Applikationsbeschreibung 08/2015 Ansteuerung eines … · 4 Installation und Inbetriebnahme ........

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109476801

Applikationsbeschreibung 08/2015

Ansteuerung eines Ventilators (ebm-papst) via Modbus RTU SIMATIC S7-1200


Gewährleistung und Haftung

Ansteuerung eines Ventilators (ebm-papst) via Modbus RTU Beitrags-ID: 109476801, V1.0, 08/2015 2

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Gewährleistung und Haftung

Hinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischen 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 wir über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden können. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z. B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang.

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 groben 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 Schadens-ersatz 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.

Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Anwendungsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von der Siemens AG zugestanden.

Security-hinweise

Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial Security-Funktionen an, die den sicheren Betrieb von Anlagen, Lösungen, Maschinen, Geräten und/oder Netzwerken unterstützen. Sie sind wichtige Komponenten in einem ganzheitlichen Industrial Security-Konzept. Die Produkte und Lösungen von Siemens werden unter diesem Gesichtspunkt ständig weiterentwickelt. Siemens empfiehlt, sich unbedingt regelmäßig über Produkt-Updates zu informieren.

Für den sicheren Betrieb von Produkten und Lösungen von Siemens ist es erforderlich, geeignete Schutzmaßnahmen (z. B. Zellenschutzkonzept) zu ergreifen und jede Komponente in ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu integrieren, das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Dabei sind auch eingesetzte Produkte von anderen Herstellern zu berücksichtigen. Weitergehende Informationen über Industrial Security finden Sie unter http://www.siemens.com/industrialsecurity.

Um stets über Produkt-Updates informiert zu sein, melden Sie sich für unseren produktspezifischen Newsletter an. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter http://support.industry.siemens.com.

https://www.industry.siemens.com/topics/global/de/industrial-security/Seiten/default.aspx

http://support.industry.siemens.com/

Inhaltsverzeichnis


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Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung ...................................................................................... 2

1 Aufgabe............................................................................................................... 5

1.1 Übersicht .............................................................................................. 5

2 Lösung ................................................................................................................ 6

2.1 Übersicht .............................................................................................. 6 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität .................................................... 7 2.3 Hard- und Software-Komponenten ...................................................... 9 2.3.1 Gültigkeit............................................................................................... 9 2.3.2 Verwendete Komponenten ................................................................... 9

3 Funktionsweise ................................................................................................ 11

3.1 Gesamtübersicht ................................................................................ 11 3.2 Register .............................................................................................. 12 3.2.1 Halteregister ....................................................................................... 12 3.2.2 Eingangsregister ................................................................................ 13 3.3 PLC-Datentypen ................................................................................. 14 3.3.1 „typeProductionData“ ......................................................................... 14 3.3.2 „typeRead“ .......................................................................................... 14 3.3.3 „typeData“ ........................................................................................... 14 3.3.4 „typeWrite“ .......................................................................................... 15 3.3.5 „typeCyclic“ ......................................................................................... 15 3.3.6 „typeManual“ ...................................................................................... 15 3.3.7 „typeHMI“ ............................................................................................ 16 3.4 FB „EbmPapst“ ................................................................................... 17 3.5 FC „ReadWrite“ .................................................................................. 21 3.5.1 Funktionsweise ................................................................................... 23 3.5.2 Sequentieller Aufruf des FC „ReadWrite“........................................... 25

4 Installation und Inbetriebnahme .................................................................... 27

4.1 Installation der Hardware ................................................................... 27 4.2 Netzwerkverbindungen ....................................................................... 28 4.2.1 PG/PC-Schnittstelle einstellen ........................................................... 29 4.3 Konfigurationsanleitung ...................................................................... 29 4.3.1 Gerätekonfiguration anpassen ........................................................... 29 4.3.2 Download des Steuerungsprojektteils ................................................ 30 4.4 HMI-Projektteil .................................................................................... 31 4.4.1 HMI konfigurieren ............................................................................... 31

HMI-Projektteil ins KTP900 Basic laden ............................................ 32 PC-Runtime starten ............................................................................ 33

5 Bedienung der Applikation ............................................................................. 34

5.1 Übersicht (Anfangsbild) ...................................................................... 34 5.2 Wiederkehrende Bildelemente ........................................................... 36 5.2.1 Zyklische abgerufene Werte (Eingangsregister) ................................ 36 5.2.2 Beschreiben der Halteregister ............................................................ 36

Voreinstellungen zum Betrieb der Applikation ................................... 37 5.2.3 Statusauswertung ............................................................................... 38 5.3 Kurvenverlauf ..................................................................................... 39 5.4 Alle Parameter .................................................................................... 40 5.5 Meldepuffer ........................................................................................ 41 5.6 Diagnose ............................................................................................ 42 5.7 Einstellungen ...................................................................................... 43 5.7.1 Zeiteinstellung/CPU ............................................................................ 43

Inhaltsverzeichnis


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Systemzeit .......................................................................................... 43 CPU ............................................................................................ 44 FB „EbmPapst“ ................................................................................... 44

5.7.2 Helligkeit ............................................................................................. 44 5.7.3 Benutzeranzeige ................................................................................ 45 5.7.4 System................................................................................................ 45

6 Literaturhinweise ............................................................................................. 46

7 Ansprechpartner .............................................................................................. 47

8 Historie.............................................................................................................. 47

1 Aufgabe

1.1 Übersicht


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1 Aufgabe

1.1 Übersicht

Einführung/Einleitung

Ebm-papst bietet Ventilatoren mit integrierter RS485-Schnittstelle zur Ansteuerung über das Protokoll Modbus RTU an.

Diese Ventilatoren sollen an eine SIMATIC SPS angebunden, überwacht und gesteuert werden.

Überblick über die Automatisierungsaufgabe

Folgendes Bild gibt einen Überblick über die Automatisierungsaufgabe.

Abbildung 1-1

ebm-papst

Modbus fan

SIMATIC PLC

SIMATIC

Basic Panel

Modbus RTU

Beschreibung der Automatisierungsaufgabe

Die folgenden Anforderungen werden an die Applikation gestellt:

Kommunikation zwischen der SIMATIC PLC und dem ebm-papst-Ventilator (Lesen und Schreiben der Parameter) via Modbus RTU

Bedienung und Beobachtung der Motorenparameter über HMI

2 Lösung

2.1 Übersicht


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2 Lösung

2.1 Übersicht

Schema

Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten der Lösung:

Abbildung 2-1

ebm-papst

Modbus fan

SIMATIC

S7-1200SIMATIC HMI

KTP900 BASIC

PROFINET IE

MODBUS RTU

CB 1241

RS485

Aufbau

Als Steuerung wird eine SIMATIC S7-1200 CPU mit der Firmware V4.1.1 verwendet. Diese tauscht die Motordaten über das serielle Kommunikationsboard CB 1241 RS485 via Datenprotokoll Modus RTU mit dem ebm-papst Ventilators aus.

Zum Bedienen und Beobachten der Motordaten wird ein SIMATIC HMI KTP900 BASIC (oder dessen Simulation im TIA-Portal) verwendet.

Die Projektierung erfolgt mit STEP 7 V13 SP1.

Hinweis Anstatt des CB 1241 RS485 kann auch das CM 1241 RS422/485 mit 9-poliger D-SUB-Buchse (6ES7241-1CH32-0XB0) verwendet werden (\3\).

Zur Direktverdrahtung des Ventilators (ohne D-SUB-Stecker) eignet sich das CB 1241 RS485 jedoch besser.

2 Lösung

2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität


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Die Kernfunktionalität der Applikation liegt in der Bedienung des ebm-papst Ventilators über das HMI.

Übersicht und Beschreibung der Oberfläche

Abbildung 2-2

Die Bedienung der Applikation besteht aus den folgenden 2 Bildern:

Kurvenverlauf (Drehzahlverlauf mit Editierung der wichtigsten Parameter)

Alle Parameter (Beobachtung und Editierung der gängigsten Parameter)

Die Bedienung der Oberflächen wird näher im Kapitel 5 beschrieben.

2 Lösung



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Vorteile dieser Lösung

Die Applikation ermöglicht es Ihnen neben dem zyklischen Auslesen der wichtigsten Eingangsregister des ebm-papst Ventilators die gängigsten Halteregister zu editieren, sowie Lüfter-eigene (nicht beschreibbare) Parameter auf Anforderung auszulesen.

Die vorliegende Applikation bietet Ihnen folgende Vorteile:

Ein- und Ausgabe der Parameter in der richtigen Einheit und Bedeutung über das Bediengerät KTP900 Basic PN

Zyklisches Auslesen der wichtigsten Eingangsregister

Kurvenverlauf von Drehzahlist- und Sollwert

Automatisches Auslesen der gängigsten Halteregister bei Anwahl mit anschließender Editierbarkeit

Gesammeltes Auslesen von gerätespezifischen Eingangsregistern und nicht beschreibbaren Halteregistern auf Anforderung

Zugriff auf alle Register über das Steuerungsprogramm

Abgrenzung

Diese Applikation stellt die direkte Kommunikation zwischen der S7-1200 und einem ebm-papst Modbus Ventilator über Modbus-RTU zur Verfügung.

Die ausgewählten Register werden nach der MODBUS Parameter Spezifikation für „ebm-papst Baureihe 84 / 112 / 150 / 200“ V5.00 entsprechend Ihrer Bedeutung in die richtige Einheit umgerechnet und ausgegeben.

Für den sicheren Betrieb Ihres ebm-papst Ventilators müssen Sie sich mit dieser Spezifikation vertraut machen.

Eine explizite Beschreibung der Parameter erfolgt in dieser Beschreibung nicht.

Mit dieser Applikation können Sie aus dem Steuerungsprogramm auch auf andere Register zugreifen (außer denen im Kapitel 3.2 ausgewählten). Allerdings ist für diese Register die entsprechende Umrechnung in die richtige Einheit nicht implementiert.

Hinweis Die MODBUS Parameter Spezifikation für „ebm-papst Baureihe 84 / 112 / 150 / 200“ V5.00 erhalten Sie von ebm-papst bei Erwerb eines Lüfters/Motors dieser Baureihe und auf Anfrage (siehe Kapitel 7).

Vorausgesetzte Kenntnisse

Grundlegende Kenntnisse und Umgang mit der folgenden Thematik werden für diese Applikation vorausgesetzt:

Steuerungsfamilie SIMATIC S7-1200

Entwicklungsoberfläche TIA-Portal

Kommunikationsprotokoll MODBUS-RTU

2 Lösung

2.3 Hard- und Software-Komponenten


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2.3.1 Gültigkeit

Diese Applikation ist gültig für

STEP 7 ab V13 SP1 (TIA Portal)

SIMATIC S7-1200 ab Firmware V4.1.1

2.3.2 Verwendete Komponenten

Die Applikation wurde mit den nachfolgenden Komponenten erstellt:

Hardware-Komponenten

Tabelle 2-1

Komponente Anz. Artikelnummer Hinweis

STROMVERSORGUNG S7-1200 PM1207

1 6EP1332-1SH71

COMPACT SWITCH MODULE CSM 1277

1 6GK7277-1AA10-0AA0

CPU 1214C, DC/DC/RELAY, 6DI/4DO/2AI

1 6ES7214-1HG40-0XB0 Firmware V4.1.1 (\6\)

COMMUNICATION BOARD CB 1241, RS485

1 6ES7241-1CH30-1XB0 Alternativ kann auch das KOMMUNIKATIONSMODUL CM 1241, RS422/485 mit 9 POL SUB D BUCHSE (6ES7241-1CH32-0XB0) verwendet werden (\3\)

SIMATIC HMI KTP900 BASIC

1 6AV2123-2JB03-0AX0 Optional (kann auch in WinCC Basic V13 SP1 simuliert werden)

Ethernetleitung

TP CORD RJ45/RJ45 2M

3 6XV1870-3QH20

Normprofilschiene 1 6ES5 710-8MA11 35mm

Ebm-papst Modbus Ventilator

1 Typ: VarioDrive C

M3G112-GA53-72

Hersteller: ebm-papst (\10\ und \11\)

Software-Komponenten

Tabelle 2-2

Komponente Anz. Artikelnummer Hinweis

SIMATIC STEP 7 BASIC V13 SP1

1 6ES7822-0AA03-0YA5 Beinhaltet WinCC Basic V13 SP1;

Mit Update 2 (\5\)

SIMATIC STEP 7 BASIC UPGRADE V13 SP1

1 6ES7822-0AA03-0YE5 (Optional) Nur zum Upgrade von STEP 7 Basic V11 oder V12

2 Lösung



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Beispieldateien und Projekte

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

Tabelle 2-3

Komponente Hinweis

109476801_S7-1200_ebmpapst_CODE_v1d0.zip Diese gepackte Datei enthält das STEP 7 Projekt.

109476801_S7-1200_ebmpapst_DOKU_v1d0_de.pdf Dieses Dokument.

3 Funktionsweise

3.1 Gesamtübersicht


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3 Funktionsweise

3.1 Gesamtübersicht

Abbildung 3-1 zeigt die zeitliche Abfolge der Bausteinaufrufe im Steuerungsteil des Applikationsprojektes.

Abbildung 3-1

Anwenderprogramm Systembausteine Daten-

bausteine

EbmPapst

Register

MAIN

[OB 1]

Receive_Config[FB612]

SERIALIZE

[FC890]

Tags

Send_Config

[FB611]

Receive_P2P

[FB614]

Receive_Reset

[FB617]

Send_P2P

[FB613]

Modbus_C

omm_Load

[FB640]

Modbus_Master[FB641]

ReadWrite

Die Kernfunktionalität beinhaltet der Funktionsbaustein „EbmPapst“. Dieser wird im zyklischen Organisationsbaustein „Main“ aufgerufen. Die Schnittstellen des FBs „EbmPapst“ werden aus den Datenbausteinen

„Register“ (in diesem DB befinden sich die Ablage der Registerstruktur und die Reihenfolge der auszulesenden Daten) und

„Tags“ (in diesem DB befinden sich die Variablen zur Parametrierung und Bedienung des FBs „EbmPapst“)

gespeist.

In dem FB „EbmPapst“ werden die folgenden Systembausteine aufgerufen:

„Modbus_Comm_Load“ [FB640] zur Initialisierung der Modbus-RTU-Kommunikation

„Modbus_Master“ [FB641] zum Datenaustausch der S7-1200 als Master mit dem ebm-papst Ventilators als Slave

3 Funktionsweise

3.2 Register


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„SERIALIZE“ [FB890] zur Umwandlung von Wörtern in ein Array of Bytes und anschließender Ausgabe als Zeichenkette

Die Speicherung der Aktualwerte der Funktionsbausteine erfolgt als Multiinstanz im Instanzdatenbaustein des FBs „EbmPapst“.

Der FC „ReadWrite“ dient zum Zugriff auf weitere Register, die nicht im folgenden Kapitel ausgelistet sind. Er wird aus dem zyklischen Organisationsbaustein „Main“ aufgerufen. Er besitzt eine Schnittstelle zum FB „EbmPapst“ und wird über die Datenbausteine „Register“ und „Tags“ gespeist.

3.2 Register

3.2.1 Halteregister

Mit dieser Applikation können Sie über die HMI-Oberfläche auf die folgenden Halteregister zugreifen:

Tabelle 3-1

Adresse Länge Bezeichnung Schrei-ben

Reset erforder-

lich

Passwort erforder-

lich hex. dez.

D000 53248 1 Reset X - -

D001 53249 1 Vorgabesollwert X - -

D002 53250 3 Passwort X - -

D005 53253 1 Werkseinstellung Control X - X

D009 53257 1 Betriebsstundenzähler - - -

D00A 53258 1 Betriebsminutenzähler - - -

D100 53504 1 Ventilatoradresse X X -

D101 53505 1 Sollwert Quelle X X -

D102 53506 1 Vorzugs – Laufrichtung X - -

D103 53507 1 Sollwert Speichern X X -

D104 53508 1 Parametersatz Quelle X X -

D105 53509 1 Parametersatz intern X - -

D106 53510 1 Betriebsart (Parametersatz 1) X X -

D107 53511 1 Betriebsart (Parametersatz 2) X X -

D112 53522 1 Motor Stop Enable (Parametersatz 1) X X -

D113 53523 1 Motor Stop Enable (Parametersatz 2) X X -

D114 53524 1 Sollwert (Parametersatz 1) - - -

D115 53525 1 Sollwert (Parametersatz 2) - - -

D119 53529 1 Max. Drehzahl X X X

D11A 53530 1 Max. zulässige Drehzahl - - -

D11F 53535 1 Hochlauframpe X X -

D120 53536 1 Auslauframpe X X -

D145 53573 1 Grenzdrehzahl Laufüberwachung X X X

D148 53576 1 Laufrichtung Quelle X X -

D149 53577 1 Übertragungsgeschwindigkeit X X X

D14A 53578 1 Parität Konfiguration X X X

D150 53584 1 Losrüttelfunktion X X X

D151 53585 1 Max. Start Aussteuergrad - - -

3 Funktionsweise

3.2 Register


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Adresse Länge Bezeichnung Schrei-ben

Reset erforder-

lich

Passwort erforder-

lich hex. dez.

D152 53586 1 Anzahl Startversuche X X X

D153 53587 1 Abfallverzögerung Relais X X -

D15B 53595 1 Laufrichtung Notlauf X X X

D15C 53596 1 Notlauffunktion ein / aus X X X

D15D 53597 1 Sollwert Notlauf X X X

D15E 53598 1 Zeitverzögerung Notlauf X X X

D1A0 53664 1 Bezugswert Zwischenkreisspannung - - -

D1A1 53665 1 Bezugswert Zwischenkreisstrom - - -

D1A2 53666 2 Seriennummer Ventilator - - -

D1A4 53668 1 Produktionsdatum Ventilator - - -

D1A5 53669 6 Ventilatortyp - - -

3.2.2 Eingangsregister

Mit dieser Applikation können Sie über die HMI-Oberfläche die folgenden Eingangsregister auslesen:

Tabelle 3-2

Adresse Bezeichnung

hex. dez.

D000 53248 Identifikation

D002 53250 Software Name Buscontroller

D003 53251 Software Version Buscontroller

D004 53252 Software Name Kommutierungscontroller

D005 53253 Software Version Kommutierungscontroller

D010 53264 Istdrehzahl

D011 53265 Motorstatus

D012 53266 Warnung

D013 53267 Zwischenkreisspannung

D014 53268 Zwischenkreisstrom

D017 53271 Elektroniktemperatur

D018 53272 aktuelle Drehrichtung

D019 53273 aktueller Aussteuergrad

D01A 53274 aktueller Sollwert

D01D 53277 aktueller Parametersatz

D021 53281 aktuelle Leistung

D023 53283 Sensoristwert 1

D024 53284 Sensoristwert 2

3 Funktionsweise

3.3 PLC-Datentypen


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3.3 PLC-Datentypen

3.3.1 „typeProductionData“

Der PLC-Datentyp „typeProductionData“ beinhaltet die Fertigungsdaten des Lüfters.

Tabelle 3-3

Name Datentyp Beschreibung

serialNumber String[4] Seriennummer des Ventilators (fortlaufende Nummer)

productionDate „typeProductionDate“ PLC-Datentyp mit dem Produktionsdatum (Jahr/Woche) des Ventilators

fanType String[12] Ventilatortyp (Bezeichnung)

3.3.2 „typeRead“

Der PLC-Datentyp „typeRead“ beinhaltet den Platzhalter zum Auslesen von Registern.

Tabelle 3-4


req Bool Anforderung zum Auslesen eines Registers

data „typeData“ PLC-Datentyp mit den Leseparametern

uint Uint Gelesener Datenwert

3.3.3 „typeData“

Der PLC-Datentyp „typeData“ beinhaltet die Parameter zum Auslesen bzw. Beschreiben der Register.

Tabelle 3-5


mode USInt Auswahl Modus: Gibt die Art der Anforderung an [Lesen (0 bei Halteregistern; 104 bei Eingangsregistern) oder Schreiben(1)]

addr UDInt Anfangsadresse im Slave: Gibt die Anfangsadresse der Daten an, auf die zugegriffen werden soll:

453249 bis 453675 (16#D000 bis 16#D1AA) beim Lesen (mode = 0) und Schreiben von Halteregistern (mode = 1)

53248 bis 53286 (16#D000 bis 16#D026) beim Lesen von Eingangsregistern (mode = 104)

len Uint Datenlänge: Gibt die Anzahl der Wörter an, auf die diese Anfor- derung zugreifen soll (maximal 9 Wörter slavebedingt möglich).

3 Funktionsweise

3.3 PLC-Datentypen


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3.3.4 „typeWrite“

Der PLC-Datentyp „typeWrite“ beinhaltet den Platzhalter zum Auslesen von Registern.

Tabelle 3-6


req Bool Anforderung zum Beschreiben von Registern

data „typeData“ PLC-Datentyp mit den Schreibeparametern

uint Array[0..2] of Uint

Zuschreibende Datenwerte im Datenformat „Uint“

minUint Uint Unterer Eingabegrenzwert für das HMI-Eingabefeld beim Datenformat „Uint“

maxUint Uint Oberer Eingabegrenzwert für das HMI-Eingabefeld beim Datenformat „Uint“

real Real Zuschreibender Datenwert im Datenformat „Real“

maxReal Real Oberer Eingabegrenzwert für das HMI-Eingabefeld beim Datenformat „Real“

3.3.5 „typeCyclic“

Der PLC-Datentyp „typeCyclic“ beinhaltet die Reihenfolge der auszutauschen Daten.

Tabelle 3-7


last Int Letztes zu bearbeitendes Feldelement

data Array[0..9] of „typeData“

Reihenfolge der auszutauschen Daten

3.3.6 „typeManual“

Der PLC-Datentyp „typeManual“ beinhaltet die Informationen zum Datenaustausch zwischen dem FB „EbmPapst“ und dem FC „ReadWrite“.

Tabelle 3-8


step USInt Schrittzähler für den FC „ReadWrite“

req Bool Anforderung des manuellen Zugriffs über den FC „ReadWrite“

data "typeData" Beinhaltet die Informationen welche Daten ausgelesen werden sollen

dataPtr Array[0..8] of UInt Datenpuffer mit den gelesenen bzw. zu schreibenden Werten

busy Bool FC „ReadWrite“ wird bearbeitet

done Bool FC „ReadWrite“ wurde fehlerfrei beendet (einen Zyklus aktiv)

error Bool FC „ReadWrite“ wurde mit Fehler beendet (einen Zyklus aktiv)

errorStatus Word Statusauswertung (Fehler-Code) des FC „ReadWrite“

3 Funktionsweise

3.3 PLC-Datentypen


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3.3.7 „typeHMI“

Der PLC-Datentyp „typeHMI“ beinhaltet die Informationen zur Sichtbarkeitsdarstellung im HMI.

Tabelle 3-9


unit „typeUnit“ Beinhaltet die Informationen zur richtigen Angabe der Sollwerteinheit („1/min“ oder „%“)

writeInvisible Bool Blendet die Schreibanforderung aus

readAllBusy Bool Ist TRUE solange der Auftrag „Lese alle Register“ ausgeführt wird

3 Funktionsweise

3.4 FB „EbmPapst“


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Dieser Funktionsbaustein wurde speziell zur seriellen Kommunikation mit Ventilatoren der Firma ebm-papst via Datenprotokoll Modbus RTU entwickelt (auf Grundlage der MODBUS Parameter Spezifikation für „ebm-papst Baureihe 84 / 112 / 150 / 200“ V5.00).

Er wird in dem zyklischen Organisationsbaustein „Main“ aufgerufen.

Abbildung 3-2

Tabelle 3-10


Input port PORT Hardware-ID des verwendeten RS485 CB oder CM

baud UDInt Baudrate (Default: 19200 bit/s)

parity Uint Parität (Default: 2 = gerade)

3 Funktionsweise



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mbAddr Uint Modbus-Adresse des Slaves (Default: 1)

readAll Bool Aufforderung alle vordefinierten Register auszulesen (im Projekt ODER-Verknüpfung aus HMI-Variable „Tags.EbmPapst.readAll“ und Erstdurchlauf des OB1 „Inital_Call“)

errorAck Bool Quittierung der anstehenden Fehlermeldung („status“)

reset Bool Rücksetzen, Neustart des Bausteins

Output productionData „typeProductionData“ Fertigungsdaten des Lüfters

errorStatus Word Statusauswertung (Fehler-Code)

InOut read „typeRead“ PLC-Datentyp zum Auslesen eines Registers

write „typeWrite“ PLC-Datentyp zum Beschreiben von Halteregistern

holding Array[53248..53674] of „typeRegister“

Speicherpuffer der Halteregister (16#D000 bis 16#D1AA)

input Array[53248..53286] of „typeRegister“

Speicherpuffer der Eingangsregister (16#D000 bis 16#D026)

cyclic „typeCyclic“ PLC-Datentyp mit der Reihenfolge der zyklischen auszutauschenden Daten

acyclic „typeCyclic“ PLC-Datentyp mit der Reihenfolge der azyklischen auszutauschenden Daten

manual „typeManual“ PLC-Datentyp zum Datenaustausch mit dem FC „ReadWrite“

hmi „typeHMI“ PLC-Datentyp mit Darstellungsinformationen für das HMI

Der FB „EbmPapst“ beinhaltet die Aufrufe der Systembausteine „Modbus_Comm_Load“ und „Modbus_Master“.

Der „Modbus_Master“ lässt als Übergabe an den Parameter „DATA_PTR“ nur Bausteine zu, bei denen Attribut-Eigenschaft „Optimierter Bausteinzugriff“ nicht aktiviert ist. Kein Baustein dieser Applikation (FB oder DBs) besitzt die Attribut-Eigenschaft „Optimierter Bausteinzugriff“. Dieses verhindert Zykluszeiterhöhungen aufgrund des Umkopierens von optimierten in nicht optimierte DBs.

Hinweis Eine nähere Beschreibung zu den Kommunikationsanweisungen „Modbus_Comm_Load“ und „Modbus_Master“ erhalten Sie in der STEP 7 V13 SP1 Online-Hilfe oder im Kapitel „Modbus RTU“ im S7-1200 Systemhandbuch (\8\).

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/107623221/71420429835

3 Funktionsweise



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Der FB „EbmPapst“ liest zyklisch im Intervall von ca. 500 ms die wichtigsten Eingangsregister der ebm-papst Ventilatoren aus. Zusätzlich haben Sie die Möglichkeit in Verbindung mit dem projektierten HMI, vordefinierte Halteregister abzufragen und zu beschreiben (siehe Kapitel 3.2).

Über den FC „ReadWrite“ können Sie im Steuerungsprogrammteil auch auf weitere Register zugreifen (siehe Kapitel 3.5).

Programmablaufplan

Abbildung 3-3 zeigt den schematischen Aufbau des FBs „EbmPapst“.

Abbildung 3-3

read

write

readAll

Index

Acyclic

Index

Cyclic

Index

Indexwrite

mode = 0

mode = 104

write read

Register

Index

Zyklisch wird die Reihenfolge zum Auslesen der Eingangsregister in Abhängigkeit vom Laufindex „IndexCyclic“ abgearbeitet. Die Informationen (Zugriffsmodus „mode“, Registeradresse „addr“ und Registerlänge „len“) sind im Schnittstellenparameter „cyclic“ im Feld 0 bis 7 als Startwerte hinterlegt.

In das letzte Feld („cyclic.last“) wird je nach Anforderung („read“, „readAll“ oder „write“) über das HMI folgendes geschrieben:

das zu lesende Halteregister (hinterlegt im Schnittstellenparameter „read“)

die Reihenfolge zum Auslesen der azyklischen Register in Abhängigkeit vom Laufindex „IndexAcyclic“ (hinterlegt im Schnittstellenparameter „acylic“)

das zu beschreibende Halteregister (hinterlegt im Schnittstellenparameter „write“)

3 Funktionsweise



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Das Feld („cyclic.last“) wird nur abgearbeitet, wenn die Datenlänge „len“ größer als null ist.

In Abhängigkeit vom Laufindex „IndexCyclic“ werden die Informationen an den statischen Platzhalter „statDataAct“ übertragen und dem Kommunikationsbaustein „Modbus_Master“ übergeben.

Der Systembaustein „Modbus_Master“ stellt die Schnittstelle zum Datenaustausch mit dem Ventilator der Firma Ebm-papst über Modbus RTU dar. Als Datenpuffer für die gelesenen / zu schreibenden Werte dient das 9 Wörter-große Feld „dataPtr“ im statischen Parameter „statModbusMaster“. Dieses ist auf 9 Wörter beschränkt aufgrund der maximalen zulässigen Telegrammlänge des Lüfters.

Bei lesendem Zugriff werden die ausgelesenen Daten der Reihe nach („RegisterIndex“) je nach Zugriffsmodus in den entsprechenden Registerspeicher („Index“) geschrieben:

Schnittstellenparameter „holding“ für die Haltregister („mode“ = 0)

Schnittstellenparameter „input“ für die Eingangsregister („mode“ = 104)

Anschließend wird falls erforderlich noch der ausgelesene Wert („uint“) in Abhängigkeit von der Berechnungsvorschrift („calc“) in den entsprechenden Gleitkommawert („real“) umgewandelt.

Beim schreibenden Zugriff („write.req“) wird für das zu beschreibende Halteregister bei Bedarf in Abhängigkeit von der Berechnungsvorschrift („calc“) der eingegebene Gleitkommawert („real“) in den entsprechenden Datenwert vom Format „Uint“ umgewandelt und anschließend in den Datenpuffer „dataPtr“ des Modbus_Masters übertragen und ausgeführt.

Als einzige Ausnahme umfasst das zu schreibende Halteregister „Passwort“ eine Länge von 3 Wörtern (siehe Tabelle 3-1). Hier werden neben dem ersten auch die beiden nachfolgenden Feldelemente übertragen („dataPtr [0..2] = uint [0..2]“).

3 Funktionsweise

3.5 FC „ReadWrite“


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Diese Funktion dient zum individuellen Zugriff auf sämtliche Register der ebm-papst Ventilatoren. Zur Bedienung des Bausteins ist die Kenntnis der MODBUS Parameter Spezifikation für „ebm-papst Baureihe 84 / 112 / 150 / 200“ V5.00 zwingend erforderlich. Der FC „ReadWrite“ ist nur in Verbindung mit dem FB „EbmPapst“ funktionsfähig.

Er wird in dem zyklischen Organisationsbaustein „Main“ aufgerufen.

Abbildung 3-4

3 Funktionsweise



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Tabelle 3-11


Input holding Bool Registertyp (false = Inputregister; true = Halteregister)

write Bool Nur für Halteregister relevant (false =lesen; true = schreiben)

addr UInt Anfangsadresse im Slave: Gibt die Anfangsadresse der Daten an, auf die zugegriffen werden soll:

53248 bis 53286 (16#D000 bis 16#D026) bei Eingangsregistern (holding = false)

53248 bis 53674 (16#D000 bis 16#D1AA) bei Halteregistern (holding = true)

len USInt Datenlänge: Gibt die Anzahl der Wörter an, auf die diese Anforderung zugreifen soll (maximal 9 Wörter slavebedingt möglich).

Output busy Bool FC „ReadWrite“ wird bearbeitet

done Bool FC „ReadWrite“ wurde fehlerfrei beendet (einen Zyklus aktiv)

error Bool FC „ReadWrite“ wurde mit Fehler beendet (einen Zyklus aktiv)

errorStatus Word Statusauswertung (Fehler-Code) des FC „ReadWrite“

InOut req Bool Anforderung des manuellen Zugriffs über den FC „ReadWrite“ (wird nach Beendigung zurückgesetzt)

dataPtr Array[0..8] of UInt Datenpuffer mit den gelesenen bzw. zu schreibenden Werten

manual "typeManual" PLC-Datentyp zum Datenaustausch mit dem FB „EbmPapst“

Der FC „ReadWrite“ ist der Anweisung „Modbus_Master“ nachempfunden und setzt den manuellen Registerzugriff an letzter Stelle der zyklisch abzuarbeitenden Datentransfers des FB „EbmPapst“.

Der Ausführung des FC „ReadWrite“ kann sich somit um maximal 500 ms verzögern.

Hinweis Eine nähere Beschreibung zu den Kommunikationsanweisungen „Modbus_Comm_Load“ und „Modbus_Master“ erhalten Sie in der STEP 7 V13 SP1 Online-Hilfe oder im Kapitel „Modbus RTU“ im S7-1200 Systemhandbuch (\8\).

Der FB „EbmPapst“ liest zyklisch im Intervall von ca. 400 ms die wichtigsten Eingangsregister der ebm-papst Ventilatoren aus. Zusätzlich haben Sie die Möglichkeit in Verbindung mit dem projektierten HMI, vordefinierte Halteregister abzufragen und zu beschreiben (siehe Kapitel 3.2).

Über den FC „ReadWrite“ können Sie im Steuerungsprogrammteil auch auf weitere Register zugreifen.


3 Funktionsweise



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3.5.1 Funktionsweise

Die Funktionsweise wird anhand des Beispiels „Auslesen der 6 Halteregister ab Adresse 16#D108“ in Abbildung 3-5 dargestellt.

Abbildung 3-5

v

req

done

Index

Cyclic

FB „EbmPapst“

InOut „manual“

FC „ReadWrite“

v

Die Aufgabestellung wird über die folgenden Eingangsparameter an den FC „ReadWrite“ übergeben:

„holding“ = „TRUE“ (Registerart: Halteregister)

„write“ = „FALSE“ (Zugriffsart: lesen)

„addr“ = 53512 (entspricht 16#D108)

„len“ = 6 (6 Wörter sollen ausgelesen werden)

Der FC „ReadWrite“ wandelt diese Angaben bei Anforderung „req“ in die für die Anweisung „Modbus_Master“ verständlichen Parameter im PLC-Datentyp „typeData“ um:

„mode“ = 0 (entspricht: „Halteregister lesen“)

„addr“ = 453513 (= Halteregisteroffset 400001 + x)

„len“ = 6 (6 Wörter sollen ausgelesen werden)

Dieser Datentyp wird über die Ein-/Ausgabedaten „manual“ an den FB „EbmPapst“ übermittelt und in das letzte Feld („cyclic.last“) der zyklisch zu bearbeitenden Datentransferaufträge („cyclic“) geschrieben.

Wenn der Laufindex „IndexCyclic“ = „cyclic.last“ entspricht, werden die Informationen an den statischen Platzhalter „statDataAct“ übertragen und dem Kommunikationsbaustein „Modbus_Master“ übergeben.

3 Funktionsweise



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Der Systembaustein „Modbus_Master“ empfängt die ausgelesenen Daten und schreibt sie in den Datenpuffer „dataPtr“ in die Ein-/Ausgabedaten „manual“ und übermittelt sie bei erfolgreicher Übertragung „done“ an den FC „ReadWrite“

Der Ausgang „done“ ist nur für einen Zyklus aktiv und setzt das Anforderungsbit „req“ zurück.

Es sind jeweils nur die zu übermittelten Daten gültig (vorgegeben durch die Datenlänge „len“). Die Daten müssen vor erneutem Aufruf des FC „ReadWrite“ verarbeitet sein, da sie sonst überschrieben werden.

Die ausgelesenen Register („holding“ oder „input“) werden auch in das richtige Feld in DB „Register“ geschrieben.

Neben dem beschriebenen Beispiel „Auslesen von Halteregistern“ können Sie auch Eingangsregister auslesen oder Halteregister beschreiben.

Bei auftretenden Fehlern wird das Ausgangsbit „error“ einen Zyklus gesetzt. Der Status „errorStatus“ liefert den entsprechenden Fehlercode (dieser bleibt anstehend).

Hinweis Eine ausführliche Auflistung der Fehlercodes für die Anweisung „Modbus_Master“ erhalten in der Online-Hilfe des TIA-Portals über F1.

Die Funktion des FC „ReadWrite“ können Sie über die Beobachtungstabelle „ReadWrite“ überprüfen:

Abbildung 3-6

3 Funktionsweise



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3.5.2 Sequentieller Aufruf des FC „ReadWrite“

Sollen mehrere Registerzugriffe nacheinander ausgeführt werden, müssen die Parameter dem FC „ReadWrite“ in Form einer Schrittkette übergeben werden.

Im OB „Main“ wird dies in den Netzwerken 4 bis 7 vorgeführt.

Aufgabenbeschreibung

Nacheinander sollen folgende Aktionen ausgeführt werden:

1. Auslesen des Eingangsregisters 16#D015

2. Auslesen der Halteregister 16#D108 bis 16#D10D (siehe Kapitel 3.5.1)

3. Beschreiben des Halteregisters 16#D105 („Parametersatz intern“) mit Wert 1 (entspricht: Parametersatz 2)

Die Abbildung 3-8 zeigt den Programmablauf.

Im Netzwerk 4 wird die Schrittkette gestartet. Die Schriftfarbe des Schrittes ist weiß. Die Aufträge werden in den Netzwerken 5 bis 7 abgearbeitet. Ein Auftrag besteht aus der Parameterübergabe und der Folgeaktion bei Fertigmeldung („done“). Anschließend wird zum nächsten Schritt weitergeschaltet.

Der Aufruf der Schritte erfolgt in umgekehrter Reihenfolge der Netzwerke. Dieses ist nötig, um ein „Durchrutschen“ der Schritte zu verhindern.

Die Funktion der Schrittkette können Sie über die Beobachtungstabelle „ReadWrite“ überprüfen:

Abbildung 3-7

Das erfolgreiche Beschreiben des Halteregisters 16#D105 erhalten Sie über das erneute Auslesen des Registers oder über die Zyklische abgerufene Werte

(Eingangsregister):

3 Funktionsweise



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Abbildung 3-8

1holding := FALSE

write := FALSEaddr := 16#D015

len := 1Req := TRUE

0Start/Stop

done

start

empfangene Daten verarbeiten

2holding := TRUEwrite := FALSE

addr := 16#D108len := 6

Req := TRUE

done

empfangene Daten verarbeiten

3holding := TRUE

write := TRUEaddr := 16#D106

len := 6data[0] := 1

Req := TRUE

done

Start := FALSE

Netzwerk 7

Netzwerk 6

Netzwerk 5

Netzwerk 4

4 Installation und Inbetriebnahme

4.1 Installation der Hardware


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4 Installation und Inbetriebnahme Die Applikation wurde mit einer CPU 1214C und einem Kommunikationsboard 1241 RS485 erstellt. Bei Verwendung einer anderen CPU befolgen Sie bitte die Anweisungen in Kapitel 4.3.1.

Sie können auch statt dem Kommunikationsboard CB 1241 RS485 das Kommunikationsmodul CM 1241 RS422/485 zur Kommunikation mit dem ebm-papst Modbus Ventilator (hier: „VarioDrive C“) verwenden (\3\).

4.1 Installation der Hardware

Nachfolgendes Bild zeigt den Hardwareaufbau der Anwendung.

Abbildung 4-1

L1N

PE+24V

M

L+ M PE

PN

M L+ PN

Ebm-papst

VarioDrive CSIMATIC Panel

KTP900

SIMATIC S7

CPU 1214C

SIMATIC S7

CB 1241 RS485

M TA T/RA T/RB TB

N

(1.2)L1

(1.1)

PE

RSA

(3.1)RSB

(3.2)

GND

(3.3)

L+ M PE

SIMATIC S7

CSM 1277

L1 N PE L+ M

SIMATIC S7

PM 1207

P1 P2 P3

PC / PG

192.168.0.242

192.168.0.2

192.168.0.1

Schirmung

Tabelle 4-1

Nr. Aktion Anmerkung

1. Montieren Sie alle benötigten S7-1200 Komponenten auf einer Hutschiene.

Siehe Tabelle 2-1

2. Verdrahten und verbinden Sie alle benötigten Komponenten wie beschrieben.

Achten Sie besonders auf die gekreuzte Kommunikationsverbindung zwischen dem CB 1241 RS485 und dem Ventilator (T/RA – RSB und T/RB – RSA).

Siehe S7-1200 Handbuch (\8\) Kapitel A „Technische Daten“ und Betriebsanleitung für ebm-papst Motor (\11\)



4.2 Netzwerkverbindungen


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3. Zum Schluss schließen Sie den Ventilator (hier: „VarioDrive C“) und die Spannungsversorgung SIMATIC PM 1207 an das elektrische Wechselspannungsnetz (230V) an.

4.2 Netzwerkverbindungen

Zur Projektierung der Steuerung und des HMIs benötigt die LAN-Netzwerkkarte des Programmiergeräts eine statische IP-Adresse. Im Folgenden wird die Konfiguration der LAN-Verbindung beschrieben.

Tabelle 4-2


1. Öffnen Sie über „Start > Systemsteuerung > Netzwerk- und Freigabecenter > Adaptereinstellungen ändern“ die Netzwerkverbindungen.

Markieren Sie Ihre Netzwerkverbindung.

Öffnen Sie über Rechtsklick die Eigenschaften.

2. Markieren Sie unter „Netzwerk“ das Element „Internetprotokoll Version 4 (TCP/Ipv4)“ und öffnen dessen Eigenschaften.


4.3 Konfigurationsanleitung


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3. Wählen Sie „Folgende IP-Adresse verwenden“.

Wählen Sie eine IP-Adresse innerhalb der Subnetzmaske der CPU.

Bestätigen Sie die Einstellungen mit „OK“ und „Schließen“.

4.2.1 PG/PC-Schnittstelle einstellen

Tabelle 4-3


1. Öffnen Sie über „Start > Systemsteuerung“ die PG/PC-Schnittstellen-Einstellungen, um den richtigen Zugriffsweg für STEP 7 V13 einzustellen.

Wählen Sie als Zugangspunkt der Applikation „S7ONLINE (STEP 7)“.

Wählen Sie als benutzte Schnittstellenparametrierung Ihre Netzwerkkarte mit „(Parametrierung Ihrer NDIS-CPs mit TCP/IP Protokoll (RFC-1006))“.

Übernehmen Sie die Einstellungen mit „OK“.


4.3.1 Gerätekonfiguration anpassen

Tabelle 4-4


1. Vernetzen Sie die S7-1200 Steuerung mit Ihrem Programmiergerät. Vergeben Sie dabei die in Abbildung 4-1 angegebenen IP-Adressen.

CPU für die Kommunikation konfigurieren:

S7-1200 Handbuch (\8\)→ Kapitel 6.8





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2. Öffnen Sie mit STEP 7 V13 SP1 die Projektdatei (ap13).

Siehe Tabelle 2-3

3. Öffnen Sie die Gerätekonfiguration der Steuerung „PLC_1“.

4. Gleichen Sie falls erforderlich die projektierte CPU im Projekt an die reale verwendete an, indem Sie die projektierte CPU markieren und über Rechtsklick „Gerät tauschen…“ wählen (S7-1200 Handbuch (\8\)→ Kapitel 6.5).

4.3.2 Download des Steuerungsprojektteils

Tabelle 4-5


1. Speichern Sie das Projekt, falls Sie einen CPU-Tausch vorgenommen haben.

Markieren Sie den Programmordner der S7-1200 und übertragen Sie das Programm via „Online/Laden in Gerät“ in die Steuerung.

Wählen Sie in der „Vorschau Laden“ unter „Baugruppen stoppen“ die Option „Alle stoppen“.

Wählen Sie in den „Ergebnissen des Ladevorgangs“ unter „Baugruppen starten“ die Option „Alle starten“ und stellen den Ladevorgang fertig.

siehe S7-1200 Handbuch (\8\)→ Kapitel 15.2




4.4 HMI-Projektteil


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4.4 HMI-Projektteil

4.4.1 HMI konfigurieren

Falls das KTP900 Basic als Bediengerät verwendet wird, muss die projektspezifische IP-Adresse (siehe Abbildung 4-1) eingestellt werden.

Tabelle 4-6


1. Schließen Sie das KTP900 Basic an die Versorgungsspannung an.

Öffnen beim Erscheinen des „Start Centers“ nach Sie die Einstellungen über die Schaltfläche „Settings“.

2. Öffnen Sie anschließend die Einstellungen der Netzwerk-Schnittstelle über die Schaltfläche „Network Interface“.


4.4 HMI-Projektteil


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3. Deaktivieren Sie die Option „DHCP“.

Geben Sie die Netzwerkeinstellung aus Abbildung 4-1 für das HMI ein:

– IP adress: 192.168.0.2

– Subnet mask = 255.255.255.0

– „Default gateway“ ist irrelevant.

Wählen Sie bei den Ethernet-Parametern „Auto negotiation“ zur automatischen Ermittlung der Geschwindigkeitsübertragung.

HMI-Projektteil ins KTP900 Basic laden

Verbinden Sie Ihr PG/PC zum Übertragen direkt oder über den Switch CSM1277 mit dem HMI.

Tabelle 4-7


1. Markieren Sie den Bediengeräteordner „HMI_1 [KTP900 Basic PN]“.

Klicken Sie die Schaltfläche „Laden in Gerät“ zum Download des HMI-Projektteils in das KTP900 Basic.

2. Wählen Sie beim Erscheinen des Fensters „Erweitertes Laden“ als Typ der PG/PC-Schnittstelle: „PN/IE“.

Wählen Sie als PG/PC-Schnittstelle ihre verwendete Netzwerkkarte.


4.4 HMI-Projektteil


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3. Aktivieren Sie falls erforderlich die Option „Alles überschreiben“.

Klicken Sie die „Laden“-Schaltfläche.

4. Je nach Bediengeräteeinstellung müssen Sie im Start Center des KTP900 Basic noch die Übertragung über die Schaltfläche „Transfer“ anstoßen.

PC-Runtime starten

Falls das PG/PC als Bediengerät verwendet werden soll, starten Sie die PC-Runtime wie folgt:

Tabelle 4-8


1. Markieren Sie den Bediengeräteordner „PID_HMI [KTP900 Basic PN]“.

Klicken Sie die Schaltfläche „Simulation starten“.

5 Bedienung der Applikation

5.1 Übersicht (Anfangsbild)


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Übersicht und Beschreibung der Oberfläche

Abbildung 5-1

Meldepuffer

Kurvenverlauf

Alle Parameter

Diagnose

Übersicht

(Startbild)

System-

funktionen

Die Bedienoberfläche besteht aus 6 Menüs:

Anfangsbild (Übersicht)

Kurvenverlauf

Alle Parameter

Meldepuffer

Diagnose

Systemfunktionen


Das Übersichtsbild gibt Aufschluss über die behandelte Thematik. Vorgestellt wird die Anbindung eines Ventilators der Firma Ebm-papst an die Produktfamilie SIMATIC S7-1200 via Modbus-RTU. Die integrierten Systemfunktionen „Modbus_Comm_Load“ und „Modbus_Master“ sind verfügbar in der Steuerung SIMATIC S7-1200 ab CPU-Firmware V4.1.1 in Verbindung mit STEP 7 (TIA Portal) ab der Version V13 SP1 (\3\).

Zusätzlich wird die Bedienung der rechten Menüleiste erklärt. Diese ist in jedem Bild verfügbar.




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Abbildung 5-2

Über gelangen Sie zum Übersichtsbild (dieses Bild).

Über gelangen Sie zum Kurvenverlauf (Abbildung 5-6).

Über gelangen Sie zur Übersicht aller Parameter (Abbildung 5-8).

Über gelangen Sie zum Alarmpuffer (Abbildung 5-10).

Über gelangen Sie zur Diagnose (Abbildung 5-11).

Über gelangen Sie zu den Systemfunktionen (Abbildung 5-12).

Über F8 können Sie zwischen deutscher und englischer Sprache umschalten.

Das aktuell angewählte Menü erkennen Sie über den orangen Hintergrund des

Symbols: z.B. (für das Übersichtsbild) bzw. über die Betitelung in der

Kopfzeile (links): .

Rechts in der Kopfzeile ist das aktuelle Datum mit Uhrzeit ersichtlich:

Die Kopfzeile ist ebenfalls in jedem Bild sichtbar.


5.2 Wiederkehrende Bildelemente


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Die folgenden Unterkapitel beschreiben die wiederkehrenden Bildelemente, die sowohl im Bild „Kurvenverlauf“, als auch im Bild „Alle Parameter“ verfügbar sind:

5.2.1 Zyklische abgerufene Werte (Eingangsregister)

In der oberen Hälfte des Bildes werden die wichtigsten Eingangsregister (in grüner Schrift) zyklisch ausgelesen und dargestellt.

Diese Werte sind sowohl im Bild „Kurvenverlauf“, als auch im Bild „Alle Parameter“ verfügbar (mit dem Unterschied das die „Istdrehzahl“ und der „aktuelle Sollwert“ im Bild „Kurvenverlauf“ entsprechend der Linienfarbe im Kurvenverlauf hinterlegt sind).

Abbildung 5-3

Alle Register werden numerisch oder in Textform dargestellt.

Beim Motorstatus (D011) und den Warnungen (D012) werden die betreffenden Zustände farbig hinterlegt:

Diese Meldungen werden auch im Meldepuffer in Textform aufgelistet (Kapitel 5.5).

Zusätzlich erscheinen die Motorstati auch global als aktuelle Meldezustände im unteren Bereich:

Diese Anzeige muss zur Kenntnisnahme über geschlossen werden (bevor eine Bedienung über die Touch-Funktion des HMIs wieder möglich ist).

5.2.2 Beschreiben der Halteregister

Das Beschreiben der Halteregister (Schriftfarbe violett) erfolgt über die Auswahl des entsprechenden Registers im Drop-Down-Menü. Je nach Bildauswahl können Sie im Bild „Alle Parameter“ auf alle beschreibbaren Register aus Tabelle 3-1 und im Bild „Kurvenverlauf“ nur auf die folgenden zugreifen:

D001: Vorgabesollwert

D102: Vorzugs – Laufrichtung

D105: Parametersatz intern




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Abbildung 5-4

Bei Änderung des zu beschreibenden Registers, wird dieses automatisch ausgelesen (blau hinterlegt) und der ausgelesene Wert vom zu beschreibenden Ein-/Ausgabefeld (gelb hinterlegt) übernommen. Sie können den Wert nun innerhalb der angegebenen Grenzen editieren und mit dem Button „Schreiben“ wird der Wert an den Lüfter übertragen. Anschließend wird das gewählte Register erneut automatisch ausgelesen. Bei erfolgreicher Übertragung stimmt der gelesene Wert mit dem geschriebenen überein.

Bestimmte Halteregister (siehe Tabelle 3-1) werden erst in den EEPROM des Lüfters geschrieben und erfordern zur Übernahme in das RAM die Ausführung der Funktion „Param.“ Im Haltregister „Reset“ (D000). Bei diesen Parametern wird das

Editierfeld zur Wertanpassung orange hinterlegt:

Erfordert der Register-Zugriff eine Autorisierung mittels Passwort (siehe Tabelle 3-1), dass noch nicht übermittelt wurde, erfolgt der Fehlercode 16#8388 („Fehler in der Antwort des Slave auf eine Schreiben-Anfrage“) in der Statusauswertung.

Voreinstellungen zum Betrieb der Applikation

Ausgegangen von den Werkseinstellungen der Schnittstellenparametrierung

Tabelle 5-1

Adresse Bezeichnung Wert

D100 Ventilatoradresse 1

D149 Übertragungsgeschwindigkeit 19200 Bit/sek

D14A Parity Konfiguration 8E1

müssen noch folgende Voreinstellungen der Halteregister für den einwandfreien Betrieb der Applikation betätigt werden:

Tabelle 5-2

Adresse Bezeichnung Wert

D101 Sollwert Quelle RS485

D104 Parametersatz Quelle Parametersatz intern

D148 Laufrichtung Quelle Vorzugs-Laufrichtung




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Alle 3 Parametervorgaben werden in den EEPROM des Lüfters geschrieben. Zur Übernahme müssen die Werte noch in das RAM kopiert werden. Dieses erreichen Sie über das Ausführen (Schreiben) der Funktion „Param.“ Im Haltregister „Reset“ (D000).

Hinweis Die Werkseinstellungen können Sie über das Halteregister „Werkseinstellung Control“ (D005) mit Ausführen der Funktion „W -> D“ wiederherstellen. Hierfür benötigen Sie allerdings ein 12-stelliges hexadezimales Passwort, das Sie zuvor in das Halteregister „Passwort“ (D002) schreiben müssen. Dieses Passwort erhalten Sie von der Firma Ebm-papst.

5.2.3 Statusauswertung

Am unteren Rand des Bildes erfolgt eine Statusauswertung des Datenaustauschs mit dem Lüfter.

Abbildung 5-5

Im fehlerfreien Betrieb wird dieses durch den hexadezimalen Code 16#0000 („Kein Fehler“) gekennzeichnet. Bei auftretenden Fehlern gibt der Fehlercode in Verbindung mit der Klartextausgabe Aufschluss über den aufgetretenen Fehler.

Die folgende Tabelle listet die häufigsten auftretenden Fehler auf:

Tabelle 5-3

Code Text Grund

16#80C8 Der Slave antwortet nicht innerhalb der eingestellten Zeit

Störung der Verbindung zum Lüfter (z.B. fehlende Spannungsversorgung des Lüfters)

16#8388 Fehler in der Antwort des Slave auf eine Schreiben-Anfrage

fehlende Passwort-Autorisierung zum Beschreiben des gewählten Halteregisters

Hinweis Weitere Bedingungscodes finden Sie im Kapitel „Modus RTU-Anweisungen“ im S7-1200 Systemhandbuch (\8\).

Auftretende Fehler bleiben anstehend. Erst nach Quittierung über die Schaltfläche

wird die Fehleranzeige zurückgesetzt (vorausgesetzt der Fehler steht nicht mehr an).



5.3 Kurvenverlauf


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5.3 Kurvenverlauf

Das Bild „Kurvenverlauf“ zeigt den zeitlichen Verlauf über 100 Sekunden

des aktuellen Sollwertes /

der Istdrehzahl

Abbildung 5-6

Je nachdem welche Betriebsart (Halteregister D106/D107) eingestellt ist, wird der aktuelle Sollwert bei der Drehzahlregelung in der Einheit „1/min“ und bei der Steuerung in „%“ dargestellt. Dem entsprechend ändert sich auch die Darstellung des Kurvenverlaufs. Bei der Betriebsart „Drehzahlregelung“ ist die Bezugsskala für Soll- und Istwert links. Bei der Betriebsart „Steuerung“ ist die Bezugsskala für Sollwert links (in „%“) und die Bezugsskala für Istwert rechts (in „1/min“) und angesiedelt.

Abbildung 5-7


5.4 Alle Parameter


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5.4 Alle Parameter

Im Bild „Alle Parameter“ haben Sie neben den wiederkehrenden Bildelementen (Kapitel 5.2) Zugriff auf alle Register (siehe Kapitel 3.2).

Abbildung 5-8

In der Maske zum Beschreiben der Halteregister können Sie im Drop-Down-Menü auf alle beschreibbaren Halteregister zugreifen (siehe Tabelle 3-1).

Zusätzlich können Sie über die Schaltfläche alle übrigen nicht beschreibbaren Register (blau hinterlegt) auslesen:

Gerätespezifische Eingangsregister (Schriftfarbe: grün)

Nicht beschreibbare Halteregister (Schriftfarbe: violett)

Abbildung 5-9

Während des Auslesens aller übrigen Parameter verschwindet die Schaltfläche

.

Das Auslesen der übrigen Parameter stellt eine Momentaufnahme dar. Zur Aktualisierung muss die Aktion erneut ausgeführt werden (beispielsweise für den Betriebsstundenzähler: Halteregister D009 / D00A).


5.5 Meldepuffer


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Hinweis Für die einwandfreie Steuerung des Lüfters über Modbus RTU müssen bestimmte Halteregister entsprechend vorbelegt werden (siehe Kapitel 5.2.2)

5.5 Meldepuffer

In diesem Bild werden die folgenden Alarmmeldungen mit Zeitstempel und Status in Textform als Meldepuffer aufgelistet:

Systemmeldungen (gekennzeichnet durch ein vorangestelltes „$“)

Motorstatus (Eingangsregister D011 – gekennzeichnet durch ein vorangestelltes „!“ – rot hinterlegt)

Warnungen (Eingangsregister D012 – orange hinterlegt)

Es wird sowohl das „kommende“ Ereignis (Status „K“), sowie das „gehende“ Ereignis (Status „KG“) aufgezeichnet.

Abbildung 5-10

Hinweis Weitere Informationen zu den Eingangsregistern D011 (Motorstatus) und D012 (Warnungen) erhalten Sie im Kapitel 5.2.1 und in der MODBUS Parameter Spezifikation für „ebm-papst Baureihe 84 / 112 / 150 / 200“ V5.00 (siehe Kapitel 7).


5.6 Diagnose


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5.6 Diagnose

Das Bild „Diagnose“ zeigt den Systemdiagnosepuffer der S7-1200 Steuerung.

Abbildung 5-11


5.7 Einstellungen


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5.7 Einstellungen

Das Einstellungsmenü besteht aus den Masken

Systemzeit / CPU

Helligkeit

Benutzer

System

Abbildung 5-12

Bei Anmeldung eines Benutzers wird der Name angezeigt:

Über wählen Sie als Anzeigesprache „Deutsch“.

Über wählen Sie als Anzeigesprache „Englisch“.

Über beenden Sie die HMI-Runtime.

5.7.1 Zeiteinstellung/CPU

Systemzeit

Die Applikation verfügt über eine Zeitsynchronisation zwischen CPU und HMI.

Über editieren Sie das Datum und über die Uhrzeit.


5.7 Einstellungen


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Mit übernehmen Sie diese Einstellungen und stellen damit die CPU-Systemzeit.

CPU

Der aktuelle CPU-Betriebszustand wird über angezeigt.

Über versetzen Sie die CPU in den Betriebszustand „RUN“.

Über versetzen Sie die CPU in den Betriebszustand „STOP“.

Im CPU-Betriebszustand blinkt die Kopfzeile und Seitenleiste im Wechsel orange:

FB „EbmPapst“

Über die Schaltfläche setzen die Schrittkette des Funktionsbaustein „EbmPapst“ zurück.

5.7.2 Helligkeit

Über wählen Sie die prozentuale Helligkeit (Einstellbereich: 30 bis 100%) des Bediengerätes (nur bei Einsatz eines realen HMIs möglich).


5.7 Einstellungen


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5.7.3 Benutzeranzeige

Bei Anmeldung eines Benutzers werden hier die Details (Benutzer, Passwort, Gruppe und Abmeldezeit) angezeigt. Bei der Applikation wurde keine Berechtigung vergeben. Darum ist keine Anmeldung eines Benutzers erforderlich.

Abbildung 5-13

Über melden Sie sich an und über melden Sie sich ab.

5.7.4 System

Über schalten das Touch Panel temporär unempfindlich, um es zu reinigen (nur bei Einsatz eines realen HMIs möglich).

6 Literaturhinweise


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6 Literaturhinweise

Tabelle 6-1

Themengebiet Titel

\1\ Siemens Industry Online Support

http://support.industry.siemens.com

\2\ Downloadseite des Beitrages


\3\ Wie können Eingangswörter im Adressbereich von 9999 bis 65535 mit der SIMATIC S7-1200 über Modbus RTU gelesen werden?


\4\ Servicepack 1 für SIMATIC STEP 7 V13 inkl. PLCSIM (TIA Portal)


\5\ Updates für STEP 7 V13 SP1 und WinCC V13 SP1


\6\ Firmware-Update für SIMATIC S7-1200 CPUs

https://support.industry.siemens.com/cs/products?dtp=Download&pnid=13685&lc=de-WW

\7\ Betriebssystem-Update V2.1.0 für CM 1241


\8\ Handbuch: SIMATIC S7 S7-1200 Automatisierungssystem


\9\ Handbuch: STEP 7 Basic V13 SP1


\10\ Ebm-papst –Internetauftritt

http://www.ebmpapst.com/de/

\11\ Betriebsanleitung M3G112GA5271

img.ebmpapst.com/products/manuals/M3G112GA5271-BA-GER.pdf

http://support.industry.siemens.com/










http://www.ebmpapst.com/de/



7 Ansprechpartner


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7 Ansprechpartner Bei Fragen zu den unterstützten Ventilatoren (wie z.B.

MODBUS Parameter Spezifikation für „ebm-papst Baureihe 84 / 112 / 150 / 200“ V5.00 oder

benötigtes Passwörter zum Beschreiben geschützter Halteregister)

wenden Sie sich bitte an:

ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG Bachmühle 2 D - 74673 Mulfingen Telefonnummer: +49 7938 81-0

mailto: [email protected]

8 Historie

Tabelle 8-1

Version Datum Änderung

V1.0 08/2015 Erste Ausgabe

mailto:[email protected]

Applikationsbeschreibung 08/2015 Ansteuerung eines … · 4 Installation und Inbetriebnahme ........

Documents

Transcript of Applikationsbeschreibung 08/2015 Ansteuerung eines … · 4 Installation und Inbetriebnahme ........