SIMATIC STEP 7 (TIA ポータル) のオプションソフトウェア
要件に合わせたSTEP7 (TIA ポータル) オプションの適用
STEP 7（TIAポータル）の特徴は、包括的な統合機能です。 ただし、標準の制御要件を超える場合、STEP 7オプションを使用することでこの機能を拡張できます。 ここには安全PLCの機能も含まれます。
SIMATIC STEP 7 Safety - シームレスな安全機能統合のためのオプション
概要
安全関連プログラムを作成するすべての設定とプログラミングツールはSTEP 7のユーザーインターフェースに統合されているため、一般制御と共通のプロジェクト構造の使用が可能です。SIMATIC STEP 7 Safety Basic おまたはSIMATIC STEP 7 Safety Advancedオプションを使用することで、安全関連の制御設計でもTIAポータルのあらゆる利点をご活用いただけます。
- 直感的な操作に加えて一般制御プログラム作成と同様の操作コンセプトで、安全制御プログラムを迅速にスタート
- 一般オートメーションシステムと同じ設定が可能な安全システム
- 安全CPUを選んだその瞬間から安全プログラミングがスタート
ラダー及びファンクションブロックダイアグラムによる安全プログラミングの作成
TÜV 認証済ファンクションブロックライブラリーにより、安全機能を簡単に実装
ライブラリーコンセプトは、デバイスパラメーターの特別な署名に関して安全関連アプリケーションの社内の標準化と検証の簡素化をサポート
安全管理エディタは安全関連パラメーターの管理、表示、修正を一括サポート
安全に関連するリソースの表示が統合されているため、プログラムの全容の把握が容易
STEP 7 Safety Basic / Advancedは、TIAポータルと安全制御のシームレスな統合を実現します。安全関連プログラムはSTEP7 V5.xと「Distributed Safety」を使用して作成することができます。「STEP 7 Distributed Safety」で作成されたプログラムはTIAポータルへいつでも移行することができます。両者のエンジニアリングツールは、LADまたはFBDプログラミング言語で安全関連プログラムを作成するためのコマンド、オペレーション、ブロック機能を提供します。このために、事前にライブラリーが用意され、TÜV認証済みのファンクションブロックでは、機械安全でよく使用される機能を提供しています。プログラミングは従来のSTEP 7の環境ですでに作成済みのため、追加のエンジニアリングの専門知識は必要ありません。
エンジニアリングソフトウェアは、必要な数のコンピューターにインストールできます。ライセンスの数によって、ソフトウェアを一度に使用できるコンピューターの数が決まります。 （フローティングライセンス）
STEP 7 Safety Basicは、安全ベーシックコントローラーである S7-1200 Fをプログラミングするためのオプションソフトウェアです。STEP7 Safety Basicライセンスは、Powerpacksを介してSTEP 7 Safety Advancedへアップグレードできます。
STEP 7 Safety Advancedは全てのSIMATIC安全対応コントローラーに対応します。（S7-1500, S7-1200, S7-1500 Software Controller, S7-300, S7-400, WinAC）コンボライセンスにより、クラシックソフトウェアであるS7 Distributed SafetyおよびSTEP 7 Safety Advancedを使用したプログラミングが可能です。
S7 Distributed Safetyの最新バージョンのコンボライセンスにアップグレードするライセンスが用意されています。
STEP 7 Safety BasicおよびSTEP 7 Safety Advancedのソフトウェア更新サービス契約（毎年定額課金）が用意されています。
SIMATIC S7-PLCSIM Advanced（バーチャルコントローラー）
バーチャルコントローラーによって、S7-1500 / ET 200SP CPUハードウェアに物理的に接続する必要なく、包括的なシミュレーションが可能になります。STEP 7 TIAポータルオプションとして、机上の環境で事前に実際のテストや立ち上げと同じ手順で実行することで、早期の障害検出と機能の迅速な検証が可能になります。
バーチャルコントローラーは単なるPLCのコードシミュレータでありません。OSから独立した時刻を持ち、PLCのサイクルタイム（IO更新）を自由に変更させ3Dモデルと連動（時刻同期機能）して、より実機に近い環境でのコミッショニングが可能になります。
また、HMIデバイスまたはHMIシミュレーションをバーチャルコントローラーに接続できるため、事前にオペレーターをトレーニングすることもできます。
S7-1500 / ET 200SPコントローラー機能のシミュレーションと検証
複数PLCシミュレーション（最大16台）
リモートIOシミュレーション
安全プログラム
タッチパネル（ハードウェア/ランタイム）との接続
3Dシミュレーターとの連携
‐NX Mechatronics Concept Designer
‐TECNOMATIX Process Simulate
‐TECNOMATIX Plant Simulation
電気品シミュレーターとの連携
‐SIMIT
他社製ソフトとの連携
‐カスタマイズソフトとの連携
‐パブリックAPI公開
通信機能（内部バスおよび外部ポートの切り替え可能）
‐Webサーバー
‐OPC UA
‐TCP/IP、ModbusTCP
‐S7通信
トレース
モーション
メモリカードシミュレーション
プロセス診断
Target 1500S™ for Simulink®
直感的、効率的、かつてない速さ！
モデルベースのコントローラーとマシンのシミュレーションを、MATLAB®Simulink®からSIMATIC S7-1500ソフトウェアコントローラーに簡単かつ直接転送します。
一般的なプロトタイプは高価であり、費用対効果が得られない場合があります。
ただし、オートメーションテクノロジーの完全な統合は非常に複雑な場合が多く、ほとんどの場合シミュレーションが必要です。
モデルベースのコントローラーとマシンシミュレーションをMATLAB®Simulink®からSIMATIC S7-1500ソフトウェアコントローラーにすばやく簡単に転送することで、高度なプログラミング言語やODKの知識がなくてもシミュレーションが可能になります。
SIMATIC ODK 1500S
SIMATIC S7-1500ソフトウェアコントローラー用のオープン開発キット
SIMATIC ODK 1500Sは、WindowsおよびSIMATIC S7-1500ソフトウェアコントローラーのリアルタイムライブラリー関数の開発をサポートし、C ++の高級言語の統合を可能にします。
SIMATIC ODK 1500Sは、PLCプログラミングとC ++などの複雑な高級言語のプログラミングを可能な限り簡単な方法で組み合わせています。
ロード可能なライブラリーの生成
ロード可能な関数ライブラリーの生成は、Windowsライブラリーアプリケーション用のMicrosoft Visual C ++およびリアルタイム関数ライブラリー用のEclipseで行われます。事前定義されたテンプレートを使用してプロジェクトを作成することにより、ユーザーは機能の定義と実装をすぐに開始できます。
ファンクションライブラリーが完成すると、STEP 7に直接統合でき、制御プログラムからのプログラムのロードと、実行するファンクションブロックが利用可能になります。
ファンクションライブラリー自体は、完了後にDLL（Windowsライブラリー）またはSOファイル（共有オブジェクト-リアルタイムライブラリー）として利用できます。リアルタイムライブラリーは、Webサーバーによってソフトウェアコントローラーのロードメモリにロードされるため、Windowsから独立してロードおよび実行することもできます。
Windowsライブラリーの場合、Windows DLLに完全な機能範囲を使用できます。開発はVisual Studioで実行されます。次のバージョンがサポートされています。
Visual Studio 2010
Visual Studio 2013
Visual Studio Express 2013
Windowsライブラリーは、Visual Studioで完全にデバッグできます。 Windowsでの関数の非同期実行のおかげで、シングルステップ処理またはブレークポイントが使用されても、ソフトウェアコントローラーのリアルタイム特性は損なわれません。
シングルステップ処理またはブレークポイントはリアルタイム条件下では実行できないため、リアルタイムライブラリーには強力なトレースコンセプトが利用できます。これにもかかわらず、シングルステップ処理またはブレークポイントを使用してコードを検証するには、リアルタイムライブラリーの機能を呼び出して、開発PCのテスト環境でテストできます。
SIMATIC OPC UA S7-1200/S7-1500
ベンダーおよびプラットフォームに依存しないOPC Unified Architecture（UA）は、Industrie 4.0の通信標準であるため、垂直通信およびマシン間の水平データ交換（M2M）の標準インターフェースです。
OPC UAは、TCP / IP通信をベースにすべてのイーサネットネットワークで使用できます。 特に、OPC UAとPROFINETは完全に互換性があるため、同じ環境での同時通信が可能です。 したがって、OPC UAを使用して、CPUに加えて他のフィールドデバイスも（たとえばITレベルに）接続できます。
Easy Motion Control (TIAポータル)
位置決め制御用のソフトウェア
Easy Motion Controlは、SIMATICコントローラーを使用した位置決め制御向けの柔軟で低コストのソフトウェアベースのソリューションです。 Easy Motion Controlは、コントローラー向けのファンクションブロックで構成されています。
適用分野
アプリケーションには、直線軸と回転軸の両方での単純なギアボックス同期だけでなく、絶対位置への接近または相対移動が含まれます。アプリケーション領域には、位置決め軸と動作軸、送り軸と搬送軸が含まれます。新しいモーションへのオンザフライ移行が可能です。 Easy Motion Controlは、マシンごとに1〜5軸を移動する場合の明らかな選択です。最初の軸のメモリ要件は10〜20 KBです。後続の各軸に必要なのは1KBのみです。
注意：
SIMATIC S7-1200およびS7-1500 PLCの場合、Easy Motion Controlは必要ありません。対応するテクノロジーオブジェクトは、最新のハードウェア世代のテクノロジー統合コンセプトに従って、コントローラーのファームウェアにシームレスに統合されます。
位置決め操作は、コントローラーにロードされたファンクションブロックを使用して実行されます。 PLCopen Motion Controlに準拠した標準化されたインターフェースにより、ユーザープログラムへのシンプルでシームレスな統合が可能になります。位置決め制御は、STEP 7と付属の変数設定ソフトウェアで連携して起動できます。特別なモーション制御言語は必要ありません。用途に応じて、エンコーダの取得と設定値の出力に異なるインターフェースモジュールを使用できます。入出力ドライバーは、ほとんどのインターフェースモジュールで使用できます。さらに、ユニバーサルドライバーは、実際の値とセットポイントインターフェースの接続を可能にします。
位置決め用エンコーダー入力モジュール
CPU 314C
SM 338
FM 350-1、FM 450-1
ET 200S 1 SSI
ET 200S 1カウント
PROFIBUS DPアブソリュートエンコーダー
任意のインターフェースモジュール用のユニバーサルドライバー
位置決め用ドライブ制御モジュール
CPU 314C
SM 332、SM 432
ET 200S 2 AO U
PROFIBUS DP上のMICROMASTER 4
ユニバーサルドライバー
PID Professional (TIAポータル)
シンプルから非常に複雑なPIDコントローラーの実装
PID Professionalソフトウェアパッケージを使用すると、TIAポータルでModular PID制御およびスタンダードPID制御の実績のあるコントローラーソリューションを使用できます。 PID Professional（TIAポータル）は、SIMATIC S7-300（CPU 313以上）、S7-400およびWinACで使用するように設計されています。
ソフトウェアはSTEP 7 Professional（V13以降）の一部であり、ファンクションブロックのエンジニアリングおよびランタイムにはライセンスが必要です。
適用分野
PID Professional（TIAポータル）を使用すると、連続PIDコントローラー、パルスコントローラー、およびステップコントローラーをアプリケーションプログラムに簡単に統合でき、シンプルから非常に複雑なPIDコントローラーを実装するときに使用されます。提供されている標準機能ブロックを相互接続することにより、ほぼすべての制御構造を実装できます。
注意：
SIMATIC S7-1200およびS7-1500 PLCの場合、PID Professionalは必要ありません。対応するテクノロジーオブジェクトは、最新のハードウェア世代のテクノロジー統合コンセプトに従って、コントローラーファームウェアにシームレスに統合されます。
パラメータ化ツールは、STEP 7（TIAポータル）にシームレスに適合します。以下の機能を提供します
試運転画面
試運転ソフトウェアには、モジュラーおよび標準PID制御の試運転用の画面が含まれています。トレンド表示の使用
トレンド表示は、基準値、実際の値、および制御値の経時的なグラフ表示を提供します。トレンド表示の値は、事前に選択された更新間隔で更新されます。これは、プロセス品質の証明に特に役立ち、エラー診断をサポートします。閉ループ制御ループを最適化するためのウィザード
閉ループコントローラーは、PID Self-Tunerによって最適化でき、専門の閉ループ制御のノウハウがなくても使いやすいウィザードで試運転できます。連続PIDコントローラーの可変過渡応答
制御ループの過渡応答は事前に選択できます。 10％オーバーシュートし、ダイナミクスを獲得します。これが望ましくない場合は、デッドビート過渡応答（オーバーシュートなし）を選択できます。状況依存ヘルプシステム
必要に応じて、プログラムの任意の時点で適切なヘルプを利用できます
スタンダードPID制御ソフトウェアでは、コントローラー構造は既製であり、データ構造は固定されています。次の機能は、ソフトウェアスイッチを使用して有効または無効にできます。
基準値ジェネレーター、タイムスケジューラー、正規化、FCコール、基準値スロープの制限（ランプ関数ジェネレーター）、および基準値の制限による基準値処理。
正規化、平滑化、平方根、FCコール、制限値の監視、および実際の値の上昇の監視による実際の値の処理。
不感帯および制限値の監視を伴うエラー変数処理
PIDアルゴリズム、位置フィードバック有りと無しのステップコントローラー用。
制御値処理、手動/自動切り替え、手動値生成、FC呼び出し、基準値勾配の制限、制御値制限および正規化
対照的に、Modular PID Controlのコントローラー構造は自由にプログラムできます。この広範なソフトウェアブロックライブラリーを使用すると、幅広い種類のコントローラー（切り替え制御、多変数制御など）を実装できます。
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