Przedstawimy kluczowe aspekty tego środowiska programistycznego, które jest wysoce złożonym oprogramowaniem. Choć można by go nazwać kombajnem, do podstawowej pracy wystarczy poznanie kilku kluczowych elementów oraz zaznajomienie się z interfejsem, jego umiejscowieniem oraz korzystaniem z poszczególnych funkcji.
W trakcie tego kursu skoncentrujemy się na istotnych kwestiach związanych z programowaniem sterowników PLC oraz zapoznaniem się z interfejsem TIA Portal. Przejdźmy teraz do omówienia, dlaczego warto korzystać z tego środowiska programistycznego, czyli TIA Portal, w ramach Total Integrated Automation – kompleksowo zintegrowanej automatyki. To środowisko pojawiło się w okolicach 2010 roku, z początkową wersją V10, a później kolejnymi, takimi jak V10.5, stopniowo wprowadzając nowe funkcjonalności.
Podczas kolejnych lat pojawiały się nowe wersje TIA Portal, oferujące coraz to nowe możliwości. Ogólnie rzecz biorąc, TIA Portal służy nie tylko do programowania sterowników PLC, ale także do wykonywania różnych zadań, takich jak przygotowywanie wizualizacji, obsługa techniki napędowej czy komunikacja z różnymi urządzeniami. W ramach tego kursu skupimy się głównie na programowaniu sterowników PLC oraz konfiguracji.
Warto zaznaczyć, że TIA Portal wyróżnia się ujednoliconym podejściem do pracy w zakresie konfiguracji sprzętowej. Bez względu na rodzaj sterownika, praca z tym środowiskiem programistycznym jest podobna. Dzięki temu osiągamy automatyczną zgodność danych w całym projekcie. To oznacza, że w bardziej skomplikowanym systemie, czy zaawansowanej aplikacji, łatwo możemy wymieniać dane między różnymi elementami systemu automatyki przemysłowej z rodziny Siemens.
W ramach TIA Portal dostajemy nie tylko same narzędzia programistyczne, ale także biblioteki wbudowane oraz funkcje, które są dedykowane do różnych typów zagadnień. Na przykład, mamy funkcję do odmierzania czasu oraz funkcje obsługujące różnorodne rodzaje danych. Warto zauważyć, że po zainstalowaniu TIA Portal nie musimy pisać tych funkcji od zera – możemy skorzystać z już istniejących. To działa na zasadzie budowy – nasza instrukcja czy funkcja z biblioteki to swoisty klocek, który możemy wykorzystać, łącząc go z innymi klockami, aby zbudować coś zgodnie z naszymi potrzebami lub założeniami projektowymi.
Przykładając analogię do budowy, możemy porównać to do składania klocków, gdzie każdy klocek to gotowa funkcja czy instrukcja z biblioteki. Wybieramy odpowiednie elementy, łączymy je ze sobą, i otrzymujemy gotowy produkt zgodny z naszym zadaniem.
W TIA Portal mamy także dedykowane funkcje i narzędzia dla różnych rodzajów sterowników. Obejmują one sterowniki standardowe oraz sterowniki bezpieczeństwa (Safety). Dzięki TIA Portal możemy pisać programy także dla tych sterowników bezpieczeństwa. Kolejnym obszarem są obiekty technologiczne, o których wspominałem wcześniej. To gotowe funkcje oraz okna konfiguracyjne i do tuningu takich obiektów, na przykład do regulacji prędkości czy sterowania napędami. Wszystko to można robić w prosty sposób, szczególnie jeśli chodzi o aplikacje bardziej złożone.
W naszym kursie skupimy się głównie na konfiguracji sprzętowej sterownika oraz na pisanie kodu programu. Jak wcześniej wspominałem, istnieje podział na programowanie, co widać na rysunku, gdzie część Step 7 służy do programowania sterowników PLC. Tutaj nie ma znaczenia, jaki to jest model sterownika czy rodzina, Step 7 służy do programowania w każdym przypadku.
Zajmując się platformą TIA Portal, skupiamy się na kilku kluczowych obszarach. Pierwszym z nich jest WinCC, który obejmuje wizualizację interakcji między maszyną a operatorem. Ten fragment platformy umożliwia operatorowi monitorowanie stanu maszyny, przeglądanie statusów oraz dostosowywanie różnych parametrów związanych z funkcjonowaniem maszyny.
Następnie przechodzimy do techniki napędowej oraz sterowania napędami, reprezentowanej przez trzy istotne moduły w TIA Portal. W ramach tego obszaru, skupiamy się na zagadnieniach związanych z kontrolą i regulacją napędów.
Pomoc
Ważnym aspektem dla osób rozpoczynających pracę z TIA Portal jest pomoc, jaką oferuje środowisko programistyczne.
Znaczna rozbudowana i szczegółowa dokumentacja dostępna z poziomu TIA Portal ułatwia korzystanie z platformy. Każda instrukcja i pole do wpisania jest opisane, co pozwala szybko uzyskać informacje, wciskając jedynie klawisz F1. Nawet w bibliotece, zaznaczając instrukcję i naciskając F1, pojawia się pomoc, dokładnie opisująca daną instrukcję.
Prace nad procesem (aplikacja)
W trakcie pracy nad projektem ważne jest odróżnienie dwóch głównych części: procesu i aplikacji. Pierwszym krokiem jest określenie procesu, zadania lub aplikacji, a następnie dopiero dobieranie i konfiguracja sprzętu. W kolejnym etapie piszemy program, dostosowując go do wybranego sprzętu.
W TIA Portal, proces ten jest ułatwiony, jak ukazuje rysunek, który prezentuje integrację między procesem a sprzętem, a także wizualizację w WinCC.
W kolejnych lekcjach szczegółowo omówimy każdy z tych elementów, ale teraz istotne jest zrozumienie, że praca nad projektem w TIA Portal to proces, w którym łączą się różne elementy, a platforma zapewnia wsparcie na każdym etapie.
Jeśli chodzi o pracę programisty, naszym zadaniem jest połączenie sprzętu i napisanie programu, aby aplikacja działała zgodnie z założeniami. Następnie przeprowadzamy testy, wprowadzamy ewentualne poprawki, dzięki czemu finalnie realizujemy postawione przed nami zadanie.
Wersje
Środowisko programistyczne TIA Portal dostępne jest w dwóch wersjach: Basic i Professional. Wersja Basic jest przeznaczona wyłącznie do programowania sterowników rodziny S7 1200, natomiast wersja Professional umożliwia programowanie wszystkich sterowników.
Podział między Basic a Professional jest widoczny jako Step 7 Basic i Step 7 Professional – zależnie od tego, co zainstalujemy. W każdej instalacji dostępny jest moduł HMI (Human-Machine Interface), umożliwiający tworzenie wizualizacji.
Po zainstalowaniu TIA Portal, możemy od razu przystąpić do tworzenia wizualizacji na panelach Basic, czyli na prostych modelach wizualizacyjnych. Warto zaznaczyć, że do korzystania z TIA Portal potrzebna jest licencja, która umożliwia działanie tego środowiska programistycznego.
Licencje
Licencje pełne obejmują licencje bez ograniczeń czasowych i funkcjonalnych. Istnieje podział na licencje Basic i Professional, przy czym ta pierwsza jest tańsza i służy do programowania sterowników 1200. Licencja Professional natomiast pozwala programować zarówno sterowniki klasyczne, jak i te nowoczesne.
Warto zauważyć, że TIA Portal obejmuje różne rodzaje sterowników, a licencje Combo łączą środowisko programistyczne klasyczne i nowoczesne. W kontekście konkursu będziemy skupiać się wyłącznie na TIA Portal, więc licencja pełna pod to środowisko będzie wystarczająca. Warto jednak pamiętać, że licencje pełne są płatne, ale zapewniają pełne możliwości korzystania z TIA Portal.
Drugą opcją licencyjną, którą przedstawiamy, jest licencja Trial. Jest to licencja, która działa na komputerze przez 21 dni, podczas których mamy pełną funkcjonalność środowiska programistycznego. Aby skorzystać z tej licencji, konieczne jest jej aktywowanie.
Proces aktywacji wygląda jak na zamieszczonym obrazku. W przypadku pierwszych prac ze sterownikiem, po pewnym czasie pojawi się okno aktywacji. Wówczas należy zaznaczyć opcję ‘Step 7 Professional’ i nacisnąć przycisk ‘Activate’. Od tego momentu mamy 21 dni na korzystanie z pełnej funkcjonalności środowiska TIA Portal, co umożliwia programowanie i konfigurację sterownika, zarówno rzeczywistego, jak i wirtualnego.
Zalety TIA Portal
Podsumowując, środowisko programistyczne TIA Portal oferuje kilka kluczowych funkcji, które sprawiają, że zarządzanie danymi staje się proste, a funkcjonalność ‘drag-and-drop’ jest zintegrowana.
Na przedstawionym rysunku widzimy fragment kodu w bloku A i bloku B, oraz dane – sygnały wejściowe i wyjściowe, podłączone do sterownika. Dzięki temu możemy łatwo używać tych sygnałów, przeciągając je w sposób intuicyjny do odpowiednich bloków programistycznych lub obszarów wizualizacyjnych. Wszystko zostało ujednolicone, ułatwiając pracę z hardwarem. Okienka do wykonywania zadań są intuicyjne, co sprawia, że praca jest naprawdę prosta. W kolejnych lekcjach tego kursu będziemy kontynuować pracę z tymi funkcjonalnościami i ćwiczyć ich wykorzystanie, więc ten obszar zostanie dogłębnie omówiony
