Willkommen bei ControlNexus, Ihrer vertrauenswürdigen Quelle für SPS, HMIs und Wechselrichter von Siemens seit 2013. Egal, ob Sie gerade erst in die Welt der SPS-Programmierung einsteigen oder Ihr Fachwissen vertiefen möchten, dieser Leitfaden vermittelt Ihnen das notwendige Wissen für die effiziente Nutzung von TIA Portal zur Programmierung von Siemens-SPSen.

Die zentralen Thesen

Einführung

Die Programmierung einer SPS (Programmable Logic Controller) ist eine wichtige Fähigkeit im Bereich der industriellen Automatisierung. Siemens, ein führender Hersteller industrieller Steuerungssysteme, bietet verschiedene SPS-Modelle an, die unterschiedliche Automatisierungsanforderungen erfüllen. Das TIA Portal, ein von Siemens entwickeltes Engineering-Framework, vereinfacht die Programmierung, den Test und die Inbetriebnahme von Siemens-Automatisierungsprodukten. Dieser Leitfaden führt Sie durch die Grundlagen der Siemens-SPS und des TIA-Portals und schafft eine solide Grundlage für komplexere Programmieraufgaben.

Kapitel 1: Erste Schritte mit Siemens-SPS

Verständnis der SPS-Hardware von Siemens

Siemens-SPS wie dieS7-1200 UndS7-1500sind bekannt für ihre Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit in verschiedenen industriellen Umgebungen. Das Erlernen der Fähigkeiten und Merkmale dieser Steuerungen ist der erste Schritt zur Beherrschung der Siemens-SPS-Programmierung.

Grundlegende Bestandteile

• Stromversorgung: Versorgt die SPS und ihre Komponenten mit Strom.
• CPU (Zentraleinheit): Das Gehirn der SPS, in dem die Logiklösung stattfindet.
• I/O-Module: Schnittstelle für die SPS zum Senden und Empfangen von Signalen von anderen Geräten.

Auswahl der richtigen SPS

Die Auswahl des geeigneten SPS-Modells hängt vom Umfang Ihres Projekts und spezifischen Anforderungen wie E/A-Anzahl, Speicher, Verarbeitungsleistung und Umgebungsbedingungen ab.

Kapitel 2: Einführung in das TIA Portal

Das TIA Portal integriert verschiedene Softwaretools in einer einzigen Entwicklungsumgebung, was die Programmierung und Verwaltung von Siemens-Automatisierungsprojekten erheblich vereinfacht.

Navigieren auf der Benutzeroberfläche

Der TIA Portal-Arbeitsbereich ist in mehrere Schlüsselbereiche unterteilt:

• Projektansicht: Organisiert alle Projektdateien und Einstellungen.
• Geräteansicht: Bietet eine grafische Darstellung der SPS und der angeschlossenen Geräte.
• Netzwerkansicht: Zeigt die Kommunikation zwischen Geräten an.

Ein Projekt einrichten

Um mit der Programmierung zu beginnen, müssen Sie ein neues Projekt einrichten:

1. TIA Portal öffnen und auswählen “Neues Projekt erstellen.”
2. Benennen Sie Ihr Projekt und legen Sie wesentliche Projekteinstellungen fest.
3. Fügen Sie Ihr Siemens-SPS-Modell dem Projekt hinzu, indem Sie es aus dem Hardware-Katalog auswählen.

Kapitel 3: Grundlegende Programmierkonzepte

Für eine effektive Programmierung ist es entscheidend, die Struktur eines SPS-Programms im TIA Portal zu verstehen.

Programmiersprachen

TIA Portal unterstützt mehrere Programmiersprachen, darunter:

• Leiterlogik (KOP): Visuelle Programmierung mit Relais-Logiksymbolen.
• Funktionsblockdiagramm (FBD): Auch visuell, verwendet jedoch Blöcke zur Darstellung von Funktionen.
• Strukturierte Kontrollsprache (SCL): Eine textuelle Programmiersprache auf hohem Niveau.

Grundlegende Programmierstrukturen

• Organisationsbausteine ​​(OBs): Verwalten Sie die Organisation und Ausführung Ihres SPS-Programms.
• Funktionsaufrufe (FCs): Wiederverwendbare Codeblöcke zur Ausführung bestimmter Aufgaben.
• Funktionsbausteine ​​(FBs): Ähnlich wie FCs, aber mit der Möglichkeit, Daten zwischen Anrufen beizubehalten.

Dieses Kapitel soll Ihnen die grundlegenden Fähigkeiten vermitteln, die Sie für den effektiven Einstieg in die Programmierung mit Siemens-SPS und TIA Portal benötigen. Für weitere Lektüre und einen tieferen Einblick in fortgeschrittene Programmiertechniken, Fehlerbehebung und praktische Beispiele besuchen Sie unsereumfassender Leitfaden.

Kapitel 4: Fortgeschrittene Programmiertechniken

Wenn Sie mit der grundlegenden Siemens-SPS-Programmierung und dem TIA-Portal vertrauter werden, erweitern Sie Ihre Fähigkeiten um anspruchsvollere Techniken, um Ihre Fähigkeit zu verbessern, komplexe Automatisierungsherausforderungen zu bewältigen.

Erweiterte Funktionsblöcke (FBs) und Datenverarbeitung

Um Ihre SPS-Programme zu optimieren, sind fundierte Kenntnisse und Einsatz erweiterter FBs sowie eine effiziente Datenverarbeitung von entscheidender Bedeutung:

• Instanzdatenblöcke (iDBs): Speziell für FBs speichern iDBs Daten, die zwischen Aufrufen bestehen bleiben, was eine komplexere Logik und Zustandserhaltung ermöglicht.
• Effizientes Datenmanagement: Lernen Sie, Daten mithilfe von Arrays, Strukturen und benutzerdefinierten Typen effektiv zu organisieren und zu bearbeiten, um Ihr Programm zu optimieren und Fehler zu reduzieren.

Verwendung der Structured Control Language (SCL)

Für komplexe Algorithmen und Datenmanipulationen bietet SCL eine leistungsstarke Alternative zur grafischen Programmierung:

• Syntax und Struktur: Ähnlich wie höhere Programmiersprachen ermöglicht SCL komplexe Ausdrücke, Schleifen und bedingte Anweisungen.
• Integration mit KOP und FUP: Kombinieren Sie SCL mit grafischer Programmierung für verbesserte Funktionalität und Lesbarkeit.

Fehlerbehebung und Diagnose in Echtzeit

Erweiterte Diagnosetools im TIA Portal helfen dabei, Probleme schnell zu erkennen und zu beheben:

• Diagnosepuffer: Zeichnet automatisch wichtige Systemereignisse und Fehler auf.
• Online & Offline-Fehlerbehebung: Testen Sie Ihr Programm mithilfe von Simulationen, bevor Sie es in Betrieb nehmen, und passen Sie es bei Bedarf in Echtzeit an.

Kapitel 5: Praktische Beispiele und allgemeine Funktionen

Praktische Beispiele bieten die beste Möglichkeit, Ihr Verständnis zu festigen. Hier sind einige allgemeine Funktionen, die in industriellen Anwendungen häufig verwendet werden:

Motorsteuerung

• Beispielprojekt: Implementieren Sie eine Start-/Stoppfunktion für einen Motor mit KOP und SCL.
• Verriegelungen und Alarme: Fügen Sie Sicherheitsfunktionen wie Verriegelungen und Alarme hinzu, um Unfälle zu verhindern.

PID-Steuerung

• Temperaturregelung: Richten Sie einen PID-Regler ein, um die Temperatur eines Systems aufrechtzuerhalten.
• Integration mit HMI: Echtzeit-Temperaturdaten und Bedienelemente auf einem Siemens HMI anzeigen.

Sequenzer-Operationen

• Schrittbasierte Logik: Erstellen Sie Sequenzer für Vorgänge, die die Ausführung mehrerer Schritte in einer bestimmten Reihenfolge erfordern.
• Verwendung von Timern und Zählern: Implementieren Sie Timer und Zähler, um die Zeit- und Zählfunktionen in Ihren Sequenzen zu verwalten.

Kapitel 6: Lernpfad und Ressourcen

Um sich mit der SPS-Programmierung von Siemens vertraut zu machen, sind kontinuierliches Lernen und Übung erforderlich. Hier sind einige Schritte und Ressourcen, die Sie unterstützen:

Empfohlener Lernpfad

• Anfänger: Konzentrieren Sie sich auf die Beherrschung grundlegender Programmierkonzepte und einfacher Steuerungsaufgaben.
• Dazwischenliegend: Tauchen Sie ein in komplexe Programmierstrukturen und Datenmanagement und beginnen Sie mit der Integration von HMIs.
• Fortschrittlich: Entdecken Sie erweiterte Diagnosefunktionen, vernetzte Systeme und Umgebungen mit mehreren SPS.

Ressourcen für weiteres Lernen

• ControlNexus-Kurse und -Zertifizierungen: Maßgeschneiderte Schulungsprogramme, die praktisches Wissen und offizielle Zertifizierungen bieten.
• Siemens Online-Support und Foren: Eine Fülle von Informationen und eine Expertengemeinschaft, die Sie bei der Weiterentwicklung Ihrer Fähigkeiten unterstützt.

Abschluss

Die Beherrschung der SPS-Programmierung von Siemens über das TIA Portal eröffnet eine Welt voller Möglichkeiten im Bereich der industriellen Automatisierung. Durch das Verständnis der Grundlagen, die Anwendung fortgeschrittener Techniken und kontinuierliches Lernen können Sie Ihre Fähigkeiten und Karriereaussichten in diesem spannenden Bereich erheblich verbessern.

Wir ermutigen Sie, mit Ihren eigenen Projekten zu experimentieren und die umfassenden Tools und den Support von ControlNexus zu nutzen. Denken Sie daran, dass der Weg zum Experten für SPS-Programmierung kontinuierlich ist und sich ständig weiterentwickelt.

Ausführlichere Tutorials, Tipps zur Fehlerbehebung und fortgeschrittene Programmiertechniken finden Sie auf unserer SeiteBeherrschen des Siemens SPS-Programmierhandbuchs.

Setzen Sie Ihr Lernen fort und bleiben Sie auf dem neuesten Stand der Siemens-Automatisierungstechnologie, indem Sie ControlNexus weiter erkunden. Viel Spaß beim Programmieren!