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Applikation zur Kommunikation Kommunikation mit Allen-Bradley „ControlLogix“- Steuerungen über PROFIBUS Scanner Applikation mit Beispielcode
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Kommunikation mit Allen-Bradley „ControlLogix ... · Applikation zur Kommunikation Kommunikation mit Allen-Bradley „ControlLogix“-Steuerungen über PROFIBUS Scanner Applikation

Sep 24, 2019

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Page 1: Kommunikation mit Allen-Bradley „ControlLogix ... · Applikation zur Kommunikation Kommunikation mit Allen-Bradley „ControlLogix“-Steuerungen über PROFIBUS Scanner Applikation

Applikation zur Kommunikation

Kommunikation mit Allen-Bradley „ControlLogix“-Steuerungen über PROFIBUS Scanner

Applikation mit Beispielcode

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Gewährleistung, Haftung und Support

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Hinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifische Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikations¬beispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass Siemens über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden kann. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesen Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z.B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang.

Gewährleistung, Haftung und Support

Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr.

Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.B. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der grober Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einer Sache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadensersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden.

Copyright© 2006 Siemens A&D. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens A&D zugestanden. Bei Fragen zu diesem Beitrag wenden Sie sich bitte über folgende E-Mail-Adresse an uns:

mailto:[email protected]

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Vorwort

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Vorwort

Ziel der Applikation Weltweit steigt das Verlangen nach der Verbindung von Netzwerken ver-schiedener Hersteller miteinander. Interoperabilität ist aus wirtschaftlichen und technologischen Gründen heraus von übergeordneter Bedeutung.

Von besonderem Interesse sind in diesem Kontext die Produkte von Allen-Bradley/Rockwell. Allen-Bradley vertreibt zusammen mit einer großen Anzahl von Partnerunternehmen ein breites Portfolio von Steuerungen, Peripheriegeräten und Netzwerkkomponenten, die insbesondere in den USA einen beträchtlichen Marktanteil einnehmen.

Die vorliegende Applikation soll anhand eines Beispiels zeigen, wie SIMATIC-S7-Steuerungen in Kontakt mit Allen-Bradley-Netzwerken gebracht werden können.

Kerninhalte dieser Applikation Aufgrund des weitverzweigten Produktspektrums sowohl von Allen-Bradley als auch von Siemens ist es nicht möglich, im Rahmen einer einzelnen Applikation alle Möglichkeiten umfassend zu erläutern. Darum konzentriert sich dieses Dokument auf ein Beispiel, wie ein S7-PROFIBUS-Netzwerk mit einem Allen-Bradley-ControlLogix-Netz verbunden werden kann, um einen direkten Datenaustausch der beiden CPUs zu ermöglichen.

Es wird erläutert

• Welche Netzwerktechnologien bei Allen-Bradley zum Einsatz kommen,

• Welche Produkte zur Verfügung stehen, um die Verbindung zwischen Allen-Bradley- und SIMATIC-Netzwerken herzustellen,

• Welche Technologien zur Verbindung eingesetzt werden.

Abgrenzung Diese Applikation enthält nur einführende Beschreibungen über

• Prinzipien der Programmierung von Allen-Bradley „ControlLogix“-Steuerungen,

• die Verwendung der „RsLogix 5000“ Projektierungssoftware für diese Steuerungen,

• „Ladder Logic“ als Programmier-Paradigma für SPS.

Tiefergehende Kenntnisse über diese Themen werden in dieser Applikation nicht vermittelt.

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Aufbau des Dokuments Die Dokumentation der vorliegenden Applikation ist in folgende Hauptteile gegliedert.

Teil Beschreibung Applikationsbeschreibung Hier erfahren Sie alles, um sich einen Überblick zu

verschaffen. Sie lernen die verwendeten Kompo-nenten (Standard Hard- und Softwarekomponenten sowie die eigens erstellte Anwender Software) kennen.

Funktionsprinzipien, und Programmstrukturen

Hier wird auf die detaillierten Funktionsabläufe der beteiligten Hard- und Softwarekomponenten, die Lösungsstrukturen und wo sinnvoll auf die konkrete Implementierung dieser Applikation eingegangen. Sie benötigen diesen Teil, wenn Sie das Zusam-menspiel der Lösungskomponenten kennen lernen wollen, um diese z.B. als Basis für eigene Ent-wicklungen zu verwenden.

Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Dieser Teil führt Sie Schritt für Schritt durch den Aufbau, wichtige Projektierungsschritte, Inbetrieb-nahme und Bedienung der Applikation.

Anhang Hier finden Sie weiter führende Informationen, wie z. B. Literaturangaben, Glossare etc..

Referenz zum Automation and Drives Service & Support Dieser Beitrag stammt aus dem Internet Applikationsportal des Automation and Drives Service & Support. Durch den folgenden Link gelangen Sie di-rekt zur Downloadseite dieses Dokuments.

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/23809864

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis......................................................................................................... 5

Applikationsbeschreibung........................................................................................... 7

1 Automatisierungsaufgabe ............................................................................. 7 1.1 Allgemeine Übersicht........................................................................................ 7 1.2 Anforderungen .................................................................................................. 9

2 Automatisierungslösung ............................................................................. 11 2.1 Übersicht zur Gesamtlösung .......................................................................... 11 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität............................................................... 13 2.3 Benötigte Hard- und Software-Komponenten................................................. 17 2.4 Leistungseckdaten.......................................................................................... 19 2.5 Alternativlösungen .......................................................................................... 20

Funktionsprinzipien und Programmstrukturen ....................................................... 21

3 Grundlagen zur Arbeit mit Allen-Bradley-Produkten ................................ 21 3.1 Steuerungen ................................................................................................... 21 3.2 Netzwerke....................................................................................................... 22 3.3 Projektierungssoftware ................................................................................... 23 3.4 Der SST PROFIBUS Scanner ........................................................................ 28 3.5 Variablenverwaltung ....................................................................................... 28

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation .............................................. 31 4.1 Kommunikation über Datenmodule ................................................................ 31 4.2 Beschränkung auf „Integer“-Werte.............................................................. 32

5 Erläuterungen zum Beispielprogramm....................................................... 33 5.1 Ausgetauschte Daten ..................................................................................... 33 5.2 Details zur Programmierung der SIMATIC CPU 315...................................... 34 5.3 Programmierung der Allen-Bradley ControlLogix 5500-CPU.......................... 36 5.4 Projektierung des SST PROFIBUS Scanners ................................................ 41

6 Modifikationen zum Beispielprogramm...................................................... 43 6.1 Eingliederung mehrerer Slaves ...................................................................... 43 6.2 Erweiterung der übertragenen Variablenbereiche/Datenmodule.................... 43 6.3 Erweiterung des Allen-Bradley-Netzes ........................................................... 44 6.4 Anpassung an andere Allen-Bradley-Steuerungen ........................................ 44 6.5 Konsistente Übertragung größerer Datenmengen.......................................... 44 6.6 Übertragung großer Datenmengen................................................................. 45

Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation.......................................... 46

7 Installation und Inbetriebnahme ................................................................. 46 7.1 Installation der Hard- und Software ................................................................ 46 7.1.1 Installation der Hardware................................................................................ 46

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7.1.2 Installation der Standard Software.................................................................. 48 7.2 Installation der Applikations Software............................................................. 49

8 Konfiguration und Projektierung ................................................................ 59 8.1 Projektierung der SIMATIC-Konfiguration ...................................................... 59 8.2 Projektierung der ControlLogix CPU............................................................... 65 8.3 Konfiguration des SST PROFIBUS Scanners ................................................ 67

9 Bedienung der Applikation .......................................................................... 75

Anhang und Literaturhinweise .................................................................................. 79

10 Troubleshooting ........................................................................................... 79

11 Literaturhinweise .......................................................................................... 80 11.1 Literaturangaben............................................................................................. 80 11.2 Internet-Link-Angaben .................................................................................... 81

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ApplikationsbeschreibungAutomatisierungsaufgabe

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Applikationsbeschreibung

Inhalt Hier verschaffen Sie sich einen Überblick über Allen-Bradley-Netzwerk-komponenten und –technologien und die Möglichkeiten zur Verbindung mit SIMATIC-Netzwerken. Sie lernen die verwendeten Komponenten (Standard Hard- und Softwarekomponenten sowie die im Rahmen der Applikation erstellten Anwender-Projektierungen) kennen.

Die dargestellten Leistungseckdaten zeigen die Leistungsfähigkeit der vor-liegenden Applikation.

1 Automatisierungsaufgabe

Hier erfahren Sie… ... welche Klassen von Steuerungen und Netzwerken von Allen-Bradley vertrieben werden, welche Möglichkeiten bestehen, eine Verbindung mit SIMATIC-Netzwerken herzustellen und was die Motivation für eine solche Verbindung ist. Darüberhinaus wird erläutert, welche konkrete Lösung aus dem Bereich der vielfältigen Lösungen gewählt wurde, um als Beispiel zu dienen.

1.1 Allgemeine Übersicht

Hinweis Juristisch gesehen ist „Allen-Bradley“ ein Tochterunternehmen der „Rockwell Automation“, das sich mit der Entwicklung und dem Einsatz von speicherprogrammierbaren Steuerungen befasst. Die Projektie-rungssoftware für die Steuerungen, „RSLogix“ wird jedoch über Rockwell vertrieben.

Um Verwirrung zu vermeiden, bezeichnet der Ausdruck „Allen-Bradley“ in dieser Applikation alle Produkte, die von Rockwell und Allen-Bradley selbst vertrieben werden.

Einführung/Einleitung Allen-Bradley verfügt insbesondere in den Vereinigten Staaten derzeit über einen bedeutenden Marktanteil. Um der Zusammenführung verschiedener Netze und der zunehmend gewünschten Interoperabilität zu dienen, stellt diese Applikation beispielhaft eine Möglichkeit vor, ein Siemens-PROFIBUS-Netz in Verbindung mit einem Allen-Bradley-Netzwerk zu betreiben.

Da im Verlaufe der Zeit von Allen-Bradley ein umfangreiches Produktport-folio bestehend aus verschiedenen Klassen von Steuerungen und Netz-werken entwickelt und am Markt eingeführt wurde, kann eine einzelne Applikation nicht alle möglichen Varianten an Allen-Bradley-Produkten

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ApplikationsbeschreibungAutomatisierungsaufgabe

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bedienen. Die vorliegende Anwendung konzentriert sich aus diesem Grund nur auf einen repräsentativen Anwendungsfall.

Allen-Bradley-Produktspektrum Die verschiedenen Klassen von Steuerungen, die für eine Koppelung in Betracht kommen, sind unter anderem (grob nach aufsteigender Leistungsfähigkeit sortiert): Tabelle 1-1: Allen-Bradley-Steuerungen

Klasse Bezeichnung

Programmable Logic Controllers: PLC 5 SLC 500 MicroLogix Programmable Automation Controllers:1 DriveLogix SoftLogix (PC-basiert) FlexLogix ControlLogix CompactLogix

Netzwerke, die in Frage kommen, beinhalten (wiederum in aufsteigender Reihenfolge der Leistung sortiert): Tabelle 1-2: Allen-Bradley-Netzwerke

Netz

Data Highway Plus (DH+)DH-485 ControlNet DeviceNet EtherNet/IP

Sowohl die Steuerungen als auch die Netzwerke unterscheiden sich hin-sichtlich ihres Einführungszeitpunkts, ihrer Leistungsfähigkeit und ihrer Marktdurchdringung stark. Darum wird für diese Applikation eine Lösung vorgestellt, die für eine große Anzahl existierender Installationen gültig ist und die leicht an andere Hardware-/Netzwerkkombinationen angepasst werden kann.

Unser Beispiel stellt die Verwendung einer ControlLogix-Steuerung in Verbindung mit einem beliebigen Allen-Bradley-Netzwerk vor.

1 Allen-Bradley bezeichnet als „Programmable Automation Controllers“ High-End-Steuerungen, die zum Einsatz kommen, wenn komplexe Steuerungsvorgänge/Simulationen, Datenbankzugriffe, HMI-Funktionalitäten oder große Rechenleistung gefordert sind.

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ApplikationsbeschreibungAutomatisierungsaufgabe

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Überblick über die Automatisierungsaufgabe Folgendes Bild gibt einen Überblick über die Automatisierungsaufgabe. Abbildung 1-1: Übersicht der Automatisierungsaufgabe

ABCPU

S7-300CPU

S7-300CPs IO …SST

„PB-CP“

PROFIBUS

DeviceNet*)

DeviceNet*)-Peripherie

„Allen-Bradley“ „SIMATIC“

*) oder anderes Allen-Bradley-Netzwerk Bei dem „SST ‚PB-CP’“ handelt es sich um einen SST-PROFIBUS Kommunikationsprozessor, ein Steckmodul für ControlLogix-Steuerungen, das als Gateway zum PROFIBUS fungiert. Im folgenden wird es als „PROFIBUS Scanner“ bezeichnet.2

Beschreibung der Automatisierungsaufgabe Die vorliegende Applikation löst die Automatisierungsaufgabe, zwei CPUs verschiedener Hersteller – eine S7-CPU und eine Allen-Bradley ControlLogix-CPU – direkt miteinander kommunizieren zu lassen. Dabei wird davon ausgegangen, dass beide CPUs in ihren jeweiligen Teilnetzen – ein beliebiges Netz wie z.B. DeviceNet auf Allen-Bradley-Seite, PROFIBUS auf S7-Seite – noch mit ihrer jeweiligen dezentralen Peripherie kommuni-zieren und dort gleichzeitig Steuerungsaufgaben übernehmen.

Die Peripherie wird in dieser Applikation nicht unmittelbar in die Kommuni-kation zwischen den Netzen mit einbezogen, sondern nur über den Umweg der Steuerungen.3

1.2 Anforderungen

Die ControlLogix-Steuerung kommuniziert mit ihrer Peripherie sowie ihren Eingangs- und Ausgangsmodulen, während die S7-CPU dasselbe inner-halb des PROFIBUS-Netzwerks tut. Unbeeinflusst davon ist die mögliche Anbindung der ControlLogix-Steuerung an andere Allen-Bradley-Netzwerke (DeviceNet, ControlNet, etc.), die parallel zur PROFIBUS-Kommunikation stattfinden kann.

2 Wir folgen damit der Nomenklatur des Herstellers. 3 In einer weiteren Applikation wird die Alternative behandelt, dass die SIMATIC-CPU mit Hilfe eines Anybus-Gateways (s. \6\) direkt (d.h. ohne Umweg über die ControlLogix-CPU) mit den DeviceNet-Peripheriegeräten kommuniziert. Die entsprechende Applikation befindet sich derzeit in Vorbereitung und wird voraussichtlich im Herbst 2006 veröffentlicht.

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ApplikationsbeschreibungAutomatisierungsaufgabe

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Der PROFIBUS Scanner koordiniert den PROFIBUS als Master und kommuniziert mit der S7-CPU als Slave.

Beide Steuerungen tauschen zyklisch Variablenblöcke miteinander aus, die die Prozessvariablen einer realen Automatisierungsaufgabe simulieren. Dabei wird Wert darauf gelegt, dass die Variablenübertragung konsistent erfolgt.

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Applikationsbeschreibung

Automatisierungslösung

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2 Automatisierungslösung

Hier erfahren Sie… ... welche Lösung für die Automatisierungsaufgabe gewählt wurde.

2.1 Übersicht zur Gesamtlösung

Für die Kommunikation zwischen den beiden Teilnetzen wurde ein beson-ders einfaches Modell gewählt. Die Verbindung wird durch einen „PROFIBUS-Scanner“ der Firma SST/Woodhead (s. \5\) hergestellt.

Dabei handelt es sich um ein Modul, das in das Rack der Allen-Bradley-CPU eingefügt wird, vergleichbar einem CP in einem S7-Rack. Der Scanner fungiert als Master im PROFIBUS und kommuniziert mit der S7-CPU als Slave.

Die beiden Steuerungen tauschen zyklisch Daten miteinander aus, die in Paketen – „Module“ – gruppiert sind. Diese Module werden auf virtuelle Ein-/Ausgangsbereiche abgebildet. Das bedeutet, dass die Steuerungen die Datenpakete als Variablen in ihren I/O-Bereichen erkennen, wobei die Eingangsvariablen der einen Steuerung jeweils als Ausgangsvariablen der anderen Steuerung agieren.

Schema Die Anlage wird auf zwei getrennten Racks, eines für SIMATIC-Kompo-nenten und eines für Allen-Bradley-Komponenten aufgebaut, zwischen denen eine PROFIBUS-Verbindung angelegt wird.

Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten der Lösung in beiden Racks:

Aufbau des SIMATIC-Racks Abbildung 2-1: Bestückung des SIMATIC-Racks

VOLTAGESELECTOR

DC 24 V

x 23 4

PS 3075A SF

ATFDC5VFRCERUNSTOP

RUNSTOPMRES

SIEMENS

x 23 4

CPU315-2 DP SM374IN/OUT 16

x 23 4

SM 374

Profibus-Netzwerk

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Applikationsbeschreibung

Automatisierungslösung

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Im SIMATIC-Rack befinden sich folgende Komponenten:

• PS 307 Stromversorgung

• S7 300-CPU (315-2)

• SM374 Simulatorbaugruppe

Aufbau des Allen-Bradley-Racks Abbildung 2-2: Bestückung des Allen-Bradley-Racks

Allen-Bradley

Logix 5500 DC INPUT DC OUTPUT SST Profibus SCANNER

DIAGNOSTIC ELECTRONIC FUSINGCOMM SYS OK

COPN

RUN REM PROG

RUN I/O

RS232

BAT OK

POWER0 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15

0 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15

ST

FLT

ST

FLT

0 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15

0 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15

ST

Fuse

ST

Fuse

Profibus-NetzwerkAllen-Bradley-Netzwerk (optional)

Slot: 0 1 2 3

Das Allen-Bradley-Rack ist mit folgenden Modulen ausgerüstet:

• 1756-PA72/B Stromversorgung

• 1756-L1M2 ControlLogix 5500 CPU

• 1756-IB16D Input-Modul (digitale Eingänge)

• 1756-OB 16E Output-Modul (digitale Ausgänge)

• SST-PFB-CLX-RLL PROFIBUS-Scanner, Firmware-Version 5.01 oder höher

Eingesetzte Software Für die Konfiguration der SIMATIC-CPU:

• SIMATIC Step 7-Manager, Version 5.3 oder höher

Für die Konfiguration der ControlLogix-CPU:

• RSLogix 5000 Projektierungssoftware, Version 13.03 oder höher

• RSLinx oder RSLinx lite Kommunikationssoftware, Version 2.42 oder höher (f. RSLinx lite)

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Applikationsbeschreibung

Automatisierungslösung

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Für die Konfiguration des PROFIBUS-Scanners:

• SST PROFIBUS Configuration Tool, Version 3.6 oder höher

Sonstiges Für die Projektierung der SIMATIC-CPU wird ein Field-PG benötigt.

Die Konfiguration der ControlLogix-CPU und des PROFIBUS-Scanners sind nur über eine RS-232-Schnittstelle möglich. Sofern das zum Einsatz kommende Field-PG nicht über diese Schnittstelle verfügt, wird ein zweiter Laptop mit entsprechender Funktionalität benötigt.

2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität

Hinweis Der PROFIBUS-Scanner kann auf eine Vielzahl verschiedener Weisen eingesetzt werden, unter anderem auch als PROFIBUS-Slave. Aus Gründen der Übersichtlichkeit beschränkt sich die Dokumentation hier jedoch auf die in der vorliegenden Applikation tatsächlich angewendeten Features, nämlich die Verwendung als Busmaster. Für eine weiterführende Dokumentation zum Scanner, siehe /2/.

In dieser Applikation werden zwei Teilnetzwerke aufgespannt; ein PROFIBUS-DP-Netz mit einer SIMATIC-CPU und einem SM374-Simula-tormodul, das zur Simulation von Ein- und Ausgängen dient, sowie ein Allen-Bradley-Netzwerk mit einem Input- und einem Outputmodul.

Verbindung der Teilnetzwerke Die Verbindung zwischen den beiden Teilnetzen wird durch einen PROFIBUS-Scanner der Firma SST/Woodhead hergestellt, der als als Baugruppe in das Allen-Bradely-Rack eingefügt wird, ähnlich einem CP im S7-Umfeld.

Der Scanner ist als einzige Allen-Bradley-Komponente mit einer PROFIBUS-Schnittstelle ausgerüstet und wird so physikalisch mit der SIMATIC-CPU verbunden. Logisch wird der Scanner als Master konfigu-riert, der zyklisch die Daten eines Slaves – hier: der SIMATIC-CPU – abfragt bzw. an diesen weitergibt.4

4 Prinzipiell kann der Scanner mit mehreren Slaves gleichzeitig kommunizieren; davon wird in dieser Applikation jedoch kein Gebrauch gemacht. Entsprechende mögliche Erweiterungen der Applikation werden in Kap. 6.1 u. 8.3 beschrieben.

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Applikationsbeschreibung

Automatisierungslösung

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Datenaustausch über „Module“ Der Datenaustausch beschränkt sich in der Applikation auf zwei sog. „Module“ (d.h. Datenpakete):

• 16 Worte von der Allen-Bradley-CPU zur SIMATIC-CPU (Master → Slave),

• 6 Worte von der SIMATIC-CPU zur Allen-Bradley-CPU (Slave → Master).

Die Datenmodule enthalten simulierte Prozessdaten, Zählerwerte und Schalterstellungen der SM374-Baugruppe.

Konfiguration der Module Prinzipiell können nahezu beliebig viele Module für die Kommunikation mit einer Zahl verschiedener Slaves konfiguriert werden. Der Gesamtumfang aller über die Module ausgetauschten Daten darf allerdings jeweils 240 geschriebene bzw. empfangene Datenworte pro Zyklus nicht überschreiten, und kein einzelnes Modul darf größer als 16 Worte sein.

Die Datenmodule stammen jeweils aus den Ausgangs-Speicherbereichen der beiden CPUs und werden in den Eingangs-Bereich der jeweils anderen CPU geschrieben. Dies ist die eigentliche PROFIBUS-DP-Kommunikation; die Projektierungen der CPUs sorgen in dieser Applikation außerdem dafür, dass die empfangenen Werte an die Ausgangsmodule in ihren Steck-plätzen weitergeleitet werden, wo sie zur Anzeige kommen. Hierdurch wird jedoch nur die erfolgreiche PROFIBUS-Kommunikation visualisiert.

Datenkonsistenz während der Übertragung Die Übertragung der Datenpakete zwischen den CPUs erfolgt konsistent, d.h. zwischen dem Beginn und dem Abschluss der Übertragung ist es nicht möglich, den Inhalt eines der Datenpakete zu verändern. Dadurch ist gewährleistet, dass alle Elemente innerhalb eines übertragenen Pakets immer denselben Zustand des Systems repräsentieren.

Beispielsweise wird ausgeschlossen, dass mitten während der Übertragung der Daten ein Wechsel der Anlage vom Zustand „A“ nach „B“ eintritt, so dass ein Teil der Daten noch zum Zustand „A“ gehören würde, der Rest aber bereits zu „B“.

Konsistenz wird prinzipiell nur innerhalb eines Moduls zugesichert. Sind mehrere Module projektiert, so liegt es in der Verantwortung des Projekteurs, die modulübergreifende Datenkonsistenz sicherzustellen.

Übersicht über den Datenaustausch Die untenstehende Abbildung zeigt schematisch die Kommunikationspfade, die in der Applikation verwendet werden. Tabelle 2-1 erläutert die Schritte im einzelnen.

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Abbildung 2-3: Ablauf des Datenaustauschs

CPU 315-2 DP

Ausgangsber.Eingangsber.

SM374

DP

Logix5500

Input Output Profibus-Scanner

Eingangsber.

Eingangsber.

Eingangsber.

Ausgangsber.

Ausgangsber.

Ausgangsber.

DP

SIMATIC

Allen-Bradley

← 16 Worte

→ 6 Worte

Ablauf der Kernfunktionalität Die folgenden Tabellen zeigen die einzelnen Kommunikationsschritte, wie sie in Abbildung 2-3 schematisch dargestellt sind.

Tabelle 2-1: Ablauf der Kernfunktionalität: Kommunikation von der SIMATIC zur Allen-Bradley

Aktion Hinweis

1. Daten aus dem Eingangsbereich des SM 374 werden in den Ausgangsbereich der CPU 315 kopiert.

Es handelt sich um ein Datenbyte, dessen Wert durch die Schalterstel-lungen am SM 374 bestimmt wird.

2. Zusammen mit weiteren simulierten Prozess-daten wird ein Datenmodul für die Übertragung über PROFIBUS-DP vorbereitet.

Datenumfang: 6 Worte

3. In Beantwortung des Pollings durch den PROFIBUS-Scanner übermittelt die CPU 315 das Datenmodul.

4. Das am PROFIBUS-Scanner empfangene Datenmodul wird in den Eingangsbereich der ControlLogix-CPU kopiert.

5. Die Daten werden benutzt, um die LEDs am Output-Modul anzusteuern.

Datenumfang: Ein Wort, das CPU 315-Zählerstand und Schalter-stellung des SM 374 wiedergibt.

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Tabelle 2-2: Ablauf der Kernfunktionalität: Kommunikation von der Allen-Bradley zur SIMATIC

Aktion Hinweis

6. Aus dem Eingangsbereich des Input-Moduls und internen Variablen wird ein Datenmodul für die Übertragung an die CPU 315 in der ControlLogix zusammengestellt.

7. Das Datenmodul wird an den PROFIBUS-Scanner übergeben.

8. Das Modul wird durch den Scanner-Master an den CPU 315-Slave übermittelt.

Datenumfang: 16 Worte

9. Die empfangenen Daten werden in den Ein-gangsbereich der CPU 315 kopiert.

10. Aus dem Eingangsbereich werden Teile der Daten zur Ansteuerung des SM 374 verwendet.

Hinweis Die einzelnen Schritte sind nur in einer logischen Reihenfolge dargestellt. Es ist in keiner Weise sichergestellt, dass innerhalb eines CPU-Zyklus’ die Schritte tatsächlich in dieser Reihenfolge ablaufen.

Im Gegenteil: Weder sind die Taktzyklen der S7-CPU und der ControlLogix-CPU aufeinander abgestimmt, noch findet während jedes CPU-Zyklus’ eine PROFIBUS-DP-Kommunikation statt

Vorteile dieser Lösung Die Verwendung dieser Lösung bietet sich vor allem deswegen an, weil sie schlicht zu konfigurieren und nicht aufwändig ist:

Die Hardware, die zusätzlich nötig ist, um die beiden (als bereits bestehend abgenommenen) Teilnetzwerke miteinander zu verknüpfen, beschränkt sich auf den PROFIBUS-Scanner.

Der Konfigurationsaufwand ist ebenfalls gering; er beschränkt sich im wesentlichen darauf, in der ControlLogix-CPU und der CPU 315 die neuen Datenmodule zu definieren und die verwendete Hardware im PROFIBUS-Scanner anzumelden. Um die Konsistenz der übertragenen Module zu gewährleisten müssen ebenfalls nur Standardbausteine eingesetzt werden.

Auch die Kommunikation mit mehreren Slaves kann einfach und schnell projektiert werden; dabei erfolgt die Übertragung der Daten mit einer für die meisten Anwendungen ausreichenden Geschwindigkeit.

Siehe hierzu auch Kap. 2.5 u. 6.1.

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2.3 Benötigte Hard- und Software-Komponenten

Hinweis In den folgenden Tabellen sind Komponenten, die nicht von Siemens vertrieben werden, grau hinterlegt. Für ihre Beschaffung sind die jeweils angegebenen Vertriebsquellen zuständig (siehe auch S. 18).

Hardware-Komponenten Tabelle 2-3: Benötigte Hardware-Komponenten

Komponente Anz. MLFB/Bestellnummer Hinweis SIMATIC Field PG M Standard

1 6ES7712-0AA0.-0XXX oder vergleichbarer PC mit MPI-Schnittstelle

PS 307 Laststromver-sorgung

1 6ES7307-1BA00-0AA0 oder vergleichbare Stromquelle

SIMATIC S7-300 CPU 315-2DP

1 6ES7315-2AG10-0AB0

oder SIMATIC NET PROFIBUS CP (CP 342-5)

SIMATIC Micro Memory Card 2 MB

1 6ES7953-8LlOO-0AA0 oder höhere Kapazität

SM 374 Simulatorbaugruppe

1 6ES7374-2XH01-0AA0 oder DI8/DO8-Modul m. digitalen Ein-/Ausgängen

Stromversorgung 1 1756-PA72/B Bezug über 11 ControlLogix 5500 CPU

1 1756-L1M2 Bezug über 11

Input-Modul 1 1756-IB16D Bezug über 11 Output-Modul 1 1756-OB16E Bezug über 11 PROFIBUS-Scanner 1 SST-PFB-CLX-RLL Bezug über 2

Es wird außerdem ein PROFIBUS-Kabel zur Verbindung der CPU 315 mit dem PROFIBUS-Scanner benötigt, sowie ein Nullmodem-Kabel (RS232, 9-poliger Sub-D-Stecker) für die Konfiguration der ControlLogix-Steuerung und des PROFIBUS-Scanners.

Standard Software-Komponenten Tabelle 2-4: Benötigte Software-Komponenten

Komponente Anz. MLFB/Bestellnummer Hinweis Simatic S7, Step 7 V5.3 inkl. SP3 (oder höher)

1 6ES7810-4CC07-0YA5

RSLogix 5000 Standard Edition, V13.03 (oder höher)

1 9324-RLD300DEE Deutsche Version, Bezug über 11

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Komponente Anz. MLFB/Bestellnummer Hinweis SST PROFIBUS Configuration, V3.6 (oder höher)

1 Im Lieferumfang d. PROFIBUS Scanners enthalten, sonst Bezug über 2

Bezugsquellen für Deutschland: 1. Rockwell Automation Zweigniederlassung der Rockwell Int'l GmbH

Düsselbergerstrasse 15 42781 Gruiten Deutschland Tel: +49 2104 9600 Fax: +49 2104 960 121 (s. a. \4\)

2. Woodhead Connectivity GmbH Im Gässle 9 70771 Leinfelden-Echterdingen, Deutschland Tel: +49 711 782374 0 Fax: +49 711 782374 11 (s. a. \5\)

Beispieldateien und Projekte Die folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die in diesem Beispiel verwendet werden. Tabelle 2-5: In der Applikation enthaltene Projektierungen

Komponente Hinweis 23809864_DOKU_v10_d.pdf Dieses Dokument. 23809864_CODE_v10.zip Projektierungen für die Applikation

In dem Code-Archiv „23809864_CODE_v10.zip“ sind folgende Projektierungen enthalten: Tabelle 2-6: Projektierungen innerhalb des Code-Archivs

Projektierung Hinweis

23809864_allen_bradley_s7_v10.zip STEP 7-Projekt 23809864_allen_bradley_rslogix_v10.zip Allen-Bradley-Projektierung für

RSLogix/ControlLogix-CPU 23809864_allen_bradley_sst_v10.zip Projektierung für SST PROFIBUS

Configuration Tool/PROFIBUS Scanner

CPU315-2AF02.ZIP GSD-Datei für die CPU315-2DP (S. Kap. 5.4)

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2.4 Leistungseckdaten

Die vorgestellte Technologie zum Datenaustausch zwischen den CPUs unterliegt folgenden Einschränkungen:

• Die Größe der ausgetauschten Datenmodule darf für die Ein- und Aus-gänge jedes einzelnen Slaves jeweils 244 Byte nicht überschreiten.

• Die erlaubte Gesamtgröße aller Datenmodule beträgt 246 Worte f. Aus-gänge und 248 Worte f. Eingänge.

• Die Größe jedes einzelnen Moduls, für das die konsistente Übertragung noch gesichert ist, beträgt 16 Worte.

• Es können maximal (für Ein- und Ausgabe zusammen) 35 Module defi-niert werden.

• Das vorgestellte Beispiel ist auf die Verwendung mit ControlLogix-Steuerungen beschränkt, kann jedoch leicht angepasst werden. Vgl. Kap. 6.4.

• Die Kommunikation läuft zwischen den CPUs ab. Es ist nicht möglich, direkt auf die Peripherie innerhalb des Allen-Bradley-Netzwerks zuzugreifen.

Für den Fall, dass diese Eckdaten ernsthafte Beschränkungen darstellen, sind in Kap. 2.5 alternative Lösungsmöglichkeiten zusammengetragen.

Beachten Sie außerdem, das mit dem vorgeschlagenen Beispiel nur Integer-Variablen korrekt übertragen werden. Siehe Kapitel 4.2.

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2.5 Alternativlösungen

Die hier vorgestellte Kommunikation über die Standard-Mechanismen des PROFIBUS-Scanners bietet bei geringem Hardware- und Konfigurations-aufwand eine Leistung, die für viele Anwendungen ausreichend ist.

Gleichzeitig unterliegt der Mechanismus jedoch bestimmten Beschränkun-gen, wie sie in Kap. 2.4 angesprochen wurden. Genügen diese Eckdaten den Anforderungen nicht, so stehen folgende Alternativen zur Auswahl:

• Die konsistente Übertragung auch größerer Datenbereiche kann erreicht werden, indem eine Protokollschicht für die Steuerungen implementiert wird, die eine Zerlegung der Datenblöcke in kleinere, jeweils in sich konsistente Module bewirkt, und die auf der Empfangs-seite die übertragenen Module wieder zu einem konsistenten Block zusammenfasst. Ein solcher Mechanismus ist auf Seiten der S7 z.B. in /5/ entwickelt worden. Er müsste jedoch Allen-Bradley-seitig erst noch projektiert und getestet werden.

• Die Firma SST/Woodhead vertreibt auch Scanner-Module, die für andere Steuerungen ausgelegt sind, wie z.B. PLC-5 und SLC 500, aber prinzipiell die gleiche Funktionalität wie der verwendete Scanner besitzen. Vgl. hierzu \5\.

• Unter dem Markennamen „Anybus“ werden von der Firma HMS-Networks Gateways vertrieben, die eine Vielzahl von Netzwerken mit-einander verknüpfen können. Dazu zählen Modelle, die andere Allen-Bradley Netze wie DH+, DH 485 oder ControlNet an PROFIBUS-Netze koppeln können, siehe auch \6\. Zur Verwendung dieser Gateways, siehe die Applikation /3/ (Herbst 2006).5 Diese Gateways erlauben auch die direkte Kommunikation mit der Allen-Bradley-Peripherie aus dem PROFIBUS-Netz heraus.

• Die Firma INAT GmbH vertreibt sog. „Echochange“-Gateways, die die Verbindung von Ethernet/IP-Netzen (Allen-Bradley) mit anderen Ethernet-Netzen, insbesondere Industrial Ethernet (SIMATIC) herstellen können. Siehe hierzu /7/ (Herbst 2006) bzw. \7\.

• Der PROFIBUS-Scanner selbst kann nicht nur als Master, sondern auch als Slave betrieben werden.

5 Es ist zu beachten, dass die vorliegende Applikation keinen Beschränkungen hinsichtlich der verwendeten Allen-Bradley-Netzwerke unterliegt, da der PROFIBUS hierbei direkt mit dem Allen-Bradley-Rack verbunden ist und keine Strecke zwischen Gateway und CPU überbrückt werden muss.

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Funktionsprinzipien und Programmstrukturen

Grundlagen zur Arbeit mit Allen-Bradley-Produkten

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Funktionsprinzipien und Programmstrukturen

Inhalt Hier wird auf die detaillierten Funktionsabläufe der beteiligten Hard- und Softwarekomponenten, die Lösungsstrukturen und wo sinnvoll auf die kon-krete Implementierung dieser Applikation eingegangen.

Sie benötigen diesen Teil, wenn Sie das Zusammenspiel der Lösungs-komponenten kennen lernen wollen.

3 Grundlagen zur Arbeit mit Allen-Bradley-Produkten

Hier erfahren Sie… ... welche Steuerungen, Netzwerke und Projektierungsparadigmen bei Allen-Bradley eingesetzt werden, und welche Nomenklaturen dabei ver-wendet werden. Sie erhalten einen kurzen Überblick über die Automati-sierungsarbeit mit Allen-Bradley-Produkten

3.1 Steuerungen

„Programmable Logic Controllers“und „Programmable Automation Controllers“ Allen-Bradley teilt seine Steuerungen prinzipiell in zwei Gruppen ein, in die „Programmable Logic Controllers“ („PLCs“) und die „Programmable Auto-mation Controllers“ („PACs“). PACs kommen dabei für anspruchsvollere Aufgaben zur Anwendung. Sie vereinigen PC- und PLC-Features in sich.

Die folgende Tabelle zeigt typische Eigenschaften und Einsatzbereiche der beiden Klassen von Steuerungen. Tabelle 3-1: Typische Einsatzbereiche und Verwendung von PLCs und PACs

PLCs PACs

Kontrolle von Ein- und Ausgaben Fortgeschrittene Kontrollalgorithmen Logische Verschaltungen Manipulation umfangreicher Daten-

banken Timing HMI-Funktionalität, ohne ein seperates

Gerät dafür zu verwenden Kommunikation Komplexe Prozesssimulation Berichterstellung Sehr hohe Anforderungen an Rechen-

leistung und Speicher Einfache Zähl- und Rechenoperationen

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Funktionsprinzipien und Programmstrukturen

Grundlagen zur Arbeit mit Allen-Bradley-Produkten

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PLCs Vertreter der PLC-Gruppe sind die Steuerungen der Klasse

• PLC 5: Die ältesten, noch aktiv unterstützten Steuerungen. Sie können von der Leistungsfähigkeit grob mit S5-Steuerungen verglichen werden und bestehen ebenfalls noch aus relativ großformatigen Karten.

• SLC 500: Modernere Steuerungen mit kleinerem Formfaktor und generell einer größeren Leistung. Ihre Spezifikationen sind ungefähr mit einer S7-300 vergleichbar.

• MicroLogix: Steuerungen, die auf den Niedrigpreis-Sektor abzielen und dementsprechend beschränkt in ihrer Leistungsfähigkeit sind.

PACs und die „Logix“-Plattform Hier werden gegenwärtig folgende Klassen vertrieben:

• CompactLogix: Steuerungen für kompakte Anwendungen

• ControlLogix: Leistungsfähige Steuerungen in kompaktem Formfaktor

• SoftLogix: PC-basierte Steuerungslösungen

• FlexLogix: Low-level Modelle als preisgünstige Alternativen zu ControlLogix-Steuerungen

Alle PACs gehören zur „Logix“-Plattform, die sich durch vereinheitlichte Projektierungs-, Kommunikations- und Visualisierungskonzepte auszeich-net.

3.2 Netzwerke

Im Verlaufe der technischen Entwicklung wurden von Allen-Bradley auch eine Anzahl von Protokollen zur Kommunikation entwickelt.

• Data Highway Plus („DH+“, proprietär): Das älteste noch unterstützte Protokoll von Allen-Bradley, ursprünglich entwickelt für die Arbeit mit PLC 5-Steuerungen.. Es handelt sich um eine serielle Kommunikation über RS-422/RS-232-Leitungen mit bis zu 57.6 kbit/s und 99 Netzknoten.

• DH-485 (proprietär): DH-485 stellt eine Fortentwicklung von DH+ für Multi-Master-Betrieb dar. Es wurde für den Gebrauch mit SLC 500-PLCs entworfen und unterstützt bis zu 32 Knoten an einer RS-485-Leitung. Die Kommunikation kann mit bis zu 19.2 kbit/s stattfinden.

• DeviceNet (offen): Ein moderneres Protokoll, das auf CAN-Technologie basiert. Es ist für die Anbindung von Sensoren und Aktoren an moderne Steuerungen auf Prozessebene gedacht.

• ControlNet (offen): Ein leistungsfähiges Protokoll, basierend auf Coax- und Glasfaserverbindungen, das für die Kommunikation auf der Leitebene entwickelt wurde. Die Datenrate beträgt bis zu 5 Mbit/s.

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• Ethernet/IP (offen): Eine Anpassung der Ethernet-Kommunikation an die Bedürfnisse des industriellen Umfeld.

Mit Hilfe von entsprechenden Gateways etc. kann heute praktisch jede Allen-Bradley-Steuerung über jedes der angebotenen Netzwerke kommu-nizieren.

3.3 Projektierungssoftware

„RSLogix 5000“ Die Applikation, mit deren Hilfe ControlLogix- und andere Steuerungen von Allen-Bradley projektiert werden, heißt „RSLogix 5000“; sie entspricht in ihrer Funktionalität im wesentlichen dem SIMATIC Manager. Die aktuelle Version ist 13.3. Die folgende Abbildung zeigt einen Screenshot der Projektierungsoberfläche:

Abbildung 3-1: Screenshot „RSLogix 5000“

Im linken Bildschirmbereich befindet sich der „Project Tree“, in dem die Komponenten des Projekts – Hardware, Programmcode und Variablen – aufgeführt sind. Der rechte Bildschirmbereich ändert sich je nach der im Project Tree ausgewählten Komponente; im Bild zu sehen ist eine in „Ladder Logic“ (siehe unten) programmierte Befehlssequenz.

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Abbildung 3-2: Screenshot „RSLogix“, Variablentabelle

Darüberhinaus bietet RSLogix auch weitergehende Optionen zur Projekt-verwaltung. Der obigen Screenshot zeigt eine ausgewählte Tabelle von Tags, die im wesentlichen der Funktion der Variablentabelle des SIMATIC Managers entspricht. Auch bei RSLogix ist es möglich, auf eine Online-Ansicht der aktuellen Werte der Variablen in der betrachteten Steuerung zuzugreifen und diese gegebenenfalls im Prozessablauf zu verändern („forcen“).

„Ladder Logic“ „Ladder Logic“ ist das für Allen-Bradley bevorzugte Programmier-paradigma, und auch unter RSLogix werden die CPUs per default mit Ladder Logic programmiert.

Dabei wird ein Diagramm gezeichnet, das links und rechts aus zwei verti-kalen Holmen oder Stangen besteht. Die beiden Holme werden durch eine Reihe horizontaler „Sprossen“ (engl. „Rungs“) miteinander verbunden. (Siehe Abbildung 3-3 unten.) Auf jeder Sprosse befindet sich eine Reihe von Bedingungen und Anweisungen. Die einzelnen Sprossen werden im Verlaufe eines Programmzyklus’ einmal von oben nach unten der Reihe nach abgearbeitet. Dadurch besitzt die Ladder Logic eine gewisse Ähnlich-keit mit einem Koppelungsplan (KOP).

Alternativ dazu können die ControlLogix-Steuerungen auch mit „Structured Text“ programmiert werden, einer textorientierten Projektierungssprache, die eher an traditionelle Programmiersprachen bzw. SCL angelehnt ist.

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Abbildung 3-3: Screenshot Programmierbeispiel „Ladder Logic“, wie sie in der RSLogix-Projektierungs-software verwendet wird.

Obwohl Ladder Logic von vielen Anbietern für die Programmierung ihrer PLCs verwendet wird, unterscheiden sich die Details der Implementation doch immer wieder. Von daher ist die Funktion eines Ladder Logic-Diagramms in jedem Einzelfall erneut zu prüfen.

Tasks, Programme und Routinen Die Projektierung innerhalb der ControlLogix-Steuerung ist hierarchisch untergliedert in Tasks, Programme und Routinen, die einzelne Module dar-stellen, die sowohl den Programmablauf als auch die verwalteten Daten strukturieren.

• Die oberste Programmierebene besteht aus den Tasks. Neben der „Main Task“, die immer vorhanden ist (vergleichbar dem „OB 1“ der S7) können bis zu 31 weitere Tasks konfiguriert werden. Jeder Task wird eine Priorität zugeordnet, wobei jeweils die Task mit der höchsten Priorität abgearbeitet wird. Besitzen mehrere Tasks die-selbe Priorität, so teilen sie sich die zur Verfügung stehende Rechenzeit in der Form von 1 ms-Zeitscheiben. „Controller Tags“ sind global in allen Tasks vorhandene Variablen.

• Innerhalb jeder Task können bis zu 32 Programme definiert werden. Diese Programme werden nicht wie die Tasks konkurrent, sondern

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strikt nacheinander abgearbeitet, in der Reihenfolge, wie sie im Quellcode definiert sind. Jedes Programm besitzt in der Form von „Program Tags“ Variablen mit lokalem Gültigkeitsbereich.

• Programme wiederum können in Routinen untergliedert werden. Diese Routinen sind in der Funktion mit Funktionsbausteinen der S7 oder Prozeduren klassischer Programmiersprachen vergleichbar.

Eine symbolische Adressierung der Variablen (über Variablennamen) ist der Default für die ControlLogix-Programmierung, wobei die genaue Platzierung der Variablen im Speicher der Projektierungssoftware über-lassen wird. Es ist allerdings auch möglich, Variablen ausdrücklich bestimmte Speicherplätze zuzuweisen.

User-defined Data Types können in der Form von Strukturen definiert werden.

„RSLinx“ „RSLinx“ ist eine Applikation, die eng mit RSLogix zusammenarbeitet und für diese Anwendung Kommunikationsdienste zur Verfügung stellt. Sie fungiert als eine Art Treiber mit zusätzlichen Funktionen zur Diagnose und Konfiguration. Z. B. kann Sie über die Option „RSWho“ eine Übersicht über die am Netz aktiven Teilnehmer liefern. Abbildung 3-4: Screenshot „RSLinx“ mit einer Übersicht der aktiven Module im Allen-

Bradley-Rack

Hinweis RSLinx wird von RSLogix automatisch aufgerufen, allerdings bei Beendi-gung von RSLogix nicht wieder automatisch beendet. Das kann insbe-sondere dazu führen, dass die serielle Schnittstelle nicht wieder freige-geben wird. In diesem Fall kann das SST PROFIBUS Configuration Tool (siehe S. 27) nicht mehr mit dem PROFIBUS Scanner kommunizieren. Gegebenenfalls muss dann RSLinx händisch beendet oder der Rechner sogar neu gestartet werden.

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„SST PROFIBUS Configuration Tool“ Das “SST PROFIBUS Configuration Tool” ist eine Software mit deren Hilfe der PROFIBUS Scanner von SST/Woodhead konfiguriert wird. Die haupt-sächliche Funktion besteht darin, dem PROFIBUS Scanner mitzuteilen, mit welchen Busteilnehmern welche Variablenbereiche („Datenmodule“) aus-getauscht werden sollen.

Hinweis Zu beachten ist, dass das SST PROFIBUS Configuration Tool nicht von Rockwell/Allen-Bradley entwickelt wurde, weswegen sein Zusammen-spiel mit RSLogix/RSLinx besondere Umsicht erfordert.

Abbildung 3-5: Screenshot „SST PROFIBUS Configuration Tool“

Das SST Configuration Tool zeigt, wie oben dargestellt (Abbildung 3-5), einen dreigeteilten Bildschirm. In der linken Spalte befindet sich eine Baumstruktur, in der die verfügbaren Busteilnehmertypen, d.h. die Modelle bekannter PROFIBUS-Master und –Slaves aufgelistet sind. Im Feld daneben befindet sich in Form einer weiteren Baumstruktur die eigentliche Scanner-Konfiguration, bestehend aus „Ästen“, in denen die einzelnen Busteilnehmer mit dem Scanner verknüpft sind, und daran hängenden „Zweigen“, die die ausgetauschten Datenbereiche betreffen.

• Im obigen Beispiel ist der Scanner konfiguriert, mit genau einem Slave, nämlich einer CPU 315 zu kommunizieren. Neben drei Dummy-Einträgen tauscht der Scanner als Master einen Eingangs- und einen Ausgangsdatenbereich mit diesem Slave aus.

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Im unteren Bildschirmbereich findet sich eine Leiste, die zur Netzdiagnose genutzt werden kann. Sie zeigt die gefundenen Busteilnehmer und deren Eigenschaften an.

3.4 Der SST PROFIBUS Scanner

Der PROFIBUS Scanner ist eines von vielen Netzwerk-Gateways, die von der Firma SST/Woodhead vertrieben werden. Die Gateways kommen in der Form von Steckkarten oder –modulen zum Einsatz, die verschiedene Allen-Bradley-Netze bzw. Steuerungen als Master oder Slave mit einem PROFIBUS verbinden können. In unserer Applikation wird ein PROFIBUS Master-Modul (ein sog. „Scanner“) zusammen mit einer ControlLogix-CPU eingesetzt.

Der Scanner wird mit einer eigenen Software konfiguriert. Die Konfiguration dient folgenden Aufgaben:

• Für die ControlLogix-CPU werden Ein-/Ausgangsmodule für die Kommunikation definiert: Aus Sicht der CPU wirkt der Scanner wie ein I/O-Modul; die auzutauschenden Datenpakete („Module“) werden dabei auf I/O-Bereiche der CPU abgebildet. (Siehe unten.)

• Die PROFIBUS-Konfiguration (Busadressen, Baudraten, Zyklus-zeiten) wird festgelegt, und die ausgetauschten Datenmodule werden den Slaves auf dem PROFIBUS zugeordnet.

3.5 Variablenverwaltung

Die Verwaltung von Daten und Variablen bei Allen-Bradley unterscheidet sich gegenüber der SIMATIC hauptsächlich dadurch, dass die Trennung zwischen Speicherbereichen („Merker“, Ein-/Ausgangsbereiche, etc.) einerseits und symbolischen Variablen andererseits nicht so deutlich aus-geprägt ist.

„Controller Tags“ Neben prozedur-lokalen und temporären Variablen legt die RSLogix-Soft-ware automatisch einen Satz von „Controller Tags“ an, die beispielhaft in Abbildung 3-6 dargestellt sind. Die Controller Tags umfassen neben den vom Anwender definierten Variablen – in diesem Fall die benutzerdefi-nierten Typen „Data_received“ und „Data_to_send“ mit ihren jeweili-gen Mitgliedern etc. – auch vom System automatisch angelegte Variablen, die den Ein-/Ausgabebereichen der im Rack integrierten Module entspre-chen.

Diese Datenbereiche werden mit „Local:n:“ bezeichnet, wobei „n“ für die Nummer des Slots, in dem sich das entsprechendes Modul befindet, steht. Die Variablen des Scanners, der in Slot 3 projektiert wurde, befinden sich also im Bereich „Local:3:“.

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Abbildung 3-6: Variablenverwaltung der ControlLogix-CPU mit „Controller Tags“

Je nach Funktion des Moduls werden die Speicherbereiche noch weiter in „C“- („Control-“), „I“- („Input-“), „O“- („Output-“) und „S“- („Status-“) Abschnitte unterteilt: Tabelle 3-2: Bereichsunterteilung der Controller Tag-Felder

Kennz. Bereich C Control I Input O Output S Status

Beim Output-Modul 1756-OB 16E in Slot 2 unserer Projektierung wird der „O“-Abschnitt beispielsweise vom Prozessabbild der Ausgänge eingenom-men. Jeder Abschnitt seinerseits besteht aus einem mit „Data“ bezeich-neten Array, das die Daten selbst enthält. „Local:2:O.Data.3“ enthält also das Datenbit 3 im Ausgangsbereich des in Slot 2 installierten I/O-Moduls, „Local:3:S.Data[12]“ (man beachte den feinen Unterschied der Syntax!) das Datenwort 12 im „S“-Bereich von Modul 3.6

6 Die einzelnen Speicherbereichselemente können je nach Verwendung in verschiedenen Datentypen angegeben und entsprechend adressiert werden. Meist werden „BOOL“ oder „INT“ (entspr. „WORD“) verwendet.

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Aufbau der Controller Tags-Area des PROFIBUS Scanners Die Input- und Output-Felder des Scanners sind wie folgt aufgebaut: Tabelle 3-3: Aufbau der Speicherbereiche des Scanners. Der Offset ist in Worten angege-

ben.

Bereich Offset (Worte) Bedeutung

0 Register: Scanner Status Input 1 Register: Command Reply

2 ... 247 (246 Worte) Nutzdaten 0 Register: Issue Command

Ouput 1 Register: Command Value2 ... 249 (248 Worte) Nutzdaten

Die gesendeten bzw. empfangenen Datenworte können also erst im Controller Tag „Local:3:I:Data[2]“ bzw. „Local:3:O:Data[2]“ beginnen, da die Worte 0 bzw. 1 jeweils als Register zur Kommunikation mit dem Scanner selbst dienen.

Von besonderer Bedeutung sind dabei die Ausgangsworte 0 und 1. Im Wort 1 kann ein neuer Betriebszustand eingetragen werden, auf den durch Setzen von Wort 0 auf den Wert „1“ dann tatsächlich umgeschaltet wird.

Mögliche Werte für den Betriebszustand sind: Tabelle 3-4: Scanner Betriebszustände („Command Value“), vorgegeben in Wort 1 des

Ausgangsberichs, Umschaltung erfolgt durch Setzen von Bit 0 in Wort 0 („Issue Command“).

Wert Bedeutung

0 k.A. 1 „Run“ 2 „Clear“ 3 Statuszähler löschen 4 Scanner online setzen 5 Slave-Diagnose lesen 6 Slave-Diagnose quittieren7 Scanner offline setzen

Um den Scanner nach der Konfigurierung in Betrieb zu nehmen, muss also erst Wort 1 und dann Wort 0 des Ausgangsbereichs auf den Wert „1“ gesetzt werden.

Für detaillierte Informationen über den Inhalt der Befehls- und Status-register sowie des Status-Bereichs, siehe auch /2/.

Der Austausch der Datenmodule zwischen Scanner und SIMATIC wird in Kap. 4.1 im Detail erläutert.

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Funktionsmechanismen dieser Applikation

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4 Funktionsmechanismen dieser Applikation

Hier erfahren Sie… ... welche PROFIBUS-Kommunikationsmechanismen dieser Applikation zugrunde liegen.

4.1 Kommunikation über Datenmodule

Der verwendete PROFIBUS-DP-Mechanismus, der die Kommunikation zwischen einem PROFIBUS-Master und der als Slave projektierten Peri-pherie vermittelt, basiert auf dem Austausch von Datenmodulen.

Die vorliegende Applikation ist so konfiguriert, dass

• Der SST PROFIBUS-Scanner als Master fungiert, und

• Die CPU 315 als intelligenter Slave arbeitet.

Der Scanner übernimmt dabei die Initiative der Kommunikation.

Es können prinzipiell beliebige Daten zwischen Scanner und SIMATIC-CPU ausgetauscht werden. Die Daten werden aufbereitet, indem sie als Ein-/Ausgabevariablen dargestellt werden, die zwischen dem Master und dem Slave – als intelligenter Peripherie – ausgetauscht werden.

Abbildung 4-1 zeigt das Prinzip der Kommunikation:

Abbildung 4-1: PROFIBUS-Kommunikation über Datenmodule bei der SIMATIC. Die Verwaltung des Prozessabbilds in der ControlLogix-CPU funktioniert ähnlich. (S. Kap. 3.5)

Rück-

wand-bus

Profibus

CPU

DB … DB … Merker…

Prozessabbild(E/A-Speicherbereich der CPU)

Physikalische Variablenbereiche(z.B. SM 374)

Datenmodule von/zu Profibus-Kommunikationspartnern

Konsistentes Kopieren(BLKMOV)

Datenbereiche der CPU

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Funktionsmechanismen dieser Applikation

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Daten aus den Datenbausteinen (oder anderen Speicherbereichen der CPU) werden im Prozessabbild abgelegt. Von hier aus gelangen sie entweder zu den I/O-Modulen, oder werden als „virtuelle I/O-Module“ über den PROFIBUS zu den Empfängern verschickt. (Da die Kommunikations-partner aus Anwendersicht wie I/O-Module erscheinen, werden sie auch in der Hardware-Konfiguration der CPU projektiert.)

Daten, die von außerhalb kommen, durchlaufen den umgekehrten Weg und werden nach der Aufnahme ins Prozessabbild zur weiteren Verwendung in Datenbausteine oder andere Speicherbereiche kopiert.

Bei den Kopiervorgängen ist darauf zu achten, dass diese konsistent durchgeführt werden. Anderernfalls besteht die Gefahr, dass während des Kopiervorgangs ein neues Datenmodul eintrifft oder abgeht. Das bedeutet, dass ein Teil der Daten noch den alten Zeitstempel tragen würde, der andere Teil aber bereits den neuen.

Die Abbildung zeigt den Vorgang für SIMATIC-Steuerungen. Prinzipiell ist die Funktionsweise bei Allen-Bradley dieselbe.

4.2 Beschränkung auf „Integer“-Werte

Hinweis Aufgrund der unterschiedlichen internen Datenformate der beiden Steuerungen (Big Endian bzw. Little Endian) wird nur die Übertragung von Integern (2 Byte bzw. 1 Wort) ohne weiteres korrekt vorgenommen.

Bei der Übertragung einer Sequenz einzelner Bytes kann es zu Änderungen der Reihenfolge der Bytes kommen; für größere Daten-einheiten (Long Int bzw. Real) werden High und Low Word vertauscht.

Dieses Problem ist nicht ohne Programmieraufwand zu lösen. Die Daten-übertragung des Stroms funktioniert zwar einwandfrei, aber das Problem liegt in der Zuordnung der einzelnen Bytes zu den Variablen, zu denen sie gehören. Die Information hierzu geht in der Profibus-Kommunikation ver-loren, die in den übertragenen Daten nur noch einen Strom einzelner Bytes sieht!

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Erläuterungen zum Beispielprogramm

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5 Erläuterungen zum Beispielprogramm

Hier erfahren Sie… ... wie die Projektierungen von SIMATIC und Allen-Bradley aufgebaut sind, und werden mit den wesentlichen Code-Abschnitten vertraut gemacht.

5.1 Ausgetauschte Daten

Die Funktionalität der Applikation besteht darin, dass Master und Slave (also PROFIBUS Scanner und CPU 315) Daten austauschen.

Tabelle 5-1 gibt einen Überblick über die ausgetauschten Daten. Tabelle 5-1: In der Applikation ausgetauschte Daten

Speicherort CPU 315

Datentyp (S7)

Speicherort Allen-Bradley

Datentyp (Allen-

Bradley)

Adr.- Offset

Bem.

DB 1. → From_CPU315. switches BYTE Switches SINT 0 (S7)

1 (AB)Schalterstellung des SM 374

status BYTE Status SINT 1 (S7)0 (AB)

reserved INT 2-3 cycle_counter DWORD S7_cycles DINT 4-7 Programmzyklenzähler

der CPU 315

DB 2. ← To_CPU315.

counter_x INT Counter INT 0-1 Programmzyklenzähler der Allen-Bradley-CPU

ib16d INT ib16d_inputs INT 2-3 Zustand der Eingänge des IB16D-Moduls

scanner INT Scanner_status INT 4-5 Scannerstatus (interne Variable)

active_slaves INT Active_slaves INT 6-7 Vom Scanner auf dem Netz detektierte Slaves

confirmations INT Confirmations INT 8-9 Empfangene Bestäti-gungen (Scanner-Netzvariable)

indications INT Indications INT 10-11 (Scanner-Netzvar.) notOK INT NotOK INT 12-13 scanner_control BYTE Scanner_control SINT 14 speed REAL Speed REAL 16-19 Simulierte Prozess-

variable angle DINT Angle DINT 20-23

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Erläuterungen zum Beispielprogramm

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Beachten Sie die Vertauschung der Speicherzellen für „status“ und „switches“. Nicht korrekt übertragene Werte (vgl. Kap. 4.2 u. Abschnitt 9) sind kursiv dargestellt und dienen nur der Demonstration!

Siehe hierzu auch die Beschreibung der Datenbausteine und die folgenden Abschnitte.

5.2 Details zur Programmierung der SIMATIC CPU 315

Die Programmierung der CPU 315 ist nicht sehr umfangreich: Sie besteht nur aus dem OB 1 sowie zwei Datenbausteinen DB 1 und DB 2, die die benutzerdefinierten Strukturen besitzen.

Der OB 1 Abbildung 5-1: Programmierung des OB 1

Die einzelnen Netzwerke im OB 1 haben folgende Funktion:

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Tabelle 5-2: Programmierung des OB 1

Netzwerk Nr.

Funktion

1. Das eingegangene Datenmodul (projektiert auf den Speicherbereich ab Eingangsbyte 5) wird in den DB 2 kopiert (Umfang: 24 Byte)

2. Die Variable „counter_x“ aus dem DB 2 wird auf Ausgangsbyte 4 abgebildet. (das sind die Ausgangs-LEDs des SM 374); die Variable „switches“ des DB 1 (!) wird auf Ausgangsbyte 5 des SM 374 kopiert.)

3. Der Status der Schalter am SM 374 (Eingangsbyte 4) wird in die „switches“-Variable im DB 1 kopiert, und ein Programmzyklen-zähler („cycle_counter“) wird inkrementiert.7

4. Die Daten aus dem DB 1 werden in das Ausgangsdatenmodul (Speicherbereich am Ausgangsbyte 6, Umfang: 8 Byte) kopiert.

Hinweis Für die Kopieroperationen wird der SFC 20, „BLKMOV“ eingesetzt, da hierbei das konsistente Datenhandling garantiert wird.

Hinweis Die Variable „switches“ wird durch die Position der unteren acht Kipp-

schalter am SM 374-Modul festgelegt. Es ist darauf zu achten, dass der Wahlschalter des SM 374 (Mitte des Frontpanels) in der Position „8 × Output, 8 × Input“ steht. Die Anzeige der Ausgangs-LEDs wird nicht von den aktuellen Schalter-positionen bestimmt, sondern von den im DB 1 zwischengespeicherten Werten. Die Anzeige hinkt darum immer einen Kommunikationszyklus hinter der tatsächlichen Schalterstellung her.

Die Datenbausteine DB 1 und DB 2 DB 1 beinhaltet die Daten, die an den PROFIBUS Scanner geschickt werden: Abbildung 5-2: Aufbau des DB 1

Die Variable „status“ wird nicht mit Werten beschrieben.

„reserved“ ist nur zu Demonstrationszwecken eingefügt. Die eigentliche Datenübertragung in den Modulen erfolgt nämlich als reines Bytefeld ohne innere Struktur. So ist es theoretisch möglich (wenn auch selten

7 Diese Variable ist mit „Data_to_send.Counter“ (s. Tabelle 5-3) nicht synchronisiert; die Werte beider Variablen sind unabhängig voneinander.

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Erläuterungen zum Beispielprogramm

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gewünscht), die zu sendenden Daten mit einer Struktur zu beschreiben, die von der verschieden ist, mit der sie gelesen werden. Beispielsweise kann der Sender eine Sequenz von vier Byte schreiben, die vom Empfänger als ein Doppelwort gelesen werden.8

DB 2 umfasst die Variablen, die vom Scanner empfangen werden: Abbildung 5-3: Aufbau des DB 2

„counter_x“ ist ein Zähler der Allen-Bradley, der alle 256 CPU-Programmzyklen inkrementiert wird.

„ib16d“ gibt die Zustände der Eingänge im IB16D-digitalen Eingangsmodul im Allen-Bradley-Rack wieder.

Bei den folgenden Variablen – „scanner“, „active_slaves“, „confirmations“, “indications“, “notOK” und “scanner_control” handelt es sich um Diagnosevariablen, die der PROFIBUS Scanner an die Allen-Bradley-CPU gemeldet hat, von wo die Variablenwerte zurück über den Scanner an die SIMATIC gingen. Von Interesse ist hier hauptsächlich „active_slaves“. In dem Wort sind die Adressen der Slaves gespeichert, die der Scanner in seiner Rolle als Master am PROFIBUS erkannt hat. Ist z.B. Bit „4“ auf TRUE gesetzt, so ist ein Slave mit der Adresse „4“ am Bus erkannt worden. (Es werden die Adressen „0“ bis „15“ verschlüsselt.)

„speed“ und „angle“ sind zwei simulierte Prozessvariablen. Sie werden augenblicklich nicht beschrieben und dienen nur zur Demonstation, dass prinzipiell auch Fließkommawerte etc. übertragen werden können. Beachten Sie jedoch hierzu Kap. 4.2!

5.3 Programmierung der Allen-Bradley ControlLogix 5500-CPU

Ladder Logic Die Programmierung der ControlLogix 5500 wurde bewusst einfach gehal-ten. Es gibt nur eine Task, in der sich keine weiteren Unterprogramme oder Routinen mehr befinden, so dass die notwendigen Anweisungen alle in der Main Task ausgeführt werden. Ebenso wurden nur Controller Tags mit globalem Gültigkeitsbereich definiert, aber keine modulglobalen oder lokalen Variablen.

8 Dieser Verlust der Datenstruktur wird auch daran deutlich, dass die Kopierbefehle von und zu den Ein-/Ausgangsbereichen der Module nur Speicherbereiche kopieren, unabhängig von deren Inhalt.

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Erläuterungen zum Beispielprogramm

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Die folgenden Abbildungen und Tabellen geben die Funktion des Ladder-Logic-Programms wieder. Abbildung 5-4: Programmierung der „Main Task“, Rung 0-2. Die Rung-Nummern finden sich

am linken Rand als blaue Ziffern.

Tabelle 5-3: Erläuterung zum ControlLogix-Main Program in Abbildung 5-4

Rung Beschreibung

0. Inkrementierten der Hilfsvariable „Counter“ und der zu übertragenden Variable „Data_to_send.Counter“9

1. Einlesen des Zustands der Eingänge des IB16D-Moduls 2. Kopieren der Scanner-Diagnosevariablen „Scanner_status“

9 Diese Variable ist mit „cycle_counter“ (s. Tabelle 5-2) nicht synchronisiert; die Werte beider Variablen sind unabhängig voneinander.

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Abbildung 5-5: Programmierung der „Main Task“, Rung 3-6 (Forts.)

Tabelle 5-4: Erläuterung zum ControlLogix-Main Program in Abbildung 5-5 (Forts.)

Rung Beschreibung

3. Kopieren der Liste der aktiven Slaves 4. Kopieren der weiteren Diagnosevariablen5. ... 6. ...

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Abbildung 5-6: Programmierung der „Main Task“, Rung 7-10 (Forts.)

Tabelle 5-5: Erläuterung zum ControlLogix-Main Program in Abbildung 5-6 u. Abbildung 5-7

(Ende)

Rung Beschreibung

7. Kopieren der weiteren Diagnosevariablen 8. Konsistentes Kopieren der zu versendenden Daten zum Scanner 9. Konsistentes Kopieren der empfangenen Daten vom Scanner 10. Darstellung des Allen-Bradley-Counters ... 11. ... und der Schalterstellung am SM 374-Modul an den LEDs des Aus-

gangsmoduls OB 16E Abbildung 5-7: Programmierung der „Main Task“, Rung 11 (Ende)

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Hinweis Für die Schritte 118 und 9 werden die „CPS“-Befehle („Synchronous Copy File“) verwendet, da sonst die konsistente Übertragung nicht gewährleis-tet wäre. Ihre Funktion ist analog zum SFC 20 der SIMATIC.

Datenstrukturen Abbildung 5-8: Übersicht der definierten „Controller Tags“

Die benutzerdefinierten Datentypen besitzen die im folgenden gezeigte Struktur. Die Bedeutung der einzelnen Mitgliedsvariablen entspricht den Beschreibungen der SIMATIC-Datenbausteine, siehe hierzu auch Abbildung 5-2 und Abbildung 5-3 und den begleitenden Text. (S. 35) Abbildung 5-9: Benutzerdefinierter Datentyp für die Datenstruktur, die von der S7 gesendet

wird

Beachten Sie, dass in der Struktur „From_CPU315“ die Reihenfolge der ersten beiden Mitglieder „Status“ bzw. „Switches“ gegenüber den entsprechenden Elementen des DB 1 (vgl. Abbildung 5-2) vertauscht ist. Dies ist die Konsequenz der in Kap. 4.2 besprochenen unterschiedlichen Datenformate beider Steuerungen.

Auch „S7_cycles“ wird nicht korrekt übertragen. Eine Anzeige der Variablenwerte in hexadezimaler Darstellung macht das Problem anschaulich.

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Erläuterungen zum Beispielprogramm

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Abbildung 5-10: Benutzerdefinierter Datentyp für die Datenstruktur, die durch die S7 empfangen wird

5.4 Projektierung des SST PROFIBUS Scanners

Die Projektierung des PROFIBUS Scanners besteht im wesentlichen aus drei Schritten:

1. Definition des Masters (d.h. des Scanners selbst),

2. Definition der Slaves, mit denen der Master verbunden ist,

3. Projektierung der Datenmodule, die mit dem Slaver ausgetauscht werden sollen.

Die Abbildung zeigt einen Screenshot-Ausschnit der SST PROFIBUS Configuration-Software, mit der der SST Scanner konfiguriert wird. Abbildung 5-11: Übersicht über die Konfiguration des PROFIBUS Scanners

Den drei Schritten entsprechen die in der Abbildung 5-11 eingefügten Elemente.

Der oberste Eintrag (unter „PROFIBUS DP“, markiert mit „Disconnected“, da zum Zeitpunkt des Screenshots keine Verbindung mit dem Scanner bestand) markiert den Scanner selbst.

In der Zeile darunter (highlighted) ist die SIMATIC CPU eingetragen. Da es sich hierbei aus Allen-Bradley-Sicht um ein „Fremdprodukt“ handelt, muss die Steuerung dem Scanner „bekanntgemacht“ werden, indem dessen Konfigurationsdatei („GSD-Datei“) in das Projekt eingetragen wird. (S. Hinweis S. 70 u. Tabelle 8-6.

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Schließlich folgen die ausgetauschten Datenmodule. Relevant sind dabei die Einträge „[003]“ und „[004]“, die beiden einzigen tatsächlich gelesenen und geschriebenen Blöcke.

Hinweis Obwohl die Einträge „[000]“ bis „[002]“ keine Nutzdaten definieren, dürfen sie nicht weggelassen werden. Die Nummerierung der Module korres-pondiert mit den (virtuellen) Slots, die die I/O-Module im S7-Rack ein-nehmen. Dort werden die Plätze 0 bis 2 aber von der Stromversorgung und der CPU selbst belegt. Mit anderen Worten, werden die obigen „leeren“ Einträge nicht definiert, so versucht der PROFIBUS Scanner, Daten mit den falschen virtuellen Slots auszutauschen, und es kommt keine Kommunikation zustande.

Hinweis Der Umfang der definierten Datenbereiche beträgt bei beiden Modulen

32 Byte. (Dies ist das Maximum, das ohne weiteres konsistent über-tragen werden kann.) Der projektierte Umfang der „Nutzdaten“ liegt jedoch nur bei 8 Byte (SIMATIC an Allen-Bradley) bzw. 24 Byte (Allen-Bradley an SIMATIC).

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Funktionsprinzipien und Programmstrukturen

Modifikationen zum Beispielprogramm

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6 Modifikationen zum Beispielprogramm

Hier erfahren Sie… ... wie Sie die vorliegende Applikation erweitern können, um sie an eigene Bedürfnisse anzupassen.

Hinweis Konkrete Anleitungen für die Erweiterung und Anpassung Ihres Projekts können Sie auch Kapitel 8 entnehmen.

6.1 Eingliederung mehrerer Slaves

Um mehr als einen Slave in das Projekt zu integrieren, erweitern Sie ein-fach die Projektierung des PROFIBUS Scanners entsprechend, indem sie für jeden Slave einen Eintrag analog zur bereits projektierten CPU 315 vor-nehmen, und diesem Eintrag weitere Datenmodule zuweisen.

Beachten Sie, dass Sie in diesem Fall eventuell eine Anpassung der Bus-parameter vornehmen müssen, um die Kommunikation aufrechtzuerhalten. Konsultieren Sie hierzu Ihre PROFIBUS-Dokumentation.

6.2 Erweiterung der übertragenen Variablenbereiche/Datenmodule

Um die übertragenen Daten zu erweitern stehen Ihnen zwei Möglichkeiten zur Verfügung:

• Vergrößern Sie die DBs (SIMATIC) und User Defined Types (Allen-Bradley) um die entsprechenden Komponenten. Sorgen Sie gleich-zeitig dafür, dass die Kopiervorgänge in beiden Steuerungen den neuen Größen der Bausteine entsprechen.10 Dieses Verfahren erlaubt Ihnen die Übertragung von maxmial 32 Byte in jeder Richtung in einem Modul.

• Für größere Datenmengen definieren Sie mehrere Datenmodule für die Übertragung. Diese Definitionen nehmen Sie in Analogie zu den bereits definier-ten Modulen vor. Änderungen müssen in der Konfiguration des PROFIBUS Scanners und in der HW Config des S7-Projekts11 vorgenommen werden. (Siehe hierzu auch Kap. 8.1) Für die beiden Steuerungen führen die Änderungen nur dazu, dass die nutzbaren I/O-Bereiche größer werden. Mit diesem Verfahren können Sie bis zu 35 Module mit einem Gesamtumfang von je 244 Byte für Ein- und Ausgabe definieren.

10 Achten Sie auch darauf, dass die Ausrichtung der Elemente der Datenblöcke in beiden Steuerungen korrespondiert. Siehe hierzu auch die Erläuterung zur Variable „reserved“, S. 35. 11 Datenmodule werden wie virtuelle I/O-Module behandelt.

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Funktionsprinzipien und Programmstrukturen

Modifikationen zum Beispielprogramm

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6.3 Erweiterung des Allen-Bradley-Netzes

Solange Sie nur eine CPU in Ihrem Allen-Bradley-Netzwerk verwenden wollen, gehen Sie bei dessen Projektierung schlicht so vor, als gebe es den PROFIBUS Scanner nicht. Die Anwesenheit des Scanners wirkt auf die ControlLogix nur wie ein weiteres, in das Rack eingefügte I/O-Modul; der Scanner wird nicht als Netzteilnehmer wahrgenommen, und die Allen-Bradley-interne Vernetzung wird davon nicht berührt.

Mit anderen Worten, errichten Sie ihr Netzwerk wie sie es auch täten, wenn kein PROFIBUS Scanner verwendet werden würde.

Im Zweifelsfall, ziehen Sie die Allen-Bradley Dokumentation und vergleich-bare Hilfsquellen zu rate.

6.4 Anpassung an andere Allen-Bradley-Steuerungen

Der vorgestellte PROFIBUS Scanner ist nur ein Modell der von SST/Woodhead vertriebenen Backplane-Module. Die gesamte derzeitige Palette ist in der folgenden Tabelle dargestellt. Tabelle 6-1: SST/Woodhead Backplane Module für PROFIBUS

PLC-Klasse Bestellnummer Verwendung

PLC 5 SST-PFB-PLC5 Master oder SlaveSLC 500 SST-PFB-SLC Master oder Slave SST-PFB-SLC-ADP Nur Slave ControlLogix SST-PFB-CLX-RLL Master oder Slave

Die Konfiguration für andere als die ControlLogix-Steuerungen erfolgt mit dem entsprechenden Modul analog zur vorliegenden Applikation.

Für die anderen Steuerungen stehen Anybus-Gateways (siehe /3/ u. \6\) sowie weitere Alternativen zur Verfügung.

6.5 Konsistente Übertragung größerer Datenmengen

Die Größe eines einzelnen Datenmoduls ist auf 32 Byte beschränkt. Dies ist gleichzeitig die größe Einheit, für die der PROFIBUS Scanner eine kon-sistente Übertragung garantiert.

Um größere Datenblöcke konsistent zu übertragen ist es notwendig, eine Protokollschicht in den beiden CPUs zu programmieren, die die folgenden Aufgaben übernimmt:

• Zerlegung des Datenblocks in Module der erlaubten Größe,

• Übertragung der einzelnen Module,

• Zusammensetzen der Module beim Empfänger,

• Überprüfen der kompletten Übertragung und Gültigkeit der Daten, ggf. Neuanforderung der Übertragung.

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Funktionsprinzipien und Programmstrukturen

Modifikationen zum Beispielprogramm

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Es gibt eine Applikation, die diese Aufgabe für die Kopplung zweier SIMATIC-CPUs löst. (Vgl. /5/) Beachten Sie jedoch, dass in diesem Fall die Funktionalität auf Allen-Bradley-Seite erst noch programmiert werden muss.

6.6 Übertragung großer Datenmengen

Der PROFIBUS Scanner ist auf Ein-/Ausgabebereiche von jeweils 246 Datenbyte beschränkt.

Sollen größere Datenmengen zwischen den Steuerungen ausgetauscht werden, so sind die vorgestellten Techniken nicht mehr praktikabel.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Installation und Inbetriebnahme

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Inhalt Dieser Teil führt Sie Schritt für Schritt durch den Aufbau, wichtige Projektie-rungsschritte, Inbetriebnahme und Bedienung der Applikation.

7 Installation und Inbetriebnahme

Hier erfahren Sie… ... welche Hard- und Software Sie installieren müssen und welche Schritte zur Inbetriebnahme des Beispiels notwendig sind.

7.1 Installation der Hard- und Software

In diesem Kapitel wird beschrieben welche Hardware- und Softwarekom-ponenten installiert werden müssen. Die Beschreibungen und Handbücher sowie Lieferinformationen, die mit den entsprechenden Produkten ausgelie-fert werden, sollten in jedem Fall beachtet werden.

7.1.1 Installation der Hardware

Die benötigten Hardware-Komponenten entnehmen Sie bitte dem Kapitel 2.3 und der Tabelle 2-3.

Hinweis Die Aufbaurichtlinien der einzelnen Komponenten sind generell zu beachten.

Aufbau des SIMATIC-Racks Gehen Sie für den Hardwareaufbau gemäß folgender Tabelle vor, und beachten Sie Abbildung 7-1:

Tabelle 7-1: Hardware-Installation des SIMATIC-Racks

Nr. Aktion 5. Verbinden Sie die CPU 315 2DP und das SM 374-Modul mittels eines rückseitigen Bus-

verbinders. 6. Bringen Sie alle drei Komponenten nebeneinander auf einem geeigneten Baugruppen-

träger an. 7. Verbinden Sie die 24V-Stromversorgung der CPU mit der Spannungsquelle (PS 307).

Achten Sie auf richtige Polung. Verbinden Sie die PS307-Quelle mit dem Stromnetz. (230 V Wechselstrom)

8. Schließen Sie die CPU an das PROFIBUS-Netzwerk an.

Die Konfiguration der CPU kann entweder über PROFIBUS oder über die MPI-Schnittstelle vorgenommen werden.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Installation und Inbetriebnahme

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Abbildung 7-1: Bestückung des SIMATIC-Racks

VOLTAGESELECTOR

DC 24 V

x 23 4

PS 3075A SF

ATFDC5VFRCERUNSTOP

RUNSTOPMRES

SIEMENS

x 23 4

CPU315-2 DP SM374IN/OUT 16

x 23 4

SM 374

Profibus-Netzwerk24V DC

Rückseitiger Busverbinder

Aufbau des Allen-Bradley-Racks Gehen Sie für den Hardwareaufbau gemäß folgender Tabelle vor, und beachten Sie Abbildung 7-2:

Tabelle 7-2: Hardware-Installation des ControlLogix-Racks

Nr. Aktion 1. Fügen Sie die Baugruppen nebeneinander einem geeigneten Baugruppenträger ein.

Achten Sie auf die korrekte Reihenfolge und die Zuordnung der Slots (s. Tabelle 7-3)! 2. Verbinden Sie die PA72B-Spannungsquelle mit dem Stromnetz. (230 V Wechselstrom) 3. Verbinden Sie den PROFIBUS Scanner mit dem PROFIBUS. 4. Verbinden Sie die CPU mit Ihrem Allen-Bradley-Netzwerk.

Hinweis In der Wahl Ihres Allen-Bradley-Netzwerks sind Sie frei; es kann jedes Netz verwendet werden, das von der eingesetzten CPU unterstützt wird. Die vorliegende Applikation ist überhaupt nicht auf das Vorhandensein eines Allen-Bradley-Netzes angewiesen.

Die Konfiguration der ControlLogix-CPU wird über den seriellen Anschluss an der Front des Gehäuses vorgenommen. Ebenso wird der PROFIBUS Scanner über den seriellen Anschluss an der Front des Scanners konfigu-riert.

Die Reihenfolge der Module in dem Rack muss wie folgt sein:

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Installation und Inbetriebnahme

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Tabelle 7-3: Einbaureihenfolge der Module im Allen-Bradley-Rack

Slot Modul

-- 1756-PA72/B Stromversorgung 0 1756-L1M2 ControlLogix 5500 CPU 1 1756-IB16D Input-Modul 2 1756-OB 16E Output-Modul 3 SST-PFB-CLX-RLL PROFIBUS Scanner

Abbildung 7-2: Bestückung des Allen-Bradley-Racks

Allen-Bradley

Logix 5500 DC INPUT DC OUTPUT SST Profibus SCANNER

DIAGNOSTIC ELECTRONIC FUSINGCOMM SYS OK

COPN

RUN REM PROG

RUN I/O

RS232

BAT OK

POWER0 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15

0 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15

ST

FLT

ST

FLT

0 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15

0 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15

ST

Fuse

ST

Fuse

Profibus-NetzwerkAllen-Bradley-Netzwerk(optional)

Hinweis Achten Sie bei der PROFIBUS-Verkabelung auf die korrekte Einstellung der Abschlusswiderstände.

7.1.2 Installation der Standard Software

Um die Komponenten konfigurieren zu können, müssen auf Ihrem PG/PC verschiedene Standard-Applikationen installiert sein. Folgen Sie für diese Anwendungen gegebenenfalls den jeweiligen Installationsanleitungen.

Tabelle 7-4: Software-Installationen auf dem Field PG/PC

Nr. Aktion 1. Installieren Sie den SIMATIC Step 7-Manager. 2. Installieren Sie die RSLogix 5000 Projektierungssoftware für ControlLogix-Steuerungen. 3. Installieren Sie die RSLinx Kommunikationssoftware für- Allen-Bradley-Netzwerke 4. Installieren Sie das PROFIBUS Configuration Tool für die Konfigurierung des PROFIBUS

Scanners.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Installation und Inbetriebnahme

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7.2 Installation der Applikations Software

Die Konfigurationsdateien der Applikation bestehen aus drei Paketen: einem Step 7-Projekt, einer Projektierung für den PROFIBUS Scanner und einem RSLogix-Projekt.

Hinweis Beachten Sie ergänzend zu dieser Anleitung die Betriebshandbücher und Online-Hilfen der jeweiligen Projektierungs-Applikationen!

Tabelle 7-5: Installation und Download des Step 7-Projekts

Nr. Aktion 1. Entpacken Sie das Archiv mit der Projektierung über den Befehl „Datei →

Dearchivieren...“ des SIMATIC Managers, oder entzippen Sie das Archiv mit WinZip, FileZip oder einer anderen Kompressionsutility, und öffnen das Projekt manuell.

2. Laden Sie das Projekt auf die CPU 315 herunter, nachdem Sie gegebenenfalls die CPU zuvor urgelöscht haben. Achten Sie darauf, je nach Ihren zuletzt vorgenommenen Arbeiten die richtige Schnitt-stelle für den Download zu verwenden! (MPI oder PROFIBUS, Einstellung erfolgt über den Menübefehl „Extras → PG/PC-Schnitstelle einstellen...“)

3. Schalten Sie die CPU wieder in RUN. 4. Die LEDs „SF“ („Sammelfehler“) und „BF“ („Busfehler“) an der CPU leuchten rot.

Tabelle 7-6: Installation und Download der PROFIBUS Scanner-Konfiguration

Nr. Aktion Anmerkung 1. Wenn keine Projektierung der CPU

vorhanden ist, zeigt das LED-Display des Scanners nach dem Einschalten „Bckplane OK“. Die Status-LEDs sind bis auf „OK“ erloschen.

SST Profibus SCANNER

COMM SYS OK

BckP

2. Entpacken Sie das Archiv, das die

Projektierung enthält, mit WinZip, FileZip oder einer anderen Kompres-sionsutility.

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Nr. Aktion Anmerkung 3. Vor dem Beginn der Installation, stellen

Sie sicher, dass sowohl die RSLogix-Applikation als auch das RSLinx-Kommunikationstool geschlossen sind. (RSLinx muss seperat aus der Befehlsleiste durch Klick auf das Icon geöffnet werden, ehe ihm der Befehl „Exit and Shutdown“ erteilt wird. Hierzu müssen Sie eventuell das Symbol „«“ in der Taskleiste anklicken, um alle Icons anzuzeigen.) Erst nach Beenden dieser beiden Programme ist die serielle Schnittstelle für den Konfigurationszugriff durch die Scanner-Konfigurationssoftware freigegeben.

Icon von RSLinx in der Windows-

Taskleiste

4. Stellen Sie den Funktionsartenwahlschalter an der Vorderseite der ControlLogix-CPU (roter Pfeil, obere Abbildung rechts) in die Position „PROG“. Die „RUN“-LED erlischt.

Logix 5500

RUN REM PROG

RUN I/O

RS232

BAT OK

5. Verbinden Sie die serielle Schnittstelle

Ihres PGs mit der Konfigurationsschnittstelle des Scanners (obere Buchse). Verwenden Sie hierzu ein sog. Nullmodem-Kabel. (Zur Verdrahtung schlagen Sie ggf. in der Allen-Bradley-Dokumentation nach.12.)

6. Starten Sie das SST PROFIBUS Configuration Tool aus dem Startmenü (Programs → SST → PROFIBUS PFB → SST PROFIBUS Configuration Tool).

12 S. /2/, Kapitel 4.2 (Rev. 1.6)

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

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Nr. Aktion Anmerkung 7. Öffnen Sie die gewünschte

Projektierung. Als Status des Scanners wird angezeigt „Disconnected“

8. Konfigurieren Sie die Kommunikation,

indem Sie den Befehl „Browse → Network Properties...“ aus dem Hauptmenü wählen, oder durch das Icon „ “ (linker unterer Fensterabschnitt). Im Abschnitt „Connection“ wählen Sie den Eintrag „Serial“, um die Verbindungsart zwischen PG und Scanner zu bestimmen. Wählen Sie die serielle Schnittstelle, über die das Nullmodem-Kabel mit dem Scanner verbunden ist. Unter „Station“ und „Baud Rate“ wählen Sie die Adresse und Verbindungsgeschwindigkeit, mit der das Configuration Tool sich über den Scanner am PROFIBUS anmelden soll. Achten Sie darauf, dass Sie keine bereits vergebene Adresse verwenden, und dass die Datenrate dieselbe wie die der anderen Busteilnehmer ist. Bestätigen Sie mit „OK“.

9. Über den Befehl „Browse → Search for Devices“ oder durch Anklicken des Icons „ “ (linker unterer Fensterabschnitt, s. Pfeil) durchsuchen Sie den PROFIBUS nach angemeldeten Teilnehmern, die nach kurzer Zeit im unteren Fensterabschnitt dargestellt werden. (Dieser Schritt dient nur der Diagnose und kann übersprungen werden.) Das Beispiel rechts zeigt einen Busteilnehmer mit der Adresse „4“. (Der PROFIBUS Scanner selbst taucht bei dieser Überprüfung nicht auf.)

10. Falls die CPU sich im „RUN“-Modus befindet, wird eine Fehlermeldung ausgegeben, wenn die Diagnose ver-sucht wird.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

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Nr. Aktion Anmerkung 11. Markieren Sie den Eintrag des

Scanners in der Systemanzeige des Configuration Tools (rechtes Fenster), und öffnen Sie das Kontextmenü mit der rechten Maustaste. den Eintrag „Properties“. Wählen Sie im erscheinenden Dialog den Reiter „COM Channel“, und wählen Sie hier die Schnittstelle, über die Sie den Scanner konfigurieren. Dies ist in aller Regel dieselbe Schnittstelle, wie Sie sie in Schritt 1118 eingestellt haben.

12. Markieren Sie das Scanner-Modul erneut, und wählen Sie aus dem Kontextmenü den Befehl „Connect“, um eine Verbindung zum Scanner herzustellen.

13. Wenn nach einem Moment die

Verbindung hergestellt ist, wählen Sie den Kontextmenübefehl „Load Configuration“, um die Konfiguration auf den Scanner zu übertragen.

14.

Wählen Sie dann das Icon „ “ in der Befehlsleiste (s. Pfeil), um den Scanner „online“ zu schalten. Er nimmt nun Kontakt mit dem PROFIBUS-Netz auf. Nach wenigen Augenblicken wechselt die Statusanzeige im Hauptfenster des Configuration Tools auf „Online Program – All OK“

15. Die „SF“-LED der SIMATIC-CPU leuchtet weiterhin, die „BF“-LED blinkt rot. Die Anzeige am Scanner wechselt zu „Data Con Closed“, die „COMM“-LED flackert grün, „SYS“-LED leuchtet bernsteinfarben.

SST Profibus SCANNER

COMM SYS OK

Data

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Nr. Aktion Anmerkung 16. Die Konfiguration des PROFIBUS

Scanners ist abgeschlossen. Es existieren jedoch weiterhin Busfehler, weil der Scanner seine Rolle als Master am PROFIBUS erst erfüllt, wenn er von seiner CPU angewiesen wird, die Kommunikation aufzunehmen.

17. Schließen und beenden Sie das SST Configuration Tool und entfernen Sie das serielle Kabel von der Kon-figurationsschnittstelle des Scanners.

Tabelle 7-7: Installation und Download des RSLogix-Projekts

Nr. Aktion Anmerkung 1. Entpacken Sie das Archiv, das die

Projektierung enthält, mit WinZip, FileZip oder einer anderen Kompres-sionsutility.

2. Verbinden Sie die serielle Schnittstelle Ihres PGs mit der Konfigurationsschnittstelle der CPU (obere Buchse). Verwenden Sie hierzu ein sog. Nullmodem-Kabel. (Zur Verdrahtung schlagen Sie ggf. in der Allen-Bradley-Dokumentation nach.13)

3. Starten Sie RSLinx entweder aus dem Startmenü (Programs → Rockwell Software → RSLinx → RSLinx), oder durch Doppelklick auf das Icon in der Taskleiste. (Hierzu müssen Sie eventuell das Symbol „«“ in der Taskleiste anklicken, um alle Icons anzuzeigen.)

4. In RSLinx, wählen Sie den Befehl „Communications → Configure Drivers...“, um die Verbindung zwischen dem PG und der ControlLogix CPU zu konfigurieren. In dem daraufhin erscheinenden Dialog, wählen Sie in der oberen Listbox den Eintrag „RS-232 DF1 devices“, und betätigen Sie die Schaltfläche „Add New...“

13 S. /6/, Kapitel 2 (Rev. May 2005)

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Nr. Aktion Anmerkung 5. Konfigurieren Sie dann die serielle

Verbindung, indem Sie die am PG verwendete Schnittstelle und die betei-ligte CPU wählen. (Im Falle der vorliegenden Applikation sollte das Device „Logix 5500/CompactLogix“ sein.) Betätigen Sie die Schaltfläche „Auto-Configure“, um die Feineinstellungen der seriellen Verbindung automatisch zwischen CPU und PG verhandeln zu lassen. Nach wenigen Momenten sollte die Verbindung erfolgreich hergestellt sein. Ist dies nicht der Fall, so überprüfen Sie den korrekten Sitz und die korrekte Ver-drahtung des seriellen Kabels (Hinweise zur Verdrahtung finden sich in der Allen-Bradley-Dokumentation) sowie die Verfügbarkeit der seriellen Schnittstelle.

6. Über den Befehl „Communications →

RSWho“ oder über das Icon „ “ in der Befehlsleiste können Sie sich die Baugruppen anzeigen lassen, die Sie über den augenblicklich gewählten „Pfad“ (d.h. die serielle Verbindung zur CPU) erreichen können.

7. Schließen Sie RSLinx über den Befehl „Exit“ oder lassen Sie es offen, beenden Sie das Programm jedoch nicht mit dem Befehl „Exit and Shutdown“.

8. Öffnen Sie Ihre RSLogix-Applikation, und laden Sie die Projektierung. („File → Open...“)

9. Bestimmen Sie den Pfad, über den RSLogix mit der CPU kommunizieren soll. („Communications → Select Recent Path...“) Wählen Sie denjenigen Pfad, den Sie eben auch über RSLinx konfiguriert haben. Drücken Sie dann die Schaltfläche „Close“, oder gehen Sie online mit dem folgenden Schritt.

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Nr. Aktion Anmerkung 10. Stellen Sie die Verbindung zur CPU her.

Dies können Sie entweder tun, solange der Dialog „Select Recent Communications Path“ noch geöffnet ist, indem Sie die Schaltfläche „Go Online“ drücken. Alternativ dazu können Sie den Hauptmenübefehl „Communications → Go Online“ benutzen. Eine dritte Möglichkeit ist das Kontextmenü, das mit der linken Maustaste im Feld „Offline“ im linken oberen Statusbereich des Hauptfensters geöffnet werden kann. (S. Abb.)

11. Nach wenigen Augenblicken ist die Verbindung hergestellt. Die Anzeige im Statusbereich des Hauptfensters ändert sich (s. Abb.), und die LED „RS232“ an der CPU beginnt schnell zu blinken.

Oben: Keine Verbindung hergestellt, unten: RSLogix ist online.

12. Sofern die Projektierung der CPU nicht

mit der im PG geladenen Projektierung übereinstimmt (was mit hoher Wahrscheinlichkeit der Fall ist), so werden Sie durch einen Warnhinweis darauf hingewiesen. Betätigen Sie die Schaltfläche „Download“, um die Projektierung aus dem PG auf die CPU zu übertragen.

13. Um die Projektierung herunterladen zu können, stellen Sie sicher, dass der Funktionsartenwahlschalter an der Vorderseite der CPU sich in der Position „REM“ („Remote“, s. Abb. Schritt 111 unten) oder „PROG“ („Programming“, s. Abb. rechts) befindet.

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Nr. Aktion Anmerkung 14. Der Download beginnt, und der

Fortschritt wird über ein Dialogfenster angezeigt.

15. Nach Abschluss des Downloads

leuchtet die „I/O“-LED an der ControlLogix CPU grün. Die Meldung im Statusfenster des Scanners wechselt zu „COPN“ („Channel open“, Abb. rechts), und die „SYS“-LED am Scanner leuchtet weiterhin bernsteinfarben. Die „BF“-LED am SIMATIC-Controller erlischt.

SST Profibus SCANNER

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16. Schalten Sie die CPU nach Abschluss des Downloads mit dem Funktionsartenwahlschalter wieder in den Modus „RUN“. (Dies kann auch aus RSLogix heraus durchgeführt werden.)

17. Die „SYS“-LED am Scanner leuchtet nun grün. Wenn dies geschieht, so ist die Verbindung zwischen den beiden CPUs ist hergestellt, und der Datenaustausch beginnt. In diesem Fall ist die Konfiguration erfolgreich abgeschlossen.

SST Profibus SCANNER

COMM SYS OK

COPN

18. Falls das nicht der Fall ist, so muss der Scanner erst noch in den Run-Modus geschaltet werden. Öffnen Sie dazu mit der linken Maustaste im mit „No Forces“ beschrifteten Bereich das Kontextmenü und wählen Sie den Befehl „I/O Forcing → Enable All I/O Forces“. Das versetzt Sie in die Lage, zur Laufzeit den Wert der einzelnen Betriebsvariablen zu verändern.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Installation und Inbetriebnahme

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Nr. Aktion Anmerkung 19. Öffnen Sie die Tabelle der globalen

Variablen der ControlLogix CPU durch einen Doppelklick auf den Eintrag „Controller ControlLogix → Controller Tags“ in der linken Spalte des Bildschirms.

20. Im Controller Tag-Fenster, öffnen Sie in

der Baumstruktur den Eintrag „Local:3:O → Local:3:O.Data“. Wenn die Werte für die Einträge „Local:3:O.Data[1]“ und „Local:3:O.Data[0]“ jeweils „0“ betragen, so ist der Scanner gestoppt.

21. Setzen Sie in diesem Fall die Werte für die Einträge „Local:3:O.Data[1]“ und „Local:3:O.Data[0]“ in dieser Reihenfolge auf „1“, und bestätigen Sie jede der beiden Eingaben mit „Return“.

22. Nach Abschluss dieser Arbeiten nimmt der Scanner die Verbindung über den PROFIBUS auf.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Installation und Inbetriebnahme

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Hinweis Beachten Sie, dass die Schritte 13 bis 6 nur ausgeführt werden müssen, wenn Sie das System das erste Mal konfigurieren, oder wenn sich die Hardwarekonfiguration geändert hat.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Konfiguration und Projektierung

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8 Konfiguration und Projektierung

Hier erfahren Sie… ... wie Sie selbst eine Projektierung modifizieren können, mittels derer die Kommunikation zwischen den CPUs über PROFIBUS Scanner hergestellt werden kann.

Die Anleitungen zeigen Ihnen die wesentlichen Vorgehensschritte, die Sie nachvollziehen müssten, um ein eigenes Projekt anzulegen und lauffähig zu machen, oder um ein existierendes Projekt an Ihre Bedürfnisse anzu-passen..

8.1 Projektierung der SIMATIC-Konfiguration

Einführung weiterer Busteilnehmer (Master-Scanner oder Slaves) Mit den folgenden Anweisungen projektieren Sie Ihre Slave-CPU so, dass Sie für die Kommunikation mit anderen Mastern am PROFIBUS (in unse-rem Fall, der SST PROFIBUS-Scanner) vorbereitet ist.

Tabelle 8-1: Verfahren zur Einführung weiterer Busteilnehmer (SIMATIC-Projektierung)

Nr. Aktion Anmerkung 1. Öffnen Sie das Projekt, und starten Sie

die Netzwerkkonfiguration „NetPro“ („Options → Configure Network...“)

2. Im rechten Bereich des geöffneten Fensters, navigieren Sie zum Ordner „Stations“; markieren Sie „Other Station“ und platzieren eine Instanz davon durch Drag-and-drop im Hauptfenster. Falls der Katalog sich nicht auf Ihrem Desktop befindet, so können Sie seine Anzeige mit dem Hauptmenübefehl „View → Catalog“ einschalten.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Konfiguration und Projektierung

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Nr. Aktion Anmerkung 3. Öffnen Sie durch einen rechten

Mausklick das Kontextmenü der Station, und wählen Sie den Befehl „Object Properties...“

4. Im sich öffnenden Dialog „Properties“, wählen Sie den Reiter „Interfaces“, und hier die Schaltlfäche „New...“

5. Als Interfacetyp „Type:“, wählen Sie „PROFIBUS“ und bestätigen Sie mit „OK“.

6. Im sich daraufhin öffnenden Dialog „Properties“, wählen Sie den Reiter „Parameters“. Markieren Sie den Eintrag „PROFIBUS(1)“, und wählen Sie dann unter „Address:“ eine Adresse, die am Bus noch nicht vergeben ist, und die im erlaubten Adressbereich liegt. Mit der Schaltlfäche „Properties...“ konfigurieren Sie dann weitere Details.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Konfiguration und Projektierung

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Nr. Aktion Anmerkung 7. Im zweiten „Properties“-Dialog

können Sie weitere Busparameter unter dem Reiter „Network Settings“ einstellen. Achten Sie darauf, dass die „Transmission Rate“ und „Profile“ mit den Parametern der anderen Busteilnehmer überein-stimmen.

8. Durch Anwahl der Schaltfläche „Bus Parameters...“ gelangen Sie zu einem weiteren Dialog, in dem Sie Timing-Parameter des Busses auslesen können. Dies ist relevant für die Eingliederung von Busteilnehmern, die nicht über den SIMATIC Manager konfiguriert werden. Inkompatible Timing-Parameter können dazu führen, dass die Kommunikation abbricht. Bezüglich der Details der PROFIBUS-Konfiguration, ziehen Sie die entsprechende Dokumentation zu Rate.

9. Bestätigen Sie Ihre Änderungen mit

„OK“. die neue Station wird in NetPro an den PROFIBUS angegliedert.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Konfiguration und Projektierung

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Nr. Aktion Anmerkung 10. Kompilieren Sie die geänderte

Konfiguration (Menübefehl „Network → Save and Compile...“) und laden Sie diese auf die Steuerung hinunter (Markieren der CPU im Hauptfenster, Menübefehl „PLC → Download to Current Project → Selected Stations“, s. Abb. rechts). Eine Überprüfung der Widerspruchsfreiheit Ihrer Projektierung können Sie mit dem Befehl „Network → Check Consistency“ vornehmen.

Hinweis Beachten Sie, dass die hier vorgenommenen Änderungen durch Anpas-sungen in der ControlLogix-Projektierung ergänzt werden müssen!

Einfügen weiterer Datenmodule Die Datenmodule sind die „Pakete“, die zwischen dem Master und den Slaves ausgetauscht werden. Der Master tauscht mit jedem Slave eines oder mehrere Datenmodule aus, die jeweils maximal 32 Byte an Daten umfassen können. Die Projektierung der Module muss aufeinander abge-stimmt im Master und im Slave erfolgen.

Details zum Prinzip des Austauschmechanismus finden Sie in Kap. 4.1.

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Konfiguration und Projektierung

Komm. mit Fremdst. (Allen-Bradley) Beitrags-ID: 23809864

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Tabelle 8-2: Einfügen weiterer Datenmodule in die SIMATIC-Projektierung

Nr. Aktion Anmerkung

1. Öffnen Sie das Projekt, das Sie bearbeiten wollen, mit dem SIMATIC Manager. Doppelklicken Sie auf den Eintrag „Hardware“ im Hauptfenster, um die Hardware-Konfiguration aufzurufen.14

2. In der geöffneten Hardware-Konfiguration, markieren Sie den Eintrag Ihres DP-Moduls im oberen oder unteren Fensterbereich, aktivieren Sie das Kontextmenü mit der rechten Maustaste, und wählen Sie den Befehl „Object Properties...“

3. Im sich öffnenden Eigenschaften-

Dialog stehen vier Reiter zur Verfügung. Im Reiter „General“ justieren Sie allgemeine Eigenschaften des DP-Moduls, wie zum Beispiel den Namen oder die Anschaltung an den PROFIBUS (Schaltfläche „Properties...“).

4. Der Reiter „Addresses“ erlaubt die

Speicheradresse einzustellen, unter der das DP-Modul diagnostische Informationen wie den Kommunika-tionsstatus zur Verfügung stellt. Für die Konfiguration der Datenmodule ist es nicht notwendig, hier Änderungen vorzunehmen.

14 Die Datenmodule werden als virtuelle I/O-Module in der Hardwarekonfiguration berücksichtigt.

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Konfiguration und Projektierung

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Nr. Aktion Anmerkung

5. Im Reiter „Operating Mode“ muss der Kommunikationsmodus auf „DP slave“ eingestellt sein. „Test, comissioning, routing“ sollte nicht angewählt sein. Diese Option ist nur sinnvoll, wenn über die CPU eine Konfiguration der anderen Busteilnehmer erfolgen soll. Die Reservierung dieser Dienst-Funktionalität führt jedoch zu einer Reduktion der Bus-Performance. Die Diagnoseadressen können wiederum auf Ihren Defaulteinstellungen belassen werden.

6. Im Reiter „Configuration“ können bestehende Datenmodule geändert oder gelöscht und neue Datenmodule angelegt werden. Markieren Sie ein existierendes Datenmodul und wählen Sie die Schaltfläche „Edit...“, um dieses Modul zu konfigurieren, oder wählen Sie die Schaltfläche „New...“, um ein neues Datenmodul anzulegen.

7. In beiden Fällen öffnet sich ein

weiterer Dialog, mit dem Sie die Eigenschaften des Datenmoduls parametrieren können. Zu den Details, s. Tabelle 8-3.

8. Bestätigen Sie Ihre Änderungen mit „OK“, schließen Sie die Dialoge, compilieren und speichern Sie die geänderte Konfiguration und laden Sie auf Ihre CPU hinunter.

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Konfiguration und Projektierung

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Tabelle 8-3: Bedeutung der Parameter im Eigenschaftsdialog der Datenmodule

Parameter Bedeutung Address type

Legt fest, ob es sich bei dem Modul um ein „Input“-Modul (Daten werden vom Scanner an die SIMATIC CPU übertragen) oder ein „Output“-Modul (Daten gehen vom Slave zum Scanner) handelt.15

Address Bestimmt die Startadresse des Datenmoduls im Eingangs- oder Ausgangsbereich des Prozessabbildes des Slaves. Der hier vorgegebene Wert ist die niedrigste Adresse, von der gelesen bzw. auf die geschrieben wird. Die Datenmodule dürfen nicht überlappen.

Length Gibt den Umfang des Datenmoduls in Vielfachen der Länge der gewählten Unit (s.u.) an.

Unit Bestimmt die Basisgröße der übertragenen Daten, die entweder „Byte“ oder „Word“ ist.16

Consistency Entscheidet, ob die konsistente Übertragung nur für jede einzelne „Unit“ (also Byte oder Word), oder für das komplette Modul („All“) gewährleistet wird.

Die CPU kann nun auf das Datenmodul unter dem in „Address“ angege-ben Wert im Eingangs- bzw. Ausgangsspeicherbereich zugreifen.

Hinweis Die Adressbereiche, die Sie für die Datenmodule vergeben werden, dürfen sich natürlich weder miteinander noch mit den Adressen der physikalisch vorhandenen I/O-Module überschneiden, da es sonst zu Konflikten kommt.

Hinweis Konsistente Übertragung von Datenmodulen mit 3 oder mehr als 4 Byte

Umfang erfordert eine Firmware Version 3 oder höher in der verwendeten CPU.

8.2 Projektierung der ControlLogix CPU

Sollen weitere PROFIBUS Scanner in dem Allen Bradley-Rack eingefügt werden, oder um ein existierendes Scannermodul umzukonfigurieren, führen Sie folgende Schritte durch:

15 Beachten Sie, dass ein Input-Modul am Slave mit einem Output-Modul am Scanner korrespondieren muss, und umgekehrt. 16 Ein Wert von „10“ für „Length“ und eine Wahl von „Word“ als „Unit“ führt also zu einem Umfang des Datenmoduls von 10 Units × 2 Byte/Unit = 20 Byte.

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Tabelle 8-4: Einführung weiterer PROFIBUS Scanner

Nr. Aktion Anmerkung 1. Starten Sie die RSLogix

Projektierungssoftware, und öffnen Sie die Projektierung, die Sie bearbeiten wollen. In der Strukturübersicht im linken Fensterbereich, markieren Sie den Eintrag „I/O Configuration“; rufen Sie mit der rechten Maustaste das Kontextmenü auf und wählen Sie hier den Befehl „New Module...“

2. Im erscheinenden Dialog sehen Sie eine

Liste aller verfügbaren Hardwaremodule. Mit Hilfe der Einstellungen am unteren Rand des Dialogs können Sie die tatsächlich angezeigten Module filtern. Wählen Sie den Eintrag „1756 MODULE“.

3. Im nun geöffneten Dialog müssen Sie

einen Namen für das Modul vergeben (Feld „Name“) und können die weitere grundlegende Projektierung vornehmen. Tragen Sie im Feld „Slot“ den Steckplatz ein, in den Sie das Modul physikalisch einbauen. Die Felder „Size“ geben jeweils den Gesamtumfang der Ein- bzw. Ausgangs- und Statusbereiche aller Datenmodule an. Entnehmen Sie die relevanten Werte der Dokumentation Ihres PROFIBUS Scanners.

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Nr. Aktion Anmerkung 4. Im Reiter „Connection“ vergeben Sie

im Feld „Requested Packet Interval (RPI)“ den Abstand der Intervalle, innerhalb derer die Datenmodule über PROFIBUS ausgetauscht werden sollen. Der Wert muss zwischen 200 µs und 750 ms liegen. Beachten Sie, dass der Wert mit dem in Tabelle 8-5, Schritt 6 angegebenen Wert übereinstimmen muss, um eine einwandfreie Kommunikation zu gewährleisten.

5. Bestätigen Sie Ihre Änderungen mit „OK“, speichern Sie die aktualisierte Projektierung ab und laden Sie sie wie üblich auf Ihre CPU.

Hinweis Die eigentliche Parametrierung des Scanners als Busteilnehmer und für den Datenaustausch (d.h. die Festlegung der Datenmodule) muss am Scanner selbst durchgeführt werden, siehe Kap. 8.3.

8.3 Konfiguration des SST PROFIBUS Scanners

Projektierung eines SST PROFIBUS Scanners als Master Tabelle 8-5: Konfiguration des SST PROFIBUS Scanners als PROFIBUS Master

Nr. Aktion Anmerkung 1. Starten Sie das SST PROFIBUS

Configuration Tool.

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Nr. Aktion Anmerkung 2. Öffnen Sie entweder aus dem Hauptmenü

mit „File → Open...“ ein bereits existierendes Projekt, oder legen Sie ein neues mit „File → New“ an.

3. Im ersten Schritt eines neuen Projekts definieren Sie einen Master für Ihren PROFIBUS, der die Kommunikation zwischen der Allen-Bradley-CPU und der SIMATIC-CPU vermittelt. Navigieren Sie dazu im linken Fensterabschnitt durch die zur Verfügung stehenden Module, und markieren Sie die gewünschte Karte. Wenn Sie den SST PROFIBUS Scanner verwenden, ist „SST-PFB-CLX MASTER“ die korrekte Wahl.17

4. Mit einem Doppelklick öffnet sich ein

Dialog zur Parametrierung des Masters. Im Reiter „General“ vergeben Sie einen Namen, eine kommentierende Beschreibung und eine Busadresse „Station“ vergeben. Unter dieser Adresse kommuniziert der Master am PROFIBUS.

5. Im Reiter „Parameters“ lassen sich

Timing-Parameter für die Buskommunikation festlegen. Im allgemeinen können aber die Default-Werte verwendet werden.

17 Das Kürzel „PFB-CLX“ steht für „PROFIBUS-ControlLogix“.

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Nr. Aktion Anmerkung 6. Unter dem Reiter „CLX Options“ werden

Parameter für die Buskommunikation festgelegt. Die Felder „Input Data Type“ bzw. „Output Data Type“ bestimmen die Ausrichtung der zu übertragenden Daten an Byte-, Wort- oder Doppelwortgrenzen in ihrem Datenmodul. Die Ausrichtung an größeren Einheiten kann dazu führen, dass das Datenmodul durch Füllbytes vor-zeitig belegt wird. Unter „Requested Periodic Interval Rate“ wird der Abstand zwischen zwei Aktualisierungen der Datenmodule vorgegeben. Beachten Sie, dass dieser Wert mit dem in Tabelle 8-4, Schritt 114 angegebenen Wert übereinstimmen muss, um eine einwandfreie Kommunikation zu gewährleisten.

7. Im Reiter „COM Channel“ werden Einstellungen für die Konfigurationsschnittstelle vorgenommen, über die die Projektierung auf den Scanner übertragen wird. Wählen Sie hier die Schnittstelle, über die Sie den Scanner mit dem PG verbinden.

8. Bestätigen Sie Ihre Einstellungen mit „OK“

und speichern Sie das Projekt ab.

9. Folgen Sie Tabelle 7-6, ab Schritt 4, um

die geänderte Projektierung auf Ihr Scanner-Modul herunterzuladen.

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Hinweis Im Scanner ist zu diesem Zeitpunkt noch keine Funktionalität hinterlegt. Sie müssen erst noch die Slaves (Tabelle 8-6) und die an die Slaves zu übermittelnden Datenmodule (Tabelle 8-7) konfigurieren.

Projektierung neuer Slaves (SIMATIC CPUs)

Hinweis Für die Konfiguration einer SIMATIC CPU als Slave benötigen Sie eine sog. „GSD-Datei“, die Informationen über die Kommunikationsfähigkeiten der CPU enthält. Eine GSD-Datei für die CPU315-2DP ist im Umfang dieser Applikation bereits enthalten; aktualisierte GSD-Dateien und Dateien für andere Geräte erhalten Sie über das Siemens Automatisierungs-Portal \2\.

Tabelle 8-6: Konfiguration des SST PROFIBUS Scanners zur Kommunikation mit mehreren Slaves

Nr. Aktion Anmerkung 1. Starten Sie das SST PROFIBUS

Configuration Tool und öffnen Sie ein Projekt, in dem Sie bereits einen Scanner als PROFIBUS Master konfiguriert haben. (Die Schritte hierzu finden Sie in Tabelle 8-5)

2. Wählen Sie im Hauptmenü den Befehl „Library → Add GSD“. Eine einmal in die Bibliothek importierte GSD-Datei steht danach allen Projekten, die Sie mit dem SST PROFIBUS Configuration Tool bearbeiten, zur Verfügung.

3. Im sich öffnenden Dialog, navigieren Sie

zu der GSD-Datei des Gerätes, das Sie als Scanner konfigurieren wollen, und wählen Sie die Schaltfläche „Open“. Jedes Gerät wird mit mehreren verschiedenen GSD-Dateien ausgeliefert, die verschiedene Anwendersprachen unterstützen. Sie unterscheiden sich durch den letzten Buchstaben der Dateinamens-Erweiterung.

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Nr. Aktion Anmerkung 4. Danach steht die CPU als Slave-Modul in

einem „Siemens“-Ordner im Konfigurationsfenster der Konfigu-rationssoftware (linker Fensterabschnitt) bereit.

5. Über Drag & Drop oder einen Doppelklick

auf den CPU-Eintrag wird diese als Slave in das Projekt eingefügt. Es öffnet sich ein Konfigurationsdialog. Neben der Wahl eines Modulnamens ist unter dem Reiter „General“ das Feld „Station“ wichtig. Unter „Station“ wird die PROFIBUS-Adresse vergeben, unter der der Scanner mit dem Slave zu kommunizieren versuchen wird.

6. Unter dem Reiter „Module“ konfigurieren

Sie Datenmodule für die Kommunikation mit diesem Slave. Für die Details der Konfiguration, befolgen Sie die Schritte der unten stehenden Tabelle 8-7. (Die übrigen Reiter des Dialogs, von „Address“ bis „Diagnostics“ sind i.d.R. nicht von Belang.)

7. Nach der Konfiguration der gewünschten

Module, speichern Sie das Projekt und laden Sie es auf den PROFIBUS Scanner hinunter. Vergleichen Sie hierzu Tabelle 7-6, ab Schritt 4.

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Kommunikation über mehrere Datenmodule Tabelle 8-7: Konfiguration des SST PROFIBUS Scanners zum Austausch mehrerer Datenmodule

Nr. Aktion Anmerkung 1. Nachdem Sie die Befehle der Tabelle 8-6

bis einschließlich Schritt 6 durchgeführt haben, betätigen Sie die Schaltfläche „Add“, um ein neues Datenmodul zu erzeugen. Wählen Sie sinngemäß „Remove“, um ein existierendes Modul zu löschen, oder „Properties“, um ein existierendes Modul zu bearbeiten. Im rechten unteren Abschnitt des Dialogs befinden sich Statistiken, die Ihnen die verbliebenen Resourcen für die Konfiguration des Scannermoduls anzeigen.

2. Es erscheint ein Unter-Dialog, aus dem Sie die gewünschten Datenmodule auswählen können. Beachten Sie, dass Sie zuerst drei Module mit „Kennung generell“ konfigurieren müssen, die den durch die Power-Supply und die CPU selbst physikalisch belegten Slots im SIMATIC-Rack entsprechen. Vergleichen Sie hierzu auch Kapitel 5.4 und den Hinweis auf S. 42.

3. Nach dem Einfügen der Leermodule

können Sie die eigentlichen Datenmodule auswählen. In der Default-Modulbeschreibung sind die Datenflussrichtung und der Datenumfang verschlüsselt, siehe Abbildung 8-1 (S. 74).

4. Nach der Generierung der Datenmodule,

markieren Sie diese im Modul-Dialog und öffnen Sie mit der Schaltfläche „Properties“ einen Eigenschaften-Dialog.

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Konfiguration und Projektierung

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Nr. Aktion Anmerkung 5. Im Eigenschaften-Dialog können Sie den

Namen und die Beschreibung des Moduls (abweichend von den Vorgaben) anpassen. Außerdem können Sie im Feld „Position“ die Position des vom Modul beschriebenen bzw. gelesenen Bereichs im Slave angeben. (Hierbei handelt es sich nicht um eine Speicherbereichsadresse, sondern um den „Slot“, den das Modul einnimmt.) Im rechten unteren Bereich des Dialogs ist der Umfang des Datenmoduls in Eingang- („Input“), bzw. Ausgangs- („Output“) Bytes angegeben.

6. Im Prozessabbild der ControlLogix-CPU werden die Datenmodule in der Reihenfolge, in der Sie im Modul-übersichtsdialog (Schritt 4) angezeigt werden, abgelegt. Die Bytes „0“-„3“ im Eingangs- bzw. Ausgangsbereich sind für die Kommunikation zwischen CPU und Scanner reserviert, ab Adresse „4“ liegen die Datenmodule. (Vgl. Tabelle 3-3, S. 30)Soll ein anderer Offset verwendet werden, so kann dies im Reiter „Address“ der Modulübersicht geschehen. Sie können hier einen Offset (in Byte) für alle Datenmodule des Scanners vorgeben, indem Sie die Checkboxen „Module Offset“ markieren und einen entsprechenden Wert eingeben.

7. Bestätigen Sie Ihre Änderungen mit „OK“, speichern Sie das Projekt und laden Sie es auf den PROFIBUS Scanner herunter.

Beschreibung der Datenmodule (Tabelle 8-7, Schritt 3) Die Beschreibung der Datenmodule beinhaltet Informationen über Daten-fluss, Datenumfang und Datenkonsistenz.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Konfiguration und Projektierung

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Abbildung 8-1: Zusammensetzung der Datenmodulbeschreibung (Beispiel)

Master_E Slave_A 16Wo Einheit

Datenfluss Umfang Kons.

• Datenfluss:

– „Master_E Slave_A“: Eingang am Scanner (Master), Ausgang am Slave (SIMATIC)

– „Master_A Slave_E“: Ausgang am Scanner (Master), Eingang am Slave (SIMATIC)

• Umfang:

– Menge der ausgetauschten Daten in Byte („By“) oder Worten („Wo“)

• Konsistenz:

– „Einheit“: Konsistenz über die Einheit (Byte oder Wort)

– „g.Laenge“: Konsistenz über die gesamte Länge des Moduls

Das Modul im obigen Beispiel liest also 16 Worte vom Slave in die Ein-gänge des Masters. Konsistenz wird nur über die einzelnen Worte gewährleistet.

Hinweis Sie können die Datenmodule auch zu jedem anderen Zeitpunkt editieren, indem Sie im SST PROFIBUS Configuration Tool die SIMATIC-CPU als Slave markieren und über die rechte Maustaste das Kontextmenü aufrufen.

Über den Befehl „Properties“ gelangen Sie zu dem Konfigurations-dialog, in dem Sie unter dem Reiter „Modules“ die Änderungen wie in Tabelle 8-7 angegeben durchführen können.

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Bedienung der Applikation

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9 Bedienung der Applikation

Hier erfahren Sie... wie Sie alle Funktionen dieser Applikation bedienen können.

Übersicht Es gibt keine HMI-Projektierung für die Bedienung der Applikation.

Die Aufgabe der Applikation ist der zyklische Austausch zweier Daten-pakete, von denen eins von der Allen-Bradley-CPU an die CPU 315 geschickt wird, während das andere den umgekehrten Weg nimmt.

Sichtbare Funktionalitäten Folgende Funktionalitäten sind für den Anwender sichtbar:

1. Ein Zyklenzähler der Allen-Bradley-CPU wird im niederwertigen Byte der Ausgänge des Outputmoduls im Slot 2 dargestellt. Der Wert wird an die SIMATIC-CPU geschickt und dort im Ausgangsbyte des SM 374 wiedergegeben.

2. Die Zustände der Schalter der Eingänge der SM 374 (untere Gruppe) werden im höherwertigen Ausgangsbyte des Allen-Bradley-Output-moduls dargestellt.

Die Zustände der Ein- und Ausgänge der SM 374 werden auch in ihren beiden LED-Leisten wiedergegeben.

In beiden Racks müssen die hochlaufenden Zählerstände als wechselnde LEDs angezeigt werden. Änderungen der Schalterstellung des SM 374 führen zu Anzeigenänderungen am Allen-Bradley-Outputmodul.

Hinweis Beachten Sie, dass der Moduswahlschalter an der Vorderseite des SM 374 sich in der Position „8 × Output, 8 × Input“ befinden muss. (Roter gerader Pfeil, Abbildung 9-1)

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Bedienung der Applikation

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Abbildung 9-1: Funktionalität der Projektierung

DC OUTPUT

ELECTRONIC FUSING

0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15

8 9 10 11 12 13 14 15

ST

Fuse

ST

Fuse

SM374IN/OUT 16

x 23 4

SM 374

01234567

01234567

01

16 x Output8 x

Output8 x

Input16 x Input

Allen-BradleySIMATIC

: Übermittlung des Zählerstands von Allen-Bradley an SIMATIC, : Übermittlung der Schalterstellungen (nur untere Achtergruppe) von

SIMATIC an Allen-Bradley

Detaillierte Echtzeit-Informationen über alle ausgetauschten Daten können über die SIMATIC-Variablentabelle bzw. die „Controller Tag“-View der RSLogix-Software abgelesen werden.

Weitere Variablen Außerdem werden die Zustände der Eingänge des Input-Moduls in Slot 1 des Allen-Bradley-Racks sowie mehrere Betriebszustandsvariablen des PROFIBUS Scanners (s. Kap. 5.1) in einen Datenbaustein der SIMATIC übertragen, wo sie weiterverarbeitet werden können.

Für diese Variablen sind keine direkten „Bedienelemente“ vorgesehen.

Variablentabellen Variablentabellen, wie sie in Abbildung 9-2 dargestellt sind, geben den besten Eindruck über den tatsächlichen Ablauf der Kommunikation.

Orange dargestellt ist der Datenblock, der von der CPU 315 an die ControlLogix-Steuerung geschickt wird, grün ist der Block, der den umgekehrten Weg nimmt. Im linken Abschnitt des Bildschirms ist die Controller Tag-Anzeige von RSLogix zu sehen, rechts die Variablentabelle des S7-Projekts.

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Bedienung der Applikation

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Abbildung 9-2: Screenshot der Variablentabellen in RSLogix (linksI) und SIMATIC (rechts)

Details des Übertragungsmechanismus’ werden deutlich, wenn man die einzelnen Abschnitte des Variablentabellen nebeneinander anordnet:

Abbildung 9-3: Übertragungspfad der Variablen von der SIMATIC zur ControlLogix-CPU

Oben rechts ist die Anordnung der Variablen im Datenbaustein der S7-Projektierung zu sehen, darunter ist ein Ausschnitt der Variablentabelle von

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Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Bedienung der Applikation

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RSLogix dargestellt. Dieser Ausschnitt gibt den Eingangsbereich wieder, in den das von der S7 empfangene Datenmodul abgebildet wird. (Die Darstellung erfolgt wortweise; die Worte 0 und 1 stellen Statusvariablen der Verbindung dar, keine Nettodaten!) Links oben schließlich ist die benutzer-definierte Datenstruktur in der ControlLogix zu sehen, in die die von der S7 empfangenen Daten kopiert wurden. Es wird deutlich, die die Anordnung der Elemente „switches“ und „status“ im Verlauf der Übertragung umgekehrt wird. Diese Umkehrungen treten immer auf, wenn andere Datentypen als Int übertragen werden und liegen in der Natur der verschie-denen Wort-Anordnungen der beiden Steuerungen (vgl. Kap. 4.2 und 5.1) begründet.

Idealerweise experimentieren Sie mit den einzelnen Variablen, indem Sie sie forcen, neue Werte anzunehmen. Achten Sie insbesondere bei den Variablen, die mehr oder weniger als ein Wort Umfang besitzen, auf die Resultate!

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Anhang und Literaturhinweise

Troubleshooting

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Anhang und Literaturhinweise

10 Troubleshooting

Ein Download der S7-Projektierung auf die SIMATIC-CPU kommt nicht zustande. Sie müssen die richtige Konfigurationsschnittstelle im SIMATIC Manager gewählt haben. („Extras → PG/PC-Schnitstelle einstellen...“) Achten Sie darauf, dass z.B. nach dem Urlöschen der CPU keine Verbin-dung über den PROFIBUS erfolgen kann, etc.

Nach dem Neustart der Allen-Bradley-CPU kommt keine Kontaktaufnahme über den PROFIBUS mehr zustande.

Die ControlLogix 5500 speichert ihre Programmierung bei Spannungs-unterbrechung nur mit Hilfe ihrer Batterie. Ist keine Batterie eingebaut, oder ist die Batterie erschöpft (rote LED „BAT“ an der CPU leuchtet), so ist nach einem Neustart keine Projektierung mehr vorhanden. Laden Sie die Projektierung erneut herunter. Wechseln Sie entweder die Batterie, oder vermeiden Sie eine Spannungsunterbrechung an der CPU.

Eine neue Projektierung wird nach dem Download nicht vom PROFIBUS Scanner übernommen. (ControlLogix in RUN) Das Verhalten am Bus ändert sich durch den Download nicht.

Der PROFIBUS Scanner kann nur umkonfguriert werden, wenn die zuge-hörige ControlLogix-CPU in STOP steht. Der Funktionsartenwahlschalter an der Vorderseite der CPU muss sich dazu in der Position „REM“ („Remote“) oder „PROG“ („Programming“) befinden.

Hinweis Bei diesem Problem wird vom PROFIBUS Configuration Tool kein Fehler während des versuchten Downloads angezeigt!

Eine neue Projektierung wird nach dem Download nicht vom PROFIBUS Scanner übernommen. (ControlLogix in STOP).

Wenn die serielle Konfigurationsschnittstelle des Scanners offen ist, während die ControlLogix-CPU in RUN geschaltet wird, kann es dazu kommen, dass die Konfigurationsschnittstelle dauerhaft blockiert wird. Die Schnittstelle wird nur freigegeben, wenn der Scanner neu gestartet wird. (Spannungsunterbrechung am Rack.) Beachten Sie, dass dabei die Konfiguration der CPU verlorengehen kann. (Siehe oben.)

Hinweis Bei diesem Problem wird vom PROFIBUS Configuration Tool kein Fehler während des versuchten Downloads angezeigt!

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Anhang und Literaturhinweise

Literaturhinweise

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Ich erhalte eine kryptische Fehlermeldung beim Versuch, mit dem PROFIBUS Scanner Verbindung aufzunehmen (s.u.)

Abbildung 10-1

Es handelt sich um einen Fehler, der von der SST PROFIBUS Configuration Software nicht korrekt abgefangen wird; die Ursache liegt darin, dass versucht wurde, mit dem Scanner Verbindung aufzunehmen, obwohl die CPU sich im „RUN“ befand. Unterbrechen Sie die Spannungsversorgung des Allen-Bradley-Racks mindestens solange, bis die Anzeige-LEDs an der Vorderseite erloschen sind, schalten Sie dann die Geräte wieder ein. Versuchen Sie dann erneut, eine Verbindung mit dem Scanner herzustellen. Da durch den Versuch der Kontaktaufnahme die Schnittstelle blockiert wurde, genügt es nicht, die CPU auf „STOP“ zu stellen!

11 Literaturhinweise

11.1 Literaturangaben

Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneter Literatur wieder. Tabelle 11-1: Literatur zur Appilkation

Themengebiet Titel /1/ STEP7 Automatisieren mit STEP7 in AWL und SCL

Hans Berger Publicis MCD Verlag ISBN 3-89578-113-4

/2/ PROFIBUS-Scanner „SST-PFB-CLX-RLL User Reference Guide“, Betriebsanleitung des PROFIBUS-Scanners, Allen-Bradely Document # 715-0022

/3/ Kommunikation über Anybus-Gateways

Applikation „Kommunikation zwischen SIMATIC-CPUs und Allen-Bradley-Peripheriekomponenten mittels Anybus-Gateways“ (Beitrags-ID 23902276, Herbst 2006)

/4/ Grundlagen SIMATIC-Kommunikation

Configuration „Kommunikation mit Automati-sierungssystemen“ (Beitrags-ID 20982954)

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Anhang und Literaturhinweise

Literaturhinweise

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Themengebiet Titel /5/ CPU-CPU-Kommuni-

kation über PROFIBUS-DP

Applikation „Datenkopplung zwischen separaten DP-Systemen über DP-Kommunikation“ (Beitrags-ID 20987807)

/6/ Allen-Bradley ControlLogix Controllers Handbuch

Allen-Bradley ControlLogix Controllers User Manual, Publication ID 1756-UM001F-EN-P

/7/ Kommunikation über Echochange-Gateways

Auswahlhilfe „INAT Echochange-Modul zur Verbindung von Allen-Bradley-Ethernet/IP-Netzen mit TCP/IP-Netzen“ (Beitrags-ID 23901499, Herbst 2006)

11.2 Internet-Link-Angaben

Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an ge-eigneten Webseiten wieder. Tabelle 11-2: Weblinks zur Applikation

Themengebiet Titel \1\ Referenz auf den

Beitrag http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/23809864

\2\ Siemens A&D Customer Support

http://www.ad.siemens.de/support

\3\ Website “Allen-Bradley”

http://www.ab.com

\4\ Website “Rockwell Automation”

http://www.rockwellautomation.com

\5\ Website “Woodhead” http://www.woodhead.com \6\ Produktbeschreibung

“Anybus” http://www.hms-networks.de/Technologies/whatisanybus.shtml

\7\ Website “INAT GmbH”

http://www.inat.de