miun.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Analoghantering i Siemens Open Library: Modifiering och jämförelse
Mid Sweden University, Faculty of Science, Technology and Media, Department of Electronics Design.
2018 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Ökade förväntningar på hållbarhet, säkerhet och ergonomi ställer krav på allt fler områden, även inom PLC-, samt HMI-programmering. Syftet med detta arbete har varit att modifiera ett analoginput-block, med tillhörande faceplate och faceplate-ikon från Siemens Open Library. Därefter har en jämförelse gjorts mellan de olika programmeringarna med avseende på säkerhet, hållbarhet, cykeltider, utseende och ergonomi. Programmeringarna har även jämförts mot två olika standarder; SSG 5262 och ISO 13849-1. Målet med arbetet har varit att undersöka hur en utökad funktionalitet kan påverka andra aspekter som utseende, ergonomi, cykeltider, säkerhet och hållbarhet. En PLC, som är en typ av programmerbar dator, kan bara läsa bitmönster och för att kunna läsa analoga signaler, behövs an AD-omvandlare. Siemens PLC:er omvandlar signalen till en upplösning på 16 bitar och ger även felkod vid för hög, eller låg insignal. Vid kommunikation mellan människor och maskiner behövs någon form av gränssnitt och i ”open source”-biblioteket Open Library från Siemens finns det bland annat sådana gränssnitt, i form av faceplates. Men det finns även andra färdigprogrammerade funktionsblock för motorstyrningar, med mera. Programkoden gjordes i språket FBD och standarden IEC 61131-3 beskriver uppbyggnaden av detta och andra språk för PLC-programmering. Efter en litteraturstudie inom ämnet, gjordes en implementering av nya funktioner, enligt önskemål från företaget ÅF. De nya funktioner som programmerades till PLC-blocket och faceplaten var; en hysteresfunktion för alarmgränser, filterfunktion med dämpning, grafisk representation av filtrerade signalen, visning i faceplaten av trendkurvor, sensortyp och hjälpfönster. En loggfunktion programmerades även, med en knapp som sparade ingångsvärden i ett datablock. Cykeltiderna mättes till något längre än en millisekund för en genomsnittlig cykeltid för de båda PLC-blocken. Den längsta cykeltiden för originalblocket var 72,892 millisekunder och den längsta för modifieringen var 158,174 millisekunder. Faceplaten gjordes cirka 90% större för att rymma de nya funktionerna. Färgerna, samt textstorlekarna ändrades för att bättre stämma överens med riktlinjerna från SSG 5262. Den ursprungliga faceplaten har mindre textstorlekar och andra färger på processvärden än vad SSG 5262 förespråkar. Ingen av programmeringarna är helt överensstämmande med ISO 13849-1, även om de innehåller säkerhetsrelaterade funktioner. Med avseende på utseende och ergonomi, kan både den ursprungliga och den modifierade faceplaten anses vara vilsamma för ögonen och med få färger. Modifieringen kan ses som något bättre ur en ergonomisk synvikel, på grund av större textstorlek och standardiserade processvärdesfärger. Ur ett hållbarhets- och etiskt perspektiv är det svårt att avgöra vilken programmering som är bäst, eftersom fler funktioner kan ge längre cykeltider och därmed eventuellt högre energiförbrukning, men kan även ge mervärde i form av sparad tid och möjligen pengar.

Abstract [en]

Higher expectations on sustainability, safety and ergonomics, sets higher demands on an increasing number of areas, including PLC- and HMI-programming. The purpose of this work has been to modify an analog input block with associated faceplate and faceplate icon from Siemens Open Library. A comparsion has been made between the different types of programming, according to such aspects as; safety, sustainability, cycle-time, visual aspects and ergonomics. The programmings have also been compared to two different standards; SSG 5262 and ISO 13849-1. The aim with this thesis work has been to examine how an increased functionality can affect other aspects, such as ergonomics, cycle-time, safety and sustainability. PLC:s, a type of programmable computer, can only read bit patterns and for to be able to read analog signals, the PLC needs an AD-converter. PLC:s from Siemens convert the signal to a resolution of 16 bit and also provides error code when the input signal is too high or too low. With communication between humans and machines, some form of interface is needed and the open source library ”Open Library” from Siemens, provides such interfaces in the form of faceplates. In the library, there are functions that are already programmed, motor control beeing one of them. The program code was written in the FBD language and the standard IEC 61131-3 describes the structure of this and other languages used for PLC programming. After a litterature study on the subject, an implementation of new functions was made, according to requests from the company ÅF-consult. The new functions that were programmed were; a hysteresis function for alarm boundaries, filter function with damping, graphic representation of the filtered signal, display of trend curves, sensor type and help window in the faceplate. A logging function was also programmed, with a button that saved input values in a datablock. The cycle-time was measured to somewhat longer than one millisecond for an average cycle-time for each PLC-block. The longest cycle-time for the original block was 72.892 milliseconds and the longest for the modification was 158.174 milliseconds. The faceplate was made about 90 percent larger, to accomodate the new functions. The colors and the text sizes, were edited to better match the guidelines written in SSG 5262. The original faceplate has smaller text sizes and different colors on process values, than advocated by SSG 5262. Neither of the programmings is completely according to ISO 13849-1, even if they contain safety-related functions. With regards to visual- and ergonomical aspects, both the original and the modified faceplate could be said to be ”pleasant for the eyes”, with few colors. From an ergonomic view the modification can be viewed as somewhat better because of larger text sizes and standardized process value colors. From a sustainability- and ethical perspective, it is difficult to determine which programming is best, because more functions can give longer cycle-times and thereby eventually higher energy consumption, but can give value in the form of time-savings and possibly money-savings.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 28
Keywords [en]
PLC-programming, HMI, Siemens Open Library, Human-machine
Keywords [sv]
PLC-programmering, HMI, Siemens Open Library, Människa-maskin
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:miun:diva-34294Local ID: ET-V18-G3-011OAI: oai:DiVA.org:miun-34294DiVA, id: diva2:1241949
Subject / course
Electrical Engineering ET2
Educational program
Automationsingenjör TAUMG 180 GR
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-08-27 Created: 2018-08-27 Last updated: 2018-08-27Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(861 kB)49 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 861 kBChecksum SHA-512
12123dfc2674b1b9b9bca985162bedf25e7732dcc7e554eb51d6c57365e52968e68967443a26233ef39a0c7224f4fb149d9215e29f7b3218075e6cb7fb13b0a7
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Elvinsson, David
By organisation
Department of Electronics Design
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 49 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 94 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf