Simatic - Simatic

SIMATIC är en serie programmerbara logiska styrenheter och automatiseringssystem, utvecklade av Siemens . Serien introducerades 1958 och har gått igenom fyra stora generationer, den senaste är SIMATIC S7- generationen. Serien är avsedd för industriell automatisering och produktion.

Namnet SIMATIC är ett registrerat varumärke som tillhör Siemens. Det är en portmanteau av “ Si emens” och “Auto matic ”.

Fungera

Image
Siemens SIMATIC S7-300 PLC-processor med tre I / O-moduler anslutna

Som med andra programmerbara logiska styrenheter , är SIMATIC-enheter avsedda att separera styrningen av en maskin från maskinens direkta drift, på ett lättare och mångsidigare sätt än kontroller som är kabelanslutna för en specifik maskin. Tidiga SIMATIC-enheter var transistorbaserade, avsedda att ersätta reläer anslutna och anpassade till en specifik maskin. Mikroprocessorer introducerades 1973, vilket gjorde det möjligt att lagra och använda program som liknar de på allmänna digitala datorer för maskinstyrning. SIMATIC-enheter har in- och utgångsmoduler för anslutning till styrda maskiner. Programmen på SIMATIC-enheterna reagerar i realtid på ingångar från sensorer på de styrda maskinerna och skickar utsignaler till ställdon på maskinerna som styr deras efterföljande drift.

Beroende på enheten och dess anslutningsmoduler kan signalerna vara ett enkelt binärt värde ("hög" eller "låg") eller mer komplex. Mer komplexa ingångar, utgångar och beräkningar stöddes också när SIMATIC-linjen utvecklades. Till exempel kan SIMATIC 505 hantera flytpunktsmängder och trigonometriska funktioner.

Produktlinjer

Siemens har hittills utvecklat fyra produktlinjer:

  • 1958: SIMATIC version G
  • 1973: SIMATIC S3
  • 1979: SIMATIC S5
  • 1995: SIMATIC S7

SIMATIC S5

S5-linjen såldes i chassistilarna 90U, 95U, 101U, 100U, 105, 110, 115,115U, 135U och 155U. Ju högre antal (förutom 101U), desto mer sofistikerat och dyrare var systemet. Inom varje chassistil var flera processorer tillgängliga, med varierande hastighet, minne och funktioner. Vissa system tillhandahålls redundant CPU operation för ultrahög-tillförlitlighet kontroll, såsom används i farmaceutisk tillverkning , till exempel.

Varje chassi bestod av en strömförsörjning och ett bakplan med slitsar för tillägg av olika tillvalskort. Tillgängliga alternativ inkluderade seriell och Ethernet-kommunikation, digitala in- och utgångskort, analoga signalbehandlingskort , motkort och andra specialiserade gränssnitts- och funktionsmoduler.

SIMATIC S7

De första posterna i S7-linjen släpptes 1994, tillgängliga under tre prestandaklasser: S7-200, S7-300 och S7-400. Introduktionen av SIMATIC S7 såg också ut en ny fältbussstandard Profibus och banbrytande användning av industriellt Ethernet för att underlätta kommunikation mellan automatiseringsenheter. Speciellt S7-300 CPU-familiens stora framgång hjälpte till att cementera Siemens roll som en av de globala ledarna inom automatiseringsteknik. Dessa serier förväntas fasas ut 2023.

Den första generationen av S7-processorer blev senare efterföljda av S7-1200 och S7-1500, som släpptes 2012. Dessa modeller har standard Profinet- gränssnitt.

programvara

Program som körs på SIMATIC-enheter körs i programvarumiljöer som skapats av Siemens. Miljön varierar beroende på produktlinje:

  • SIMATIC S5-produktlinjen är programmerad i STEG 5.
  • SIMATIC S7-produktlinjen är programmerad i STEG 7 (V5.x eller TIA Portal).

Steg 5

S5-produktlinjen programmerades vanligtvis med ett PC-baserat programvaruprogrammeringsverktyg som heter STEG 5 . STEG 5 användes för programmering, testning och idrifttagning och för dokumentation av program för S5 PLC: er.

De ursprungliga STEP 5-versionerna kördes på CP / M-operativsystemet . Senare versioner kördes på MS-DOS och sedan versioner av Windows via Windows XP . Den slutliga versionen av STEG 5 var version 7.2 (uppgraderbar till version 7.23 snabbkorrigering 1 med korrigeringar).

Förutom STEG 5 erbjöd Siemens ett patenterat statligt logiskt programmeringspaket som heter Graph5. Graph5 är ett sekventiellt programmeringsspråk som är avsett för användning på maskiner som normalt går igenom en serie diskreta steg. Det simulerar en statlig maskin på S5-plattformen.

Flera tredjepartsprogrammeringsmiljöer släpptes för S5. STAM 5 är mest emulerat, vissa tillför makron och andra mindre förbättringar, andra fungerar drastiskt annorlunda än STEG 5. Ett tillät att STEG 5-program korskompilerades till och från C- programmeringsspråket och BASIC .

Strukturerad programmering

STEG 5 tillät skapandet av strukturerad eller ostrukturerad programmering, från enkla OCH / ELLER-operationer till komplexa underrutiner. Ett STEG 5-program kan därför innehålla tusentals uttalanden.

För att upprätthålla maximal transparens erbjuder STEG 5 ett antal struktureringsmöjligheter:

  • Blockteknik - En linjär operationssekvens är uppdelad i sektioner och packad i enskilda block.
  • Segment - Inom block är finstrukturering möjlig genom att programmera deluppgifter i enskilda segment.
  • Kommentarer - Både ett komplett program såväl som enskilda block eller segment och enskilda uttalanden kan ges direkt med kommentarer.

Metoder för representation

STEG 5-program kan representeras på tre olika sätt:

  • Statement List (STL) - Programmet består av en sekvens av mnemonic-koder för kommandona som utförs en efter en av PLC.
  • Ladder Diagram (LAD) - Grafisk representation av automatiseringsuppgiften med symboler för kretsschemat
  • Function Block Diagram (FBD) - Grafisk representation av automatiseringsuppgiften med symboler enligt DIN 40700 / DIN 40719.

Absoluta eller symboliska beteckningar kan användas för operander med alla tre representationsmetoder.

I LAD och FBD kan komplexa funktioner och funktionsblock anropas via funktionstangenter . De visas på skärmen som grafiska symboler.

Det finns flera programredaktörer, antingen från äkta Siemens eller från andra leverantörer. Efter att Siemens avbrutit supporten började andra leverantörer utveckla den nya STEP 5-versionen som kan köras på Windows XP eller Windows 7.

Block

Fem typer av block finns:

  • Organisationsblock (OB) - för att hantera kontrollprogrammet
  • Programmeringsblock (PB) - innehåller kontrollprogrammet strukturerat efter funktionella eller processinriktade egenskaper
  • Sekvensblock (SB) - för programmering av sekventiella kontroller
  • Funktionsblock (FB) - innehåller ofta förekommande och särskilt komplexa programdelar
  • Data blocks (DB) - för lagring av data som krävs för bearbetning av kontrollprogrammet.

Vissa S5 PLC har också blocktyper FX (Extended Function Blocks) och DX (Extended Data Blocks); dessa är inte distinkta blocktyper, utan snarare är en annan uppsättning tillgängliga block på grund av att CPU: n har mer minne och adresseringsutrymme.

Operationer

STEG 5 skiljer mellan tre typer av operationer:

  • Grundläggande operationer (t.ex. länka, spara, ladda och överföra, räkna, jämföra, aritmetiska operationer, moduloperationer) - Dessa kan utföras i alla tre representationerna.
  • Kompletterande operationer och komplexa funktioner (t.ex. ersättningsuttalanden, testfunktioner, ord-för-ord-logiska operationer, minskning / inkrement och hoppfunktioner.) - Dessa kan endast utföras i STL.
  • Systemoperationer (direkt åtkomst till operativsystemet ) - Dessa kan endast köras i STL.

Stuxnet

Huvudartikel: Stuxnet

Den Stuxnet datormask specifikt riktar SIMATIC S7 PLC via sin STEG 7 programmeringsmiljö.

Referenser

externa länkar