Historia o wymianie sterownika PLC Siemens S5 na S7

Historia o wymianie sterownika PLC Siemens S5 na S7

Nie było łatwo! Brakowało dobrego opisu programu, brakowało stron w dokumentacji, brakowało czasu i możliwości na sprawną wymianę. Ale udało się! 72 wejścia i 48 wyjść u starego dziadka PLC . Historia o tym jak wymieniłem sterownik PLC Simatic S5 z końca lat 70 na nowszy Siemens S7 wraz z panelem operatorskim HMI.

Sterowniki Siemens S5 istnieją na rynku od końca lat 70, dzisiaj sprzęt ten jest wycofywany i zastępowany młodszymi wnukami z rodziny Simatic. Tym razem przyszła kolej na sterownik S5, który sterował owijarką palet.

Owijarka po modernizacji

Owijarka po modernizacjach

Cel całej modernizacji to profilaktyczna wymiana starego sterownika PLC. Maszyna, którą sterował jest w dobrej kondycji, w sumie sterownik S5 również miał się dobrze. Jednak gdyby uległ awarii to na dzień dzisiejszy bardzo trudno o nowe części CPU i modułów wejść i wyjść. W zakładach przemysłowych przestój linii jest bardzo kosztowny a ten punkt był jak cykająca bomba. Stary układ sterowania miał również sporo wad i słabą diagnostykę, co generowało niepotrzebne straty. Dlatego powstało zapotrzebowanie na modernizację tego układu.

Generalnie był to mój pierwszy poważniejszy kontakt ze sterownikami S5. Nie znałem ich ani od strony sprzętowej ani od strony programowalnej. Początkowo rozwiązanie tego problemu odpychało liczbą niewiadomych, ale jak wiem są to normalne emocje przy rozpoczynaniu takich projektów. W takim momencie trzeba się przełamać i po prostu zacząć pracować, po kolei zebrać potrzebne wątki i identyfikować nieznane obszary. Temat samoczynnie się rozwija a my jesteśmy bogatsi w nową wiedzę. Kocham tą robotę 🙂

OD CZEGO ZACZĄĆ?

Widok szafy przed modernizacją

Widok szafy przed modernizacją (jedyne zdjęcie i to w trakcie jakiejś awarii)

Właściwie jest to bardzo dobre pytanie! Od czego zaczynamy złożone prace? Od planu! Przy wielowątkowych zadaniach bez organizacji nie dość, że będziemy pracować w chaosie to efekty będą raczej marne. Pisanie planu zaczynamy od wyznaczenia celu lub celów w wymiarze globalnym, w tym przypadku wyglądało to tak:

CEL 1: Wymiana sterownika S5 CPU103 na S7-1200 1214C.
CEL 2: Wymiana panela operatorskiego  Simatic OP7 na TP700 Comfort.
CEL 3: Nie doprowadzić do przestoju linii produkcyjnej.
CEL 4: Przekazać nowe sterowanie do użytku podczas ciągłej pracy linii.

Tutaj największym wyzwaniem było spełnienie celu 3 ale po kolei. Jak mamy wyznaczone cele globalne to możemy zacząć rozpisywać podpunkty do każdego celu. Podpunkty stanowią wątki i wytyczne, które musimy opanować lub spełnić aby osiągnąć cel. Zatem do dzieła:

CEL 1: Wymiana sterownika S5 CPU103 na S7-1200

  1. Koncepcja na przeniesienie programu z S5 na S7.
  2. Koncepcje na nowy sterownik.
  3. Organizacja miejsca w szafie na dwa sterowniki.
  4. Zrozumienie działania maszyny.
  5. Organizacja I/O (wejść / wyjść) nowego sterownika.
  6. Opanowanie oprogramowania STEP 5, które jest obsługiwane pod platformą DOS.
  7. Przeniesienie programu do sterownika Simatic S7.

CEL 2: Wymiana panela operatorskiego  Simatic OP7 na TP700 Comfort.

  1. Opanowanie środowiska ProLite do programowania starych paneli OP.
  2. Rozpisanie istotnych zależności sterowania między panelem OP a PLC S5.
  3. Opracowanie nowej wizualizacji HMI na panelu TP700 zachowując charakter i duszę starego panela.

CEL 3: Nie doprowadzić do przestoju linii produkcyjnej.

  1. Opracować koncepcję na sprawne przełączenie sterowania między układami,
  2. Zachować możliwość powrotu do starego sterowania,
  3. Przekazać nowe sterowanie do użytku podczas ciągłej pracy linii.

Widzisz? Mając nawet taki ogólny zarys o wiele łatwiej zacząć pracę. Mało tego, możemy prowadzić notatnik przy takiej przewlekłej operacji, dzięki czemu łatwo rozpoznamy w którym miejscu skończyliśmy, gdy na przykład będziemy mieli przestój w wykonywanej pracy, na przykład dwutygodniowy -zdarza się.

KONCEPCJA NA NOWY STEROWNIK

Przy wyborze nowego sterownika padło na S7-1200 choć przez chwilę brałem pod uwagę S7-300. Oba warianty niosły za sobą swoje wady i zalety, no i oczywiście zaraz Wam je przedstawię. Przeniesienie programu z tak starego sterownika nie jest wcale takie proste. Początkowo szukałem szybkich rozwiązań, jakiś automatycznych konwerterów kodu STL, bo w takim był napisany program S5, na zgodny ze standardem S7-300 lub S7-1200. Niby są jakieś rozwiązania konwertowania do poziomu S7-300 jednak, jak się przekonałem, wymagają wielu późniejszych poprawek. Zastosowanie takiej metody niesie za sobą również wiele frustracji ze względu na to, że nie przeanalizujemy całego programu. Na realizację tego projektu miałem sporo czasu, więc zdecydowałem się na napisanie całego programu od początku. Ze względu na ogromną różnicę w cenie padło więc na sterownik z serii S7-1200 w następującej konfiguracji:

CPU: SIEMENS S7-1200 1214C DC/DC/RLY
2x MODUŁ 16 WEJŚĆ CYFROWYCH: SIEMENS SM1221 DC
2x MODUŁ 16 WEJŚĆ 16 WYJŚĆ CYFROWYCH SIEMENS SM1223 DC/DC

Moja decyzja o napisaniu kodu od początku poniosła za sobą wiele korzyści. Nauczyłem się starego środowiska STEP5 – teraz mogę wykonać więcej takich projektów ale również wykorzystywać to do diagnostyki i modyfikacji układów na tych sterownikach. Druga sprawa to przeanalizowanie całego kodu programu od początku – jest to bardzo dobra metoda na nauczenie się nowych rozwiązań i koncepcji zastosowanych przez innych inżynierów. Trzecia zaleta to utrwalenie sztuki programowania w środowisku TiaPortal, w którym zarządza się najnowszymi sterownikami Siemensa.

KONCEPCJA NA PRZEŁĄCZENIE STEROWANIA

Jak zaimplementować nowy sterownik PLC w stary układ sterowania aby zapewnić natychmiastowe przełączenie pomiędzy sterowaniem obu układów? Tutaj musiałem sporo pogłówkować i szukać inspiracji z zewnątrz. Wiem, że niektórzy Automatycy najpierw komunikują ze sobą dwa zaprogramowane sterowniki stary z nowym i w czasie rzeczywistym przepinają wejścia i wyjścia sterownika wykonując testy. Jak się dowiedziałem (jeżeli nie to mnie popraw) ten sterownik S5 nie ma prostej możliwości komunikacji z innym sterownikiem, tym bardziej z S7-1200. Generalnie w automatyce nie powinno używać się takich terminów jak „nie da się” lub „nie ma takiej możliwości”, bo nieraz widziałem już różne cuda i kombinacje. Gdy jednak poczułem frustrację przez długie poszukiwania takiego rozwiązania pozostało mi zdecydować się na coś prostego ale funkcjonalnego.

Wpadłem na pomysł, być może, wymagający bardzo dużo pracy ale miał swoje zalety. Otóż postanowiłem zdublować totalnie wszystkie wejścia i wyjścia sterownika łącznie z zasilaniem wszystkich modułów obu sterowników. Przełączenie zasilania wykonane zostało zwykłym przełącznikiem na pulpicie w parze z kilkoma przekaźnikami. Wszystkie połączenia zrealizowane zostały na jednej piętrowej listwie zaciskowej (złączki podobne jak tutaj).

listwa organizacyjna

Takie rozwiązanie zapewniło mi następujący komfort:

  • W szafie zrobił się porządek i lepsza organizacja połączeń,
  • Mogłem w czasie pracy instalować nowy sterownik (w mikroprzestojach maszyny podczas pracy przepinałem wejścia i wyjścia sterownika na listwę zbiorczą)
  • Mogłem w czasie rzeczywistym przełączyć sterowanie pomiędzy CPU S5 a S7,
  • Mogłem w czasie pracy, odinstalować sterownik S5,

Takie rozwiązanie miało swoje wady:

  • Istniało ryzyko, że w rutynie połączeń gdzieś popełnię błąd ( w sumie zawsze jest takie ryzyko),
  • Istniało ryzyko, że jeden przewód wypadnie z zacisku (bo zaciskałem po dwa bez podwójnej tulejki aby oszczędzić czas),
  • Dużo pracy związanej z oprzewodowaniem starego i nowego układu.

ZROZUMIENIE DZIAŁANIA MASZYNY

Aby napisać program na nowo musiałem dokładnie przeanalizować cały układ sterowania. Ponieważ wątków do rozpoznania było bardzo wiele (program PLC, program HMI, schemat elektryczny, zależności z pozostałymi maszynami) to nie mogło obejść się bez segregatora notatek. Maszynę od strony sprzętowej po prostu narysowałem na kartce z zaznaczeniem najistotniejszych elementów układu sterowania typu czujniki, silniki itp. Jeżeli chodzi o schemat elektryczny to nie dość, że był niekompletny to w dodatku po niemiecku. Za jakie grzechy?  Spędziłem sporo czasu zanim zaprzyjaźniłem się z każdym szczegółem.

Do poznania programu PLC musiałem się trochę bardziej nagimnastykować. Co prawda zmienne w języku STL starego programu trochę były opisane komentarzami  ale zgadnijcie co? Oczywiście, że po niemiecku. Zatem smartfon w ręce + google translate i żadna niemiecka dokumentacja nie jest mi straszna. TAK, chciałbym! sicherheits Abschaltung Andruckplatte oben albo Höhenabtastung unten. Nie dość, że język można złamać to i ciężko na klawiaturze wpisać :). Ale do rzeczy.

W programie STEP 5 jest opcja generowania dokumentacji programu PLC, struktury programu, i całej referencji zmiennych (cross reference). Wydrukowałem sobie całość i zacząłem analizować program krok po kroku nanosząc swoje uwagi i wnioski. Na tym etapie musiałem się sporo douczyć z koncepcji programowania tych sterowników. Jest sporo różnic w stosunku do dzisiejszych programów. Teraz mogę śmiało powiedzieć, że starym programistom należy się szacunek za przymus programowania pod DOSem, masakra!  Kilka stron moich notatek umieszczam niżej jako ciekawostkę:

Jak widać na tych zdjęciach, nie dość że musiałem opracować koncepcję modernizacji to w między czasie pojawiała się modernizacja koncepcji modernizacji. Bazgroły, ale nawet teraz nie wyobrażam sobie tej realizacji inaczej. Nie sposób zapamiętać tylu wątków w dodatku po niemiecku 🙂 Dobrym pomysłem okazało się przetłumaczenie i rozpisanie w tabeli wszystkich wejść i wyjść sterownika. Korzystałem z tych kartek od samego początku do końca tego projektu. Było to bardzo pomocne do pisania nowego programu PLC.

Dopiero jak uznałem, że wiem z czym mam do czynienia to zabrałem się do prac modernizacyjnych i programowania.

MODERNIZACJA SZAFY STEROWNICZEJ

Prace montażowe zacząłem od organizacji miejsca w szafie elektrycznej. W pierwszej kolejności należało pomierzyć wymiary nowych elementów zainstalowania i zaplanować modernizację. Aby wystarczyło miejsca na nowy sterownik i listwę złączek niektóre elementy wystarczyło poprzesuwać, bo wystarczyło przewodów, a niektóre musiałem  obszyć na nowo. Przy okazji wymieniony został transformator na porządny zasilacz Phoenix Contact.

Sterownik PLC podczas modernizacji wymiany Simatic S5 na S7

Sterownik PLC S7-1200 podczas modernizacji wymiany Simatic S5 na S7

Po zainstalowaniu listwy z piętrowymi zaciskami (łącznie 40 złączek x 3 tory x 2 strony więc 240 zacisków) i sterownika PLC S7-1200 zabrałem się za jego oprzewodowanie kompleksowo, czyli przygotowałem sobie każdy przewód jaki miałem w zamiarze podłączyć do tego sterownika. Dlaczego tą drogą? Dlatego, że jeżeli mamy do wykonania wiele takich samych czynności to warto zrobić je w jednym cyklu. W tym przypadku musiałem zarobić powiedzmy 16 przewodów do jednego z modułów wyjść cyfrowych. Wszystkie te przewody miały podobną długość więc mogłem uciąć od razu 16 odizolować, zacisnąć tulejkę itd z każdą sekcją do oprzewodowania. W innym wypadku po prostu zajęłoby mi to więcej czasu.

Dopiero teraz mogłem zacząć na spokojnie ale z zachowaniem ostrożności dublować wszystkie połączenia obu sterowników. Jak widać przewody nie miały żadnych oznaczeń więc błąd mógł kosztować mnie sporo czasu.

Podczas modernizacji szafy elektrycznej - oba sterowniki siemens S5 i S7 w szafie

Podczas modernizacji szafy elektrycznej – połączone oba sterowniki siemens S5 i S7 w szafie.

Na powyższym zdjęciu widać na środku listwę zaciskową. Od dołu niebieskie przewody to podłączenie zewnętrznych czujników cyfrowych, pomarańczowe to wyjścia sterownika S7-1200. Od góry od lewej niebieskie to połączenia wszystkich wejść cyfrowych obu sterowników a po prawej połączenia wyjść sterownika S5 i sygnałów sterujących. Taka organizacja, w tym przypadku, wydała mi się najrozsądniejsza ze względu na długość przewodów ale też późniejszą analizę połączeń – zachowana jest pewna analogia a to w szafach jest bardzo istotne. Projektując ten sposób połaczeń brałem pod uwagę późniejsze odłączenie sterownika PLC S5 ale o tym za chwilę.

W tym momencie z pewnością można przyczepić się do koloru pomarańczowego w zastosowanych przewodach wyjść sterownika PLC S7-1200. Chciałem wyraźnie odseparować te połączenia. Niestety na stanie nie było innego koloru o odpowiednim kontraście więc wziąłem pomarańczowy. Dlaczego źle? W przemyśle przyjmuje się za standard przewody koloru pomarańczowego jako sygnały, lub obwody zasilające, które mogą pozostać pod napięciem mimo wyłączenia zasilania głównego szafy. Inaczej: Przewody te są z zewnętrznego układu sterowania lub zasilane z zewnętrznego źródła. Jak bym dzisiaj zaczynał ten projekt, to wybrałbym kolor niebieski jako standard dla wszystkich sygnałów DC. Nie jest to niewybaczalny błąd bo normy opisują przewód pomarańczowy do zastosowania dowolnego, jednak w tym przypadku może być po prostu mylące.

Przełącznik sterowania pomiędzy Simatic S5 a S7

Przełącznik sterowania pomiędzy Simatic S5 a S7

Jeszcze tego nie opisałem ale na tym etapie program PLC nowego sterownika był wstępnie gotowy. Wcześniej jednak dokończę ten wątek. Na pulpicie sterowniczym wykorzystałem nieużywany przełącznik do przełączania sterowania między PLC. Wystarczyło przekręcić między nowym a starym a przekaźniki w szafie odpowiednio przełączały obwody zasilające PLC, moduły, i wyjścia cyfrowe. Jak się później okazało, nie korzystałem z niego zbyt długo ale o tym później.

NOWY PROGRAM PLC

Ze sterownikami S7 programowalnymi w środowisku TiaPortal miałem już wcześniej wiele do czynienia. Napisanie nowego programu nie było jakieś ekstremalnie trudne, ponieważ tak na prawdę maszyna do owijania nie jest skomplikowana. Nie ma tutaj ani jakiegoś specjalnego procesu czy wartości do regulacji. Samo sterowanie cyfrowe. Jednak ze względu na ilość sygnałów i wielu zależności z innymi maszynami program rozrósł się do dość sporych rozmiarów. Starałem się zachować taką strukturę jaka była zachowana w starym programie PLC. Chodzi o wejścia i wyjścia sterownika ale też pamięć bitową i organizację bloków funkcyjnych.  Zniwelowałem przez to szansę na pomyłkę w stosunku do jakiejś metody innowacyjnej. Dzięki temu, że zabrałem się za program od zera to wykryłem kilka błędów w programie, które potencjalnie stwarzały zagrożenie. Na przykład, podczas owijania folią palety z gotowym produktem  istniała możliwość wyjechania tą paletą w trakcie obrotu stołu mimo sterowania automatycznego. Fakt że należało wcisnąć przyciski sterowania ręcznego w odpowiedniej kombinacji ale życie uczy mnie, że nawet takie przypadki się zdarzają. Należy być na nie wyczulonym do granic możliwości. Jak wspomniałem wcześniej, notatki które zrobiłem podczas analizy układu były bardzo pomocne podczas pisania całego programu. Zrobiłem tabelkę ze wszystkimi wejściami i wyjściami sterownika PLC wraz z opisem, z którego urządzenia pochodzą lub czym sygnał steruje. Dodatkowo dopisałem logikę sygnału cyfrowego. Dzięki temu nie musiałem skakać po programach S5 czy S7 w celu odnalezienia jednego ze 120 sygnałów – jedno spojrzenie w tabelkę i brnę z programem dalej.

NOWY PANEL DOTYKOWY TP 700 COMFORT

Jakby ktoś pytał dlaczego akurat ten panel to dlatego, że w tym zakładzie jest już kilka takich samych modeli. Z perspektywy utrzymania ruchu jest to bardzo istotne gdyż dąży się do standaryzacji i optymalizacji stanu magazynowego.

Stary Panel OP7 pozostawiał wiele do życzenia. Nie dość, że do wyświetlania oferował sam tekst to zawierał bardzo niewiele funkcji diagnostycznych. Brakowało również wprowadzania nastaw parametrów pracy maszyny, wymagany było każdorazowe podłączenie się programatorem aby zmienić jakiś parametr.

Panele operatorskie do programowania lubię równie bardzo co programowanie sterowników PLC. Do zrobienia estetycznej i funkcjonalnej aplikacji dla operatora trzeba mieć bardzo dużo cierpliwości. Cóż, ja mam :). Przy budowie aplikacji na panele operatorskie kieruje się głównie zasadą, że jeżeli operator przez maksymalnie 3 kliknięcia uzyska pożądany efekt to wtedy aplikacja jest dobra. Oczywiście nie zawsze jest to możliwe ale moim zdaniem obsługa  powinna być prosta i intuicyjna. Jest to świetny materiał na napisanie oddzielnego artykułu, który zresztą mam w planach „Jak dobrze robić wizualizację na panele operatorskie HMI” Dobre? Chcecie taki temat?

Na pulpicie sterującym początkowo nie było miejsca na nowy panel. Musiałem tylko przenieść grzybek bezpieczeństwa i wyciąć otwór. Iskry, pilnik, myk, mocowania i panel siedzi.

Kilka ekranów mogę Wam przedstawić. W tamtym okresie wyglądały tak jak niżej. Od tamtej pory powstało dość sporo dodatkowych modernizacji i ulepszeń. Jedną z nich możecie obejrzeć na Fanpage iAutomatyka.pl na Facebooku – w stylu FUNKY 🙂. Swoją drogą, jeżeli jeszcze tego nie zrobiłeś to dołącz do naszego grona (LIKE IT). Dzielimy się tam sporą wiedzą i udostępniamy więcej takich materiałów.

Nowa aplikacja została wzbogacona o całą listę alarmów (z archiwizacją), które pojawiały się w przypadku defektu. Wcześniej maszyna potrafiła się zatrzymać a na panelu nie pojawiał się żaden komunikat. Dodano również możliwość zmiany nastaw przez ekrany serwisowe, takie jak czasy, prędkości czy ilości obrotów itd.

Całą aplikację na panel operatorski uzbroiłem w metodę POKA YOKE czyli automatyczne odpowiedzi i sposoby na uniknięcie przypadkowych błędów – po ludzku „idiotoodporność”. Ty możesz mieć poka yoke na przykład w samochodzie, jak wychodzisz z samochodu i nie wyłączysz świateł to słyszysz dźwięk Piiiiii. Tutaj natomiast aby uruchomić maszynę w trybie auto (po restarcie cyklów pracy) należy ustawić ruchome elementy w pozycje startowe. Poka yoke jakie zastosowałem to automatyczne podpowiedzi przez migające czerwone kropki na przyciskach, które należy użyć w trybie sterowania ręcznego. Jak aktywujemy przycisk to migająca ikona kolejno znika z tego przycisku. Okazało się to dość praktyczna metoda. Przez chwilę widać to na tym FILMIE podczas sterowania ręcznego.

TESTY NOWEGO UKŁADU STEROWANIA

Przyszedł czas na uruchomienie nowego układu sterowania. Adrenaliny i emocji nie zabrakło. Linia pracuje, palety śmigają a owijarka kręci obroty na ile falownik jej pozwala. Zablokowałem wjazd palet na owijarkę, poczekałem aż operator wózka widłowego odbierze wszystkie palety i… przekręcam przełącznik wyboru trybu sterowania na NOWE! Odblokowałem wjazd palet na modernizowaną maszynę i czekam. Paleta ruszyła, wjeżdża pod przykrywanie folią jak ta lala! Pierwszy sukces! Paleta jest już przykryta folią, teraz tylko aby wysunął się drut oporowy do przecięcia folii i część cyklu mamy za sobą. Jest! Drut przecina folię i paleta po chwili rusza dalej. Nie może być tak pięknie, pomyślałem, pewnie zaraz coś się spieprzy. Paleta zaczyna wjeżdżać na stół obrotowy owijarki. Modlę się aby paleta nie przejechała sobie dalej i zatrzymała na krańcówkach stołu. Uff! Cały cykl wjazdu na owijarkę wstępnie zakończony sukcesem. Docisk zjeżdża do dołu dociskając paletę i rozpoczyna się cykl owijania – jest tu sporo etapów i popełnienie błędu było bardzo prawdopodobne. Ale nie! Stół się kręci a paleta ubierana jest w kolejne warstwy folii :). Wierzyć mi się nie chciało. Koniec cyklu owijania. Stół zaczyna ustawiać się łańcuchami do wyjazdu na transportery odbioru, zatrzymuje się i… i… iiiiiiiiii ? I paleta stoi a powinna wyjechać. Hej! I tak nie jest źle! Całość monitorowałem w podglądzie online sterownika S7-1200 więc po przeanalizowaniu tej części programu dość szybko znalazłem przyczynę – nie ten bit nie w tym miejscu co trzeba – standard :(. Poprawka, download i poszło! Paleta wyjechała na transportery odbiorowe, potem następna i następna. Cudownie!

Prawie cudownie! Później spędziłem cały dzień na testowaniu wszystkich funkcji tego układu zarówno w trybie ręcznym jak i automatycznym. Starałem się wygenerować jak najwięcej przypadków nieprawidłowego zachowania. Nie obyło się z resztą bez wielu drobnych błędów. To na panelu źle podpięty rejestr pod obiekt, to jakieś bity nie w tym miejscu co trzeba w programie PLC. Poprawiłem ile się dało i wróciłem do sterowania na stary układ, ponieważ nie chciałem aby maszyna jeszcze pracowała bez mojego nadzoru. I tu pojawił się problem.

MASZ STEROWNIK SIMATIC SIEMENS S5? IDŹ KUPIĆ MU BATERIĘ !

Wiesz już o co chodzi? Po przełączeniu w stary tryb sterowania maszyna sobie stoi jakby nigdy nic. Na starym panelu widnieje komunikat o braku komunikacji ze sterownikiem PLC. Co jest do cholery? Sprawdzam kontrolki diagnostyczne sterownika – jest OK, tryb RUN świeci. Sprawdzam połączenie kabla między HMI a PLC – wygląda dobrze. Diagnozowanie i szukanie przyczyny zbyt długo trwa, linia stoi, więc wracam do nowego sterowania. Pracuje bez zarzutu.

Postanowiłem „na krótko” podłączyć PLC S5 do zasilania aby zdiagnozować go starym programatorem PG w programie STEP 5. Podłączam przewody, przechodzę w tryb online. STEP 5 widzi sterownik, więc nie jest źle. Ale! Brak jakiegokolwiek programu w sterowniku. Okazało się, że bateria podtrzymująca pamięć sterownika wyczerpała się. Nie jest to jakaś tam zwykłą bateria a specjalna o niestandardowych wymiarach i napięciu 3,7 voltów – podobna jak tutaj.

Masz sterownik S5 na działającym obiekcie? Sprawdź napięcie baterii, w razie potrzeby ją wymień na podłączonym do napięcia sterowniku i miej jedną w zanadrzu. Po wyczerpaniu baterii program ze sterownika wyparuje bezpowrotnie! Nie zapomnij też o zrobieniu kopii programu PLC!

W moim przypadku miałem kopię, więc mogłem sprawnie przywrócić program. Jednak kierownictwo zdecydowało, że skoro maszyna sprawnie pracuje na nowym układzie to nie należy jej przeszkadzać. Najwyżej będzie akcja ratunkowa. No i na szczęście nie było :). Bardzo rzadko zdarza się, że program zaczyna działać bez poprawek, tym razem byłem bardzo blisko.

PRZEKAZANIE UKŁADU DO UŻYTKU

Zastanawiałem się nad najlepszą formą przeszkolenia operatorów. Zebranie wszystkich w jedną grupę to nie lada wyczyn. W swojej karierze miałem wiele takich grup do przeszkolenia i z doświadczenia wiem że z 10-ciu słuchają tylko 2-3 osoby. Reszta ma podejście w stylu „bo ich to nie dotyczy”, „bo oni tutaj tylko sprzątają”. Chociaż tutaj mogło być inaczej bo każdemu zależało aby umieć obsługiwać nowy panel dotykowy TP700.

Tak naprawdę aplikacja na tym panelu okazała się tak prosta i intuicyjna, że ten kto podchodził, to od razu wiedział jak i co ma zrobić. Wpadłem na pomysł, że ograniczę się do zrobienia skróconej instrukcji obsługi i umieszczę ją bezpośrednio na pulpicie operatorskim. Wstępnie wdrożyłem dwie osoby, które przekazały informacje dalej. Kolejni uzupełnili wiedzę z umieszczonych lekcji na blacie pulpitu. Pomysł sprawdził się a ja, jak tylko miałem okazję to doszkalałem kolejne osoby z funkcji zaawansowanych.

Instrukcja obsługi nowego panela operatorskigo hmi Siemens TP700 Comfort

Instrukcja obsługi nowego panela operatorskigo HMI Siemens TP700 Comfort

Całość wykonałem w ulubionym programie, który jest idealny do takich zastosowań. Chodzi o Microsoft Visio. Program służy do tworzenia diagramów, wykresów, struktur menu, instrukcji obsługi itp. Szczerze polecam osobom, które tworzą dużo dokumentacji dla użytkownika! Visio sprawnie integruje się z innymi programami graficznymi i z całym pakietem MS Office. Osobiście oszczędzam na nim sporo czasu na robieniu rysunków i diagramów.

Instrukcja obsługi nowego panela operatorskigo hmi Siemens TP700 Comfort

Instrukcja obsługi nowego panela operatorskigo HMI Siemens TP700 Comfort

ZAKOŃCZENIE PRAC MODERNIZACYJNYCH

Całość pracowała kilka tygodni zanim zdecydowałem się na demontaż starego sterownika. Nowy układ został tak przemyślany aby i ten etap przebiegł sprawnie. Wystarczyło z doinstalowanej listwy odpiąć przewody, które były doprowadzone do sterownika Siemens S5. Później musiałem tylko poluzować kilka śrubek i zdemontować stary sterownik. Efekty widać na poniższych zdjęciach:

PODSUMOWANIE

Mimo, że realizacja tego tematu zajęła mi cholernie dużo czasu to jestem zadowolony, że miałem okazję z tym się zmierzyć. Udowodniłem w ten sposób nie tylko sobie, że Automatyk potrafi sobie radzić nawet na nieznanym obszarze. Poszerzyłem swoje horyzonty o nowe doświadczenia a za tym i możliwości. Układ sterowania od tamtej pory przeszedł co prawda sporo kolejnych zmian, między innymi wzbogacenie o sieć komunikacyjną PROFINET z innymi maszynami ale miał i ma się dobrze do dzisiaj 🙂

Jestem niesamowicie ciekaw Twojej opinii! A może miałbyś jakąś inną koncepcję czy metodę na wykonanie tej realizacji? Podziel się tym w komentarzu niżej!

Zapraszam do dyskusji!

29-05-2016 / 32 komentarze / Autor / Kat. , ,
  • ZwyklyUczen says:

    Chodzę do 3 klasy technikum elektrycznego, programowałem już na logo i PCNeed, teraz wziąłem się za większa szafę z Simatic s7-300 CPU 314. Samo podłączenie i ogarnięcie zajęło mi dobre 2 tygodnie (28 godzin lekcyjnych). Jak patrzę na to co jest w szafach przemysłowych to na samą myśl o podłączeniu się do niej mam ciary na plecach. Ogólnie fajna robota, po skończeniu szkoły mam zamiar iść na studia właśnie na kierunku automatyki i robotyki. Ciągle nie mogę wybrać, czy Politechnika Śląska, czy Wrocławska… Pan gdzie studiował?

  • Mateusz says:

    Witam.

    Bardzo fajny artykuł. Ile czasu w sumie zajęła Ci realizacja całego projektu?

    Podczas jednego ze szkoleń z S7-1200 prowadzący polecił nam stosowanie przekaźników interfejsowych np. firmy finder

    http://www.ceneo.pl/20901153

    między we/wy z PLC a zestykiem czy cewką elementu wykonawczego. Tutaj widzę, że nic takiego nie ma bytu. Jak sądzisz czy zasadne jest ich stosowanie i czy w ogóle się z tym spotkałeś?

    Z wyrazami szacunku,
    Mateusz Żmuda Trzebiatowski

    • Spotkałem się i sam stosowałem. Jednak innego producenta

      WAGO: http://www.ceneo.pl/16417845#crid=74419&pid=11603

      W tym przypadku wszystkie wyjścia sterownika PLC są przekaźnikowe do obciążenia 2A. Mamy jeszcze na przykład tranzystorowe lub transoptorowe, które mają mniejszą obciążalność prądową np do 0,5A. Jeżeli z wyjścia tranzystorowego chcemy załączyć na przykład jakiś duży stycznik to wyjście może najzwyczajniej „nie dać rady” – wtedy stosuje się załączenie przez przekaźnik. Ale nie tylko taka jest funkcja stosowania w ten sposób przekaźnika. Chodzi również o zabezpieczenie samego modułu wyjściowego przed przepięciami ze strony załączanego urządzenia – styk przekaźnika jest w jakimś stopniu odseparowany od wyjścia sterownika. W pierwszej kolejności pada przekaźnik a nie jedno wyjście lub nawet cały moduł.

      No i jak chcemy jednym wyjściem załączyć kilka urządzeń to stosujemy przekaźniki z wieloma stykami na przykład:

      2 pola styków do załączenia 2 urządzeń jednym wyjściem:
      http://www.ceneo.pl/16301094#crid=74415&pid=11603
      4 pola styków do załączenia 4 urządzeń jednym wyjściem:
      http://www.ceneo.pl/20901279#crid=74415&pid=11603

      Pozdrawiam,
      Marcin Faszczewski

      • lipek81 says:

        Ja stosuję raczej taką zasadę, że:
        – jeżeli się da, to używam sterowników z wyjściami przekaźnikowymi;
        – przekaźniki interfejsowe używam wtedy, kiedy wymieniam sygnały z urządzeniami zewnętrznymi, z poza mojego systemu automatyki, lub tak, jak Marcin wcześniej napisał, do odciążenia styków;

        – ogólnie układy automatyki staram się projektować tak, żeby przekaźników było jak najmniej, żeby układ był jak najmniej skomplikowany a cała logika sterowania zaszyta w programie sterownika (np. sterowanie ręczne realizuję także w sterowniku, przełączenie trybów pracy też, jedynie czasem dam fizyczny przełącznik do wyboru trybów pracy, jednak i tak jest on wpięty na wejście sterownika).

        Z doświadczenia – często już spotkałem się, że maszyna nie działała właśnie z powodu przepalonej cewki przekaźnika.

      • Wiele osób projektuje właśnie w taki sposób. Czasami jednak wymagany jest zewnętrzny układ sterowania ręcznego aby w razie awarii sterownika PLC istniała możliwość sterowania awaryjnego – np. w przepompowniach ścieków, studniach głębinowych czy hydroforniach.
        Wiadomo, że rozwiązań i kombinacji może być wiele ale też jestem zdania, że im prościej tym lepiej.

    • Aha, Ciężko mi odpowiedzieć ile to zajęło bo modernizacja była strasznie rozłożona w czasie.

  • Mateusz Marek Waniek says:

    Pytanie dotyczące studiów-co lepiej wybrac.Studia z Automatyki IIgo stopnia,czy lepiej skonczyć po I. stopniu i szukać pracy w UR

    • lipek81 says:

      To zależy, co chcesz robić i co dla Ciebie znaczy „lepiej”.
      Utrzymanie ruchu (bazuję tutaj na informacjach zebranych od znajomych, rozmowach z ludźmi z UR itp.):
      – raczej praca odtwórcza, mało tworzysz, a raczej kombinujesz jak utrzymać wszytko tak, żeby działało;

      – czasem dużo papierkologii, a mniej czystej automatyki (plany przeglądów, inwentaryzacje itp.);
      – czasem praca na zasadzie – rozłączyć linię, przenieść w inne miejsce, podłączyć;
      – często interwencja polega na tym, aby prowizorycznie usunąć usterkę, a potem wezwać serwis do danej maszyny
      – czasem praca zmianowa, także w nocy;
      – jeżeli porządna, stabilna firma, to czasem sporo szkoleń z zakresu sterowników PLC, napędów itp.;
      – jeżeli chodzi o sprawy finansowe – wiadomo, różnie jest w różnych firmach, ale raczej to jest tak, że dojdziesz do pewnego pułapu i dalej go nie przeskoczysz;

      Praca jako integrator (z własnego doświadczenia):
      – tworzysz systemy automatyki, dobierasz sprzęt, a przez to nabywasz wiedzę i doświadczenie- tym większe, im szerszy obszar działania firmy;
      – tworzenie systemów automatyki to często także prowadzenie projektu z tego zakresu (zależy od wielkości firmy) – czyli projektowanie (tworzenie schematów elektrycznych), specyfikacja materiałów, w mniejszych firmach pilnowanie dostaw, programowanie, uruchamianie;

      – jeżeli pracujesz w porządnej firmie to otrzymujesz dostęp do szkoleń, jednak zazwyczaj tylko ze sprzętu, który stosuje dana firma;
      – często otrzymujesz służbowy laptop, telefon, samochód;
      – dużo wyjazdów służbowych, nadgodzin. Np. ja od 1,5 miesiąca w domu pojawiam się tylko na weekendy – to i tak dobrze, bo projekt realizowany w kraju. Jeżeli projekt realizowany za granicą – raczej na weekendy się nie zjeżdża, za to możliwość podróżowania po różnych państwach;
      – możliwość podpatrywania rozwiązań innych firm podczas uruchomień 😉 ;

      Pewnie w obu rodzajach pracy można dodać jeszcze kilka plusów i minusów, które akurat mi nie przyszły do głowy, ale z grubsza tak to wygląda.
      Moim zdaniem bardziej rozwojowa jest opcja druga, jednak odbywa się to kosztem życia rodzinnego.

      Jeżeli wybierasz opcję dwa to:
      – studia na kierunku automatyka, ale taki, żeby były związane z elektryką – ja niestety ukończyłem studia informatyczne, o specjalności dotyczącej systemów sterowania, przez to mam wiedzę z zakresu teorii sterowania (którą raczej rzadko wykorzystuję), natomiast czasem czuję braki jeżeli chodzi o sprawy związane z elektryką;
      – zadbaj o praktyki, najlepiej jeszcze podczas studiów. Polecam zacząć od składania szaf elektrycznych w jakiejś firmie, podłączanie urządzeń na obiekcie itp. – ogólnie prace fizyczne.

  • Automatyk7 says:

    Spoko artykuł. Pracujesz na etacie a te projekty to po godzinach czy jak ? z Jakiego regionu jesteś ?

  • lipek81 says:

    Cześć, jestem Krzysiek. Widzę Marcin, że dość metodycznie podchodzisz do realizacji zadań 🙂
    Ciekawe przedsięwzięcie z tą stroną i tym kursem. Życzę sukcesów.

  • Bart Jaworski says:

    Praca glodna pracy magisterskiej 🙂

  • Łukasz Kurzawa says:

    Jestem naprawdę pod wrażeniem mrówczej pracy 🙂 32 wejścia i 32 wyjścia, a tyle roboty 🙂

    Czytanie cudzych programów PLC to bardzo często horror, bo niewielu programistów sterowników dba o to, żeby ich program był CZYTELNY i DOBRZE UDOKUMENTOWANY. Możemy tego pozazdrościć informatykom, oni o to dbają jak mało kto, bo nad tym samym kawałkiem kodu może pracować kilkadziesiąt innych osób, i bez dobrej metodyki prowadzenia dokumentacji nie mogliby pracować. W automatyce programy są na tyle małe, że robi to jedna osoba, która może sobie pozwolić na niechlujstwo. W końcu grunt, żeby zadziałało 🙂 A że potem ktoś inny musi musi to próbować ogarnąć w ramach serwisu pogwarancyjnego, utrzymania ruchu czy modernizacji? Who cares? 😀

    • Wbrew pozorom nie jest to proste aby utrzymać dobrze opisany program. Sam długo nabierałem nawyków aby na bieżąco uzupełniać komentarze i opisy w programie. Myślę że dzisiaj trzymam dość wysoki poziom choć później znajduje czasem małe braki. Wtedy leci facepalm!

  • hatsnare says:

    Bardzo fajny artykuł Marcin 🙂 Bardzo dobrze się to czyta, dużo szczegółowych informacji tj. dlaczego użyłeś pomarańczowego przewodu i dodałeś swoje uwagi.
    Więcej takich artykułów.

  • Rob_J says:

    Swietna robota!

    Osobiscie do ekranu diagnostyki dodalbym okno ‚System diagnostics view’ – jedna z lepszych funkcji nowych Siemensow – pelna diagnostyka PLC na ekranie HMI.

    Rowniez, wago ma duzo fajnych rozwiazan, ktore bylyby wygodniejsze niz pakowanie dwoch przewodow w jeden zacisk (ale wiadomo, budzet…), np dodatkowe zaciski ktore wklada sie w miejsce jumperow.

    „Jak dobrze robić wizualizację na panele operatorskie HMI” – swietny pomysl, czekam z niecierpliwoscia. Sam szukalem materialow na ten temat, ale jedyne co udalo mi sie dorwac to ksiazka ” High Performace HMI Handbook” – poza tym totalna nicosc w temacie.

  • Marcin Rumanek says:

    Co do S5 – jest alternatywa dla niebieskiego okienka – http://www.ibhsoftec.com/

  • Wojciech Marszałkowski says:

    Sporo wejść i wyjść ja na raczej dość prostą maszynę. Dało by radę wrzucić opis IO?

  • amilo pa says:

    Witam 🙂
    Bardzo fajnie napisany artykuł, ciekawie się czyta i można z niego dużo się nauczyć. À propos nauki 🙂 Możesz bardziej rozwinąć temat kolorystyki przewodów i ich zastosowanie oraz jakie są zasady nazywania używanej aparatury, np wyłączników instalacyjnych, przekaźników, styczników, PLC oraz ich modułów?
    Pozdrawiam
    Piotr

  • Paweł Górzan says:

    Również jestem pod wrażeniem twojej pracy i kultury technicznej. Bardzo ciekawy artykuł. Odnośnie opisów w języku niemieckim, przypomniało mi się jedno z moich zadań. Jedna z maszyn w trakcie pracy automatycznej w pewnych okolicznościach nagle przestawała pracować, jakby czekała na spełnienie jakiegoś warunku, choć wszystkie były spełnione. Program był opisany w całości po niemiecku, więc trochę czasu mi zajęło zanim przetłumaczyłem sobie warunki, przeanalizowałem logikę i znalazłem przyczynę błędu. Tyle że ja miałem o tyle łatwiej, że dokumentacja była po angielsku.

  • skud says:

    Ten odcinek to prawdziwy praktyczny smaczek, widać, że forum powoli zaczyna nam się rozkręcać i zaczyna się dziać bardzo ciekawie, dla pasjonatów to prawdziwa gratka a dla początkujących doskonała lekcja jakiej nie da żadna szkoła, wspierajmy się w doskonaleniu i chwalmy autora za to, że zdradza tajniki ciekawego zawodu 🙂

  • Wojciech says:

    Temat ciekawy, często w praktyce może się zdarzyć że taka zmiana będzie wymagana i trzeba sobie poradzić. Mnie jednak interesuje inna sprawa co z CE po takiej zmianie?
    Jakby nie patrzeć producent, już nie bierze odpowiedzialności w razie „kłopotów”.
    Jak to zostało załatwione w przypadku tej maszyny?

  • MArek says:

    Kolego zrobiłeś głęboką modernizację co wiąże się z faktem iż powienieneś wystawić na całą maszynę certyfikat zgodności CE. Przeprowadzić analizę ryzyka i wykonać pełną dokumentację tak jak się robi nowe maszyny. W razie wypadku ( a temat nie jest mi obcy) masz przechlapane.

    • Marcin Faszczewski
      Marcin Faszczewski says:

      W tym przypadku, wszelkie procedury ze zgodnością CE są już spełnione, łącznie z dokumentacją.
      Niemniej jednak mam pytanie 🙂
      Jesteś pewien, że wystawienie certyfikatu CE leży po stronie wykonawcy a nie po stronie właściciela ?

  • merki1988 says:

    Trzeba pamiętać, że pojęcie głębokiej modernizacji nie jest nigdzie sprecyzowane. Można się posiłkować pewnymi wytycznymi np. z niemieckich norm. W tym przypadku jeżeli nie zmieniono koncepcji zapewnienia bezpieczeństwa (nawet pomimo zmiany sterowania na panel dotykowy), raczej nie martwiłbym się o głęboką modernizację i certyfikację CE.

  • Oznaczników na przewodach jednak nie zastosowałeś? Jak to się ma do schematu elektrycznego?

Dodaj komentarz