Von SIMATIC S7-300 auf S7-1500 migrieren

S7-300 ist im Oktober 2023 nach achtundzwanzig Jahren aus der Fertigung gegangen. Siemens führt Ersatzteile und Reparaturservice bis in die 2030er weiter, und der Überschussmarkt wird das überdauern – es zwingt Sie also niemand, dieses Jahr zu migrieren. Aber jede S7-300 im Werk ist jetzt eine Maschine, deren Steuerung ein bekanntes Enddatum hat, und die Migration ist erheblich billiger, wenn sie geplant ist, als wenn eine CPU an einem Freitag stirbt.

Was Sie tatsächlich ersetzen

Die Nachfolgefamilie ist S7-1500, projektiert im TIA Portal statt in STEP 7 Classic. Die Migration berührt vier Dinge, in steigender Aufwandsreihenfolge.

Die CPU. Eine S7-315 oder S7-317 bildet je nach Speicher und Leistung auf eine CPU 1511 / 1513 / 1516 ab. Die 1500er-Reihe ist bei Bitoperationen rund eine Größenordnung schneller; ein Programm, das auf die alte Zykluszeit getrimmt war, passt problemlos in die neue.

Die Peripherie. Hier entscheidet sich das Budget. Dezentrale ET 200M übernehmen Sie unverändert über PROFIBUS oder PROFINET, ebenso den größten Teil von ET 200S. Zentrale S7-300-Baugruppenträger (SM 321/322/331/332 auf einer Profilschiene) nicht: S7-1500 verwendet ET 200MP-Baugruppen auf einer anderen Schiene mit anderem Rückwandbus. Ist Ihre Maschine zentral verdrahtet, verdrahten Sie den Schaltschrank neu oder setzen eine Adapterschiene – und genau das ist der eigentliche Kostenblock.

Das Netzwerk. MPI und PROFIBUS DP werden an S7-1500 über ein CM-Modul unterstützt; Antriebe und dezentrale Peripherie am PROFIBUS müssen also nicht am ersten Tag umziehen. PROFINET ist onboard. Planen Sie den Feldbus möglichst als eigenen Schritt nach dem CPU-Tausch.

Das Bedienpanel. Comfort- und Basic-Panels wandern mit dem Projekt mit; klassische OP/TP 170 und 270 nicht – bei einer 1500er-Migration werden sie meist mit ersetzt.

Der Code

Das TIA Portal bringt ein Migrationswerkzeug mit, das ein STEP-7-Projekt in ein TIA-Projekt überführt. Es macht die Struktur gut und alles andere unterschiedlich gut. Rechnen Sie mit:

• Absoluter Adressierung. S7-300-Code ist voll von MW, DB10.DBW4 und direkter Peripherieadressierung. S7-1500 arbeitet standardmäßig mit optimierten Datenbausteinen ohne feste Offsets. Optimierte Bausteine sind schneller und sicherer; die Umstellung heißt, dass jede AT-Sicht, jeder BLKMOV über einen DB und jeder Zeiger überprüft werden muss. Sie können Bausteine zunächst nicht optimiert lassen und später gezielt umstellen.
• Indirekter Adressierung und Zeigern. ANY-Zeiger und bereichsübergreifende Zeiger sind auf S7-1500 eingeschränkt. Der Ersatz (VARIANT, Slice-Zugriff, REF/DEREF) ist sauberer, aber keine Textersetzung.
• Zeiten und Zählern. S5-Zeiten (S_ODT und Verwandte) werden emuliert, sollten aber durch IEC-Timer ersetzt werden; das Remanenzverhalten unterscheidet sich.
• Systemfunktionen. Viele SFC/SFB-Aufrufe haben Nummer und Signatur geändert. Das Migrationswerkzeug markiert sie; es repariert sie nicht immer.
• Datentypen. S7-1500 ist streng bei impliziten Wandlungen, die STEP 7 stillschweigend akzeptiert hat. Die meisten Fehler beim ersten Übersetzen sind genau das.

Kalkulieren Sie die Codeumstellung mit etwa einem Viertel des Aufwands, Peripherie und Inbetriebnahme mit dem Rest.

Die alte Maschine bis dahin am Leben halten

Bis die Migration terminiert ist, behandeln Sie S7-300 als Maschine mit Pflichtbevorratung:

1. Eine Ersatz-CPU mit exakt derselben Bestellnummer vorhalten, bei versionsabhängigen Programmen auch mit demselben Firmwarestand.
2. Die zwei oder drei Signalbaugruppen mit den meisten Kanälen vorhalten; SM 321/322 fallen häufiger aus als CPUs.
3. Pufferbatterien turnusmäßig tauschen. Eine CPU 31x mit leerer Batterie und ohne Memory Card verliert bei Spannungsausfall das Programm.
4. Eine archivierte, wiederherstellbare Kopie des STEP-7-Projekts halten – und prüfen, dass Sie sie tatsächlich öffnen können. Ein Projekt, das auf keinem noch vorhandenen Rechner mehr aufgeht, ist der teuerste Posten jeder Migration.

Überschuss- und aufgearbeitete S7-300-Ware ist heute reichlich vorhanden und preislich vernünftig. Genau das ist das Zeitfenster, in dem man die Ersatzteile kauft – und nicht, nachdem alle anderen gleichzeitig beschlossen haben zu migrieren.

Eine realistische Reihenfolge

Für eine typische Linie verursacht diese Reihenfolge den geringsten Stillstand: Peripherie aufnehmen und zentral gegen dezentral entscheiden; das Projekt offline gegen eine simulierte CPU konvertieren und übersetzen; den neuen Schaltschrank oder die neue Schiene parallel zum alten aufbauen; im geplanten Stillstand tauschen und in Betrieb nehmen; CPU und Peripherie der Altanlage noch einen Produktionszyklus im Regal behalten, bevor sie verkauft oder verschrottet werden.

Zwei Wochen Inbetriebnahme sind für eine einzelne Maschine mit einigen hundert E/A-Punkten ein normaler Wert. Wer zwei Tage verspricht, hat die Analogskalierung in einem FC von 2004 noch nicht gefunden.