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Steuerungen, Plattformen und Programmiersprachen

Kein Projekt ist gleich wie das andere. Durch unsere Erfahrung wissen wir, welche Steuerung für die gestellte Aufgabe die richtige ist.

Die Software STEP 7 ist das Standardwerkzeug für die Automatisierungssysteme SIMATIC S7, SIMATIC C7 und SIMATIC WinAC. Sie ermöglicht dem Anwender, die Leistungsfähigkeit dieser Systeme komfortabel und einfach zu nutzen. STEP 7 enthält komfortable Funktionen für alle Phasen eines Automatisierungsprojektes:

  • Festlegung der Kommunikation
  • Programmierung
  • Test, Inbetriebnahme und Service
  • Dokumentation, Archivierung
  • Betriebs-/Diagnosefunktionen
  • Konfigurierung und Parametrierung der Hardware

.

SPS Speicher Programmierbare Steuerungen von Siemens gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen. Die Programme für die jeweiligen Steuerungen werden in entsprechenden Entwicklungsumgebungen programmiert.

  • Wie MicroWin für S7-200,
  • Step7 und TIA für S7-300/400
  • TIA für S7-1200 und S7-1500 Serie.

 

Bedienoberflächen und Visualisierungen für PC’s oder Steuerungspanels werden in ProTool, WinCC Flexible Advanced für Step7 und WinCC für TIA entwickelt.
Siemens Steuerungen sind sehr verbreitet. MZ-SoftwareTechnik kann Siemens Steuerungen für Ihren individuellen Bedarf entwickeln und einsetzen

.

SPS Programme

Siemens Step 7 ist die eingesetzte Entwicklungsumgebung von 1995 bis ungefähr 2013.

Siemens TIA Portal ist die eingesetzte Entwicklungsumgebung von 2009 bis heute. (Ab 2013 ist der Entwicklungsstand brauchbar.)

SPS Safety-Programme

Die Projektierung der fehlersicheren Systeme erfolgt in STEP 7 mit S7 Distributed Safety.

Die Projektierung der fehlersicheren Systeme erfolgt im TIA Portal mit STEP 7 Safety Advanced.

Bedienoberflächen

WinCC Flexible Advanced 2008 ist für die Erstellung von Bedienoberflächen für Bedienpanels oder PC’s in Step 7.

TIA WinCC ist für die Erstellung von Bedienoberflächen auf Touch- und Keypanels oder PC’s im TIA Portal.

Kein Projekt ist gleich wie das andere. Durch unsere Erfahrung wissen wir, welche Steuerung für die gestellte Aufgabe die richtige ist.

PC-based Automation mit TwinCAT

Die Automatisierungssoftware TwinCAT 3 integriert Echtzeitsteuerung mit SPS-, NC- und CNC-Funktionen in einem Paket. Die Programmierung der Beckhoff Steuerungen erfolgt einheitlich mit dem TwinCAT Engineering (XAE), nach den Programmierstandards der IEC 61131-3 mit C++ oder MATLAB®/Simulink®. Der generierte Code wird in der TwinCAT Runtime (XAR) ausgeführt. Die TwinCAT Runtime ist ein Multitasking-Betriebssystem, das auf dem Hostbetriebssystem parallel ausgeführt wird. Als Hostbetriebssysteme können Windows und TwinCAT/BSD in 32-Bit- und 64-Bit-Varianten genutzt werden. Die TwinCAT-Echtzeit bietet neben hohem Determinismus die Möglichkeit, die vorhandenen Kerne des PCs im Multicore-Betrieb voll auszunutzen.

TwinSAFE

Neben den Hilfsmitteln für die rein funktionale Automatisierung stellt Beckhoff mit dem TwinSAFE-System eine umfassende Lösung für den Bereich Sicherheitstechnik zur Verfügung. Das TwinSAFE-System bietet höchste Flexibilität in Hardware und Software, um alle möglichen Aufgabenstellungen aus dem Bereich Sicherheitstechnik adäquat lösen zu können.

Kein Projekt ist gleich wie das andere. Durch unsere Erfahrung wissen wir, welche Steuerung für die gestellte Aufgabe die richtige ist.

B&R PCs wurden dafür geschaffen, die hohen Anforderungen industrieller Kunden an Robustheit, Zuverlässigkeit und Langzeitverfügbarkeit zu erfüllen. Die kritischsten Entscheider aus vielen Branchen haben B&R Industrie-PCs gewählt, weil auf den ersten Blick billige PCs langfristig die teuerste Lösung darstellen.

Box PCs

Leistungsfähige Atom und Core i-Technologie Prozessoren sorgen dafür, dass Automatisierungssysteme mit höchsten Ansprüchen optimal laufen. Für die Integration in das Antriebssystem steht ein spezieller Formfaktor zur Verfügung.

Panel PCs

Panel PCs vereinen Display und PC in einem Gerät und formen so eine sehr kompakte Einheit. Sie stehen als Touch, Multitouch und/oder Tastengeräte in verschiedenen Displaygrößen zur Verfügung. Ausführungen in Schutzart IP65 erlauben den Einsatz in besonders rauen Umgebungen.

Industrie Monitore

Automation Panels sind die ideale Visualisierung für Box PCs oder erweitern Panel PCs. Sie stehen als Touch und/oder Tastengeräte bzw. mit Multitouch in verschiedenen Displaygrößen zur Verfügung.

Automation PC mobile

Der Automation PC 3100 mobile ist in Schutzklasse IP69K ausgeführt und speziell für den Einsatz in rauer Umgebung ausgelegt.

Übertragungstechnik

Die Übertragungstechnologie Smart Display Link 4 bietet klaren Zusatznutzen für den modularen Maschinen- und Anlagenbau.

Kein Projekt ist gleich wie das andere. Durch unsere Erfahrung wissen wir, welche Steuerung für die gestellte Aufgabe die richtige ist.

Zur Entwicklung von Ifm SPS Steuerungsprogrammen wird wie bei vielen anderen Herstellern Codesys verwendet.

Codesys wird von dem 1994 gegründeten Softwarehersteller 3S-Smart Software Solutions aus Kempten entwickelt und vermarktet. Codesys 1.0 erschien im selben Jahr. Die Bezeichnung Codesys ist ein Akronym und steht für Controller Development System. Das Software-Tool deckt unterschiedliche Aspekte der industriellen Automatisierungstechnik in einer Oberfläche ab.

Direkt im Programmiersystem Codesys kann der Anwender mit einem integrierten Editor komplexe Visualisierungsmasken erstellen und auf Basis der Applikationsvariablen animieren. Dafür stehen integrierte Visualisierungselemente zur Verfügung. Mit optionalen Visualisierungsclients können die erstellten Masken auch zur Bedienung der Maschine oder Anlage dienen, z.B. auf Steuerungen mit integriertem Display, im Web-Browser oder einem eigenen portablen Runtime.

 

 

SPS in Bauweise für platzsparende und mobile Lösungen



Mobile Steuerungen von Ifm 

Bedienpanel in Bauweise für platzsparende und mobile Lösungen

Bedienpanels für mobile Steuerungen. Sie können zum Beispiel in Fahrzeugen eingesetzt werden. Wie die Steuerungen können diese bei schlechten Witterungseinflüssen im Freien eingesetzt werden.

LabView

Kein Projekt ist gleich wie das andere. Durch unsere Erfahrung wissen wir, welches Programm für die gestellte Aufgabe das richtige ist.

LabVIEW ist ein grafisches Programmiersystem von National Instruments. Das Akronym steht für Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench. Die erste Version erschien 1986 für Macintosh-Computer. Heute gibt es die Entwicklungsumgebung ausserdem für Windows und Linux. Hauptanwendungsgebiete von LabVIEW sind die Mess-, Regel- und Automatisierungstechnik. Die Programmierung erfolgt mit einer grafischen Programmiersprache, genannt G. Im Vordergrund steht dabei die Datenerfassung und -verarbeitung. LabVIEW-Programme werden als virtuelle Instrumente bezeichnet. Sie bestehen aus zwei Komponenten: Das Frontpanel enthält die Benutzerschnittstelle, das Blockdiagramm den grafischen Programmcode. Dieser wird nicht von einem Interpreter abgearbeitet, sondern compiliert. Dadurch ist die Leistung vergleichbar mit der anderer Hochsprachen. Für viele komplexe mathematische Aufgaben stehen auch Funktionsbibliotheken zur Verfügung. LabVIEW deckt auch die Bereiche SPS-Steuerung und flexible Versuchsautomatisierung sehr gut ab.

Ein Beispiel eines LabView Programmes, welches Messdaten von Testmaschinen aufzeichnet.

KOP/FUP

Programmiersprachen und Programmtools gibt es viele. Wir wissen, welche davon für die unterschiedlichsten Aufgaben am besten geeignet sind. Sei es um eine Anlage Störungsfrei zu betreiben, oder eine zuverlässige Schnittstelle zu entwickeln.

Wegen ihrer leichten Nachvollziehbarkeit sind KOP und FUP die einzigen Sprachen für die Programmierung eines Sicherheitsprogramms wie ein Not-Aus System. Da jedoch komplexere Programmstrukturen, Schleifen oder Case-Anweisungen, in KOP und FUP schwierig (bis überhaupt nicht) zu realisieren sind, verlieren diese für komplexe Steuerungsaufgaben zugunsten von AWL und insbesondere strukturiertem Text zunehmend an Bedeutung.

KOP

Kontaktplan (Abkürzung KOP) ist eine Methode zur Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Es handelt sich um eine grafische Programmiersprache, die insbesondere für Verknüpfungssteuerungen geeignet ist. In ihrer Darstellung ist sie an Stromlaufpläne angelehnt: In fast allen modernen KOP-Sprachen sind auch Funktionsblöcke verfügbar, die weit über die eigentliche Verknüpfungssteuerung hinausgehen.

KOP – Kontaktplan Beispiel

FUP

Die Funktionsbausteinsprache (Abkürzung FBS) ist eine definierte Sprache zur Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Sie wird oft auch Funktionsplan (Abkürzung FUP) genannt. Die grafisch orientierte Programmiersprache verwendet in ihrer Darstellung die Logiksymbole der Booleschen Algebra. Sie ist insbesondere für Verknüpfungssteuerungen geeignet und bei Quereinsteigern aus elektrischen und mechanischen Berufen beliebt, da die Programmlogik durch die Visualisierung relativ leicht nachvollziehbar ist.

FUP – Funktionsplan Beispiel

AWL

Programmiersprachen und Programmtools gibt es viele. Wir wissen, welche davon für die unterschiedlichsten Aufgaben am besten geeignet sind. Sei es um eine Anlage Störungsfrei zu betreiben, oder eine zuverlässige Schnittstelle zu entwickeln.

Die Anweisungsliste, meist kurz AWL genannt, ist eine standardisierte Methode zur Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Die Syntax der Sprache ist an die Sprache Assembler angelehnt, also sehr nahe an der Sprache des Prozessors. Somit bietet sie nur sehr umständliche Strukturierungsmöglichkeiten durch Sprungbefehle, „IF“ „ELSE“ Anweisungen existieren nicht wie bei ST (Strukturierter Text). Vorteile ergeben sich aber, bei Boolschen Verknüpfungen und Boolscher Algebra, diese können gegenüber KOP/FUP und ST viel einfacher, schneller und übersichtlicher programmiert werden. AWL in Verbindung mit ST ist eine verbreitete und sehr brauchbare Sprache für heutige Entwicklungen.

AWL in Step7

Ein Ausschnitt eines AWL Codes in Step7 als Beispiel

AWL in TIA Portal

Ein Ausschnitt eines AWL Codes im moderneren TIA Portal als Beispiel

SCL

Programmiersprachen und Programmtools gibt es viele. Wir wissen, welche davon für die unterschiedlichsten Aufgaben am besten geeignet sind. Sei es um eine Anlage Störungsfrei zu betreiben, oder eine zuverlässige Schnittstelle zu entwickeln.

Der strukturierte Text (ST) auch (SCL) ist eine Programmiersprache für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). Die Syntax der Sprachelemente sind ähnlich denen der Hochsprache Pascal. Sie ist nicht Case Sensitive. ST bietet mehr Strukturierungsmöglichkeiten als AWL. Allerdings können Boolsche Verknüpfungen und Boolsche Algebra in AWL viel einfacher, schneller und übersichtlicher Programmiert werden. ST ist eine verbreitete Sprache in Verbindung mit AWL und sehr brauchbar für heutige Entwicklungen.

SCL in Step7

Ein Ausschnitt eines SCL Codes in Step7 als Beispiel

SCL in TIA Portal

Ein Ausschnitt eines SCL Codes im moderneren TIA Portal als Beispiel

Grafische Programmiersprache G

Programmiersprachen und Programmtools gibt es viele. Wir wissen, welche davon für die unterschiedlichsten Aufgaben am besten geeignet sind. Sei es um eine Anlage Störungsfrei zu betreiben, oder eine zuverlässige Schnittstelle zu entwickeln.

G für LabVIEW unterscheidet sich von anderen universellen Programmiersprachen. Zum einen geschieht die Programmierung in G durch das Verdrahten grafischer Symbole in einem Blockdiagramm. Dieser Programmcode wird anschliessend direkt in Maschinencode kompiliert, welcher vom Computerprozessor ausgeführt werden kann. Obwohl der G-Code grafisch dargestellt wird, umfasst er die gleichen Programmierkonzepte wie die meisten traditionellen Sprachen. So enthält G beispielsweise alle Standardkonstrukte wie Datentypen, Schleifen, Ereignismanagement, Variablen, Rekursion und objektorientierte Programmierung.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass G-Code, der in LabVIEW geschrieben wurde, den Regeln des Datenflussprinzips folgt anstatt dem traditionelleren Ansatz der sequenziellen Ausführung einer Reihe von Befehlen, wie es in fast allen textbasierten Programmiersprachen wie z. B. AWL, ST, C und C++ der Fall ist. Datenflusssprachen wie G betrachten Daten als das Hauptkonzept jedes Programms. Die Datenflussausführung ist dabei datengesteuert bzw. datenabhängig. Die Ausführungsreihenfolge wird durch den Fluss der Daten zwischen den Knoten im Programm bestimmt und nicht von sequenziellen Textzeilen.

Wie die meisten Menschen lernen auch Softwareentwickler, Ingenieure und Wissenschaftler durch das Betrachten und Verarbeiten von Bildern, ohne sich bewusst damit auseinanderzusetzen. Solche Menschen können auch als visuelle Denker bezeichnet werden, da sie Informationen insbesondere über deren visuelle Verarbeitung organisieren. Dies wird an Universitäten und Hochschulen häufig noch weiter verstärkt, wo Studenten Lösungen als Prozessdiagramme darstellen sollen. Viele universelle Programmiersprachen erfordern jedoch das zeitintensive Erlernen der spezifischen textbasierten Syntax der jeweiligen Sprache und das anschliessende Anwenden der Sprachenstruktur auf die zu lösende Aufgabe. Die grafische Programmierung mit G bietet einen wesentlich intuitiveren Ansatz. Natürlich kann dieser Vergleich auf Profis in der Softwareentwicklung nicht mehr angewendet werden, da die meisten Entwickler das Programm, das sie schreiben, in ihrem Kopf bildlich darstellen und die Umsetzung in textbasierten Code ein eingeübter Automatismus ist. Somit lässt sich für Profis sagen, ob grafische oder textbasierte Softwareentwicklung, mit beiden Konzepten lassen sich hochwertige Programme mit relativen Zeitaufwänden entwickeln.

Ein Ausschnitt eines grafischen Programmes mit G für LabView als Beispiel