بررسی اصول برقراری ارتباط بین Factory IO و محصولات شرکت زیمنس

نرم افزار Factory io یک شبیه ساز صنعتی است که در نسخه های مختلفی توسط شرکت Real Game ارائه شده  تا کاربران این نرم افزار بتوانند با استفاده از آن، خطوط تولید مختلف را مدل کرده و برنامه نویسی سناریو های مختلف کنترلی را تمرین کنند. رابط کاربری بسیار ساده و روان این نرم افزار باعث شد بعد از رونمایی به سرعت به بخش جدایی ناپذیری از فرایند آموزش برنامه نویسی صنعتی تبدیل شود. این نرم افزار تحت پروتوکول های مختلفی میتواند به کنترلر ها و شبیه ساز های صنعتی متصل شود و اطلاعات یک خط تولید(ورودی ها و خروجی ها) را تبادل کند. هدف اصلی سازنده این نرم افزار ایجاد بستری گرافیکی جهت تست آسان برنامه های کاربر است؛ به همین جهت در این نرم افزار خبری از جزئیات زیاد نیست! به بیان بهتر در این نرم افزار شبیه سازی فقط برای عملکرد اصلی سیستم انجام می شود.

برای ثبت نام در دوره آموزش زیمنس کلیک کنید.

بگذارید با یک مثال بیشتر بررسی کنیم:
حالت اول: فرض کنید در یک اپلیکیشن صنعتی یک کانوایر وجود دارد که قطعات را حرکت میدهد، با Factory io حرکت کانوایر و قطعات روی آن را میتوانیم شبیه سازی کنیم اما جزئیاتی نظیر پارگی تسمه، اضافه بار یا دیگر خطا ها قابل شبیه سازی نیست.!

حالت دوم: با نرم افزار Factory io میتوانیم یک لوپ PID برای سطح یک مخزن شبیه سازی کنیم اما شبیه سازی اختلالات مختلف در PID سطح نظیر مواج شدن سیال، نشتی و … قابل اجرا نیست!

در این مقاله قصد داریم تمامی حالات برقراری ارتباط بین نرم افزار Factory io و محصولات شرکت زیمنس را بررسی کنیم. امید است مطالب ارائه شده برای شما مفید واقع شود.

Connection between
Siemens		Real Game
Simatic Manager V5.7 PLCSIM V5.X S7-300 S7-400	TIA Portal V19 PLCSIM V19 PLCSIM Advanced V6 S7-1200 & S7-1500	Factory io V2.5.2

توضیحات تکمیلی:

1- نرم افزار Factory io فارغ از شرایط برنامه کاربر؛ فقط وضعیت آدرس های ورودی و آدرس های خروجی را از طریق یکی از پروتوکول های ارتباطی خودش میخواند. این یعنی نیاز است اجرای برنامه کاربر جایی خارج از این نرم افزار اتفاق بیوفتد. برای اجرای برنامه و در نهایت تبادل اطلاعات I/O ها با Factory io دو راه داریم:

• دانلود برنامه به شبیه ساز(استفاده از انواع نسخه های برنامه plcsim)
• دانلود برنامه به سخت افزار(یک پی‌ال‌سیِ سخت افزاری که دارای پورت اترنت باشد)

2- لازم است بدانیم در حالتیکه که نرم افزار Factory IO را به یکی از پی‌ال‌سی ها یا شبیه ساز های شرکت زیمنس متصل میکنیم؛ Factory IO وضعیت ورودی ها را روی بخشی از حافظه کنترلر تحت عنوان PII مینویسد و وضعیت خروجی ها را از بخشی از حافظه کنترلر تحت عنوان PIQ میخواند. با دانستن این موضوع به نکات زیر توجه کنید:

• فقط اطلاعات مربوط به ورودی ها (I) و خروجی ها (Q) بین کنترلر و Factory IO منتقل میشود، اطلاعات مربوط به مموری ها (M) و دیتا بلاک ها (DB) برای Factory IO در دسترس نیست.
• فرض کنید در Factory IO آدرس Q0.0 را به یک کانوایر اختصاص داده‌ایم، در این حالت میتوانیم همین آدرس را به یکی از خروجی های دیجیتال یک کارت DO OR DQ نیز اختصاص دهیم. در چنین وضعیتی هر زمان که کنترلر تغییری در وضعیت آدرس Q0.0 ایجاد کند؛ این تغییر علاوه بر Factory IO در کارت خروجی نیز نمایش داده میشود.
• در مورد ورودی ها اما شرایط متفاوتی نسبت به خروجی ها داریم. در اکثر حالاتِ ارتباطی بین کنترلر های زیمنس و نرم افزار Factory IO ما مجاز نیستیم که یک آدرس ورودی را علاوه بر Factory IO به یک کارت DI نیز متصل کنیم. فرض کنید یک ورودی دیجیتالی با آدرس I0.0 را به یک سنسور القایی در نرم افزار Factory IO اختصاص دادیم و همزمان در پیکربندی سخت افزاری کنترلر؛ این آدرس را به عنوان یکی از ورودی های یک کارت DI تعریف کردیم. در این حالت همزمان Factory IO و کارت DI اطلاعات خود را روی یک آدرس مینویسند و این قطعا باعث تداخل میشود. مثلا زمانیکه در Factory IO سنسور القایی فعال شود و مقدار یک(TRUE) را در آدرس I0.0 قرار دهد؛ چون در کارت DI ورودی مربوطه فعال نشده؛ مقدار I0.0 در برنامه تغییری نمیکند و در نهایت شبیه سازی طبق روالی که میخواهیم انجام نمیشود. پس میتوان گفت هرگز نباید آدرس های تعریف شده در نرم افزار Factory IO با آدرس های تعریف شده در کارت های ورودی یکی باشند. البته این قضیه دارای استثنائاتی هست که در طول ویدیو هایی که در ادامه در اختیارتان قرار میگیرد کاملا بررسی شده.

3- پیشنهاد میشود جهت درک کامل مطلب به ترتیب تمامی ویدیو های آموزشی را مشاهده کنید. در هر ویدیو نکاتی هست که مکمل یکدیگر هستند، شما بعد از دیدن تمامی ویدیو ها به یک جمعبندی عالی در خصوص برقراری اتصال بین Factory IO با تمام محصولات زیمنس خواهید رسید.

4- در این مقاله تمامی خانواده های plc های زیمنس را بررسی کردیم به جز مینی پی ال سی های LOGO! ، چنانچه بازخورد خوبی نسبت به این آموزش از شما دوستان گرامی دریافت کنیم آموزش اتصال LOGO! به Factory IO را نیز در لیست آموزش های سایت قرار خواهیم داد.

حالت اول: برقراری ارتباط بین Factory IO و شبیه سازی سری 300 و 400 زیمنس.

در این ویدیو به صورت کامل اصول برقراری ارتباط در این حالت را بررسی کردیم و نکات و چالش های این حالت توضیح دادیم.

نکته: تنظیماتی که در این ویدیو برای بخش Configuration نرم افزار Factory IO توضیح داده شد؛ برای ویدیو های بعدی نیز معتبر است.

حالت دوم: برقراری ارتباط بین Factory IO و PLCSIM ADVANCED برای شبیه سازی سری 1500 زیمنس.

در این ویدیو معرفی کوتاهی از PLCSIM ADVENCED ارائه شد و در ادامه تمامی نکات مربوط به برقراری ارتباط بین این دو نرم افزار را بررسی کردیم.

نکته: در این ویدیو قابلیتی جهت انتقال مستقیم تگ ها از Factory IO به تیاپورتال معرفی کردیم، این قابلیت برای تمامی حالت های ارتباطی قابل استفاده است. به بیان بهتر هر زمان که قصد کد نویسی یک پروژه شبیه سازی با Factory IO را با تیاپورتال داشتید، میتوانید از این روش استفاده کنید.

حالت سوم: اتصال نرم افزار Factory IO به PLC سری 1500 زیمنس از طریق پورت اترنت.

در این ویدیو تمامی مراحل مورد نیاز جهت برقراری اتصال با سری 1500 را تشریح کردیم.

توجه: هرگز این روش را روی یک PLC که در حال کنترل یک خط تولید است اجرا نکنید. چنانچه یک CPU از سری 1500 زیمنس را صرفا جهت تست در اختیار دارید میتوانید از این روش استفاده کنید. اتصال Factory IO به یک PLC که در سرویس است میتواند عواقب جبران ناپذیری داشته باشد.

نکته: شما میتوانید از همین روش برای برقراری اتصال با سری 1200 زیمنس نیز اقدام کنید. فقط کافیست در لیست نرم افزار Factory IO به جای 1500 ، مدل 1200 را انتخاب کنید. باقی تنظیمات کاملا یکسان است.

حالت چهارم: اتصال نرم افزار Factory IO به PLC سری 300 زیمنس از طریق پورت اترنت.

در این ویدیو تمامی مراحل مورد نیاز جهت برقراری اتصال با سری 300 را تشریح کردیم.

توجه: هرگز این روش را روی یک PLC که در حال کنترل یک خط تولید است اجرا نکنید. چنانچه یک CPU از سری 300 زیمنس را صرفا جهت تست در اختیار دارید میتوانید از این روش استفاده کنید. اتصال Factory IO به یک PLC که در سرویس است میتواند عواقب جبران ناپذیری داشته باشد.

نکته: شما میتوانید از همین روش برای برقراری اتصال با سری 400  زیمنس نیز اقدام کنید. فقط کافیست در لیست نرم افزار Factory IO به جای 300 ، مدل 400 را انتخاب کنید. باقی تنظیمات کاملا یکسان است.

حالت پنجم: اتصال نرم افزار Factory IO به سری 1200 زیمنس در حالت شبیه سازی با استفاده از PLCSIM پیشفرض تیاپورتال به همراه اضافه کردن شبیه ساز HMI به این ارتباط.

نکته1: میتوانید برای اضافه کردن HMI به پروژه شبیه سازی خودتان، در ارتباط با تمام کنترلر های زیمنس دقیقا از همین روش استفاده کنید.

نکته2: همانطور که در این ویدیو به شرح جزئیات توضیح داده شد، استفاده از این روش برای شبیه سازی فلسفه ها و سناریو های کنترلی بزرگ انتخاب مناسبی نیست. اگر قصد اجرای یک پروژه بزرگ را دارید، بهتر است از دیگر حالت های ارتباطی استفاده کنید اما اگر صرفا یک شبیه سازی ساده مد نظرتان است، این روش پاسخگو نیازتان هست.

در پایان این مقاله از شما دوستان خواهشمندیم نظرات خود را در خصوص اصلاح مطالب فنی، روال ظبط ویدیو ها و … در بخش نظرات به ما اعلام کنید. چنانچه در مورد مطالب تخصصی  ارائه شده در این مقاله سوالی برایتان به وجود آمد، کافیست سوالتان را در تالار گفتمان ماهر ثبت کنید تا ظرف 24 ساعت پاسخ داده شود.