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1 Fitmachertage bei Siemens PROFINET Fit in den Frühling mit Siemens PROFINET Seite 1 / 32

2 15:15 16:45 Uhr PROFINET SIMATIC SIMOTION Kopplung Echtzeitkommunikation zwischen SIMATIC und SIMOTION am Beispiel Antriebstechnik Michael Brodbeck Siemens AG Alle Rechte vorbehalten.

3 Inhalt SIMOTION als RT I-Device Projekt: RT I-Device Kopplung SIMATIC / SIMOTION Siemens AG Alle Rechte vorbehalten.

4 SIMOTION als RT I-Device Kombination der Kommunikationsfunktionen Flexibilität durch modulare Trennung von übergeordneter Maschinenlogik und Motion Control S7 Projekt: Enthält SIMOTION I-Devices als Stellvertreter SIMATIC ist RT Controller für SIMOTION Achssynchronisation (Gleichlauf,Kurvenscheibe, Interpolation) zwischen mehreren SIMOTION über PROFINET IRT SIMOTION Projekt: SIMOTION ist RT- Device zur SIMATIC (I-Device) SIMOTION ist RT- Controller zur ET200S SIMOTION ist IRT- Controller für den Achsverband Seite 5 / 32

5 SIMOTION als RT I-Device Topologie-Beispiel Die beiden SIMOTION Steuerungen sind jeweils als I-Device mit RT der SIMATIC CPU zugeordnet. Die SIMOTION Steuerungen sind zueinander über PROFINET IO mit IRT synchronisiert und tauschen Daten z.b. für den Verteilten Gleichlauf aus. Der SINAMICS ist ebenfalls über PROFINET IO mit IRT an die SIMOTION angebunden. Weiterhin kann die SIMOTION über PROFINET IO mit RT Daten z.b. mit einer ET200S austauschen Seite 6 / 32

6 SIMOTION als RT I-Device Vorteile Vorteile: Direkte Kopplung von SIMATIC und SIMOTION ohne zusätzliche Hardware Die Kommunikation wird projektiert nicht programmiert Der Datenaustausch erfolgt direkt über E/A-Bereiche Bis zu 1400 Byte je Richtung möglich, Datenblöcke mit bis zu 254 Byte RT-Controller und Device sind gleichzeitig auf einer Schnittstelle möglich Ein kombiniertes oder zwei getrennte Projekte sind möglich Mehrfachverwendung des I-Device. Das erstellte I-Device wird x-mal z.b. an die SIMATIC CPU angebunden Seite 7 / 32

7 Projektierung: Hardwareaufbau/Aufgabenstellung S7 CPU 315 F 2 PN/DP MP Touch Engineering PC IP-Adresse und Kommunikationsname Gerät Name IP-Adresse CPU 317 PN PN-IO D435 (CBE30) CBE30xPNxIO MP PG SIMOTION D435 incl. CBE 30 SINAMICS S120 SLM DMM 3A/3A Motoren: Rot: 1FK7022-5AK71-1LG0 Blau: 1FK7022-5AK71-1AG3 Aufgabenstellung: Die SIMOTION D435 soll als RT I-Device an der S7 PN betrieben werden. Die SINAMICS integrated Achse Rot soll über die SIMOTION positioniert werden. Die Visualisierung und Sollwertvorgabe erfolgt über das MP 277 Touch. Die Steuerwörter werden vom MP 277 über die S7 an die SIMOTION gesendet, der Geschwindigkeitsoverride der Achse wird direkt vom HMI versorgt. Seite 8 / 32

8 Projektierung: HW-Konfig SIMOTION In STEP7 oder Scout ein neues Projekt anlegen und D435 V4.1 auswählen. Da das PG über die CBE30 der SIMOTION angeschlossen werden soll, sollte an dieser Stelle keine PG/PCSchnittstelle ausgewählt werden (keine Vernetzung). 1 f Name der SIMOTION anpassen. Dies ist nicht der Kommunikationsnamen für PROFINET, sondern der Name der SIMOTION-Steuerung im Scout Projekt. 2. CBE 30 aus dem Hardwarekatalog auswählen 3. CBE 30 zuordnen Seite 9 / 32

9 Projektierung: PROFINET Subnetz anlegen 1. IP-Adresse für CBE30 zuordnen 2. Subnetmaske zuordnen (im Beispiel ) 3. Es wird im Beispiel kein Router verwendet 4. Zur Vernetzung wird ein Subnetz angelegt (Name im Beispiel Ethernet(1) ) 5. HW-Konfig speichern und übersetzen Gerät Name IP-Adresse CPU 317 PN PN-IO D435 (CBE30) CBE30xPNxIO MP PG Seite 10 / 32

10 Projektierung: Kommunikationsparameter projektieren Neben der IP-Adresse benötigt bei PROFINET jedes Gerät einen eindeutigen Namen (Kommunikationsname). Dieser Name ist für die SIMOTION-Steuerungen nicht der Name der Steuerung, sondern der der Busanschaltung (CBE30) In der HW-Konfig das Eigenschaften-Fenster der CBE30 durch einen Doppelklick öffnen. 2. Kommunikationsname zuweisen (CBE30xPNxIO) 3. Unter dem Register PROFINET kann der Sendetakt projektiert werden 4. Unter dem Register I-Device werden die Datenblöcke für das I-Device projektiert. Seite 11 / 32

11 Projektierung: Datenblöcke projektieren Über die Checkbox wird das I-Device aktiviert. 2. Für die RT-Kommunikation wird diese Checkbox nicht aktiviert. Dies ist nur für IRT relevant. 3. Neue Datenblöcke können über Neu eingefügt werden. 4. Für jeden Datenblock muss die Datenrichtung (aus Sicht des I- Devices) festgelegt werden 5. Startadresse im E/A-Bereich definieren. 6. Datenblocklänge eintragen. 7. Hier kann ein Kommentar für die leichtere Identifikation eingetragen werden. Adresse Länge Kommentar E D435_IN A D435_OUT Seite 12 / 32

12 Projektierung: I-Device GSD-Datei erstellen 1. Das I-Device wird mit Hilfe einer GSD-Datei an die überlagerte Steuerung angebunden. Dazu wird der Menüpunkt GSD-Datei für I-Device erstellen ausgewählt. 2. Station auswählen, für die ein I- 1 Device erstellt werden soll. Es wird der Gerätetyp und Kommunikationsname angezeigt Name des I-Devices, dieser entspricht dem Kommunikationsnamen des Gerätes. Es wird empfohlen, den Namen der GSD- Datei um eine projektspezifische Kennung zu erweitern. 4. GSD-Datei erstellen Name der GSD-Datei wird angezeigt. Zusätzlich enthalten 4 sind auch Erstelldatum und Uhrzeit Die GSD-Datei kann auf dem Rechner installiert oder für andere Rechner exportiert werden. Seite 13 / 32

13 Projektierung: I-Device an Steuerung anbinden Insgesamt müssen drei Anwendungsfälle betrachtet werden: 1. Zwei getrennte Projekte. SIMATIC und I-Device (SIMOTION) in einem Projekt, die SIMOTION im zweiten. Wird im Beispiel als 2 Projekt Variante bezeichnet. 2. Ein Projekt für alle Komponenten, es wird in HW-Konfig nur 1 PROFINET Netzwerk angelegt. Dies ist z.b. notwendig, wenn von WinCCflexible auf Daten der SIMATIC und der SIMOTION zugegriffen werden soll. Wird ab jetzt als 1 Projekt Variante bezeichnet. 3. Mehrfachverwendung des I-Device. Dies ist z.b. bei Anlagen hilfreich, in denen ein Modul mehrfach vorhanden ist. Für diese Module muss dann z.b. nur ein SIMOTION Projekt erstellt und gepflegt werden. Das erstellte I-Device wird dann x-mal z.b. an die SIMATIC CPU angebunden. Die bisher beschriebenen Schritte sind für alle Anwendungsfälle gleich. Im Beispiel wird jetzt nur das Vorgehen für die Varianten ohne Mehrfachverwendung beschrieben. Die Randbedingungen für die Mehrfachverwendung werden im Anschluss erläutert. Seite 14 / 32

14 Projektierung: SIMATIC Projekt erstellen! Für die 2 Projekt Variante muss in Step7 ein neues Projekt anlegt werden. Für die 1 Projekt Variante muss das Scout Projekt in Step 7 geöffnet werden. 1. Unter dem Register Einfügen/Station/SIMATIC 300-Station eine neue Steuerung einfügen und in der HW-Konfig projektieren. In der 2 Projekt Variante wird ein neues PROFINET- Netzwerk angelegt, in der 1 Projekt Variante wird das bereits vorhandene Netzwerk ausgewählt. 2. I-Slave im Hardwarekatalog auswählen 1 3. Gewählte GSD-Datei I-Slave dem Netzwerk zuordnen 5 5. Anzeige und Anpassung der im I-Device projektierten Datenblöcke. 3 Seite 15 / 32

15 Projektierung: Kommunikationseigenschaften Controller 1. Hinweis für 1 Projekt Variante Beim Einfügen des I-Device erscheint folgendes Fenster. HW-Konfig hat erkannt, dass bereits ein Controller mit diesem Kommunikationsnamen am PROFINET-Netzwerk angeschlossen ist. Da es sich bei Controller und I-Device um dasselbe Gerät handelt, kann die Abfrage mit Ja beantwortet werden. Die Abfrage wird bei jeder Änderung erneut gestellt und ist immer mit Ja zu beantworten. 2. Hier können die Kommunikationseigenschaften wie IP-Adresse und Sendetakt verändert werden. Hier kann auch der Aufruf des FB82 bei Kommunikationsalarmen aktiviert werden. Der FB wird global für alle angeschlossenen Devices aktiviert. Ohne FB82 geht die SIMATIC bei Kommunikationsfehlern in den Zustand Stop. 3. Hier können die Eigenschaften des I-Device projektiert werden Seite 16 / 32

16 Projektierung: Kommunikationseigenschaften I-Device 1. Der zugewiesene Gerätename (Kommunikationsname) muss gleich dem Namen sein, der dem Gerät tatsächlich zugewiesen wird (Taufe). Ansonsten findet der Controller im Hochlauf das I-Device nicht. 2. Wenn eine andere als die vorgeschlagene IP-Adresse verwendet werden soll, kann sie entsprechend eingestellt werden. Wenn 1 in dem Device die IP-Adresse permanent gespeichert wird, ist darauf zu achten, dass die hier projektierte mit der im Gerät gespeicherten übereinstimmt. Hinweis für 1 Projekt Variante : Beim Einfügen des I-Device wird diesem die nächste freie und nicht die der SIMOTION zugewiesen. Dies ist entsprechend wieder zu ändern. 3. Per Default wird jedem PN-IO-Device im Hochlauf vom IO-Controller die IP-Adresse zugewiesen. Wenn dies nicht erfolgen soll und die IP-Adresse im jeweiligen Gerät dauerhaft hinterlegt wird, kann der Haken entfernt werden. 3 2 Seite 17 / 32

17 Projektierung: NetPro In der 1 Projekt Variante ist nur eine NetPro-Konfiguration zu pflegen, in der 2Projekt Variante entsprechend 2 NetPro-Konfigurationen. In NetPro das PG/PC mit dem PROFINET Netzwerk verschalten. 1. PG/PC einfügen, öffnen und Ethernet-Schnittstelle anlegen 2. Default Haken entfernen, dieser ist nur bei Netzwerken relevant bei denen eine Identifizierung über MAC-Adresse erfolgt 3. Mit bestehendem Netzwerk verbinden Hinweis: Wenn beide Projekte auf einem PG erstellt werden, kann immer nur eins von beiden online gehen!! Seite 18 / 32

18 Projektierung: Einstellungen in der Windows Systemsteuerung Die IP-Adresse der Netzwerkkarte muss entsprechend eingestellt werden. Dies erfolgt unter Systemsteuerung / Netzwerkverbindungen. Dort die Netzwerkkarte auswählen und über rechte Maustaste / Eigenschaften das Menü zur Auswahl des Protokolls öffnen. Hier das Internet Protokoll (TCP/IP) auswählen und über Eigenschaften das Menü zur Einstellung der IP Adresse öffnen. 1. IP-Adresse einstellen 2. Entsprechend des gewählten Netzes die Subnet-Mask einstellen 1 Gerät Name IP-Adresse CPU 317 PN PN-IO D435 (CBE30) CBE30xPNxIO MP PG Seite 19 / 32

19 Projektierung: Gerätetaufe Teil 1 Bei der Gerätetaufe ist generell zwischen Controller und Device zu unterscheiden. Dem Controller wird durch den Projektdownload Name und IP-Adresse zugewiesen. Wenn der Controller im Auslieferungszustand ist (IP-Adresse ), kann ohne vorherige Zuweisung einer IP-Adresse der Download gestartet werden. Das Engineering erkennt, dass keine CPU mit der im Projekt hinterlegten IP-Adresse im Netz vorhanden ist. Es listet die erkannten Steuerungen auf und bietet dann die Möglichkeit, auf die entsprechende Steuerung mit der IP-Adresse den Download durchzuführen. Dabei wird der Steuerung die IP-Adresse zugewiesen. Um Devices oder Controller IP-Adressen und Gerätenamen händisch zuzuweisen, muss das Gerät mit dem PC/PG über ein Ethernet-Kabel verbunden sein. In HW-Konfig oder NetPro kann man über das Menü: Zielsystem/ Ethernet/ Ethernet Teilnehmer bearbeiten das Netzwerk durchsuchen lassen (Folgefolie 1.). Es werden alle erkannten Geräte mit MAC-Adresse und, falls vorhanden, der IP-Adresse und Gerätenamen angezeigt (Folgefolie 2.). Hinweis: Die Taufe der SIMATIC per Tauf-Tool nur möglich, wenn ihr noch keine IP-Adresse zugewiesen wurde (Werkseinstellung). Ansonsten können IP-Adresse und Name nur durch einen Projekt- Download geändert werden. Seite 20 / 32

20 Projektierung: Gerätetaufe Teil 2 3. IP-Adresse und Subnetmaske anpassen. Wenn die CF-Karte im Auslieferungszustand ist, wird hier nichts angezeigt. Es müssen beide Felder gefüllt werden! 4. DHCP wird auf absehbare Zeit nicht unterstützt, daher unter (E) keinen Haken setzen. 5. Gerätename vergeben 6. Konfiguration und Name zuweisen 7. Unter (I) kann das Gerät auf Default Adresse und Name zurückgesetzt werden (Auslieferungszustand) Seite 21 / 32

21 Projektierung: Applikation und Projektdownload Download der HW-Konfig Projekte: Projekt übersetzen und Download in SIMATIC und SIMOTION Applikation: Sowohl die SIMATIC als auch die SIMOTION benötigen natürlich noch ein Programm, bei der Live-Demonstration kann aus Zeitgründen nur auf einige wenige Punkte eingegangen werden. 1. Die in der Live-Demo benötigten S7-Bausteine werden komplett aus einem vorbereiteten Projekt importiert. 2. In SIMOTION-Scout werden auch sowohl die Achsen, als auch die Technologieobjekte, die I/O-Variablen und die Programme aus vorbereiteten Quellen importiert und ins Ablaufsystem eingefügt. 3. Das HMI MP277 wird auch komplett aus dem vorbereiteten Projekt übernommen. 4. Alle Teilnehmer werden übersetzt und in das jeweilige Zielsystem geladen. Hinweis: Sollen Datenblöcke konsistent übertragen werden, müssen diese einem Prozessabbild zugeordnet werden Seite 22 / 32

22 Projektierung: HMI Für den gemeinsamen Zugriff auf S7 und SIMOTION müssen beide Steuerungen und auch die entsprechenden Variablen/DB s der jeweiligen Steuerung verbunden werden. Der Zugriff erfolgt bei der SIMATIC adressbasiert und bei der SIMOTION symbolisch. Seite 23 / 32

23 Anhang: Mehrfachverwendung von I-Devices Teil 1 Wenn ein Maschinenmodul mehrfach in einem Projekt verwendet wird, besteht die Möglichkeit, dies als I-Device zu kapseln. Die Erstellung der I-Device GSD-Datei wurde im vorhergehenden Beispiel ausführlich beschrieben. An dieser Stelle wird nur auf die Besonderheiten der Mehrfachverwendung eingegangen. Im Scout Projekt wird der CBE30 der Kommunikationsname zugewiesen. Dieser ist in diesem Beispiel CBE30xPNxIO. Beim Download des Scout Projektes wird dieser Name in die SIMOTION geladen. Wenn mehrere SIMOTION mit demselben Projekt geladen werden, haben alle den gleichen Namen. Da dies nicht zulässig ist, müssen den I-Devices im überlagerten Projekt eindeutige Kommunikationsnamen und IP-Adressen zugewiesen werden. Die Namen müssen dann vom Anwender über die Tauffunktion den SIMOTION Steuerungen zugewiesen werden. Wird anschließend erneut ein Download durchgeführt, muss die Taufe für das Gerät erneut durchgeführt werden. Dies kann auch applikativ in der SIMOTION realisiert werden. Die Vergabe der IP-Adresse muss von der überlagerten Steuerung erfolgen. Hinweis: Der im I-Device Projekt vergebene Kommunikationsname und die IP-Adresse dürfen nicht wieder im überlagerten Projekt für ein I-Device verwendet werden. Seite 24 / 32

24 Anhang: Mehrfachverwendung von I-Devices Teil 2 1. Kommunikationsnamen und IP-Adressen zuweisen 2. Die Vergabe der IP-Adresse muss von der überlagerten Steuerung erfolgen 1 2 Seite 25 / 32

25 Anhang: Kursangebot Grundlagenschulungen zur Industriellen Kommunikation: Industrial Ethernet Systemkurs (IK-IESYS) PROFIBUS Systemkurs (IK-PBSYS) PROFINET Systemkurs (IK-PBSYS) Die Trainings sind nach AZWV zertifiziert, das heißt, Sie können bis zu 100% der Weiterbildungskosten durch die Agentur für Arbeit erstattet bekommen! Seite 26 / 32

26 Anhang: Kursangebot PROFINET Schulungen: Web based Training: PROFINET (WT-PROFIN) Fachbuch: Automatisieren mit PROFINET (FB-AUTPN) PROFINET Systemkurs (IK-PNSYS) Certified PROFINET Network Engineer/Installer (IK-PNOCPNEI) Weitere Informationen finden Sie unter oder bei Ihrer SITRAIN-Kundenberatung in Stuttgart und Ulm. Seite 27 / 32

27 Anhang: Kursangebot PROFINET Diagnose Schulungen: PROFINET Systemkurs (IK-PNSYS) Certified PROFINET Network Engineer/Installer (IK-PNOCPNEI) Moderne industrielle Kommunikation am Beispiel des weltweit führenden Ethernet-Standards PROFINET (KH-COMMUN) Weitere Informationen finden Sie unter oder bei Ihrer SITRAIN-Kundenberatung in Stuttgart und Ulm. Seite 28 / 32

28 Anhang: Kursangebot PROFINET Schulungen zu SIMATIC SIMOTION Kopplung: SIMOTION mit PROFINET - Grundlagen (MC-SMO-PN1) SIMOTION mit PROFINET Verteilter Gleichlauf (MC-SMO-PN2) Weitere Informationen finden Sie unter oder bei Ihrer SITRAIN-Kundenberatung in Stuttgart und Ulm. Seite 29 / 32

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Michael Brodbeck Siemens AG Alle Rechte vorbehalten.

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