Automatyka przemysłowa dla początkujących. Poznaj sterowniki PLC oraz panele HMI i naucz się je prog Dąbie

Twoje drzwi do świata automatyki przemysłowej Programowanie PLC to już nie tylko automatyzacja procesu. To dziedzina, która skupia wokół siebie szereg technologii, narzędzi i języków programowania. W nowoczesnych aplikacjach to również bezpośrednia integracja z systemami IT, logowanie danych do informatycznych baz danych - wszystko z uwzględnieniem wytycznych związanych z cyberbezpieczeństwem. Idea stosowania sterowników PLC pozostaje jednak niezmienna: to urządzenia, których zadaniem jest automatyzacja procesu i które ze względu na wysoką elastyczność stosowane są w praktycznie każdej gałęzi przemysłu. Przemysłu, w którym ciągle brakuje specjalistów i osób chętnych do nauki nowych umiejętności. Może właśnie Ty będziesz jednym z nich? Jeżeli zastanawiasz się nad wyborem ścieżki zawodowej, rozważasz zmianę branży i myślisz o automatyce, studiujesz, jesteś uczniem szkoły średniej lub po prostu chcesz się dowiedzieć, czym jest automatyka i na czym polega programowanie PLC - koniecznie sięgnij po tę książkę. Dzięki niej zrozumiesz zależności pomiędzy technologią, mechaniką i elektryką, a także poznasz sposób, w jaki tworzy się programy realizujące w pełni automatyczne algorytmy sterowania. Na polskim rynku najpopularniejsze są rozwiązania firmy Siemens, w związku z czym opis konfiguracji sprzętowej i instrukcji programowych jest omawiany w środowisku Siemens TIA Portal V20. Poznaj sterowniki PLC SIMATIC S7-1500 i S7-1200, a także najnowsze panele operatorskie HMI WinCC Unified. Ta książka: pomoże Ci postawić pierwsze kroki w świecie automatyki przemysłowej otworzy przed Tobą możliwości samodzielnego rozwijania zdobytych umiejętności przedstawi najpopularniejsze sterowniki PLC w polskim przemyśle nauczy Cię tworzyć własne algorytmy sterowania Spis treści: Od autora Wprowadzenie Rozdział 1. Automatyka jako rozległa dziedzina 1.1. Technologia procesu 1.2. Mechanika 1.3. Elektryka 1.4. Programowanie PLC 1.5. Wizualizacja procesu - panel operatorski HMI 1.6. Wizualizacja procesu - systemy SCADA 1.7. Integracja układów automatyki - urządzenia przemysłowe 1.8. Integracja układów automatyki - systemy informatyczne 1.9. Programowanie w automatyce a programowanie w IT 1.10. Podsumowanie Rozdział 2. Na czym polega programowanie PLC? 2.1. Przegląd rodziny sterowników PLC Siemens SIMATIC 2.2. Budowa sterowników PLC 2.2.1. S7-1200 G1 2.2.2. S7-1200 G2 2.2.3. S7-1500 2.2.4. Generacje urządzeń 2.3. Zasada działania sterownika PLC 2.3.1. Dostępne obszary pamięci sterowników SIMATIC 2.4. Pozostałe możliwości sterowników PLC 2.4.1. Regulacja PID 2.4.2. Sterowanie osiami 2.4.3. Sterowanie PWM 2.4.4. Szybkie wejścia 2.4.5. Specjalistyczne bloki programowe do obsługi zdarzeń cyklicznych i sprzętowych 2.4.6. Zaawansowana diagnostyka programowa Rozdział 3. Samodzielna nauka programowania PLC 3.1. Oprogramowanie TIA Portal 3.2. STEP7 3.3. WinCC 3.4. Wymagane licencje, wersja próbna 3.4.1. Licencje do programowania PLC 3.4.2. Licencje do programowania paneli HMI oraz systemów SCADA 3.4.3. Zakup licencji 3.5. Czy do nauki potrzebuję fizycznego sterownika? 3.6. Instalacja oprogramowania 3.6.1. Platforma - instalacja TIA Portal z symulatorem PLCSIM 3.6.2. Platforma - instalacja Factory I/O 3.7. Czy wersja oprogramowania ma znaczenie dla początkującego programisty? Rozdział 4. TIA Portal - konfiguracja sterownika PLC 4.1. Adres IP i maska podsieci 4.2. Nazwa PROFINET 4.3. Bity systemowe 4.4. Platforma - konfiguracja sprzętowa Rozdział 5. Przegląd języków programowania PLC 5.1. Język drabinkowy LAD 5.2. Język FBD 5.3. LAD czy FBD? 5.4. Język GRAPH 5.5. Język SCL 5.6. Język STL 5.7. Pozostałe języki programowania PLC 5.8. Od którego języka zacząć naukę programowania? Rozdział 6. Programowanie PLC - podstawowe operacje logiczne 6.1. Deklarowanie zmiennych - tagi 6.2. Dobre praktyki - nazewnictwo zmiennych 6.3. Styk NO, styk NC i cewka wyjściowa 6.4. Platforma - tabela tagów i pierwszy program 6.5. Funkcje logiczne AND, OR oraz XOR 6.6. Platforma - funkcje logiczne AND & OR 6.7. Organizacja kodu - funkcje FC i bloki funkcyjne FB 6.7.1. Tworzenie uniwersalnych programów 6.7.2. Organizowanie kodu z wykorzystaniem FC/FB 6.7.3. Utworzenie i wywołanie FC/FB 6.8. Platforma - wykorzystanie funkcji FC 6.9. Ustawianie i kasowanie pojedynczej zmiennej - cewki Set oraz Reset 6.10. Przerzutniki SR/RS 6.11. Detekcja zbocza 6.12. Bloki danych DB 6.13. Platforma - przerzutniki SR/RS, bloki danych DB, narzędzie Cross-references Rozdział 7. Typ zmiennej a jej rozmiar 7.1. Bloki danych DB czy pamięć systemowa M - porównanie 7.2. Tabela Watch table - narzędzie do monitorowania i modyfikowania zmiennych 7.3. Przekazywanie wartości parametrów - funkcja MOVE 7.4. Platforma - obsługa typów danych z wykorzystaniem funkcji MOVE Rozdział 8. Forsowanie zmiennych Rozdział 9. Dobre praktyki przy tworzeniu oprogramowania PLC 9.1. Wybrane koncepty projektowe 9.1.1. KISS 9.1.2. YAGNI 9.1.3. DRY 9.1.4. Oczekiwania vs rzeczywistość 9.2. Organizacja w środowisku TIA Portal 9.2.1. Struktury w bloku danych DB - typ Struct 9.2.2. Zmienne użytkownika - struktury PLC data types 9.2.3. Foldery - organizowanie bloków i struktur w TIA Portal 9.2.4. Platforma - zmienne strukturalne Struct oraz PLC data types Rozdział 10. Instrukcje porównania Rozdział 11. Funkcje matematyczne 11.1. Operacje arytmetyczne 11.2. Wyjście ENO 11.3. Inkrementacja i dekrementacja 11.4. Funkcje zmiennoprzecinkowe 11.5. Funkcja CALCULATE 11.6. Funkcje MAX, MIN oraz LIMIT 11.7. Platforma - operacje porównania i obliczenia matematyczne Rozdział 12. Systemowe bloki funkcyjne 12.1. Układy zliczające - countery 12.2. Platforma - układy licznikowe 12.3. Układy czasowe - timery 12.3.1. Timer TON 12.3.2. Timer TOF 12.3.3. Timer TP 12.3.4. Resetowanie pracy timerów TOF i TP 12.3.5. Timer TONR 12.3.6. Pozostałe informacje 12.3.7. Tips and tricks - "Timer nie odmierza czasu" 12.3.8. Platforma - układy czasowe Rozdział 13. Najważniejsze czynności związane z obsługą sterownika PLC 13.1. Tworzenie kopii zapasowych 13.1.1. Archiwizacja projektu źródłowego 13.1.2. Backup online 13.2. Pobieranie projektu z urządzenia 13.3. Karta pamięci - formatowanie, wgrywanie projektu na kartę 13.4. Projekt na komputerze a projekt na maszynie - porównywanie projektów 13.5. Ochrona własności intelektualnej - zabezpieczenia funkcji, projektu i urządzenia 13.5.1. Zabezpieczenie projektu źródłowego hasłem 13.5.2. Dostęp do projektu - Access control 13.5.3. Zabezpieczenie danych poufnych 13.5.4. Dostęp do urządzenia - wyświetlacz frontowy 13.5.5. Dostęp do urządzenia - web server 13.5.6. Zabezpieczenia bloków programowych - Know-how protection, Write protection, Copy protection 13.5.7. Blokada zapisu na karcie pamięci SMC 13.5.8. Mechaniczna blokada wyświetlacza frontowego Rozdział 14. Na czym polega programowanie HMI? 14.1. Dlaczego WinCC Unified? Rozdział 15. Budowa paneli HMI 15.1. Rodzina WinCC 15.1.1. WinCC Basic 15.1.2. WinCC Comfort 15.2. WinCC Unified 15.2.1. WinCC Unified Basic 15.2.2. WinCC Unified Comfort Rozdział 16. Podstawowe operacje - panele HMI WinCC Unified 16.1. Platforma - instalacja obrazów paneli HMI oraz oprogramowania PC Unified Runtime 16.2. Konfiguracja połączenia panelu HMI z PLC 16.3. Zmienne panelu - HMI Tags 16.4. Elementy wizualizacji - pole IO field 16.5. Elementy wizualizacji - przyciski 16.6. Elementy wizualizacji - suwaki, wykresy 16.7. Dynamizacja właściwości obiektów w WinCC Unified 16.7.1. Dynamizacja obiektu - zarządzanie widocznością 16.7.2. Dynamizacja obiektu - animacja koloru obiektu 16.7.3. Dynamiczne widżety Rozdział 17. Gdzie zdobywać wiedzę? Podsumowanie Bibliografia O autorze: Marcin Podsiadły – magister inżynier automatyki i robotyki, absolwent Politechniki Śląskiej, ekspert w dziedzinie programowania sterowników PLC, systemów wizualizacji HMI/SCADA oraz integracji rozwiązań IT/OT. Przeprowadził ponad 200 szkoleń dla przeszło 1300 uczestników w największym centrum szkoleniowym w Polsce. Prowadzi własną działalność, w ramach której skupia się na tworzeniu kompleksowych rozwiązań oraz standardów dla firm produkcyjnych. Wykładowca na Studiach Podyplomowych, autor unikalnych materiałów eksperckich z zakresu automatyki przemysłowej, zwycięzca pierwszej edycji Mistrzostw Polski Programistów PLC (2018).