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© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten. Industry SectorSeite 1 / 32
PROFINETFitmachertage bei Siemens
Fit in den Frühling –
mit Siemens PROFINET
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
15:15 –
16:45 Uhr
PROFINET SIMATIC –
SIMOTION Kopplung
Echtzeitkommunikation zwischen SIMATIC und
SIMOTION
am
Beispiel Antriebstechnik
Michael Brodbeck
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Inhalt
SIMOTION als RT I-Device
Projekt: RT I-Device KopplungSIMATIC / SIMOTION
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SIMOTION als RT I-Device Kombination der Kommunikationsfunktionen
Flexibilität durchmodulare Trennungvon übergeordneterMaschinenlogik undMotion Control
Achssynchronisation(Gleichlauf,Kurven-scheibe, Interpolation)zwischen mehreren SIMOTION über PROFINET IRT
S7 Projekt:
Enthält SIMOTIONI-Devices alsStellvertreter
SIMATIC ist RTController für SIMOTION
SIMOTION Projekt:
SIMOTION ist RT-
Device zur SIMATIC (I-Device)
SIMOTION ist RT-
Controller zur ET200S
SIMOTION ist IRT-
Controller für den Achsverband
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SIMOTION als RT I-Device Topologie-Beispiel
Die beiden SIMOTION Steuerungen sind jeweils als I-Device mit RT der SIMATIC CPU zugeordnet. Die SIMOTION Steuerungen sind zueinander über PROFINET IO mit IRT synchronisiert und tauschen Daten z.B. für den „Verteilten Gleichlauf“
aus. Der SINAMICS ist ebenfalls über PROFINET IO mit IRT an die SIMOTION angebunden. Weiterhin kann die SIMOTION über PROFINET IO mit RT Daten z.B. mit einer ET200S austauschen
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SIMOTION als RT I-Device Vorteile
Vorteile:Direkte Kopplung von SIMATIC und SIMOTION ohne zusätzliche Hardware
Die Kommunikation wird projektiert nicht programmiert
Der Datenaustausch erfolgt direkt über E/A-Bereiche
Bis zu 1400 Byte je Richtung möglich, Datenblöcke mit bis zu 254 Byte
RT-Controller und Device sind gleichzeitig auf einer Schnittstelle möglich
Ein kombiniertes oder zwei getrennte Projekte sind möglich
Mehrfachverwendung des I-Device. Das erstellte I-Device wird x-mal z.B. an die SIMATIC CPU angebunden
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: Hardwareaufbau/Aufgabenstellung
MP 277 8‘‘
Touch
S7 CPU 315 F–2 PN/DP
SIMOTION D435
incl. CBE 30
SINAMICS S120
SLM
DMM 3A/3A
Motoren:
Rot:
1FK7022-5AK71-1LG0
Blau:
1FK7022-5AK71-1AG3
Engineering PC
Aufgabenstellung:Die SIMOTION D435 soll als RT I-Device an derS7 PN betrieben werden. Die „SINAMICS integrated“ Achse „Rot“ soll über die SIMOTION positioniert werden.Die Visualisierung und Sollwertvorgabe erfolgt über das MP 277 Touch.Die Steuerwörter werden vom MP 277 über die S7 an die SIMOTION gesendet, der Geschwindigkeitsoverride der Achse wird direkt vom HMI versorgt.
Gerät Name IP-AdresseCPU 317 PN PN-IO 192.168.0.1D435 (CBE30) CBE30xPNxIO 192.168.0.3MP 277 192.168.0.30PG 192.168.0.10
IP-Adresse und Kommunikationsname
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: HW-Konfig SIMOTION
In STEP7 oder Scout ein neues Projekt anlegen und D435 V4.1 auswählen. Da das PG über die CBE30 der SIMOTION angeschlossen werden soll, sollte an dieser Stelle keine PG/PCSchnittstelle ausgewählt werden (keine Vernetzung).
•
f
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1.
Name der SIMOTION anpassen. Dies ist nicht der Kommunikationsnamen für PROFINET, sondern der Name der SIMOTION-Steuerung im Scout Projekt.
2.
CBE 30 aus dem Hardwarekatalog auswählen
3.
CBE 30 zuordnen
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1.
IP-Adresse für CBE30 zuordnen2.
Subnetmaske zuordnen (im Beispiel 255.255.255.0)
3.
Es wird im Beispiel kein Router verwendet
4.
Zur Vernetzung wird ein Subnetz angelegt (Name im Beispiel „Ethernet(1)“)
5.
HW-Konfig speichern und übersetzen
1
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4Gerät Name IP-AdresseCPU 317 PN PN-IO 192.168.0.1D435 (CBE30) CBE30xPNxIO 192.168.0.3MP 277 192.168.0.30PG 192.168.0.10
RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: PROFINET Subnetz anlegen
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: Kommunikationsparameter projektieren
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1
Neben der IP-Adressebenötigt bei PROFINETjedes Gerät eineneindeutigen Namen(Kommunikationsname).Dieser Name ist für dieSIMOTION-Steuerungennicht der Name derSteuerung, sondern der derBusanschaltung (CBE30).
1.
In der HW-Konfig das Eigenschaften-Fenster der CBE30 durch einen Doppelklick öffnen.
2.
Kommunikationsname zuweisen (CBE30xPNxIO)
3.
Unter dem Register ‚PROFINET’
kann der Sendetakt projektiert werden4.
Unter dem Register ‚I-Device’
werden die Datenblöcke für das I-Device projektiert.
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1.
Über die Checkbox wird das I-Device aktiviert.
2.
Für die RT-Kommunikation wird diese Checkbox nicht aktiviert. Dies ist nur für IRT relevant.
3.
Neue Datenblöcke können über ‚Neu’
eingefügt werden.4.
Für jeden Datenblock muss die Datenrichtung (aus Sicht des I-
Devices) festgelegt werden5.
Startadresse im E/A-Bereich definieren.
6.
Datenblocklänge eintragen.7.
Hier kann ein Kommentar für die leichtere Identifikation eingetragen werden.
7
Adresse Länge KommentarE100 60 D435_INA100 60 D435_OUT
RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: Datenblöcke projektieren
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1.
Das I-Device wird mit Hilfe einer GSD-Datei an die überlagerte Steuerung angebunden. Dazu wird der Menüpunkt ‚GSD-Datei für I-Device erstellen’
ausgewählt.2.
Station auswählen, für die ein I-
Device erstellt werden soll. Es wird der Gerätetyp und Kommunikationsname angezeigt.
3.
Name des I-Devices, dieser entspricht dem Kommunikations-
namen des Gerätes. Es wird empfohlen, den Namen der GSD-
Datei um eine projektspezifische Kennung zu erweitern.
4.
GSD-Datei erstellen5.
Name der GSD-Datei wird angezeigt. Zusätzlich enthalten sind auch Erstelldatum und Uhrzeit.
6.
Die GSD-Datei kann auf dem Rechner installiert oder für andere Rechner exportiert werden.
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: I-Device GSD-Datei erstellen
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: I-Device an Steuerung anbinden
Insgesamt müssen drei Anwendungsfälle betrachtet werden:
1.
Zwei getrennte Projekte. SIMATIC und I-Device (SIMOTION) in einem Projekt, die SIMOTION im zweiten. Wird im Beispiel als „2 Projekt Variante“
bezeichnet.
2.
Ein Projekt für alle Komponenten, es wird in HW-Konfig nur 1 PROFINET Netzwerk angelegt. Dies ist z.B. notwendig, wenn von WinCCflexible auf Daten der SIMATIC und der SIMOTION zugegriffen werden soll. Wird ab jetzt als „1 Projekt Variante“
bezeichnet.
3.
Mehrfachverwendung des I-Device. Dies ist z.B. bei Anlagen hilfreich, in denen ein Modul mehrfach vorhanden ist. Für diese Module muss dann z.B. nur ein SIMOTION Projekt erstellt und gepflegt werden. Das erstellte I-Device wird dann x-mal z.B. an die SIMATIC CPU angebunden.
Die bisher beschriebenen Schritte sind für alle Anwendungsfälle gleich. Im Beispiel wird jetztnur das Vorgehen für die „Varianten ohne Mehrfachverwendung beschrieben. Die Randbedingungen für die Mehrfachverwendung werden im Anschluss erläutert.
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: SIMATIC Projekt erstellen
Für die ‚2 Projekt Variante’
muss in Step7 ein neues Projekt anlegt werden.Für die ‚1 Projekt Variante’
muss das Scout Projekt in Step 7 geöffnet werden.!1.
Unter dem Register „Einfügen/Station/SIMATIC 300-Station“
eine neue Steuerung einfügen und in der HW-Konfig projektieren. In der „2 Projekt Variante“
wird ein neues PROFINET-
Netzwerk angelegt, in der „1 Projekt Variante“
wird das bereits vorhandene Netzwerk ausgewählt.
2.
I-Slave im Hard-
warekatalog auswählen
3.
Gewählte
GSD-Datei
4.
I-Slave dem Netzwerk zuordnen
5.
Anzeige und Anpassung
der im I-Device projektierten Datenblöcke.
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: Kommunikationseigenschaften Controller
1.
Hinweis für ‚1 Projekt Variante’ Beim Einfügen des I-Device erscheint folgendes Fenster. HW-Konfig hat erkannt, dass
bereits ein Controller mit diesem Kommunikationsnamen am PROFINET-Netzwerk angeschlossen ist. Da es sich bei Controller und I-Device um dasselbe Gerät handelt, kann die Abfrage mit ‚Ja’
beantwortet werden. Die Abfrage wird bei jeder Änderung erneut gestellt und ist immer mit ‚Ja’
zu beantworten.2.
Hier können die Kommunikationseigenschaften wie IP-Adresse und Sendetakt verändert werden. Hier kann auch der Aufruf des FB82 bei Kommunikationsalarmen aktiviert werden. Der FB wird global für alle angeschlossenen Devices aktiviert. Ohne FB82 geht die SIMATIC bei Kommunikationsfehlern in den Zustand Stop.
3.
Hier können die Eigenschaften des I-Device projektiert werden. 1
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: Kommunikationseigenschaften I-Device
1.
Der zugewiesene Gerätename (Kommunikationsname) muss gleich dem Namen sein, der dem Gerät tatsächlich zugewiesen wird (Taufe). Ansonsten findet der Controller im Hochlauf das I-Device nicht.
2.
Wenn eine andere als die vorgeschlagene IP-Adresse verwendet werden soll, kann sie entsprechend eingestellt werden. Wenn in dem Device die IP-Adresse permanent gespeichert wird, ist darauf zu achten,
dass die hier projektierte mit der im Gerät gespeicherten übereinstimmt.
Hinweis für ‚1 Projekt Variante’: Beim Einfügen des I-Device wird diesem
die nächste freie und nicht die der SIMOTION zugewiesen. Dies ist entsprechend wieder zu ändern.
3.
Per Default wird jedem PN-IO-Device im Hochlauf vom IO-Controller die IP-Adresse zugewiesen. Wenn dies nicht erfolgen soll und die IP-Adresse im jeweiligen Gerät dauerhaft hinterlegt wird, kann der Haken entfernt werden.
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: NetPro
In der „1 Projekt Variante“
ist nur eine NetPro-Konfiguration zu pflegen, in der „2Projekt Variante“entsprechend 2 NetPro-Konfigurationen.
In NetPro das PG/PC mit dem PROFINET Netzwerk verschalten.1.
PG/PC einfügen, öffnen und Ethernet-Schnittstelle anlegen2.
Default Haken entfernen, dieser ist nur bei Netzwerken relevant bei denen eine Identifizierung über MAC-Adresse erfolgt
3.
Mit bestehendem Netzwerk verbinden
Hinweis: Wenn beide Projekte auf einem PG erstellt werden, kann immer nur
eins von beiden online gehen!!
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: Einstellungen in der Windows Systemsteuerung
Die IP-Adresse der Netzwerkkarte muss entsprechend eingestellt werden.Dies erfolgt unter Systemsteuerung / Netzwerkverbindungen. Dort die Netzwerkkarte auswählen und über rechte Maustaste / Eigenschaften dasMenü
zur Auswahl des Protokolls öffnen. Hier das Internet Protokoll (TCP/IP) auswählen und über Eigenschaften das Menü
zur Einstellung derIP Adresse öffnen. 1.
IP-Adresse einstellen2.
Entsprechend des gewählten Netzes die Subnet-Mask einstellen
Gerät Name IP-AdresseCPU 317 PN PN-IO 192.168.0.1D435 (CBE30) CBE30xPNxIO 192.168.0.3MP 277 192.168.0.30PG 192.168.0.10
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: Gerätetaufe Teil 1
Bei der Gerätetaufe ist generell zwischen Controller und Device zu unterscheiden. Dem Controller wird durch den Projektdownload Name und IP-Adresse zugewiesen. Wenn der Controller im Auslieferungszustand ist (IP-Adresse 0.0.0.0), kann ohne vorherige Zuweisung einer IP-Adresse der Download gestartet werden. Das Engineering erkennt, dass keine CPU mitder im Projekt hinterlegten IP-Adresse im Netz vorhanden ist. Es listet die erkannten Steuerungen auf und bietet dann die Möglichkeit, auf die entsprechende Steuerung mit der IP-Adresse 0.0.0.0 den Download durchzuführen. Dabei wird der Steuerung die IP-Adresse zugewiesen.Um Devices oder Controller IP-Adressen und Gerätenamen händischzuzuweisen, muss das Gerät mit dem PC/PG über ein Ethernet-Kabel verbunden sein. In HW-Konfig oder NetPro kann man über das Menü: Zielsystem/ Ethernet/„Ethernet Teilnehmer bearbeiten“
das Netzwerk durchsuchen lassen (Folgefolie 1.).Es werden alle erkannten Geräte mit MAC-Adresse und, falls vorhanden, der IP-Adresse und Gerätenamen angezeigt (Folgefolie 2.).
Hinweis:Die Taufe der SIMATIC per Tauf-Tool nur möglich, wenn ihr noch keine IP-Adresse zugewiesen wurde (Werkseinstellung). Ansonsten können IP-Adresse und Name nur durch einen Projekt-
Download geändert werden.
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3.
IP-Adresse und Subnetmaske anpassen. Wenn die CF-Karte im Auslieferungszustand ist, wird hier nichts angezeigt. Es müssen beide Felder gefüllt werden!
4.
DHCP wird auf absehbare Zeit nicht unterstützt, daher unter (E) keinen Haken setzen.
5.
Gerätename vergeben6.
Konfiguration und Name zuweisen7.
Unter (I) kann das Gerät auf Default Adresse und Name zurückgesetzt werden (Auslieferungszustand).
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4
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: Gerätetaufe Teil 2
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RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: Applikation und Projektdownload
Download der HW-Konfig Projekte:Projekt übersetzen und Download in SIMATIC und SIMOTION
Applikation:Sowohl die SIMATIC als auch die SIMOTION benötigen natürlich noch ein Programm, bei der
Live-Demonstration kann aus Zeitgründen nur auf einige wenige Punkte eingegangen werden. 1.
Die in der Live-Demo benötigten S7-Bausteine werden komplett aus einem vorbereiteten Projekt importiert.
2.
In SIMOTION-Scout werden auch sowohl die Achsen, als auch die Technologieobjekte, die I/O-Variablen und die Programme aus vorbereiteten Quellen importiert
und ins Ablaufsystem eingefügt.
3.
Das HMI MP277 wird auch komplett aus dem vorbereiteten Projekt übernommen.
4.
Alle Teilnehmer werden übersetzt und in das jeweilige Zielsystem geladen.
Hinweis:Sollen Datenblöcke konsistent übertragen werden, müssen diese einem Prozessabbild zugeordnet werden
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten. Industry SectorSeite 23 / 32
RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Projektierung: HMI
Für den gemeinsamen Zugriff auf S7 und SIMOTION müssen beide Steuerungen und auch die entsprechenden Variablen/DB´s der jeweiligen Steuerung verbunden werden. Der Zugriff erfolgt
bei der SIMATIC adressbasiert und bei der SIMOTION symbolisch.
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten. Industry SectorSeite 24 / 32
RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Anhang: Mehrfachverwendung von I-Devices Teil 1
Wenn ein Maschinenmodul mehrfach in einem Projekt verwendet wird, besteht die Möglichkeit, dies als I-Device zu kapseln. Die Erstellung der I-Device GSD-Datei wurde im vorhergehenden Beispiel ausführlich beschrieben. An dieser Stelle wird nur auf die Besonderheiten derMehrfachverwendung eingegangen.
Im Scout Projekt wird der CBE30 der Kommunikationsname zugewiesen. Dieser ist in diesem Beispiel ‚
CBE30xPNxIO’. Beim Download des Scout Projektes wird dieser Name in die SIMOTION geladen. Wenn mehrere SIMOTION mit demselben Projekt geladen werden, haben alle den gleichen Namen. Da dies nicht zulässig ist, müssenden I-Devices im überlagerten Projekt eindeutige Kommunikationsnamen und IP-Adressen zugewiesen werden. Die Namen müssen dann vomAnwender über die Tauffunktion den SIMOTION Steuerungen zugewiesen werden.
Wird anschließend erneut ein Download durchgeführt, muss die Taufe für das Gerät erneut durchgeführt werden. Dies kann auch applikativ in der SIMOTION realisiert
werden. Die Vergabe der IP-Adresse muss
von der überlagerten Steuerung erfolgen.
Hinweis:Der im I-Device Projekt vergebene Kommunikationsname und die IP-Adresse dürfen nicht wieder im überlagerten Projekt für ein I-Device verwendet werden.
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten. Industry SectorSeite 25 / 32
1.
Kommunikationsnamen und IP-Adressen zuweisen
2.
Die Vergabe der IP-Adresse muss
von der überlagerten Steuerung erfolgen
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2
RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Anhang: Mehrfachverwendung von I-Devices Teil 2
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Grundlagenschulungen zur Industriellen Kommunikation:
Industrial Ethernet Systemkurs (IK-IESYS)
PROFIBUS Systemkurs (IK-PBSYS)
PROFINET Systemkurs (IK-PBSYS)
Die Trainings sind nach AZWV zertifiziert, das heißt, Sie können bis zu
100% der Weiterbildungskosten durch die Agentur für Arbeit erstattet bekommen!
RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Anhang: Kursangebot
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PROFINET Schulungen:
Web based Training: PROFINET (WT-PROFIN)
Fachbuch: Automatisieren mit PROFINET (FB-AUTPN)
PROFINET Systemkurs (IK-PNSYS)
Certified PROFINET Network Engineer/Installer (IK-PNOCPNEI)
Weitere Informationen finden Sie unter www.siemens.de/sitrain
oder
bei Ihrer SITRAIN-Kundenberatung in Stuttgart und Ulm.
RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Anhang: Kursangebot
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten. Industry SectorSeite 28 / 32
PROFINET Diagnose Schulungen:
PROFINET Systemkurs (IK-PNSYS)
Certified PROFINET Network Engineer/Installer (IK-PNOCPNEI)
Moderne industrielle Kommunikation am Beispiel des weltweit führenden Ethernet-Standards PROFINET (KH-COMMUN)
Weitere Informationen finden Sie unter www.siemens.de/sitrain
oder
bei Ihrer SITRAIN-Kundenberatung in Stuttgart und Ulm.
RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Anhang: Kursangebot
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PROFINET Schulungen zu SIMATIC –
SIMOTION Kopplung:
SIMOTION mit PROFINET - Grundlagen (MC-SMO-PN1)
SIMOTION mit PROFINET – Verteilter Gleichlauf (MC-SMO-PN2)
Weitere Informationen finden Sie unter www.siemens.de/sitrain
oder
bei Ihrer SITRAIN-Kundenberatung in Stuttgart und Ulm.
RT I-Device Kopplung SIMATIC/ SIMOTION Anhang: Kursangebot
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Michael Brodbeck