Aktuální vydání

celé číslo

08

2020

Mozaika novinek a informací

Restart ekonomiky

celé číslo

Siemens TIA Portal – jednotné vývojové prostředí pro automatizaci v průmyslu

Společnost Siemens přichází s dalším zlomovým produktem v oboru projektování a údrž­by automatizačních systémů – inženýrským softwarovým systémem s názvem Totally Integrated Automation Portal, stručně TIA Portal. V něm jsou ve společném softwaro­vém prostředí s jednotným ovládáním z jedné jediné plochy integrovány veškeré nástro­je potřebné k projektování a konfigurování řídicích systémů, operátorských rozhraní pro strojní celky i dispečerské systémy, komunikačních sítí a elektrických pohonů. Výsled­kem je nejen rychlejší tvorba aplikačních programů, ale také zajištění konzistence dat v celém automatizačním projektu a transparentnosti jeho struktury, kterou lze snadno měnit či doplňovat a která usnadňuje diagnostiku, údržbu a servis automatizační tech­niky v běžném provozu.
 
Rozhodujícími faktory při zvyšování pro­duktivity a konkurenceschopnosti podniků jsou čas, náklady a kvalita. Vždy musí být snahou co nejvíce zkrátit dobu od nápadu k hotovému stroji, popř. jinému výrobku, při zachování maximální flexibility. Současně je třeba minimalizovat náklady na vývoj a vý­robu a zajistit potřebnou kvalitu výsledného produktu. Automatizační technika podle kon­ceptu Totally Integrated Automation (TIA) se již úspěšně zabydlela ve všech odvětvích prů­myslu. Koncept TIA svým charakteristickým systémovým propojením jednotlivých dílčích oblastí – zejména projektování řídicích sys­témů, komunikační techniky, diagnostiky, funkční i informační bezpečnosti a robustnos­ti – přirozeně podporuje stroj či strojní celek po celý jeho životní cyklus. Význam úplného a jednotného prostředí pro přípravu, realiza­ci a údržbu automatizačního projektu, umož­ňujícího ušetřit mnoho času a peněz, tím ne­bývale vzrostl. Společnost Siemens je již po desetiletí jedním z předních aktérů v oblasti vývoje a používání inženýrských softwaro­vých nástrojů. Dobře tudíž ví, co uživatelé od takových nástrojů očekávají, a dokáže také potřebný výkonný, intuitivní a současně pra­xí prověřený inženýrský software nabídnout.
 

Nástroj, se kterým je radost pracovat

 
Vývojové prostředí TIA Portal, uváděné nyní na trh, znamená pro společnost Siemens dosažení dalšího historického milníku. Pokud jde o všestrannou použitelnost, přehlednost a vstřícnost k uživateli, nový nástroj jen stěží najde srovnatelného soupeře. Nástroj TIA Por­tal jako první přináší společné prostředí pro vývoj aplikačních programů pro řídicí systémy tvořené programovatelnými automaty (PLC) a decentralizovanými periferiemi (stanicemi I/O). TIA Portal je určen i pro vývoj operátor­ských rozhraní pro stroje a zařízení s použitím operátorských panelů (HMI) i pro dispečerské systémy (kategorie SCADA). V následujícím kroku budou začleněny také pohony skupiny Sinamics. Sjednocená a optimalizovaná pracovní plocha výrazně usnadňuje práci s jednot­livými dílčími inženýrskými nástroji. Všechny dílčí nástroje jsou systémově uspořádány, tak­že se mnohem snáze instalují i udržují. Podle požadavků uživatele jednotlivé licence zpří­stupní různé editory.
 
Již při prvním pohledu na hlavní pracovní plochu nástroje TIA Portal je zřejmé, že vše – od nabídky funkcí, přes grafický vzhled až po ergonomické uspořádání ovládacích prvků – je tak dokonale promyšle­né a přehledné, že pracovat v takovém prostředí může být skutečně radost (obr. 1). Díky jednotnému způsobu zobrazení a přístupu ke spo­lečným funkcím a díky jed­notné koncepci ovládání jed­notlivých editorů jsou kla­deny menší požadavky na znalosti uživatele, což zna­mená méně náročné školení a rychlejší zácvik pracovní­ků. Editory jsou inteligent­ní, s kontextovými vazbami, takže nabídnou přístup vždy právě k těm položkám, které vývojář nebo servisní tech­nik v konkrétním stadiu ře­šení jednotlivé úlohy zrov­na potřebuje, např. k funk­cím, vlastnostem, knihovnám apod.
 
Nová pracovní plocha umožňuje uživateli udržet si přehled a rychle se ori­entovat i v rozsáhlých pro­jektech obsahujících velké množství automatizačních komponent propojených ko­munikační sítí. Vestavěná funkce automatického sdí­lení údajů při konfigurová­ní přístrojů a komunikační sítě dovoluje využít plno­hodnotné grafické metody projektování automatizační­ho hardwaru i systému sběrnic. Kliknutím myší může uživatel přecházet ze zobrazení detailu přístroje (obr. 2) na zob­razení komunikačních vazeb, propojení, kde se přehledně zobrazí všechny sítě na všech podnikových úrovních – od sítí Profinet, přes segmenty sítě Profibus až po sběrnici AS-In­terface (obr. 3). Použitá moderní technika oken dává uživateli možnost spustit současně něko­lik editorů a přenášet mezi nimi údaje z okna do okna metodou „přetáhni a pusť“ (obr. 4).
 
Nedílnou součástí prostředí TIA Portal je také společná databáze zaručující dokonalou konzistenci všech údajů v celém automatizač­ním projektu a jeho úplnou transparentnost. Každý údaj se zadává pouze jednou, a to i teh­dy, je-li dále používán v různých editorech, např. při programování PLC nebo projektování operátorského rozhraní. Programové a obrazo­vé moduly jak dodávané společností Siemens, tak i z uživatelovy vlastní tvorby i hotově na­konfigurované konstrukční celky a přístroje jsou strukturovaně spravovány v knihovnách objektů, lokálních i globálních, odkud je lze kdykoliv zkopírovat a znovu použít v rámci jednoho projektu nebo mezi různými projekty.
 

TIA Portal v současnosti

 
V prostředí TIA Portal jsou v současné době k dispozici aktuální verze inženýrských nástrojů Simatic Step 7 V11 a Simatic WinCC V11. Z předností vlastních intuitivnímu pro­gramování a koncepci jednotné společné sprá­vy jak standardních, tak i bezpečnostních pro­gramů těží především úlohy z oblasti funkční bezpečnosti strojů a zařízení. U obou produk­tů, Step 7 i WinCC, je zajištěna kompatibilita směrem do budoucna, takže je kdykoliv možné systém doplnit a rozšířit. Stejně tak je zaručena migrace existujících projektů hardwaru i pro­gramových kódů z dosavadních verzí prostře­dí Step 7, WinCC flexible a WinCC. K usnad­nění vstupu do prostředí TIA Portal společ­nost Siemens nabízí také odpovídající školení.
 
S nástrojem Simatic WinCC V11 lze v pro­středí TIA Portal vytvářet uživatelská operátor­ská rozhraní všechny typů, od jednoduchých úloh s ovládacími panely typickými pro stroje a strojní zařízení až po rozsáh­lé dispečerské systémy katego­rie SCADA pro velíny. Základ­ní nástroj WinCC V11 zahrnuje několik dílčích nástrojů s od­stupňovanou výkonností, takže je možné dodávat volitelné balíč­ky přizpůsobené konkrétnímu cíli a konkrétní úloze, a tak dosaho­vat optimálního poměru výkonu k ceně. Nabídka ovládacích pa­nelů začíná řadou Basic Panels, poskytující základní funkce pro menší vizualizační úlohy, a po­kračuje přes výkonné řady Mo­bile Panels, Multi Panels a novou řadu Comfort Panels až k systé­mům na bázi PC, s nimiž lze řešit i úlohy kategorie SCADA. Výčet dostupných variant nástroje WinCC V11 a je­jich základní určení uvádí tab. 1.
 
Pro bezproblémový vstup, popř. přestup do nového světa automatizace reprezentované­ho prostředím TIA Portal spo­lečnost Siemens nabízí v rámci svého školicího systému Sitrain (Siemens Training for Automati­on and Industrial Solution) vhod­ně strukturovaná školení. Pokud jde o začátečníky, mohou uži­vatelé volit mezi kurzy servisu, programování nebo tvorby vizualizace pro operátorská roz­hraní. Školení zaměřená na mi­graci a přechod představují ze­jména novou plochu a rozšířené funkce a jsou poskytována pro veškeré varianty nástrojů Simatic Step 7 a WinCC. Současně jsou nadále nabízeny osvědčené kurzy pro tradiční produkty skupiny Simatic. Podrobnosti o školeních lze nalézt na www.siemens.de/sitrain-tiaportal, o jejich čes­ké podobě na www.siemens.cz/sitrain.
 

Zdařilý začátek

 
Pracovní plocha prostředí TIA Portal je přizpůsobena intuitivní obsluze, přičemž in­tegrované funkce a programové editory zahrnují všechny oblasti automatizace včetně funkční bezpečnosti strojů a zařízení. Prostře­dí TIA Portal poskytuje uživateli podporu ve všech fázích životního cyklu výrobního zaří­zení a jeho automatizačního systému, od kon­cepce, přes projekt, údržbu a případné změny až po servis. Programátorovi usnadňují práci inteligentní funkce obsažené v editorech uživatelských programů. Pracovník údržby jed­ním pohledem na displej zjistí, kde musí za­sáhnout. První uživatelé se již shodli: „S pro­středím TIA Portal vstupujeme společně se společností Siemens do nové éry automati­zační techniky.“
 
Videozáznamy a komentáře z automati­začních projektů realizovaných v prostředí TIA Portal jsou dostupné na:
(Siemens, s. r. o.)
 
Obr. 1. TIA Portal – zobrazení na úrovni projektu automatizač­ního systému (výběr jazyka)
Obr. 2. TIA Portal – zobrazení detailu řídicí jednotky (konfigu­rování a parametrizace hardwaru v graficky věrné podobě)
Obr. 3. TIA Portal – zobrazení sítě (celé zařízení s komplet­ním síťovým propojením)
Obr. 4. TIA Portal – vše v jednom zobrazení (současná práce v editoru uživatelského programu pro PLC a editoru operátorského rozhraní)
 
­Tab. 1. Odstupňování variant Simatic WinCC V11

 


Simatic Step 7 V11

Vývojové a programovací prostředí Simatic Step 7 pro PLC skupiny Simatic S7 ve svém novém provedení Step 7 V11 nabízí zejména:
  • výkonné programovací editory S7-SCL, S7-Graph, KOP, FUP a AWL pro intuitivní pro­gramování,
  • snadnou integraci funkcí spjatých s funkční bezpečností strojů,
  • rozšíření funkčních schopností vestavěnými programovými moduly pro simulaci (PLCSim), správu na dálku (Teleservice) a zpracování a správu dokumentace zařízení (DocPro) bez potřeby dalších licencí (nyní nově součástí verze Step 7 Professional).
Simatic Step 7 V11 se dodává ve verzích Simatic Step 7 Basic a Simatic Step 7 Professional.
 
Nástroj Step 7 Basic umožňuje projektovat a programovat řídicí systémy na bázi PLC Si­matic S7-1200. Pro jednoduchou vizualizaci s využitím operátorských panelů řady Simatic Basic Panels je určen nástroj Simatic WinCC Basic, obsažený v nástroji Step 7 Basic.
 
Nástroj Step 7 Professional je určen pro všechny současné řady PLC Simatic: S7-1200, S7-300, S7-400, a systémů na bázi PC (se softwarem WinAC). Pro vizualizaci s použitím panelů řady Simatic Basic Panels je i zde součástí dodávky Simatic WinCC Basic. Dále jsou pro Step 7 Professional k dispozici tato rozšíření:
  • Step 7 Safety V11,
  • PID Professional V11 pro projektování regulátorů (dříve moduly Standard PID Control a Modular PID Control),
  • Easy Motion Control.