PROFIBUS-DP_Spezifikation zur Kommunikations-Einheit_d

Spezifikation zur Kommunikations-Einheit
PROFIBUS-DP
INHALT
1.
EINLEITUNG
2.
SPEZIFIKATIONEN
Spezifikationen der Profibus-Kommunikation
3.
EINSTELLUNGEN FÜR HAKKO-TOUCHPANEL SOWIE
KABELDIAGRAMM
Installation und Einstellungen
4.
VERBINDUNG ZUR SPS
5.
EINSTELLUNGEN IN DER HAKKO-SOFTWARE V-SFT
6.
FEHLER
1.
EINLEITUNG
PROFIBUS ist ein Hersteller-unabhängiger, offener Feldbus-Standard zum Einsatz in weiten
Bereichen der Produktions- und Prozessautomation.
PROFIBUS bietet die funktionsabhängigen Kommunikations-Protokolle (KommunikationsProfile): DP und FMS.
Die Hakko Monitouch-Modelle der V6-, V7- und V8-Serie können mit dem Protokoll PROFIBUSDP kommunizieren.
Zur Kommunikation mit PROFIBUS-DP benötigen die Hakko Touchpanel die ErweiterungsEinheit CU-04, die auf der Rückseite der Touchpanel befestigt werden kann.
Die Hakko-Touchpanel arbeiten im PROFIBUS-Netzwerk als SLAVE.
Die maximale Kommunikations-Baudrate beträgt 12MBps. Der Signal-Level ist RS485.
*
Die Hakko-Touchpanel können nur mit einer Master-SPS kommunizieren.
PROFIBUS-DP unterstützt lediglich die Eingangs-/Ausgangs-Kommunikation mit Hilfe von
zyklischem Datenaustausch.
Bei der Eingangs-/Ausgangs-Kommunikation kann nicht direkt auf Adressbereiche einer CPU
(bspw. DB, MW etc.) zugegriffen werden.
Um diese Art des Datenzugriffs zu gewährleisten, hat Hakko eine Funktion (FC85) erstellt, die in
die Programmstruktur der Siemens SPS eingebunden werden kann.
*
In diesem Handbuch wird diese Art der Kommunikation von Hakko als „interpretierende
Kommunikation“ bezeichnet.
Durch Einfügen dieser Funktion in die Programmstruktur der Siemens Master-CPU und unter
Zuhilfenahme des exklusiven Hakko-Protokolls wird den Touchpanels der Zugriff auf die
Original Adressbereiche ermöglicht.
Einfügen
Von Hakko unterstützte
Funktion
(Funktionsbaustein)
Erläuterungen zum Verfahren, wie die Funktion in die Siemens Programmstruktur eingefügt wird,
erfolgen im weiteren Verlauf dieser Anleitung.
2.
SPEZIFIKATIONEN
Spezifikationen der Profibus-Kommunikation
Beschreibung
Anzahl der Stationen
Einstellbereich der
Stationsnummern
Übertragungsmedium
Übertragungsmodus
Kommunikationseinstellungen
Baudrate (Bit/sek.)
Übertragungsdistanz
Decodier-Modus
Verfügbare Inputs/Outputs
Spezifikation
Slave Station: 125 (maximal)
1 - 125 (einstellbar über Editor)
Bussystem (Multidrop)
Half Duplex, Serielle Übertragung, basierend auf EIA RS485
Datenlänge: 8 Bit
Parität: Gerade
Stop Bit: 1
9600
19200
93750
187500
500000
1,5M
12M
1200
1200
1200
1000
400
200
100
NRZ (Non Return to Zero) Modus
Inputs/Outputs: 1 - 48 (auswählbar über den Editor in 32, 64, 96 Byte)
Hakko Touchpanel können nur mit PROFIBUS-DP kommunizieren, wenn als
Master-CPU eine SPS vom Typ S7 eingesetzt wird und das Touchpanel als
Slave arbeitet. Mit Siemens-SPSen vom Typ S5 können die HakkoTouchpanel nicht mittels PROFIBUS-DP kommunizieren.
3.
Einstellungen für Hakko-Touchpanel sowie Kabeldiagramm
Installation und Einstellungen
Kommunikations-Einheit CU-04
Die Kommunikations-Einheit CU-04 ist für die Kommunikation mittels PROFIBUS geeignet.
Folgende Hakko Monitouch-Modelle können mit dieser Kommunikations-Einheit ausgerüstet
werden und somit die Kommunikation mit PROFIBUS unterstützen.
V6-Serie:
Modelle V606i
V7-Serie:
alle Modelle außer V706-Serie
V8-Serie:
alle Modelle
Übersicht zur PROFIBUS-EINHEIT CU-04
LED (Grün): Daten-Austausch Modus
CN1: D-Sub9-Schnittstelle zur Kommunikation über
PROFIBUS-DP
LED:
Die LED leuchtet bei Kommunikation mit PROFIBUS-DP
CN1:
Schnittstelle für die PROFIBUS-Kommunikation. Weitere Informationen über die
Pinbelegung des notwendigen Kommunikationskabels finden Sie auf den
nachfolgenden Seiten.
Pinbelegung an der D-Sub 9 Schnittstelle der PROFIBUS-EINHEIT:
CN1: D-Sub9-Schnittstelle zur Kommunikation
über PROFIBUS-DP
Empfohlenes Kabel
Benutzen Sie für die Kommunikation ein Original PROFIBUS-DP-Kabel von Siemens.
Empfohlener Busstecker
Auch für den Stecker zur Anbindung an die PROFIBUS-EINHEIT CU04 werden Original RS485„Busstecker“ von Siemens empfohlen.
Montieren Sie das empfohlene Kabel
an dem Busstecker
Busstecker
Um elektromagnetische Störeinflüsse zu vermeiden, empfehlen wir die Anbringung des im
Lieferumfang vorhandenen Ferrit-Kerns.
Bringen Sie zur Fixierung des Ferrit-Kerns
den beigefügten Kabelbinder direkt
unterhalb des Kerns an.
Ferrit-Kern
Verbinden Sie außerdem den Masseanschluss (FG) der PROFIBUS-Einheit mit dem
Masseanschluss (FG) des Touchpanels, um so ebenfalls elektromagnetische Störeinflüsse zu
unterbinden. Auch dazu finden Sie ein entsprechendes Verbindungskabel (Grün/Gelb) im
Lieferumfang der PROFIBUS-Einheit.
Beispiel für V606i:
Rückseite von V606i
Massekabel (FG)
FG an CU-04
Ferrit-Kern
4.
Verbindung zur SPS
Damit Hakko Touchpanel mit einer Siemens-SPS mittels PROFIBUS-DP kommunizieren
können, muss in das Siemens SPS-Programms die Original Hakko-Funktion (FC85)
eingebunden werden, um so die „interpretierende Kommunikation“ zu gewährleisten.
Interpretierende Kommunikation
PROFIBUS-DP unterstützt lediglich die Eingangs-/Ausgangs-Kommunikation mit Hilfe von
zyklischem Datenaustausch.
Bei der Eingangs-/Ausgangs-Kommunikation kann nicht direkt auf Adressbereiche einer CPU
(bspw. DB, MW etc.) zugegriffen werden.
Um diese Art des Datenzugriffs zu gewährleisten, hat Hakko eine Funktion (FC85) erstellt, die in
die Programmstruktur der Siemens SPS eingebunden werden kann.
*
In diesem Handbuch wird diese Art der Kommunikation von Hakko als „interpretierende
Kommunikation“ bezeichnet.
Durch Einfügen dieser Funktion in die Programmstruktur der Siemens Master-CPU und unter
Zuhilfenahme des exklusiven Hakko-Protokolls wird den Touchpanels der Zugriff auf die
Original Adressbereiche ermöglicht.
Einfügen
Von Hakko unterstützte
Funktion
(Funktionsbaustein)
Zum Einfügen der von Hakko entwickelten Funktion (FC85) in das SPS-Programm wird der
„SIMATIC-Manager“ von Siemens verwendet.
Weitergehende Informationen zu diesem Verfahren finden Sie nachfolgend im Kapitel
„Einstellungen im SIMATIC-Manager“.
Verfügbare Speicher
Mittels „interpretierender Kommunikation“ können Hakko-Touchpanel auf folgende
Speicheradressen zugreifen:
Speicher
(*1)
Bit Schreiben
Typ (*1)
DB
Datenregister
O
0
I
Eingangsrelais (Bit)
O
1
IW
Eingangsrelais (Wort)
X
1
Q
Ausgangsrelais (Bit)
O
2
QW
Ausgangsrelais (Wort)
X
2
M
Internes Relais (Bit)
O
3
MW
Internes Relais (Wort)
X
3
Diese Typnummern werden für die indirekte Adressierung im Zusammenhang mit der
Makroprogrammierung verwendet.
Einstellungen im SIMATIC-Manager
Damit Hakko-Touchpanel mit PROFIBUS-DP mittels „interpretierender
Kommunikation“ kommunizieren können, sind im SIMATIC-Manager und auch in der HakkoSoftware V-SFT einige Einstellungen notwendig.
Es müssen die nachfolgenden zwei Punkte ausgeführt werden:
1)
Die von Hakko entwickelte Funktion (FC85) muss in das SPS-Programm eingebunden
werden.
2)
Die Kommunikationsparameter für das Hakko-Touchpanel müssen mit der
Projektierungssoftware V-SFT konfiguriert werden. (Dabei müssen die Einstellungen in VSFT mit denen des SIMATIC-Managers abgeglichen werden.)
Dieses Kapitel beschreibt die Vorgehensweise zum oben aufgeführten Punkt 1).
Software-Paket von Hakko:
Auf der CD-ROM mit der Projektierungssoftware V-SFT finden Sie einen Ordner mit der
Bezeichnung [PROFIBUS-DP]. Der Inhalt dieses Ordners sieht wie folgt aus:
a)
Projekt-Datei: Diese Siemens Projekt-Datei enthält die Funktion (FC85) von Hakko.
b)
GSD-Datei für Monitouch: Datei mit Daten, die für die Einstellungen der Hakko-Parameter
im SIMATIC-Manager genutzt wird.
c)
Bitmap-Datei: Diese Datei zeigt ein kleines Symbol der Monitouch-Serie, um so die
Monitouch-Serie im SPS-Programm als Profibus-Teilnehmer konfigurieren zu können.
Registrierung der Monitouch-Serien
Es müssen alle von Hakko unterstützten Dateien registriert werden, bevor die Konfigurationen
für die Monitouch-Serie im SIMATIC-Manager vorgenommen werden können.
Registrierung der GSD-Datei:
1.)
Kopieren Sie die oben aufgeführte GSD-Datei „Hak_053b.gsd“ im Ordner der CD-ROM.
2.)
Fügen Sie diese Datei in den nachfolgend aufgeführten Ordner im Installationspfad des
SIMATIC-Managers auf Ihrer Festplatte: „\Siemens\Step7\S7data\gsd“.
Registrierung der Bitmap-Datei
1.)
Kopieren Sie die Bitmap-Datei „V6mini_N.bmp“ im Ordner der CD-ROM.
2.)
Fügen Sie diese Datei in den nachfolgend aufgeführten Ordner im Installationspfad des
SIMATIC-Managers auf Ihrer Festplatte: „\Siemens\Step7\S7data\nsbmp“.
Bestätigung der Registrierungen
Starten Sie den SIMATIC-Manager und öffnen Sie ein Projekt
Starten Sie anschließend die „Hardware-Konfiguration“.
Öffnen Sie das Menü „Extras“ und darin das Untermenü „Katalog aktualisieren“.
Überprüfen Sie, ob im folgenden Verzeichnis des Katalogs:
PROFIBUS-DP / Weitere FELDGERÄTE / MMI
das Verzeichnis „V6series“ mit den Einträgen „Universalmodul“ und
„32DI/DO“ vorhanden ist.
Einstellungen in der Hardware-Konfiguration
Legen Sie die Monitouch-Serie (V6series) im zugehörigen PROFIBUS-DP Projekt fest.
1)
Öffnen Sie erneut das Projekt im SIMATIC-Manager und starten Sie die „HardwareKonfiguration“.
2)
Klicken Sie den Eintrag für die DP-Baugruppe doppelt an, woraufhin sich das zugehörige
Eigenschaftenfenster öffnet.
3)
Drücken Sie die Schaltfläche „Eigenschaften“.
4)
Betätigen Sie jetzt den Schalter „Neu“ und wechseln Sie auf die Registerkarte
„Netzeinstellungen“.
5)
Wählen Sie bitte folgende Einträge
•
Übertragungsgeschwindigkeit = 1,5Mbit/s
•
Profil = DP
und bestätigen Sie die Einstellungen mit [OK]
6)
Folgendes Subnetz wurde angelegt:
7)
Schließen Sie beide noch offenen Fenster mit [OK] und schließen Sie somit die
Konfiguration ab.
8)
In der Hardware-Konfiguration sehen Sie folgende Darstellung:
9)
Ziehen Sie aus dem Katalog das Verzeichnis „V6series“ mit gedrückter Maustaste auf die
Darstellung des PROFIBUS(1): DP-Mastersystem (1).
Drag & Drop
10)
Im nächsten Schritt muss die Stationsnummer des Hakko-Touchpanels im PROFIBUSSystem gesetzt werden. Klicken Sie bitte doppelt auf das „V6series“ Symbol und es
erscheint das Konfigurationsfenster für den entsprechenden DP-Slave.
11)
Drücken Sie auf die Schaltfläche „PROFIBUS“, um die Stationsnummer für das HakkoTouchpanel festzulegen. Belassen Sie die Einstellung „1“ bei und bestätigen Sie mit [OK].
12)
Beenden Sie auch das Fenster „Eigenschaften DP-Slave“ mit [OK].
13)
Fügen Sie das „Universalmodul“ des Hakko-Touchpanel aus dem Katalog in den
„Steckplatz 1“ ein.
Drag & Drop
14)
Fügen Sie anschließend den Katalog-Eintrag „32DI/DO“ des Hakko-Touchpanel in
Steckplatz 2 (oder anderen) mittel Drag & Drop ein.
Drag & Drop
Jeder so konfigurierte Steckplatz gewährleistet einen gleichzeitigen Datenaustausch von
32-Byte je Kommunikationsvorgang. Bei zwei belegten Steckplatzen wird ein
Datenaustausch von 64-Byte bzw. bei drei belegten Steckplätzen ein Datenaustausch von
96-Byte je Kommunikationsvorgang gewährleistet. Es können aber maximal drei Steckplätze
belegt werden.
15)
Legen Sie anschließend für jeden Steckplatz die Startadresse sowohl für die Eingänge als
auch für die Ausgänge fest. Doppelklicken Sie auf Eingänge oder Ausgänge jedes
Steckplatzes.
16)
Geben Sie sowohl für den Ausgang als auch den Eingang die Anfangsadresse „256“ ein.
Sollte mehr als ein Steckplatz für „32DI/DO“ verwendet werden, muss man darauf achten,
dass für jeden Steckplatz die Anfangsadressen festgelegt und somit ein Bereich aus
zusammenhängenden Adressen zugewiesen wird.
17)
Mit diesen Schritten ist die Einstellung der „Hardware-Konfiguration“ abgeschlossen.
Wenn mehr als ein Hakko-Touchpanel ins PROFIBUS-NETZWERK eingebunden werden
soll, müssen die Schritte 9) bis 16) für jedes der zu verwendenden Hakko-Panel
durchgeführt werden.
Einstellung der Hakko-Funktion (FC85)
Nachfolgend wird beschrieben, wie die von Hakko entwickelte Funktion (FC85) in die
Programmstruktur der SPS eingebunden wird.
1)
Öffnen die Ordnerstruktur der CD-ROM mit der Hakko-Software.
2)
Öffnen Sie den Ordner „PROFIBUS-DP“.
3)
In diesem Ordner befindet sich ein Ordner namens „Hakko“,
der ein Profibus-Beispielprojekt für eine Siemens S7-300
enthält.
4)
Kopieren Sie diesen Ordner und speichern Sie ihn in einen
Ordner (bspw. „Siemens-Projekte“) auf der Festplatte Ihres
PCs.
5)
Starten Sie den SIMATIC-Manager und öffnen Sie das
soeben kopierte Hakko-Projekt.
6)
Öffnen Sie die Verzeichnisstruktur des Projekts, bis Sie sich im Verzeichnis
„Blocks“ (Bausteine) befinden.
7)
Markieren und Kopieren Sie den Funktionsbaustein FC85.
8)
Öffnen Sie nun Ihr eigenes Profibus-Projekt, wechseln Sie auch hier ins Verzeichnis
„Bausteine“ und fügen Sie den Funktionsbaustein FC85 an dieser Stelle ein.
9)
Im Baustein OB1 muss der Aufruf des Funktionsbausteins FC85 implementiert werden.
Doppelklicken Sie dafür bitte auf das Symbol OB1.
10)
Daraufhin wird folgendes Fenster geöffnet. Prüfen Sie bitte, ob im Verzeichnis „FC
Bausteine der Funktionsbaustein FC85 vorhanden ist.
11)
Ziehen Sie den Funktionsbaustein FC85 mit gedrückter Maustaste in das freie Netzwerk 1.
Drag & Drop
* Achten Sie bitte darauf, dass der FC85 an oberster Stelle im OB1 platziert wurde.
12)
Legen Sie die Start-Adressen sowohl für die Eingänge (IN_ADDR) als auch für die
Ausgänge (OUT_ADDR) fest. Übernehmen Sie bitte für beide Einträge die oben
eingestellten Start-Adressen „256“. Desweiteren muss für jedes eingesetzte HakkoTouchpanel ein 1 Byte als Arbeitsbereich (Workarea) festgelegt werden. Stellen Sie für
diesen Eintrag bspw. „MB100“ ein.
*
Wenn mehr als ein Hakko-Touchpanel im PROFIBUS-DP-Netzwerk verwendet wird,
müssen die obigen Schritte für jedes verwendete Hakko-Touchpanel durchgeführt
werden. Beachten Sie bitte, dass für den Arbeitsbereich unterschiedliche Byte-Adressen
eingestellt werden.
13)
Damit sind die Einstellungen im Simatic-Manager abgeschlossen.
5.
Einstellungen in der Hakko-Software V-SFT
Das nachfolgende Kapitel beschreibt, wie in der Hakko-Projektierungssoftware V-SFT die
Einstellungen für die PROFIBUS-Kommunikation vorgenommen werden müssen.
Eine Einführung in die Handhabung der Projektierungssoftware V-SFT finden Sie in der
„Kurzanleitung“. Eine Ausführliche Beschreibung der in V-SFT zur Verfügung stehenden
Funktionen finden Sie im englischen Handbuch „Reference Manual“, welches Sie über das
Menü [Hilfe] + [Benutzerhandbuch] öffnen können.
Auswahl des SPS-Typs
Wenn Sie ein neues Projekt erstellen, erfolgt nach der Auswahl des Touchpanel-Typs, die
Auswahl des SPS-Typs. Wählen Sie den Eintrag „Siemens – S7 PROFIBUS-DP“ aus und
bestätigen Sie mit [OK].
Kommunikationsparameter
Eine Einstellung der Kommunikationsparameter wie bspw. Baudrate oder Signalpegel ist nicht
notwendig, da diese automatisch vom Hakko Touchpanel mit der CPU abgeglichen werden.
Einstellung der Eingabe/Ausgabe Wortzählung
[Adresse]
Legen Sie die Adresse (Nr. des lokalen Ports) des Hakko-Touchpanels im PROFIBUSDP-Netzwerk fest. Diese Einstellung muss mit der Touchpanel-Adresse im SIMATICManager übereinstimmen.
[Bytes für Eingabe/Ausgabe] (32, 64, 96)
Legen Sie das Datenvolumen fest, welches für die Kommunikation zwischen HakkoTouchpanel und der Master-CPU im PROFIBUS-DP-Netzwerk genutzt werden soll.
Auch hier muss die Einstellung mit der im SIMATIC-Manager abgeglichen werden.
Überprüfen Sie die Einstellung, die für das Hakko-Touchpanel für den Eintrag [32DI/DO]
in der Hardware-Konfiguration des SIMATIC-Managers vorgenommen wurde.
Wenn die Anzahl der [32DI/DO]-Steckplätze „1“ ist, muss die Einstellung für
„Eingabe/Ausgabe“ auf „32“ gesetzt werden. Bei 2-Steckplätzen wählen Sie bitte „64“. Bei
3-Steckplätzen wählen Sie bitte „96“.
6.
Fehler
Nachfolgend werden die Fehlermeldungen beschrieben, die im Zusammenhang mit der
PROFIBUS-DP-Kommunikation auftreten können.
Kommunikationsfehler (Time Out)
•
Möglicherweise wird der Kommunikationsfehler „Time Out“ auch wie folgt dargestellt.
Diese Darstellung erhalten Sie, wenn in der HakkoSoftware folgende Einstellung vorgenommen wurde:
-
Menü <Systemeinstellung> und Untermenü
<Einstellung der Geräteverbindung>
-
Registerkarte „Kommunikationseinstellung“:
Bei „Komm.-Fehlerbehandlung“ wurde der
Eintrag „STOPP“ ausgewählt.
Allerdings kann es bei der kompletten Unterbrechung der Kommunikation zwischen Hakko
Touchpanel und PROFIBUS-DP dazu kommen, dass die CPU nicht automatisch die Kommunikation
wiederherstellt und daraufhin zusätzliche Teilnehmer des PROFIBUS-DP-Netzwerkes vom Fehler
beeinflusst werden.
Aus diesem Grund wird empfohlen für „Komm.-Fehlerbehandlung“ den Eintrag
„Fortsetzen“ einzustellen.
„Time Out“ tritt sofort auf:
Bedingung:
Nach dem Starten des Projektes wird einige Sekunden nach dem CHECK-Modus die
Fehlermeldung „Communication Error: Time Out“ angezeigt.
Ursache:
Möglicherweise sind die im Hakko-Projekt verwendeten Adressbereiche im SIMATIC-Manager
nicht deklariert worden. Überprüfen Sie beide Einstellungen und legen Sie diese gegebenenfalls
erneut fest.
„Time Out“ tritt auf, nachdem eine Bildschirmseite für kurze Zeit angezeigt wurde:
Bedingung:
Die Fehlermeldung „Communication Error: Time Out“ tritt auf, nachdem eine Bildschirmseite für
kurze Zeit angezeigt wurde.
Ursache:
Möglicherweise werden auf der betreffenden Bildschirmseite Adressbereiche [DB] verwendet,
die im SIMATIC-Projekt nicht existieren. Überprüfen Sie bitte die Einstellungen der
Adressbereiche.