który wyświetlany jest na wstawionym przycisku. W tym celu, we właściwościach przycisku klikamy kolejno: Properties General. W sekcji Label widać 2 pola, podpisane On i Off, w których można wpisać tekst. Napis na przycisku może się zmieniać w zależności od tego, czy jest on wciśnięty (On) czy nie (Off). W prostym przykładzie przedstawianym w projekcie, opis nie będzie się zmieniał, dlatego w polu oznaczonym jako Off należy wpisać swój tekst, np.: Rozpocznij obliczenia, a następnie powinno się odznaczyć ptaszek przy On. 12

Rys.2.11. Zmiana tekstu na przycisku Następnym krokiem jest spowodowanie tego, aby wciśnięcie przycisku zmieniało wartość zmiennej przypisanej do tagu w sposób, który uaktywni obliczenia, czyli na wejściu S przerzutnika RS zostanie ustawiona chwilowo jedynka logiczna. We właściwościach przycisku należy teraz klikać: Events Press oraz wybrać odpowiednią funkcję rozwinąć listę i kolejno: Edit bits SetBitWhileKeyPressed. Rys.2.12. Wybranie funkcji reagującej na zdarzenie Teraz konieczne jest przypisanie do tej funkcji odpowiedniego tagu, które zostały już stworzone podczas pisania programu. Należy rozwinąć listę (rys. 2.13-1), wybrać sterownik(2), dalej kliknąć PLC tags. Ukazuje się lista tagów, z których wybrać: wlacz. Rys.2.13. Przypisanie tagu do funkcji Następnym etapem jest dodanie drugiego przycisku o nazwie Zatrzymaj obliczenia. Należy powtórzyć tak jak poprzednio całą procedurę konfiguracji przycisku z tą 13

różnicą, że tym razem funkcja SetBitWhileKeyPressed ma oddziaływać na zmienną oznaczoną tagiem wylacz. Do zadawania argumentu i odczytywania wyniku obliczeń, w projekcie zastosowano pole I/O field (Toolbox Elements). Rys.2.14 Wybranie pola I/O field Aby powiązać pole z tagiem, należy po zaznaczeniu elementu wybrać kolejno: Properties General, rozwinąć listę tagów w sekcji Process i zdecydować się na PLC tags: argument. Użytkownik będzie mógł wpisywać argument pierwiastka. Całą procedurę wstawiania pola należy powtórzyć jeszcze raz, wybierając tym razem jako tag wynik, co pozwoli na wyświetlanie obliczeń. Rys. 2.15. Wybór tagu PLC dla elementu I/O field Blok SQRT nie przeprowadza obliczeń dla argumentów <0 ( nie są obsługiwane zmienne zespolone ). Trzeba zatem zapewnić, aby użytkownik wpisywał tylko liczby, które należą do dziedziny funkcji. Można to zrealizować poprzez ustawienie limitu we właściwościach tagu argument. Z drzewa projektu Project Tree wybrać HMI Tags, zaznaczyć argument, następnie Properties Limits i ustawić jako Low Low stałą równą 0. Postępowanie przedstawiono 14 także na rysunku 2.16.

Rys.2.16. Ustawianie limitu dla wartości tagu HMII Pola I/O field warto podpisać, aby użytkownik panelu wiedział, gdzie powinien wprowadzać dane. Do tego celu znakomicie nadają się powszechnie stosowane etykiety Text field (Toolbox Basic objects). Tekst, który ma być wyświetlany, można wpisać po dwukrotnym kliknięciu na element. Można także go zaznaczyć i wybrać kolejno Properties General i w pole Text wprowadzić żądaną treść. We właściwościach General można ponadto ustawić rozmiar i styl czcionki. Rys.2.17. Wybranie Text field Tworzenie wizualizacji bardziej skomplikowanych polega na tym samym. Konieczne jest wybranie odpowiednich elementów i ewentualne przypisanie do nich tagu. Z poziomu jednego środowiska użytkownik jest w stanie wykorzystywać tagi wcześniej stworzone. Jest to bardzo duża zaleta ułatwiająca pracę. 15

3. Symulacja panelu HMI 3.1. W przypadku posiadania S7-1200 Gdy programator komputer, połączony jest ze sterownikiem, to istnieje możliwość symulacji działania panelu HMI, bez konieczności jego fizycznego posiadania. Wartości zmiennych procesowych obliczane, generowane za pomocą sterownika, można wykorzystać do wizualizacji procesu, wyświetlanej na bieżąco na monitorze komputera. W tym celu, należy zapewnić odpowiednią komunikacje pomiędzy PLC, a symulacją Simulation Runtime (RT). Rys.3.1. Przejście do panelu sterowania Konieczne jest przejście do Panelu Sterowania ( np. klikając kolejno: Mój Komputer>Panel Sterowania lub wybierając z menu Start kolejno: Start->Ustawienia->Panel Sterowania). Następnie należy wybrać Set PG/PC Interface. Rys.3.2. Panel sterowania wybieranie 16

W oknie, które się ukazało, w zakładce Access Path, Access Point of the Aplication dla S7ONLINE (STEP7) powinien być ustawiony następująco: S7ONLINE (STEP7) TCP/IP karta sieciowa komputera. Realizuje się to poprzez wybranie odpowiedniego interfejsu w Interface Parameter Assignment Used. Na rysunku nr 3.3. pokazano przykład prawidłowo skonfigurowanego połączenia, mającego na celu współpracę sterownika PLC z symulowanym panelem HMI.. Wprowadzone zmiany należy oczywiście zatwierdzić klikając przycisk OK. Rys.3.3. Konfiguracja PG/PC Interface Po skonfigurowaniu połączenia, wgraniu programu do PLC i stworzeniu wizualizacji, aby przetestować efekty swojej pracy, należy w drzewie projektu Project Tree zaznaczyć nazwę panelu, a następnie na pasku narzędzi kliknąć w ikonę Start runtime. Rys.3.4. Start symulacji 17

3.2. W przypadku braku S7-1200 Gdy użytkownik nie jest w posiadaniu zarówno sterownika jak i panelu HMI, istnieje możliwość przetestowania zachowania się wizualizacji w zależności od wartości zmiennych. W tym celu, należy uruchomić symulację wraz z symulacją wartości tagów. Aby tego dokonać, należy po zaznaczeniu w drzewie Project Tree panelu, dla którego stworzona została wizualizacja, wybrać z menu opcję : Online Simulate runtime With tag simulator. Rys.3.5. Start symulacji z symulatorem tagów Otwierają się dwa nowe okna: RT Simulator znajduje się tu widok stworzonej wizualizacji WinCC flexible Runtime Simulator użytkownik ma tutaj możliwość zadawanie wartości wybranym przez siebie tagom W oknie WinCC flexible Runtime Simulator, aby zmieniać wartości zmiennych, należy najpierw je wybrać, poprzez kliknięcie w pole w pierwszym wierszu kolumny Tag. Rozwinie się wtedy lista dostępnych tagów, spośród których trzeba jeden wybrać zaznaczając jego nazwę. Tą czynność powtórzyć w kolejnym wierszu, aż do wyselekcjonowania wszystkich potrzebnych tagów. Kolejne etapy tej czynności ukazane na rysunku 3.6. 18

Rys.3.6 Dodawanie tagów, które mają być symulowane Użytkownik patrząc na listę tagów, może odczytać m.in. typ danych w kolumnie Data Type. Każda z wartości, może być zmieniana bezpośrednio przez użytkownika, poprzez wpisanie konkretnej liczby w kolumnie Set value. Istnieje także możliwość automatycznego generowania wartości. Należy w tym celu kliknąć w pole w kolumnie Simualtion. Rozwija się lista opcji zależna od typu danych. Dla typu Real dostępne są następujące możliwości: Sine wartości zmiennej zmieniają się w sposób sinusoidalny w zakresie od MinValue do MaxValue, okres ustawia się w kolumnie Cycle Random losowe wartości z ustawionego zakresu Increment wartość rośnie zmieniając się o liczbę podaną w kolumnie Cycle, a zaczyna od nastawy w kolumnie MinValue Decrement wartość maleje zmieniając się o liczbę podaną w kolumnie Cycle, zaczynając od nastaw z kolumny MaxValue <Display> domyślna opcja, wartości wpisywane ręcznie w kolumnie Set value Kliknięcie w kwadrat w kolumnie Start dla konkretnego tagu, uaktywnia generowanie wartości, które na bieżąco można obserwować w kolumnie Current value. Rys.3.7. Widok symulatora 19

4. Wizualizacja na przykładzie regulatora PID Zadaniem operatora procesu jest kontrola i sterowanie procesem. Musi być także na bieżąco informowany o przebiegu procesu, aby w razie potrzeby odpowiednio zareagował. W tym celu musi on posiadać możliwość m.in. zmiany wartości zadanej (SP), sterowania ręcznego urządzeniami wykonawczymi. Tworzy się wizualizację, dzięki której operator może zarówno obserwować jak i zmieniać parametry technologiczne. W projekcie jako przykład wizualizacji postanowiono pokazać, w jaki sposób można zrealizować obsługę regulatora PID przy wykorzystaniu panelu HMI (rys. 4.1.). W rozdziale 2.4. pracy Kurtyki [2] ukazany został sposób skonfigurowania regulatora PID, przy użyciu środowiska TIA Portal. Także w niniejszej części zakłada się, że użytkownik postępował zgodnie z poleceniami zawartymi w [2]. Rys.4.1. Końcowy wygląd głównego ekranu operatora Pierwszym krokiem jest dodanie do projektu panelu HMI według wskazówek z rozdz.2.1.2, z tą różnicą że należy zmienić hierarchię ekranów i ich nazwy, co pokazano na rys. 4.2. Rys. 4.2. Proponowana hierarchia i nazwy ekranów 20

Rys.4.3.Wybór bargrafu Pierwszymi elementami, które użytkownik może dodać do ekranu Operator są trzy bargrafy (Toolbox Elements). Następnie do każdego z nich należy przypisać odpowiednią zmienną, której wartość będzie przedstawiana na słupkowym wykresie. Rys. 4.4. Przypisanie zmiennej do bargrafu. We właściwościach Properties elementu, należy wybrać General, a następnie rozwinąć listę dostępnych tagów i kolejno: Sterownik_1 Technical Objects PID_Compact_DB i wskazać Setpoint (rys. 4.4.). W ten sposób wartość zadana SP, która jest wielkością wejściową regulatora PID będzie wskazywana za pomocą tego bargrafu. Tą czynność należy powtórzyć dla pozostałych elementów, wybierając kolejno następujące tagi: PID_Compact_DB Input, a także PLC Tags CV. W celu poprawienia czytelności, proponowana jest użytkownikowi następująca zmiana skali bargrafów: Properties Scales zmienić Divisions na 5, a Marks label ustawić na 2. Rozmieścić według rys. 4.1. lub własnego uznania. 21

W kolejnym kroku należy dodać pola I/O field do odczytywania i wprowadzania wartości SP, PV i OUT. Wykorzystując sposób ukazany na rys. 2.14. i rys 2.15. należy przypisać do pól te same tagi, które zostały użyte dla elementów typu Bar. Wartość zadana, sterująca i mierzona wyświetlane w procentach, dlatego należy ustalić limity, które spowodują, że operator będzie mógł wpisywać wartości tylko z zakresu 0-100 [%]. Według wskazówek z rys 2.16. ustawić dla PID_Compact_DB_Input i PID_Compact_DB_Setpoint: HighHigh = 100 i LowLow = 0. Można także zmienić format wyświetlania liczb w polach I/O field. W Properties General znajduje się sekcja Format, a w niej opcja Format pattern. Ustawienie na s999.99 oznacza, że wyświetlana będzie tylko dodatnia liczba, maksymalnie 3 cyfrowa z 2 miejscami po przecinku. Rys.4.5. Zmiana formatu wyświetlania w I/O field Bargrafy i pola I/O field należy podpisać, aby operator wiedział, jakie wartości odczytuje. W tym celu użyć 3 elementów Text field (Toolbox Basic objects). Zmienić na odpowiedni wyswietlany przez nie tekst. Regulator PID może pracować m.in. w trybie Auto i Manual. W Auto sygnał wyjściowy z regulatora generowany jest automatycznie przez odpowiedni algorytm. W Manual to operator ręcznie steruje wyjściem regulatora. Konieczne jest dodanie do wizualizacji elementów, dzięki którym będzie możliwość zmiany trybu pracy. W celu realizacji tego zadania dodać dwa przyciski Button (Toolbox Elements). Zmienić wyświetlany tekst na Auto i Man. Następnie konieczne jest przypisanie odpowiedniej funkcji wywoływanej kliknięciem w przycisk: we właściwościach przycisku wybrać Events Click i dodać funkcję SetTag z sekcji Calculation. Jako Tag (Output) przypisać z Technological Objects PID_Compact_DB s_ret i_mode. W pole Value wpisać 4 dla Man, a 3 dla Auto (rys. 4.6.). 22

Rys.4.6. Po dodaniu funkcji dla przycisku Man Warto dodać także pole tekstowe, które będzie informować, w którym trybie pracy znajduje się aktualnie regulator. Z Toolbox Elements przeciągnąć 2 razy Text field. Wyświetlany tekst zmienić na Auto i Man, dobrać odpowiednią czcionkę. We właściwościach wybrać Animations New animation i kliknąć dwukrotnie w Visibility. Ustawić, że widoczność tych 2 etykiet będzie zależna od wartości tagu PID_Compact_DB_sRet_i_Mode. Pozostałe parametry tak jak na rysunku poniżej: 4.7. Etykiety umiejscowić tak, żeby jedna zachodziła na drugą, dzięki temu informacja o stanie będzie zmieniała się i była widoczna w tym samym miejscu. Rys.4.7. Ustawienia animacji Visilibity dla etykiety a) Man b) Auto Konieczne jest dodanie także pola I/O field, gdzie można wpisywać wartość sterującą CV w momencie, gdy regulator pracuje w trybie Manual. Do nowo wstawionego elementu należy w Properties General przypisać tag, wybierając Technological Objects PID_Compact_DB ManualValue. Dodać także animację zmiana widoczności pola, ustawiając w Visibility takie parametry jak na rys. 4.7a. Rys.4.8. Zmiana trybu pracy regulatora z Auto na Manual 23

Następnie należy przejść do ekranu Nastawy : kliknąć dwukrotnie w miejsce pokazane na rysunku poniżej. Rys.4.9. Wybór okna Nastawy Użytkownik ma mieć możliwość wpisywania nastaw regulatora PID, czyli wzmocnienie proporcjonalne kp, czas całkowania Ti, czas różniczkowania Td. Istnieje też możliwość zmiany kierunku działania regulatora: Normal Rewers. Rys.4.10. Ekran Nastawy Do tego celu należy użyć 3 pola I/O field do wpisywania nastaw i 3 etykiety do ich opisu. Kolejne elementy to 2 przyciski: Normal i Rewers i 2 etykiety Text field, wskazujące aktualny stan regulatora. Użyte komponenty są tego samego typu, co na ekranie Operator więc sposób ich konfiguracji jest już znany. Niżej wypisano najważniejsze zmiany, jakie trzeba dokonać w ustawieniach elementów, aby spełniały swoje funkcje zgodnie ze wcześniejszymi oczekiwaniami. pola I/O field: w Properties General sekcja Process przypisać tag: a) kp: PID_Compact_DB sret r_ctrl_gain b) Ti: PID_Compact_DB sret r_ctrl_ti c) Td: PID_Compact_DB sret r_ctrl_td przyciski: w Properties Events Click dodać funkcję : a) Normal : ResetBit, tag: PID_Compact_DB spid_cmpt b_invctrl b) Rewers : SetBit, tag: PID_Compact_DB spid_cmpt b_invctrl 24

etykiety opisujące stan: dodać nową animację Visibility: a) Normal : b) Rewers : Rys. 4.11. Ustawienia etykiet Następnie przejść do ekranu Przebiegi, gdzie będzie można obserwować zmiany wartości SP, PV i OUT. Na rysunku poniżej pokazano gotowy ekran, na którym widać odpowiedź regulatora, na zmianę wartości zadanej. Rys.4.12. Odpowiedź regulatora Należy umieścić element do obserwacji trendów Trend view (Toolbox Controls). W Properties Trend użytkownik wskazuje jakie wartości mają być wyświetlane. Poprzez kliknięcie w odpowiednie pole kolumny Source Settings otwiera się lista, gdzie użytkownik wskazuje tag, z którego będą czytane wartości zmiennej. Lista trendów z przypisanymi do nich tagami i z opisem znajduje się na rys. 4.13. Rys.4.13. Przypisane tagi do poszczególnych trendów 25

Panel KTP600 PN ma bardzo małą przekątną ekranu - 5,7'', dlatego w celu poprawy przejrzystości, sugerowane jest usunięcie legendy, która domyślnie jest częścią trendu. Zrealizować to można poprzez odznaczenie opcji Display table. Rys. 4.14. Usunięcie legendy 5. Zapisywanie i przenoszenie projektu Projekt stworzony przy pomocy środowiska TIA można przenosić na inne stacje robocze wyposażone w odpowiednie oprogramowanie. W tym celu aplikację powinno się zapisać, co umożliwi jej skopiowanie i przeniesienie przy wykorzystaniu przenośnej pamięci masowej. np. pamięci USB. Po zakończeniu edycji programu należy: a) z paska menu wybrać kolejno Project Save As... Rys.5.1. Wybór opcji Save as... b) w pojawiającym się oknie należy wskazać żądaną lokalizację zapisu projektu i nazwać plik 26

Rys. 5.2. Zapisywanie Użytkownik ma możliwość wybrania jako miejsca docelowego np. Pendrive'a (1). Nazwa projektu (2) jest jednocześnie nazwą całego katalogu, który po zapisie, w całości należy skopiować, aby uruchomić projekt na innym komputerze z zainstalowanym środowiskiem TIA. 6. Przywracanie fabrycznych ustawień sterownika W celu przywrócenia fabrycznych ustawień sterownika, należy: a) podłączyć programator do sterownika b) uruchomić środowisko TIA c) wybrać projekt, który był konfigurowany do obsługi danego modelu sterownika, ewentualnie stworzyć nowy według wskazówek z rozdziału 2.1. d) będąc w widoku projektu - Project view, z drzewa Project tree rozwinąć opcje dotyczące sterownika, poprzez dwukrotne kliknięcie na nazwę CPU e) wybrać opcję Online & diagnostics i przejść do trybu online (rys 2.12 i rys. 2.13 w pracy Kurtyki [2]) f) z listy Functions wybrać opcję Reset to factory settings g) w zależności od potrzeb: zachować (Keep IP address) lub zresetować (Reset IP address) poprzez odpowiednie zaznaczenie h) kliknąć przycisk Reset 27

Rys.6.1. Resetowanie ustawień sterownika Skutki: Wszystkie parametry resetowane do wartości domyślnych Pamięć ulotna (robocza) i nieulotna (ładowania i trwała) są kasowane => znika program wgrany wcześniej do sterownika Czyszczony jest bufor diagnostyczny Data i godzina jest resetowana 7. Bibliografia [1] Siemens, S7-1200 Pierwsze kroki, 2010 [2] Kurtyka R. Zastosowanie środowiska TIA Portal do konfiguracji i programowania sterownika S7-1200, Praca przejściowa, Warszawa 2011 28