ODK 1500S Standard Applikationen

Übersicht
ODK 1500S Standard Applikationen
Industrie Workshop PC-based Automation
ODK 1500S Standard Applikationen
Ready-to-use Add-Ons für Simatic Nutzer
Erweiterung der S7-1500 Software Controller Funktionalität mit neuen FBs
STEP7 FBs mit konventioneller Schnittstelle
Kein ODK 1500S erforderlich
Kein Wissen über C/C++ erforderlich
Kein Wissen über ODK 1500S erforderlich
Ausführliche Dokumentation deutsch / englisch
TIA Portal Beispielapplikation
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ODK 1500S Standard Applikationen – Industry Mall, SIOS
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Zugriff auf SQL-Datenbanken
ODK 1500S SQL Driver
URL: https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/109479140
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ODK 1500S SQL Driver
Anforderung:
§Direkter Zugriff aus dem SPS-Programm auf die Datenbank
(Schreiben, Lesen, Ändern, Löschen)
§Direkter Zugriff auf Rezeptur- oder Lagerverwaltungsdaten
§Speichern sehr großer Datenmengen
§Einfache Benutzung im SPS-Programm
Insert
Select
Delete
S7-1500 Software Controller
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ODBC
SQL
ODK 1500S SQL Driver - Architektur
ODK1500S SQL Driver
PC
Windows
• Realisiert als Windows ODK Treiber
ODK1500S
SQL Driver
DLL
FB
SQL_EXEC
ODK Interface
Lokale
Datenbank
PC
Entfernte
Datenbank
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• Simatic Anwender nutzt einfach die enthaltenen STEP7
FBs
Getestete Datenbanken
CPU 150xS
Siemens-Hypervisor
Hardware
• Basiert auf ODBC Schnittstelle
• MS SQL Server Express (2008 und 2014)
Voraussetzung
• Anwender benötigt Wissen über
SQL Datenbanken und deren
Administration!
ODK 1500S SQL Driver – STEP7 freundliche Schnittstelle
DB 1 - statement
SELECT target_pos FROM trans_order
WHERE weight > %f AND mat = %s
DB 2 - arguments
FB
SQL_SetStatement
SELECT target_pos FROM trans_order
WHERE weight > 12.5 AND mat =‘steel’;
Type REAL
Value 12.5
SQL
Type STRING
Value ‘steel’
DB 3 - results
Type DINT
Value 42
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DB
FB
SQL_GetData
target_pos = 42
Keine String-Verarbeitung
für SQL-Befehle im SPS
notwendig!
ODK 1500S SQL Driver – Anwendungen
§ S7-1500 Software Controller als Weichensteuerung für Lagerverwaltungssystem
(Steuerung der Transportbewegungen)
à Zugriff auf Zielpositionen in Datenbank nötig
§ Rezeptur-/Auftragsverwaltung für verschiedenen Produkte
in Datenbank des Leitsystems
à Zugriff auf Rezeptur-/Auftragsdaten nötig zur Parametereinstellung
der Maschine oder Arbeitsschritte
§ Qualitätssicherung
à Ablage qualitätsrelevante Messdaten direkt in Datenbank zur
statistischen Auswertung
§ Langzeit-Speichern von Produktions- Ist- Daten (Produkthaftung)
à Ablage Daten direkt in Datenbank
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Kommunikation über serielle Schnittstellen des PCs
ODK 1500S Serial Driver
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ODK 1500S Serial Driver
Anforderungen:
§ Anbindung externe Geräte mit serieller Schnittstelle des PCs
(z.B. Drucker, Scanner, Waage)
§ Kostenersparnis durch Nutzung
der integrierten seriellen PC-Schnittstelle
§ Einfache STEP7-FBs, um diese Geräte zu nutzen
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FBs schnittstellenkompatibel zu CP 340-RS232C
ODK1500S_RS232_P_SEND
ODK1500S_RS232_P_RCV
ODK1500S_RS232_V24_STAT
ODK1500S_RS232_V24_SET
ODK1500S_RS232_P_RESET
–
–
–
–
–
Daten senden
Daten empfangen
Steuersignale abfragen
Steuersignale setzen
Empfangspuffer leeren
Zusätzlicher Initialisierungs-Baustein :
ODK1500S_RS232_INIT
Funktionalität:
§ ASCII Protokoll
§ Unterstützung der serieller Schnittstellen im Windows OS
(on-board, PCI-Karte)
ACHTUNG
USB-on-RS232 im Moment nicht unterstützt!
Serial Interface
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ODK 1500S Serial Driver – Architektur
ODK1500S Serial Driver
PC
Windows
FB
P_SEND
ODK1500S
Serial Driver
DLL
FB
P_RCV
ODK Interface
• Realisiert als Windows ODK Treiber
à alle Windows seriellen Schnittstellen unterstützt
• Simatic Anwender nutzt einfach die enthaltenen STEP7
FBs
Einschränkungen
CPU 150xS
Siemens-Hypervisor
Serial IF
CPU
Core
CPU
Core
PROFINET
memory
graphics
memory
PROFIBUS
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• Nur ASCII Protokoll
(3964R, Druckersteuerung nicht unterstützt)
• Protokolle müssen im Step7 Programm implementiert
werden (z.B. Protokoll für Waage oder Drucker)
à Müssen Teil des Anwenderprojektes im TIAP sein
Zugriff auf “Classic” OPC Server / OPC UA Server
ODK 1500S OPC “Classic” Client
und OPC UA Client
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ODK 1500S OPC Client
Anforderungen:
§ Für Fremdgerät steht OPC-Server zur Verfügung
§ SIMATIC NET bietet OPC-Server, aber nicht auf gleichem IPC
wie der S7-1500 Software Controller
§ Geplant: S7-1500 CPUs mit integriertem OPC Server
§ OPC-Server können normalerweise nicht miteinander Daten austauschen
è S7-1500 Software Controller soll direkt auf die Daten anderer OPC-Servers
zugreifen
è OPC Client Funktionalität wird benötigt
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ODK 1500S “Classic” OPC Client - Architektur
ODK 1500S OPC “Classic” Client
PC
Windows
ODK1500S
OPC Client
DLL
FB
OPC_RD
ODK Interface
• Verbindet sich auf lokal installierte 3rd Party OPC-Server
(COM/DCOM)
à S7-1500 Software Controller kann Daten mit anderem
3rd Party Geräten austauschen
FB
OPC_WR
OPC
Server
OPC
Server
CPU 150xS
Siemens-Hypervisor
Hardware
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Einschränkungen
• Für (schnelle) Regelungen wurde OPC nicht entwickelt!
• OPC-Server muss lokal installiert sein.
ODK 1500S OPC UA Client - Architektur
ODK 1500S OPC UA Client
PC
Windows
ODK1500S
OPC UA Client
DLL
FB
OPC_UA_RD
ODK Interface
OPC UA
Server
CPU 150xS
Siemens-Hypervisor
• Verbindet sich auf lokal oder entfernt installierte 3rd Party
OPC UA Server
à S7-1500 Software Controller kann Daten mit anderem
3rd Party Geräten austauschen
Einschränkungen
• Für (schnelle) Regelungen wurde OPC nicht entwickelt!
Hardware
PC
Hinweis
OPC UA
Server
Entfernter
OPC Server
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• Veröffentlichung geplant für Q2 2016
Zugriff auf Informationen in XML Dateien
ODK 1500S XML Data Access
URL: https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/109479496
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ODK 1500S XML Data Access
Anforderung
§ Lesen von beliebigen Daten aus beliebigen XML-Dateien
(Rezepte, Parameter, Konfigurationen, etc.)
à Freier Zugriff auf spezielle Informationen
§ Verändern von Daten in beliebigen XML Dateien
Funktionsumfang
§ Funktionsbausteine, die über XPath Ausdrücke
den Zugriff auf XML Items erlauben
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ODK 1500S XML Data Access – Xpath Ausdrücke
• Mächtige Sprache für Zugriff auf XML Daten
(ein wenig vergleichbar mit „SQL Statements“)
• Beispiel
Lesen aller „Timeout“ Werte, bei denen „AllowRemote“ auf „true“ steht
XPath statement: //*[@AllowRemote = "true"]/@Timeout
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Datenbausteine in strukturierter Form in Datei schreiben / von Datei lesen (XML, CSV, etc.)
ODK 1500S FileServer
URL: https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/109479497
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ODK 1500S File Server
S7-1500 SPS Generation bietet integrierte DataLog und Recipe Funktionen.
Zugriff auf Dateien über integrierten Webserver.
à Bedient viele grundlegende Dateioperationen
Darüberhinaus gehende Anforderungen
• Dateien im Windows File System ablegen
• Weitere Dateiformate, z.B. INI, binär, ASCII, XML
• Spezielle Anforderungen an CSV
(Dateinamen, Format, etc.)
• Dateioperationen (Kopieren, Löschen, Umbenennen)
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BIN
ODK 1500S File Server
Funktionsumfang
§ Zugriff auf Dateien des Windows File System
§ Unterstützte Datei Formate
•
•
•
•
•
Binär
CSV
Windows INI
XML
ASCII
§ Strukturinformation über DBs in „Config-DB“ gespeichert
§ Zusatzfunktionen für Datei-Manipulation
(Löschen, Kopieren, etc.)
Einschränkungen
§ Datei und Datenbaustein müssen zusammenpassen
§ Komplettes Einlesen einer Datei
(z.B. kein Zugriff auf einzelne XML Items)
§ Keine optimierten Datenbausteine
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BIN
Live Demo
ODK1500S FileServer
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Übersicht ODK 1500S Standard Applikationen
File Server
Schreiben / Lesen von Datenbausteinen in Dateien in
verschiedenen Formaten: CSV, XML, Windows-INI, etc.
Zusatzfunktionen zum Löschen, Kopieren, usw.
XML Data Access
Zugriff auf Informationen in beliebigen XML Dateien
Serial Driver
Verwenden der seriellen Schnittstellen von PCs direkt
vom Software Controller aus (Drucker, Scanner, etc.)
Hardware: interne RS232 Schnittstelle, PC-Steckarten
(USB-RS232-Adapter im Moment nicht unterstützt)
SQL Driver
Direkter Zugriff auf SQL Datenbanken
Verwenden von SQL Statements
(SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE)
OPC “Classic” Client
OPC UA Client
Datenaustausch mit anderen OPC Servern
(OPC DA – COM/DCOM und OPC UA)
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Serial Interface
Target 1500S for Simulink
Überblick
Target 1500S for Simulink
• Modellbasiertes Design mit MATLAB und Simulink
• Automatische Erzeugung von SPS-Code aus
Simulink
• Für S7-1500 Software Controller und
CPU 1518 ODK
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Target 1500S for Simulink
Von der Simulation zur realen Welt
Maschinenverhalten und Regelung simulieren
Regler in auf SIMATIC Steuerung verwenden
Target 1500S
Automatische Erzeugung von
• C-Code
• ODK-Objekte
• S7-Programmbausteine
Simulation und Verifikation
• Software in the Loop (SiL)
MATLAB & Simulink
• Hardware in the Loop (HiL)
• Nutzung des External Mode
Vorteile
§
§
§
§
Kein manuelles Nachprogrammieren des Reglers bzw. Steuerungsmodells
Kein C/C++ Know-How notwendig
Kein ODK 1500S Know-How notwendig
Kein fehlerträchtigen manuellen Eingriffe in den generierten Code notwendig
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• S7-1500 Software
Controller
• CPU 1518 ODK