کتاب مرجع جامع آموزش (TIA-v15 (S7-1200 & S7-1500

کتاب مرجع جامع آموزش (TIA-v15 (S7-1200 & S7-1500

کتاب مرجع جامع آموزش (TIA-v15 (S7-1200 & S7-1500

کتاب مرجع جامع آموزش TIA V15 مهندس احمد فرجی S7-1200  و S71500

شرکت زیمنس به عنوان یکی از شرکتهای پیشرو در زمینۀ اتوماسیون صنعتی و بخصوص در زمینه ساخت  PLC محسوب میشود. این شرکت با معرفی و ارائه PLC های Step5 در سالیان دور و سپس ارائه plcهای step7 در سالهای اخیر، در صنعت ایران از جایگاه ویژهای برخوردار شده است. نسل جدید  plc های شرکت زیمنس، در حقیقت مدلهای جدید plcهای step7 است که تحت عنوان خانواده S7-1200 و خانواده S7-1500 با امکانات فراوان و قیمت مناسب، به بازار ارائه شده اند.

۱۲۰۰  رسماً جایگزین S7-200 شده و به نظر میرسد در آینده نیز، S7-1500 جایگزین S7-300 شود. اما در حال حاضر، هر چهار خانواده S7-1500 , S7-1200 , S7-300 , S7-400 توسط زیمنس تولید و به بازار ارائه میشوند.

با تغییر تکنولوژی و به روز شدن آن، امکانات فراوانی در حوزه نرم افزار و سخت افزار به PLC های زیمنس افزوده شده است.

از جمله امکاناتی که بر روی PLC های S7-1200 و S71500 قرار داده شده است، میتوان به پورت اترنت روی CPU با امکان پشتیبانی از پروتکلهای پروفینت و مدباس TCP اشاره نمود که اولاً ارتباط بین کامپیوتر با  plc را آسان و رایگان نموده و نیاز به استفاده از تجهیزات اضافی مانند PC Adapter را برطرف مینماید و ثانیاً امکان ارتباط با انواع تجهیزات مختلف از قبیل HMI ، Drive ، Remote I/O و … را از طریق همان پورت میسر میکند.

نکتۀ دیگر، قابلیت کنترل PID و نیز کنترل حرکت (Motion Control) است که در گذشته گاهی به کمک FM پیاده سازی می شد.

همچنین، قیمت مناسب و رقابتی این PLC ها خصوصا s7-1200 باعث شد که بازار فروش plc در پروژههای کوچک که چند سالی در اختیار شرکتهای آسیای شرقی بود، مجدداً پس گرفته شده و سهم زیمنس از این بازار افزایش یابد.

لازم به ذکر است که حوزه کاری اکثر مدلهای S71500 بیشتر نزدیک به حوزه کاری S7-300 بوده و در پروژههای جدید میتوان به جای استفاده از PLC های S7-300 از این نوع plc استفاده نمود.

برخی از مدلهای S7-1500 نیز دارای رنج عملکرد بسیار بالایی بوده و در برخی موارد از نظر سرعت پردازش و توانمندی با برخی مدلهای S7-400 برابری میکنند.

بدیهی است از این نوع plc ها میتوان درفرآیندهای بزرگتر و پیچیدهتر نیز استفاده نمود.

نکتۀ مهم دیگر آن است که نرم افزارهای مختلف زیمنس در زمینۀ برنامه ریزی plcهای step7 و سیستم مانیتورینگ (WinCC) و انواع پنلهای اپراتوری نیز دچار تغییرات فراوان شده و نسخههای جدیدتر آنها با امکانات فراوان نسبت به نسخههای قبلی، در یک نرم افزار جامع به نام TIA مجتمع و یکپارچه شده اند. TIA مخفف Totally Integrated Automation بوده و اشاره به سیستم جامع اتوماسیون زیمنس دارد.

این مفهوم، اگر چه پیش از این نیز در ادبیات شرکت زیمنس استفاده میشد، اما هم اکنون به نرمافزار جامع اتوماسیون زیمنس که ترکیبی از نرمافزارهای WinCC Flexible ،WinCC ،STEP7 و … است؛ اطلاق میشود.

با توجه به اهمیت شناخت دقیق و تخصصی plc های S7-1200 و S71500 و نیز نحوه برنام هریزی آنها توسط نرم افزار TIA آقای مهندس احمد فرجی با همکاری انتشارات محترم قدیس با مدیریت جناب آقای یوسف باوند سوادکوهی، اقدام به تألیف و ارائۀ کتاب حاضر نموده اند  که در آن به بررسی نرم افزار TIA و امکانات آن به منظور برنامه ریزی plc های S7-1200 و S71500 و همچنین، بررسی تخصصی امکانات سختافزاری و نرم افزاری برنامه نویسی های S7-1200 و S71500 و نیز مباحث پیشرفته تری مانند پردازش سیگنالهای آنالوگ،

برنامه نویسی ساختار یافته و آشنایی و کار با OB های وقفه و … پرداخته میشود.

در نگارش این کتاب سعی بر ارائه مطالب کاربردی بوده و تا حد امکان از بیان مطالب غیر ضروری خودداری شده است.

همچنین، با ارائه مثالهای متعدد سعی در تفهیم ساده تر مطالب به خوانندگان گرامی شده است. همراه این کتاب دو حلقه DVD نیز ارائه میشود که شامل نرم افزار TIA V14 SP1 به همراه ،PLC SIM V14 SP1 فایل کرک و نیز برخی از کاتالوگهای مهم فنی زیمنس در ارتباط با موضوع کتاب میباشد.

این کتاب به عنوان جلد اول از مجموعه کتابهای آموزش جامع TIA محسوب شده و انشاالله چند کتاب دیگر از همین سری با موضوعات دیگر، به زودی خدمت دوستان ارائه میشود.

امیدوارم این سری از کتابهای TIA مقبول نظر دوستان و همکاران گرامی واقع شوند. در پایان، از همۀ دوستان گرامی تقاضا دارم با نظرات سازنده خود، آقای مهندس احمد فرجی را در راستای ارتقاء کیفیت این کتاب یاری رسانده و نظرات و انتقادات خود را از طریق اطلاعات تماس زیر، با ایشان در میان بگذارند.

فصل اول : اجرای یک نمونه پروژه صنعتی از صفر تا صد

مقدمه

طرح پروژه و ارائة منطق کنترل

ایجاد پروژه و پیکربندی سخت‌افزار در TIA

برنامه‌نویسی پروژة مورد نظر در محیط TIA

تست برنامه توسط سیمولاتور

فصل دوم : آشنایی با PLCهای S7 زیمنس و رنج عملکرد آنها

مقدمه

آشنایی با S7-200

آشنایی با S7-1200

آشنایی با S7-1500

آشنایی با S7-300

آشنایی با S7-400

فصل سوم : آشنایی با نرم‌افزار TIA V15 و روش نصب آن

مقدمه

آشنایی با نرم‌افزارهای مختلف در پکیج TIA

روش نصب نرم‌افزار TIA V15

مشخصات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری کامپیوتر

مراحل نصب نرم‌افزار TIA V15

روش نصب سیمولاتور (PLC SIM V15)

فصل چهارم : نحوة ارتقای پروژة ایجاد شده در ورژن‌های دیگر به TIA V15

مقدمه

پیش‌نیازهای لازم برای Migrate و Upgrade

مراحل انجام Migrate و Upgrade

انجام عمل Migrate

انجام عمل Upgrade

فصل  پنجم : آشنایی با سخت افزار S7-1200

مقدمه

آشنایی کلی با انواع ماژول‌های S7-1200

بررسی CPU-1200

آشنایی با مدل‌های مختلف CPU-S7 1200

آشنایی با توانمندی‌ CPUهای S7-1200

مقایسة مشخصات فنی CPUهای S7-1200

آشنایی با انواع ماژول‌های ورودی، خروجی

بررسی کارت‌های SB

بررسی کارت‌های SM از نوع DI

بررسی کارت‌های SM از نوع DQ

بررسی کارت‌های SM از نوع AI

بررسی کارت‌های SM از نوع AQ

آشنایی با منبع تغذیه (PS1207)

آشنایی با کارت‌های CM (Communication module)

آشنایی با Communication Board

آشنایی با Technology  Module

آشنایی با  Battery Board

نکات نصب CPU و کارت‌های I/O

رک در S7-1200

روش نصب CPU در رک

روش نصب کارت‌های SB و CB

روش نصب کارت SM

روش نصب کارت CM

نقشة سیم‌کشی I/Oهای همراه CPU

نقشة سیم‌کشی ماژول‌های ورودی و خروجی

فصل ششم : پیکربندی سخت‌افزار S7-1200 در محیط TIA

مقدمه

ایجاد یک پروژة جدید و انتخاب سخت‌افزار

آشنایی با محیط پیکربندی سخت‌افزار

انجام تنظیمات CPU

تنظیمات ارتباطی

تنظیمات کارت‌های I/O همراه CPU

High speed counters (HSC)

Pulse Generators (PTO/PWM)

تنظیم نوع راه‌اندازیCPU در بخش Startup

تنظیمات بخش Cycle

تنظیمات بخش Communication Load

تنظیمات System and clock memory

تنظیمات Time of day

تنظیمات بخش Protection and security

Connection Resources

Overview of addresses

انتخاب کارت‌های I/O و انجام تنظیمات آنها

انتخاب کارت‌های شبکه

بررسی تنظیمات سخت‌افزاری و Compile

منابع و مراجع

فصل هفتم : آشنایی با سخت‌افزار S7-1500

مقدمه

آشنایی کلی با انواع ماژول‌های S7-1500

آشنایی با رک S7-1500

بررسی CPU-1500

آشنایی با مدل‌های مختلف CPU-S7 1500

آشنایی با توانمندی‌ CPUهای S7-1500

مقایسة مشخصات فنی CPUهای S7-1500

توسعة پیکربندی سخت‌افزار

آشنایی با انواع ماژول‌های ورودی، خروجی

بررسی ماژول‌های DI

بررسی ماژول‌های DQ

بررسی ماژول‌های AI

بررسی ماژول‌های AQ

بررسی منبع تغذیه

آشنایی با ماژول‌‌های CM (Communication module)

نکات نصب CPU و کارت‌های I/O

نقشة سیم‌کشی ماژول‌های ورودی و خروجی

فصل هشتم : پیکربندی سخت‌افزار S7-1500 در نرم‌افزار TIA

مقدمه

ایجاد یک پروژة جدید و انتخاب سخت‌افزار

قواعد پیکربندی S7-1500

انجام تنظیمات CPU

تنظیمات ارتباطی

تنظیم نوع راه‌اندازیCPU در بخش Startup

تنظیمات بخش Cycle

تنظیمات بخش Communication Load

تنظیمات System and clock memory

تنظیمات Web server

تنظیمات Display

تنظیمات Time of day

تنظیمات بخش Protection and security

بخش System Power supply

بخش Configuration Control

Connection Resources

Overview of addresses

انتخاب ماژول‌های I/O و انجام تنظیمات آنها

تنظیمات ماژول‌های دیجیتال ورودی

تنظیمات ماژول‌‌های دیجیتال خروجی

تنظیمات ماژول‌‌های آنالوگ ورودی

تنظیمات ماژول‌‌های آنالوگ خروجی

انتخاب منبع تغذیه و انجام تنظیمات آن

انتخاب ماژول‌‌های شبکه

فصل نهم : آشنایی با مفاهیم پایه در S7-1200 و S7-1500

مقدمه

آشنایی با نواحی حافظة CPU

نواحی حافظة S7-300

نواحی حافظة S7-400

نواحی حافظه S7-1200

نواحی حافظه S7-1500

محاسبة حافظة مورد نیاز در نرم‌افزار TIA

آشنایی با Diagnostic Buffer

آشنایی با Time of day clock

آشنایی با نواحی داده و نحوة آدرس‌دهی متغیرها

آشنایی با Data Type

آشنایی با سیکل اسکن CPU

آشنایی با انواع بلاک‌های S7

آشنایی با انواع زبان‌های برنامه‌نویسی

فصل دهم : آشنایی با محیط برنامه‌نویسی TIA و تست برنامه به کمک سیمولاتور

مقدمه

آشنایی با محیط برنامه‌نویسی LAD

آشنایی با سیمولاتور S7-1200/1500 و نحوة تست برنامه به کمک آن

آشنایی با سیمولاتور S7-300/400 و نحوة تست برنامه به کمک آن

فصل یازدهم : ارتباط Online با  PLC S7-1200/1500

مقدمه

مراحل برقراری ارتباط و دانلود به PLC

کنترل CPU S7-1200 از طریق نرم‌افزار TIA

استفاده از مد Online & diagnostics

نحوة آپلود گرفتن از PLC

آشنایی با عملیات Force و Modify

نحوة انجام عملیات Force

نحوة انجام عمل Monitor و Modify

تنظیمات Monitor و Modify وابسته به تریگر

مقایسة برنامة Online و Offline

Compare (مقایسه) برنامة Offline و Online یک بلاک

نحوة مقایسة Offline و Online کل پروژه

نحوة مقایسة دو پروژه به صورت Offline/Offline

نحوة استفاده از Trace

برقراری ارتباط بین TIA با S7-300/400

فصل دوازدهم : آشنایی با دستورات پایه LAD  

مقدمه

آشنایی با المان‌های پوشة General

آشنایی با المان‌های Bit Logic

آشنایی با RLO و نحوة پردازش برنامه‌های Logic

آشنایی با المان‌های پایه

آشنایی با المان‌های S، R و فلیپ‌فلاپ SR و RS

آشنایی با منطق AND و OR

آشنایی با المان SET_BF و RESET_BF

آشنایی با المان‌های تشخیص لبه

نحوة ویرایش تگ‌ها در برنامه

دستورات Timer

معرفی تایمرهای IEC

آشنایی با تایمرهای قدیمی S7

دستورات Counter

بررسی کانترهای IEC

بررسی کانتر‌های قدیمی

دستورات مقایسه‌گر

دستورات محاسباتی

دستورات Move

دستورات تبدیل

دستورات Program Control

دستورات Word Logic

دستورات Shift and Rotate

آشنایی با دستورات Legacy

فصل سیزدهم : آشنایی با برنامه‌نویسی سیگنال‌های آنالوگ

مقدمه

آشنایی با پردازش سیگنال‌های آنالوگ

اصول پردازش سیگنال‌های آنالوگ ورودی

اصول پردازش سیگنال‌های آنالوگ خروجی

جدول تبدیل ADC (A/D) در ماژول‌های آنالوگ ورودی

جدول تبدیل ADC در S7-1500

جدول تبدیل ADC در ماژول‌های آنالوگ ورودی S7-1200

جدول تبدیل DAC(D/A) در ماژول‌های آنالوگ خروجی

جدول تبدیل DAC در S7-1500

جدول تبدیل DAC در S7-1200

برنامه‌نویسی سیگنال‌های آنالوگ در S7-1200

برنامه‌نویسی سیگنال‌های آنالوگ در S7-1500

فصل چهاردهم : برنامه نویسی ساختار یافته با استفاده از FC ، FB ، DB

مقدمه

آشنایی با  DB و نحوة استفاده از آن

موارد کاربرد DB اشتراکی

مقایسة DB اشتراکی و Bit Memory

ایجاد DB و تعریف متغیرها در آن

استفاده از تگ‌های DB در برنامه (روش سمبولیک)

استفاده از آدرس‌دهی مطلق تگ‌های DB

تعریف متغیر از نوع آرایه در DB

تعریف متغیرهای با دیتا تایپ بزرگتر از 4 بایت

استفاده از UDT

سایر تنظیمات و خصوصیات DB

کار با DB در مد Online

آشنایی با انواع روش‌های برنامه‌نویسی

آشنایی با FC و نحوة استفاده از آن

آشنایی با روش ایجاد FC

آشنایی با ساختار FC

نحوة استفاده از FC به منظور تقسیم برنامه به واحد‌های مجزا

آشنایی با عمق تو در تویی فراخوانی بلاک‌ها

نحوة استفاده از FC جهت پیاده‌سازی منطق‌های تکراری

انجام تغییرات در FC

استفاده از فلیپ‌فلاپ و دستورات S و R در برنامة FC (در S7-1200/1500)

استفاده از تایمر و کانتر در FC

آشنایی با FB و روش استفاده از آن

آشنایی با خصوصیات FB

روش ایجاد FB

ساختار پارامترهای FB

روش استفاده از FB در برنامه‌نویسی ساختار یافته

بررسی DB اختصاصی یک FB

فراخوانی متعدد یک FB

تغییر در FB

استفاده از تایمر و کانتر در FB

منابع و مراجع

فصل پانزدهم : آشنایی با انواع OB ها در S7-1200 و S7-1500 

مقدمه

آشنایی با انواع OBها در S7-1200

آشنایی با انواع OBها در S7-1500

بررسی انواع OBها

آشنایی با OBهای Cyclic program

آشنایی با OBهای STARTUP

آشنایی با OBهای Time-of-day interrupt

آشنایی با OBهای Time-delay interrupt

آشنایی با OBهای Cyclic interrupt

آشنایی با OBهای Hardware interrupt

آشنایی با OB مربوط به Status interrupt

آشنایی با OB مربوط به  Update interrupt

آشنایی با OB مربوط به Manufacturer- or profile-specific interrupt

آشنایی با OB 80 (Time error)

آشنایی با OB 82  (Diagnostic error interrupt)

آشنایی با  OB 83(Pull/plug interrupt)

آشنایی با OB86 (Rack error)

آشنایی با OB 121 (Programming error) (در S7-1500)

آشنایی با OB 122 (I/O access error) ( در S7-1500)

فصل شانزدهم : تنظیمات و برنامه‌نویسی شمارنده‌های سریع در  PLC S7-1200

مقدمه

تنظیمات سخت‌افزاری شمارندة سریع

برنامه‌نویسی شمارندة سریع

نحوة مشاهدة مقدار شمارش شده توسط کانتر و استفاده از آن

فصل هفدهم : تنظیمات و برنامه‌نویسی تولید پالس (PWM) در S7-1200 

مقدمه

تنظیمات سخت‌افزاری فعال‌سازی PWM

برنامه‌نویسی PWM

نحوة تنظیم طول پالس PWM

فصل هجدهم : مدیریت برنامه (پروژه) در محیط TIA

مقدمه

آشنایی با ابزار Cross Reference

آشنایی با ابزار Go to در محیط برنامه‌نویسی

آشنایی با ابزار Find and replace

آشنایی با ابزار Search in project

آشنایی با بخش Program Info

آشنایی با بخش Resources در محیط Program Info

آشنایی با بخش Assignment list در محیط Program Info

آشنایی با بخش Dependency structure در محیط Program Info

آشنایی با بخش Call structure در محیط Program Info

آشنایی با ذخیره‌سازی و آرشیوساز پروژه

ذخیره‌سازی به کمک Save as

آرشیوسازی و بازیابی پروژه به کمک Archive و Retrieve

نحوة تهیه پرینت از برنامه