Kurs Techniki napędowej SINAMICS Micromaster

Dzień 1: Wprowadzenie do techniki napędowej i narzędzi Step7 oraz Starter.
Dzień 2: Konfiguracja i programowanie napędów SINAMICS Micromaster.
Dzień 3: Praktyczne ćwiczenia z obsługi i diagnostyki napędów.

Na kursie zdobędziesz podstawową wiedzę na temat techniki napędowej z wykorzystaniem napędów SINAMICS Micromaster. Nauczysz się konfigurować i programować napędy za pomocą narzędzi Step7 oraz Starter, a także poznasz metody diagnostyki i rozwiązywania problemów.

Dzień 1: Podstawy techniki napędowej, architektura systemów SINAMICS, funkcje narzędzi Step7 i Starter.
Dzień 2: Konfiguracja sprzętowa i programowanie napędów SINAMICS Micromaster.
Dzień 3: Intensywne ćwiczenia praktyczne z diagnostyki i obsługi napędów.

Uczestnicy kursu zdobędą umiejętności konfigurowania i programowania napędów SINAMICS Micromaster, nauczą się korzystać z narzędzi Step7 oraz Starter, a także poznają metody diagnostyki i rozwiązywania problemów związanych z techniką napędową

Kurs jest przeznaczony dla inżynierów automatyki, techników utrzymania ruchu, programistów PLC oraz wszystkich, którzy chcą zdobyć podstawową wiedzę i umiejętności w zakresie techniki napędowej na sprzęcie SINAMICS Micromaster.

SIMATIC S7-1200 Nowy sterownik, który stworzono jako następcę S7-200. Charakteryzuje się parametrami
nieznacznie słabszymi niż rodzina S7-300. Kilka wersji CPU dostępnych w rodzinie
umożliwia dobór zależnie od wymagań projektu.

Najważniejsze zalety:

• Modułowa konstrukcja CPU, którą można rozszerzyć o dodatkowe wejścia/wyjścia,
  moduły komunikacyjne i technologiczne.
• Wbudowane funkcje technologiczne zoptymalizowane do regulacji, ważenia,
  szybkiego liczenia, telemetrii, identyfikacji.
• Nowoczesne programowanie z nowymi funkcjonalnościami.
• Komunikacja: wbudowany PROFINET (również PROFIsafe w wersji F) i Modbus
  TCP-IP, procesory PROFIBUS, szeregowe (RS232, RS422/485).
• Zabezpieczenie danych: ochrona dostępu, kopiowania, poziomy dostępu.
• Wbudowana diagnostyka: komunikaty diagnostyczne wyświetlane w TIA Portal, na
  wbudowanym Web serwerze, w aplikacji SIMATIC oraz na HMI.

Korzyści dla klienta:

• Sprawdzone w wielu aplikacjach przemysłowych.
• Długoterminowo dostępne i kompatybilne.
• Przygotowane do pracy w trudnych warunkach środowiskowych.
• Modułowe, łatwe do rozbudowy, skalowalne.

Zakres zastosowania:

• Sterowanie z wykorzystaniem centralnych i rozproszonych wejść/wyjść.
• Zadania technologiczne.

SIMATIC S7-1200 to modułowy mikrosystem dla niskich i średnich wydajności aplikacji.
Jednostka centralna (CPU) zawiera system operacyjny i program użytkownika. Program
użytkownika znajduje się w pamięci load i jest odporny na awarię zasilania. Przetwarzane są
części programu użytkownika istotne dla wykonania w pamięci roboczej z szybkim dostępem.
Program użytkownika można przenieść do CPU za pomocą karty pamięci (MC) – jako
alternatywa dla przesyłania przez połączenie online z programatorem PG. Karta pamięci
może być również używana jako zewnętrzna pamięć ładowania lub do aktualizacji
oprogramowania (firmware). Połączenia z procesem (sygnały obiektowe) są realizowane
przez wejścia i wyjścia dostępne na pokładzie (wbudowane), ich liczba zależy od wersji
procesora (im wyższy model, tym ich więcej). Wbudowane wejścia i wyjścia są
zaprojektowane specjalnie do obsługi zintegrowanych szybkich liczników (HSC). System
operacyjny (firmware) zawiera dodatkowo generatory impulsów o szerokości impulsu
modulowane wyjście, a także obiekty technologiczne do sterowania silnikami krokowymi.

Rozbudowa jednostki centralnej może być zrealizowana za pomocą:

• Płytki sygnałowe (SB) mogą być wykorzystane do rozszerzenia wbudowanych wejść i
  wyjść.
• Moduły sygnałowe (SM) dostępne w wersji cyfrowej i analogowej.

Totalnie Zintegrowana Automatyka (TIA): Środowisko programistyczne, które łączy PLC
(programowanie), HMI (wizualizacje) oraz StartDrive (technikę napędową). Oprogramowanie
występuje w dwóch wersjach:

• Basic – pozwala programować sterowniki PLC rodziny S7-1200.
• Professional – umożliwia programowanie wszystkich jednostek CPU wspieranych
  przez środowisko programistyczne.

Następca SIMATIC Manager: Dzięki temu efektywnie i wydajnie tworzysz projekty dla
systemów sterowania w aplikacjach przemysłowych. Najważniejsze cechy to:

• funkcjonalność drag & drop dla symboli, zmiennych, urządzeń,
• czytelność i intuicyjność edytorów,
• inteligentny interfejs dla automatyka programisty,
• wspólna symbolika i dane dla każdego urządzenia w projekcie,
• diagnostyka i testowanie w trybie online.

Łatwość użycia: Program intuicyjny, prosty do nauki i banalny w użyciu podczas pracy.
Zapewnia najwyższy poziom wydajności dla inżyniera. Narzędzie TIA Portal zostało
opracowane przez firmę Siemens dzięki wieloletniemu doświadczeniu w zakresie
projektowania oprogramowania dla automatyki przemysłowej.

Język programowania LAD (ang. Ladder Logic) służy do tworzenia kodu programu w formie graficznej (wykorzystanie specjalnie do tego celu bloków graficznych przygotowanych przez firmę Siemens). Język LAD jest też bardzo często nazywany językiem drabinkowym, ponieważ każda logikę umieszcza się w kolejnych „szczeblach”. Po dodaniu kilku takich szczebli widok całego kodu przypomina drabinę.
Wszystkie dostępne elementy, czyli styki, cewki oraz graficzne bloki łączy się razem. Wówczas widok kodu programu przypomina diagram z przekaźnikową logiką, która można zobaczyć na schematach elektrycznych.

Po otwarciu oprogramowania TIA Portal i bloku organizacyjnego OB1 widzimy Network 1, który jest też nazywany szczeblem. Z lewej strony można sobie przyjąć, że jest to dodatnia szyna zasilania. Po zaznaczeniu myszką tego szczebla jest możliwa jego edycja lub dodawanie nowych elementów znajdujących się w kacie instrukcji oprogramowania TIA Portal. Siemens tworząc język LAD wzorował się na schematach elektrycznych. Jak wiadomo, każdym połączenie elektryczne służy do włączenia lub wyłączenia elementu wykonawczego. W przypadku języka Ladder Logic takim zakończeniem jest cewka (coil). Zatem każdy network podczas tworzenia logiki w języku LAD należy zakończyć cewką.
W jednej szczebelce (networku) można umieścić wiele elementów.

Jeżeli jest taka potrzeba, to każdy network można rozgałęzić. Należy uważać, aby nie tworzyć pustych gałęzi równolegle do innego elementu lub elementów. Wirtualny przepływ prądu w networku powinien odbywać się zawsze przez elementy, którymi są styki (Normal Open oraz Normal Close). Jest jedno z najważniejszych założeń pisania program w graficznym języku LAD. Programiści firmy Siemens we wszystkich przykładach zwracają na to uwagę.

Każdy blok organizacyjny lub blok funkcyjny (FC lub FB) umożliwia tworzenie kodu programu w języku graficznym, jakim jest LAD. Właśnie ten język jest domyślne ustawiony.
Gałęzie w funkcjach mogą być dodane jedna po drugiej. Istnieje również możliwość wstawienia networku pomiędzy już istniejącymi gałęziami. Do tego celu są przygotowana dwa przyciski w pasku narzędzi edytora LAD. Można także skorzystać ze skrótów, czyli naciśnięcie odpowiedniej kombinacji klawiszy na klawiaturze wykonuje odpowiednią czynność. Wszystkie dostępne skróty można zobaczyć w ustawieniach narzędzia TIA Portal.

Wiekszość obiektów graficznych (przede wszystkim styki, cewki) wymagają wprowadzenia adresów (adresy fizyczne wejść lub wyjść cyfrowych albo zmiennych z pamięci M lub bloku danych). Można ten adres wprowadzić ręcznie (wpisująć dokładny adres fizyczny, jeżeli programista korzysta z programowania absolutnego) np. I0.0.
Siemens zaleca korzystanie z programowania symbolicznego, ponieważ kod programu wykonuje się wtedy szybciej. Wtedy jest również możliwość wpisania nazwy zmiennej, lub wybraniu interesującej programisty zmiennej z listy np. Manual_Mode.

Każdy network może zawierać komentarz oraz tytuł. To pozwala zwiększyć przejrzystość kodu programu oraz jego zrozumienie dla innych osób.

Styki
Użycie styku w networku pozwala sprawdzić aktualny stan binarnego adresu, który jest powiązany z tym stykiem (np. stanu wejścia cyfrowego). Wykorzystując odpowiednie ułożenie styków w networku tworzy się logikę sterowania. W tym przypadku można również powiedzieć, że taki networki w języku LAD odwzorowuje schemat elektryczny.
Są dwa rodzaje styków:
– Normal Open (NO) – taki styk „przewodzi prąd” tylko w momencie, gdy sygnał powiązany z tym stykiem jest w stanie wysokim,
– Normal Close (NC) – użycie takiego styku spowoduje „przewodzenie prądu” wówczas, gdy sygnał powiązany z tym stykiem będzie w stanie niskim.

Jeżeli mam w networku tylko jeden styk normal open i jedną cewkę, to cewka będzie w stanie wysokim tylko i wyłącznie wtedy, gdy styk będzie zwarty (jeżeli ze stykiem NO powiązany jest przycisk, to naciśnięcie przycisku spowoduje zwarcie styku).

Styki NO oraz NC możesz wykorzystać także do sprawdzania również stanu innych zmiennych.

Cewki
Użycie cewki na końcu networka powoduje ustawienie lub reset określonego bitu w powiązanym z tą cewką adresie.

Graficzne bloki
Dosyć często trzeba wykonywać operacja na innych typach niż bit. W tym przypadku język LAD bloki, które również zostają umieszczone w networku. Taki blok w większości przypadków posiada parametry wejściowe oraz wyjściowe. Do tych parametów np. parametrów wejściowych można podłączyć parametry wyjściowe innego bloku.
Wszystkie operacje (np. dodawanie, mnożenie) są wykonywane poprzed dodanie odpowiedniego bloku do networka.
Od niedawna w TIA Portal jest dostępny blok Calculate, gdzie można wpisać całą operację matematyczną. Wówczas korzystasz tylko z jednego bloku. Powoduje to mniejsze rozmiar wykorzystanej pamięci w sterowniku.

Parametr EN/ENO  
W języku LAD do bloków jest dodawany parametr EN (parametr wejściowy) oraz parametr ENO (parame wyjściowy). Wykorzystanie parametru EN, czyli podłączenie do szyny z lewej strony (dodatni potencjał zasilania) spowoduje, że dany blok się wykona, gdy nastąpi wykonywanie właśnie tego networka.

Timery korzystają z struktury przechowywanej w bloku danych; podczas wywoływania timera TP, TON, TOF, TONR należy utworzyć blok danych typu instancja DB, w którym funkcje będą przechowywać dane. Liczniki (counters) korzystają również ze struktury przechowywanej w bloku danych; podczas wywoływania licznika CTU, CTD, CTUD należy utworzyć blok danych typu instancja DB, w którym funkcje będą przechowywać dane.

Jest to język bardziej przeznaczony dla elektyka.

Podsumowując:

Kod programu w języku LAD składa się z tzw. poziomów lub obwodów (network). Algorytm jest ograniczony z lewej i prawej strony przez szyny prądowe, z których w sposób widoczny rysowana jest ta z lewej strony. Po stronie wejść znajdują się: kontakty, markery (zmienne wewnętrzne), stany timerów, liczników, przerzutników, funkcje, np. arytmetyczne, porównań. Po stronie wyjść znajdują się cewki lub polecenia. Jeden obwód (network) nie może się składać z dwóch sekwencji. Algorytm jest wykonywany od góry do dołu i od lewej strony do prawej. Nie wolno tworzyć rozgałęzień, w których może nastąpić przepływ energii w odwrotnym kierunku.

PROFINET to standard komunikacji oparty na Ethernet, zaprojektowany z myślą o automatyce przemysłowej. Jest to protokół komunikacyjny wykorzystywany do integracji urządzeń w systemach automatyki. Oto kluczowe informacje o PROFINET:

1. Prędkość i niezawodność: PROFINET oferuje szybkie transfery danych (do 100 Mbps i wyższe), co czyni go odpowiednim dla aplikacji wymagających dużych przepustowości i niskiego opóźnienia.
2. Bezpieczeństwo: Protokół wspiera różne mechanizmy bezpieczeństwa, takie jak PROFINET Security, zapewniające ochronę przed nieautoryzowanym dostępem i atakami.
3. Topologie: PROFINET obsługuje różne topologie sieciowe, w tym gwiazdę, pierścień i szeregowe połączenia urządzeń.
4. Podział na klasy: 
   • PROFINET IO: Komunikacja z urządzeniami we/wy (I/O).
   • PROFINET CBA: Komunikacja z komponentami aplikacyjnymi w rozproszonych systemach automatyki.
   • PROFINET IRT: Oparty na technologii Real-Time (RT), zapewniający precyzyjne synchronizowanie urządzeń w czasie rzeczywistym (wymagane w zastosowaniach motion control).
5. Kompatybilność z EtherNet/IP i innych protokołami: PROFINET umożliwia integrację z różnymi protokołami opartymi na Ethernet, co ułatwia rozbudowę i modyfikowanie istniejących instalacji.

Moduły bezpieczeństwa: Zastosowanie PROFIsafe w PROFINET umożliwia realizację aplikacji wymagających funkcji bezpieczeństwa, takich jak awaryjne zatrzymanie.

Podstawowa znajomość zagadnień automatyki przemysłowej oraz obsługi komputera. Wcześniejsze doświadczenie z narzędziami Step7 i Starter nie jest wymagane.

Po ukończeniu kursu zalecamy regularne ćwiczenie zdobytych umiejętności, udział w webinariach i seminariach technicznych organizowanych przez Siemens oraz korzystanie z dostępnych zasobów online, takich jak fora dyskusyjne, tutoriale wideo oraz dokumentacja techniczna Siemens.

Kurs rozpoczyna się od podstaw pracy ze sterownikami S7-1200, a kończy na zaawansowanych funkcjach i praktycznych zadaniach, co zapewnia wszechstronne przygotowanie uczestników.

Każdy kursant pracuje na indywidualnym stanowisku, co umożliwia maksymalną interakcję ze sprzętem i pełną kontrolę nad wykonywanymi ćwiczeniami.

• 3 dni intensywnych zajęć</liczba>
• 4 lokalizacje</liczba>
• 6 uczestników w grupie</liczba>
• 1 certyfikat ukończenia kursu</liczba>

Jan K., Kraków:

„Szkolenie z zakresu techniki napędowej na sprzęcie SINAMICS Micromaster firmy Siemens było niesamowicie pouczające. Trzy dni intensywnej nauki w Krakowie dały mi solidne podstawy do pracy z tym sprzętem. Szczególnie podobały mi się praktyczne ćwiczenia i kompetencje prowadzącego.”

Marek W., Gdańsk:

„Byłem na szkoleniu w Gdańsku i jestem bardzo zadowolony. Kurs był bardzo dobrze zorganizowany, a prowadzący byli niezwykle pomocni i profesjonalni. Teraz czuję się znacznie pewniej w konfiguracji i programowaniu napędów SINAMICS Micromaster.”

Tomasz S., Poznań:

„Szkolenie w Poznaniu przekroczyło moje oczekiwania. Wszystkie aspekty techniki napędowej zostały omówione szczegółowo, a praktyczne ćwiczenia były bardzo wartościowe. Polecam każdemu, kto chce zdobyć wiedzę na temat napędów Siemens.”

Krzysztof M., Warszawa:

„Uczestnictwo w szkoleniu w Warszawie było świetnym doświadczeniem. Materiały były dobrze przygotowane, a sam kurs bardzo angażujący. Praktyczne zajęcia z obsługi i diagnostyki napędów były szczególnie cenne. Gorąco polecam!”

Piotr B., Kraków:

„Szkolenie w Krakowie było bardzo intensywne, ale zarazem bardzo efektywne. Trzy dni pełne praktyki i teorii dały mi solidne fundamenty do pracy z napędami SINAMICS Micromaster. Instruktorzy byli świetni i chętnie dzielili się swoją wiedzą. Zdecydowanie warto!”

Dzień 1: Wprowadzenie do Systemów Napędowych

1. Przegląd systemów napędowych SIEMENS SINAMICS

• Historia i rozwój napędów SINAMICS: Krótkie wprowadzenie do historii i rozwoju technologii napędowej Siemens.
• Rodzaje napędów SINAMICS: Przegląd dostępnych modeli i ich zastosowań.
• Charakterystyka techniczna: Omówienie kluczowych cech technicznych napędów SINAMICS.
• Typowe aplikacje: Przykłady zastosowań napędów SINAMICS w różnych branżach.

2. Przegląd funkcjonalności systemu napędowego MICROMASTER, zasady doboru silnika oraz przekształtnika

• Charakterystyka MICROMASTER: Omówienie głównych funkcji i cech przekształtnika MICROMASTER.
• Dobór silnika i przekształtnika: Zasady doboru odpowiedniego silnika i przekształtnika do konkretnej aplikacji.
• Przykłady doboru: Praktyczne ćwiczenia z doboru silnika i przekształtnika na podstawie specyfikacji technicznych.

3. Elektryczne podpięcie napędu

• Schematy podłączeń elektrycznych: Omówienie typowych schematów podłączeń dla przekształtników MICROMASTER.
• Bezpieczeństwo elektryczne: Zasady bezpieczeństwa przy podłączaniu napędów.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z podłączenia napędu do sieci elektrycznej.

4. Diagnostyka przekształtnika z poziomu panelu obsługi BOP

• Interfejs użytkownika BOP: Omówienie funkcji i nawigacji panelu obsługi Basic Operator Panel (BOP).
• Diagnostyka i odczyt błędów: Jak diagnozować problemy i odczytywać kody błędów z poziomu BOP.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z diagnostyki przekształtnika przy użyciu BOP.

Dzień 2: Konfiguracja i Sterowanie Napędem

5. Oprogramowanie Starter – interfejs użytkownika, konfiguracja przekształtnika, testowe uruchomienie z poziomu oprogramowania, optymalizacja napędu

• Interfejs użytkownika Starter: Omówienie funkcji i nawigacji oprogramowania Starter.
• Konfiguracja przekształtnika: Krok po kroku proces konfiguracji przekształtnika MICROMASTER w Starter.
• Testowe uruchomienie: Procedura testowego uruchomienia napędu.
• Optymalizacja napędu: Techniki optymalizacji parametrów napędu dla lepszej wydajności.

6. Sterowanie napędem z wykorzystaniem IO napędu

• Wejścia i wyjścia (IO) napędu: Omówienie typowych konfiguracji wejść i wyjść napędu.
• Sterowanie napędem: Jak sterować napędem przy użyciu sygnałów IO.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z konfiguracji i sterowania napędem za pomocą IO.

7. Konfiguracja napędu pod kątem wymiany danych ze sterownikiem PLC

• Komunikacja napęd-PLC: Omówienie metod komunikacji pomiędzy napędem a sterownikiem PLC.
• Konfiguracja wymiany danych: Jak skonfigurować napęd MICROMASTER do wymiany danych ze sterownikiem PLC.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z konfiguracji komunikacji napęd-PLC.

8. Przygotowanie projektu w Step7, konfiguracja komunikacji PLC-Micromaster, omówienie zastosowanego telegramów Profidrive

• Tworzenie projektu w Step7: Krok po kroku proces tworzenia projektu w Step7.
• Konfiguracja komunikacji: Szczegółowe omówienie konfiguracji komunikacji między PLC a napędem MICROMASTER, w tym wykorzystanie telegramów Profidrive.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z tworzenia projektu i konfiguracji komunikacji w Step7.

Dzień 3: Zaawansowane Techniki Sterowania i Diagnostyki

9. Sterowanie napędem w trybie prędkości wykorzystując własny blok FC/FB

• Bloki FC/FB: Omówienie funkcji i bloków w Step7, które mogą być używane do sterowania napędem.
• Sterowanie prędkością: Jak skonfigurować sterowanie napędem w trybie prędkości za pomocą własnych bloków FC/FB.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z tworzenia i używania bloków FC/FB do sterowania prędkością napędu.

10. Obsługa zewnętrznego enkodera

• Zewnętrzne enkodery: Omówienie funkcji zewnętrznych enkoderów i ich zastosowania.
• Konfiguracja i obsługa: Jak skonfigurować i obsługiwać zewnętrzny enkoder z napędem MICROMASTER.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z konfiguracji i obsługi zewnętrznych enkoderów.

11. Funkcje obsługujące osie z biblioteki Easy Motion Control

• MC_Power: Funkcja uruchamiania osi.
• MC_Reset: Funkcja resetowania osi.
• MC_Halt: Funkcja zatrzymywania osi.
• MC_MoveAbsolute: Funkcja przemieszczania osi do absolutnej pozycji.
• MC_MoveRelative: Funkcja przemieszczania osi o wartość względną.
• MC_MoveVelocity: Funkcja przemieszczania osi z określoną prędkością.
• MC_MoveJog: Funkcja ręcznego sterowania osiami (jogging).
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z użyciem funkcji Easy Motion Control.

12. Bazowanie osi – MC_Home

• Funkcja MC_Home: Omówienie funkcji bazowania osi.
• Konfiguracja i zastosowanie: Jak skonfigurować i zastosować funkcję MC_Home w projektach.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z bazowania osi.

13. Sterowanie napędem w trybie kontroli prędkości

• Kontrola prędkości: Omówienie zasad sterowania napędem w trybie prędkości.
• Konfiguracja: Jak skonfigurować napęd MICROMASTER do pracy w trybie kontroli prędkości.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z konfiguracji i sterowania napędem w trybie kontroli prędkości.

14. Sterowanie napędem w trybie pozycjonowania

• Pozycjonowanie: Omówienie zasad sterowania napędem w trybie pozycjonowania.
• Konfiguracja: Jak skonfigurować napęd MICROMASTER do pracy w trybie pozycjonowania.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z konfiguracji i sterowania napędem w trybie pozycjonowania.

15. Diagnostyka napędów z wykorzystaniem Step7, Starter

• Diagnostyka w Step7 i Starter: Omówienie narzędzi diagnostycznych dostępnych w Step7 i Starter.
• Identyfikacja i rozwiązywanie problemów: Jak zidentyfikować i rozwiązywać problemy związane z napędami.
• Ćwiczenia praktyczne: Praktyczne ćwiczenia z diagnostyki napędów przy użyciu Step7 i Starter.