Engineeringsoftware TIA Portal V14: Auf dem Weg zur digitalen Fabrik

Autor / Redakteur: Annemarie Lötzsch* / Dipl.-Medienwirt (FH) Matthias Back

Mit V14 des TIA Portals ist Siemens auf dem Weg zur digitalen Fabrik. Das Tool verringert weiter den Aufwand für Engineering, Schnittstellenpflege sowie Datenmanagement und reduziert redundante Arbeitsabläufe. Neben neuen Engineeringlösungen bietet V14 mehr Transparenz und optimiert die Produktentwicklung weiter.

Firmen zum Thema

Die neue Version 14 des TIA Portals soll Time-to-Market verkürzen, die Produktivität erhöhen und mehr Flexibilität bieten.
Die neue Version 14 des TIA Portals soll Time-to-Market verkürzen, die Produktivität erhöhen und mehr Flexibilität bieten.
(Bild: Siemens)

Immer mehr Hersteller nutzen die Digitalisierung von Entwicklungs- und Produktionsprozessen mit dem Ziel, ihre Maschinen und Anlagen ein entscheidendes Stück flexibler, effizienter, produktiver und dadurch auch wettbewerbsfähiger zu machen. Sie brauchen dazu leistungsfähige Werkzeuge, um Automatisierungslösungen weiter zu entwickeln, die Performance ihrer Anlagen zu optimieren und den Lebenszyklus ihrer Produkte zu verbessern. Mit dem TIA Portal Version 14 bietet Siemens Entwicklungen, die den Prozess der Digitalisierung in vielfältiger Weise unterstützen. Denn Anwender stellen immer höhere Ansprüche an ihre Engineeringsoftware. Mit einem Software-Tool sollen möglichst viele Engineeringaufgaben erledigt und so der Aufwand für Schnittstellenpflege und Datenmanagement so gering wie möglich gehalten werden.

Bildergalerie

In der Version 14 des TIA Portals hat Siemens das Projektieren und Programmieren noch durchgängiger und einheitlicher gestaltet. Ergebnis ist eine universell nutzbare Engineering-Plattform für alle Komponenten einer Automatisierungslösung mit Verbesserungen bei Usability und Performance: Angefangen bei Controllern und Peripherie, über die Bediengeräte (HMIs) bis zu Umrichtern und Motoren. Auch projektübergreifende Aufgaben wie die Maschinen- und Personensicherheit (Safety) sowie der Daten- und Zugriffsschutz (IT-Security) lassen sich so unter einem Dach realisieren. Darüber hinaus können Anwender jetzt auch anspruchsvolle Motion-Control-Aufgaben ohne separate Software lösen. Kernkomponenten des dafür maßgeschneiderten Lösungspakets im TIA Portal ist der neue Technologie-Controller Simatic S7-1500T und der profinetfähige Servoantrieb Sinamics V90-PN. Damit kann zum Beispiel ein absoluter Getriebe- oder Kurvenscheibengleichlauf komfortabel im gewohnten Simatic-Umfeld umgesetzt werden.

Das Engineering dieser neuen Funktionen erfolgt u.a. im neuen integrierten Kurvenscheibeneditor, der durch eine grafische Bedienoberfläche und integrierte Optimierungsmodelle auch Nicht-Spezialisten die Tür für anspruchsvollere Motion-Control-Lösungen öffnet. Möglich ist nun auch gleichzeitiges Arbeiten mehrerer Programmierer an einem Projekt, das wahlweise auf einem separaten Multiuser-Server oder auf dem Rechner eines Team-Mitglieds abgelegt werden kann. Die Option TIA Portal Multiuser Engineering koordiniert dabei den Zugriff und synchronisiert die Daten. So lassen sich Automatisierungsaufgaben sowohl geräte- und objektorientiert wie auch funktionsorientiert umsetzen. Der gleichzeitige Zugriff ermöglicht paralleles Arbeiten sowie eine flexible Arbeitsteilung.

Um redundante Arbeitsschritte und somit Fehlerquellen zu reduzieren, bietet das TIA Portal mehrere Funktionen. Die Option Simatic Visualization Architect SiVArc automatisiert die mehrfache Projektierung der Visualisierung gleicher oder ähnlicher Komponenten. Dazu sind einmalig die Definition der Templates sowie ein Festlegen der entsprechenden Verwendungsregeln notwendig. SiVArc generiert dann automatisch nach den festgelegten Regeln die entsprechende Visualisierung und verknüpft dabei die HMI-Variablen mit den zugehörigen Steuerungsvariablen. Über das öffentliche Application Programming Interface (API) TIA Portal Openness haben Anwender außerdem die Möglichkeit, das Engineering im TIA Portal mittels DLLs mit einer eigenen Applikation zu automatisieren. Daneben unterstützt die neue Simatic-CPU 1518 ODK (Open Development Kit) als erster modularer Advanced Controller das Programmieren in C/C++. Mit dieser Programmiersprache lassen sich auch komplexere Funktionen ohne ein zusätzliches PC-basiertes Entwicklungssystem direkt im TIA Portal umsetzen.

Redundante Arbeitsabläufe reduzieren

Zweiter Schwerpunkt der Aktualisierung ist das Angebot, die verschiedenen Arbeitsabläufe in der Produktentwicklung noch stärker als bisher zu digitalisieren und zu verknüpfen und zugleich auch virtuell abzubilden. Das reduziert redundante Arbeitsabläufe sowie den Kommunikations- und Abstimmaufwand während des gesamten Produktlebenszyklus und erhöht die Produktqualität durch neue Simulationsmöglichkeiten.Ein Ziel aller Programmierer ist, Steuerungsprogramme schon während des Engineerings zu prüfen und somit Planungssicherheit und eine hohe Programmqualität zu gewährleisten. Ein Schlüsselelement dabei ist die Option Simatic S7-PLCSIM Advanced, der digitale Zwilling einer Simatic S7 1500T/F.

Mit diesem virtuellen Controller lassen sich PLC-Programme einschließlich I/O-Signale simulieren und optimieren. In das Procedere können auch sicherheitsgerichtete Funktionen einbezogen werden. Dies erlaubt ganzheitliche Simulationen in einem Durchlauf. Über ein offenes Application Programming Interface (API) zu Co-Simulations-Systemen, in denen das Anlagenverhalten sowie die Mechanik einer Maschine abgebildet werden, können auch komplexere Automatisierungslösungen vorab virtuell getestet werden. Auf diese Weise lassen sich Fehler im Zusammenspiel von Anlagenteilen schon in einem frühen Entwicklungsstadium finden und beheben, und zwar mit dem digitalen Modell der Maschine.

Cloud macht Engineering flexibler

Auf hohe Flexibilität und effiziente Servicekonzepte zielen das Cloud-basierte Engineering und der TIA Portal Cloud Connector ab, der aus einer privaten Cloud heraus den Zugriff auf die Steuerungen einer Anlage ermöglicht. Durch die Installation des TIA Portals auf einem zentralen Server-System erübrigt sich die lokale Installation und Pflege auf einzelnen Engineering-Arbeitsplätzen. Der Anwender kann bei Arbeiten an der Anlage auf die benötigte Softwareversion auf dem Server zugreifen, direkt eine Verbindung zum Controller herstellen und Programme mit der ganzen Performance des Server-Systems anpassen und testen. Darüber hinaus lassen sich Simatic S7-1500-Controller über das TIA Portal auch an MindSphere, Siemens Cloud for Industry anbinden.

Dies öffnet den Zugang zu weiteren digitalen Serviceanwendungen. Transparenz ist angesichts zunehmender Komplexität vieler Prozesse eine Voraussetzung für hohe Effizienz und Produktivität von Maschinen. Denn je schneller und sicherer zum Beispiel ein Bediener auf einen Fehler reagieren kann, umso kürzer sind die Stillstandszeiten. Hier setzt auch die neue Maschinen- und Anlagendiagnose Simatic ProDiag an. Diese zusätzliche Softwareoption führt mit minimalem Projektierungsaufwand zu einer detaillierten Überwachung und Visualisierung von Maschinen- und Anlagenzuständen. Nach Definition der zu überwachenden Variablen im Engineeringsystem generiert dieses automatisch den Programmcode. Für die Bediengeräte stehen fertige Vorlagen zur Verfügung, die alle benötigten Fehlermeldungen selbsttätig vom Controller abfragen und aktualisieren.

Simatic ProDiag erkennt Fehler im Anwenderprozess und visualisiert automatisch die richtige Meldung. Dabei sind die anwenderdefinierten Meldungen und Alarmtexte zentral in der PLC gespeichert und stehen automatisch allen HMI Bediengeräten zur Verfügung. Durch einen zusätzlichen Code-Viewer am HMI können Ort und Ursache der Meldung, sprich die Transition in der Schrittkette des Anwenderprogramms, die den Fehler verursacht hat, angezeigt werden. Der Bediener kann schnell und angemessen reagieren.

Einen stets aktuellen Einblick in das energetische Verhalten einer Produktion ermöglicht die Simatic Energy Suite. Die Softwareoption unterstützt bei der Umsetzung eines Energiemanagementsystems nach ISO 50010, es vereinfacht die Parametrierung und Auswertung unterschiedlicher Energiemess- und Feldgeräte und generiert auf Knopfdruck das Steuerungsprogramm. Beispielsweise für den Simatic Energiemanager Pro, der mit individuell gestaltbaren Dashboards Energieströme/-verbräuche visualisiert oder Key Performance Indicators (KPI) überwacht. Den laufenden Betrieb transparenter und effizienter zu machen, ist das Ziel von WinCC/WebUX. Mit dieser WinCC-Option können Prozesse mit Hilfe mobiler Endgeräte via Internet oder Intranet beobachtet und bei Bedarf auch gesteuert werden. Weiter optimiert wurde die vertikale Integration, die Interoperabilität zwischen Automatisierungs- und zum Beispiel Manufacturing-Execution-Systemen (MES). Ein optionaler OPC UA-Server an Bord der Simatic S7-1500-Controller unterstützt plattformunabhängig standardisierte Zugriffe entfernter OPC UA-Clients.

Mit effizientem Engineering zu Industrie 4.0

Mit vielen neuen Funktionen und Möglichkeiten will Siemens mit TIA Portal Version 14 die Digitalisierung im Produktionsumfeld weiter voran treiben. Die Optimierung der Produktentwicklung am digitalen Modell führt deutlich schneller und kosteneffizienter zu einsatzfertigen Lösungen. Deren Offenheit und Transparenz macht Maschinenhersteller wie Betreiber insgesamt effizienter und produktiver. Eingebettet in die Digital Enterprise Software Suite ergänzt das TIA Portal neben PLM (Product-Lifecycle-Management) und MES das ganzheitliche Software-Angebot von Siemens.

Der Beitrag erschien zuerst auf dem Portal unserer Schwestermarke elektrotechnik.

* *Annemarie Lötzsch, Marketing Managerin TIA Portal, Digital Factory, Siemens

(ID:44731054)