Programowanie zaawansowane – Krok po kroku

Programowanie zaawansowane – Krok po kroku

Książka „Programowanie zaawansowane – Krok po kroku” to praktyczny przewodnik po programowaniu sterowników
SIMATIC S7-1200 w środowisku STEP 7 Basic w TIA Portal.

Publikacja prowadzi czytelnika od konfiguracji sprzętu i przygotowania projektu aż do tworzenia uporządkowanych programów
wykorzystujących funkcje, bloki funkcyjne, bloki danych, timery oraz sygnały analogowe.

Wszystkie zagadnienia zostały przedstawione w formie szczegółowych instrukcji, które można wykonywać równolegle
w środowisku TIA Portal. Dzięki temu nie ograniczasz się do czytania teorii, ale krok po kroku tworzysz rzeczywiste
rozwiązania programistyczne.

Dlaczego powstała ta książka?

Nauka programowania sterowników PLC często rozpoczyna się od prostych operacji logicznych, pojedynczych styków,
cewek oraz podstawowych zależności między wejściami i wyjściami. W rzeczywistych aplikacjach przemysłowych takie
podejście szybko okazuje się jednak niewystarczające.

Programy automatyki muszą być czytelne, uporządkowane, łatwe do testowania oraz możliwe do dalszej rozbudowy.
Programista powinien rozumieć nie tylko sposób tworzenia logiki sterowania, ale również strukturę programu,
zasady przekazywania danych, działanie bloków oraz sposób organizacji całego projektu.

Książka powstała po to, aby przeprowadzić Cię przez kolejny etap nauki programowania PLC. Pokazuje, jak przejść
od prostego programu do bardziej zaawansowanej i uporządkowanej aplikacji wykorzystującej możliwości sterowników
SIMATIC S7-1200.

Zamiast przedstawiać wyłącznie gotowe fragmenty kodu, publikacja wyjaśnia cały proces projektowania:
od analizy zadania i przygotowania listy sygnałów, przez budowę interfejsów bloków, aż po uruchomienie,
monitorowanie i archiwizację projektu.

Dla kogo jest ta książka?

Książka jest przeznaczona dla osób, które znają już podstawy automatyki lub programowania sterowników PLC
i chcą rozwinąć swoje umiejętności w zakresie pracy z systemem SIMATIC S7-1200.

Publikacja będzie szczególnie przydatna dla:

• początkujących programistów PLC, którzy chcą wejść na wyższy poziom programowania,
• automatyków rozpoczynających pracę ze sterownikami SIMATIC S7-1200,
• elektryków i techników utrzymania ruchu rozwijających kompetencje programistyczne,
• studentów oraz uczniów kierunków związanych z automatyką, mechatroniką i elektrotechniką,
• nauczycieli oraz instruktorów prowadzących zajęcia z programowania PLC,
• osób przygotowujących się do pracy z TIA Portal w środowisku przemysłowym,
• programistów znających podstawy LAD, którzy chcą lepiej zrozumieć strukturę projektu PLC.

Materiał został opracowany w taki sposób, aby można było realizować go samodzielnie. Poszczególne ćwiczenia
rozwijają wcześniej utworzony projekt, dzięki czemu czytelnik stopniowo poznaje kolejne funkcje sterownika
i środowiska programistycznego.

Czego nauczysz się dzięki tej książce?

Po wykonaniu przedstawionych przykładów będziesz potrafić między innymi:

• utworzyć i skonfigurować projekt dla sterownika SIMATIC S7-1200,
• odczytać konfigurację sprzętową rzeczywistego urządzenia,
• skonfigurować interfejs Ethernet oraz adres IP procesora,
• określić i skonfigurować obszary adresowe wejść oraz wyjść,
• kompilować i wgrywać konfigurację sprzętową do sterownika,
• tworzyć i zarządzać tabelami tagów PLC,
• importować przygotowane tabele zmiennych,
• projektować funkcje FC z własnym interfejsem,
• tworzyć bloki funkcyjne FB oraz ich bloki danych instancji,
• wykorzystywać pojedyncze instancje i multiinstancje,
• organizować program przy użyciu bloków OB, FC, FB i DB,
• przekazywać dane przez wejścia, wyjścia i parametry bloków,
• tworzyć sterowanie silnikiem przenośnika w trybie ręcznym,
• tworzyć sterowanie silnikiem przenośnika w trybie automatycznym,
• uwzględniać funkcję zatrzymania awaryjnego w logice programu,
• rozbudować blok funkcyjny o funkcję czasową z timerem TP,
• wykorzystywać timery jako multiinstancje,
• konfigurować kanały analogowe sterownika,
• odczytywać i zapisywać wartości analogowe,
• normalizować i skalować sygnały analogowe,
• sterować prędkością przenośnika za pomocą sygnału analogowego,
• tworzyć globalne bloki danych,
• korzystać ze zoptymalizowanego dostępu do bloków danych,
• monitorować i modyfikować wartości podczas pracy programu,
• tworzyć migawki wartości w blokach danych,
• rozbudowywać blok danych bez utraty aktualnych wartości,
• diagnozować działanie programu w trybie online,
• zapisywać, kompilować i archiwizować projekty TIA Portal.

Co znajdziesz w środku?

Książka zawiera ponad 240 stron materiału poświęconego konfiguracji, programowaniu,
testowaniu i rozbudowie projektu dla sterownika SIMATIC S7-1200.

W publikacji znajdziesz między innymi:

• omówienie systemu automatyki SIMATIC S7-1200,
• opis procesora CPU 1214C DC/DC/DC,
• informacje o stanach pracy procesora i diagnostyce błędów,
• omówienie karty pamięci SIMATIC Memory Card,
• wprowadzenie do środowiska STEP 7 Basic w TIA Portal,
• opis widoku portalu i widoku projektu,
• konfigurację sprzętu oraz interfejsu sieciowego,
• omówienie systemu operacyjnego i programu użytkownika PLC,
• zasady cyklicznego wykonywania programu,
• opis obrazu procesu wejść i wyjść,
• omówienie bloków organizacyjnych, funkcji i bloków funkcyjnych,
• opis globalnych oraz instancyjnych bloków danych,
• zasady tworzenia bloków zgodnych z bibliotekami,
• przykłady programowania w języku LAD,
• sterowanie przenośnikiem w trybie ręcznym i automatycznym,
• wykorzystanie timerów w blokach funkcyjnych,
• obsługę sygnałów analogowych,
• normalizację wartości procesowych,
• sterowanie prędkością silnika,
• pracę z globalnymi blokami danych,
• monitorowanie, modyfikowanie i inicjalizację wartości,
• ćwiczenia do samodzielnego wykonania,
• listy kontrolne umożliwiające sprawdzenie poprawności wykonania zadań.

Struktura książki

Publikacja została podzielona na kolejne moduły, które stopniowo rozwijają jeden projekt technologiczny.
Dzięki temu każde następne zagadnienie wynika z wcześniej zdobytej wiedzy.

1. Konfiguracja sterownika SIMATIC S7-1200

Pierwsza część książki wprowadza czytelnika do systemu SIMATIC S7-1200 i środowiska TIA Portal.
Pokazuje sposób utworzenia nowego projektu, odczytania sprzętu, skonfigurowania interfejsu Ethernet,
ustawienia obszarów adresowych oraz wgrania konfiguracji do urządzenia.

2. Organizacja programu PLC

W kolejnej części omówiona została struktura programu użytkownika. Czytelnik poznaje działanie bloków
organizacyjnych, funkcji, bloków funkcyjnych oraz bloków danych. Wyjaśniony zostaje również cykl pracy
procesora i sposób przetwarzania obrazu wejść oraz wyjść.

3. Sterowanie przenośnikiem w trybie ręcznym

Pierwszym rozbudowanym zadaniem programistycznym jest przygotowanie funkcji
FC1 „MOTOR_MANUAL”. Czytelnik tworzy interfejs funkcji, programuje logikę ręcznego
sterowania silnikiem przenośnika i wywołuje przygotowany blok w OB1.

4. Sterowanie przenośnikiem w trybie automatycznym

Następny etap obejmuje utworzenie bloku funkcyjnego FB1 „MOTOR_AUTO”.
Przykład pokazuje różnice pomiędzy funkcją FC a blokiem FB oraz wyjaśnia rolę bloku danych instancji.
Gotowy program zostaje następnie uruchomiony, przetestowany i monitorowany.

5. Instancje, multiinstancje i funkcje czasowe

Projekt zostaje rozbudowany o timer TP. Na praktycznym przykładzie pokazano sposób deklarowania timera
wewnątrz bloku funkcyjnego oraz wykorzystania mechanizmu multiinstancji. Dzięki temu czytelnik poznaje
sposób tworzenia bardziej samodzielnych i wielokrotnego użytku bloków.

6. Obsługa sygnałów analogowych

Kolejna część dotyczy sygnałów analogowych, przetworników pomiarowych i sposobu reprezentacji wartości
w sterowniku. Czytelnik przygotowuje funkcję „MOTOR_SPEEDCONTROL”, konfiguruje kanał
analogowy oraz tworzy sterowanie prędkością przenośnika.

7. Globalne bloki danych

Ostatnia część przedstawia wykorzystanie globalnego bloku danych „SPEED_MOTOR”.
Czytelnik uczy się przechowywać dane sterujące i diagnostyczne, monitorować wartości, tworzyć migawki
oraz rozbudowywać bloki danych bez ponownej inicjalizacji zapisanych zmiennych.

8. Ćwiczenia i listy kontrolne

Każdy większy moduł zawiera ćwiczenie do samodzielnego wykonania. Zadania pozwalają sprawdzić,
czy czytelnik potrafi wykorzystać omawiane zagadnienia bez kopiowania gotowego rozwiązania.

Dołączone listy kontrolne pomagają zweryfikować konfigurację, strukturę programu oraz poprawność działania
przygotowanej aplikacji.

Co wyróżnia tę książkę?

Instrukcje krok po kroku

Każde zadanie zostało podzielone na konkretne etapy. Czytelnik otrzymuje dokładną kolejność działań:
od utworzenia projektu i konfiguracji sprzętu, przez przygotowanie zmiennych i bloków, aż po uruchomienie
programu w sterowniku.

Jeden projekt rozwijany przez całą książkę

Zamiast wielu oderwanych od siebie przykładów książka rozwija jeden spójny projekt sterowania przenośnikiem.
Rozwiązanie jest stopniowo rozszerzane o tryb ręczny, tryb automatyczny, funkcje czasowe, sygnały analogowe
oraz globalne bloki danych.

Połączenie teorii z praktyką

Każdy dział teoretyczny stanowi przygotowanie do późniejszego zadania. Informacje o funkcjach, blokach
funkcyjnych, instancjach, timerach i sygnałach analogowych są natychmiast wykorzystywane w praktycznym
projekcie.

Nauka prawidłowej struktury programu

Publikacja nie uczy wyłącznie tworzenia działającego kodu. Pokazuje również, jak dzielić program na bloki,
projektować ich interfejsy, przekazywać parametry oraz przechowywać dane w sposób czytelny i uporządkowany.

Praktyczna praca z TIA Portal

Czytelnik wykonuje działania typowe dla rzeczywistej pracy programisty PLC: konfiguruje urządzenia,
tworzy tabele tagów, kompiluje projekt, pobiera program do procesora, przechodzi do trybu online,
monitoruje zmienne i analizuje działanie bloków.

Ćwiczenia do samodzielnego wykonania

Po każdym większym zadaniu znajdują się dodatkowe ćwiczenia, które pozwalają utrwalić wiedzę
i samodzielnie rozbudować przygotowane rozwiązanie.

Listy kontrolne

Listy kontrolne ułatwiają ocenę poprawności wykonania kolejnych etapów. Pozwalają szybko sprawdzić,
czy projekt zawiera wszystkie wymagane elementy i czy program działa zgodnie z założeniami.

Przygotowanie do rzeczywistych projektów przemysłowych

Omawiane zagadnienia, takie jak modularna budowa programu, funkcje FC, bloki FB, instancje,
globalne bloki danych, timery oraz skalowanie wartości analogowych, są powszechnie wykorzystywane
w aplikacjach automatyki przemysłowej.

Od prostego programu do uporządkowanej aplikacji PLC

„Programowanie zaawansowane – Krok po kroku” pozwoli Ci lepiej zrozumieć,
w jaki sposób projektowane są bardziej rozbudowane programy dla sterowników SIMATIC S7-1200.

Nauczysz się nie tylko wpisywać instrukcje w języku LAD, ale przede wszystkim świadomie budować strukturę
aplikacji, dzielić ją na funkcjonalne bloki, zarządzać danymi oraz testować działanie programu.

To publikacja dla osób, które chcą przejść od podstawowych ćwiczeń do tworzenia czytelnych,
modułowych i możliwych do dalszego rozwijania projektów PLC.

Pracuj z książką krok po kroku, wykonuj przedstawione zadania w TIA Portal i rozwijaj umiejętności,
które wykorzystasz podczas realizacji rzeczywistych projektów automatyki.