Applikation zur Kommunikation - cache.industry.siemens.com fileDiagnoseinformationen eines...

Applikation zur Kommunikation

Auslesen der Diagnoseinformation aus dem Diagnose-Repeater mit STEP 7 und Methoden zur Remote-Auswertung

Applikation mit Code

Gewährleistung, Haftung und Support

Diagnose-Repeater Beitrags-ID: 23328167

Version - 1.0 Ausgabe 23.05.2006 2/48

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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 Applikationsbeispiele 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 Diese Applikation zeigt dem Anwender, wie die umfangreichen Diagnoseinformationen eines Diagnose-Repeaters von einer S7-CPU ausgelesen werden können, und welche prinzipiellen Methoden existieren, um auf diese Daten remote zuzugreifen.

Kerninhalte dieser Applikation Folgende Kernpunkte werden in dieser Applikation behandelt:

• Projektierung und Aufbau einer S7-400 Station mit Diagnose-Repeater und zwei weiteren DP-Slaves.

• Lesen der Uhrzeit aus der CPU mit der SFC 1 READ_CLK und Übertragen in den Diagnose-Repeater mit der SFC 58 WR_REC.

• Anwendung der SFC 103 DP_TOPOL zur Topologieermittlung.

• Auslesen der Diagnoseinformationen aus dem Diagnose-Repeater mit der SFC 59 RD_REC.

• Zusammenstellung der Diagnoseinformationen "Topologietabelle", "Diagnosepuffer" und "Statistikpuffer" in einem Datenbaustein.

• Auflistung der prinzipiellen Möglichkeiten, einen Datenbaustein remote auszulesen (über WAN).

Abgrenzung Diese Applikation enthält keine

• Grundlagenvermittlung zum Aufbau und der Inbetriebnahme von PROFIBUS-Netzen. Ausführliche Informationen sind z.B. im Internet unter /7/ und /8/ zu finden.

• detaillierte Informationen zum Diagnose-Repeater und der Interpretation der ausgelesenen Diagnoseinformationen. Diese können dem Handbuch /2/ entnommen werden.

• detaillierte Informationen zu den verwendeten Systemfunktionen. Diese können dem Handbuch /3/ entnommen werden.

Grundlegende Kenntnisse über diese Themen werden vorausgesetzt.

Vorwort


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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 Komponenten 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.

Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation

Dieser Teil führt Sie Schritt für Schritt durch den Aufbau, wichtige Projektierungsschritte, Inbetriebnahme 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 direkt zur Downloadseite dieses Dokuments.

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/23328167


Vorwort


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Inhaltsverzeichnis

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

Applikationsbeschreibung........................................................................................... 6

1 Automatisierungsaufgabe ............................................................................. 6

2 Automatisierungslösung ............................................................................... 8 2.1 Übersicht zur Gesamtlösung ............................................................................ 8 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität................................................................. 9 2.3 Benötigte Hard- und Software-Komponenten................................................. 10

3 Remote Zugriffe auf die Diagnosedaten..................................................... 12 3.1 Anwendungsszenarien ................................................................................... 12 3.2 Netzkopplungen.............................................................................................. 19

Funktionsprinzipien und Programmstrukturen ....................................................... 22

4 Generelle Funktionsmechanismen ............................................................. 22 4.1 Grundlagen zum Diagnose-Repeater ............................................................. 22 4.1.1 Funktionen und Einsatzbereiche des Diagnose-Repeaters............................ 22 4.1.2 Aufbau der Diagnose-Datenbereiche ............................................................. 23

5 Funktionsmechanismen dieser Applikation .............................................. 25 5.1 Aufbau ............................................................................................................ 25 5.2 Programmstrukturen ....................................................................................... 27 5.3 Anwenderschnittstelle des Programms .......................................................... 34 5.3.1 Aufrufparameter der FBs/FCs......................................................................... 34 5.3.2 Datenbaustein DB 100 DB_READ_DR_DATA -- vom Diagnose-Repeater

gelesene Diagnose-Daten.......................................................................... 36

6 Erläuterungen zum Beispielprogramm....................................................... 38 6.1 Programmdetails zu FC 1 FC_DIAG_REPEATER ....................................... 38

Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation.......................................... 40

7 Installation und Inbetriebnahme ................................................................. 40 7.1 Installation der Hard- und Software ................................................................ 40 7.2 Installation der Applikations- Software............................................................ 42

8 Bedienung der Applikation .......................................................................... 43

Anhang und Literaturhinweise .................................................................................. 47

9 Weitere Hinweise, Tipps und Tricks ........................................................... 47

10 Literaturhinweise .......................................................................................... 48 10.1 Literaturangaben............................................................................................. 48 10.2 Internet-Link-Angaben .................................................................................... 48

ApplikationsbeschreibungAutomatisierungsaufgabe


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Applikationsbeschreibung

Inhalt Hier verschaffen Sie sich einen Überblick über die Applikation zum Auslesen der Diagnoseinformation aus einem Diagnose-Repeater (DR). Sie lernen die verwendeten Komponenten kennen (Standard Hard- und Softwarekomponenten sowie die eigens erstellte Anwender Software).

1 Automatisierungsaufgabe

Hier erfahren Sie… welche Automatisierungsaufgabe in der vorliegenden Dokumentation thematisiert wird.

Einleitung Die Informationen zur PROFIBUS Topologie mit Diagnose-Repeatern lassen sich über den SIMATIC Manager anzeigen; alle Daten des Diagnose-Repeaters sind aber auch vom S7-Programm selbst abrufbar; ebenso können die Daten des Diagnose-Repeaters von einem Fremdmaster ausgelesen werden.

Diese Applikation zeigt, wie die Daten

• Topologietabelle

• Diagnosepuffer

• Statistikpuffer

von einer S7-400 aus dem Diagnose-Repeater ausgelesen werden können.

Nachdem die Daten in einem Datenbaustein abgelegt sind, können sie z. B. von einem HMI-Gerät lokal oder auch über Remote-Mechanismen ausgelesen und weiterverarbeitet werden (Siehe Kap. 3).

ApplikationsbeschreibungAutomatisierungsaufgabe


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

S7-300/400

DiagnoseRepeater

DP1 DP2 DP3

DP-Slaves

DP-MasterDiagnose-

daten

DP

DB x WANWAN RemoteAuswertung

Beschreibung der Automatisierungsaufgabe Die Aufgabe ist es,

• die gesamte Information des Diagnose-Repeaters in einem PROFIBUS-Subnetz auszulesen und

• in einer allg. Datenstruktur zur Verfügung zu stellen, um sie anschließend lokal oder remote auszuwerten / weiter zu verarbeiten.

Vorbereitende Tätigkeiten dazu, die ebenfalls in dieser Applikation enthalten sind, sind

• Uhrzeit des Diagnose-Repeaters stellen

• Topologieermittlung des Diagnose-Repeaters anstoßen

Anforderung an die Steuerung • Die Steuerung muss über einen PROFIBUS-Anschluss verfügen, d.h.

es muss eine CPU mit PROFIBUS-Schnittstelle oder ein separater PROFIBUS-CP verwendet werden.

• Die CPU und ggf. der verwendete PROFIBUS-CP müssen die Bausteine SFC 58 WR_REC, SFC 59 RD_REC und SFC 103 DP_TOPOL unterstützen. Beachten Sie hierzu auch die Hinweise unter http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/17452619.



Automatisierungslösung


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2 Automatisierungslösung

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

2.1 Übersicht zur Gesamtlösung

Schema Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten der Lösung:

Abbildung 2-1

Field PG

S7-400

Diagnose-Repeater

ET 200M ET 200S

PROFIBUS

DP1DP2 DP3

STEP 7Programmierung

Konfiguration

Diagnose-daten

erfassen

24 V

24 V

24 V

Aufbau Der Aufbau besteht aus:

• S7-400 mit CPU 6ES7 417-4XL00-0AB0

• PROFIBUS mit Diagnose-Repeater 6ES7 972-0AB01-0XA0

• ET 200M mit IM 6ES7 153-1AA02-0XB0

• ET 200S mit IM 6ES7 151-1AA00-0AB0




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• Die CPU wird an die Schnittstelle DP1, die ET200M an die Schnittstelle DP2 und die ET200S an die Schnittstelle DP3 des Diagnose-Repeaters angeschlossen.

• Ein Field PG ist zum Engineering und für Online-Funktionen von STEP 7 an der Schnittstelle X1 (PG-Schnittstelle) des Diagnose-Repeaters angeschlossen.

2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität

Die Funktionalität ist in diesem Beispiel in 3 Bausteinen realisiert worden, die wir in der Übersicht hier darstellen.

Ablauf der Kernfunktionalität • FC 10 Uhrzeit des Diagnose-Repeaters stellen.

Die FC 10 liest über die SFC 1 READ_CLK die Uhrzeit der CPU aus und schreibt diese Uhrzeit mit der SFC 58 WR_REC in den Diagnose-Repeater. Der Anstoß hierzu erfolgt vom Anwender über ein Trigger-Bit.

• FC 11 Topologieermittlung Die FC 11 stößt über die SFC 103 DP_TOPOL die Topologieermittlung für das DP-Mastersystem an; sind in einem DP-Mastersystem mehrere Diagnose-Repeater vorhanden, so werden mit dem Aufruf der SFC 103 alle Diagnose-Repeater dieses DP-Mastersystems angesprochen. Wird der Auftrag von der SFC 103 mit einem temporären Fehler beendet, so führt die FC 11 einen Reset der SFC 103 durch und setzt einen erneuten Anstoß zur Topologieermittlung, solange die vorgegebene Anzahl von Wiederholungen noch nicht erreicht ist. Der Anstoß zur Topologieermittlung erfolgt vom Anwender über ein Trigger-Bit.

• FB 99 Diagnosedaten aus dem Diagnose-Repeater lesen Das Auslesen der Diagnosedaten aus dem Diagnose-Repeater ist die Hauptaufgabe dieser Applikation. Der Diagnose-Repeater liefert:

– Daten zur Bustopologie, die aus PROFIBUS-Adressen der Teilnehmer und aus relativen Entfernungsangaben der Teilnehmer zum Diagnose-Repeater bestehen.

– Für die Segmente DP1, DP2, DP3 und die PG-Schnittstelle je einen Diagnosepuffer, in dem die letzten 10 Ereignisse mit Uhrzeit und Datum gespeichert werden.

– Für die Segmente DP2 und DP3 zwei Statistikpuffer, in denen Informationen zur Reflexions- und Telegrammfehlerrate mit Uhrzeit und Datum gespeichert werden.

Der FB 99 (mit unterlagertem FB 100) liest die Topologietabelle, die Diagnosepuffer und die Statistikpuffer mit der SFC 59 RD_REC aus




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dem Diagnose-Repeater aus; hierzu werden nacheinander die Daten in Form von 12 Datensätzen gelesen. Wird ein Auftrag von der SFC 59 mit einem temporären Fehler beendet, so stößt der FB 100 ein erneutes Lesen an, solange die vorgegebene Anzahl von Wiederholungen noch nicht erreicht ist. Der Anstoß zum Lesen der Diagnosedaten erfolgt vom Anwender über ein Trigger-Bit.

Vorteile dieser Lösung • Der Kunde hat einen fertigen Baustein zum Auslesen der

Diagnosedaten aus dem Diagnose-Repeater. Das Lesen der Daten kann über das STEP 7 Programm oder von Remote angestoßen werden; die eingelesenen Daten können in der CPU weiterverarbeitet, oder auf ein externes Gerät zur Auswertung transferiert werden.

• Der Code der erstellten Bausteine ist nicht schreibgeschützt. Er kann mit STEP 7 eingesehen und geändert werden. Somit kann er auch an speziellere Kundenwünsche angepasst werden.

• Die von dieser Applikation aus dem Diagnose-Repeater gelesenen Daten können zum Vergleich herangezogen werden, wenn mit einem anderen DP V1 Master die Diagnosedaten aus dem Diagnose-Repeater gelesen werden.

2.3 Benötigte Hard- und Software-Komponenten

Hardware-Komponenten Die folgende Tabelle zeigt die Komponenten des Beispielprojekts.

Für die Kernfunktionalität genügen:

• ein PG/PC mit STEP 7 und MPI/PROFIBUS-Anschluß

• eine S7-400-Station mit PROFIBUS-Anschluß (Anforderungen an die Steuerung beachten!)

• Diagnose-Repeater ab 6ES7 972-0AB01-0XA0 mit PROFIBUS

• zwei ET200-Stationen Tabelle 2-1

Komponente Anz. MLFB/Bestellnummer Hinweis Field PG 1 6ES7 711-xxxxx-xxxx o.ä.

Link zum PG-Konfigurator

PS 407 10A 1 6ES7 407-0KA01-0AA0... o.ä.

https://mall.automation.siemens.com/de/guest/index.asp?lang=de&nodeID=5000031&foldersopen=-754-755-1626-891-890-1-1525-1526-&jumpto=1525

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Komponente Anz. MLFB/Bestellnummer Hinweis CPU 417-4 1 6ES7 417-4XL00-0AB0 Alternativ kann

auch eine andere CPU mit DP-Schnittstelle und integrierten SFCs 58, 59 und 103 verwendet werden.

Diagnose-Repeater 1 6ES7 972-0AB01-0XA0 mit PROFIBUS IM153-1 1 6ES7 153-1AA02-0XB0 DI8/DO8 1 6ES7 323-1HB00-0AA0 o.ä. IM151-1 1 6ES7 151-1AA00-0AB0 PM-E DC24V 1 6ES7 138-4CA00-0AA0 o.ä. 2DI 4 6ES7 131-4BB00-0AB0 o.ä. 2DO 4 6ES7 132-4BB00-0AB0 o.ä. PM-D 1 3RK1 903-0BA00 o.ä. DS 2 3RK1 301-1BB00-0AA0 o.ä.

Standard Software-Komponenten Tabelle 2-2

Komponente Anz. MLFB/Bestellnummer Hinweis SIMATIC STEP 7 V5.3 SP3

1 6ES7810-4CC07-0YA5

Beispieldateien und Projekte Die folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die in diesem Beispiel verwendet werden.

Tabelle 2-3

Komponente Hinweis 23328167_Diagnose_Repeater_CODE_V10.zip Diese gepackte Datei enthält das

STEP 7 Projekt. 23328167_Diagnose_Repeater_DOKU_V10_d.pdf Dieses Dokument.


Remote Zugriffe auf die Diagnosedaten


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3 Remote Zugriffe auf die Diagnosedaten

Übersicht Das folgende Kapitel zeigt Ihnen die prinzipiellen Methoden wie Sie remote auf Daten in der S7-CPU zugreifen können.

Ein Remote-Zugriff auf die Datensätze des Diagnose-Repeaters ist generell nur über die S7-CPU möglich. Ein Zugriff über STEP 7 PG-Funktionen ist nicht über die MPI-Schnittstelle der S7-CPU oder über Industrial Ethernet und einen entsprechenden CP möglich. Das PG muss hierzu generell am PROFIBUS angeschlossen werden. Deshalb sind auch Zugriffe über Teleservice, der eine „Verlängerung“ des MPI-Bus über WAN darstellt hier nicht möglich.

In den folgenden Abschnitten stellen wir einige verbreitete Möglichkeiten dar, mit welchen Software-Komponenten die Daten auf den Ziel-Rechner transferiert und dann weiterverarbeitet werden können und über welche aktuelle WAN-Kopplungsvarianten dies erfolgen kann .

3.1 Anwendungsszenarien

Einleitung Für den Fall, dass ein Anwender die Diagnosedaten mit einer individuellen Applikation, d.h. ohne PG und STEP 7 remote auslesen und auswerten will, ist die Lösung aus diesem Dokument unerlässlich. D.h. Sie müssen wie in diesem Dokument beschrieben mit einem STEP 7 Programm erst alle interessierenden Daten aus dem Diagnose Repeater auslesen und in der S7-CPU in einen DB zwischenspeichern. Diesen Datenbereich können Sie mit verschiedenen Methoden aus der S7-CPU auslesen und dann auf einem PC individuell weiterverarbeiten.




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Standard HMI Systeme Mit Standard HMI Systemen, wie WinCC flexible oder WinCC ist über die entsprechende Projektierung des Zugriffkanals (z.B. S7-Kanal über Ethernet) ein einfacher Zugriff auf den gesamten Variablenhaushalt der S7-CPU möglich. D.h. Sie lesen die interessierenden Informationen aus dem Diagnosedatenbaustein der S7-CPU aus und stellen Sie individuell in ihrer Projektierung dar.

Eine Ankopplung erfolgt hier über die entsprechende HW-Schnittstelle und SIMATIC NET Treiber der PC Schnittstelle und der korrespondierenden Schnittstelle auf SIMATIC Seite (In erster Linie ist hier Industrial Ethernet zu nennen).

Abbildung 3-1

WählnetzInternet

PG/PC mitWinCC flexible RT/

WinCC

S7-400 &CP443-1

ISDN/DSLRouter

ISDN/DSLRouter/Modem

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Diagnose Repeater

PB DP

Panel

Abbildung der Diagnosedatenaus DBx auf Anzeigevariablen

DB x mit Diagnosedaten

Individuell programmierte Anwender-SW über OPC Eine komfortable Möglichkeit auf die Daten einer Steuerung zuzugreifen ist die heute verbreitete OPC-Schnittstelle. Der OPC-Server von SIMATIC NET greift über die verschiedenen SIMATIC Bus-Systeme und Protokolle auf die Daten der S7-CPU zu. Der OPC-Client, als individuell programmiertes Programm, oder auch als Standard OPC-Client liest die Rohdaten dann vom OPC-Server über seine OPC-DA (Data Access) Schnittstelle aus und kann diese wiederum individuell weiterverarbeiten.

Sinnvoll ist es hier den OPC-Server auf einem PC auf der Anlage und den OPC-Client auf der remoten Seite zu platzieren. Dies hat den Vorteil, dass der Netzverkehr hier geringer ausfällt, da der OPC-Server die vom OPC-




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Client angeforderten Daten zyklisch abtastet und die Daten nur bei einer Änderung an den OPC-Client schickt.

Das OPC-Client Programm, das die OPC-DA Schnittstelle verwendet, kommuniziert über COM/DCOM Mechanismen mit dem OPC-Server. Es ist hier darauf zu achten, dass die entsprechenden Berechtigungen für diesen Betrieb auf dem Betriebssystem und einer evtl. vorhandenen Firewall freigeschaltet sind.

Eine Ankopplung erfolgt wie oben in erster Linie über Industrial Ethernet und entsprechende Router-Konstellationen.

Abbildung 3-2

WählnetzInternet

PG/PC mitindividuellem

Programm

S7-400 &CP443-1

ISDN/DSLRouter


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Diagnose Repeater

PB DP


AnwenderprogrammC,C++,VB,…

SIMATIC NETSoftnet IE S7

OPC-Client

Zugriff auf DB xüber OPC-Serverauf der Anlage

SIMATIC NETOPC-Server

OPC




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Individuell programmierte Anwender-SW als Java-Applet/ Java Programm Soll die Auswerte-SW plattformneutral, oder gar ausschließlich auf einem Standard Web-Browser laufen, so ist die Erstellung eines Java-Applets/ Applikation das geeignete Mittel. Mit den SIMATIC IT-CPs bietet SIMATIC NET einen Webserver an, über den beliebige S7-Variablen aus einem Java-Applet oder Java-Applikation heraus mit Hilfe der S7-Beans Bibliothek gelesen und individuell weiterverarbeitet werden können.

Eine Ankopplung an die SIMATIC S7 erfolgt über Industrial Ethernet und entsprechende Router-Konstellationen.

Abbildung 3-3

WählnetzInternet

PG/PC mitJava-VM

über Webbrowser

S7-400 &CP443-Advanced (IT-CP)

ISDN/DSLRouter


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Diagnose Repeater

PB DP

DB x mit Diagnosedaten auf S7-CPU

Java Anwender-programm/-applet

mit S7-Beans erstellt

Zugriff auf DB xüber ein Java-Applet/Applikation

Java-Applet & S7-Beansauf dem CP 443-Advanced




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Datentransfer mit FTP-Mechanismen Sollen die Diagnose Rohdaten mit sehr geringem Aufwand an einen beliebigen Rechner (insbesondere Nicht Windows-basierte Systeme) transferiert werden, von wo aus ein Anwenderprogramm dann für die weitere Auswertung sorgt, so ist der FTP-Mechanismus eine sehr einfache Variante Rohdaten aus der SIMATIC S7 dorthin zu senden.

Die SIMATIC IT-CPs bieten hierzu die Möglichkeit als FTP-Client und -Server Daten an einen externen FTP-Server zu schicken oder die Anforderung eines externen FTP-Clients zu beantworten. Die Diagnosedaten befinden sich in diesem Fall als Binärfile im Dateisystem des Remote Rechners.


Abbildung 3-4

WählnetzInternet

PG/PC mitFTP-Client Programm

& individuellerAuswertung

S7-400 & CP443-Advanced (IT-CP)

ISDN/DSLRouter


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Diagnose Repeater

PB DP


Anwenderprogramm(Filezugriff auf DBx)

FTP-Client

Zugriff auf File DB xüber ein individuelles Programm

CP x43-Advanced als FTP-Server

Ablage des DB x als File




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Individuelle Anwender-Software über SAPI-S7 Die SAPI-S7 ist die grundlegende Basis-Kommunikationsschnittstelle, über die eine individuell erstellte Anwendersoftware von einem PC aus Zugriff auf die Daten der S7-CPU hat. Entsprechende DLLs bieten dem Programmierer unter Windows oder Unix-basierten Systemen die Möglichkeit auf alle Variablen der S7-CPU zuzugreifen und diese individuell weiter zu verarbeiten.


Abbildung 3-5

WählnetzInternet

PG/PC mitindividuellem

Programm

S7-400 &CP443-1

ISDN/DSLRouter


IEIE

Diagnose Repeater

PB DP

individuelles AnwenderprogrammZugriff auf DB x direkt über SAPI DLL


AnwenderprogrammC,C++,VB,…

SAPI-S7 DLLSIMATIC NETSoftnet IE S7

SIMATIC NET Software




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Individuell programmierte Anwender-Software über PRODAVE MPI/IE Mit PRODAVE existiert eine seit langem verbreitete Aufrufschnittstelle für Windows-basierte PCs zur SIMATIC, die es erlaubt einfach auf S7-Variablen z.B. in der Programmiersprache C oder Visual Basic zuzugreifen und individuell weiter zu verarbeiten.

Eine Ankopplung an die SIMATIC S7 erfolgt bei PRODAVE MPI über MPI/PROFIBUS und eine entsprechende Modem/ Standleitungskonstellation, mit der Version V6.0 bei PRODAVE IE über Industrial Ethernet und entsprechenden Router/Modem-Konstellationen.

Abbildung 3-6

Wählnetz,Standleitung,

Funknetz,Internet

PG/PC mitindividuellerAuswertung

S7-400 & CP443-1

ISDN/DSLRouter


IE

IE

Diagnose Repeater

PB DP


Anwenderprogramm (C, C++, VB)

PRODAVE V6.0IE

ext. ModemAnalog/ ISDN/GSM

TS Adapter II(int. Modem

Analog/ISDN)

TS Adapter

MPI

ext. ModemAnalog/ ISDN/GSM

Anwenderprogramm (C, C++, VB)

PRODAVE V6.0MPI

Zugriff auf DBx mit individuellemProgramm über PRODAVE Schnittstelle




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3.2 Netzkopplungen

In den folgenden Abschnitten zeigen wir kurz einige verbreitete WAN Kopplungsvarianten.

ISDN- Wählverbindung Abbildung 3-7

TelefonanbieterPSTN (ISDN)

Anlagen-Netz

IE

ISDN-RouterAnlage

ISDN- Router/ ModemZentrale

Zentrale-Netz

Die oben dargestellte Grafik zeigt den Netzaufbau für eine ISDN- Wählverbindung. Hierbei wird die Anlage und die Zentrale durch das öffentliche Telefonnetz (ISDN) bei Bedarf (Einwahl durch Zentrale) miteinander gekoppelt. Auf Seite der Zentrale befindet sich ein ISDN- Router oder ein einfacheres ISDN-Modem. Jeder Teilnehmer im Zentrale-Netz hat Zugriff auf alle Netzteilnehmer der Anlage.

Übertragungsrate: max. 128 kBits/s bei zwei gebündelten Kanälen

Hinweis Parallel zu ISDN sind auch Router Komponenten verfügbar, die mit einem analoges PSTN (Public Switched Telephone Network) oder einem GSM Funknetz koppelbar sind.

DSL- Internetverbindung Abbildung 3-8

Internet Provider

NAT/NAPT

Anlagen-Netz

IE

DSL-Router

Anlage

DSL- Router/ Modem

Zentrale

Zentrale-Netz

fixe IP Adresse

VPN Tunnel




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Die oben dargestellte Grafik zeigt den allgemeinen Aufbau für eine DSL- Verbindung. Hierbei sind die Anlage und die Zentrale über das Internet miteinander gekoppelt. Dabei ist folgendes zu beachten:

• Die Anlage sollte sinnvollerweise permanent am Netz sein (-> Flatrate)

• Vorzugsweise ist eine fixe IP- Adresse für die Anlage vorzusehen. (Alternative : dynamische Vergabe einer IP-Adresse mit DynDNS)

• Bei Zugriff auf mehrere Netzteilnehmer auf der Anlage mit einer offiziellen IP-Adresse, muss mit NAT/ PAT gearbeitet werden (PortForwarding)

• Durch einen VPN-Tunnel (aufgebaut durch Router) wird die Übertragung über das Internet gesichert. In diesem Mode sind alle Teilnehmer des Anlagennetzes ohne NAT/NAPT erreichbar. Es tritt hier dann auch nicht das Problem auf, das entstehen wenn bestimmte Ports durch SIMATIC Anwendungen reserviert sind. (z.B. Port 102 für STEP7, Port 80 für Java S7-Beans)

Übertragungsraten: je nach DSL Verbindung heute bis max. 24000 kBits/s

GSM Funkverbindung über V110 Abbildung 3-9

Telefonanbieter (PSTN)

MobilfunkbetreiberAnlagen-

NetzIE

ISDN-RouterAnlage

GSM-Funkmodem

Mobiler Teilnehmer

Bei der oben dargestellten Grafik handelt es sich um den allgemeinen Aufbau einer GSM- Funkverbindung. Über ein GSM Mobilfunkmodem greift ein Teilnehmer über eine GSM-Wählverbindung auf das Netzwerk der Anlage zu. Hierbei wird die Verbindung über das Funknetz des Mobilfunkproviders (Funknetzbetreiber) und dem ISDN-Telefonnetz des Telekommunikationsunternehmens aufgebaut. Die Umsetzung des Mobilfunk-Datenverkehrs auf das leitungsorientierte ISDN-Telefonnetz erfolgt durch das V.110 Protokoll. D.h. ein GSM-Funkmodem kann sich direkt auf einen ISDN Router einwählen.

Diese Variante hat den Nachteil einer sehr geringen Bandbreite (9,6 kBits/s)




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GPRS/UMTS Funkverbindung Abbildung 3-10

Internet ProviderMobilfunkbetreiber

Anlagen-Netz

IE

DSL-RouterAnlage

VPN Tunnel

NAT/NAPT fixe IP Adresse

Mobiler Teilnehmer

GPRS /UMTSModem

Die oben dargestellte Grafik zeigt den allgemeinen Aufbau einer GPRS/UMTS- Funkverbindung. Da es sich bei diesen Protokollen nicht um einen leitungsorientierten, sondern um einen paketorientierten Dienst handelt, ist hier nur der Weg über einen Internet Serviceprovider möglich. UMTS ist die Funktechnologie, die im Moment flächendeckend ausgebaut wird.

Übertragungsrate GPRS: typ. 58 kBits/s

Übertragungsrate UMTS: typ. 384 kBits/s

Weitere Informationen Ausführlich Informationen über Remote Zugriffe auf das Automatisierungs-system SIMATIC S7 finden Sie im Beitrag "SIMATIC Remote Control" /4/.

Funktionsprinzipien und Programmstrukturen

Generelle Funktionsmechanismen


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Inhalt 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 nur, wenn Sie das Zusammenspiel der Lösungs-Komponenten kennen lernen wollen.

4 Generelle Funktionsmechanismen

Hier erfahren Sie… welche generellen Funktionsmechanismen bezüglich des Diagnose-Repeaters gelten.

4.1 Grundlagen zum Diagnose-Repeater

4.1.1 Funktionen und Einsatzbereiche des Diagnose-Repeaters

Definition Der Diagnose-Repeater ist ein Repeater mit der Fähigkeit, ein Segment eines RS 485-PROFIBUS-Subnetzes (Kupferleitung) im laufenden Betrieb zu überwachen und Leitungsfehler per Diagnosetelegramm an den DP-Master zu melden.

Über STEP 7, COM PROFIBUS sowie über Bedien- und Beobachtungs-geräte (SIMATIC HMI) können dann Fehlerort und Fehlerursache im Klartext angezeigt werden.

Der Diagnose-Repeater ermöglicht durch seine Leitungsdiagnose im laufenden Betrieb, Leitungsfehler frühzeitig zu erkennen, zu lokalisieren und zu visualisieren.

Eigenschaften des Diagnose-Repeaters: • Diagnosefunktion für zwei PROFIBUS-Segmente (DP2 und DP3): Die

Diagnosefunktion liefert den Fehlerort und die Fehlerursache von Leitungsfehlern, wie Leitungsbruch oder fehlende Abschlusswiderstände. Der Fehlerort wird relativ zu den vorhandenen Teilnehmern angegeben.

• Repeaterfunktion für drei PROFIBUS-Segmente (DP1, DP2, DP3): Der Diagnose-Repeater verstärkt Datensignale auf Busleitungen und verbindet einzelne RS 485-Segmente.

• PG-Schnittstelle galvanisch bzw. elektrisch von den anderen Bussegmenten getrennt, durch Ziehen/Stecken der PG-




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Anschlussleitung werden auch bei hohen Baudraten keine Störungen auf den anderen Segmenten des PROFIBUS-DP verursacht.

• Der Diagnose-Repeater ist ein DP-Slave in der Schutzart IP 20.

• Der Diagnose-Repeater unterstützt das Auslesen der gespeicherten Topologietabelle und die Visualisierung der Bustopologie über STEP 7.

• Der Diagnose-Repeater unterstützt das Auslesen der gespeicherten Diagnose- und Statistikinformationen.

• Der Diagnose-Repeater führt eine Uhr, die durch das Anwenderprogramm eingestellt und gelesen werden kann.

• Der Diagnose-Repeater bietet Überwachungsfunktionen für den taktsynchronen PROFIBUS.

• Der Diagnose-Repeater stellt Identifikationsdaten bereit.

Einsatzbereich des Diagnose-Repeaters Ein Diagnose-Repeater ist erforderlich für

• die Leitungsdiagnose des PROFIBUS-Netzes im laufenden Betrieb,

• den Anschluss von mehr als 32 Teilnehmern am Bus,

• die Realisierung von Abzweigen,

• die Potentialtrennung zwischen zwei Segmenten,

• den erdfreien Betrieb von Bussegmenten,

• die Visualisierung der Bustopologie über STEP 7 ab V5.2.

4.1.2 Aufbau der Diagnose-Datenbereiche

Die Topologietabelle, die Diagnosepuffer und die Statistikpuffer werden mit der SFC 59 RD_REC blockweise aus dem Diagnose-Repeater ausgelesen. Das Auslesen dieser Datensätze ist ein Normmechanismus, der von allen DP V1 Mastern unterstützt wird (DS-RD/DS-WR) und nicht auf eine S7-CPU beschränkt ist. Die folgende Übersicht zeigt die Aufteilung der Diagnosedaten auf die einzelnen Datensätze; Einzelheiten über den internen Aufbau der Datensätze können dem Handbuch /2/ entnommen werden.

Generell können diese Datensätze von jedem beliebigen DP-Normmaster (DPV1) ausgelesen werden, der die Mechanismen „Datensatz lesen“ und „Datensatz schreiben“ unterstützt.




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Topologietabelle Tabelle 4-1

DS-Nr (dez)

Schreib-/lesbar W / R

Funktion

50 R 1. Teil der Topologietabelle Teilnehmer 0 bis 31; Länge = 170 Bytes




Diagnosepuffer Tabelle 4-2

DS-Nr (dez)


Funktion

30 R Diagnosepuffer DP1 31 R Diagnosepuffer DP2 32 R Diagnosepuffer DP3 33 R Diagnosepuffer PG

Statistikpuffer Tabelle 4-3

DS-Nr (dez)


Funktion

40 R Reflexionsfehlerrate DP2 41 R Telegrammfehlerrate DP2 42 R Reflexionsfehlerrate DP3 43 R Telegrammfehlerrate DP3


Funktionsmechanismen dieser Applikation


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5 Funktionsmechanismen dieser Applikation

Hier erfahren Sie… welche Funktionalitäten das Programmbeispiel anbietet und wie es hier realisiert ist.

5.1 Aufbau

Die CPU wird an die Schnittstelle DP1 des Diagnose-Repeaters angeschlossen; für den Anschluss der beiden ET200-Stationen sind zwei Varianten möglich:

1. eine Station an der Schnittstelle DP2 und die andere Station an der Schnittstelle DP3 des Diagnose-Repeaters

2. beide Stationen an der Schnittstelle DP2 des Diagnose-Repeaters

Beide Varianten sind mit der Software dieser Applikation betreibbar; beim Wechsel zwischen den beiden Aufbauvarianten ist keine Softwareänderung erforderlich.

Nach dem Wechseln von einer zur anderen Variante ist die Topologieermittlung erneut anzustoßen, und die Diagnosedaten sind erneut einzulesen. Damit kann die Funktionsweise der Applikation und die Darstellung der Diagnosedaten im DB 100 DB_READ_DR_DATA beobachtet werden.

Im Folgenden werden die beiden Aufbauvarianten dargestellt.

Aufbau "Variante 1" in der Topologieanzeige von STEP 7 Abbildung 5-1




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Aufbau "Variante 2" in der Topologieanzeige von STEP 7 Abbildung 5-2




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5.2 Programmstrukturen

Darstellung

Abbildung 5-3

Topologie-tabelle

Diagnose-puffer

Statistik-puffer

OB1

FC1

FC10

FC11

FB99

FB100

DB10

DB11

DB100

FC_DIAG_REPEATER

FB_READ_DR_CTRL

FC_TOPOL_DET

FC_SET_DR_CLOCK

CYCL_EXC

FB_READ_DR_REC

DB_SET_DR_CLOCK

DB_TOPOL_DET

DB_READ_DR_DATA

DB99DB_READ_DR_CTRL




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Beschreibung Die Applikation wird im zyklischen Programm (OB 1) von FC 1 FC_DIAG_REPEATER aus aufgerufen. Sie unterteilt sich in die Bausteine FC 10 SET_DR_CLOCK, FC 11 FC_TOPOL_DET und FB 99 FB_READ_DR_CTRL.

• FC 10 SET_DR_CLOCK Abbildung 5-4

Trigger

SFC 1READ_CLK

SFC 58WR_REC

CPUUhrzeit

DB 10

DRUhrzeit

TriggerActiveError

Diagnose-Repeater

Die SFC 1 READ_CLCK liest Datum und Uhrzeit aus der CPU aus und legt sie im DB 10 ab. Die SFC 58 WR_REC überträgt Datum und Uhrzeit vom DB 10 als Datensatz Nr. 60 an den Diagnose Repeater.




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• FC 11 FC_TOPOL_DET Abbildung 5-5

Trigger

SFC 103DP_TOPOL

DRTopologie-ermittlung

TriggerActiveError

Bei Fehler Wiederholungen

bis zum Grenzwert

Diagnose-Repeater

Mit der SFC 103 DP_TOPOL wird die Topologieermittlung für ein ausgewähltes DP-Mastersystem angestoßen. Wird der Auftrag von der SFC 103 mit einem temporären Fehler beendet, so führt die FC 11 einen Reset der SFC 103 durch und setzt einen erneuten Anstoß zur Topologieermittlung, solange die vorgegebene Anzahl von Wiederholungen noch nicht erreicht ist.




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• FB 99 FB_READ_DR_CTRL Abbildung 5-6

Trigger

FB100

TriggerActiveError

SFC 59RD_REC

DRTopologie-tabelle

FB100

SFC 59RD_REC

DRDiagnose-puffer

FB100

SFC 59RD_REC

DRStatistik-puffer

Topologie-tabelle

Diagnose-puffer

Statistik-puffer

DB ...

Diagnose-Repeater

Der FB 99 (mit unterlagertem FB 100) liest die Topologietabelle, die Diagnosepuffer und die Statistikpuffer mit der SFC 59 RD_REC aus dem Diagnose-Repeater aus; hierzu werden nacheinander die Daten in Form von 12 Datensätzen (siehe: Kap. 4.1.2 Aufbau der Diagnose-Datenbereiche) gelesen und im DB 100 abgelegt. Wird ein Auftrag von der SFC 59 mit einem temporären Fehler beendet, so stößt der FB 100 ein erneutes Lesen an, solange die vorgegebene Anzahl von Wiederholungen noch nicht erreicht ist.




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Verwendete Basis-SFCs Die folgende Aufzählung beschreibt in gekürzter Form die Aufgabe und die Aufrufparameter der verwendeten SFCs; die ausführliche Beschreibung finden Sie im Handbuch /3/.

• SFC 58 WR_REC (write record) Mit der SFC 58 übertragen Sie den Datensatz RECORD zu der adressierten Baugruppe. Sie starten den Schreibvorgang, indem Sie beim Aufruf der SFC 58 den Eingangsparameter REQ mit 1 belegen. Falls der Schreibvorgang sofort ausgeführt werden konnte, liefert die SFC am Ausgangsparameter BUSY den Wert 0 zurück. Falls BUSY den WERT 1 hat, ist der Schreibvorgang noch nicht abgeschlossen. Das Übertragen der Daten kann mehrere Zyklen dauern.

Aufrufparameter: Tabelle 5-1

Name Deklaration Datentyp Kommentar

REQ INPUT BOOL REQ = 1: Anforderung zum Schreiben IOID INPUT BYTE Kennung des Adressbereichs LADDR INPUT WORD Logische Adresse der Baugruppe RECNUM INPUT BYTE Datensatznummer RECORD INPUT ANY Datensatz. Es ist nur der Datentyp

BYTE zulässig. RET_VAL OUTPUT INT Tritt während der Bearbeitung der

Funktion ein Fehler auf, enthält der Rückgabewert einen Fehlercode.

BUSY OUTPUT BOOL BUSY = 1: Der Schreibvorgang ist noch nicht beendet.

• SFC 59 RD_REC (read record) Mit der SFC 59 lesen Sie den Datensatz mit der Nummer RECNUM von der adressierten Baugruppe. Sie starten den Lesevorgang, indem Sie beim Aufruf der SFC 59 den Eingangsparameter REQ mit 1 belegen. Falls der Lesevorgang sofort ausgeführt werden konnte, liefert die SFC am Ausgangsparameter BUSY den Wert 0 zurück. Falls BUSY den Wert 1 hat, ist der Lesevorgang noch nicht abgeschlossen. Der gelesene Datensatz wird nach fehlerfreier Datenübertragung in den durch RECORD aufgespannten Zielbereich eingetragen. Das Übertragen der Daten kann mehrere Zyklen dauern.




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REQ INPUT BOOL REQ = 1: Anforderung zum Lesen IOID INPUT BYTE Kennung des Adressbereichs LADDR INPUT WORD Logische Adresse der Baugruppe RECNUM INPUT BYTE Datensatznummer RET_VAL OUTPUT INT Tritt während der Bearbeitung der

Funktion ein Fehler auf, enthält der Rückgabewert einen Fehlercode. Zusätzlich: Länge des tatsächlich übertragenen Datensatzes in Bytes (mögliche Werte: +1 bis +240), falls der Zielbereich größer ist als der übertragene Datensatz und bei der Übertragung kein Fehler auftrat.

BUSY OUTPUT BOOL BUSY = 1: Der Lesevorgang ist noch nicht beendet.

RECORD OUTPUT ANY Zielbereich für den gelesenen Datensatz. Sie müssen bei asynchroner Bearbeitung der SFC 59 darauf achten, dass die Aktualparameter von RECORD bei allen Aufrufen dieselbe Längeninformation haben. Es ist nur der Datentyp BYTE zulässig.

• SFC 103 DP_TOPOL Mit der SFC 103 stoßen Sie die Topologieermittlung für ein ausgewähltes DP-Mastersystem an. Mit dem Aufruf der SFC 103 werden alle Diagnose-Repeater an einem DP-Mastersystem angesprochen. Die Topologieermittlung kann zu einem Zeitpunkt nur für ein DP-Mastersystem durchgeführt werden. Die Topologieermittlung ist die Voraussetzung für die detaillierte Anzeige des Fehlerorts bei auftretenden Leitungsfehlern. Wenn Sie nach dem Auftreten eines Fehlers erneut eine Topologie-ermittlung anstoßen wollen, müssen Sie die SFC 103 zunächst zurücksetzen. Dies geschieht, indem Sie die SFC 103 mit REQ=0 und R=1 aufrufen. Die SFC 103 ist eine asynchron arbeitende SFC, d. h. die Bearbeitung erstreckt sich über mehrere SFC-Aufrufe. Die Topologieermittlung kann mehrere Minuten dauern.




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REQ INPUT BOOL REQ = 1: Topologieermittlung anstoßenR INPUT BOOL R=1: Abbruch der Topologieermittlung DP_ID INPUT INT DP-Mastersystem-ID desjenigen DP-

Mastersystems, dessen Topologie ermittelt werden soll

RET_VAL OUTPUT INT Tritt während der Bearbeitung der Funktion ein Fehler auf, enthält der Rückgabewert einen Fehlercode.

BUSY OUTPUT BOOL BUSY = 1: Topologieermittlung ist noch nicht abgeschlossen.

DPR OUTPUT BYTE PROFIBUS-Adresse des fehler-meldenden Diagnose-Repeaters

DPRI OUTPUT BYTE Messsegment des fehlermeldenden Diagnose- Repeaters




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5.3 Anwenderschnittstelle des Programms

5.3.1 Aufrufparameter der FBs/FCs

Aufrufparameter der FC 10 FC_SET_DR_CLOCK Tabelle 5-4


LADDR INPUT INT Logische Adresse des Diagnose-Repeaters (aus HW Konfig)

Active OUTPUT BOOL Active = 1: Auftrag ist noch nicht beendet

Error OUTPUT BOOL Error = 1: Bei der Auftragsbearbeitung ist ein Fehler aufgetreten.

Trigger IN_OUT BOOL Auftragsanstoß; wird bei Auftragsende von der FC 10 rückgesetzt.

Hinweise: Der Parameter LADDR beinhaltet die logische Adresse des Diagnose-Repeaters, so wie sie in der HW Konfig angegeben ist; es wurde das Format INT gewählt, damit keine Umrechnung des Wertes aus der HW Konfig notwendig ist. Der Parameter Trigger muss vom Anwender auf 1 gesetzt werden (z. B. per VAT oder über einen Impuls), um den Auftrag anzustoßen, und wird von der FC 10 nach der Bearbeitung des Auftrags auf 0 gesetzt. Der Rückgabewerte RET_VAL der SFC 58 wird bei Beendigung des SFC 58-Auftrags (BUSY = 0) im DB 10 DB_SET_DR_CLOCK unter der Bezeichnung ret_val2 abgelegt, und steht dem Anwender insbesondere zur Fehleranalyse zur Verfügung.

Aufrufparameter der FC 11 FC_TOPOL_DET Tabelle 5-5


DP_ID INPUT INT DP-Mastersystem-ID desjenigen DP-Mastersystems, dessen Topologie ermittelt werden soll

Repeat_ limit

INPUT INT Grenzwert für Wiederholungen nach einer temporären Störung



Trigger IN_OUT BOOL Auftragsanstoß; wird bei Auftragsende von der FC 11 rückgesetzt.

RESET IN_OUT BOOL Rücksetzen der SFC 103 (Parameter: R)




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Hinweis: Der Parameter Trigger muss vom Anwender auf 1 gesetzt werden (z. B. per VAT oder über einen Impuls), um den Auftrag anzustoßen, und wird von der FC 11 nach der Bearbeitung des Auftrags auf 0 gesetzt. Die Rückgabewerte RET_VAL, DPR und DPRI der SFC 103 werden bei Beendigung eines SFC 103-Auftrags (BUSY = 0) im DB 11 DB_TOPOL_DET unter den Bezeichnungen ret_val2, dpr2 und dpri2 abgelegt, und stehen dem Anwender insbesondere zur Fehleranalyse zur Verfügung.

Aufrufparameter des FB 99 FB_READ_DR_CTRL Tabelle 5-6


LADDR INPUT INT Logische Adresse des Diagnose-Repeaters (aus HW Konfig)

Repeat_ limit

INPUT INT Grenzwert für Wiederholungen nach einer temporären Störung

DB_no INPUT INT Nummer des Datenbausteins, in den die Diagnosedaten eingelesen werden



RET_VAL_50

OUTPUT WORD Rückgabewert der SFC 59 beim Lesen des Datensatzes 50

RET_VAL_51


RET_VAL_52


RET_VAL_53


RET_VAL_30


RET_VAL_31


RET_VAL_32


RET_VAL_33


RET_VAL_40


RET_VAL_41


RET_VAL_42





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RET_VAL_43


Trigger IN_OUT BOOL Auftragsanstoß; wird bei Auftragsende vom FB rückgesetzt.

Hinweise: Der Parameter LADDR beinhaltet die logische Adresse des Diagnose-Repeaters, so wie sie in der HW Konfig angegeben ist; es wurde das Format INT gewählt, damit keine Umrechnung des Wertes aus der HW Konfig notwendig ist. Der Parameter Trigger muss vom Anwender auf 1 gesetzt werden (z. B. per VAT oder über einen Impuls), um den Auftrag anzustoßen, und wird vom FB 99 nach der Bearbeitung des Auftrags auf 0 gesetzt.

5.3.2 Datenbaustein DB 100 DB_READ_DR_DATA -- vom Diagnose-Repeater gelesene Diagnose-Daten

Im DB 100 DB_READ_DR_DATA werden die Topologietabelle, Diagnosepuffer und Statistikpuffer in Form von je 4 Datensätzen abgelegt.

Hinweise: Die von Diagnose-Repeater gelesenen Daten werden im DB 100 unverändert abgelegt; Informationen zum internen Aufbau der Datensätze finden Sie im Handbuch /2/. Die Diagnose-Daten können auch in einem anderen DB als dem DB 100 abgelegt werden (einstellbar am FB 99); jedoch muss die Struktur des DB beibehalten werden.

Tabelle 5-7

Adresse im DB

DS-Nr (dez)

Funktion

0000 50 1. Teil der Topologietabelle Teilnehmer 0 bis 31; Länge = 170 Bytes




1000 30 Diagnosepuffer DP1 1250 31 Diagnosepuffer DP2 1500 32 Diagnosepuffer DP3




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Adresse im DB

DS-Nr (dez)

Funktion

1750 33 Diagnosepuffer PG

2000 40 Reflexionsfehlerrate DP2 2250 41 Telegrammfehlerrate DP2 2500 42 Reflexionsfehlerrate DP3 2750 43 Telegrammfehlerrate DP3


Erläuterungen zum Beispielprogramm


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6 Erläuterungen zum Beispielprogramm

Hier erfahren Sie… wie die Programme aufgerufen werden und welche Parameter in dem Beispiel-Programm vergeben worden sind. Weiterhin wird erörtert, wann welche Aufträge angestoßen werden sollten.

6.1 Programmdetails zu FC 1 FC_DIAG_REPEATER

Die FC 1 FC_DIAG_REPEATER ist die Aufrufschnittstelle zur Bearbeitung aller Programmteile dieser Applikation.

Die FC 1 selbst wird absolut im OB 1 mit CALL FC 1

aufgerufen.

Obwohl zwar alle Programmteile im zyklischen OB aufgerufen werden, werden Aufträge nicht automatisch zyklisch durchgeführt, sonder nur dann, wenn das zugehörige Trigger-Bit gesetzt worden ist.

Programm der FC 1 FC_DIAG_REPEATER Tabelle 6-1

FC 1 FC_DIAG_REPEATER // Set date and time of the diagnostic repeater

CALL "FC_SET_DR_CLOCK" LADDR :=16380 Active :="M_SET_DR_CLOCK_ACTIVE" Error :="M_SET_DR_CLOCK_ERROR" Trigger:="M_SET_DR_CLOCK_TRIGGER"

// diagnostic address of the DR (from HW Konfig) // set clock active // error occurred // trigger bit

// Determining the bus topology

CALL "FC_TOPOL_DET" DP_ID :=1 Repeat_limit:=5 Active :="M_TOPOL_DET_ACTIVE" Error :="M_TOPOL_DET_ERROR" Trigger :="M_TOPOL_DET_TRIGGER" RESET :="M_TOPOL_DET_RESET"

// ID of the DP master system (from HW Konfig) // limit for repetition // determining active // error occurred // trigger bit // reset bit


Erläuterungen zum Beispielprogramm


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FC 1 FC_DIAG_REPEATER // Read topology table, diagnostic buffer and statistics buffer of the diagnostic repeater

CALL "FB_READ_DR_CTRL" , "DB_READ_DR_CTRL" LADDR :=16380 Repeat_limit:=5 DB_no :=100 Active :="M_READ_DR_ACTIVE" Error :="M_READ_DR_ERROR" RET_VAL_50 :=MW100 RET_VAL_51 :=MW102 RET_VAL_52 :=MW104 RET_VAL_53 :=MW106 RET_VAL_30 :=MW108 RET_VAL_31 :=MW110 RET_VAL_32 :=MW112 RET_VAL_33 :=MW114 RET_VAL_40 :=MW116 RET_VAL_41 :=MW118 RET_VAL_42 :=MW120 RET_VAL_43 :=MW122 Trigger :="M_READ_DR_TRIGGER"

// diagnostic address of the DR (from HW Konfig) // limit for repetition // data block for read data // reading active // error occurred // return value reading record 50 // return value reading record 51 // return value reading record 52 // return value reading record 53 // return value reading record 30 // return value reading record 31 // return value reading record 32 // return value reading record 33 // return value reading record 40 // return value reading record 41 // return value reading record 42 // return value reading record 43 // trigger bit


Installation und Inbetriebnahme


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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 ausgeliefert werden, sollten in jedem Fall beachtet werden.

Installation der Hardware Die Hardware-Komponenten entnehmen Sie bitte dem Kapitel 2.3.




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Die folgende Abbildung zeigt den Aufbau aus der Sicht der HW Konfig von STEP 7. Abbildung 7-1

Zwei mögliche Varianten zum Anschluss des PROFIBUSSES an den Diagnose-Repeater sind in Abbildung 5-1 und Abbildung 5-2 dargestellt.

Gehen Sie für den Hardwareaufbau gemäß folgender Tabelle vor: Tabelle 7-1

Nr. Aktion Anmerkung 1. Bauen Sie das Programmiergerät auf. 2. Bauen Sie die S7-400 Station auf. 3. Bauen Sie den Diagnose-Repeater auf. 4. Bauen Sie die ET 200M Station auf. 5. Bauen Sie die ET 200S Station auf. 6. Erstellen Sie die PROFIBUS-Verbindungen 7. Versorgen Sie die Geräte/Stationen mit Spannung.

Hinweis Die Aufbaurichtlinien für die einzelnen Komponenten sind generell zu beachten.




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Installation der Standard Software Tabelle 7-2

Nr. Aktion Anmerkung 1. Installieren Sie STEP 7 V5.3 + SP3 (oder höher) auf

dem Programmiergerät

7.2 Installation der Applikations- Software

Tabelle 7-3

Nr. Aktion Anmerkung 1. Entpacken Sie mit STEP 7 die Datei

23328167_Diagnose_Repeater_CODE_V10.zip Menüpunkt Datei > Dearchivieren im SIMATIC Manager

2. Laden Sie die Bausteine auf die S7-400 Station Zum ersten Laden: PG und CPU über MPI verbinden

3. Führen Sie an der S7-400 Station einen Neustart durch.


Bedienung der Applikation


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8 Bedienung der Applikation

Hier erfahren Sie... wie Sie diese Applikation über die mitgelieferten Variablentabellen bedienen können.

Übersicht Alle Aufträge werden über jeweils ein Trigger-Bit angestoßen. Der Anstoß erfolgt durch Setzen des Trigger-Bits, z.B. in der VAT: Variable > steuern mit Steuerwert true und Triggerbedingung einmalig. Hinweis: Die Funktionen Steuerwerte aktivieren oder Operand auf 1 steuern sind nicht geeignet, weil dazu kein Triggerpunkt festgelegt ist. Das mit diesem TRIGGER angesprochene Programm setzt das Triggerbit auf 0, und setzt damit das ACTIVE-Bit solange auf 1, bis die Auftragsbearbeitung beendet ist. RET_VAL1 ist der zyklisch aktualisierte Parameter RET_VAL der unterlagert aufgerufenen Basis-SFC, während ret_val2 der Wert von RET_VAL ist, der zu dem Zeitpunkt abgespeichert wurde, als die Basis-SFC den Auftrag beendete (BUSY = 0).

Bedienung über VAT_SET_DR_CLOCK Tabelle 8-1 VAT_SET_DR_CLOCK Address Symbol Display

format // set clock of the diagnostic repeater M 10.0 M_SET_DR_CLOCK_TRIGGER BOOL M 10.1 M_SET_DR_CLOCK_ACTIVE BOOL M 10.2 M_SET_DR_CLOCK_ERROR BOOL DB10.DBB 0 HEX DB10.DBB 1 HEX DB10.DBB 2 HEX DB10.DBB 3 HEX DB10.DBB 4 HEX DB10.DBB 5 HEX DB10.DBB 6 HEX DB10.DBB 7 HEX DB10.DBX 10.0 DB_SET_DR_CLOCK.DiagRep.REQ BOOL DB10.DBX 18.0 DB_SET_DR_CLOCK.DiagRep.BUSY BOOL DB10.DBX 22.0 DB_SET_DR_CLOCK.DiagRep.active BOOL DB10.DBW 16 DB_SET_DR_CLOCK.DiagRep.RET_VAL1 HEX DB10.DBW 20 DB_SET_DR_CLOCK.DiagRep.ret_val2 HEX

Zum Anstoß des Auftrags "Uhrzeit des DR stellen" steuern Sie den M 10.0 auf true. Die Auftragsbearbeitung kann über mehrere Zyklen dauern.




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Bedienung über VAT_TPOL_DET Tabelle 8-2 VAT_TPOL_DET Address Symbol Display

format // topology determination M 11.0 M_TOPOL_DET_TRIGGER BOOL M 11.1 M_TOPOL_DET_ACTIVE BOOL M 11.2 M_TOPOL_DET_ERROR BOOL DB11.DBX 0.0 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.REQ BOOL DB11.DBX 0.1 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.R BOOL DB11.DBX 6.0 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.BUSY BOOL DB11.DBX 14.0 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.active BOOL DB11.DBW 4 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.RET_VAL1 HEX DB11.DBB 7 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.DPR HEX DB11.DBB 8 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.DPRI HEX DB11.DBW 10 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.ret_val2 HEX DB11.DBB 12 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.dpr2 HEX DB11.DBB 13 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.dpri2 HEX DB11.DBX 14.1 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.repeat BOOL DB11.DBB 15 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.rep_counter DEC DB11.DBB 16 DB_TOPOL_DET.DP_MasterSystem.rep_limit DEC // reset M 11.4 M_TOPOL_DET_RESET BOOL

Zum Anstoß des Auftrags "Topologieermittlung" steuern Sie den M 11.0 auf true. Die Auftragsbearbeitung kann über mehrere Minuten dauern. Durch Steuern des M 11.4 auf true bewirken Sie den Abbruch der Topologieermittlung.




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Bedienung über VAT_READ_DR_DATA Tabelle 8-3 VAT_READ_DR_DATA Address Symbol Display

format // read diagnostic repeater data M 12.0 M_READ_DR_TRIGGER BOOL M 12.1 M_READ_DR_ACTIVE BOOL M 12.2 M_READ_DR_ERROR BOOL DB99.DBX 50.0 DB_READ_DR_CTRL.read_active BOOL DB99.DBX 50.1 DB_READ_DR_CTRL.start_next BOOL DB99.DBB 70 DB_READ_DR_CTRL.REC_50.DR_read.RECNUM DEC DB99.DBX 78.0 DB_READ_DR_CTRL.REC_50.DR_read.active BOOL DB99.DBX 78.1 DB_READ_DR_CTRL.REC_50.DR_read.repeat BOOL DB99.DBX 74.0 DB_READ_DR_CTRL.REC_50.DR_read.BUSY BOOL DB99.DBW 72 DB_READ_DR_CTRL.REC_50.DR_read.RET_VAL1 HEX DB99.DBW 76 DB_READ_DR_CTRL.REC_50.DR_read.ret_val2 DEC DB99.DBB 104 DB_READ_DR_CTRL.REC_51.DR_read.RECNUM DEC DB99.DBX 112.0 DB_READ_DR_CTRL.REC_51.DR_read.active BOOL DB99.DBX 112.1 DB_READ_DR_CTRL.REC_51.DR_read.repeat BOOL DB99.DBX 108.0 DB_READ_DR_CTRL.REC_51.DR_read.BUSY BOOL DB99.DBW 106 DB_READ_DR_CTRL.REC_51.DR_read.RET_VAL1 HEX DB99.DBW 110 DB_READ_DR_CTRL.REC_51.DR_read.ret_val2 DEC DB99.DBB 138 DB_READ_DR_CTRL.REC_52.DR_read.RECNUM DEC ... ... ... ... ... ... ... ... ... DB99.DBW 450 DB_READ_DR_CTRL.REC_43.DR_read.ret_val2 DEC

Zum Anstoß des Auftrags "Diagnosedaten des Diagnose-Repeaters lesen" steuern Sie den M 12.0 auf true. Die Auftragsbearbeitung kann über mehrere Zyklen dauern.




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Wann sollte ein Auftrag angestoßen werden? Alle Aufträge können, wie oben beschrieben, über Variablentabellen gestartet und beobachtet werden (Einarbeitung in die Applikation, Testbetrieb). Für den Anlagenbetrieb müssen jedoch auch Überlegungen dazu angestellt werden, wann welcher Auftrag angestoßen werden sollte.

• Uhrzeit des Diagnose-Repeaters stellen Der Diagnose-Repeater mit der Bestellnummer 6ES7 972-0AB01-0XA0 führt eine Uhr, um Diagnoseereignisse, Statistikdaten und Topologiedaten zu stempeln. Die Uhrzeit nach Netz-Ein ist DT#1994-01-01-00:00:00:000, d.h. die Uhrzeit sollte nach Netz-Ein des Diagnose-Repeaters auf jeden Fall gestellt werden. Außerdem sollte das Setzen der Uhrzeitreferenz in regelmäßigen Abständen erfolgen, um die Genauigkeit sicherzustellen. Hinweis: Alternativ könnte die Uhrzeit auch über den im Beitrag 15013976, (http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/15013976) enthaltenen FB 101 gestellt werden.

• Topologieermittlung anstoßen Topologieermittlung bedeutet, dass der Diagnose-Repeater die PROFIBUS-Adressen und die Entfernung der Teilnehmer ermittelt und eine Topologietabelle erstellt. Die Topologietabelle wird auch bei Ausfall der Netzspannung im Diagnose-Repeater remanent gehalten. Die Topologieermittlung muss angestoßen werden beim Einsatz eines neuen Diagnose-Repeaters oder eines Diagnose-Repeaters, der bereits an anderer Stelle eingesetzt war (andere Topologietabelle gespeichert) oder wenn die Anlage verändert wurde (z.B. wenn Teilnehmer hinzugefügt, vertauscht oder entfernt wurden, PROFIBUS-Adressen geändert wurden, oder die Leitungslänge verändert wurde). Die Topologieermittlung sollte nicht angestoßen werden, wenn die Anlage nicht vollständig zugeschaltet ist, oder Teilnehmer ausgefallen sind; in diesem Falle würde der Diagnose-Repeater eine Topologie-tabelle mit nur den derzeit sichtbaren (d.h. evtl. mit nicht allen vorhandenen) Teilnehmern erstellen und speichern.

• Diagnosedaten des Diagnose-Repeaters lesen Die Diagnosedaten sollten nach einer Änderung des Anlagenzustandes (z.B. in Fehler-OBs auswertbar) bzw. vor einer Auswertung oder Weiterverarbeitung der Daten neu eingelesen werden.


Anhang und Literaturhinweise

Weitere Hinweise, Tipps und Tricks


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9 Weitere Hinweise, Tipps und Tricks

Anschluss des Programmiergerätes an die S7 Für das erste Laden des S7-Projekts in die CPU muss das PG an die MPI-Schnittstelle der CPU angeschlossen sein, da zu diesem Zeitpunkt die PROFIBUS-Schnittstelle der CPU noch keine Adresse besitzt.

Für die weitere Inbetriebnahme sollte das PG an den PROFIBUS angeschlossen und die PG/PC-Schnittstelle auf "CPxxxx(PROFIBUS)" eingestellt werden; nur mit dieser Einstellung können die STEP 7 PG-Funktionen zum Zugriff auf den Diagnose-Repeater (NetPro > Zielsystem > PROFIBUS) genutzt werden.


Literaturhinweise


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10 Literaturhinweise

10.1 Literaturangaben

Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneter Literatur wieder.

Tabelle 10-1

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

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

/2/ Handbuch Diagnose-Repeater

Diagnose-Repeater für PROFIBUS-DP http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/7915183

/3/ Handbuch S7 Systemsoftware

Systemsoftware für S7-300/400 System- und Standardfunktionen http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/1214574

/4/ Configurations zur Kommunikation SIMATIC Remote Control

SIMATIC Remote Control http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/21043574

10.2 Internet-Link-Angaben

Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneter Literatur wieder.

Themengebiet Titel /5/ Referenz auf

diesen Beitrag http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/23328167

/6/ Siemens A&D Customer Support

http://support.automation.siemens.com

/7/ Siemens A&D Customer SupportDiagnose-Repeater

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/10805964/130000

/8/ Siemens A&D Customer SupportPROFIBUS










http://support.automation.siemens.com/





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