SIMATIC S7-1200F / STEP 7 Safety Basic Workshop Safety Basic - opdrachten www.siemens.nl/industry/machineveiligheid Safety Integrated Introductie 1
Oefening 1: Oefening 1: Hardwareconfiguratie
Een nieuw project aanmaken is noodzakelijk om van start te kunnen gaan. We maken hierbij gebruik van de snelle toegang, waarmee u met 3 klikken al kunt beginnen. TIA Portal heeft 2 views: Portal view. Als u TIA Portal opent krijgt u deze view. U kunt in deze view met enkele klikken projecten, devices en programmablokken aanmaken. Project view. Dit is de daadwerkelijke programmeeromgeving. U kunt wisselen tussen de views met de knop links onder. configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library
Oefening 1: Hardware configuratie 2 3 1
Start: 1. Start TIA Portal V13 op door dubbel te klikken op de icon op het bureaublad. 2. Klik op create new project. Sla het project op de desktop op. 3. Selecteer de optie Create. Resultaat: We hebben nu een leeg project. We kunnen in dit project zowel PLC s, Panels, Drives als alle netwerkcomponenten programmeren. Vandaar de naam Totally Integrated Automation Portal. In deze workshop zullen we ons beperken tot het PLC gedeelte. configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library
Oefening 1: Hardware configuratie 1 2 4 3 5
Het is mogelijk om de hardware handmatig uit de bibliotheek te kiezen. Gezien het aantal beschikbare componenten is het sneller om de hardware te laten detecteren. Uitvoering: 1. Klik aan de linker kant op Devices & networks. 2. Klik op Add new device. 3. Kies de Unspecified CPU 1200 via Controllers SIMATIC 1200 CPU Unspecified CPU 1200 6ES7 2XX-XXXX-XXXX. 4. De PLC naam wordt automatisch gegenereerd. 5. Klik vervolgens op OK. configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library Resultaat: TIA Portal schakelt automatisch over naar de Device view. We hebben nu een onbekende PLC. Indien we de hardware nog niet tot onze beschikking hebben, kunnen we nu al beginnen met het schrijven van software.
Oefening 1: Hardware configuratie 3 5 4 1 6 2
Omdat we de hardware al hebben kunnen we deze automatisch laten detecteren. Uitvoering: 1. Ga naar de Device view door dubbel te klikken op Device configuration. 2. Klik in het gele vlak op detect. 3. Controleer of het Type of the PG/PC interface: PN/IE is. 4. Controleer of de PG/PC interface: Intel 82579 LM Gigabit is. 5. Als het goed is ziet TIA Portal de CPU. Selecteer de CPU. 6. Bevestig dit met Detect. configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library Resultaat: We hebben nu de PLC inclusief uitbreidingsmodules gedetecteerd. De hardware kan nu geconfigureerd worden.
Oefening 1: Hardware configuratie 1 2 3 4
Als eerste moeten we de F functionaliteit activeren in de CPU. Uitvoering: 1. Dubbelklik op de CPU. 2. Onderin het scherm komen de Properties tevoorschijn van deze module. 3. Navigeer naar de Fail-safe instellingen. 4. Klik op Enable F-activation. configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library Resultaat: Het is mogelijk om F functies te gebruiken. De benodigde programmablokken zijn automatisch gegenereerd.
Oefening 1: Hardware configuratie 1 3 2
Nu gaan we de F-DI kaart configureren. De kaart heeft 16 ingangen. Deze kunnen enkel of dubbel worden gebruikt. In het laatste geval zijn er dus maar 8 ingangen g beschikbaar. De bovenste rij ingangen is dan gekoppeld aan de onderste rij: kanaal 0 (a.0) met kanaal 8 (b.0).. kanaal 7 (a.7) met kanaal 15 (b.7). Verder heeft elke rij zijn eigen voeding (Vs1 voor a.0-a.7, Vs2 voor b.0-b.7). Door deze te gebruiken kan de F-DI kaart uitgebreidere diagnose doen. Uitvoering: 1. Dubbelklik op de digitale uitbreidingsmodule SM1226 F-DI. 2. Navigeer naar de instellingen van de kaart. 3. Vink Short-circuit test aan. De kaart stuurt nu pulsen via Vs1 en Vs2, en controleert of deze binnenkomen op de ingangen. Als deze niet binnenkomen, dan is er kortsluiting met een andere 24VDC bron. configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library
Oefening 1: Hardware configuratie 1 2
Uit de risicoinventarisatie blijkt dat PL e/sil 3 noodzakelijk is. Om dit te halen hebben we een noodstop nodig met dubbele contacten. Deze moeten separaat worden ingelezen. a.0 (channel 0) Vs1 configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library Vs2 b.0 (channel 8) Uitvoering: 1. Navigeer naar de instellingen van kanaal 0 en 8. 2. Stel in dat: De sensor (noodstop) dubbel ingelezen moet worden, en kanaal 0 en 8 samen moeten werken: 1 out of 2 evaluation. De contacten equivalent zijn (allebei Normally Closed). Bij een fout de waarde 0 gegeven moet worden (noodstop ingedrukt). Discrepancy time xxx ms. Beide contacten moeten binnen dit interval schakelen. Na een fout moet de sensor getest worden voordat deze weer wordt vrijgegeven.
Oefening 1: Hardware configuratie 1 2
Vervolg: 1. Stel in voor kanaal 0: De filtertijd van de ingang. Dit is om contactdender te voorkomen. Als een fout gedetecteerd is en weer is opgelost, moet de operator dit bevestigen voordat de ingang weer wordt vrijgegeven. De sensor supply op Internal, omdat Vs1 gebruikt wordt. 2. Merk op dat de instellingen voor kanaal 8 automatisch gelijk worden gezet aan die van kanaal 0, omdat 1oo2 evaluation is geselecteerd. configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library
Oefening 1: Hardware configuratie 1 2 3 4
Nu gaan we de F-DQ kaart configureren. Om PL e/sil 3 te halen hebben we 2 contactoren. Deze zijn parallel aangesloten op 1 F-uitgang. g 0+ 0- configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library Uitvoering: 1. Dubbelklik op de digitale uitbreidingsmodule SM1226 F-DQ. 2. Navigeer naar de instellingen van de kaart. 3. Stel het interval in waartussen de kaart op kortsluiting zal testen (tussen + en L+, M en ground, en tussen uitgangen onderling). Dit gebeurt net als bij de F-DI kaart d.m.v. pulsjes. 4. Stel in dat als een fout gedetecteerd is en weer is opgelost, de operator dit moet bevestigen voordat de uitgang weer wordt vrijgegeven.
Oefening Oee 1: Hardware ad aeconfiguratie guate 1 3 4 2 4
In plaats van de absolute adressen van in- en uitgangen is het makkelijker om symbolische namen te gebruiken. Om typwerk te besparen zijn deze al voorbereid. De relais K1 en K2 hebben NC hulpcontacten. Hiermee wordt ingelezen of de relais daadwerkelijk schakelen, en niet zijn blijven plakken. Verder zijn een aantal knoppen aangesloten om de machine te bedienen. Uitvoering: 1. Ga naar het Libraries tabblad aan de rechterkant. 2. Open de S7-1200F workshop library onder Global libraries. 3. Sleep de tag table Symbolische namen IO naar de PLC tags map van de PLC. 4. Bekijk het resultaat door in te zoomen in de Device view. I0.4 K2 I0.3 I0.2 I0.0 configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library K1 Reset Start Auto L+
Oefening 1: Hardware configuratie 1 3 5 2 6 4
De hardware is nu geconfigureerd en kan gedownload worden naar de PLC. Uitvoering: 1. Sla het project eerst op. 2. Selecteer vervolgens de PLC links in de Project tree. 3. Klik op de download knop. 4. TIA Portal zal het project nu compileren. Na het compileren kunt u downloaden door op Load te klikken. 5. Als het project is geladen, kunt u de PLC in RUN zetten door het vinkje Start all aan te vinken. 6. Sluit af met Finish. configuratie detecteren Failsafe activeren F-IO kaarten configureren Noodstop Library Resultaat: De DIAG LEDjes op de IO modules zijn gestopt met knipperen en branden groen. Dit betekend dat de hardwareconfiguratie goed is geladen en er geen problemen zijn. Als de noodstop ingedrukt wordt gaan de LEDjes van a.0 en b.0 tegelijk uit. Kanaal a.3 en b.3 zijn nog niet geconfigureerd, maar zijn al wel aangesloten op respectievelijk Vs1 en Vs2. De LEDjes van deze ingangen gaan soms uit; dit zijn de testpulsen.
Oefening 2: Oefening 2: Noodstop programmeren
We gaan nu programmeren dat de noodstop de relais afschakelt. configuratie Noodstop Standaard PLC programma Safety programma Library
Oefening 2: Noodstop programmeren 2 3 1 4
Het standaard PLC programma is al voorbereid. De code zit in het FB Motoraansturing. Verder zijn 2 DB s (geheugenblokken) g voorbereid. Deze worden als interface gebruikt waarin het Standaard PLC programma en het failsafe programma waarden uit kunnen wisselen. Start: 1. Selecteer de 2 DB s in de S7-1200F workshop library. 2. Sleep deze naar de Program blocks map. 3. Dubbelklik op Main [OB1] om het blok te openen. Dit blok wordt cyclisch uitgevoerd en zal het Standaard PLC programma moeten bevatten. 4. Sleep Motoraansturing uit de Program blocks map naar Netwerk 1. 5. Voor het FB is een eigen DB nodig. Deze wordt automatisch gegenereerd, klik op OK. 6. Sla het project op. configuratie Noodstop Standaard PLC programma Safety programma Library 5
Oefening 2: Noodstop programmeren 1 3 2
Nu gaan we het Safety programma maken. Start: 1. Dubbelklik op Main_Safety_RTG1 [FB1] om het te openen. 2. Open de Block interface met de knop. 3. Open het Static gedeelte, dit is het geheugen van het Main_Safety_RTG1 [FB1] blok. Voeg de 3 aangegeven variabelen toe van het type Bool. configuratie Noodstop Standaard PLC programma Safety programma Library
Oefening 2: Noodstop programmeren 1 2 3
Vervolg: 1. Ga naar tabblad Instructions, en open de map Safety instructions. 2. Sleep het ESTOP1 blokje naar Network 1. 3. Kies in de pop-up voor Multi instance. Hiermee maakt het ESTOP1 blokje gebruik van het Static geheugen van FB1. configuratie Noodstop Standaard PLC programma Safety programma Library
Oefening 2: Noodstop programmeren 1 3 2 4
Vervolg: 1. Selecteer de Symbolische namen IO taglist. De inhoud van deze lijst wordt in het Details view venster weergeven. 2. Sleep Noodstop en Resetknop naar de juiste ingangen van ESTOP1. 3. Sleep Noodstop OK uit het Static geheugen naar de Q uitgang van ESTOP1. 4. Selecteer Data_van_F, en sleep Noodstop Reset nodig naar de Acknowledge required uitgang van ESTOP1. Het Standaard PLC programma leest dit bitje uit. Hiermee kan bijvoorbeeld met een normale uitgang een lamp worden aangestuurd, om de operator te informeren. configuratie Noodstop Standaard PLC programma Safety programma Library
Oefening 2: Noodstop programmeren 3 2 1
Vervolg: 1. Sleep een & blok en een = blok naar Network 2. 2. Selecteer Data_naar_F en sleep M1 aan naar de juiste ingang. Dit bitje wordt door het Standaard PLC programma hoog gemaakt als aan alle startvoorwaarden wordt voldaan (sleutelschakelaar op Auto, Startknop ingedrukt). configuratie Noodstop Standaard PLC programma 3. Sleep Noodstop OK en Contactoren vrijgeven naar de juiste in- en uitgang. Library Safety programma
Oefening 2: Noodstop programmeren 1 3
Vervolg: 1. Ga naar tabblad Instructions, en open de map Safety instructions. Sleep het FDBACK blokje naar Network 3. Kies in de pop-up voor Multi instance. Hiermee maakt het FDBACK blokje gebruik van het Static geheugen van FB1. 2. Koppel de juiste tags aan de in- en uitgangen. configuratie Noodstop Standaard PLC programma 3. Stel de feedback tijd in op 500 ms. Library Safety programma
Oefening 2: Noodstop programmeren 1 2
Vervolg: 1. Als de noodstop in orde is, de feedback van de relais in orde is, en het startsignaal vanuit het Standaard PLC programma aanwezig is, dan mogen de relais ingeschakeld worden. Maak het netwerk. 2. Ga naar tabblad Instructions, en open de map Safety instructions. Sleep het ACK_GL GL blokje naar Network 5. Kies in de pop-up voor Multi instance. Hiermee maakt het ACK_GL blokje gebruik van het Static geheugen van FB1. Als er fouten zijn, kunnen deze met die Acknowledge Global blokje allemaal tegelijk bevestigd wordt. Koppel de Resetknop aan dit blok. configuratie Noodstop Standaard PLC programma Safety programma Library
Oefening 1: Hardware configuratie
Vervolg: 1. In het normale programma willen we ook graag een terugmelding van de status van de noodstop en de feedback. Maak netwerk 6 en 7 zoals in de afbeelding. 2. Sla het project op. 3. Download het project en test de functionaliteit. configuratie Noodstop Standaard PLC programma Safety programma Library Resultaat:
Oefening 3: Oefening 3: Library met veel voorkomende situaties
Omdat het programmeren veel tijd kost heeft Siemens een library gemaakt met 30 veel voorkomende situaties. Zo kunt u met minimale moeite het safety programma maken. https://support.industry.siemens.com/cs/nl/nl/view/109478932/en configuratie Noodstop Library Library openen Hekschakelaar toepassen
Oefening 3: Library gebruiken 2 1 4 3
Start: 1. Open het Libraries tabblad aan de rechterkant. 2. Onder Global libraries, klik op de Open knop. 3. Navigeer naar het Bureaublad, open de map S7_1200F_LIB, en selecteer het.al13 bestand. Merk op dat deze als alleen-lezen wordt geopend. 4. De bibliotheek is nu beschikbaar, de blokken zijn te vinden in de map Master Copies. configuratie Noodstop Library Library openen Hekschakelaar toepassen Resultaat: Voor elke situatie is zowel een blok als een volledige PLC voorbereid. Deze kunnen door middel van drag-and-drop aan het project worden toegevoegd. De nummers van de mappen komen overeen met de uitleg in de bijbehorende handleiding.
Oefening 3: Library gebruiken
We gaan een hekschakelaar toepassen voor M2. Start: 1. Open in de library de map 09DoorSIL1Plc, en sleep het FB met dezelfde naam naar netwerk 8. Kies wederom voor multi-instance. 2. Koppel de in- en uitgangen zoals in de afbeelding. 3. Ga naar netwerk 5 en verwijder het ACK_GL blok. Dit blok mag maar 1x in het safety programma gebruikt worden. In het 09DoorSIL1Plc blok wordt dit blok reeds gebruikt, en is daar ook gekoppeld aan de resetknop. 4. Sla het programma op, download het naar de PLC en controleer de werking. configuratie Noodstop Library Library openen Hekschakelaar toepassen Resultaat: Met 1 blok is het gehele safetyprogramma voor M2 gemaakt. Met deze code worden nog niet alle statussen doorgegeven aan het standaard PLC programma en/of HMI.