Applikationsbeschreibung y 05/2015 Einsatz der Baustein ... · Inhaltsverzeichnis Verwendung der...

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Applikationsbeschreibung 05/2015

Einsatz der Baustein-Bibliothek „Siemens IO-LinkDevices“ET 200SP CM 4 X IO-Link ST, SM1278 4 X IO-Link Master


Gewährleistung und Haftung

Verwendung der Siemens IO-Link GerätebibliothekBeitrags-ID: 90529409, V2.0, 05/2015 2

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Gewährleistung und HaftungHinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf

Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicherEventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischenLösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischenAufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenenProdukte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nichtder Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb undWartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass wirüber die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schädenhaftbar gemacht werden können. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungenan diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. BeiAbweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel undanderen Siemens Publikationen, wie z.B. Katalogen, hat der Inhalt der anderenDokumentation Vorrang.

Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keineGewähr.Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung derin 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, dergroben Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder derGesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einerSache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegenVerletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadens-ersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf denvertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz odergrobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpersoder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zuIhrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden.Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszügedaraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens Industry Sectorzugestanden.

Security-hinweise

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

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

Um stets über Produkt-Updates informiert zu sein, melden Sie sich für unserenproduktspezifischen Newsletter an. Weitere Informationen hierzu finden Sieunter http://support.automation.siemens.com.

http://www.siemens.com/industrialsecurity

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

Inhaltsverzeichnis


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InhaltsverzeichnisGewährleistung und Haftung ...................................................................................... 2

1 Aufgabe............................................................................................................... 4

2 Lösung ................................................................................................................ 5

2.1 Übersicht .............................................................................................. 52.2 Visualisierung ....................................................................................... 72.3 Hard- und Software-Komponenten ...................................................... 82.3.1 Gültigkeit............................................................................................... 82.3.2 Verwendete Komponenten ................................................................... 8

3 Grundlagen ....................................................................................................... 11

3.1 Was ist IO-Link? ................................................................................. 113.2 Projektierung des IO-Link Masters ..................................................... 123.2.1 Öffnen des S7-PCT in STEP 7 V5.5 SP4 .......................................... 123.2.2 Öffnen des S7-PCT in STEP 7 V13 SP1 ........................................... 133.2.3 Übersicht und Beschreibung der Parametrieroberfläche des S7-

PCT Tools .......................................................................................... 14

4 Funktionsweise ................................................................................................ 15

4.1 Übersicht ............................................................................................ 154.2 Szenario 1: Lesen und Schreiben von Datensätzen .......................... 164.2.1 Übersicht ............................................................................................ 164.2.2 Anwenderprogramm in der S7-CPU .................................................. 184.2.3 Visualisierungsmasken zum Szenario 1 ............................................ 204.3 Szenario 2: Auswertung des Diagnose-Datensatzes ......................... 214.3.1 Übersicht ............................................................................................ 214.3.2 Anwenderprogramm in der S7-CPU .................................................. 214.3.3 Visualisierungsmaske Szenario 2 ...................................................... 234.4 Szenario 3: Wiederherstellen der Konfiguration ................................ 234.4.1 Übersicht ............................................................................................ 234.4.2 Anwenderprogramm in der S7-CPU .................................................. 254.4.3 Visualisierungsmasken Szenario 3 .................................................... 274.5 Datenbaustein „Global_Data“ ............................................................. 28

5 Installation und Inbetriebnahme .................................................................... 29

5.1 Installation der Hardware ................................................................... 295.2 Installation der Software ..................................................................... 315.3 Inbetriebnahme .................................................................................. 32

6 Tipps und Tricks .............................................................................................. 34

7 Literaturhinweise ............................................................................................. 36

8 Historie.............................................................................................................. 36

1 Aufgabe


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1 AufgabeEinleitung

IO-Link dient zum Schalten, Schützen und Überwachen von Sensoren und Aktorenauf der Feldebene. Dabei bedient sich IO-Link nicht der klassischenBusverdrahtung, sondern behält die für Sensoren und Aktoren übliche Parallel-verdrahtung bei.Als offene Schnittstelle lässt sich IO-Link in alle gängigen Feldbus- undAutomatisierungssysteme integrieren. Konsequente Interoperabilität sorgt dabei fürhohen Investitionsschutz. Dies gilt auch im Rahmen von bestehenden Maschinen-konzepten für die weitere Nutzung von Sensoren, die über keine IO-Link-Schnittstelle verfügen.

Überblick über die AutomatisierungsaufgabeAbbildung 1-1

PROFINET IE

IO-Link

PROFINET IE

IO-Link

S7-300/S7-1200/S7-1500 CPU

ET 200SPBedienungHMI-Panel

Schützen Überwachen Schalten

S7-1200CPU + SM

BedienungHMI-Panel

Schützen Überwachen Schalten

Die Applikation soll in drei Szenarien den Umgang mit IO-Link Devices zumSchalten, Schützen und Überwachen zeigen: Szenario 1: Lesen und Schreiben Szenario 2: Diagnostizieren Szenario 3: Sichern und Rückspielen der Konfiguration

Dabei wird die in diesem Beitrag zur Verfügung gestellte Bausteinbibliothek„Siemens Devices IO-Link Library“ (für eine Bibliotheksbeschreibung siehe \2\)verwendet.

2 Lösung


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2 Lösung2.1 Übersicht

SchemaDie folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten derLösung:Abbildung 2-1

3RB2483-4AA1 3RA6400-2BB423RR2441-1AA40

PROFINET / IE

IO-LinkET 200SP &IO-Link Master

S7-300/S7-1500 CPU

SchaltenÜberwachenSchützen

S7-1200 CPU +IO-Link Master

BedienungHMI Panel

VorteileDie hier vorgestellte Lösung bietet Ihnen die folgenden Vorteile: Praktische Anwendung der zur Verfügung gestellten Bibliothek „Siemens

Devices IO-Link Library“. „Copy and modify“-Projekt für einen schnellen Start mit den IO-Link

Komponenten.

2 Lösung


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SzenarienDie einzelnen Szenarien werden jeweils mit einem anderen IO-Link Deviceexemplarisch ausgeführt. Das Beispielprojekt ist dabei in die folgenden dreiSzenarien unterteilt.Tabelle 2-1

Nr. Szenario verwendeterIO-Link Device

Beschreibung

1. Lesen und Schreibenvon Datensätzen

Stromüberwachungfür IO-Link(3RR2441-2AA40)

Es werden einzelne Datensätze - wieetwa die Messwerte des IO-LinkDevices - mit Hilfe einerVisualisierungsoberfläche (WinCC)ausgelesen.

2. Auswertung desDiagnose-Datensatzes

Auswerteeinheit fürIO-Link (3RB2483-4AC1)

Es wird beispielhaft eineProgrammeldung erzeugt und amHMI angezeigt, wenn das IO-LinkDevice in den Automatik-Betriebwechselt.

3. Wiederherstellen derKonfiguration

Kompaktabzweig(3RA6400-2AB42)

Für den Baugruppentausch werdenüber die Visualisierungsoberflächedie Konfigurations-Parameter des IO-Link Devices ausgelesen und aufAnforderung zurückgespielt.

Die einzelnen Szenarien können mit Hilfe der „Siemens Devices IO-Link Library“einfach an andere IO-Link Devices angepasst werden.

AbgrenzungDiese Applikation enthält keine Beschreibung: von STEP 7 V13 SP1 von KOP/FUP der Bibliothek „Siemens Devices IO-Link Library“ (Beschreibung siehe \2\).

Grundlegende Kenntnisse über diese Themen werden vorausgesetzt.

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2.2 Visualisierung

Das Auslesen der Daten wird mit einem SIMATIC Comfort Panel visualisiert.Folgende Abbildung zeigt einen Screenshot aus der Visualisierungsoberfläche.

Abbildung 2-2

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2.3 Hard- und Software-Komponenten

2.3.1 Gültigkeit

Diese Applikation ist gültig für STEP 7 ab V13 SP1 CM 4 X IO-Link Mastermodul für ET 200SP SM1278, IO-Link Mastermodul für S7-1200 CPU

2.3.2 Verwendete Komponenten

AllgemeinDas Applikationsbeispiel wurde mit ähnlicher Funktionalität für die folgendenKomponenten erstellt:Tabelle 2-2

IO-Link Master PNIO-Controller Plattform

S7-1200, SM 4 X IO-LinkMastermodul

CPU 1215C DC/DC/DC STEP 7 V13 SP1

ET 200SP, 4 X IO-LinkMastermodul

CPU 1516-3 PN/DP STEP 7 V13 SP1CPU 315-2 PN/DP STEP 7 V13 SP1,

STEP 7 V5.5

Hardware-Komponenten für CPU 315-2 PN/DPTabelle 2-3

Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis

PS 307 5A 1 6ES7 307-1EA00-0AA0 Alternativ können auchandere 24-VoltStromversorgungenverwendet werden.

CPU 315-2 PN/DP 1 6ES7 315-2EH14-0AB0 Alternativ können auchandere S7-300 CPUs mitPROFINET-Schnittstelleverwendet werden.

Engineering-Station 1

Alternative Hardware-Komponenten für CPU 1516-3 PN/DPTabelle 2-4


PS 60W24/48/60VDC

1 6ES7 505-0RA00-0AB0 Alternativ können auchandere 24-VoltStromversorgungenverwendet werden.

CPU 1516-3 PN/DP 1 6ES7 516-3AN00-0AB0 Alternativ können auchandere S7-1500 CPUsverwendet werden.

Engineering-Station 1

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Hardware-Komponenten ET 200SP, CM 4 X IO-Link STTabelle 2-5


IM 155-6 PN ST 1 6ES7155-6AU00-0BN0 Kopfbaugruppe der ET 200SPET 200SP, CM 4 XIO-LINK ST

1 6ES7278-4BD32-0XB0 Auswahl der geeignetenBaseUnit siehe \6\.

Servermodul 1 6ES7193-6PA00-0AA0

Hardware-Komponenten S7-1200, 4 X IO-LINK MASTER mit CPU 1215C DC/DC/DCTabelle 2-6


CPU 1215CDC/DC/DC

1 6ES7215-1AG40-0XB0 Es kann alternativ auch eineandere, mit dem IO-LinkMaster kompatible, S7-1200CPU verwendet werden.

SM1278 IO-Link4 X IO-LINKMASTER

1 6ES7278-4BD32-0XB0

Hardware-Komponenten IO-Link DevicesDie folgenden Komponenten werden in den einzelnen Szenarien verwendet. Siekönnen die Szenarien anpassen und dann andere IO-Link Devices verwenden.Tabelle 2-7


Auswerteeinheit fürIO-Link

1 3RB2483-4AA1

IO-LINKKompaktabzweig;DIREKTST;0,1-0,4A

1 3RA6400-1AB42

STROMUEBERW.F. IO-LINK S00SCHRAUB

1 3RR2441-1AA40

Hardware-Komponente zur VisualisierungTabelle 2-8


Comfort Panel,9 Zoll

1 6AV2124-0JC01-0AX0 Alternativ können Sie zurVisualisierung auch dieRuntime-Simulation auf IhremProgrammiergerät verwenden.

Im Projekt wird ein Comfort Panel, 9 Zoll (6AV2124-0JC01-0AX0) verwendet.Alternativ können Sie zur Visualisierung auch die Runtime-Simulation direkt aufIhrem Programmiergerät oder andere Bediengeräte einsetzen. Bei Einsatz andererPanels müssen Sie bei Verwendung der Vorlagen mit Komfort-Einbußen rechnenoder die Visualisierung an Ihr Gerät anpassen.

2 Lösung


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Software-KomponentenTabelle 2-9


SIMATIC STEP 7V13

1 6ES7822-1AA03-0YA5

S7-PCT 1 siehe \4\ Zur Projektierung der IO-LinkDevices.

Beispieldateien und ProjekteDie folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die in diesem Beispielverwendet werden.Tabelle 2-10

Komponente Hinweis

90529409_IOLink_Devices_Appl_PROJ_V13.zip Diese gepackte Datei enthält einSTEP 7 Beispiel-Projekt für STEP7 V13 SP1.

90529409_IOLink_Devices_Appl_DOC_V2_0_de.pdf Dieses Dokument.

3 Grundlagen


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3 GrundlagenEinführung/Einleitung

Die Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle IO-Link, über die Prozess- und Diagnosedaten,sowie Parameter übertragen werden, wurde speziell für den Anschluss beliebigerSensoren und Aktoren an ein Steuerungssystem entwickelt. Dabei bedient sich IO-Link nicht der klassischen Busverdrahtung, sondern behält die für Sensoren undAktoren übliche Parallelverdrahtung bei.Der Kommunikationsstandard IO-Link ist unterhalb der Feldbusebene angesiedelt.Er ermöglicht eine zentrale Fehlerdiagnose und -ortung bis zur Sensor-/Aktorebeneund erleichtert die Inbetriebsetzung und die Instandhaltung, indem sichParameterdaten direkt aus der Applikation heraus dynamisch ändern lassen.Als offene Schnittstelle lässt sich IO-Link in alle gängigen Feldbus- undAutomatisierungssysteme integrieren. Konsequente Interoperabilität sorgt dabei fürhohen Investitionsschutz. Dies gilt auch im Rahmen von bestehendenMaschinenkonzepten für die weitere Nutzung von Sensoren, die über keine IO-Link- Schnittstelle verfügen.

3.1 Was ist IO-Link?

Überblick„IO-Link ist die erste, weltweit standardisierte IO-Technologie (IEC 61131-9) um mitSensoren und auch Aktoren zu kommunizieren. Die leistungsfähige Punkt-zu-Punkt Kommunikation basiert dabei auf dem schon lange bekannten 3-LeiterSensor und Aktor Anschluss ohne weitere zusätzliche Anforderungen an dasKabelmaterial. IO-Link ist somit kein Feldbus, sondern die evolutionäreWeiterentwicklung der bisherigen, erprobten Anschlusstechnik für Sensoren undAktoren.“1

HerstellerIO-Link wird von vielen namhaften Herstellern, wie auch Siemens, in einemtechnischen Komitee gefördert.

AnschlussDie IO-Link Kommunikation kann über bereits vorhandene Leitungen für digitaleEin- und Ausgänge in 3-Leiter Technik angeschlossen werden. Dadurch entstehtein homogener und deutlich reduzierter Verdrahtungsaufwand.

1 siehe \3\

3 Grundlagen


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3.2 Projektierung des IO-Link MastersDie Konfiguration des IO-Link Masters und der daran angeschlossenen Devices(bis zu vier) erfolgt in einem selbstständigen Tool, dem Port Configuration Tool,kurz: S7-PCT (Download siehe \4\).Das S7-PCT kann entweder Stand-Alone betrieben oder aus einem bestehendenS7-Projekt heraus aufgerufen werden.

3.2.1 Öffnen des S7-PCT in STEP 7 V5.5 SP4

Um das S7-PCT aus STEP 7 V5.5 SP3 heraus zu öffnen, haben Sie in derHardware-Konfiguration der zentralen CPU die folgenden beiden Möglichkeiten:Tabelle 3-1

Nr. Aktion

1. Klicken Sie in Hardwarekonfiguration mit Rechtsklick auf das IO-Link Master Modulund wählen Sie „Konfiguriere IO-Link“ („Configure IO-Link…“).

2. Klicken Sie in der Geräte-Auflistung mit Rechtsklick auf das IO-Link Master Modulund wählen Sie „Konfiguriere IO-Link…“ („Configure IO-Link…“).

3 Grundlagen


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3.2.2 Öffnen des S7-PCT in STEP 7 V13 SP1

Um das S7-PCT aus STEP 7 V13 heraus zu öffnen haben Sie in der Gerätesichtdes IO-Link Masters die folgenden beiden Möglichkeiten:

Tabelle 3-2

Nr. Aktion

1. Klicken Sie in der Gerätesicht im Editorbereich mit Rechtsklick auf das IO-LinkMaster Modul und wählen Sie „Device-Tool starten…“ („Start device tool…“).

2. Klicken Sie in der Geräte-Auflistung mit Rechtsklick auf das IO-Link MasterModul und wählen Sie „Device-Tool starten…“ („Start device tool…“).

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3.2.3 Übersicht und Beschreibung der Parametrieroberfläche des S7-PCTTools

Das S7-PCT erfüllt die Funktionen: Zuordnung der jeweiligen Sensoren und Aktoren (z.B. IO-Link Devices) zu den

Ports des IO-Link Masters. Zuordnung der Peripherie-Adressen der IO-Link Devices zur S7-CPU. Festlegen der Parametrierung der Devices.

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein bereits konfiguriertes IO-Link Master-Modul:Abbildung 3-1

Tabelle 3-3

Nr. Anmerkung

1. Projektbaum2. Schaltflächen für Up- und Download der aktuellen IO-Link Konfiguration3. Schaltfläche für Zu- und Abschalten des Produktkatalogs4. Registerkarten5. Produktkatalog für IO-Link Devices6. Arbeitsbereich7. Portnummern mit parametrierten IO-Link Devices

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3

4

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4 Funktionsweise


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4 Funktionsweise4.1 Übersicht

Szenarien dieses BeispielsDieses Kapitel beschreibt das Applikationsbeispiel für die S7-300 CPU mit dem IO-Link Master ET 200SP, CM 4 X IO-LINK ST. Das Verhalten desApplikationsbeispiels mit der S7-1500 (ebenfalls ET 200SP, CM 4 X IO-LINK ST)und der S7-1200 mit dem S7-1200, 4 X IO-LINK MASTER (beide ebenfalls imProjekt vorhanden) ist identisch.Das Applikationsbeispiel gliedert sich in drei Szenarien:Tabelle 4-1

Nr. Szenario verwendeterIO-Link Device

Beschreibung

1. Lesen undSchreiben vonDatensätzen

Stromüberwachungfür IO-Link(3RR2441-2AA40)

Es werden einzelne Datensätze - wie etwadie Messwerte des IO-Link Devices - mitHilfe einer Visualisierungsoberfläche(WinCC) ausgelesen.

2. AuswertungdesDiagnose-Datensatzes

Auswerteeinheit fürIO-Link (3RB2483-4AC1)

Es wird beispielhaft eine Programmeldungerzeugt und am HMI angezeigt, wenn dasIO-Link Device in den Automatik-Betriebwechselt.

3. Wiederherstellen derKonfiguration

Kompaktabzweig(3RA6400-2AB42)

Für den Baugruppentausch werden über dieVisualisierungsoberfläche dieKonfigurations-Parameter des IO-LinkDevices ausgelesen und auf Anforderungzurückgespielt.

Die Funktionen der einzelnen Szenarien können unabhängig voneinanderverwendet werden.

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ProgrammübersichtAbbildung 4-1

Anwenderprogramm Datenbausteine

MAIN[OB 1]

Scen1_RW

Scen2_Diag

Scen3_Restore

Global_Data

Bibliotheksbausteine

IO_LINK_3RR24

IO_LINK_3RB24

IO_LINK_3RAxy

IO_LINK_DEVICE

HMI-Schnittstelle

4.2 Szenario 1: Lesen und Schreiben von Datensätzen

4.2.1 Übersicht

BeschreibungDas Szenario 1 „Lesen und Schreiben von Datensätzen“ dient der anschaulichenBeschreibung des Bausteins“IO_LINK_3RR24“ aus der Bibliothek „Siemens IO-Link Devices“.Mit Hilfe der Visualisierung können Sie komfortabel aus der Stromüberwachung fürIO-Link (3RR2441-2AA40): Beliebige Parameter auslesen (maximal einen pro Leseanforderung). Die Parameter, die zum Schreiben vorgesehen sind, in das IO-Link Device

schreiben.Im Funktionsbaustein FB „Scen1_RW“ wird intern nur der FB “IO_LINK_3RR24“aufgerufen und direkt verschaltet. Es werden keine weiteren Funktionen realisiert.

4 Funktionsweise


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ProgrammablaufDie folgende Abbildung zeigt den internen Ablauf des vom FB „Scen1_RW“aufgerufenen FB “IO_LINK_3RR24“, der über die Visualisierung gesteuert werdenkann.Abbildung 4-2

Postive Flankean REQ erkannt?

Start

Ja

Nein

GewähltenDatensatz

schreiben über FB„IO_LINK_DEVICE“

Lesenderoder schreibender

Zugriff

WelcherDatensatz istausgewählt?

WelcherDatensatz istausgewählt?

GewähltenDatensatz

lesen über FB„IO_LINK_DEVICE“

Ende

lesend

schreibend

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4.2.2 Anwenderprogramm in der S7-CPU

AufgabeIm FB „Scen1_RW“ wird allein der FB „IO_LINK_3RR24“ aufgerufen undverschaltet. Die Steuerung erfolgt für die visualisierten Parameter über das HMI.Alternativ können Sie alle Parameter auch über die Beobachtungstabelle steuern.

Funktionsbaustein „Scen1_RW“Der Funktionsbaustein „Scen1_RW“ ruft intern den FB „IO_LINK_3RR24“ auf.Er besitzt die folgende Schnittstelle:Abbildung 4-3

Die in blau markierten Datensätze können über das HMI (siehe Abbildung 4-4)ausgelesen werden.

Tabelle 4-2

Parameter Ein/AusgangDatentyp

Beschreibung

REQ IN:Bool

Start des FBs bei positiver Flanke

ID IN:DWord (S7-300); Word(S7-1500)

Logische Eingangs-Adresse des IO-Link Masters (S7-300) oderHardwarekennung (S7-1500)

PORT IN:Int

Port, an dem das Device an den IO-Link Master angeschlossen ist.

RD_WR IN:Bool

Lese-/Schreibzugriff:0=Lesen; 1=Schreiben

ParameterPage0 IN:Bool

Lesender Zugriff auf ParameterPage0

4 Funktionsweise


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Beschreibung

SystemCommands IN:Bool

Schreiben der System-Kommandos

VendorName IN:Bool

Lesender Zugriff auf denHerstellernamen

VendorText IN:Bool

Lesender Zugriff auf den Herstellertext

ProductName IN:Bool

Lesender Zugriff auf denProduktnamen

ProductID IN:Bool

Lesender Zugriff auf die Produkt-Kennung

SerialNumber IN:Bool

Lesender Zugriff auf die Seriennummer

HWRevivsion IN:Bool

Lesender Zugriff auf den HW-Stand

ApplicationSpecificName

IN:Bool

Lesender/Schreibender Zugriff auf denapplikationsspezifischen Namen

Diagnostics IN:Bool

Lesender Zugriff auf den Diagnose-Datensatz

Measurements IN:Bool

Lesender Zugriff auf den Messwert-Datensatz

Parameters IN:Bool

Lesender Zugriff auf die Parameter

Data IN/OUT:3RR24

Datenbereich, Device-spezifisch

Done OUT:Bool

Gültigkeit; 0 = Daten ungültig; 1 =Daten gültig

Busy OUT:Bool

0 = Anfrage erledigt, 1 = Anfrage inBearbeitung

Error OUT:Bool

0 = kein Fehler,1 = Fehler, Funktion abgebrochen

Status OUT:DWord

DP/PNIO Status: Für Error = 1:Fehlerdetails

IOL_Status OUT:DWord

IO-Link Status: Für Error = 1:Fehlerdetails

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4.2.3 Visualisierungsmasken zum Szenario 1

Die Visualisierung des Szenarios ist in die Seiten General Measurement Diagnostic

aufgeteilt (siehe Abbildung 4-4).Unter dem Reiter „Diagnostic“ wird nur eine Auswahl des Datensatzes dargestellt.Die folgende Abbildung zeigt die dargestellten, allgemeinen Parameter.Abbildung 4-4

An den Schaltern ab (1) wird der zu lesende/schreibende Wert ausgewählt.Schalter (2) legt fest, ob der Wert gelesen oder geschrieben werden soll. Mit Klickauf (3) wird der Lese- bzw. Schreibvorgang gestartet.Sie können nur die Textfelder verändern, bei denen auch ein schreibender Zugriffmöglich ist.

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4.3 Szenario 2: Auswertung des Diagnose-Datensatzes

4.3.1 Übersicht

BeschreibungDas zweite Szenario „Auswertung des Diagnose-Datensatzes“ zeigt am Beispieldes IO-Link Devices „Auswerteeinheit für IO-Link“ (3RB2483-4AC1) und desBausteins FB IO_LINK_3RB24 das Generieren eines benutzerdefinierten Alarmsanhand der ausgelesenen Diagnose-Parameter.Diese Funktion kann z. B. zur Generierung von benutzerspezifischen Meldungenverwendet werden.Die Visualisierung zeigt Ihnen in Form eines Alarms dauerhaft an, ob einAutomatikbetrieb vorhanden ist oder nicht.

ProgrammablaufAbbildung 4-5

IO_LINK_3RB24_300_400

ZyklischeAnforderungan ‚REQ‘

Diagnostics= TRUE

ALARM_SDiagnosedaten

Scen2_Diag

1. Der Baustein „IO_LINK_3RB24“ wird im Funktionsbaustein „Scen2_Diag“zyklisch aufgerufen. Er liest dadurch zyklisch die Diagnosedaten des IO-LinkDevices aus.

2. Aus den Diagnosedaten ist die Variable „AUT_1“ mit dem Eingang desProgrammalarm-erzeugenden Bausteins verbunden.


AufgabeDas Anwenderprogramm der S7-CPU liest zyklisch den Diagnosedatensatz desIO-Link Devices 3RB24 aus.Wenn der Modul-Status vom manuellen auf den automatischen Betrieb wechselt,wird ein Programm-Alarm mit Zeitstempel erzeugt und im HMI zur Anzeigegebracht (siehe Abbildung 4-7).

Funktionsbaustein „Scen2_Diag“Der Funktionsbaustein „Scen2_Diag“ ruft intern den FB „IO_LINK_3RB24“ auf.Er besitzt die folgende Schnittstelle:

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Abbildung 4-6

Tabelle 4-3


Beschreibung

ID IN:DWord (S7-300);Word (S7-1500)

Logische Eingangsadresse des IO-Link Masters(S7-300) oder Hardwarekennung (S7-1500)

PORT IN:Int

Port, an dem das Device an den IO-Link Masterangeschlossen ist.

EV_ID IN:C_Alarm_s

ID des Alarms, wird bei korrekter Einrichtungautomatisch vom System ausgefüllt.Siehe auch \7\.

Error OUT:Bool


Status OUT:DWord

DP/PNIO Status: Für Error=1: Fehlerdetails


IO-Link Status: Für Error=1: Fehlerdetails

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4.3.3 Visualisierungsmaske Szenario 2

Die Visualisierung zeigt an, ob sich das IO-Link Device im Automatik-Betriebbefindet.Abbildung 4-7

Wenn Sie eine andere Meldung erzeugen wollen, dann fragen Sie imFunktionsbaustein „Scen2_Diag“ entsprechend andere Diagnose-Daten zumErzeugen eines Programm-Alarms ab (siehe Kapitel 6).

Hinweis Für die S7-1200 ist dieses Szenario nicht realisiert.

4.4 Szenario 3: Wiederherstellen der Konfiguration

4.4.1 Übersicht

BeschreibungDas dritte Szenario „Wiederherstellen der Konfiguration“ zeigt am Beispiel des IO-Link Kompaktabzweig (3RA6400-2AB42) das Wiederherstellen von Parametern.Diese Funktion kann bei einem Gerätetausch verwendet werden.Mit Hilfe der Visualisierung können Sie komfortabel: Die aktuellen Parameter aus dem IO-Link Device auslesen. Die ausgelesenen Parameter in das IO-Link Device zurückspielen.

Durch das Zurückspielen der Parameter wird die unter 1. ausgeleseneKonfiguration oder die modifizierte Konfiguration in das Gerät übertragen.

ProgrammablaufDie folgende Abbildung zeigt den Ablauf im FB „Scen3_Restore.“

4 Funktionsweise


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Abbildung 4-8

Button“Save”

Nein

Erfolgreichabgeschlossen?

Button wirdfür 4 Sekunden

grün

Ende

Auslesen des Datensatzes„AcutalConfiguration“mit Hilfe des

IO_LINK_3RAxy

Button bleibtgrau

Button“Restore”

Erfolgreichabgeschlossen?

Laden der „AcutalConfiguration“in das IO-Link Device mit Hilfe des

IO_LINK_3RAxy

ja ja Nein

4 Funktionsweise


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AufgabeDas Anwenderprogramm der S7-CPU sorgt nach dem Drücken des Buttons „Save“für das Durchlaufen der folgenden Schritte:Tabelle 4-4

Schritt Beschreibung

1. Anforderung zum Auslesen des Datensatzes „ParameterPage1“.2. Warten auf „DONE“.3. Anforderung zum Auslesen des Datensatzes „ActualConfiguration“.4. Warten auf „DONE“.5. Lokales Umkopieren des Datensatzes „ActualConfiguration“ in

„TargetConfiguration“. Der Datensatz „TargetConfiguration“ wird bei einerRestore-Anforderung in das IO-Link Device zurückgespielt.

Nach Drücken des Buttons „Restore“ werden die folgenden Schritte durchlaufen:Tabelle 4-5

Schritt Beschreibung

1. Anforderung zum Schreiben des Datensatzes „ParameterPage1“.2. Warten auf „DONE“.3. Anforderung zum Schreiben des Datensatzes „TargetConfiguration“.4. Warten auf „DONE“.

Hinweis Wenn Sie ein IO-Link Device mit der Spezifikation V1.1 nutzen, dann können Sieeinen Geräteaustausch mit Hilfe der FW-Funktionalitäten durchführen.

Funktionsbaustein „Scen3_Restore“Der Funktionsbaustein „Scen3_Restore“ ruft intern den FB „IO_LINK_3RB24“ auf.Er besitzt die folgende Schnittstelle:

Abbildung 4-9

4 Funktionsweise


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Tabelle 4-6


Beschreibung

Save IN:Bool

Eine positive Flanke triggert das Auslesen deraktuellen Parameter des Moduls an.

Restore IN:Bool

Eine positive Flanke triggert dasZurückschreiben der gespeicherten Parameterdes Moduls an.

ID IN:DWord (S7-300); Word(S7-1500)

Logische Eingangs-Adresse des IO-LinkMasters (S7-300) oder Hardwarekennung (S7-1500)

PORT IN:Int

Port, an dem das Device an den IO-LinkMaster angeschlossen ist.

Done OUT:Bool

Zeigt mit Done = 1 an, wenn ein Lese/ oderSchreibvorgang beendet ist.

Busy OUT:Bool

Zeigt mit Busy = 1 an, wenn ein Lese/ oderSchreibvorgang momentan aktiv ist.

Error OUT:Bool


Status OUT:DWord

DP/PNIO Status: Für Error = 1: Fehlerdetails


IO-Link Status: Für Error = 1: Fehlerdetails

4 Funktionsweise


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4.4.3 Visualisierungsmasken Szenario 3

Die Visualisierung des Szenarios ist auf zwei Seiten aufgeteilt: Save- und Restore-Button. Konfigurations-Parameter zum manuellen Ändern vor einem Restore (siehe

Abbildung 4-10).Abbildung 4-10

4 Funktionsweise


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4.5 Datenbaustein „Global_Data“

ÜbersichtDer Datenbaustein „Global_Data“ erfüllt die folgenden Funktionen: Versorgung der Funktionsbausteine

– Scen1_RW– Scen2_Diag– Scen3_Restoremit Parametern.

Schnittstelle zur Visualisierung. Ablage von Fehlermeldungen.

StrukturAbbildung 4-11

Für die Strukturen Scen1_RW, Scen2_Diag und Scen3_Restore können Sie dieBedeutung der Parameter in den Kapiteln 4.2 bis 4.4 nachlesen.

Die Struktur „status_save“ beinhaltet im Fehlerfall die zum Zeitpunkt vonError=TRUE vorhandene Statusanzeige mit der Bezeichnung statsave_x_y. x = Szenario, in dem der Fehler aufgetreten ist. y = 1: Status des Szenarios

y = 2: IOL_Status des Szenarios

Abbildung 4-12

5 Installation und Inbetriebnahme


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5 Installation und InbetriebnahmeDie Inbetriebnahme wird für die CPU315-2 PN/DP beschrieben. Die Anleitung giltanalog für andere CPU-Typen.

5.1 Installation der Hardware

Nachfolgendes Bild zeigt den Hardwareaufbau der Anwendung.

Abbildung 5-1

3RB2483-4AA1

3RA6400-2BB42

3RR2441-1AA40

PROFINET / IE

IO-Link

ET 200SP &IO-Link Master

CPU 315-2 PN/DP

SchaltenÜberwachenSchützen

BedienungHMI Panel

Hinweis Die Aufbaurichtlinien für Automatisierungssysteme sind generell zu beachten.



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Die folgende Abbildung zeigt die Verdrahtung der IO-Link Devices für dasApplikationsbeispiel:Abbildung 5-2

3RA64

3RB24

3RR24

IO-LinkMaster

C1US1M1

C2US2M2

C3US3M3

C/QL+L-

C/QL+L-

C/QL+L-

C4US4M4

Tabelle 5-1

Nr. Aktion Anmerkung

5. Montieren Sie sämtliche Hardware-Komponenten auf geeignete Schienen.

Zum Befestigen ist die Schiene mit derArtikelnummer 6ES7590-1AE80-0AA0geeignet.

6. Bauen Sie die dezentrale PeripheriestationET 200SP zusammen mit dem CM 4 X IO-LINK ST auf.

7. Schließen Sie die folgenden IO-Link Devicesan den IO-Link Master an: Auswerteeinheit für IO-Link IO-LINK

KOMPAKTABZWEIG;DIREKTST;0,1-0,4A STROMUEBERW. F. IO-LINK

Verbinden Sie jeweils die beschriftetenAnschlüsse (IO-Link Master IO-Link Device) Cx CQ USx L+ M L-

siehe Abbildung 5-2.8. Vervollständigen Sie die Verdrahtung der IO-

Link Devices entsprechend IhrerFunktionalität.

Sie können die Kommunikation mit den IO-Link Devices auch ohne weitere Funktiontesten.

9. Verbinden Sie die S7-CPU und die ET 200SPmit einem Ethernet Kabel am PNIO Interface.

10. Verbinden Sie außerdem die S7-CPU mit demComfort Panel, ebenfalls über das PNIOInterface.

11. Verbinden Sie das Comfort Panel über denzweiten Port mit Ihrer Engineering Station.

Alternativ können Sie die Ethernet-Teilnehmerauch über einen Switch verschalten.

12. Versorgen Sie sämtliche Geräte mit derpassenden Spannungsversorgung.



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5.2 Installation der SoftwareTabelle 5-2

Nr. Aktion

1. Installieren Sie STEP 7 V13 SP1.2. Installieren Sie S7-PCT (Primary Configuration Tool) V3.3, siehe \4\ und \8\.

3. Laden Sie die Datei „90529409_IOLink_Devices_Appl_PROJ_V13.zip“ von der HTML Seite aufIhre Engineering Station herunter und entpacken Sie den Ordner.

4. Doppelklicken Sie im entpackten Programmordner auf das Icon „IOLink_Appl“. Es öffnet sichdas Projekt in STEP 7 V13 SP1.



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5.3 Inbetriebnahme

Inbetriebnahme der S7-CPUTabelle 5-3

Nr. Aktion

1. Setzen Sie die S7-CPU und die ET 200SP auf Werkseinstellungen zurück. Informationen dazufinden Sie im entsprechenden Handbuch.

2. Markieren Sie die CPU315-2 PN/DP im Beispiel-Projekt.3. Klicken Sie auf „Online > Erweitertes Laden in Gerät“ („Online > Extended download to

device“).

4. Wählen Sie Ihre Online-Schnittstelle aus (1). Aktivieren Sie die Checkbox „Alle kompatiblenTeilnehmer anzeigen“ („Show all compatible devices“) (2) und starten Sie dann die Suche perKlick auf „Suche starten“ („Start search“) (3).

5. Wählen Sie Ihre S7-CPU aus und laden Sie das Projekt in die S7-CPU.6. Gehen Sie in die Netzsicht des Projektes.

7. Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die dezentrale Peripherie und wählen Sie„Gerätename zuweisen“ („Assign device name“).

8. Klicken Sie auf „Aktualisieren“ („Update“) und wählen Sie die gefundene ET 200SP aus.Klicken Sie auf „Name zuweisen“ („Assign name“).

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Nr. Aktion

9. Nach der erfolgreichen Übertragung des PROFINET-Namen an die dezentrale Peripheriesollte nach einigen Sekunden keine Fehler-LED an CPU und ET 200SP mehr leuchten.Das Projekt der S7-CPU ist dann einsatzbereit.

Inbetriebnahme des Comfort-PanelsTabelle 5-4

Nr. Aktion

1. Starten Sie zuerst das Comfort-Panel.2. Überprüfen Sie im Windows Netzwerk- und Freigabecenter des Panels die IP-Adresse.

Stellen Sie die folgende IP-Adresse ein:IP-Adresse: 172.16.46.23Subnetzmaske: 255.255.0.0

3. Klicken Sie im TIA V13 SP1-Projekt auf das HMI.4. Laden Sie das Projekt in Ihr Comfort Panel.

6 Tipps und Tricks


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6 Tipps und TricksÄndern des Diagnose-Alarms für die S7-300

Die folgende Tabelle zeigt, wie Sie den Diagnosealarm in der S7-300 ändern. DieÄnderung gilt für die S7-1500 mit dem Funktionsbaustein „Program_Alarm“ analog.

Tabelle 6-1

Nr. Anweisung

1. Öffnen Sie den FB „Scen2_Diag“ in der S7-300 CPU.2. Verschalten Sie im Netzwerk 6 am Eingang SIG des ALARM_S Bausteins die von

Ihnen gewünschte Diagnose Variable. Im Bild wird die Variable „THM_DEACT“(Thermistorschutz ist deaktiviert) verschaltet.

3. Wechseln Sie nun in der S7-CPU in den Ordner „PLC-Meldungen“ und passen Sieden Alarmtext für die Meldung an.

4. Übersetzen Sie das CPU-Anwenderprogramm und laden Sie es in die CPU.Kompilieren Sie das HMI Projekt und starten Sie die Runtime.Die Fehlermeldung ist angepasst.

Ändern der Konfiguration von IO-Link Devices über das S7-PCTDie folgende Tabelle zeigt das Vorgehen in STEP 7 V13 SP1 um die Parametereines IO-Link Devices über das S7-PCT zu ändern.Tabelle 6-2

Nr. Anweisung

1. Öffnen Sie Ihr Projekt mit dem bereits projektiertem IO-Link Master in STEP 7V13 SP1.

6 Tipps und Tricks


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Nr. Anweisung

2. Öffnen Sie die Gerätekonfiguration des IO-Link Masters (Gerätesicht der S7-1200 CPU oder der ET 200S oder der ET 200SP).

3. Klicken Sie mit rechts auf den IO-Link Master und starten Sie das S7-PCT.

4. Wählen Sie die Schnittstelle über die der IO-Link Master erreichbar ist.

5. Konfigurieren Sie Ihre IO-Link Devices entsprechend Ihren Vorgaben. (Sieheauch Kapitel 3.2).

7 Literaturhinweise


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7 Literaturhinweise

Tabelle 7-1

Themengebiet Titel

\1\ Siemens IndustryOnline Support

http://support.automation.siemens.com

\2\ Downloadseitedes Beitrages


\3\ Homepage IO-Link

http://www.io-link.com/de

\4\ S7-PCT http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/32469496

\5\ AzyklischenLesen undSchreiben mitdem FB"IO_LINK_DEVICE"

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/82981502

\6\ SIMATIC ET200SP BaseUnits


\7\ Projektierung vonMeldungen undAlarmen inWinCC (TIAPortal)


\8\ Automatisierenmit IO-Link -Getting Started


8 Historie

Tabelle 8-1

Version Datum Änderung

V1.0 07/2014 Erste AusgabeV2.0 03/2015 Upgrade nach TIA Portal V13 SP1

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


http://www.io-link.com/de






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