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© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 1 / 44
PROFINETFitmachertage bei Siemens
Fit in den Frühling –
mit Siemens PROFINET
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15:15 –
16:45 Uhr
PROFINET PROFINET-Diagnosemöglichkeiten
Wilfried Seibold
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Inhalt
Controllerprogrammierung
Diagnose
Web-Server
Remote Control
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Neue CPUs mit: Firmware >= V3.1
Hardware::CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 PN/DPCPU 315F-2 PN/DP, CPU 317F-2 PN/DP
HW ÄnderungenSpeichererhöhung bei CPU 315(F)-2 PN/DP und CPU 317F-2 PN/DP Performancesteigerung 2 PN Ports315(F)-2 PN/DP und 317(F)-2 PN/DP in 40 mm BaubreiteMaintenance-LED „MAINT“Die LED „MAINT“ leuchtet gelb, sobald eine Wartungsanforderung aus PROFINET vorliegt
Höhere MengengerüsteOnlinesicht von 2 Bausteinen gleichzeitigProzeßabbild Größe bis max. 8kB. Begrenzt durch den max. Adressraum. Defaultwert bleibtHarmonisierung der technischen Daten 16 OUC Verbindungen für die 317(F)-2 PN/DP CPU32kByte Datenlänge bei TCP/IP und Iso-on-TCPProtokoll
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Durchschnittliche Anwenderprogramm- Performance V2.x zu V3.x
Drastische Erhöhung der Anwenderprogramm-Performance im kleinen und mittleren Leistungsbereich
0,76
0,110,110,110,06
2,70
1,000,840,720,54
0
1
2
3
4
5
6
315 317
V2.xV3.x
+800% +555%+809%
+355%
+664%
314312 313
Faktor
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Die neue SIMATIC ET 200S CPU mit integriertem PROFINET
Speicherkonzept, Mengengerüste und Features einer CPU 314 PROFINET mit IRTIO-Controller für 128 DevicesIO-Device (in Stufe 2)PROFINET CBAWebserverOptional PROFIBUS DP über MasteranschaltungCPU-Variante für Failsafe SIMATIC ET 200 CPU –
standardisiert, schnell und intelligent
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Fitmachertage
DIAGNOSE
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Welche Formen der Diagnose werden unterschieden?
"Hydraulischer Druck zu niedrig""Endlage nicht erreicht""Verriegelung nicht erfüllt""Abflauf
verstopft"
Prozessdiagnose
Fertigungsprozess
SystemdiagnoseSystemdiagnose
Automatisierungssystem
Verkabelung
"Drahtburch
an Eingang 1""Modul gezogen""Profibus Teilnehmer nicht erreichbar""Temperatur der CPU zu hoch"
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SIMATIC-Diagnose Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit
-
IDEAL -Anlage mit
vollständiger Diagnoseerhöhte Verfügbarkeit
S7-Standard-
diagnose
S7-Standard-
diagnose
Prozess-
diagnose
Prozess-
diagnose
Remote-
Diagnose
Remote-
Diagnose
S7-Graph (Engineering)
SIMATIC Maintenance Station
ProAgent
(HMI)
Diagnose mittels Programmiergerät
Diagnose mittels LED
(am Gerät)
Systemfehler Melden
CPU Meldungen
WebNavigator
WebServices
Systemzustandsliste
Fehler-OBs
Alarm_S & Alarm_D
Diagnose mittels S7-Programm
System-
diagnose
System-
diagnose
-
URSPRUNG -Anlage ohne
Diagnose
S7-PDiag (Engineering)
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Diagnose mittels LED ..am Beispiel einer CPU 31x
LED Farbe Bedeutung
SF rot Sammelfehler (Hardware oder Software Fehler).
DC5V grün 5-V Spannungsversorgung für CPU und S7-300 Bus
FRCE gelb LED leuchtet: Aktiver force jobLED blinkt bei 2 Hz: Funktion Teilnehmer Blinktest
RUN grün CPU im RUN Die LED blinkt während des Hochlaufs bei 2Hz, im Zustand HALT bei 0,5Hz.
STOP gelb CPU im STOP bzw. im HALT oder Anlauf.Die LED blinkt bei Urlöschanforderung mit 0,5 Hz, während des Urlöschens mit 2 Hz.
BF1 rot Busfehler an der 1. Schnittstelle (X1)
BF2 rot Busfehler an der 2. Schnittstelle (X2)
LINK grün Verbindung der zugehörigen Schnittstelle ist aktiv
RX/TX gelb Empfangen/Senden auf der zugehörigen Schnittstelle
Zusammenfassende Übersicht
direkt von der Komponente,
ohne
dass zusätzliche Tools / Hardware
benötigt werden.
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Diagnose mittels Programmiergerät Systemzustandsliste & Diagnosepuffer
CPU Baugruppe
Die Diagnosefunktion der CPU erkennt einen Systemfehler
Die Diagnosefunktion der CPU erkennt einen Fehler im Anwenderprogramm
Systemzustandsliste (SZL)
S7-Anwenderprogramm
Diagnosepuffer
Die Diagnosefunktion einer Baugruppe erkennt einen Fehler
und generiert einen
Diagnosealarm (OB82)
SFCs
Diagnosealarm
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Diagnose mittels Programmiergerät Baugruppenzustand: Diagnosepuffer
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Diagnose mittels Programmiergerät HW-Konfig ONLINE
Offline <-> Online
Modulstatus Per Icon
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SIMATIC STEP7, HW Konfig Diagnose
Step
7 HW-Konfig
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Diagnose mittels S7-Programm ...von der Baugruppe zum HMI
Peripherie
z.B. ET 200M CPU HMI
1. Schritt: Diagnose Informationen
2. Schritt: Meldung
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Diagnose mittels S7-Programm Übersicht
Der Anwender kann alle verfügbaren Diagnose Informationen
zur Laufzeit
aus der CPU auslesen.
AnwenderProgramm
Fehler
OBsOB 8x / OB 12x SFBs
SFCs
Diagnose Informationen
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Diagnose mittels S7-Programm Übersicht Fehler-OBs
(OB8x & OB12x)
Wenn das Betriebssystem der CPUeinen asynchronen Fehler erkennt,ruft es den zugehörigen OB aufDiese Fehler können in ihrem zeitlichen Auftreten nicht dem Programmablaufzugeordnet werden
Asynchrone Fehler
OB80 Zeitfehler
OB81 Stromversorgungsfehler
OB82 Diagnosealarm
OB83 Ziehen/Stecken-Alarm
OB84 CPU Hardware Fehler
OB85 Programmablauffehler
OB86 Baugruppenträgerausfall
OB87 Kommunikationsfehler Synchrone Fehler treten bei der Bearbeit-ung einer fehlerhaften Anweisung aufDiese Fehler können in ihrem zeitlichen direkt dem Programmablauf zugeordnet werdenSynchrone Fehler
OB121 Programmierfehler
OB122 PeripheriezugriffsfehlerWenn der betreffende OB nicht geladenenwurde, wechselt die CPU in Zustand STOP
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Diagnose mittels S7-Programm Detaildiagnose durch Auslesen der Datensätze
Betriebs-
system
AnwenderProgramm
SZL*)
*) SZL –
Systemzustandsliste
SFC
51
CPUe.g. ET 200M
SFC 51 –
"RDSYSSt"
(Read
System Status)
Dient zum Auslesen der Systemzustandsliste (SZL)
SFC 13 –
"DPNRM_DG"
(DP Slave Diagnostics)
Auslesen der aktuellen Diagnose Daten eines DP slave, der folgendem Standard unterliegt EN 50 170 Volume
2, PROFIBUS.
SFC 59 –
"RD_REC"
(Read
Record)
Datensatzlesen eines Moduls innerhalb einer DP Slave
Station (Bsp. ET 200S)
(für DPV1 Slaves sollte SFB52 bevorzugt werden)
SFB 52 –
"RDREC"
(Read
Record)
Modul in einem Zentralrack
oder dez. Peripherie (DP oder PN)
SFB 54 –
"RALARM" (Receive
Alarm)
Zum Empfang eines interrupt
incl. aller relevanten Information von einem Zentralmodul
oder von einem DP
oder PN Gerät.
SFC 13
SFC 59
SFB 52
SFB 54
SFB 52
SFB 54 PN
DP
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Systemfehler Melden (SFM) Allgemeines
Systemfehler melden ist ein S7 bausteinbasierter Mechanismus zum Diag-nostizieren und Melden von Systemfehlern eines S7-Automatisierungssystems
Systemfehler Melden ist ein integraler Bestandteil von STEP 7
Keine zusätzliche Lizenz (neben der STEP 7 Lizenz) benötigt
SFM basiert auf den folgenden Systemfunktionen:Diagnose: SFC 13, 51, 59 SFB 52, 54
Melden: SFC 17&18, 107&108 Alarm_S&D
SFM wurde in STEP 7 mit V5.1 im August 2000 integriert
Seit dem wurde SFM nach und nach erweitert und verbessert:STEP 7 V5.3: Unterstützung von PROFINETSTEP 7 V5.4 SP2: Optimierung des Zykluszeitbedarfs
STEP 7 V5.4 SP4: Unterstützung des CPU Web Servers (DB 127)
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Systemfehler Melden (SFM) Unterstützte Hardware
S7-300
S7-400
S7-mEC WinAC
SIMATIC AutomatisierungssystemeRacks und zentrale Peripherie
Feldbus SystemePROFIBUS & PROFINET Gerätewenn diese die entsprechenden Diagnosestandards*1 der PNO unterstützen
*2
*1 spezielle Profile wie PROFIdrive
weichen hiervon ab*2 PROFINET IO
wird seit STEP7 V5.3
unterstützt
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Was wird durch SFM angezeigt?
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Systemdiagnose auf HMI Geräten anzeigen STEP 7 „Systemfehler Melden“
(SFM)
Die Systemdiagnose auf HMI Geräten wird über die STEP7
Funktionalität „Systemfehler Melden“
unterstützt
Seit STEP 7 V5.1 wird das Melden von Systemfehlern auf SIMATIC HMI Geräten unterstützt
Ab STEP 7 V5.4 wird auch ein Diagnosestatus für PROFIBUS und PROFINET IO Systeme unterstützt. Dieser kann für die Anzeige aufbeliebigen Geräten genutzt werden
PROFINET Diagnosebilder für SIMATIC HMI konnen downgeloaded werden
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Systemdiagnose -
Meldung und Status
Diagnose Status ermöglicht grafische Darstellung der Fehlersituation für
PROFIBUS,PROFINET IO SystemeSchneller Überblick was ist ausgefallen mit
Vorgefertigte Bausteine FB 125 Profibusund FB 126 für Profinet
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Fitmachertage
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SIMATIC Maintenance Station Options-Packet
für WinCC
Redundancy PackageCentral ArchivingWeb NavigatorMaintenance StationProAgent User ArchivesAudit / ChangeControl
DataMonitorDowntimeMonitorProcessMonitorIndustrialDataBridgeConnectivity Pack/Station
Allgemeine Optionen
WinCC SCADA (Basic)
Plant Intelligence
Optionen
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SIMATIC Maintenance Station Runtime -
Bildhierarchie
Anlagenweite Übersicht
Alle Stationen
Eine Station
Ein Netz
Ein Slave
Detaillierte Sicht auf Komponente
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SIMATIC Maintenance Station Instandhaltungs-Workflow
zusätzliche Anbindung möglich:
WinCC Add-on: Alarm Control Center (ACC)Versenden von SMS, e-Mail, Fax
WinCC Add-on: PM-Mainterweitertes Instandhaltungsmanagement
weitere ERP-Systeme (z.B. SAP, Comos)via *.xml Schnittstelle
Reparatur
des Kabels
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PraxisdemoWebserverNeue Funktionen Auf allen PN CPU‘s
WebserverDiagnosepufferBaugruppenzustand Variablentabellen
Innovationen bei den S7-300 Controllern
In den SDB‘sDer CPU
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Firmware V3.2
Hardware:CPU 319(F)-3 PN/DPIM151-8(F) PN/DP CPU und IM154-8(F) PN/DP CPU Firmware Upgrade V3.1 auf V3.2 für CPU 315(F)-2 PN/DP, CPU 317(F)-2 PN/DP und
HW ÄnderungenNeue IM154-8F PN/DP CPUSpeichererhöhung bei CPU 319(F)-3 PN/DP und IM151-8(F) PN/DP CPUPerformancesteigerung bei CPU 319(F)-3 PN/DP, IM151-8(F) PN/DP CPU und IM154-8(F) PN/DP CPU2 PN Ports CPU 319(F)-3 PN/DPMaintenance-LED „MAINT“ f. CPU 319(F)-3 PN/DPDie LED „MAINT“ leuchtet gelb, sobald eine Wartungsanforderung aus PROFINET vorliegt
Höhere Mengengerüste für die IM CPUsOnlinesicht von 2 Bausteinen gleichzeitigProzeßabbild Größe bis max. 8kB für alle. Begrenzt durch den max. Adressraum. Defaultwert bleibtHarmonisierung der technischen Daten 32kByte Datenlänge bei TCP/IP und Iso-on-TCPProtokoll
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Neue Funktionen der Firmware V3.2
Neue PROFINET FunktionenCPU als iDeviceiDevice CPU als shared deviceTaktsynchronität am PROFINET (OB65)Media Redundancy Protocol (MRP)Vergabe der IP-Adresse per Anwenderprogramm(SFB „IP-Config“)Transparente Peripherie für IM CPU‘s als iDevice
Neue Web Server FunktionenAnwender definierte WebseitenErhöhung der Sicherheit
Login EinführungUnterstützung von HTTPS Protokolls (sicheres Hypertext-Übertragungsprotokoll)
Diagnose der OUC-VerbindungenAnzeige der parametrierten TopologieSteuern von Variablen !!!!!!
Web
Server
Internet
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Neue Funktionen der Firmware V3.2 mit Step
7 V5.5
Neue Open User Communication Funktionen
Keep Alive (wie beim CP)Mehr Verbindungen über einen PortErweiterte Diagnose der Verbindungspartner in STOP oder NETZ-AUS
Weitere Funktionen
Verbesserter Know How Schutz für FB‘s und FC‘sErhöhung der in Status Baustein (online Beobachten) sichtbaren Verknüpfungen bei FUP und KOPErhöhung der Kommunikationsperformance
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I-Device (Intelligente CPU als IO-Device)
Funktion:ein IO-Controller kann auch als IO-Device betrieben werdenmit IO-Controllerfunktion auf der gleichen Schnittstelle IO-Controller
2
IO-Controller
1
IO-Device
1
CPU1
CPU2
IO-Device
2
Einfache und schnelle IO-Kopplung
von CPUs Kopplung von CPUs in verschiedenen Projekten Einsparung von PN-PN Kopplern (Transparentes Netz)
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Deutliche
Erhöhung
der
KommunikationsperformanceKommunikationslast
parametrierbar
CPU Eigenschaften
Erhöhung
der
Kommunikationsperformance
heute Aktualisierung am Zykluskontrollpunkt
zukünftige Option „Zeitscheibenverfahren“
Bearbeitung
d. Kommunikation
Anwenderzyklus
(OB1) ZKP
Anwenderzyklus
(OB1) ZKP
Bearbeitung
d. Kommunikation
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Firmware V3.3
Betrifft:Alle S7-300 Kompakt CPU’sCPU 317-2 DP und CPU 317F-2 DPIM151-7(F) CPU
HW ÄnderungenNeue 314C-2 PN/DP CPUSpeichererhöhung PerformancesteigerungCPU 313C-2 DP und 313C-2 PtP in 80mm Breite
Höhere MengengerüsteOnlinesicht von 2 Bausteinen gleichzeitigProzeßabbild Größe bis max. 8kB für alle. Begrenzt durch den max. Adressraum. Defaultwert bleibtHarmonisierung der technischen Daten
Neue FunktionenVererbung der V2.7 bis V3.2 Funktionen
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Smart Service Smart Access
Innovationen bei den S7-300 Controllern
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Station 1 Station 2 Station 3 Station 4
SIMATIC WinCC flexible Innovative HMI-Konzepte
Vernetzung autarker Produktionszellen erlaubtflexible Maschinenkonfigurationen und Entlastung der Feldbusse durch anlagenweiten Zugriff auf Prozesswerte
Lesender/schreibender Zugriff auf Variablen eines HMI-Systems
Industrial Ethernet
Sm@rtAccess
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SIMATIC WinCC flexible Innovative HMI-Konzepte
Verteilte BedienstationenKoordiniertes Bedienen und Beobachten von verteilten Maschinen
Ein konfigurierbares Bildobjekt (Sm@rtClient Anzeige) stellt den Bildschirminhalt des betreffenden HMI-Systems (Sm@rtServer) darNur eine Station hat zu einem Zeitpunkt das BedienrechtSm@rtServer Sm@rtClient Sm@rtClient Sm@rtClient
Zentrale Änderungen,Zeiteinsparung, Entlastung der Feldbusse
Industrial Ethernet
Sm@rtAccess
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Master Control
Station
SIMATIC WinCC flexible Innovative HMI-Konzepte
Lokale WartenlösungenZentraler Zugriff auf Bilder und Prozesswerteunterlagerter Stationenz.B. für zentrale Archivierung, Analyse, ...
Station 1 Station 2 Station 3 Station 4
Industrial Ethernet
Sm@rtAccess
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SIMATIC WinCC flexible Innovative HMI-Konzepte
Anbindung an die Office WeltLesender und schreibender Zugriff von Standardapplikationenauf Variablen eines HMI-Systems
z.B. für Analysen und statistische Berechnungen
Office area
Sm@rtAccess
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SIMATIC WinCC flexible Service & Diagnose über das Web
Ihr Nutzen:Globaler Zugriff des Service- und Wartungspersonals aufMaschinen und AnlagenSteigerung der Produktivität durch schnelle Beseitigungvon Störungen bzw. StillstandszeitenVermeidung kostspieliger Einsätze von Servicepersonal vor Ort
Sm@rtService
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SIMATIC WinCC flexible Service & Diagnose über das Web
Automatische Generierung von E-Mails
Auslöser:Meldung einer bestimmtenMeldeklasseEreignis, z.B. Wertänderungeiner Variable
Inhalt:Meldetext mit ProzessvariablenDatum/UhrzeitE-Mail-Adresse für Antworten
WWW, MES;
Office area
ISDN/DSL
Modem/RouterSMTP-Server
Industrial Ethernet
PROFIBUS
Internet
Service
Provider
Sm@rtService
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SIMATIC WinCC flexible Service & Diagnose über das Web
Fernbedienung und -
Beobachtung einer
Bedienstationen über Internet/Intranet oder LAN
mit dem Internet Exploreroder mittels der Sm@rtClient-Applikation
Engineering Station
PC/PG
Industrial Ethernet
PROFIBUS
Sm@rtService
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SIMATIC WinCC flexible Service & Diagnose über das Web
Ferndiagnose und –Wartung über das Internet/Intranet oder LAN
Ein im Bediengerät integrierter Web-Server stelltStandard-HTML-Seiten mit folgenden Funktionen bereit
FernbedienungStarten und Stoppen der Runtime zu WartungszweckenFernzugriff auf Rezepturdatensätze, Kennwortlisten und systemspezifische InformationenZugriff auf Dateien überintegrierten Datei-BrowserDownload vonProjektierungsdaten
Standard-HTML-Seitenkönnen durch eigeneHTML-Seiten ergänztwerden
Sm@rtService
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Wilfried Seibold