Applikation zur Kommunikation

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1 Applikation zur Kommunikation Bedienen & Beobachten mit dem SIMATIC IT-CP Visualisierung ohne Java- Programmierkenntnisse Applikation mit Code

2 Gewährleistung, Haftung und Support B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Hinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifische Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass Siemens über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden kann. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesen Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z.b. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Gewährleistung, Haftung und Support Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.b. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der grober Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einer Sache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadensersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden. Copyright 2006 Siemens A&D. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens A&D zugestanden. Bei Fragen zu diesem Beitrag wenden Sie sich bitte über folgende - Adresse an uns: V1.1 Ausgabe /79

3 Vorwort B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Vorwort Ziel der Applikation Die vorliegende Applikation zeigt wie Prozessvariablen über den WebBrowser und/ oder vorgefertigte Java-Applets visualisiert und gesteuert werden können. Hierbei wird im Besonderen darauf eingegangen, wie ohne Java- Programmierkenntnisse einfache Visualisierungsoberflächen erstellt werden können. Kerninhalte dieser Applikation Folgende Kernpunkte werden in dieser Applikation behandelt: HTML- Bedienseite mit Standard S7- Applets HTML- Bedienseite mit dem SpiderControl von ininet Generierung einer statischen HTML- Seite per FTP- Protokoll und S7- Programm Abgrenzung Diese Applikation enthält keine Grundlagen zur Funktionalität der IT- Kommunikationsprozessoren Grundlagenvermittlung zur Programmiersprache Java und S7Beans Grundlagen zu KOP/ FUP/ AWL. Keine Projektierungsanleitungen zur WAN- Kopplung Grundlegende Kenntnisse über diese Themen werden voraus gesetzt. V1.1 Ausgabe /79

4 Vorwort B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Aufbau des Dokuments Die Dokumentation der vorliegenden Applikation ist in folgende Hauptteile gegliedert. Teil Applikationsbeschreibung Funktionsprinzipien, und Programmstrukturen Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation Anhang Beschreibung Hier erfahren Sie alles, um sich einen Überblick zu verschaffen. Sie lernen die verwendeten Komponenten (Standard Hard- und Softwarekomponenten sowie die eigens erstellte Anwendersoftware) kennen. Hier wird auf die detaillierten Funktionsabläufe der beteiligten Hard- und Softwarekomponenten, die Lösungsstrukturen und wo sinnvoll auf die konkrete Implementierung dieser Applikation eingegangen. Sie benötigen diesen Teil, wenn Sie das Zusammenspiel der Lösungskomponenten kennen lernen wollen, um diese z.b. als Basis für eigene Entwicklungen zu verwenden. Dieser Teil führt Sie Schritt für Schritt durch den Aufbau, wichtige Projektierungsschritte, Inbetriebnahme und Bedienung der Applikation. Hier finden Sie weiterführende Informationen, wie z. B. Literaturangaben, Glossare etc.. Referenz zum Automation and Drives Service & Support Dieser Beitrag stammt aus dem Internet Applikationsportal des Automation and Drives Service & Support. Durch den folgenden Link gelangen Sie direkt zur Downloadseite dieses Dokuments. V1.1 Ausgabe /79

5 Vorwort B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis... 5 Applikationsbeschreibung Automatisierungsaufgabe Übersicht Anforderungen Automatisierungslösung Übersicht zur Gesamtlösung Beschreibung der Kernfunktionalität Bedienen & Beobachten mit Standard Applets Bedienen & Beobachten mit SpiderControl von ininet Visualisierung durch programmgenerierte HTML- Seite Vorteile dieses Lösungsansatzes Erforderliche Standardkomponenten Vergleich der Lösungsvarianten Leistungseckdaten Funktionsmechanismen dieser Applikation Strukturelle Komponenten des Beispiels Bedienen & Beobachten mit S7- Applets Übersicht Aufbau & Parametrierung der Standard S7- Applets Funktionsprinzip & Projektierung einer Oberfläche mit SpiderControl STEP7- Programmaufbau Meldemechanismus bei Abbildung auf das SpiderControl Modifikationen/ Alternativen Visualisierung durch programmgenerierte HTML- Seite Übersicht Aufbauprinzip der Visualisierungs- Oberfläche STEP7-Programmaufbau Modifikationen/ Alternativen Erläuterungen zum STEP7-Programm OB Funktionsbaustein FB1 MAIN FB HMI Funktion FC9 Retrieve HTML File Funktion FC7 Store HTML File Funktion FC8 Write HTML File Funktion FC21 Insert INT Funktionsbaustein FB 43 MELDE MANAGER V1.1 Ausgabe /79

6 Vorwort B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Aufbau, Projektierung und Bedienung der Applikation Installation und Inbetriebnahme Installation der Hard- und Software Konfiguration des PG/ PC Installation der Applikations Software Bedienung der Applikation Möglichkeiten der WAN- Kopplung...Fehler! Textmarke nicht definiert. Anhang und Literaturhinweise Glossar Literaturhinweise Literaturangaben Internet-Link-Angaben V1.1 Ausgabe /79

7 Applikationsbeschreibung Automatisierungsaufgabe B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Applikationsbeschreibung Inhalt Hier verschaffen Sie sich einen Überblick über die Möglichkeiten einer einfachen Prozessvisualisierung mit dem SIMATIC IT-CP. Sie lernen die verwendeten Komponenten kennen (Standard Hard- und Softwarekomponenten sowie die eigens erstellte Anwendersoftware). Die dargestellten Leistungseckdaten sind der vorliegenden Applikation entnommen. 1 Automatisierungsaufgabe Hier erfahren Sie welche Automatisierungsaufgabe in der vorliegenden Dokumentation thematisiert wird. 1.1 Übersicht Überblick über die Automatisierungsaufgabe Folgendes Bild zeigt eine mögliche Konstellation: Abbildung 1-1 Anlage SCALANCE X108 LAN,WAN,TCP/IP Zentrale LAN Rechner Industrial Ethernet Zugriffsmechnismen S7-CPU IT-CP PG/PC mit Standard Web- Browser Beschreibung der Automatisierungsaufgabe Entfernte Anlagen (wie z.b. Pumpwerke, kleine bis mittlere Wasserkraftwerke) werden heute zunehmend vollständig automatisch gefahren. Hierzu ist es erforderlich, diese von einer Zentrale aus zu überwachen und zu steuern. Dabei ist es sinnvoll, Prozessdaten über einen Standard WebBrowser zu visualisieren und den Prozess durch Bedieneingriffe remote zu beeinflussen. V1.1 Ausgabe /79

8 Applikationsbeschreibung Automatisierungsaufgabe B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Anforderungen Anforderungen durch die Automatisierungsaufgabe Alle beteiligten Anlagen- Komponenten hängen am Industrial Ethernet. Es ist keine anlagenspezifische Projektierung auf den Client-Rechner notwendig. Als Bedienoberfläche fungiert nur ein Standard WebBrowser, der über TCP/IP als durchgehendes Protokoll auf die Anlage zugreift. Die Bedienoberfläche soll einen einfachen und übersichtlichen Zugriff auf verteilte Anlagen ermöglichen. Die Nutzung der Applets und der statischen HTML- Seite soll sowohl im LAN, als auch über WAN möglich sein. Anforderung an die Steuerung Die Steuerung hat die Funktion einen technischen Prozess programmtechnisch zu simulieren. Die gelieferten Werte werden einerseits in einem Datenbaustein des STEP7- Programms als Aktualwerte bereitgestellt. Dieser dient als Datenquelle für die Applets. Andererseits erzeugt das STEP7 Programm mit diesen Werten eine statische HTML- Seite und überträgt es per FTP Protokoll an den FTP- Server. V1.1 Ausgabe /79

9 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Automatisierungslösung Hier erfahren Sie welche Lösung für die Automatisierungsaufgabe gewählt wurde. 2.1 Übersicht zur Gesamtlösung Schema Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten der Lösung: Abbildung 2-1 STEP7-Programm mit Datenquelle HTML-Anwenderseiten Java-Applets PS 307 CPU315-2DP SIEMENS MPI SCALANCE SWITCH X108 CP 340 SM 322 CP Advanced STEP7 V 5.3 Internet Explorer V6.x opt. Java Entwicklungsumgebung PG/PC Industrial Ethernet Aufbau Dieses Beispiel wurde mit einer S7-300 Steuerung realisiert. Die folgenden Netzteilnehmer sind über Industrial Ethernet mit einem SCALANCE X108 verbunden: die CPU 315-2DP über einen CP343-1Advanced mit Ethernet Schnittstelle das PG über eine Ethernet- Netzwerkkarte. V1.1 Ausgabe /79

10 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Funktionale Zuordnung In der folgenden Tabelle sind die Haupt- Funktionen der HW- Komponenten aufgezählt. Tabelle 2-1 HW- Komponente Hauptfunktion CPU DP Simulation der Prozesswerte und Versorgung der Datenquelle mit Prozesswerten Generierung von statischen HTML- Seiten durch AWL- Programm und Transfer zum FTP- Server im IT-CP durch das FTP- Protokoll. CP Advanced Web- Server für den Zugriff der Teilnehmer auf die im IT-CP hinterlegten HTML- Seiten Ablageort für B&B HTML- Seiten zur Darstellung der für das Bedienen und Beobachten verwendeten Java Applets Applets zum Download FTP- Client und FTP- Server zum Datenaustausch PG/ PC Projektierungsrechner Bedienung des Beispiels über Standard WebBrowser SCALANCE X108 Ethernet Netzwerkkomponente 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität Die Gesamtlösung besteht aus drei verschiedenen Möglichkeiten zur Prozessvisualisierung. In der folgenden Tabelle sehen Sie, welche Lösungsvarianten in der Automatisierungslösung enthalten sind und welche Hauptfunktionen sie erfüllen. Tabelle 2-2 Lösungsvariante Hauptfunktion B&B mit Standard Applets Prozessvisualisierung mit vorgefertigten Java Applets B&B mit einem Java Applet Prozessvisualisierung mit dem Thirdparty Produkt SpiderControl Programmgenerierte HTML- Seite in der S7-CPU Prozessvisualisierung durch eine statische HTML- Seite In den folgenden Abschnitten zeigen wir kurz die Einzelfunktionen. V1.1 Ausgabe /79

11 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Bedienen & Beobachten mit Standard Applets Übersicht und Beschreibung der Bedienoberfläche Diese Standard S7 Applets zeigen in unserem Beispiel Werte und Status eines Generators an. Abbildung 2-2 Ablauf der Kernfunktionalität Die B&B-Funktion verfolgt hier einen dezentralen Ansatz. Ein Rechner mit einem Standard Web-Browser stellt einen Client dar. Auf ihm sind keinerlei anlagenspezifische Projektierungen zu machen. Standard S7-Applets Applets werden in eine HTML- Seite integriert. Hinterlegt ist diese HTML- Seite dann im Filesystem des CP343-1 Advanced. Der Zugriff auf die Beispielanlage erfolgt vom Web-Browser aus, der die HTML Seite anhand einer URL-Adresse vom CP343-1 Advanced lädt. Durch einfache Parametrierung der Standard S7- Applets kann der Anwender die benötigten Prozesswerte und deren Darstellungsform wählen. Um die Anlage bzw. den Prozess vor unbefugtem Zugriff zu schützen, wird eine Benutzerauthentifizierung in Form eines Passwort-Dialoges durchgeführt. Voraussetzung hierfür ist jedoch die Verwendung eines Web- Browsers, der die Darstellung von Java-Applets unterstützt (also eine Java Virtual Machine integriert hat). V1.1 Ausgabe /79

12 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Bedienen & Beobachten mit SpiderControl von ininet Übersicht und Beschreibung der Bedienoberfläche Diese Applets visualisiert einen Füllstand mit Farbumschlag. Zusätzlich sind die Werte numerisch ablesbar. Abbildung 2-3 Übersicht und Beschreibung des Meldepuffers Der Meldepuffer zeigt die im S7Programm generierten Meldungen an. Warnmeldungen werden farblich hervorgehoben. Abbildung 2-4 V1.1 Ausgabe /79

13 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Grundlegendes zur Entwicklungssoftware Mit dem SpiderControl Editor der Firma ininet wurde ein rein grafisches Entwicklungstool für Java-Applet basierte Grafikoberflächen entwickelt, das dem Anwender die Möglichkeit einer komfortablen Entwicklung von eigenen Grafikbildern bietet. Für die Projektierung von Grafikbildern mithilfe des SpiderControl Editors sind keinerlei Java Programmierkenntnisse erforderlich. Als Entwicklungswerkzeug dient für diese Oberfläche der SpiderControl EDITOR PLC Edition4 SIMATIC. SpiderControl SIMATIC ist kompatibel zu allen SIMATIC S7 IT-CPs. Ablauf der Kernfunktionalität Das SpiderControl Java- Applet, dass die ganze Visualisierung und Bedienung des Grafikbildes übernimmt, nutzt die vorhandenen Ressourcen mittels S7 JavaBeans, die im Liederumfang des IT-CPs vorhanden sind. Das Java- Applet ist eingebettet in einer HTML Seite, die anhand einer URL- Adresse aus dem IT-CP mit einem WebBrowser geladen wird. V1.1 Ausgabe /79

14 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Visualisierung durch programmgenerierte HTML- Seite Übersicht und Beschreibung der Bedienoberfläche Auf dieser statische HTML Seite werden in unserem Beispiel Werte einer Turbine angezeigt. Abbildung 2-5 Ablauf der Kernfunktionalität Diese Lösungsvariante unterscheidet sich von den ersten im wesentlichen dadurch, dass hier eine statische HTML-Seite vom STEP7- Anwenderprogramm in der S7-CPU generiert und diese per FTP-Protokoll an einen FTP-Server gesendet wird. Es sind für die Darstellung von Prozesswerten der Anlage keine Java-Applets notwendig. Prozessdaten können nur (textuell) visualisiert werden. Somit ist das Steuern des Prozesses nicht möglich. Der Web-Browser greift hier über eine URL-Adresse nur auf eine statische HTML-Seite zu. Dies verkürzt die Ladezeit der HTML-Seite und ermöglicht eine Darstellung von Prozessdaten auch auf Browsern, die keine Java-Virtual Machine besitzen (wie z. B. Browser für Handheld PCs). V1.1 Ausgabe /79

15 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Vorteile dieses Lösungsansatzes Verwendung von Standardbrowsern Durch dem im IT-CP integrierten Web- Server ist keine zusätzliche Installation auf Client- Seite nötig die Nutzung sowohl im LAN, als auch über WAN möglich und völlig identisch Plattformunabhängigkeit Der Zugriff auf die Anlage ist nicht automatisch an PC-Clients mit dem Betriebssystem MS-Windows gekoppelt. Die Bedienung ist mit jedem Rechnerbetriebssystem möglich, das einen Web-Browser und JAVA unterstützt (Unix, Linux, AS400, etc.). 2.3 Erforderliche Standardkomponenten Hinweis Die Komponentenliste für die Lösung dieser Aufgabe bezieht sich nur auf eine lokale Lösung. Die Funktionalität wird hier nur im LAN getestet. Hardware- Komponenten Die Beispielanlage wurde mit Komponenten aus dem SIMATIC S7-300 Spektrum aufgebaut. Der Anwender kann aber mit den entsprechenden Komponenten der SIMATIC S7-400 und einer softwaremäßigen Adaption die Anlage realisieren. Tabelle 2-3 Komponente MLFB/Bestellnummer Hinweis Stromversorgung PS 307 5A 6ES EA00-0AA0 oder ähnliche CPU DP 6ES AG10-0AB0 CP Advanced 6GK GX21-0XE0 Firmware V1.1 PG oder gleichwertiger PC mit Ethernet-Anschluss SCALANCE X108 6GK BA00-2AA3 Ethernetkabel gekreuzt 6XV HH10 Optional, falls der IT-CP direkt mit dem PG verbunden wird V1.1 Ausgabe /79

16 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Software- Komponenten Tabelle 2-4 Komponente MLFB/Bestellnummer Hinweis SIMATIC STEP 7 6ES7810-4CC07-0YA5 Oder höher Version SP3 Standard Web Browser Getestet wurde mit dem Microsoft Internet Explorer V 6 FTP Client Programm z.b. UltraFXP von software oder ähnlicher FTPClient HTML- Editor Es existieren zahlreiche Free- bzw. Shareware sowie professionelle Programme z.b. - Alleycode - Microsoft Frontpage Java Plugin für Webbrowser (mind.v1.4.1) SpiderControl PLC Editor Simatic Version falls im Browser nicht defaultmäßig vorhanden Eine Testversion kann unter heruntergeladen werden Beispieldateien und Projekte Die folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die in diesem Beispiel verwendet werden. Tabelle 2-5 Komponente _B&B_ITCP_STEP7_CODE_BD1_v11.zip _B&B_ITCP_HTML_CODE_BD1_v11.zip _B&B_ITCP_DOKU_BD1_v11_d.pdf Hinweis Diese gepackte Datei enthält das STEP 7 Projekt. Diese gepackte Datei enthält alle HTML Bedienseiten und alle SpiderControl Dateien Dieses Dokument. V1.1 Ausgabe /79

17 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Vergleich der Lösungsvarianten Tabelle 2-6 Die nachfolgende Tabelle zeigt im Vergleich die wichtigsten Merkmale der drei Lösungsvarianten. Ausführliche Leistungsdaten zu den einzelnen Lösungen finden Sie im Kapitel 2.5. Eigenschaften Textuelle Visualisierung von Prozesswerten Grafische Visualisierung von Prozesswerten Lösung 1 (S7 Standard Applets) Lösung 2 (Applet mit SpiderControl) Steuern von Prozesswerten - Max. Anzahl Prozesswerte pro HTML-Seite Ladezeit der HTML-Seite im LAN Voraussetzungen - Lösung 3 (generierte HTML- Seite) <= 10 >10 möglich >10 möglich > 15 Sek. <10 Sek. < 3Sek. Java-fähiger Web- Browser Java-fähiger Web- Browser Einfacher Web- Browser V1.1 Ausgabe /79

18 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Leistungseckdaten In diesem Kapitel geben wir Ihnen einen Überblick über die Leistungsfähigkeit dieser Applikation und ihrer Komponenten. Applikationssoftware der Lösungsvariante Standard Applets Nachfolgende Tabelle informiert über die Leistungsdaten der Applikationssoftware. Tabelle 2-7 Kriterium Leistungseckdaten Hinweis Anzahl Variablen 15 Erweiterbar durch Modifikationen im HTML- und STEP7-Code. Variablenaktualisierung automatische Aktualisierung Reaktionszeit ISDN (64 kbit/s) LAN (100Mbit/sek) T-DSL Business Syn 1000 Ladezeit des Applets + Startzeit Applet ISDN (64 kbit/s) LAN T-DSL Business Syn 1000 ca. 20 sek. ca. 1 sek. ca 10 sek ca. 40 sek. ca. 15 sek. ca. 35 sek. Abhängig von der Netzlast Hinweis Greifen parallel mehr als zwei Browser auf die Applikation zu, können sporadische Fehler in der Visualisierung auftreten. V1.1 Ausgabe /79

19 Applikationsbeschreibung Automatisierungslösung B&B mit dem IT-CP Beitrags-ID: Applikationssoftware der Lösungsvariante Applet mit SpiderControl Tabelle 2-8 Kriterium Leistungseckdaten Hinweis Anzahl Variablen Dammbild Anzahl Variablen Meldepuffer 8 Erweiterbar durch Modifikationen im SpiderControl Projekt- und STEP7-Code. 60 Erweiterbar durch Modifikationen im SpiderControl Projekt- und STEP7-Code. Anzahl Meldetexte 10 Erweiterbar durch Modifikationen im SpiderControl Projekt- und STEP7-Code. Variablenaktualisierung automatische Aktualisierung Hier 3 sek. Reaktionszeit ISDN (64 kbit/s) LAN (100Mbit/sek) T-DSL Business Syn 1000 Ladezeit des Applets + Startzeit Applet ISDN (64 kbit/s) LAN T-DSL Business Syn 1000 ca. 20 sek. ca. 1 sek. ca. 10 sek. ca. 30 sek. ca. 8 sek. ca. 40 sek. Abhängig von der Netzlast Applikationssoftware der Lösungsvariante Statische HTML- Seite Tabelle 2-9 Kriterium Leistungseckdaten Hinweis Anzahl Variablen 7 Erweiterbar durch Modifikationen im HTML- und STEP7-Code. Variablenaktualisierung (Web-Browser) Ladezeit der HTML-Seite ISDN (64 kbit/s) LAN T-DSL Business Syn1000 Typ. Aktualisierungszeitraum der HTML-Seite (STEP7 Anwenderprogramm) Automatische Aktualisierung in vorgegebenen Zeitabständen möglich ca. 1 sek. < 1 sek. ca. 4 sek. 8 sek. Über Java Script Abhängig von der Netzlast Dieses Datum setzt sich zusammen aus: FTP-Download FTP-Upload Schreiben der HTML-Seite V1.1 Ausgabe /79

20 Funktionsmechanismen dieser Applikation Inhalt Hier wird auf die detaillierten Funktionsabläufe der beteiligten Hard- und Softwarekomponenten, die Lösungsstrukturen und wo sinnvoll auf die konkrete Implementierung dieser Applikation eingegangen. Sie benötigen diesen Teil nur, wenn Sie das Zusammenspiel der Lösungskomponenten kennen lernen wollen. 3 Funktionsmechanismen dieser Applikation Hier erfahren Sie welche Funktionalitäten diese Applikation anbietet, wie die Komponenten zusammenarbeiten und wie dies hier realisiert ist. 3.1 Strukturelle Komponenten des Beispiels Übersicht Auf der Anlage befinden sich die SIMATIC Station (hier nur die Kernkomponenten S7-CPU und IT-CP dargestellt). Auf der Seite der Zentrale ist hier ein Standard- PC dargestellt. Verbunden sind alle Komponenten über ein Industrial Ethernet. Vergleichen Sie hierzu auch das HW-Bild aus Kap 2.1. V1.1 Ausgabe /79

21 Funktionsmechanismen dieser Applikation Abbildung 3-1 Zentrale PC- Dateisystem Internet- Browser FTP- Server FTP- Client - Client LAN- Netzanbindung Zentrale - PC Ethernet LAN Anlage Prozesssignale I/O Anwender- Programm OB1, FBx,FCx,DBx & Visualisierungs- Schnittstelle (DB) S7-Besy Rückwand Bus S7-CPU FTP-Client FTP-Server FTP-Server FTP-Client LAN- Netzanbindung ITCP File-System HTTP- Server -Client S7Server S7-Kommunikation, SR-Schnittstelle CPx43-1Advanced V1.1 Ausgabe /79

22 Funktionsmechanismen dieser Applikation Beschreibung der Komponenten Tabelle 3-1 Ort Gerät Komponente Funktion Anlage S7-CPU S7-Besy Das S7-Besy in der S7-CPU sorgt dafür, dass die angeforderten Variablen über den Rückwandbus zum IT-CP transportiert werden. CPx43-1 Advanced Anwenderprogramm S7-Server S7/ SR Kommunikations schnittstelle IT-CP Dateisystem Web-Server FTP- Client/Server Das Anwenderprogramm enthält eine Datenquelle, die als Software-Schnittstelle in Form eines Datenbausteins den Zugriff auf die Prozesssignale definiert. Das Anwenderprogramm versorgt die Datenquelle mit den aktuellen Prozesswerten und verarbeitet die durch den Anwender an der B&B Oberfläche vorgegebenen Steuerwerte. Der S7-Server im IT-CP sorgt für die Verbindung zur CPU über den Rückwandbus. Die vom Web-Server und FTP-Client/Server geforderten Daten werden an dieser Schnittstelle angeboten Hier werden die projektierten und nicht projektierten Verbindungen der verschiedenen Protokolle verwaltet und ausgeführt.(ftp& ) Das Dateisystem des IT-CP beinhaltet alle Files, die das Bedienen und Beobachten der Anlage erlauben. In den entsprechenden Verzeichnissen sind die selbst erstellten Dokumente und Java-Applets zu hinterlegen. Der Web-Server im IT-CP sorgt dafür, dass HTTP-Dokumentenanforderungen von Browsern ans IT-CP Dateisystem weitergeleitet werden (z. B. Lade B&B-Applet in den Browser) Socketverbindungen von S7-Applets an den S7- Server weitergeleitet werden. Der FTP-Server im IT-CP sorgt dafür, dass die HTML-Dokumente und die Applets im Dateisystem des IT-CP abgelegt werden können. dass Lade- und Speicher-Aufträge von der S7-CPU bearbeitet werden Zentrale (Client) Client PC Web-Browser FTP-Client Ein Web-Browser schickt über eine URL die Anforderung an den Web-Server im IT-CP, empfängt den Antwort-Datenstrom und stellt die Oberfläche auf der jeweiligen Plattform dar (hier die HTML Seiten, S7- Applets aus dem IT-CP). Mit einem FTP-Client kann der PC Dateien zum FTP- Server des IT-CP (in das IT-CP Dateisystem) transferieren. V1.1 Ausgabe /79

23 Funktionsmechanismen dieser Applikation 3.2 Bedienen & Beobachten mit S7- Applets Übersicht Diese Teilapplikation baut auf die im Kap.2.2 (Beschreibung der Kernfunktionalität) beschriebene Lösungsvariante Bedienen & Beobachten mit Standard S7- Applets und Bedienen & Beobachten mit SpiderControl auf. Nachfolgend werden die Zusammenhänge bei Verwendung der S7- Applets zum Bedienen und Beobachten erläutert. Grundlegendes zur Visualisierung mit Java- Applets bei IT-CPs Java-Applets sind kleine Anwenderprogramme, die im Web-Browser ausgeführt werden. Applets werden in HTML-Seiten eingebettet und zusammen mit diesen vom Server (hier: IT-CP) in den Client (Web- Browser) geladen. Die nachfolgende Tabelle zeigt die zwei grundsätzlichen Methoden und deren Eigenschaften, um mit Applets auf die S7-CPU zuzugreifen. Tabelle 3-2 Methode Standard S7-Applets (im Lieferumfang des IT-CPs enthalten) Eigenschaften Erstellung durch Parametrierung, dadurch einfach in der Realisierung Nur eingeschränkte Anpassung an Anforderungen möglich Geringer Funktionsumfang Geringe Menge an gleichzeitig visualisierbaren Prozesswerten (<= 10 Prozesswerte pro HTML- Seite) Individuell programmierte Java Applets (unter Verwendung der im Lieferumfang des IT-CPs enthaltenen S7-Beans) Erstellung durch Programmierung, dadurch schwieriger in der Realisierung Anpassung an eigene Anforderungen möglich Beliebig komplexer Funktionsumfang Große Menge an gleichzeitig visualisierbaren Prozesswerten V1.1 Ausgabe /79

24 Funktionsmechanismen dieser Applikation Methode Konfigurierbares Third Party Produkt SpiderControl von ininet (auf Basis der S7Beans) Eigenschaften Entwicklungstool für Java-Applet basierte Grafikoberflächen Keine Programmierkenntnisse nötig Anpassung an eigene Anforderungen möglich komplexerer Funktionsumfang Große Menge an gleichzeitig visualisierbaren Prozesswerten Beteiligte Strukturkomponenten Das nächste Bild zeigt Ihnen basierend auf dem Komponentenbild Abbildung 3-1 alle die Objekte, die an dieser Teilapplikation beteiligt sind. Der Signalweg ist rot gekennzeichnet. Abbildung 3-2 Zentrale 1 Internet- Browser FTP- Server FTP- Client PC- Dateisystem - Client LAN- Netzanbindung Zentrale - PC Anlage Ethernet LAN Prozesssignale I/O Anwender- Programm OB1,FBx,FCx,DBx & Visualisierungs- Schnittstelle (DB) 3 S7-Besy S7-CPU Rückwand Bus FTP-Server FTP-Client LAN- Netzanbindung 2 ITCP File-System HTTP-Server -Client S7-Server S7-Kommunikation, SR-Schnittstelle CPx43-1Advanced V1.1 Ausgabe /79

25 Funktionsmechanismen dieser Applikation Wirkungskette Tabelle 3-3 STEP7- Anwenderprogramm 3 Datenquelle für die Visualisierungobjekte Verbindungsebene im IT-CP 2 IT-CP Web-Server Benutzer und Rechtetabelle S7-Applet HTML-Seite als B&B Oberfläche 1 Benutzer hmi_user Rechte eingeschränkt DB 10 HMI INTERFACE DBW 16 F_GEN INT Frequency Symboltabelle für Variablen-Zugriffe per Java-Applet Symbol HMI INTERFACE.F_GEN(0/2) Operand DB10.DBW16 Rechte nur lesen S7-Kommunikation Prozessablauf Tabelle 3-4 Schritt Vorgang HTTP-Kommunikation In der HTML-Seite, die einen bestimmten Prozesswert visualisieren soll, wird das S7-Applet mit der Adresse des DW16 und einer Zeit für die zyklische Anforderung des Prozesswertes parametriert. Der komplette Datenverkehr von und zum S7-Applet wird über den Web-Server des IT-CPs, der über S7-Kommunikationsmechanismen Zugriff auf die CPU Datenstrukturen hat, abgewickelt. Über die projektierbare Symboltabelle und die Rechtetabelle auf dem IT-CP wird die Anfrage des S7 Applets an die CPU weitergereicht. Jeder Nutzer muss sich dabei autorisieren. Über S7-Kommunikationsmechanismen des S7-Betriebssystems (S7-Besy) werden die Datenanfragen über den IT-CP wieder an das aufrufende Applet zurückgeschickt. V1.1 Ausgabe /79

26 Funktionsmechanismen dieser Applikation Aufbau & Parametrierung der Standard S7- Applets Beschreibung Standard S7-Applets Standard S7-Applets sind speziell auf SIMATIC S7 zugeschnittene Java- Applets, die für den schreibenden oder lesenden Zugriff auf Variablen in der S7-CPU sorgen. Im Lieferumfang des IT-CPs sind folgende Standard S7-Applets vorhanden: Tabelle 3-5 S7 Applet Bedeutung S7IdentApplet S7 Baugruppen anhand der Bestellnummer und dem Ausgabestand identifizieren (nicht S7-200 IT-CPs) S7StatusApplet Den Status von S7 Baugruppen anzeigen; Beispiel: Run/Stop/SF der CPU (nicht S7-200 IT-CPs) S7GetApplet Prozessdaten zyklisch lesen; z. B. Merkerwort oder Daten in Datenbaustein. Die Prozessdaten werden symbolisch oder absolut adressiert; können textuell oder grafisch dargestellt werden. S7PutApplet Prozessdaten in den HTML-Seiten eingeben und in die Steuerung übertragen/geschrieben; z. B. Merkerwort oder Daten in Datenbaustein. Die Prozessdaten werden symbolisch oder absolut adressiert. Aufruf und Parametrierung von S7- Standard Applets Im folgenden Bild sehen Sie den HTML-Code zum Aufruf eines S7- GetApplets. Der Code zum Aufruf der anderen Standard S7-Applets ist grundsätzlich genauso aufgebaut. Spezielle Informationen zu den Standard S7-Applets finden Sie im Handbuch des IT-CP. V1.1 Ausgabe /79

27 Funktionsmechanismen dieser Applikation Abbildung 3-3 Aufruf Parameter Allgemeine Parameter Variablen Adressierung Darstellungsparameter Onlineparametrierung Aufruf Parameter Tabelle 3-6 Zusätzliche Beschreibung Angaben NAME Frei wählbarer Name für das Applet CODEBASE Wo ist das Applet zu finden? Im CP, im Verzeichnis "/applets" muss nicht geändert werden ARCHIVE Archiv, in dem das Applet zu finden ist: s7applets.jar oder s7api.jar muss nicht geändert werden CODE Name der Applet-Datei (befindet sich im angegeben Archiv), welches geladen und angezeigt werden soll. GetApplet: "de.siemens.simaticnet.itcp.applets.s7getapplet.class" PutApplet: "de.siemens.simaticnet.itcp.applets.s7putapplet.class" IdentApplet: de.siemens.simaticnet.itcp.applets.s7identapplet.class StatusApplet: "de.siemens.simaticnet.itcp.applets.s7statusapplet.class" WIDTH, HEIGHT, ALIGN Hinweis: Der lange Name de.siemens.simaticnet.itcp.applets vor dem eigentlichen Applet-Dateinamen ist bedingt durch den Aufbau des Archivs s7applets.jar. In Java werden thematisch zusammengehörige Klassen in Packages zusammengefasst und wiederum hierarchisch (durch. getrennt) strukturiert. Diese Struktur spiegelt sich im Archiv wieder. Geometrische Orientierung: Breite, Höhe (in Pixeln) und Ausrichtung des Applets auf der HTML-Seite V1.1 Ausgabe /79

28 Funktionsmechanismen dieser Applikation Allgemeine Parameter Tabelle 3-7 Parameter Beschreibung RACK Racknummer der CPU (0...7) SLOT Slot der CPU (1...18) CYCLETIME Aktualisierungszeit der Variable in Millisekunden. BACKGROUNDCOLOR Hintergrundfarbe des Applets (HEX-codiert) FORMAT Darstellung der Variable ( \I = Integer) Absolute Adressierung einer S7-Variable Tabelle 3-8 VARTYPE VARCNT Um absolut auf S7-Variablen zugreifen zu können, müssen Sie für Ihren Benutzer in der HW Konfig des IT-CP das Benutzerrecht Variablen über absolute Adressen lesen und/oder Variablen über absolute Adressen schreiben vergeben. Da die S7-Applets über den S7-Server im IT-CP über S7- Kommunikationsmechanismen (Put/Get) auf die CPU zugreifen, erfolgt die absolute Adressierung der Variable durch einen S7-Anypointer (Infos siehe Step7 Online Hilfe). Die Codierung der nachfolgenden Parameter erfolgt damit wie bei einem S7-Anypointer. Parameter Beschreibung Datentyp der Variable: 0x02 BYTE Bytes (8 Bits) 0x03 CHAR Zeichen (8 Bits) 0x04 WORD Wörter (16 Bits) 0x05 INT Ganzzahlen (16 Bits) 0x06 DWORD Wörter (32 Bits) 0x07 DINT Ganzzahlen (32 Bits) 0x08 REAL Gleitpunktzahlen (32 Bits) 0x09 DATE Datum 0x0A TIME_OF_DAY (TOD) Uhrzeit 0x0B TIME Zeit 0x13 STRING Zeichenkette Anzahl der zu lesenden Variablen (entspricht dem Wiederholfaktor des S7-Anypointers) Durch diese Angabe können Sie angeben, ob eine Variable oder ein zusammenhängender Variablenbereich übergeben werden sollen. V1.1 Ausgabe /79

29 Funktionsmechanismen dieser Applikation VARAREA VARSUBAREA VAROFFSET Bereichscodierung zur Kennzeichnung des Speicherbereiches; 0x81 E Speicherbereich der Eingänge 0x82 A Speicherbereich der Ausgänge 0x83 M Speicherbereich der Merker 0x84 DB Datenbaustein Teilbereichscodierung; z. B. zur Angabe der Merker-Nummer oder der DB-Nummer. Byteadresse Über diese Angabe kann die Variable oder der Variablenbereich innerhalb des angegebenen Speicherbereiches (VARAREA) adressiert werden. Beispiel für eine absolute Adressierung Abbildung 3-4 Diese Angaben entsprechen dem S7- Anypointer P#DB10.DBX16.0 INT 1 Symbolische Adressierung einer S7-Variable Statt der Vielzahl von Parametern bei der absoluten Adressierung wird bei der symbolischen Adressierung lediglich der Variablenname benutzt. Um symbolisch auf S7-Variablen zugreifen zu können, müssen Sie für Ihren Benutzer in der HW Konfig des IT-CP das Benutzerrecht auf projektierte Symbole zugreifen vergeben. V1.1 Ausgabe /79

30 Funktionsmechanismen dieser Applikation Tabelle 3-9 SYMBOL Parameter Beschreibung Symbolischer Name der S7-Variable Die Variable muss mit dem Symboleditor von STEP 7 angelegt und für den Zugriff über den IT CP projektiert sein (siehe Besonderheiten der HW Konfig Variablen für Zugriff freigeben ). Beispiel für eine symbolische Adressierung Abbildung 3-5 Symbolischer Name der Variablen DB10.DBB 16 Grafische Darstellung von Prozesswerten mit dem S7-GetApplet Das S7-GetApplet bietet drei verschiedene Möglichkeiten, Prozesswerte grafisch darzustellen. Mit Hilfe des Parameters DISPLAY lassen sich verschiedene Objekte zur grafischen Darstellung wählen. Im Folgenden zeigen wir alle hierzu relevanten Parameter. Tabelle 3-10 DISPLAY Parameter MINVAL MAXVAL DIMENSION Beschreibung Auswahl der grafischen Darstellung: CLTacho Zeigerinstrument CLLevel Niveauanzeige CLThermo Temperaturanzeige MINVAL und MAXVAL geben den Wertebereich der grafischen Anzeige an Hier kann eine physikalische Einheit angegeben werden. V1.1 Ausgabe /79

31 Funktionsmechanismen dieser Applikation Online Parametrierung der Standard S7-Applets für Testzwecke Tabelle 3-11 Die S7 Applets bieten die Möglichkeit einer Online Parametrierung. Durch Doppelklick auf das S7-Applet in der HTML Seite ist es dort möglich, die aktuellen Parameter des bereits aktivierten Standard S7-Applets in einem Dialog zu verändern. Die folgende Tabelle zeigt die hierzu relevanten Parameter. Parameter Beschreibung EDIT TRUE Online-Parametrierung aktiv FALSE Online-Parametrierung deaktivieren Wird der Parameter im Applet Aufruf nicht verwendet, ist die Online Parametrierung standardmäßig ausgeschaltet! Hinweis Diese Funktion dient in erster Linie zu Erprobungszwecken. Hierdurch vorgenommenen Einstellungen bleiben nur so lange gültig, solange kein HTML Seitenwechsel erfolgt, Sollen die geänderten Parameter über den Aufruf der HTML Seite hinaus erhalten bleiben, müssen diese in die HTML Seite mittels eines HTML Editors übernommen werden. V1.1 Ausgabe /79

32 Funktionsmechanismen dieser Applikation Funktionsprinzip & Projektierung einer Oberfläche mit SpiderControl Funktioneller Ablauf des Thirdparty Produkts SpiderControl Die folgende Grafik zeigt den schematischen Ablauf des SpiderControls mit allen benötigten Dateien. Abbildung 3-6 HTML File Startseite Enthält: -Parameter -Referenz auf IMasterApplet Lesen der Parameter Lädt IMaster Applet IMasterApplet Visualisierungsapplet Enthält: -JAVA Klassenbibliothek -Referenz auf S7- Beans Grafikbild Adresse der S7Variablen Symbole für interne Variablen Beschreibung der notwendigen Dateien Die folgende Tabelle gibt einen kurzen Überblick über die für eine Visualisierung mit SpiderControl benötigten Dateien und ihre Zusammenhänge. Tabelle 3-12 Dateiname HTML Seite IMasterApplet.teq Grafikdateien.tcr Variablendatei.itq Variablendatei Funktion.teq Grafikdateien.tcr S7Variablen- Initialisierungsdatei.itq interne Variablen- Initialisierungsdatei Die HTML Seite dient als Startseite der Visualisierung referenziert das IMasterApplet mit notwendigen Parametern. Sie wird automatisch durch einen Menubefehl im Editor erzeugt. Dieses Applet referenziert alle Grafik- und Initialisierungsdateien und übernimmt die Visualisierung. Sämtliche dafür benötigten Java Klassen werden hier gespeichert. Diese Dateien werden vom SpiderControl Editor für jedes erstellte Grafikbild erzeugt und bestimmen deren Layout. Diese vom Editor erzeugte Ascii Datei definiert die Verbindung zwischen STEP7 Programm und der SpiderControl Visualisierung. Hier stehen die Adressen der Prozessvariablen in der S7-CPU. Diese Variablen werden Blockweise aus der CPU geholt und visualisiert. Diese vom Editor erzeugte Ascii Datei enthält alle internen Variablen, die nur innerhalb eines oder mehrerer Grafikbilder sichtbar sind. Binär Ascii V1.1 Ausgabe /79

33 Funktionsmechanismen dieser Applikation Aufruf des IMasterApplets Abbildung 3-7 Folgende Abbildung zeigt den HTML- Code der Startseite, die vom Editor automatisch erzeugt wurde. Aufruf Parameter Name des Startbildes Name der Initialisierungsdateien SIMATIC spezifische Parameter Namen der Grafikdateien V1.1 Ausgabe /79

34 Funktionsmechanismen dieser Applikation Projektierungsablauf Für die Projektierung des Java Applets mit dem SpiderControl von ininet sind keinerlei Java- Programmierkenntnisse erforderlich. Die Kommunikation zwischen Applet und Steuerung ist bereits vorprogrammiert. Im Folgenden werden die wichtigsten Schritte erläutert. Tabelle 3-13 Nr. Vorgang 1. Zeichnen der Grafikbilder mithilfe von Grafiksymbolen. Diese können mit Prozessvariablen dynamisch verbunden werden. Die Verbindung basiert vorerst auf symbolischen Namen, die später mit den realen Variabeln verbunden werden. 2. Verbinden der symbolischen Namen mit den realen Prozessvariabeln mithilfe eines Dialoges. 3. Erzeugen einer HTML- Startseite 4. Übertragung sämtlicher benötigter Dateien in den IT-CP per FTP- Protokoll Kurzanleitung zur Erstellung eines Grafikbildes Dieser Abschnitt zeigt an einem Beispiel, wie ein Grafikbild mit realen Prozesswerten verknüpft wird. Hinweis Tabelle 3-14 Eine detaillierte Anleitung finden Sie im Handbuch von SpiderControl. Schritt Vorgang Hinweis/ Erklärung 1 Nachdem Sie ein neues Projekt angelegt haben, können Sie aus der Symbolleiste für Grafiksymbole grafische Visualisierungsobjekte auswählen. Die Grafiksymbole haben unterschiedliche Eigenschaften, die über den Eigenschaftsdialog konfiguriert werden können. 2 Wählen Sie das Textfeld aus und platzieren ihn auf dem Grafikbild. Damit kann je nach Projektierung ein Statischer Text oder ein Wert einer Prozessvariablen ausgeben werden. V1.1 Ausgabe /79

35 Funktionsmechanismen dieser Applikation Schritt Vorgang Hinweis/ Erklärung 3 Wählen Sie im Eigenschaftsdialog des Textfeldes als Typ Prozessvariable (PPO) und geben Sie einen Symbolischen Namen der Variablen ein. 4 Der Symbolische Name muss nun mit den realen Prozessvariablen verbunden werden. Dafür steht der Dialog InitPPO zur Verfügung. 5 Erzeugen Sie eine HTML- Seite, speichern Sie das Projekt ab und übertragen Sie die nötigen Dateien aus dem Projektverzeichnis mit einem FTP Client auf den IT-CP. V1.1 Ausgabe /79

36 Funktionsmechanismen dieser Applikation STEP7- Programmaufbau Aufbaustruktur Die folgende Grafik zeigt schematisch die STEP7- Programmteile für das Bedienen & Beobachten mit Standard S7- Applets und SpiderControl Abbildung 3-8 FB1 DB1 Zentraler Instanz FB - DB der Applikation DB10 DB4 FB4 Prozesswert- Instanz - DB Simulator Visualisierungs- Schnittstelle für Standard Applets OB1.... CALL FB1, DB1.... DB100 FB43 Instanz - DB Melde- Manager FC 43 Daten Schiebung DB20 FC 41 Meldetext- Suche FC 45 Zeitstempel DB20 Visualisierungsschnittstelle& Meldepuffer für SpiderControl FC40 DB42 Simulator für Meldungen Meldebits V1.1 Ausgabe /79

37 Funktionsmechanismen dieser Applikation Bausteinbeschreibung Aufgabe des STEP7- Programms ist die Bereitstellung einer Datenquelle für die Visualisierungsobjekte und die Simulation eines Prozesses. Zusätzlich werden Diagnosemeldungen simuliert und passende Meldetexte generiert. Nachfolgende Tabelle beschreibt die dazu notwendigen Bausteine. Tabelle 3-15 Baustein OB1 FB1 DB1 FB4 DB4 DB10 FC40 FB 43 FC 41 FC 43 FC 45 DB 100 DB 42 DB 40 Funktion Im OB1 findet zyklisch neben dem eigentlichen Anwenderprogramm der Aufruf des FB1 mit seinem Instanz DB statt Der Baustein MAIN FB HMI ruft den Prozesswert-Simulator (FB4) in parametrierbaren Zeitabständen auf Der Datenbaustein DB1 IDB HMI dient als Instanzdatenbaustein von FB1. Der Baustein SIMULATOR HMI erzeugt neue Prozessdaten und schreibt diese in die Datenquelle (DB10). Der Datenbaustein DB4 IDB SIMULATOR HMI dient als Instanz- Datenbaustein für FB4. Der Datenbaustein DB10 HMI Interface dient als Datenquelle. Er fasst alle für das Bedienen & Beobachten notwendigen Variablen zusammen. Der Baustein SIMULATOR MESSAGES setzt -abhängig von bestimmten Prozesswerten- Meldebits. Der Baustein MELDE_MANAGER überprüft die Meldebits und erzeugt je nachdem welche Bits 1 ist eine spezifische Meldung Der Baustein SEARCH sucht im DB 40 nach dem zur Meldenummer gehörigem Text Der Baustein SHIFT_MESS_BUF verschiebt die 10 Meldungen im DB20 um eine Stelle nach unten. Der Baustein READ_CLOCK generiert aus dem Zeitstempel der CPU die Meldezeit. Der Datenbaustein DB 100 dient als Instanzdatenbaustein für FB43 Der Datenbaustein MESSAGE BITS enthält die Meldebits, den zugehörigen Typ und die Meldenummer Der Datenbaustein MESSAGE LIST enthält zu den Meldenummern den passenden Meldetext V1.1 Ausgabe /79

38 Funktionsmechanismen dieser Applikation Meldemechanismus bei Abbildung auf das SpiderControl Struktureller Ablauf Das folgende Bild zeigt den strukturellen Ablauf den zur Generierung einer neuen Meldung. Abbildung 3-9 Simulator FC 40 Meldetext, Meldenummer DB 40 Meldemanager FB 43 Meldebits, Meldetyp, Meldenummer DB Status Typ Std Min Sek Meldetext Status Typ Std Min Sek Meldetext... Visualisierung durch SpiderControl Applet STEP7 Anwenderprogramm Max. 10 Meldungen werden visualisiert SpiderControl Applet Nr. Datum Typ Status Meldetext Nr. Datum Typ Status Meldetext... Art Art Beschreibung des Ablaufs Der Simulator lässt zu unterschiedlichen Zeiten die Meldebits zwischen 0 und 1 toggeln. Der Baustein Meldemanager überprüft zyklisch alle Meldebits nach einer Flanke. Wird eine Flanke erkannt, generiert der Baustein entweder eine kommende (positive Flanke) oder gehende (negative Flanke) Meldung. Dieser Vorgang erfolgt immer in der gleichen Reihenfolge. Nachfolgende Schritttabelle zeigt diesen Vorgang. V1.1 Ausgabe /79

39 Funktionsmechanismen dieser Applikation Tabelle 3-16 Schritt Vorgang Hinweis 1. Erkennung einer Flanke eines Meldebits 2. Verschiebung des aktuellen Meldepuffers um eine Stelle weiter. 3. Übertragung des Meldestatus in den Puffer 4. Schreibe Meldetyp aus DB42 in Puffer 5. Suche nach zugehörigem Meldetext im DB40 6. Übertragung Meldetext in Puffer 7. Übertragung der Uhrzeit aus CPU in den Puffer. Auslöser für die Generierung einer neuen Meldung. Platz für Meldung 1 ist nun frei K für kommende, G für gehende Meldung Jedes Bit besitzt seine eigene Meldenummer und einen Meldetyp Durch Vergleich der Meldenummer aus DB42 mit Meldenummer aus DB 40 Uhrzeit wird in Stunden. Minuten und Sekunden geteilt Modifikationen/ Alternativen Die folgende Tabelle zeigt Ihnen, welche Alternativen Sie im Rahmen der Lösungsmöglichkeiten für diese Teilapplikation haben. Tabelle 3-17 Modifikation Anpassung Oberfläche mit Standard S7- Applets Vorgehen/ Auswirkungen Der in den HTML-Quelldateien mitgelieferte Code zum Einbinden von S7-Standard- Applets kann als Vorlage genutzt und durch einfache Parametrierung der Standard S7- Applets an Ihre Anwendung angepasst werden. Anpassung Datenquelle Der Datenbaustein DB10 fasst alle zum B&B notwendigen Variablen zusammen. Um weitere Prozesswerte zu visualisieren, können Sie diesen Datenbaustein erweitern bzw. anpassen. Anpassung Meldungen Der Datenbaustein DB 40 enthält die Meldetexte, die nach Belieben verändern werden können. Der Datenbaustein DB20 speichert alle Meldungen. Wenn Sie mehr als 10 wünschen, müssen sie diesen Baustein erweitern. Durch die neue Länge des DB20, müssen auch die Bausteine FC43 und DB45 angepasst werden. V1.1 Ausgabe /79

40 Funktionsmechanismen dieser Applikation 3.3 Visualisierung durch programmgenerierte HTML- Seite Übersicht Diese Teilapplikation baut auf die im Kap.2.2 (Beschreibung der Kernfunktionalität) beschriebene Lösungsvariante Visualisierung durch programmgenerierte HTML- Seite auf. Nachfolgend erhalten Sie nähere Informationen über die Zusammenhänge bei der S7 Programmgenerierten HTML- Seitengestaltung. Beteiligte Strukturkomponenten Das nächste Bild zeigt Ihnen basierend auf dem Komponentenbild Abbildung 3-1 alle die Objekte, die an dieser Teilapplikation beteiligt sind. Der Signalweg ist rot gekennzeichnet. Abbildung 3-10 Zentrale 3 Internet- Browser FTP- Server FTP- Client PC- Dateisystem - Client LAN- Netzanbindung Zentrale - PC Anlage Ethernet LAN Prozesssignale I/O Anwender- Programm OB1,FBx,FCx,DBx & Visualisierungs- Schnittstelle (DB) 1 S7-Besy S7-CPU Rückwand Bus FTP-Server FTP-Client LAN- Netzanbindung 2 HTTP-Server -Client ITCP File-System S7-Server S7-Kommunikation, SR-Schnittstelle CPx43-1Advanced V1.1 Ausgabe /79

41 Funktionsmechanismen dieser Applikation Wirkungskette Abbildung 3-11 STEP7-Anwenderprogramm S7-CPU Verbindungsebene im IT-CP IT-CP FTP-/ Web-Server HTML-Seite als Visualisierungs-Oberfläche PG / PC STEP7-Anwenderprogramm File-DB Dateisystem im IT-CP Browser- Ansicht FTP-Kommunikation Prozessablauf Tabelle 3-18 Schritt HTTP-Kommunikation In der HTML-Seite, die einen bestimmten Prozesswert visualisieren soll, wird ein HTML Kommentar mit einer Kennung und einer Index- Nummer eingebracht. Diese HTML-Seite wird auf dem Dateisystem des IT-CP abgelegt. Das S7-Anwenderprogramm lädt diese HTML- Datei per FTP-Protokoll vom FTP-Server des IT-CPs und legt diese als Datenbaustein (File-DB) in der S7-CPU ab. Das STEP7- Anwenderprogramm sucht nun in diesem File-DB nach Kennung und Index-Nummer (siehe blauer Rahmen im File-DB) und schreibt den entsprechenden Prozesswert (siehe roter Rahmen im File-DB) in den File-DB. Nach dem Schreiben des Prozesswertes wird der File-DB per FTP- Protokoll als HTML-Datei an den FTP-Server übertragen. Nun greift der Standard Web-Browser über den Web-Server des IT- CPs zyklisch auf die statische HTML-Seite zu, um den Prozesswert zu visualisieren. V1.1 Ausgabe /79

42 Funktionsmechanismen dieser Applikation Aufbauprinzip der Visualisierungs- Oberfläche Aktualisierung der HTML-Seite in der S7-CPU Die Erstellung von HTML-Seiten für die hier eingesetzte Methode zur Visualisierung der Prozessdaten gestaltet sich hier wie bei normalen HTML-Seiten. Als einzige Ausnahme muss innerhalb des HTML- Quelltextes an den Stellen, die einen Prozesswert visualisieren sollen, eine Kennung mit einer Index-Nummer eingebracht werden. Anhand dieser beiden Merkmale kann das STEP7-Anwenderprogramm auf die in die HTML-Seite einzusetzenden Prozesswerte referenzieren. Das folgende Bild soll diesen Zusammenhang verdeutlichen. Abbildung 3-12 Quelltext der HTML-Seite Browser-Ansicht Quelltext der HTML-Seite Kennung und Index-Nummer Bearbeitung durch STEP7-Anwenderprogramm Browser-Ansicht 2000 Durch das STEP7-Anwenderprogramm eingefügter Prozesswert Kennung und Index- Nummer Im Allgemeinen gewährt die Erstellung eigener HTML Seiten sehr viele Freiheiten. Deswegen wird auch im Weiteren darauf verzichtet, das Erstellen von HTML-Seiten zu erläutern. Hierfür kann jeder beliebiger HTML-Editor verwendet werden (z. B. Frontpage, HoTMetaL, AOLPress...). Hinweis Beachten Sie bitte, dass nach dem HTML-Kommentar Leerzeichen entsprechend der Zeichenlänge des jeweiligen Datentyps folgen müssen. V1.1 Ausgabe /79

43 Funktionsmechanismen dieser Applikation Ablauf Aktualisierung der HTML-Seite In dieser Teilapplikation kommt zur Visualisierung der Prozesswerte eine statische HTML-Seite, die vom STEP7-Anwenderprogramm in der Anlage aktualisiert wird, zum Einsatz. Um aktuelle Prozesswerte anzeigen zu können, muss der Standard Web-Browser die auf dem FTP-Server befindliche HTML-Seite zyklisch nachladen. Dies wird mit Hilfe eines in der HTML-Seite für die Navigation eingebetteten JavaScripts realisiert, welches Client-seitig (auf dem Web-Browser) ausgeführt wird. Der Web-Browser benötigt hierzu einen JavaScript- Interpreter, was bei fast allen Web-Browsern der Fall ist, der die in der HTML-Seite hinterlegten JavaScript-Befehle innerhalb eines Script HTML- Tags (<SCRIPT> </SCRIPT>) ausführt. Abbildung 3-13 Das dort hinterlegte JavaScript lädt zyklisch die HTML-Seite im Hauptfenster nach. Über ein Listenfeld kann der Anwender das Intervall für das zyklische Nachladen der HTML-Seite festlegen (siehe nachfolgendes Bild). V1.1 Ausgabe /79