De basis van de Siemens S7 PLC (deel 1)

De Siemens S7 PLC’s zijn de meest gebruikte PLC’s in de industrie maar ze zijn wel een stuk gecompliceerder als de meeste andere PLC’s. Maar hier staat tegen over dat er ook meer mogelijkheden zijn met de siemens S7 PLC.
Hier ga ik jullie een korte inleiding geven over de Siemens S7 plc zodat je een idee hebt hoe deze werkt, hoe je de PLC configureert en gebruikt.

Omdat het artikel erg lang werdt is dit artikel opgedeeld in meerderen delen, dit eerste deel zal ik iets vertellen over de werking van de PLC en het opzetten van een nieuw PLC project.

 

Werking van een PLC

Voordat je ook maar kan gaan denken over het programmeren van de PLC moet je eerst weten hoe een PLC werkt. De Siemens S7 PLC werkt op de zelfde manier als alle (een enkelen uitzondering daar gelaten) andere PLC.
Een werkt iets anders dan bijvoorbeeld een PC. Een PLC voert (als deze in bedrijf staat) drie stappen in volgorde uit. Als eerste leest de PLC alle ingangen uit. Deze informatie wordt in een tabel opgeslagen om later, in het programma, te gebruiken. Vervolgens voert de PLC het geprogrammeerde programma uit. Tijdens het uitvoeren van het programma houdt de PLC in een tabel ook bij hoe alle uitgangen gestuurd worden en pas als de PLC het programma volledig heeft afgelopen worden (als 3e en laatste stap) alle uitgangen uitgevoerd.
Dit betekent dus dat als je in het begin van je programma een uitgang inschakelt en deze in de laatste regel (of eerder) weer uitschakelt dat de uitgang nooit geactiveerd zal worden. Dit is dus een punt om erg goed rekening mee te houden en om deze reden is het gebruikelijk om uitgangen maximaal 1 keer in het programma te gebruiken. Want een foutje hierin is erg snel gemaakt en het zoeken waarom jou uitgang dan niet hoog wordt kan erg ingewikkeld worden.

PLC werking
 Zodra de PLC deze cyclus heeft uitgevoerd begint dit weer van voor af aan. En deze cyclus wordt uitgevoerd binnen 2 tot 20 milliseconden. Dit is afhankelijk van de snelheid van je PLC en je programma. Dus dit betekent dat je programma ongeveer 100 keer per seconden wordt uitgevoerd.

 

 Siemens S7 opzet

De Siemens S7 plc’s zijn zelf samen te stellen. Als eerste heb je een voeding nodig om je PLC van spanning te voorzien. Vervolgens heb je een CPU, of Central processing unit, nodig. Dit is het hart van de PLC, dit onderdeel voert je programma uit en stuurt deze informatie door naar de overigen modules.
Vervolgens kan de PLC uitgebreid worden met in- en uitgang modules, oftewel Interface en Signal modules. Deze modules kunnen, zoals de naam al doet vermoeden, signalen ontvangen of uitsturen. Ook kan de PLC uitgebreid worden met Analoge in- en uit-gangen. Hiermee kan je dus ook analoge signalen verzenden en ontvangen. En zo zou ik nog wel even door kunnen gaan met de uitbreidings mogelijkheden van de Siemens S7 PLC.

Zodra je dus bepaald hebt welke PLC en modules je nodig hebt (en gaat gebruiken) kan je een nieuw project aanmaken in SIMATIC manager.

Module afkortingen

In de Siemens Manager worden alle de modules meestal als afkorting gebruikt. Als je niet weet waar iedere afkorting voor staat kan het erg veel tijd kosten om je configuratie goed te krijgen dus hier een lijstje waar je even kan afkijken.

  • PS    (Power Supply)
  • IM    (Interface module)
  • SM    (Signal module)
  • FM    (Function module)
  • CPU    (Central Processing Unit)
  • CP    (Comunication processors)
  • HMI    (Human Machine Interface)

 

Siemens Manager Step 7

Siemens manager is het programma van Siemens voor het programmeren van de PLC. Siemens manager kan uitgebreid worden met een aantal extra functies zoals IPC remote en Win CC. De Step 7 geeft aan dat het om software gaat voor de S7-serie PLC van siemens.

 

Nieuw project

We maken als eerste een nieuw project aan en geven deze aan naam en een locatie om de bestanden op te slaan. In dit voorbeeld gebruik ik een user project.
Nu wordt het project weergeven met slechts 1 item hierin. Dit je je netwerk verbinding (of andere verbindings mogelijkheden om te verbinden met een PLC) hier voegen we nu PLC type aan toe. Dit is de PLC die je zal gaan gebruiken om te programmeren, in mijn geval een Simatic 300. [Rechter muis knop -> Insert new object -> Simatic 300 station] Als je deze vervolgens opent [dubbel klikken] kom je in het venster met hierin de knop Hardware. Door eze te openen start je de Simatic Hardware configurator, hierin geef je aan welke hardware je gebruikt.
En dit moet erg zorgvuldig gebeuren, want zelfs de verkeerde volgorde van modules kan leiden tot een niet werkend programma (dit vanwege de adressen die worden toegekend)

Als eersten zetten we een leeg rack in de hardware configurator. Je kunt de Hardware Configurator redelijk goed vergelijken met het opbouwen van de echte PLC en ook hier begin je dus met een rail om je onderdelen op te monteren.  Door deze in te voegen zal een tabel in het venster verschijnen. Deze tabel is je rack en de lege velden zijn lege plaatsen waar je CPU en andere modules kan plaatsen.
Ik neem als eerste (dus in de bovenste lege cel) de power supply (PS) in mijn geval PS  307  2A. Vervolgens neem ik de CPU (Deze moet ook altijd op de tweede plaats, na de voeding) ik gebruik het type CPU 315-2 DP.
Nu hebben we dus de voeding en CPU (de plc) in de hardware configurator staan, nu hebben we nog inputs en outputs nodig om iets aan te kunnen sturen. Deze kan je op dezelfde manier toevoegen als je de voeding en CPU hebt gedaan.

 

Symbolen aanmaken

Deze stap hoef je niet te volgen, maar dit houdt je project wel overzichtelijker. Hier gaan we namelijk een naam en eventueel comentaar aan iedere merker, timer, ingang, uitgang, etc. hangen om deze later in het programma te gebruiken. In dit voorbeeld heb ik géén in- of uit-gangen maar alleen merkers omdat ik toch geen PLC heb om aan te sturen. Als je wel gebruik kan maken van in- en out-puts dan kan je inplaats van een merker adres hier jouw in- of out-put adres invullen.
Tot zover de introductie op de symbolen, nu gaan we beginnen. Om symbolen aan te maken open je Het S7 programma en vervolgens open je “Symbols”. Nu zal een nieuw venster verschijnen met hierin een lege rij. Als voorbeeld ga ik hier een stoplicht programeren, hiervoor zijn de volgende symbolen nodig;

  • Output: Rood (Het rode licht op het stoplicht)
  •  Output: Oranje (Het oranje licht op het stoplicht)
  • Outpur: Groen (Het groene licht op het stoplicht)
  • Input: Verkeer (Sensor voor het detecteren van naderend verkeer)
  • Timer: GroenTijd (De tijd dat het stoplicht op groen staat)
  • Timer: OranjeTijd (De tijd dat het stoplicht op oranje staat)

De In- en out-puts zal ik, zoals eerder vertelt, in mijn programma vervangen door merkers.
Als eerste voeg ik een merker toe voor het rode verkeerslicht. Bij symbool geef je een naam op, in dit geval Rood. Vervolgens geef je het adres op, ik maak gebruik van merkers dus in mijn geval M0.1
De M geeft aan dat het om een merker gaat, het eerste getal (in dit geval 0) geeft de ‘groep’ aan waar de merker in zit. Hierover zal ik in een andere artikel meer vertellen. En het laatste getal geeft aan welk nummer in de ‘groep’ de merker mag gebruiken. Als je inplaats van een merker een in- of out-put gebruikt dan gebruik je een I voor input, Q voor output.

Vervolgens vullen we het data type in, dit veld geeft aan wat voor een informatie er wordt opgeslagen. Aangezien we alleen maar hoeven aan te geven of het rode stoplicht op rood staat (dus het rode licht aan of uit) volstaat een Boolean.
Als laatste kan je nog comentaar toe voegen, in dit programma niet direct nodig maar zodra je een grote lijst mij symbolen krijgt kan het erg verwarrend worden. Ik raad je dus zeker aan dit wel te doen.Doe nu hetzelfde voor oranje, groen en verkeer. (ik heb de merkers: M0.1, M0.2, M0.3 en M0.4 gebruikt) Nu hoeven alleen de twee timers nog maar aangemaakt te worden. Net zoals de merkers geef je eerst een naam (symbol) vervolgens geef je als adres T0. Voor een tweede timer gebruik je T1, etc. en als data type TIMER.

Je symbolen lijst zal er nu als volgt uitzien:

Symbolen lijst PLC - verkeerslicht

Sla nu de symbolen tabel op en sluit deze af.

Lees verder in deel 2 va dit artikel: Ga naar deel 2.

Related Posts

Over de auteur: Henk

Hallo, ik ben Henk en ik heb dit jaar mijn MBO mechatronica opleiding afgerond. Momenteel volg ik een HBO Werktuigbouwkunde opleiding en ook hier blijf ik mijn ervaringen op mechatronica gebied met jullie delen.

19 Reactie’s + Reactie toevoegen

  • Erg verhelderend! dank je wel!

  • Ik probeer jullie te volgen. Heb vroeger op de hts wel plc gehad maar ben de basis kwijt.
    weet een van jullie een goed basisboek dat ik kan gebruiken om me de beginselen weer eigen te maken?

    groetjes

    • Bedankt voor je reactie. Boeken op PLC gebied kan ik je helaas niet in adviseren, ben zelf geen fanatieke lezer. Mocht je zelf een nuttig boek tegen komen dan hoor ik het graag van je.

  • Hoi Henk,

    De uitleg van u is duidelijk tav OB,

    Maar Henk wat ik wel graag wil leren is goed kunnen programmeren
    zo als procesen en productie automatisering en storing zoeken en oplossen van siemens PLC en HMI

    Wat ik allemaal in huis heb is Simatic step 7 en Win cc software

    ik kan al wel wat aardig mee werken maar soms zit ik me open vragen zo als

    wanneer je een back-up maak van een plc,dat er dan in de netwerken geen coments te zien zijn?waar het lasting is omverder iets te zoeken of is het zo dat ik een Back-up niet goed maak?

    Henk is het mogelijk jouw soms ook te bellen als ik vast zit
    indien dat mag kan ik u nummer dan vinden?

    Groetjes
    Wiky

    • Beste Wiky,

      Erg fijn om te horen dat je veel aan deze artikelen hebt, mocht je vragen hebben dan mag je deze stellen op het forum: http://forum.mechatronicus.nl/
      Als je inlogd op dit blog log je ook automatisch in op dit forum

      Daar kan ik je makkelijker helpen met een antwoord op je vragen.

      Groeten,

      Henk

  • Hallo heren

    Ik ben woonzaam in Suriname
    waar ik ik al een tijdtje bezicht houd met siemens plc s7
    en hmi waar ik meer over wil leren voor al hoe te programmeren
    wat betref hardware conf lukt het mij beste wel aardig

    ik ben hier om graag kennins te mogen delen met jullie

    wie kan mij helpen?
    wat de functie van OB’s zijn

    Groetjes

    • Hallo Wiky,

      Ik weet niet tot in hoeverre je al een basis hebt met PLC besturing (Misschien met andere merken ervaring?) maar de OB’s bij de Siemens PLC’s zijn de zogeheten blokken waarin je een programma kan schrijven.
      Zo heb je bijvoorbeeld OB1 en dit is je hoofdprogramma (Deze zal de PLC constant uitvoeren) in de praktijk worden je programma’s snel te groot voor 1 OB/ FC en deze kan je daarom op delen. Dan programeer je bijvoorbeeld een stuk van je programma in OB5 en een ander stuk in OB6 en in OB1 roep je vervolgens OB5 en OB6 aan zodat alles wordt uitgevoerd.

      groeten,

      Henk

      • Hoi Henk,

        Je bent aardig op weg met een informatieve site.

        Je uitleg over OB’s is niet helemaal zoals “we” het graag zien. OB’s zijn “organisatiebouwstenen” en niet bedoeld om je programma in te schrijven. Bij de werking van een PLC schrijf je al over de cyclische programma afloop van een PLC. Bij een S7 gebeurt dit alleen met OB1, hierover zo meer.

        Andere OB’s worden aangeroepen bij speciale gebeurtenissen zoals een koude of warme start, een fout of een lege batterij enz.

        In OB1 zet je normaal alleen de aanroepen naar je bouwstenen waar je eigenlijke programma in zit. Het eigenlijke programma zet je in FB’s en FC’s. Het plan bij een S7 is dat je je besturing in logische stukken hakt en ieder deel een eigen programmabouwsteen geeft. deze roep je vanuit OB1 op met bv “CALL FC 1″

  • hallo henk ik ben stuward van suriname ik heb elektrotechniek gedaan maar zit nu voor een bariere.ik wil graag leren werken met siemens plc heb jij een idee

    • Waar je het beste een dergelijke cursus kan volgen durf ik neit te zeggen, hier heb ik zelf geen ervaring mee.
      Maar wat punten om eens over te denken kan ik je wel mee helpen;
      - Tijdsduur van de cursus
      - Wat wil je leren (tot hoe ver wil je het programmeren beheersen)
      - Welke richting wil je later op (Proces of productie automatisering)

      Mocht je nog vragen hebben dan wil ik je graag proberen verder op weg te helpen. En als je een cursus volgt horen wij dit natuurlijk ook graag met jouw ervaringen.

  • Een hele nuttige basis beschrijving, hartelijk dank!

  • Ik denk er aan te soliciteren bij een offshore bedrijf
    Maar dan als E monteur data kabels en glasvezel vormen mij ook geen probleem
    Maar de ervaring met deze plc zoals hierboven genoemd is een gewenste pre
    En ik heb nog nooit te maken gehad deze dingen
    Is snel te snappen?

    • Ik verwacht dat het bij jou functie vooral gaat dat je een beetje weet hoe een PLC werkt zodat je de logica achter een PLC kan volgen. Je zou eens kunnen kijken of je in de buurt een basiscurcus PLC kan volgen, deze worden o.a. bij het ROC gegeven.
      Je zou bij het sollicitatie gesprek ook kunnen polsen hoe je kansen liggen en als je de indruk krijgt dat er een andere kandidaat is die dat wél heeft dat je tijdens je gesprek aangeeft van plan bent een dergelijke curcus te willen volgen.

      Veel succes met je sollicitatie!

  • Hoi henk,

    is het migreren van een bestaande PLC programma naar een siemens mogelijk?
    Heb totaal geen ervaring mee. Het gaat om een machine waar de inductiestroom in de stroomkast veranderd moet worden. De relais moeten vervangen worden naar een ‘diac’ dat is niet mijn kennis ik ben meer van de machine bouw zelf..

    misschien kan jij mij helpen?

    groetjes,
    Marcel

    • Het converteren van PLC programma’s is vaak erg lastig. Ik heb er zelf geen ervaring mee maar ik heb wel eens gehoord dat van platform naar platform (VB Hitaschi naar Siemens PLC) vaak niet te converteren is.
      Wel kwam ik met zoeken net de volgende website tegen van een frans bedrijf, http://www.itris.fr/plc-converter.html misschien dat je hier eens contact mee kan opnemen. (Ben erg benieuwd of zij inderdaad de mogelijkheid hebben)

      Maar moeten er ook nog wijzigingen aan het programma uitgevoerd worden? Je geeft aan dat er relais vervangen worden door diac’s dus dan scheelt weer wat functies voor je besturing of niet?
      Dan is het misschien makkelijker/ efficiënter om een nieuw programma te schrijven, natuurlijk wel erg afhankelijk van het gecompliceerd het programma is.

  • Henk, ik heb ervaring met de Hitachi PLC. Is de overstap goed te maken naar de PLC van Siemens.

    • Hallo Hans,
      Ik heb zelf ook eerst met een Hitachi PLC gewerkt een daarna pas met de Siemens. Het is in het begin even wennen dat je werkt met OB’s en de configuratie van de hardware in de Siemens is véél uitgebreider.
      Maar op de Siemens PLC kan je, net als de Hitachi, programmeren in Ladder diagram. Dus deze stap zou niet al te veel moeite moeten kosten.

      Als je nog tegen problemen aan loopt help ik je hier graag mee verder.

      Groeten,
      Henk

  • Dit komt nu goed van pas, binnekort ga ik op m’n nieuwe stage plek werken met deze Siemens p7 !

    • Mooi om te horen en succes op je stage. Laat je niet te veel afschrikken door het gebruik van OB’s in de siemens PLC. Dit went héél snel als je er even mee werkt.
      Als je nog vragen hebt of als iets nog niet helemaal duidelijk is dan hoor ik dat graag van je en zal ik proberen je verder op weg te helpen.

Plaats een reactie

CAPTCHA afbeelding
*

Gebruiker

 

%d bloggers op de volgende wijze: