TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) نرم افزاری جامع از شرکت Siemens آلمان است که برای برنامه نویسی، پیکربندی، مانیتورینگ و عیب یابی سیستم های اتوماسیون صنعتی مبتنی بر PLC های S7 Siemens مورد استفاده قرار می گیرد. این نرم افزار به دلیل رابط کاربری بصری و کاربرپسند، ابزارهای قدرتمند و تنوع امکانات، به عنوان یکی از محبوب ترین ابزارهای اتوماسیون در جهان شناخته شده است.
نصب و راه اندازی TIA Portal: برای شروع کار با TIA Portal، ابتدا باید آن را بر روی سیستم خود نصب کنید. می توانید نسخه ی آزمایشی یا نهایی نرم افزار را از وب سایت رسمی Siemens دانلود نمایید. پس از دانلود، مراحل نصب را طبق دستورالعمل ارائه شده طی کنید.
نکات مهم:
- برای نصب TIA Portal به سیستم عامل Windows با ورژن 7 یا بالاتر نیاز دارید.
- حداقل فضای مورد نیاز برای نصب 15 گیگابایت می باشد.
- اطمینان حاصل کنید که درایورهای کارت گرافیک و سایر سخت افزارهای سیستم شما به روز باشند.
رابط کاربری TIA Portal: پس از نصب و راه اندازی TIA Portal، با محیط کاربری آن روبرو خواهید شد. رابط کاربری TIA Portal از بخش های مختلفی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه ی خاصی را بر عهده دارند. در این قسمت به معرفی اجمالی این بخش ها می پردازیم:
- نوار ابزار: شامل دکمه هایی برای دسترسی سریع به عملیات رایج مانند ایجاد پروژه جدید، باز کردن پروژه موجود، ذخیره پروژه و …
- منوی اصلی: شامل گزینه هایی برای دسترسی به تمام امکانات نرم افزار مانند برنامه نویسی، پیکربندی، مانیتورینگ و …
- پنجره های مختلف: شامل پنجره هایی برای نمایش پروژه، ویرایش کد برنامه، پیکربندی دستگاه ها، مشاهده وضعیت سیستم و …
- نوار وضعیت: اطلاعاتی مانند نام پروژه، وضعیت اتصال به کنترلر، تعداد خطاها و هشدارها و … را نمایش می دهد.
ایجاد و پیکربندی پروژه TIA Portal: برای شروع کار با TIA Portal، باید یک پروژه جدید ایجاد کنید. در این پروژه، شما می توانید شبکه ی اتوماسیون خود را شامل PLC، HMI، سنسورها، اکچوایتورها و … تعریف و پیکربندی نمایید.
فهم کامل TIA Portal – آموزش جامع و کاربردی
در این بخش از مجموعه آموزش جامع TIA Portal، به مفاهیم کلیدی این نرم افزار قدرتمند برای اتوماسیون صنعتی می‌پردازیم. هدف ما در این قسمت، فهم کامل TIA Portal، تسلط بر برنامه نویسی PLC، پیکربندی و کار با HMI، شبکه های صنعتی و عیب یابی و رفع مشکلات در این محیط است. با گذراندن این قسمت، شما به درکی عمیق از TIA Portal دست خواهید یافت و قادر خواهید بود تا پروژه های اتوماسیون صنعتی پیچیده را با موفقیت انجام دهید.
مفاهیم پایه ای اتوماسیون صنعتی: قبل از شروع کار با TIA Portal، ضروری است که با مفاهیم پایه ای اتوماسیون صنعتی آشنا شویم. این مفاهیم شامل موارد زیر هستند:
- سیستم های کنترلی: سیستم هایی هستند که وظیفه ی کنترل و هدایت فرآیندهای صنعتی را بر عهده دارند.
- PLC (Programmable Logic Controller): مغز متفکر سیستم اتوماسیون که وظیفه ی اجرای دستورات برنامه را بر عهده دارد.
- HMI (Human Machine Interface): رابط کاربری انسان و ماشین که برای نمایش اطلاعات سیستم و کنترل آن مورد استفاده قرار می گیرد.
- سنسورها: عناصر الکترونیکی هستند که اطلاعات مربوط به محیط اطراف خود مانند دما، فشار، موقعیت و … را جمع آوری و به PLC ارسال می کنند.
- اکچوایتورها: عناصر الکترومکانیکی هستند که دستورات PLC را دریافت و آنها را به حرکات مکانیکی تبدیل می کنند تا عملیات مورد نظر انجام شود.
- شبکه های صنعتی: شبکه هایی هستند که برای ارتباط بین دستگاه های موجود در سیستم اتوماسیون مورد استفاده قرار می گیرند.
- زبان های برنامه نویسی PLC: زبان هایی هستند که برای نوشتن برنامه های کنترلی PLC مورد استفاده قرار می گیرند.
برنامه نویسی PLC S7 با TIA Portal: در این قسمت، به برنامه نویسی PLC S7 با TIA Portal می‌پردازیم. PLC های S7 از شرکت Siemens، یکی از محبوب ترین PLC ها در جهان هستند و TIA Portal نیز نرم افزاری قدرتمند برای برنامه نویسی آنها محسوب می شود. در این بخش، با زبان های برنامه نویسی مختلف TIA Portal مانند SCL، LAD، FBD و Graph آشنا خواهید شد و نحوه ی نوشتن برنامه های کاربردی برای کنترل فرآیندها را فرا خواهید گرفت.
مباحث کلیدی:
- معرفی زبان های برنامه نویسی TIA Portal
- ساختار برنامه های PLC
- دستورات پایه ای برنامه نویسی PLC
- برنامه نویسی توابع و بلوک ها
- عیب یابی برنامه های PLC
پیکربندی و کار با HMI در TIA Portal: HMI (Human Machine Interface) رابط کاربری انسان و ماشین است که برای نمایش اطلاعات سیستم و کنترل آن مورد استفاده قرار می گیرد. در این قسمت، به پیکربندی و کار با HMI در TIA Portal می‌پردازیم. شما خواهید آموخت که چگونه HMI را به PLC متصل کنید، صفحات مختلف HMI را طراحی کنید و از آنها برای نمایش اطلاعات و دریافت دستورات از اپراتور استفاده کنید.
مباحث کلیدی:
معرفی انواع HMI های Siemens
اتصال HMI به PLC
طراحی صفحات HMI
نمایش اطلاعات بر روی HMI
دریافت دستورات از اپراتور از طریق HMI
شبکه های صنعتی و ارتباطات در TIA Portal: شبکه های صنعتی شبکه هایی هستند که برای ارتباط بین دستگاه های موجود در سیستم اتوماسیون مورد استفاده قرار می گیرند. در این قسمت، به شبکه های صنعتی و ارتباطات در TIA Portal می‌پردازیم. شما با انواع مختلف شبکه های صنعتی مانند PROFIBUS، PROFINET و Industrial Ethernet آشنا خواهید شد و نحوه ی پیکربندی و مدیریت شبکه های صنعتی در TIA Portal را فرا خواهید گرفت.
مباحث کلیدی:
- معرفی انواع شبکه های صنعتی
- پیکربندی شبکه های صنعتی در TIA Portal
- عیب یابی شبکه های صنعتی
- امنیت شبکه های صنعتی
عیب یابی و رفع مشکلات در TIA Portal: عیب یابی و رفع مشکلات یکی از مهم ترین مهارت های یک مهندس اتوماسیون است. در این قسمت، به عیب یابی و رفع مشکلات در TIA Portal می‌پردازیم. شما با ابزارهای مختلف عیب یابی TIA Portal آشنا خواهید شد و نحوه ی یافتن و حل مشکلات مختلف در سیستم های اتوماسیون را فرا خواهید گرفت.
ترفندها و نکات کلیدی در کار با TIA Portal
در این قسمت از مجموعه آموزش جامع TIA Portal، به ترفندها و نکات کلیدی این نرم افزار قدرتمند برای اتوماسیون صنعتی می‌پردازیم. هدف ما در این بخش، افزایش سرعت و کارایی شما در TIA Portal، بهینه سازی برنامه هایتان، عیب یابی پیشرفته و حل مشکلات پیچیده و همچنین آموزش تکنیک های پیشرفته در این محیط است. با گذراندن این قسمت، مهارت خود را در کار با TIA Portal ارتقا داده و به یک متخصص کارآمد در این حوزه تبدیل خواهید شد.
ترفندهای برنامه نویسی PLC با TIA Portal
در این بخش، به ترفندهای برنامه نویسی PLC با TIA Portal می‌پردازیم. شما با استفاده از این ترفندها می توانید برنامه های خود را بهینه تر، خواناتر و کارآمدتر بنویسید.
مباحث کلیدی:
- استفاده از کتابخانه ها و بلوک های آماده
- بهینه سازی توابع و بلوک ها
- استفاده از دستورات و توابع پیشرفته
- عیب یابی برنامه ها با استفاده از ابزارهای پیشرفته
- مستندسازی کامل برنامه ها
نکات مربوط به پیکربندی و کار با HMI: در این بخش، به نکات مربوط به پیکربندی و کار با HMI در TIA Portal می‌پردازیم. شما با استفاده از این نکات می توانید HMI خود را به گونه ای پیکربندی کنید که کار با آن برای اپراتور آسان و کارآمد باشد.
مباحث کلیدی:
- طراحی رابط کاربری بصری و کاربرپسند
- استفاده از عناصر گرافیکی مناسب
- نمایش اطلاعات به صورت واضح و مختصر
- ارائه امکانات کنترلی آسان به اپراتور
- عیب یابی HMI با استفاده از ابزارهای پیشرفته
بهینه سازی پروژه های TIA Portal: در این بخش، به مباحث مربوط به بهینه سازی پروژه های TIA Portal می‌پردازیم. شما با استفاده از این مباحث می توانید پروژه های خود را به گونه ای طراحی و اجرا کنید که از نظر عملکرد، سرعت و حافظه بهینه باشند.
مباحث کلیدی:
- استفاده از ساختار پروژه مناسب
- به کارگیری روش های برنامه نویسی بهینه
- استفاده از کتابخانه ها و بلوک های آماده
- انتخاب سخت افزار مناسب برای پروژه
- تست و عیب یابی کامل پروژه
عیب یابی پیشرفته و حل مشکلات پیچیده: در این بخش، به مباحث مربوط به عیب یابی پیشرفته و حل مشکلات پیچیده در TIA Portal می‌پردازیم. شما با استفاده از این مباحث می توانید به طور موثر مشکلات مختلف در سیستم های اتوماسیون خود را شناسایی و حل کنید.
مباحث کلیدی:
- استفاده از ابزارهای عیب یابی پیشرفته
- تجزیه و تحلیل لاگ ها و خطاها
- عیب یابی شبکه های صنعتی
- عیب یابی سخت افزار
- حل مشکلات پیچیده با استفاده از روش های تیمی
تکنیک های پیشرفته در TIA Portal: در این بخش، به تکنیک های پیشرفته در TIA Portal می‌پردازیم. شما با استفاده از این تکنیک ها می توانید قابلیت های خود را در کار با TIA Portal ارتقا داده و به انجام پروژه های پیچیده تر بپردازید.
مباحث کلیدی:
- استفاده از سیستم های SCADA
- مانیتورینگ صنعتی
- ارتباط با پایگاه های داده
- برنامه نویسی شیء گرا
- امنیت سایبری در سیستم های اتوماسیون
در این قسمت از آموزش، با ترفندها و نکات کلیدی TIA Portal مانند برنامه نویسی پیشرفته PLC، پیکربندی HMI، بهینه سازی پروژه ها، عیب یابی پیشرفته و تکنیک های پیشرفته آشنا شدیم. با گذراندن این قسمت، مهارت خود را در کار با TIA Portal به طور قابل توجهی ارتقا خواهید داد.
نکات:
برای یادگیری بیشتر، به منابع آموزشی مانند مستندات راهنمای TIA Portal، آموزش های آنلاین و کتاب های مرجع مراجعه کنید.
با تمرین و انجام پروژه های عملی، مهارت خود را در کار با TIA Portal افزایش دهید.
در صورت برخورد با مشکل، از انجمن های آنلاین TIA Portal و یا متخصصان این حوزه کمک بگیرید.
در قسمت های بعدی، به مباحث تخصصی تر مانند برنامه نویسی OPC UA، ارتباط با سیستم های ERP و پیاده سازی ربات های صنعتی خواهیم پرداخت.
معرفی و بررسی کامل محیط نرم افزار TIA Portal
در این قسمت از مجموعه آموزش جامع TIA Portal، به معرفی و بررسی کامل محیط نرم افزار TIA Portal می‌پردازیم. هدف ما در این بخش، آشنایی کامل شما با تمام بخش ها و ابزارهای این نرم افزار قدرتمند برای اتوماسیون صنعتی است. با گذراندن این قسمت، شما به درکی جامع از رابط کاربری TIA Portal دست خواهید یافت و قادر خواهید بود تا به راحتی با این نرم افزار کار کنید.
اجزای اصلی رابط کاربری TIA Portal
رابط کاربری TIA Portal از بخش های مختلفی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه ی خاصی را بر عهده دارند. آشنایی با این بخش ها برای کار با TIA Portal ضروری است.
نوار عنوان: در بالای صفحه نمایش قرار دارد و شامل نام نرم افزار، نام پروژه ی فعلی و دکمه های مربوط به حداکثر سازی، کوچک سازی و بستن نرم افزار است.
نوار منو: در زیر نوار عنوان قرار دارد و شامل گزینه های مختلف برای دسترسی به
کار با پنجره های مختلف TIA Portal
TIA Portal شامل پنجره های مختلفی است که هر کدام اطلاعات و ابزارهای خاصی را نمایش می دهد. شما می توانید با استفاده از این پنجره ها، به بخش های مختلف نرم افزار دسترسی داشته باشید و با پروژه ی خود کار کنید.
- پنجره ی پروژه: شامل درختی از اجزای پروژه ی شما مانند PLC، HMI، سنسورها، اکچوایتورها و … است.
- پنجره ی ویرایش برنامه: برای نوشتن برنامه ی PLC مورد استفاده قرار می گیرد.
- پنجره ی پیکربندی: برای پیکربندی دستگاه های مختلف مانند PLC و HMI مورد استفاده قرار می گیرد.
- پنجره ی مانیتورینگ: برای مشاهده ی وضعیت سیستم یتان در حال اجرا مورد استفاده قرار می گیرد.
سفارشی سازی محیط کاربری TIA Portal
شما می توانید محیط کاربری TIA Portal را مطابق با سلیقه و نیاز خودتان سفارشی سازی کنید. برای مثال، می توانید چینش نوار ابزارها و منوها را تغییر دهید، اندازه ی پنجره ها را تنظیم کنید و میانبرها را تعریف کنید.
- تنظیمات کلی: از طریق منوی “File” و سپس “Preferences” می توانید به تنظیمات کلی TIA Portal مانند زبان، واحدهای اندازه گیری و … دسترسی داشته باشید.
- سفارشی سازی نوار ابزارها: می توانید با کلیک راست بر روی نوار ابزارها و انتخاب گزینه “Customize” نوار ابزارها را مطابق با نیاز خودتان سفارشی کنید.
- سفارشی سازی منوها: می توانید با کلیک راست بر روی منوها و انتخاب گزینه “Customize” منوها را مطابق با نیاز خودتان سفارشی کنید.
میانبرها و کلیدهای میانبر در TIA Portal
TIA Portal شامل میانبرها و کلیدهای میانبر مختلفی است که می توانید از آنها برای انجام سریعتر کارها استفاده کنید.
می توانید لیست کامل میانبرها و کلیدهای میانبر را در مستندات راهنمای TIA Portal پیدا کنید.
همچنین می توانید با فشار دادن کلید “Ctrl” و سپس “؟” در هر پنجره، لیست میانبرها و کلیدهای میانبر مربوط به آن پنجره را مشاهده کنید.
در این قسمت از آموزش، با محیط نرم افزار TIA Portal آشنا شدیم. با گذراندن این قسمت، شما به درکی جامع از رابط کاربری TIA Portal دست یافته اید و قادر خواهید بود تا به راحتی با این نرم افزار کار کنید.
نکات:
برای یادگیری بیشتر، به مستندات راهنمای TIA Portal، آموزش های آنلاین و کتاب های مرجع مراجعه کنید.
با تمرین و کار با TIA Portal، مهارت خود را در استفاده از این نرم افزار افزایش دهید.
در صورت برخورد با مشکل، از انجمن های آنلاین TIA Portal و یا متخصصان این حوزه کمک بگیرید.
در قسمت های بعدی، به مباحث تخصصی تر مانند برنامه نویسی PLC، پیکربندی HMI، شبکه های صنعتی و عیب یابی خواهیم پرداخت.
برنامه نویسی PLC زیمنس S7 با TIA Portal – راهنمای جامع
در این قسمت از مجموعه آموزش جامع TIA Portal، به برنامه نویسی PLC زیمنس S7 با TIA Portal می‌پردازیم. هدف ما در این بخش، آموزش اصول برنامه نویسی PLC و تسلط بر انواع زبان های برنامه نویسی TIA Portal است. با گذراندن این قسمت، شما قادر خواهید بود تا برنامه های کاربردی برای کنترل فرآیندهای مختلف در سیستم های اتوماسیون صنعتی بنویسید.
زبان های برنامه نویسی TIA Portal
TIA Portal از چهار زبان برنامه نویسی اصلی برای PLC های S7 پشتیبانی می کند:
- SCL (Structured Control Language): زبانی ساختاریافته و شبیه به زبان های برنامه نویسی کامپیوتری مانند C++ است.
- LAD (Ladder Logic Diagram): زبانی تصویری و شبیه به نمودارهای نردبانی است که در صنعت اتوماسیون بسیار محبوب است.
- FBD (Function Block Diagram): زبانی نموداری و بر پایه بلوک های عملکردی است که برای برنامه نویسی ماژولار و ساختاریافته مناسب است.
- Graph (Graphical Representation of Control and Flow): زبانی تصویری و بر پایه نمودارهای جریان است که برای برنامه نویسی توابع و فرآیندهای پیچیده مناسب است.
ساختار برنامه های PLC
هر برنامه ی PLC در TIA Portal از بخش های مختلفی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه ی خاصی را بر عهده دارند.
- OB (Organization Block): بلوکی است که شامل بخش های مختلف برنامه مانند توابع، بلوک های عملکردی و دستورات برنامه نویسی است.
- FC (Function Chart): بلوکی است که شامل یک تابع برنامه نویسی است.
- FB (Function Block): بلوکی است که شامل یک تابع برنامه نویسی و همچنین متغیرها و داده های مربوط به آن تابع است.
- SFC (Sequential Function Chart): بلوکی است که برای برنامه نویسی توالی مراحل یک فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد.
دستورات پایه ای برنامه نویسی PLC
هر زبان برنامه نویسی TIA Portal از دستورات پایه ای برای انجام عملیات مختلف مانند خواندن و نوشتن داده ها، انجام محاسبات، کنترل ورودی و خروجی ها و … پشتیبانی می کند.
- دستورات منطقی: مانند AND، OR، NOT و …
- دستورات مقایسه ای: مانند EQ، NE، GT، GE، LT، LE و …
- دستورات محاسباتی: مانند ADD، SUB، MUL، DIV و …
- دستورات انتقال: مانند JUMP، CALL و …
- دستورات ورودی و خروجی: مانند INPUT، OUTPUT، SET و …
برنامه نویسی توابع و بلوک ها
توابع و بلوک ها ابزارهای قدرتمندی برای تقسیم بندی برنامه های PLC به بخش های کوچکتر و قابل مدیریت هستند. استفاده از توابع و بلوک ها می تواند برنامه های شما را خواناتر، کارآمدتر و قابل نگهداری تر کند.
توابع: بلوک هایی هستند که یک وظیفه خاص را انجام می دهند و می توانند در جاهای مختلف برنامه مورد استفاده قرار بگیرند.
بلوک های عملکردی: بلوک هایی هستند که علاوه بر انجام یک وظیفه خاص، شامل متغیرها و داده های مربوط به آن وظیفه نیز هستند.
عیب یابی برنامه های PLC
عیب یابی برنامه های PLC یکی از مهم ترین مهارت های یک مهندس اتوماسیون است. TIA Portal شامل ابزارهای مختلفی برای عیب یابی برنامه های PLC است که می توانید از آنها برای یافتن و حل مشکلات برنامه های خود استفاده کنید.
ابزار شبیه سازی: با استفاده از ابزار شبیه سازی TIA Portal می توانید برنامه ی خود را بدون نیاز به اتصال به PLC واقعی تست کنید.
ابزار عیب یابی آنلاین: با استفاده از ابزار عیب یابی آنلاین TIA Portal می توانید برنامه ی خود را در حال اجرا بر روی PLC واقعی عیب یابی کنید.
لاگ ها و خطاها: TIA Portal شامل لاگ ها و خطاهایی است که می توانید از آنها برای یافتن مشکلات برنامه ی خود استفاده کنید.