Өнеркәсіптік автоматтандыру тиімділігі үшін Siemens TIA Portal бағдарламасын меңгеру

Ubest Automation Limited компаниясынан

Тиімсіз PLC бағдарламалау өндіріс желілерінің жұмысын тежей алады. Мысалы, Техас штатындағы автокөлік зауыты жақында ауыр таршылықтарға тап болды. Олардың логикалық құрылымдары ескірген, бұл жиі тоқтауларға әкелді. Алайда, Siemens S7-1500 бағдарламаларын оңтайландыру арқылы олар түзету уақытын 40%-ға қысқартты. Бұл өзгеріс сенімді бағдарламалық архитектураның маңыздылығын көрсетеді. Сондықтан Siemens TIA Portal бағдарламасын меңгеру қазіргі инженерлер үшін өте маңызды. Бұл нұсқаулық зауыттық автоматтандыруда тиімділікті арттыру және тоқтап қалуды азайтуға арналған практикалық стратегияларды қарастырады.

TIA Portal экожүйесін түсіну

TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) – бұл бірыңғай инженерлік орта. Ол әртүрлі автоматтандыру тапсырмалары үшін үздіксіз интерфейс жасайды. Атап айтқанда, ол PLC бағдарламалау үшін Simatic Step 7 және HMI визуализациясы үшін Simatic WinCC-ны біріктіреді. Сонымен қатар, ол қозғалтқыш конфигурациясы үшін Sinamics Starter-ді қолдайды.

Инженерлер бір платформада әртүрлі аппараттық отбасыларды басқара алады. Бұған S7-1200, S7-1500, S7-300 және S7-400 сериялы контроллерлер кіреді. Қосымша ретінде ET 200SP CPU және WinAC қолдау көрсетіледі. Бағдарламалық жасақтама бірнеше бағдарламалау тілдерін қолдайды. Пайдаланушылар Ladder Diagram (LAD), Function Block Diagram (FBD) және Structured Control Language (SCL) тілдерін пайдалана алады. Осылайша, бұл икемділік оны автокөлік және фармацевтикалық өндірісте стандартқа айналдырады.

Масштабталу үшін стратегиялық бағдарламалау

Таза код құрылымы болашақтағы қиындықтарды болдырмайды. Сондықтан атау ережелерін дереу орнату қажет. Әр тегті оның функциясын білдіретін префикспен бастаңыз. Мысалы, қозғалтқыштар үшін "MOT", сорғылар үшін "PMP" қолданыңыз. "MOT_Conveyor_01_Start" сияқты тег бірден танымал болады. Ал мағынасы түсініксіз атаулар ақауларды анықтауды айтарлықтай кешіктіреді.

Ubest Automation Limited пікірлері:

"Автоматтандыру бөлшектерін жеткізу тәжірибемізде, қолдау қоңырауларының 60%-ы жобаның нашар ұйымдастырылуынан туындайтынын байқаймыз. Стандартталған атау ережесі тек қалауыңыз емес, ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету үшін маңызды актив."

Функционалдық блоктар мен UDT-терді пайдалану

Модульдік бағдарламалау қайталануды азайтады. Қайта қолданылатын логиканы Function Blocks (FB) ішіне орау керек. Әр қозғалтқыш немесе клапан үшін кодты қайта жазбаңыз. Оның орнына негізгі шаблон жасаңыз. Сонымен қатар, User-Defined Types (UDT) пайдаланыңыз. UDT-тер күрделі деректер құрылымдарын бір рет анықтауға мүмкіндік береді.

Мысалы, жылдамдық (INT), күйі (BOOL) және режимі (INT) бар "Motor" UDT жасаңыз. Содан кейін бұл құрылымды жүздеген қозғалтқыштарға бірден қолдана аласыз. Бұл тәсіл бүкіл жобада үйлесімділікті қамтамасыз етеді.

Негізгі техникалық іске асыру:

• UDT жасау: "Speed", "Running" және "Fault" сияқты өрістерді анықтау.
• Глобалдық деректер блогы: Мұнда "Motor" типіндегі массивті сақтау.
• Логиканы қолдану: FB-лерді InOut параметрлері арқылы осы деректерді өңдеу үшін пайдалану.

Симуляция және тестілеу протоколдары

Кодты қатаң тестілеусіз енгізбеңіз. TIA Portal дәл осы мақсатта PLCSIM-ді қамтиды. Физикалық жабдықсыз логикалық тізбектерді симуляциялауға болады. Осылайша, қауіпсіздік интерлоктарын қауіпсіз тексеруге мүмкіндік береді.

Тізбектеріңізді қадам-қадамымен іске қосыңыз. Жүйенің ақауларды қалай өңдейтінін тексеріңіз. Мысалы, сенсордың істен шығуын симуляциялаңыз. Сигналдың дұрыс қосылғанын растаңыз. Бұл қателіктерді виртуалды түрде анықтау өндіріс алаңында түзетуден әлдеқайда арзан.

Цикл уақыттарын және диагностикасын оңтайландыру

Тиімділік тек ұйымдастыру туралы ғана емес; ол жылдамдық туралы. PLC цикл уақытын оңтайландыру қажет. Кодта ішкі циклдарды (nested loops) қолданбаңыз. Олар сканерлеу уақытын айтарлықтай арттырады. Сонымен қатар, бір цикл ішінде артық I/O сканерлеуді шектеңіз.

Уақытқа аса маңызды тапсырмалар үшін Cyclic Interrupt Organization Blocks (OBs) пайдаланыңыз. Бұл блоктар негізгі циклді әр 100 мс сияқты тұрақты аралықтарда үзіп отырады. Бұл жоғары басымдықтағы есептеулердің дәл қажетті уақытта орындалуын қамтамасыз етеді.

Диагностика бойынша үздік тәжірибелер:

• Watch Tables: Реал уақыт режимінде резервуар деңгейлері сияқты айнымалыларды бақылау.
• Cross-Reference: Ctrl+Alt+Q пернелерін пайдаланып тегтердің қолданылуын бірден қадағалау.
• Archive: Ірі өзгерістер алдында жобаларды әрқашан сақтық көшірмесін жасау.

Нақты өмірдегі табыс: Автокөлік зауытының зерттеу жағдайы

Техас штатындағы автокөлік зауыты ескі код мәселелерімен күресті. Олардың S7-1500 PLC-лері тұрақсыз жұмыс істеді. Бұл қымбат өндіріс тоқтауларына әкелді. Олар құрылымды қайта қарауды қажет етті.

Мамандар TIA Portal-дың жетілдірілген мониторинг құралдарын енгізді. Олар Watch Tables-ды пайдаланып ақаулы логиканы анықтады. Сонымен қатар, деректерді модульдік блоктарға қайта құрды. Нәтижелер маңызды болды. Зауыт түзету уақытын 40%-ға қысқартты. Бұл болжамды тоқтап қалу шығындарын $20,000-ға дейін үнемдеді. Бұл жағдай жоғары сапалы бағдарламалық жасақтаманың өзін ақтайтынын дәлелдейді.

Аппараттық қамтамасыз ету маңыздылығы

Ең жақсы код та аппараттық қамтамасыз ету болмаса жұмыс істемейді. Өндірістің тоқтауы көбінесе компоненттерді дереу ауыстыруды талап етеді. Сондықтан сенімді жеткізушінің болуы өте маңызды.

Ubest Automation Limited Siemens компоненттерін табу бойынша маманданған. Біз S7-1200 және S7-1500 PLC-лерін дереу жеткізуге арналған қорда ұстаймыз. Біздің команда өнеркәсіптік жөндеудің шұғылдығын түсінеді. Біз сіздің TIA Portal жобаларыңызға қажетті аппараттық қолдауды қамтамасыз етеміз.

Автоматтандыру жүйелеріңізді жаңартуға дайынсыз ба? Siemens PLC және модульдерінің кең ассортиментін қараңыз. Біз жылдам жеткізу және кәсіби қолдау ұсынамыз. 👉 Бізге Ubest Automation Limited сайтында кіріңіз

Қолдану сценарийі: Ақылды қозғалтқышты басқару

Сценарий: Зауыт 50 бірдей конвейер қозғалтқышын басқаруы керек. Мәселе: 50 бөлек саты логикасын жазу тиімсіз және жаңартуы қиын. Шешім:

• UDT анықтау: Start, Stop кірістері және Run_Cmd, Fault шығыстары бар typeMotor жасаңыз.
• FB жасау: FB_Motor_Control атты бір Function Block жазыңыз. Логиканы SCL немесе LAD тілінде бір рет жазыңыз.
• DB инстанциялары: FB_Motor_Control-ды 50 рет шақырыңыз. Әр қозғалтқышқа жеке Instance Data Block (iDB) немесе Multi-instance DB тағайындаңыз.
• Нәтиже: Егер логиканы өзгерту қажет болса (мысалы, қауіпсіздік кешігуді қосу), бір блокты жаңартыңыз. Барлық 50 қозғалтқыш бірден жаңартылады.

Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

С1: TIA Portal классикалық Step 7-мен салыстырғанда нұсқаларды қалай басқарады?

TIA Portal классикалық Step 7-ге қарағанда қатаңрақ фирмалық бағдарламалық жасақтаманың сәйкестігін талап етеді. Сіз офлайн жобаның нұсқасы онлайн фирмалық бағдарламамен сәйкес келуін қамтамасыз етуіңіз керек. Алайда, TIA Portal кітапхана басқаруды жақсартады. Бұл әртүрлі жобаларда жеке блоктар мен жаһандық кітапханалардың нұсқаларын оңай басқаруға мүмкіндік береді.

С2: Бір S7-1500 CPU-де Safety және Standard бағдарламаларын біріктіре аламын ба?

Иә, бұл S7-1500 сериясының үлкен артықшылығы. Сіз бір TIA Portal жобасында стандартты логика мен қауіпсіздік логикасын (F-PLC) бағдарламалай аласыз. Алайда, "Safety Advanced" немесе "Safety Basic" лицензиялары міндетті. Қауіпсіздік блоктары парольмен қорғалған және стандартты блоктардан (OB1) ерекшеленеді.

С3: TIA Portal жобаларында цикл уақыттарының жоғары болуына не себеп және оны қалай түзетуге болады?

Жоғары цикл уақыттары көбінесе тиімсіз цикл өңдеуден (FOR/WHILE циклдары) немесе ауыр байланыс жүктемесінен туындайды. Оны түзету үшін маңызды емес математикалық есептеулерді төмен басымдықтағы тапсырмаларға ауыстырыңыз. Сонымен қатар, синхронды циклдар ішінде қашықтағы I/O (Profinet) қол жеткізуден аулақ болыңыз. Диагностика кезінде нақты блоктардың орындалу уақытын өлшеу үшін "Runtime" нұсқауын пайдаланыңыз.