מעבר מ-Siemens S5 ל-S7: איך מחליפים בקר ותיק בלי לעצור את המפעל
בקרי SIMATIC S5 כבר לא נתמכים, וחלקי חילוף נעלמים. מדריך מעשי למעבר ל-S7-1500 או S7-1200: מיפוי, המרת קוד, החלפת I/O, בדיקות והרצה.
פורסם:
במפעלים רבים בישראל עדיין עובדים בקרי SIMATIC S5. חלקם הותקנו בשנות ה-80 וה-90, ועושים את העבודה כבר עשרות שנים. כל עוד הם עובדים, קל לדחות את ההחלפה. הבעיה מתחילה ביום שכרטיס נשרף, ומגלים שאין לו תחליף על המדף. במאמר הזה ננסה לעשות סדר: למה הגיע הזמן, מה האפשרויות, ואיך מבצעים את המעבר בצורה מבוקרת. למה עכשיו: Siemens הוציאה את משפחת S5 מהייצור לפני שנים רבות, והפסיקה את אספקת חלקי החילוף הרשמית למשפחה. היום מוצאים כרטיסי S5 בעיקר בשוק המשומש ובחברות שמשפצות רכיבים. המחירים גבוהים, האחריות מוגבלת, ואין ודאות לגבי מצב הרכיב. מעבר לחומרה, יש עוד שלוש בעיות: - ידע — מעט אנשים עוד עובדים עם STEP 5, ומי שכתב את התוכנה המקורית כבר מזמן לא במפעל - כלים — STEP 5 רץ על מחשבים ומערכות הפעלה ישנים, וצריך כבלים וממשקים שכבר קשה להשיג - תקשורת — S5 לא נבנה לרשתות Ethernet מודרניות, ל-SCADA עדכני או לאיסוף נתונים לטובת OEE ותחזוקה מונעת ההחלטה, אם כן, היא לא אם לעבור אלא מתי, ובאיזה אופן: בתכנון מסודר, או בלחץ אחרי תקלה. לאיזה בקר עוברים: ברוב המקרים היעד הטבעי הוא בקרי S7-1500. זו הסדרה המודולרית של Siemens, שעובדת ב-TIA Portal, עם PROFINET מובנה, ביצועים גבוהים, ואפשרויות Safety ויתירות כשצריך. במכונות קטנות יחסית, עם עשרות נקודות I/O, אפשר לשקול גם S7-1200 למכונות קטנות — פתרון קומפקטי וזול יותר. אם המערכת הקיימת מבוזרת, או שיש הרבה ארונות, שווה לבחון I/O מבוזר כמו ET 200SP. כך מקטינים את כמות החיווט שחוזרת לארון המרכזי. איך מעבירים את התוכנה: כאן נמצא רוב העבודה. אין כפתור שהופך תוכנת S5 לתוכנת S7-1500 מוכנה. הדרך המקובלת היא בשני שלבים: - המרה מ-STEP 5 ל-STEP 7 Classic — בסביבת STEP 7 Classic יש כלי המרה (S5/S7 Converter) שמתרגם את הבלוקים לקוד S7-300/400. ההמרה חלקית: פקודות מסוימות, גישה ישירה לכתובות, בלוקי מערכת ובלוקים סטנדרטיים של S5 דורשים טיפול ידני - מיגרציה ל-TIA Portal — את הפרויקט המומר מעבירים ל-TIA Portal ומשם ל-S7-1500. גם כאן נדרשים תיקונים, בעיקר בגישה לזיכרון, בטיימרים ובתקשורת לפעמים נכון יותר לכתוב מחדש. אם התוכנה הישנה מלאה בתיקונים שהצטברו לאורך השנים, אם אין לה תיעוד, או אם ממילא רוצים לשנות את הלוגיקה — כתיבה מחדש במבנה מודולרי (FB, UDT ו-DB מסודרים) יכולה לחסוך זמן בטווח הארוך. זה גם הזמן לבנות HMI חדש ולחבר את המערכת ל-SCADA. כך או כך, הקוד הישן הוא מסמך חשוב: הוא מתאר בדיוק איך המכונה עובדת היום, כולל הטריקים שאיש לא תיעד. חומרה וחיווט: השאלה הגדולה השנייה היא מה עושים עם החיווט בשטח. יש שתי גישות: - חיווט מחדש — מחליפים את הכרטיסים ומחווטים מחדש לכרטיסי S7. זה הפתרון הנקי ביותר, אבל לוקח יותר זמן השבתה - מתאמי חיבור — קיימים בשוק פתרונות של מתאמים שמחברים את מחברי החיווט הקיימים של S5 לכרטיסי S7, כך שלא צריך לפרק כל חוט. זה מקצר את ההשבתה מאוד, אבל צריך לבדוק התאמה לכל סוג כרטיס לפני כל החלטה צריך רשימת I/O מלאה: כל כניסה ויציאה, הכתובת שלה ב-S5, הסוג (דיגיטלי, אנלוגי, מתח, זרם) והכתובת החדשה. הסיכונים העיקריים: - תיעוד חסר — הרבה פעמים השרטוטים לא תואמים את מה שבארון, וחובה לבדוק בשטח - התנהגות זמנים — זמן הסריקה של בקר חדש שונה מאוד, ולוגיקה שהסתמכה בלי כוונה על איטיות הבקר הישן עלולה להתנהג אחרת - ממשקים חיצוניים — תקשורת לבקרים אחרים, למחשבים ולמכשירים, וכל אחד מהם צריך פתרון - בטיחות — אם יש פונקציות בטיחות בבקר או סביב המכונה, צריך לבחון אותן מחדש ולא רק להעתיק - זמן השבתה — תוכנית שאינה מתאימה לחלון ההשבתה של המפעל היא תוכנית שתיכשל השלבים, בקצרה: - סקר מערכת — גיבוי התוכנה הקיימת, צילום הארונות, רשימת I/O ורשימת ממשקים - תכנון — בחירת בקר, כרטיסים, I/O מבוזר ותקשורת, והחלטה בין המרה לכתיבה מחדש - הכנת תוכנה — המרה או כתיבה, ובניית HMI - בדיקות במשרד (FAT) — סימולציה של התוכנה, למשל עם PLCSIM, ובדיקה מול רשימת הפונקציות - הכנת ארון — ככל שאפשר מראש, כדי לקצר את העבודה באתר - החלפה והרצה (SAT) — בחלון השבתה מתוכנן, עם תוכנית חזרה למצב הקודם אם משהו לא עובד - תיעוד והדרכה — שרטוטים מעודכנים, גיבוי תוכנה והדרכה לצוות התחזוקה מה כדאי לעשות כבר השבוע: גם אם המעבר עצמו רחוק, שלושה דברים פשוטים מקטינים את הסיכון כבר עכשיו: לגבות את תוכנת ה-S5 (ולבדוק שהגיבוי באמת נטען), לצלם ולתעד את הארונות, ולבדוק אילו כרטיסים יש במלאי ואילו חסרים. בסמארט לוג'יק אנחנו מבצעים סקרי מערכת, תכנון ומעבר מלא לבקרי…