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Software Controller Hochsprachenprogrammierung und modellbasierte Entwicklung für maximale Flexibilität Intern © Siemens AG 2017 siemens.de/industrie-tag Automated Digital Workflow Software Controller Generieren statt Programmieren Data Exchange Simulation Diagnosemanagement Vernetzte Kommunikation Arbeiten Sie offen, virtuell und vernetzt Frei verwendbar © Siemens AG 2017 Cloud Lösungen Offenes System Hochsprachenprogrammierung Für jede Anwendung die passende Steuerung mit kompletter Durchgängigkeit ET 200SP Open Controller CPU 1515SP PC (F) Die kompakte PC-basierte Steuerung in der Bauform der ET 200SP S7-1500 Software Controller CPU 1507S (F) Die offene PC-basierte Steuerung im Zusammenspiel mit den SIMATIC Industrie-PCs Advanced Controller S7-1500 CPU 1518(F)-4 PN/DP ODK Die High-End S7-1500 CPU mit echtzeitfähiger C/C++ Code-Integration* * Keine Integration von Windows-Treibern Frei verwendbar © Siemens AG 2017 SIMATIC PC-based Automation Leistungsstark und offen für Ihre Ideen Höchste Verfügbarkeit Perfektes Zusammenspiel + Systemgetestete und aufeinander abgestimmte Komponenten mit SIIMATIC IPCs von höchster Qualität + Einzigartige Architektur des S71500 Software Controller – läuft komplett autark von Windows Offenheit + Direkte Integration weiterer Windowsund Hochsprachen-Applikationen in das Anwenderprogramm Safety Integrated Ein Controller und ein Engineering für Standard- und fehlersichere Aufgaben Frei verwendbar © Siemens AG 2017 + Effizientes Engineering Durchgängige Projektierung von Steuerungs- und Visualisierungsaufgaben im TIA Portal + SIMATIC S7-1500 Software Controller Kundenwünsche flexibel erfüllen Komplexe Steuerungsaufgaben • Realisierung kürzester Zykluszeiten bis zu Tusky 1 ns Bitperformance • Integration komplexer Echtzeit-Algorithmen • Hohe Kapazität des Programm- und Datenspeichers Integration von PC-Anwendungen • Direkte Integration von Reglern aus der modellbasierten Entwicklung • Integration von (bereits bestehendem) Hochsprachen-Code Mehrere Aufgaben auf einem Gerät • Realisierung von zentralen und dezentralen Bedienkonzepten • Reduktion der Komponentenvielfalt und Ersatzteilhaltung • Integration von Drittanbieter-Software (z. B. Bildverarbeitung) Frei verwendbar © Siemens AG 2017 SIMATIC S7-1500 Software Controller Wie wird die Unabhängigkeit zu Windows erreicht? PC Merkmal / Funktion Windows S7-1500 Software Controller SIMATIC Communication Nutzen Parallele Ausführung von Software Controller und Windows § Harte Echtzeit u § Reboot von Windows § Schneller Hochlauf Verwendung des nativen S7-1500 Betriebssystem § Volle Kompatibilität zu u S7-1500 Advanced Controller § Exklusive Zuordnung von HW Ressourcen wie Speicher oder PROFINET- u § Schnittstellen Kommunikation zwischen Windows und Software Controller Siemens Hypervisor PC HW Graphics Ethernet Frei verwendbar © Siemens AG 2017 Memory PROFINET PROFIBUS bestmögliche Sicherheit und Know-how Schutz IO-Zugriff mit harter Echtzeit § HMI-Zugriff § Zugriff auf Webserver u § TCP/UDP über Windows Offen für eigene Ideen Einfache Integration von PC-Anwendungen und Hochsprachen SIMATIC ODK1500S Merkmal / Funktion Nutzen • Echtzeitfähige C/C++ Integration in sicherer Ablaufumgebung (Sandbox) u • Know-how Schutz der Hochsprachenalgorithmen • Keine Beeinflussung der Steuerung durch „korrupte“ Werte u • Erhöhte Verfügbarkeit durch Entkoppelung der WindowsAnwendungen • Ready-to-use Applikationen für vielfältige Anwendungen (z. B. SQL-Integration) u • Kein eigenes Hochsprachen Know-how nötig • Verringerter Testaufwand • Automatische Generierung von STEP 7 Bausteinen u • Intuitive Projektierung ohne weitere Hochsprachenkenntnisse • Asynchrone Integration von Windows-Anwendungen Frei verwendbar © Siemens AG 2017 SIMATIC ODK 1500S Warum C++ für Real-time Anwendungen verwenden? Steuerungsprogramme liegen bereits als C++ Sourcecode vor Migration Embedded Computer Programm liegt als C/C++ Code vor § Wiederverwendung des Code gewünscht, da viele Mannjahre in Entwicklung, Pflege und Know-how Modellbasierte Software Entwicklung: Export von SteuerungsCode über C++ § Direkte Verwendung von automatisch erzeugtem C++ Sourcecode für die Steuerungsaufgabe § Verwendung als Blackbox, möglichst ohne manuelle Nacharbeit § Performance moderner PLC- und Bussysteme (z. B. PROFINET) völlig ausreichend für die Aufgabe Plattformunabhängige Programmierung § Wiederverwendung zentraler Funktionen auf mehreren Plattformen, z. B. auch in „Nicht-SPS-Systemen“ § Programmierung in C++ in einigen Fällen effizienter als in SCL Frei verwendbar © Siemens AG 2017 SIMATIC ODK 1500S Warum C/C++ für Windows Anwendungen nutzen? Direkte Nutzung von Windows-Funktionen und -Software für die Steuerungsaufgabe, Beispiele Datenbank-Zugriff § Direkte Anbindung an SQL-Datenbanken (lokal oder remote) § Standard-Applikation verfügbar Effizienter Austausch großer Datenmengen § Speichern von Daten in Files § Unterstützung unterschiedlicher File-Formate § Standard-Applikation verfügbar Anbindung PC-Hardware § Anbindung Vision Systeme § Anbindung Scanner oder Drucker Komplexe Protokollanbindung § SECS/GEM oder PV2 § IEC… Frei verwendbar © Siemens AG 2017 Live Demo 1 Open Development Kit • Erstellen der Anwendung in C/C++ Entwicklungsumgebung (Visual Studio) • Einbinden der C# DLL & Anpassen des Bausteininterfaces • Übertragen der ausführbaren Datei auf das Zielsystem (über USBStick, Netzwerklaufwerk etc.) • Übertragen der SCL-Sourcen für die ODK Funktionen in das TIA Portal Projekt • Erstellen des PLC Programms mit ODK Funktionsaufrufen • Download und Ausführen des PLC Programms Weitere Beispiele im Siemens Industry Online Support: https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/106192387 Live Demo Frei verwendbar © Siemens AG 2017 Übersicht ODK 1500S Standard Applikationen Bezug über APC Köln Add On Beschreibung File Server Schreiben/Lesen von Datenbausteinen in Dateien in verschiedenen Formaten: CSV, XML, Windows-INI etc. Zusatzfunktionen zum Löschen, Kopieren usw. File IO Einlesen einer beliebigen Datei als Byte Array 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-Steckkarten SQL Driver Direkter Zugriff auf SQL Datenbanken Verwenden von SQL Statements (SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE…) OPC “Classic” Client Datenaustausch mit anderen OPC Servern (OPC DA – COM/DCOM) SMX Driver Shared Memory Interface für die Anbindung von eigenen Hochsprachenapplikationen ohne ODK FTP Client Datenaustausch mit FTP Servern (remote oder lokal) Frei verwendbar © Siemens AG 2017 Serial Interface Target 1500S™ für Simulink® Was ist „Modellbasiertes Design“ Modellgetriebene Softwareentwicklung Ausführbare Anforderungen Das Modell steht im Zentrum des Engineering Workflows Aus Modellen automatisiert Software erzeugen Vorteile Verbesserte Kommunikation zwischen den mechatronischen Disziplinen Design und Simulation Modell Früher Fehler finden und beheben durch Simulation und automatisierten Test „Rapid Prototyping“ reduziert die Anzahl von „echten“ Prototypen Dadurch wesentliche Reduzierung von Entwicklungszeit und -kosten Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Modellgetriebene_Softwareentwicklung Frei verwendbar © Siemens AG 2017 Automatische CodeGenerierung Fortlaufender Test und Verifikation Target 1500S™ für Simulink® Von der Simulation zur realen Welt Maschinenverhalten und Regelung simulieren Regler auf SIMATIC Steuerung verwenden Target 1500S Automatische Erzeugung von • C++ Code • ODK-Objekte • S7-Programmbausteine Simulation und Verifikation • Hardware in the Loop (HiL) MATLAB und Simulink • Nutzung des External Mode Vorteile • • • • Kein manuelles Nachprogrammieren des Reglers bzw. Steuerungsmodells Kein C/C++ Know-how notwendig Kein ODK 1500S Know-how notwendig Keine fehlerträchtigen manuellen Eingriffe in den generierten Code notwendig Frei verwendbar © Siemens AG 2017 • S7-1500 Software Controller • ET 200SP Open Controller • CPU 1518 ODK Target 1500S™ für Simulink® Modellbasierte Entwicklung mit SIMATIC Merkmal / Funktion Nutzen 1 Einbindung in die MATLAB und Simulink Tool-Landschaft Ermöglicht modellbasierte Softwareentwicklung für SIMATIC 2 Simulation des Steuerungsverhaltens in Simulink (MiL, SiL, HiL) Weniger Prototypen und Hardware durch „Rapid Prototyping“ 3 Automatisierte Erzeugung von ablauffähigem SIMATIC Code Kein C++ oder ODK Know-how notwendig 4 Unterstützung der Simulink-Schnittstelle „External Mode“ Erhöhte Produktivität durch Optimierung mit Real-Werten aus dem laufenden Betrieb Frei verwendbar © Siemens AG 2017 Live Demo 1 Open Development Kit • Simulation des Reglers und Optimierung der Parameter in Simulink • Umsetzung des Reglers über das Target auf dem ET 200SP Open Controller • Beobachtung im laufenden Betrieb über External Mode • Veränderung von Reglerparametern über STEP7 Das Beispiel finden Sie im Siemens Industry Online Support: https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/109482830 Live Demo Frei verwendbar © Siemens AG 2017 Zusammenfassung Hochsprachenprogrammierung und modellbasierte Entwicklung Safety Integrated Offen für Ihre Ideen + Ein Controller und ein Engineering für Standard- und fehlersichere Aufgaben Einfache und durchgängige Integration von Hochsprachenprogrammen unter Windows Höchste Verfügbarkeit Einzigartige Architektur des S71500 Software Controller – läuft komplett autark von Windows Frei verwendbar © Siemens AG 2017 + Modellbasiertes Design Einbindung in die MATLAB und Simulink Tool-Landschaft ohne Hochsprachen-Know-how + + Automated Digital Workflow Software Controller Generieren statt Programmieren Data Exchange Vernetzte Kommunikation Arbeiten Sie offen, virtuell und vernetzt Frei verwendbar © Siemens AG 2017 Simulation Offenes System Cloud Lösungen Diagnosemanagement
