Simatic PCS7 V9.1 in der Praxis

Die neue Simatic PCS7 Version von Siemens bietet die Möglichkeit, Control Module Types (CMT) und Equipment Module Types (EMT) einzusetzen. Doch wofür stehen die Begriffe? Und wie bewährt sich die neue Version in der Praxis? Für einen Pharma-Konzern konnte CTE den Einsatz von CMT und EMT erfolgreich in einem Projekt anwenden.

Der Kunde aus der Pharma Industrie betreibt vier identische Kleinanlagen, die für die Mischung von patientenbezogenen Krebsmedikamenten konzipiert sind. Jede Anlage hat eine eigene Bedienstation und soll im Reinraum zum Einsatz kommen. CTE wurde damit beauftragt die Steuerungen dieser Anlagen mit der neuesten Simatic PCS7 Version zu programmieren. Für die Umsetzung dieser Anforderungen wollte der Kunde die neue Möglichkeit mit dem Einsatz von klassenbasierten EMT und CMT Objekten anwenden.

Wofür stehen CMT und EMT?

CMT steht als Abkürzung für Control Modul Type oder auf Deutsch ein Einzelsteuereinheitstyp. EMT ist die Abkürzung von Equipment Modul Type, im deutschsprachigen Raum wird dafür der Begriff Technische Einrichtung benutzt. Seit der Version 8 von Simatic PCS7 besteht die Möglichkeit CMTs zu erstellen und diese zu instanziieren.

Neu wird in der Version 9.1 das Typ­-Instanz Konzept auch auf die EMT angewendet. Standardisiertes Engineering kann durch den konsequenten Einsatz von CMT und auch EMT erreicht werden. Die CMT­Vorlage, wie auch die EMT­-Vorlage, welche in der Bibliothek erstellt wurden, können später im Projekt instanziiert werden.

CMT

In einem CMT werden grundsätzlich nur Grundbausteine wie z. B. Ventil­ oder Motorbausteine eingesetzt. In dieser Zusammenstellung von Standard­-Siemens­-Bausteinen wird jeweils nur ein Grundbaustein verwendet. So ist eine Zusammenarbeit mit dem EMT einfacher zu lösen.

Zusätzlich gibt es die Möglichkeit des Einsatzes von Optionen. Durch Festlegen von optionalen Bausteinen in CMTs können eine Vielzahl von verschiedenen Varianten dieses CMT im Projekt instanziiert werden. Eine Variante steht z. B. bei einer Anzeigemessstelle für das Eingangssignal 4­20 mA oder PA-Feldgerät.

Über die technologischen I/O Schnittstellen werden jene Parameter und Anschlüsse zugeordnet, welche später in der Instanz verändert werden können. Dies kann zum Beispiel ein Bereich und die Einheit von einem analogen Eingangssignal sein, einmal 0 … 170 °C, bei einer anderen Messstelle ist es dann ­1000 …2500 mbar.

EMT

In einem Equipment Module Type werden die Grundfunktionen umgesetzt, wie zum Beispiel die Drucksteuerung oder das Rühren. Bestandteil der technischen Einrichtung ist eine Ablaufsteuerung mit dem SFC­Typ. In der Ablaufsteuerung werden Fahrweisen, Sollwerte, weitere Parameter und die eigentliche Ablaufsteuerung mit den Ablaufketten festgelegt. Zusätzlich werden mit dem SFC­Typ erweiterte Features von SIMATIC BATCH unterstützt.

Ein Equipment Module steuert Aktoren und Sensoren immer mit Hilfe von Schrittketten an. So sind einem EMT unterlagerte Einzelsteuereinheiten (Control Modules Types) zugeordnet bzw. werden durch dieses angesteuert. Von der Hierarchie her steht das EMT über den CMTs. Auch bei den EMTs werden die veränderbaren Parameter oder verschaltbaren Anschlüsse in der technologischen I/O Schnittstelle definiert.

Instanziieren und abgleichen

Sind die CMTs und EMTs in der Bibliothek erst einmal definiert und programmiert, können diese instanziiert werden. Dafür stehen verschiedene Tools für kleine und grössere Projekte zur Verfügung. In einer Listenansicht können zum Beispiel alle Parameter aus der technischen I/O Schnittstelle eingetragen werden und so schnell eine Vielzahl von Ventilen, Motoren oder analogen Eingängen erstellt werden. Die gleiche Funktion der Instanziierung bietet sich auch für die EMTs an.

Kommt es nun zu einer Änderung in einem CMT oder EMT, gibt es im PCS7 die Abgleichfunktion. Diese Funktion kann für ein Projekt angewendet werden. Alle Instanzen und festgestellten Änderungen zwischen Typ und Instanz werden im Dateitransferdialog angezeigt. Der Anwender kann die Differenzen abwählen, die nicht abgeglichen werden sollen. Mit ein paar wenigen Klicks werden alle Änderungen eingespielt und müssen nicht mühsam von Hand nachgebessert werden.

Einsatz in der Praxis

Für die Programmierung der Steuerungen bei unserem Kunden aus dem Pharma­-Bereich wurden die CMTs für alle vier Anlagen instanziiert. Die Hauptarbeit war das Erstellen des EMTs mit dem SFC­-Typ als Batchschnittstelle. Die Prozessbilder für die Bedienungsoberfläche wurden automatisch mit den eingesetzten Bausteinen erstellt und entsprechend angeordnet.

Die Umsetzung hat gezeigt, dass mit dem Einsatz von PCS7 V9.1 die Anzahl der CMTs mit den Optionen klein gehalten werden kann. So gibt es in der Praxis nur noch ein Ventil­-CMT für alle Varianten von Ventilen. Beim Einsatz der CMTs und EMTs hat sich auch der Vorteil vom Abgleichen der Instanzen sehr bewährt. Nach einer Änderung im EMT konnte diese mit wenigen Klicks auf alle Instanzen ausgerollt werden und der Kunde konnte unverzüglich weiter testen. Das Projekt wurde erfolgreich abgeschlossen und wir haben wertvolle Kenntnisse für den zukünftigen Einsatz von CMT und EMT gewonnen.