Cara Membuat Hardware Config dan Program Pada PLC Safety Siemens (Fail-Safe) Menggunakan SIMATIC Manager STEP7

Membuat program PLC Safety (Fail-Safe) Siemens dengan SIMATIC Manager itu tidak seperti membuat program untuk PLC Siemens biasa (Non-Safety).

Ada beberapa step yang harus dilakukan agar PLC tersebut bisa berfungsi sebagai PLC Safety, karena jika step tersebut terlewat maka bisa jadi akan ditemukan error jika kita coba compile program tersebut.

Awalnya memang cukup aneh karena saat compile dengan metode yang “seperti biasa” tidak ada error apapun. Tetapi setelah coba ditelaah dan mencari berbagai referensi ternyata cara software menghandle Safety Program itu berbeda dengan program biasanya.

Software Version: SIMATIC Manager STEP7 v5.5 SP2.

Disini saya hanya akan membuat program sederhana saja menggunakan PLC Safety dari S7-300 series dengan tujuan untuk setting hardware configuration dan program untuk test IO agar bisa dicompile dan running dengan normal.

1. Kita buat dulu projectnya, simple saja tinggal beri nama project dan simpan. Disini saya buat project dengan nama F-TEST, direktori penyimpanannya ikut default saja.

   

2. Pada menubar, klik Insert, pilih no. 2 SIMATIC 300 Station.

   

3. Karena kita akan buat hardware config, jadi buka dulu HW Confignya. Pada bagian sebelah kanan ada catalog, pertama kita pilih RACK 300 dulu sebagai basenya, maka akan otomatis membuat rack baru dengan id (0) UR, pada slot 1 hanya bisa diisi PSU atau Power Supply, dan slot 2 diisi dengan CPU yang akan digunakan yaitu CPU 315F-2 DP dengan P/N 6ES7 315-6FF04-0AB0 versi 3.0.Patut diperhatikan CPU Siemens jenis Fail-Safe akan ada kode F pada nomor serinya.

   

4. Saat kita insert CPU, maka akan muncul window Properties untuk CPU tersebut. Kita bisa abaikan saja karena kita tidak menambah module apapun yang menggunakan Profibus DP. Langsung saja klik OK.
5. Nah, setelah step menambahkan CPU selesai, kita bisa melakukan Save & Compile, sampai pada step ini semuanya terlihat normal dan tidak ada error. Dan jika kita coba download HW Config tersebut ke simulator hasilnya normal dan tidak akan ada error apapun.

   

   Kembali ke SIMATIC Manager, coba download programnya dengan cara yang seperti biasa maka hasilnya akan normal, tidak akan ada error.

   

6. Masih di SIMATIC Manager, pilih menu Options dan pilih Edit Safety Program.

   

7. Maka akan muncul error seperti dibawah ini, error messagenya adalah "The F-shared DB does not exist in the safety program".

   

   Kalau kita buka menu Help-nya maka akan ada penjelasan bahwa "The F-shared DB (symbolic name: F_GLOBDB) is not present in the safety program or is invalid.". Dalam program safety, diperlukan Block F-shared DB yang namanya F_GLOBDB. Tetapi DB ini hanya akan muncul setelah kita melakukan compile hardware dengan benar, tetapi karena kita hanya melakukan compile hardware biasa, jadinya DB ini tidak akan muncul.

   

8. Masih dalam jendela error diatas, kalau kita klik OK maka hanya akan muncul seperti gambar dibawah, bisa diperhatikan bahwa Safety Mode-nya masih unknown yang artinya belum dikonfigurasi didalam project yang kita buat.

   

9. Dan kalau kita lihat didalam Blocks, yang ada hanya OB1 saja, tidak ada F-shared DB yang dimaksud.

   

Jadi bisa dipastikan kalau membuat program pada PLC Safety Siemens dari nol itu berbeda dengan membuat program dengan menggunakan PLC biasa.

---

Okay, berikutnya mari kita tambahkan beberapa langkah agar bisa membuat program PLC Safety Siemens dengan benar,

1. Kita kembali dulu ke Window HW Config, klik kanan pada CPU lalu pilih Object Properties.

   

2. Pilih menu Protection, nah didalam menu tersebut kita perlu untuk mencentang CPU contains safety program tetapi kita tidak bisa melakukannya karena checkbox tersebut masih disable.

   

3. Cara agar kita dapat mencentang checkbox tersebut adalah kita harus terlebih dahulu membuat password untuk akses PLC ini. Pada Protection Level, pilih option no. 3: Read/Write-Protection lalu isi kolom password dan masukkan password yang sama pada kolom dibawahnya dan juga centang checkbox CPU contains safety program. Sampai sini kita klik OK saja dulu.

   

4. Buka kembali Object Properties dan menu Protection, ganti pilihan Protection Level-nya menjadi no. 1: Access Protect. for F-CPU. Level 1 ini adalah proteksi paling tinggi. Jangan lupa centang checkbox Can be bypassed with password agar Engineer bisa mengakses PLC untuk keperluan debugging ataupun troubleshooting.

   

5. Lalu Save & Compile maka akan muncul window compile seperti dibawah ini yang menandakan kita sudah ada dijalan yang benar. Coba download HW Config ini ke Simulator.

   

6. Kembali SIMATIC Manager, kita bisa lihat ada block program Safety yang berwarna kuning dan tentu saja F_GLOBDB yang kita cari sekarang sudah muncul.

   

   Coba lakukan download program seperti yang dilakukan pada step sebelumnya, maka kita akan mendapatkan error dikarenakan download yang kita lakukan ini bukanlah cara download program untuk PLC Safety, sehingga software memberitahukan bahwa yang bisa kita load kedalam CPU hanyalah standard block saja, bukan F-block.

   

7. Sekarang kita buka lagi Edit Safety Program, F-Block yang berwarna kuning tadi akan masuk dalam list seperti gambar dibawah. Dari sini kita bisa tahu bahwa setiap kita buat program block dengan jenis F-Block maka semua program tersebut akan masuk kedalam tabel yang ada pada gambar tersebut. Lalu kita juga bisa perhatikan Safety Mode-nya masih unknown, hal ini disebabkan karena kita belum melakukan Compile pada safety program yang kita buat. Sekarang coba klik Compile.

   

8. Setelah klik Compile maka akan muncul window lagi untuk membuat Password, nah bedanya dengan step sebelumnya adalah Password ini digunakan untuk mengakses Safety Program yang ada didalam Project ini, sedangkan Password yang sebelumnya digunakan untuk proteksi hardware-nya. Jadi sebetulnya kita bisa membuat dua Password yang berbeda, tetapi untuk mempermudah kita samakan saja dengan password yang telah kita buat sebelumnya.

   

   Dan setelah itu akan muncul Error seperti pada gambar dibawah ini yaitu "No F-Runtime group found.". Penyebabnya adalah karena kita belum membuat block program yang akan digunakan sebagai F-Runtime Group pada project ini.

   

9. Untuk membuat F-Runtime Group, kita perlu menambahkan 3 block program. Pertama kita insert dulu Function dengan name: FC200, symbolic name: F_CALL dan language yang dipilih adalah F-CALL. FC200 ini akan kita gunakan sebagai function yang akan dipanggil di OB (Organization Block).

   

   Kedua kita tambahkan 1 Function lagi dengan name: FC201, symbolic name: F_PROG dan language-nya bisa pilih antara F-LAD (mode Ladder Diagram) atau F-FBD (mode Function Block Diagram). Nah, FC201 ini nanti akan digunakan sebagai Function untuk memanggil semua F-Block yang kita buat, jadi semua F-Block yang kita buat harus dipanggil dalam block ini supaya dapat dieksekusi oleh FC200 yang akan kita panggil di OB35.

   

   Terakhir kita buat OB35 untuk memanggil FC200 F_CALL tadi, pertanyaannya kenapa pakai OB Cyclic Interrupt? Hehehe. Oh iya, language yang saya pakai di OB35 ini adalah STL ya

   

10. Langsung buka block OB35 dan kita panggil FC200.

    

11. Buka lagi Edit Safety Program, kita akan buat F-Runtime Group.

    

12. Dalam window Edit F-Runtime Group, kita klik New untuk membuat F-Runtime Group baru.

    

    Lalu akan muncul window untuk Define F-Runtime Group, bisa kita lihat secara otomatis F-Call Block langsung ke FC200 dan F-program Block langsung terpilih ke FC201. Kita langsung klik OK saja.

    

13. Setelah itu akan muncul detail konfigurasi F-Runtime Group yang sudah kita buat, bisa dilihat kenapa kita pakai OB35 adalah karena dalam eksekusi program safety ini kita butuh eksekusi waktu yang cepat, The call time of the F-runtime group in ms = 100ms. Sebagai OB yang memiliki fixed time interval, ini cepat untuk mengamankan sistem kalau ada interlock dan tentu saja karena OB35 adalah OB Interrupt, OB ini bisa menginterupsi OB lain seperti OB1.

    

    Beda kalau kita panggil F_CALL menggunakan OB1, maka The call time of the F-runtime group in ms = Cyclically yang berarti dengan nilai Max. cycle time of the F-runtime group in ms = 200ms, maka bisa saja kadang-kadang programnya akan dieksekusi dalam waktu 200ms dan bisa saja OB1 ini akan diinterupsi oleh OB lain.

    

14. Sekarang coba Compile kembali, setelah kita buat F-Runtime Group maka compile kali ini akan sukses.

    

    Coba perhatikan, sekarang kita punya nomor signature dalam program safety kita. Nomor signature ini penting untuk menjaga konsistensi program dan HW Config, misal ada orang lain yang otak-atik program tanpa sepengetahuan kita maka kita akan tahu dari nomor signature ini karena setiap kali kita mengedit program safety dan compile maka hal itu akan membuat nomor signature baru.

    

15. Masih didalam Edit Safety Program, coba klik Download maka akan muncul pop up window seperti dibawah ini, arti messagenya adalah apakah kita mau untuk mendownload safety program sekaligus dengan standard blocknya atau tidak? Karena ini adalah first time kita download maka pilih Yes saja.

    

16. Dalam proses download ini, kita akan diminta untuk memasukkan password. Nah, password ini adalah password untuk HW Config, bukan password untuk safety program.

    

17. Setelah proses download program selesai, maka kita akan melihat sekarang Safety Mode-nya sudah dalam mode Activated.

    

Baiklah, kira-kira demikian beberapa hal yang bisa saya bagikan dalam artikel kali ini.

Semoga bermanfaat