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Sostituzione con CPU Siemens S7-1500 CPU Omron CS1


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Marco Fornaciari
Inserito:

Buongiorno dopo tanto tempo da pensionato ho un quesito postomi da un cliente ai tempi della ditta.

 

Premessa

Tutto lo stabilimento è con PLC Omron CS1 e CJ2, i programmi sono quasi tutti miei, ed essendo quasi tutti impianti di processo c'è un uso enorme dell'istruzione APR.

Ora Omron ha mandato fuori produzione l'hardware CS1, e parte di quello CJ1 e CJ2,

Il cliente vorrebbe passare a PLC Siemens 1500.

 

Domanda

Nel set di istruzioni tia per 1500 esiste una istruzione/funzione che possa appunto sostituire la APR di Omron.

 

Grazie

 

 


Inserita:
19 minuti fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Buongiorno dopo tanto tempo da pensionato ho un quesito postomi da un cliente ai tempi della ditta.

 

Premessa

Tutto lo stabilimento è con PLC Omron CS1 e CJ2, i programmi sono quasi tutti miei, ed essendo quasi tutti impianti di processo c'è un uso enorme dell'istruzione APR.

Ora Omron ha mandato fuori produzione l'hardware CS1, e parte di quello CJ1 e CJ2,

Il cliente vorrebbe passare a PLC Siemens 1500.

 

Domanda

Nel set di istruzioni tia per 1500 esiste una istruzione/funzione che possa appunto sostituire la APR di Omron.

 

Grazie

 

 

su siemens dovrai usare le 2 funzioni scale_x e norm_x, anche se io di solito le evito e mi sono fatto una mia funzione più comoda da usare, anche perchè, se non ho capito male APR è per scalare ingressi analogici, quindi è una semplice equazione della retta passante per 2 punti

 

Inserita:

No, la APR è una bellissima funzione a spezzate. Cioè puoi costruirti una curva di risposta come vuoi, dividendola in quanti segmenti ti fa comodo. E' talmente utile che infatti i coglioni della Omron non la hanno implementata nel Sysmac Studio. Quando le evoluzioni sono involuzioni...

Comunque, ovviamente io col cavolo che monterei un S7-1500, magari con una spesa molto minore (di licenza ed apparecchi) metterei un NJ della Omron. Chiaro che la APR te la dovresti costruire da solo...

Marco Fornaciari
Inserita: (modificato)

Sì la APR è una funzione molto articolata, che mi ha permesso di risolvere facilmente (una sola istruzione) dei calcoli complessi con equazioni plurigrado per gestire processi chimico e fisici non lineari e pure empirici. **

Anche il cliente non vorrebbe passare al 1500, ma appunto Omron con il NJ e NX si è involuta, e pure l'affidabilità dell'hardware non è delle migliori: c'è un impianto acquistato chiavi in mano con tali prodotti (ma che poi ho dovurto rifare più di meta del SW, solo perchè è stato convertito da S 300 da qualcuno che non conosceva a sufficienza ne l'uno ne l'altro sistema).

Tra l'altro negli ultimi tempi Omron, e altri produttori orientali, hanno fatto scelte a riguardo dell'HW che obbligano a cambiare.

Sorvolando sul fatto che in zona il 90% dei programmatori e progettisti di automazione conoscono quasi esclusivamente Siemens.

Anche i manutentori interni sono di provenienza tutta elettromeccanica e con esperienze e conoscenze insufficienti.

 

Tra l'altro in diversi, troppi, punti la conversione da Cx ad altri sistemi dei PLC attuali dovrei farla io anche per altre ragioni, ma decisamente la voglia è poca, in fin dei conti dal 1975 ad oggi ho dato tanto. E per il cliente i costi globali del cambio CPU sono enormi dove il denaro è il problema minore.

 

 

**

Per le scalature Omrono consiglia SCL e SCL 2 che creano una retta che passa per due punti, ma con il sistema di gestiome delle D e degli ingressi analogici, in caso di guasto all'HW di campo creano troppi problemi al processo di produzione non riconosciuti dalla gestione degli ingressi analogici, quindi anche lì ho usato APR con le spezzate, creando poi i necessari allarmi.

 

Modificato: da Marco Fornaciari
Inserita:

prova a vedere se ti potrebbe servire questa discussione:

 

Inserita: (modificato)

Ringrazio delle risposte, ma come è già stato scritto più sopra, la funzione APR può essere usata anche per le scalature e l'ho usata, ma di fatto è una cosa ben diversa e performante.

La hanno solo i PLC Omron delle precedenti generazioni, ma se imparate ad usarla vi si apre un universo.

Con altri PLC occorre costruirla scrivento delle routine dedicate e richiamandole tante volte quanto serve e quindi usare un treno di variabili per le costanti (i valori fissi è meglio evitarli), con la APR si richiama la funzione e gli si passano tre parametri fissi (tre variabili) quindi si compila una tabella di costanti; in pratica si arriva a rapporti di uso della memoria e tempo di scrittura del programma anche 1:100 (come in un mio caso).

 

L'istuzione è talmente bella e performante, ma deve essere contestualizzata ... che manco i tecnici Omron la sanno spiegare, sempre se la conoscono: che è tutto dire!

L'istruzione "case" non la sostituisce in ogni situazione, anzi quasi mai.

 

Questa funzione è utile, quando non necessaria, qualora si debbano gestire dei processi chimici e fisici non lineari (praticamente tutti), anche se la variabili si contano sulle dita di una mano.

I processi non lineari, ad esempio sono quelli di trattamento chimico che si comportano in modo diverso alle varie temperature o concentrazioni istantanee, sono situazioni che si creano da sole ma che vanno riportate nei giusti valori.

Con questa istruzione ho trasformato un impianto costruito per lavorare in discontinuo (batch), in uno a ciclo continuo solo attreverso il SW, contemporaneamente aumentanto la produzione del 30% con riduzione del 40% dei consumo degli additivi e del 20% dell'energia necessaria (parliamo di MW/h): è stata la mia fortuna con quel cliente.

 

Modificato: da Marco Fornaciari
Inserita:
3 ore fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Con altri PLC occorre costruirla scrivento delle routine dedicate

La funzione APR (anche se con altri nomi) è presente tuttora in molti plc asiatici, in quelli europei bisogna costruirla con delle "spezzate"

Inserita:

Se non ricordo male in qualche libreria di blocchi siemens c'era una funzione simile ma non ricordo più dove l'avevo vista.

 

Inserita: (modificato)

Ma è nelle librerie del 300/400 o del 1500?

Nel mio caso servirebbe del 1500.

Modificato: da Marco Fornaciari
Inserita:
2 ore fa, Simone.Salarsi ha scritto:

 

Concordo, qua dovresti trovare qualcosa di simile sulle funzioni matematiche. Non è proprio la stessa cosa della APR però. Quella aveva una tabella in cui inserivi i dati x e y in funzione del segnale in ingresso, se non ricordo male era simile all'FB "TableChar" su step 7 col 300/4000. Mi sembra strano che siemens non abbia sviluppato una cosa del genere però...

Inserita:
23 minuti fa, Slayer90 ha scritto:

Mi sembra strano che siemens non abbia sviluppato una cosa del genere però...

Figurati  che la stessa Omron non la implementa più sui PLC serie Sysmac... Tra l'altro era nativa, nel firmware, quindi estremamente più efficiente che fatta con una FB

Inserita:
Il 07/04/2025 alle 14:22 , Ctec ha scritto:

la APR è una bellissima funzione a spezzate. Cioè puoi costruirti una curva di risposta come vuoi, dividendola in quanti segmenti ti fa comodo.

Comunque non mi sembra una funzione così complicata da fare.

Inserita: (modificato)

Credo che per passare da Omron a Siemens la mancanza dell'istruzione APR sia l'ultimo dei problemi.
Creare in Siemens una funzione che sostituisca APR, non è cosa difficile.

Se si crea una FB con dati ritentivi, i parametri della funzione possono essere scritti direttamente nei DB di istanza della funzione.
Oppure si può creare una FC passando i parametri della funzione come struttura, e memorizzarli, sempre con la stessa struttura, in un DB a piacere.
Le difficoltà maggiori penso siano nella riscrittura di tutto il resto del software, a cause delle filosofie diverse dei due PLC, a cominciare dalla gestione delle variabili.
 @Marco Fornaciari ha scritto il software per Omron, e conosce bene Omron, ma non ha detto quale sia il suo livello con Siemens.

Modificato: da batta
Inserita:

In linea di principio una APR non è complica da creare, solo lunga, e in questo caso di non immediato test con il simulatore.

Il Siemens S7 300 l'ho usato sì ma di meno, ma non ho mai avuto necessità di istruzioni simili, il 400 mai.

Il TIA 1500 mai usato, pur avendo partecipato ad alcune presentazioni delle nuove prestazioni e simil corsi di base della base.

Nel 2015 quando potevo usare il 1500 al posto di un CJ2, e il cliente avrebbe anche accettato, ho chiesto suggerimenti a colleghi che lo usavano abitualmente per soluzioni nell'ambito dei processi, ma me lo hanno sconsigliato, quindi lo ho evitato.

La conoscenza delle varie CPU e dei loro sistemi di sviluppo non è il problema.

Già ho imparato, e disimparato, con Sysmac Studio, e con un modello di piccola taglia di Allen Bradley che non ricordo.

Che poi si fa prima a conoscere la Teccani che le librerie Siemens è un altro discorso.

Se vogliamo essere precisi è che in alcuni calcoli e nell'uso delle APR c'è nascosta la tecnologia proprietaria e brevettata dello stabilimento, cosa che il cliente allo stato preferisce non divulgare: in Italia è l'unico e nel mondo probabilmente come lui quasi nessuno.

Tutto il resto del SW è materia ordinaria e semplice (va solo copiato/convertito e scritto in nello stesso ordine esatto pena il non funzionamento dell'impianto, e non bisogna chiedersi l'apparente stranezza di alcune sequenze: non corrispondono a quanto imparato ai corsi), e parte dei calcoli sono già in ST e in FB, un tempo in subroutine.

 

A memoria, dato che sono tanti anni che non lo uso più, probabilmente solo con i PLC Telemecanique/Schneider/Modicon e usando il linguaggio ST (letterale ai tempi) è più semplice costruire una APR; specialmente ai tempi del TSX7 in letterale c'erano istruzioni non presenti nel ladder, e che ho usato a larghe mani.

 

 

Inserita: (modificato)
2 ore fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Il TIA 1500 mai usato,

Secondo me, questo è l'ostacolo più grande.
 

 

2 ore fa, Marco Fornaciari ha scritto:

La conoscenza delle varie CPU e dei loro sistemi di sviluppo non è il problema.

Già ho imparato, e disimparato, con Sysmac Studio, e con un modello di piccola taglia di Allen Bradley che non ricordo.

Non prenderla sottogamba. Non si tratta di imparare come mettere in AND o in OR un po' di contatti, ma di imparare come sono gestiti ingressi e uscite analogici, come strutturare le variabili nei diversi DB, come passare parametri di tipo complesso alle funzioni, e molto altro.

 

Quote

Se vogliamo essere precisi è che in alcuni calcoli e nell'uso delle APR c'è nascosta la tecnologia proprietaria e brevettata dello stabilimento, cosa che il cliente allo stato preferisce non divulgare

Ma la funzione APR non ha nulla di misterioso. La "tecnologia nascosta" è nei valori assegnati ai parametri, non nella funzione APR.

 

Quote

A memoria, dato che sono tanti anni che non lo uso più, probabilmente solo con i PLC Telemecanique/Schneider/Modicon e usando il linguaggio ST (letterale ai tempi) è più semplice costruire una APR; specialmente ai tempi del TSX7 in letterale c'erano istruzioni non presenti nel ladder, e che ho usato a larghe mani.

L'editor del testo strutturato del TIA (che Siemens chiama SCL) è il migliore che ho avuto occasione di usare. Un mondo totalmente diverso da quello del SimaticManager, dove l'editor SCL era penoso.
Quindi, se sei abituato ad usare il testo strutturato, non troverai nessuna difficoltà a crearti una funzione che sostituisca APR di Omron.
 

Modificato: da batta
Inserita:

Per me imparare un nuovo sistema di sviluppo non è un problema.

Di fatto gli unici corsi sono stati quelli Telemecanique: lavoravo per loro. 😉

Per il Sysmac studio è stato anche più facile: ho dovuto insegnare io ai tecnici dei rivenditori di zona ☹️

E a quelli Omrom ho insegnato come configurare la Ethernet degli NX (e penso anche NJ di prima generazione), che anche lì hanno dovuto inventarsi la inutile complicazione.

Il 1200 nel 2012 l'ho imparato in due ore.

lo S7 per ragioni di tempo mi sono fatto fare un programma da un collega, poi ho messo in moto la macchina, e ho impararato rapidamente.

Nel vecchio S5 ho trovato tante di quelle magagne nel sistema da farmelo diventare nauseabondo, ed ho usato anche le prime CPU con processori RISC.

Il fatto è che ormadi da sempre sono abituato a ragionare in modo diverso dagli standar e a usare istruzioni potenti: dovere fare le cose mattone per mattone mi da proprio fastidio e lo ritengo una inutile perdita di tempo.

Un PID in Cx lo scrivo da nuovo in 5 minuti (il tempo maggiore è battezzare le variabili che in ogni caso faccio con excel) e il copia incolla in 1, con Sysmac studio ne occorrono 15 e non fai il copia-incolla in un solo passaggio.

 

Il vero problema è che devo insegnare tutto a nuova gente che ha esperienze monosettoriali.

Qui in zona ci sono decine di programmatori, ma tutti nel settore dell'imballaggio e delle riempitrici, controlli di processo in pochi e solo nel settore delle conserve (che è un settore più semplice del mio caso), ma per averne uno con esperienza e voglia di cose nuove devi prenotarlo due anni prima.

Che poi nelle conserve il processo è ormai codificato e le materie prime hanno caratterstiche ben precise, nel mio caso non è così.

 

Sì, lo SCL del 300 è penoso, l'ho provato, si fa meglio in AWL.

Come di fatto è penoso, e ingordo di memoria, lo ST di Omron.

 

Se spiego a un programmatore il perché dei valori e delle spezzate usati nella APR, di fatto gli consegno la tecnologia del cliente: al momento dal cliente non è previsto.

Idem se spiego le tante indicizzazioni dimaniche che si sono nei programmi.

 

Inserita:

Il tuo cliente deve rassegnarsi a trovare un'alternativa a te, tu sei già in pensione e se ho capito bene con le p...e abbastanza piene, deve trovare una alternativa di fiducia che possa sostituirti.
Soprattutto con ditte esterne ci posso essere clausole di riservatezza che dovrebbero salvaguardare dal rischio di fuga di notizie poi nella vita non si sa mai.

Marco Fornaciari
Inserita: (modificato)

Sembra facile.

Il problema è comune a diverse ditte in zona, anche a chi non si fa la tecnologia in casa, alcune hanno fatto la scelta di avere fissi internamente tecnici delle ditte costruttrici degli impianti, ma lì è giustificato per altre ragioni più importanti e vincolanti.

Allo stato, le ditte che fanno automazione industriale si stanno rubando il personale a suon di soldi, e va da se che ci sia anche cambio nella clientela, pertanto è un attimo che le tecnologie vadano in mano a chiunque. Fin che si tratta di conserve alimentari o bibite va tutto bene, ma già con vino e altri prodotti alimentari no; e nel mio caso siamo in un settore totalmente diverso con concorrenti di altro calibro, qui siamo in una produzione di nicchia ma per alcuni versi indispensabile.

 

Ci abbiamo già provato:

1- il primo, non era il suo mestiere, tanta conoscenza dei sistemi di programmazione ma di fatto programmatore per ricercatori universitari e da laboratorio, non adatto a impianti di produzione, andato via lui

2- il secondo, attuale, è il classico so tutto io (quando vado per dare spiegazioni a riguardo di problemi lo vedi per 5 minuti poi sparisce), è tutto sbagliato è tutto da rifare, nessuna esperienza su impianti di questo tipo, allo stato ha fatto più confusione che utilità, specialmente su roba vecchia che non conosce, prima muove le mani, è un patito di Siemens, al momento sta lavorando su parti che non interessano il cuore della produzione, son già dovuto intervenire più volte per rimettere a posto, ha il copia incolla troppo facile, tutta questa storia è emersa perché assieme al capo elettricisti hanno messo mano all'HW, sostituendo moduli e CPU non capendo nulla dell'allarme che compariva (che è totalmente vago, ma per l'appunto va preso con la testa e non con le mani), va beh poi da lì ho scoperto il fuori produzione di Omron ** che a differenza del 2015 ha avvisato solo solo parte del personale interno e dei rivenditori

3- il terzo manca, io oltre ai SW facevo anche tutta la progettazione del sistema di automazione schemi compresi, ero parte intergrante del gruppo di progettazione, anzi avevo carta bianca, in particolare manca chi conosce direttiva macchine e norme di sicurezza

4- il quarto, che per ragioni sue è un esterno, era il mio braccio nella costruzione degli impianti, sa intervenire su HW e SW vecchio e sugli impianti in caso di problemi, ma manca di tante parti di programmazione, e poi torniamo al punto 3.

 

Nel 2020 abbiamo trovato disponibilità in una ditta, che poi conosco da sempre e a cui abbiamo fatto fare degli ampliamenti e revamping: ha la struttura adatta e competente, ma devi avvisarla con largo anticipo e con precisione, e non è detto che in caso di problemi improvvisi ci sia la persona subito disponibile, quindi personale interno allo stabilimento occorre; ma poi per questo tipo di servizio non si sono trovati a livello di costi (al tempo era competente una persona con il braccino corto).

 

A fronte di tutto ciò, il tecnologo/direttore/ora di fatto il capo di tutto, allo stato ci pensa su bene prima di dare spiegazioni dettagliate: poi per cause di forza maggiore da inizio anno ci sono stati cambi in seno al CdA e alle responsabilità gestionali del tutto.

 

 

**

Notare che la sostituzione delle CPU CS1 si rende necessaria per il fuori produzione degli I/O remoti non reso noto per tempo.

 

 

 

Modificato: da Marco Fornaciari
Inserita:

Che non sia facile sono d'accordo, ma qui subentra anche la non lungimiranza dell'azienda che anni fa avrebbe dovuto darti un figlio da crescere e trasmettere le tue competenze per dargli il tuo posto quando anche tu sarai fuori produzione. Scusate il fuori-tema.

Inserita:
16 ore fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Di fatto gli unici corsi sono stati quelli Telemecanique: lavoravo per loro. 😉

Potremmo dire che siamo quasi 'colleghi' 😀

 

1 ora fa, Marco Fornaciari ha scritto:

... quindi personale interno allo stabilimento occorre; ma poi per questo tipo di servizio non si sono trovati a livello di costi (al tempo era competente una persona con il braccino corto).

 

A fronte di tutto ciò, il tecnologo/direttore/ora di fatto il capo di tutto, allo stato ci pensa su bene prima di dare spiegazioni dettagliate: poi per cause di forza maggiore da inizio anno ci sono stati cambi in seno al CdA e alle responsabilità gestionali del tutto.

 

Questa storia mi ricorda molto il giorno che fui chiamato da una ditta per risolvergli un problema su uno strumento di misura (sono in una ditta sicuramente anomala : siamo strumentisti e anche softwaristi) ... appena arrivato fui accolto dalla seguente frase : "Se non riesce a risolvere il problema allo strumento devo mettere in cassa i dipendenti ! " quasi come se fosse un mio problema. La mia risposta fu semplice : "Cercherò di risolvere il suo problema ma se questo strumento le ferma tutta la produzione LEI dovrebbe dotarsi di ricambi, le costano sicuramente meno del fermo produttivo". Il problema glielo risolsi ma per i futuri problemi gli dissi di rivolgersi direttamente alla casa madre (con tutto quello che comporta come tempi di intervento e costi di servizio).

Tutto questo per dire che gli imprenditori (o chi gestisce le aziende) devono avere una visione un poco più ampia dell'immediato ...

 

1 ora fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Allo stato, le ditte che fanno automazione industriale si stanno rubando il personale a suon di soldi ...

Questo è come funziona oggi : poche persone 'veramente' esperte che si vendono al miglior offerente mentre i giovani 'eventualmente esperti' spesso vanno all'estero : vengono pagati meglio e con condizioni di lavoro più tranquille ...

Inserita:
1 ora fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Notare che la sostituzione delle CPU CS1 si rende necessaria per il fuori produzione degli I/O remoti non reso noto per tempo.

Non conosco Omron ma magari esistono delle alternative per utilizzare le CPU Omron con I/O remoti di altri produttori ...

Inserita:

ma la funzione di interpolazione lineare a 8 punti menzionata nella mia precedente risposta non è ciò che cerchi?

Io la usavo per linearizzare le uscite delle valvole proporzionali ma è possibile applicarla a qualsiasi cosa....

Marco Fornaciari
Inserita:

Con 8 punti di spezzata ci faccio solo la scalatura degli ingressi analogici che è lineare: uso la APR al posto della SCL per problemi di HW dell'impianto e comportamento delle variabili quando c'è un guasto, come già scritto.

Poi di punti nel resto del SW minimo me ne servono 15, ma anche 56.

Poi ci sono i PID, che sulle grandezze in gioco ritarali non è così immediato.

 

I ricambi in casa ci sono, ma stanno terminando, solo di quello che non si guasta c'è esuberanza, nel 2016 è stato smontato un impianto sostituito da uno nuovo e con diverso processo, pertanto tutto lo HW dei quadri è stato recuperato: quasi un centinaio di vari moduli I/O, le CPU sono C200-HX quindi inutili.

Da sempre il maggior problema è dato dai rack (che ormai sono quasi finiti) e dagli alimentatori: gli I/O è raro che si guastino per conto loro.

 

In ogni caso il cliente ha chiuso il discorso: le CPU per ora restano Omron CS1, troppo oneroso in tempi e modi la sostituzione, e i rischi che si corrono sono eccessivi.

Da mettere in conto anche tutti i corsi necessari ai manutentori.

 

Si procede in questo modo:

- fase 1

1- un impianto alla volta con CPU CS1 si tolgono gli I/O remoti in Sysmac bus, e si recupera HW per i ricambi

2- quindi I/O remoti in Profinet con scheda DeviceNet su CPU CS1 e gateway di conversione, così si mettono in rete anche gli inverter che ancora non lo sono

 

- fase 2

3- sostituzione degli I/O remoti in DeviceNet con quelli in Profinet, in un primo tempo con doppia rete, stessa modalità del punto 2

 

- fase 3

4- sostituzione anche di parte, se non tutti, degli I/O locali con lo stesso HW dei remoti, stessa modalità del punto 2

 

- fase 4

5- sugli impianti con le APR e le indicizzazioni non divulgabili sostituzione delle CPU CS1 con le CJ2 e modulo Profinet, quindi il gateway sparisce

6- conversione automatica del programma e ricarica delle D da file

7- se necessario intervenire su calcoli e APR lo faccio io, diversi calcoli sono ancora in BCD

8- il programma non riservato lo verifica e aggiorna un altro programmatore con il mio controllo, anche perché se sbaglia con la documentazione presente ha solo che sbagliato mestiere.

 

Passare a CPU Siemens significa anche mettere mano ai programmi dei PC, che sì usano un tipico pacchetto di supervisione, ma senza gli impianti di non possono proprio funzionare.

In ogni caso un domani, con I/O sostituiti, per passare a CPU Siemens basta sostituirle.

 

Poi se il cliente acconsente si prende un minimo di HW 1500 e si costruisce un FB per la APR, o qualcosa di equivalente; quindi al banco si testa il tutto, magari usando gli stessi segnali dal campo inviati da altre CPU via rete.

 

Ringrazio chi ha partecipato alla discussione.

Alla prossima occasione.

 

Inserita:
6 ore fa, Marco Fornaciari ha scritto:

I ricambi in casa ci sono, ma stanno terminando

Ma possibile che ci siano tutti questi problemi di affidabilità, un componente dovrebbe durare tutta la vita dell'impianto e ancora di più.

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