کنترلرهای سی ان سی زیمنس یکی از پرکاربردترین کنترلرهای صنعتی در سطح جهان هستند که در ماشین‌آلات صنعتی، خطوط تولید، سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و بسیاری از سیستم‌های صنعتی دیگر به کار می‌روند. با توجه به اهمیت استفاده از کنترلر زیمنس، یادگیری روش‌های استفاده و برنامه‌نویسی آنها برای کارشناسان و فنی‌کاران حوزه صنعت بسیار حائز اهمیت است.
در این راهنما، به بررسی اجمالی نحوه استفاده از کنترلرهای سی ان سی زیمنس پرداخته می‌شود. مطالعه‌ی این راهنما، به کاربران کمک می‌کند تا با مفاهیم اولیه‌ی کنترلرهای سی ان سیی زیمنس و مباحث برنامه‌نویسی این کنترلرها آشنا شوند و بتوانند به راحتی کنترلرهای زیمنس را تنظیم و برنامه‌نویسی کنند.
پیش نیاز های استفاده از کنترلر زیمنس
- آموزش مبانی برنامه نویسی: برای استفاده از کنترلر زیمنس، باید با مبانی برنامه نویسی و زبان های برنامه نویسی پایه آشنا شوید. زبان های برنامه نویسی استفاده شده در کنترلرهای سی ان سی زیمنس عبارتند از Ladder logic، Function Block Diagram (FBD)، Structured Text (ST) و Instruction List (IL).
- نصب نرم افزار Siemens TIA Portal: برای برنامه نویسی و بارگذاری برنامه به کنترلر، نرم افزار Siemens TIA Portal را باید نصب کنید. این نرم افزار شامل بخش های مختلفی است که شامل برنامه نویسی، شبیه سازی، تنظیمات و راه اندازی می باشد.
- برنامه نویسی: پس از نصب نرم افزار، می توانید برنامه مورد نیاز خود را برای کنترلر سی ان سی زیمنس بنویسید. در این مرحله، باید با توانایی های برنامه نویسی زبان انتخابی خود آشنا باشید.
- بارگذاری برنامه: پس از نوشتن برنامه، باید آن را به کنترلر سی ان سی بارگذاری کنید تا برای اجرا آماده شود.
تست و عیب یابی: در این مرحله، باید برنامه را تست کرده و اطمینان حاصل کنید که به درستی کار می کند. اگر برنامه دچار خطا شد، باید برای استفاده از کنترلر زیمنس از ابزارهای عیب یابی موجود در نرم افزار Siemens TIA Portal، خطا را پیدا و رفع کنید.
Siemens TIA Portal
Siemens TIA (Totally Integrated Automation) Portal یک محیط یکپارچه برای برنامه‌نویسی، تشخیص اشکال، و پیکربندی دستگاه‌های اتوماسیون صنعتی است که توسط شرکت زیمنس ارائه شده است TIA Portal ابزاری برای برنامه‌نویسی کنترلرهای زیمنس مبتنی بر پلتفرم Windows است که از زبان‌های برنامه‌نویسی مانند: Ladder Logic، Function Block Diagram (FBD)، و Structured Control Language (SCL) پشتیبانی می‌کند.
این نرم‌افزار یک راه حل جامع برای برنامه‌نویسی اتوماسیون صنعتی است و می‌تواند به عنوان یک سامانه مرکزی برای کنترل اتوماسیون صنعتی شرکت شما عمل کند. با استفاده از TIA Portal، می‌توانید به طور جامع و کارآمد، از تکنولوژی‌هایی مانند PLC، HMI، اینورتر، و ماژول‌های ارتباطی، به عنوان یک سامانه یکپارچه استفاده کنید.
TIA Portal دارای ویژگی‌های متعددی است که به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا برنامه‌های پیچیده را به سرعت و با کیفیت بالا ایجاد کنند. این ویژگی‌ها شامل شبیه‌سازی داخلی، تشخیص اشکال بهبود‌یافته، و تعامل دوستانه با تجهیزات صنعتی هستند. همچنین TIA Portal با توجه به طراحی کاربرپسند، به کاربران این امکان را می‌دهد که به راحتی برنامه‌های خود را ایجاد و پیکربندی کنند.
SIMATIC STEP 7
نرم‌افزار SIMATIC STEP 7 یک محیط برنامه‌نویسی استفاده از کنترلر زیمنس است. این نرم‌افزار به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا برنامه‌هایی که برای کنترل پردازش‌های صنعتی و خطوط تولید نیاز دارند، ایجاد کنند.
نحوه برنامه‌نویسی در SIMATIC STEP 7 به صورت شبه زبان برنامه‌نویسی است که در آن از نمادهای گرافیکی و متنی استفاده می‌شود. این نرم‌افزار از زبان برنامه‌نویسی تحت عنوان Ladder Diagram (LD) پشتیبانی می‌کند که یک زبان استاندارد در صنعت برای برنامه‌نویسی کنترلرهاست. علاوه بر این، نرم‌افزار SIMATIC STEP 7 از زبان‌های برنامه‌نویسی Function Block Diagram (FBD)، Statement List (ST) و Structured Control Language (SCL) نیز پشتیبانی می‌کند.
برای برنامه‌نویسی در SIMATIC STEP 7، ابتدا باید پروژه‌ای که قرار است برای آن برنامه‌نویسی صورت گیرد، ایجاد شود. در این مرحله، محیط برنامه‌نویسی تنظیمات و تنظیمات پروژه را نیز به کاربر ارائه می‌دهد. پس از ایجاد پروژه، کاربران می‌توانند با استفاده از نوار ابزار و تنظیمات مختلف، اجزای برنامه‌نویسی را ایجاد کنند.
نوار ابزار در SIMATIC STEP 7 شامل ابزارهایی مانند ایجاد مقادیر ثابت، اجزای برنامه‌نویسی (مانند فانکشن بلوک‌ها و موارد دیگر) و تنظیمات مختلف برای برنامه‌نویسی کنترلرهای صنعتی است.
نحوه تنظیم پارامترهای کنترلر سی ان سی زیمنس
برای تنظیم پارامترهای این کنترلر و استفاده از کنترلر زیمنس از نرم‌افزار STEP 7 استفاده می‌شود. برای تنظیم پارامترها، به ترتیب زیر عمل می‌شود:
- وصل کردن کنترلر به کامپیوتر: برای وصل کردن کنترلر به کامپیوتر از کابل MPI استفاده می‌شود که باید به پورت MPI کنترلر و پورت MPI کامپیوتر وصل شود.
- باز کردن نرم‌افزار STEP 7: پس از باز کردن نرم‌افزار STEP 7، باید پروژه مورد نظر را باز کرده و از بین تگ‌های موجود، تگ مورد نظر برای تنظیم پارامتر را انتخاب کنید.
- تنظیم پارامتر: با انتخاب تگ مورد نظر، می‌توانید پارامترهای مختلفی را تنظیم کنید. برای تنظیم پارامتر، از منوی “Properties” در قسمت سمت راست صفحه استفاده کنید. در این قسمت می‌توانید مقدار مورد نظر برای پارامتر را وارد کنید.
- ذخیره پارامترها: پس از تنظیم پارامترهای مورد نظر، باید آنها را در کنترلر ذخیره کنید. برای این کار، از منوی “Download” در قسمت بالای صفحه استفاده کنید. در این مرحله باید کنترلر را با کامپیوتر وصل کرده و سپس دستور العمل دانلود را در نرم‌افزار STEP 7 دنبال کنید.
- آپلود پارامترها: برای اطمینان از ذخیره شدن پارامترهای تنظیم شده در کنترلر، می‌توانید آنها را از کنترلر به نرم‌افزار STEP 7 آپلود کنید. برای این کار از منوی “Upload” در قسمت بالای صفحه استفاده کنید
نحوه کار با تابلوی کنترل کننده سی ان سی زیمنس و دکمه های آن
برای استفاده از کنترلر زیمنس باید از تابلو کنترل کننده سی ان سی زیمنس که دارای صفحه نمایش گرافیکی همراه است استفاده کرد. این کنترلر شامل یک سری دکمه‌ها و کلیدهای فشاری نیز می‌شود. در این بخش توضیحاتی در مورد کاربرد دکمه‌ها و صفحه‌نمایش تابلو کنترل کننده سی ان سی زیمنس آورده شده است:
- صفحه نمایش: صفحه نمایش گرافیکی تابلو کنترل کننده سی ان سی زیمنس شامل یک صفحه نمایش لمسی می‌باشد. این صفحه نمایش برای مشاهده و تغییر تنظیمات مختلف سیستم استفاده می‌شود.
- کلیدهای کنترل محور: این کلیدها برای جابجایی محورهای مختلف سیستم استفاده می‌شوند.
- کلیدهای ورودی/خروجی: این کلیدها برای تنظیم ورودی و خروجی‌های سیستم استفاده می‌شوند.
- کلیدهای عملیاتی: این کلیدها برای انجام عملیات مختلف بر روی سیستم استفاده می‌شوند، مانند شروع/توقف فرآیند و یا تنظیم پارامترهای سیستم.
- کلیدهای فانکشنال: این کلیدها برای تنظیمات خاص سیستم استفاده می‌شوند، مانند تنظیمات مربوط به فناوری دستگاه و یا تنظیمات مربوط به اتصالات.
- دکمه‌های پیشرفته: این دکمه‌ها برای تغییر و تنظیم تنظیمات پیشرفته سیستم استفاده می‌شوند.
- نوار وضعیت: این نوار برای نمایش وضعیت فعلی سیستم استفاده می‌شود، مانند وضعیت محورها و وضعیت دستگاه.
دکمه ها
فهرست اصلی:
این بخش در قسمت بالایی تابلو کنترلی و در قسمت پایینی صفحه نمایش در دسترس است. فهرست اصلی شامل لیستی از تمامی برنامه های نصب شده در کنترلر و همچنین برنامه های زیر مجموعه این برنامه ها است.
دکمه های عملیاتی:
این دکمه ها در قسمت پایینی تابلو کنترلی و در پایین صفحه نمایش قرار دارند و برای انجام عملیاتی مانند ریست، ذخیره، بارگذاری و تغییر برنامه استفاده می شوند.
دکمه های تابعی:
این دکمه ها در بالا و پایین صفحه نمایش قرار دارند و برای دسترسی سریع تر به فهرست های برنامه، توابع خاص کنترلر و تنظیمات مختلف استفاده می شوند.
صفحه نمایش:
این بخش در قسمت بالایی تابلو کنترلی قرار دارد و از طریق آن می توانید به تمامی توابع کنترلر دسترسی داشته باشید. صفحه نمایش دارای یک دکمه “توقف” و یک دکمه “ادامه” است که برای مدیریت و کنترل فرآیند به کار می روند.
پنجره های پیام:
این پنجره ها در قسمت پایینی تابلو کنترلی و در پایین صفحه نمایش قرار دارند و به شما امکان می دهند که به اطلاعات کنترلر دسترسی داشته باشید. این پنجره ها شامل اطلاعات پیام، وضعیت کنترلر و اطلاعات خطا هستند.
توابع کنترلر:
این بخش شامل توابع کنترلر است و به شما امکان می دهد تا به توابع مختلف کنترلر دسترسی داشته باشید و برای مدیریت و کنترل فرآیند استفاده کنید.