TCP/IP Kommunikation SIMOTION & SIMATIC. FAQ April Service & Support. Answers for industry.

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1 TCP/IP Kommunikation SIMOTION & SIMATIC FAQ April 2012 Service & Support Answers for industry.

2 Fragestellung Dieser Beitrag stammt aus dem Siemens Industry Online Support. Es gelten die dort genannten Nutzungsbedingungen ( Durch den folgenden Link gelangen Sie direkt zur Downloadseite dieses Dokuments. Vorsicht Die in diesem Beitrag beschriebenen Funktionen und Lösungen beschränken sich überwiegend auf die Realisierung der Automatisierungsaufgabe. Bitte beachten Sie darüber hinaus, dass bei Vernetzung Ihrer Anlage mit anderen Anlagenteilen, dem Unternehmensnetz oder dem Internet entsprechende Schutzmaßnahmen im Rahmen von Industrial Security zu ergreifen sind. Weitere Informationen dazu finden Sie unter der Beitrags-ID Frage Wie können große Datenmengen sicher und anwenderorientiert zwischen Steuerungen ausgetauscht werden? Antwort Folgen Sie zur umfassenden Beantwortung dieser Frage den in diesem Dokument aufgeführten Handlungsanweisungen und Hinweisen. 2 V1.1, Beitrags-ID:

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeine Informationen Auf einen Blick Kommunikations-Bibliothek Voraussetzungen und Randbedingungen Verwendete Systemfunktionen Steuerungstypen und max. Anzahl an Verbindungen Funktionen der Bibliothek Besonderheiten bei SIMATIC Ethernet CPs Beispielprojekt Verwendete Softwareversionen Hardware-Konfiguration Kommunikationsübersicht Verwendete Hardwarekomponenten HW-Konfiguration der Kommunikationspartner Beschreibung der Beispielprogramme SIMOTION Programm pcom SIMATIC Programm OB Prüfen der Kommunikation Projekteinbindung in ein SIMOTION Projekt einbinden via XML-Import via Skript Import SIMOTION.vbe in ein SIMATIC Projekt einbinden via Drag & Drop via Skript Import SIMATIC.vbe Änderungen Glossar Literaturhinweise Ansprechpartner...33 V1.1, Beitrags-ID:

4 1 Allgemeine Informationen 1 Allgemeine Informationen Im Automatisierungs- und Antriebsumfeld werden Daten zwischen Steuerungen ausgetauscht. Hierfür sind die Komponenten der Anlage über einen Bus verbunden. Ein offener und herstellerunabhängiger Weg ist Ethernet mit TCP/IP als Protokoll. Die Bibliothek basiert auf TCP/IP, und vereinfacht die Anwendung der SIMOTION Systemfunktionen, sowie der SIMATIC Kommunikationsbausteine, um eine Kommunikation zwischen mehreren Maschinen zu realisieren. Weitere Zusatzfunktionen, wie z. B. Uhrzeitsynchronisation, werden in Kapitel 3 aufgelistet. Im Kapitel 4 wird die Konfiguration der Bibliothek anhand eines Beispielprojektes beschrieben. Das Einbinden der Bibliothek in ein vorhandenes SIMOTION SCOUT oder SIMATIC STEP7 Projekt wird im Kapitel 5 erläutert. Hinweis Die Bibliothek finden Sie auf der SIMOTION SCOUT DVD Documentations, Utilities & Applications. 4 V1.1, Beitrags-ID:

5 2 Auf einen Blick 2 Auf einen Blick Die Bibliothek beinhalten einen Funktionsbaustein FBMachineCom, der eine Maschinen-Kommunikation basierend auf TCP/IP ermöglicht. Es werden SIMOTION und SIMATIC Steuerungen, sowie Ethernet CPs unterstützt. Pro Verbindung und Steuerung muss eine Instanz des FBMachineCom angelegt werden. Um alle Funktionen aus Kapitel 3.4 zu realisieren, wurde das -Protokoll implementiert. Der FBMachineCom ermöglicht auch reine TCP/IP Kommunikation (ohne -Protokoll), wodurch der Funktionsumfang der Bibliothek eingeschränkt ist. Ohne -Protokoll ist die max. Nutzdatenlänge 4096 Bytes. Mit -Protokoll können bis zu 64 kb Nutzdaten übertragen werden. TCP/IP teilt die Sendedaten in max Bytes große Pakete auf. Ohne -Protokoll kann es vorkommen, dass auf der Empfangsseite empfangene Datenpakete zusammengefasst oder nur Teile ausgegeben werden. Mit jedem empfangenen Teilpaket wird der Ausgang datareceived für einen Zyklus gesetzt. Mit -Protokoll werden die empfangenen Datenpakete auf der Empfangsseite wieder korrekt zusammengesetzt. Erst wenn die komplette Datenlänge empfangen wurde, wird der Ausgang datareceived für einen Zyklus gesetzt. Mit -Protokoll gibt es eine Lebenszeichenüberwachung (z. B. 500 msec). Mit -Protokoll können die Uhrzeiten der Steuerungen synchronisiert werden. Die IP-Adressen im Programm müssen mit den IP-Adressen der Steuerungen übereinstimmen. Der Empfangs- und Sende-Port darf bei einer aktiven Verbindung nur einmal pro Steuerung verwendet werden. Der SIMATIC FBMachineCom benötigt eine eindeutige Verbindungs-ID (connectionid). Pro Verbindung gibt es einen Server und einen Client. Der Client baut die Verbindung aktiv auf. Mit enable = TRUE wird eine Verbindung aufgebaut. Mit communicate = TRUE wird das Senden gestartet bzw. der Kommunikationspartner dazu aufgefordert Daten zu senden. Das Auffordern des Kommunikationspartners zum Senden erfolgt über die Struktur scfgreceiver. Falls diese Funktionalität nicht benötigt wird, sollte die Struktur scfgreceiver nicht konfiguriert werden. V1.1, Beitrags-ID:

6 3 Kommunikations-Bibliothek 3 Kommunikations-Bibliothek Die Bibliothek besteht im Wesentlichen aus dem Funktionsbaustein FBMachineCom. 3.1 Voraussetzungen und Randbedingungen Tabelle 3-1: Voraussetzungen und Randbedingungen für die Verwendung von Steuerung Voraussetzungen / Randbedingungen SIMATIC Bei S7-300 CPUs wird eine Firmware V2.6 oder höher vorausgesetzt. Die SIMATIC Steuerung kann max. 64 kb 2 Byte = Bytes senden und empfangen, da die Datenbausteingröße auf Bytes (32767 Words) begrenzt ist. Die SIMATIC CPU 315(F)-2 PN/DP (< V3.0) kann max. 16 kb Nutzdaten senden und empfangen, da bei dieser Steuerung ein Datenbaustein aus max Bytes bestehen kann. SIMOTION Es werden sowohl die onboard Schnittstellen IE1/IE2 als auch die Optionsbaugruppe CBE30 bzw. CBE30-2 unterstützt. Die SIMOTION Steuerung kann max. 64 kb 1 Byte = Bytes senden und empfangen, da der Eingangsparameter senddatalength als UINT ( ) deklariert ist. Im Folgenden wird die max. Sendelänge mit 64 kb angegeben. Hinweis Ab der Firmware V3.0 erhalten die S7-300 CPUs eine Harmonisierung der technischen Daten. Dabei wurde unter anderem die Bausteingröße für alle S7-300 CPUs (> CPU 312) auf 64 kb angeglichen. Im mitgeführten Projekt ist die Bibliothek in der Version V1.1.2 integriert. Weitere Voraussetzungen für das erfolgreiche Betreiben der Bibliothek finden Sie in der Randbedingungsliste /3/ der Bibliothek. 3.2 Verwendete Systemfunktionen Tabelle 3-2: Verwendete Kommunikationsbausteine und Systemfunktionen Steuerung SIMATIC SIMOTION Kommunikationsbausteine / Systemfunktionen FB63 TSEND FB64 TRCV FB65 TCON FB66 TDISCON _tcpopenserver() _tcpsend() _tcpreceive() _tcpcloseconnection() _tcpopenclient() _tcpcloseserver() 6 V1.1, Beitrags-ID:

7 3 Kommunikations-Bibliothek Steuerung CPs Kommunikationsbausteine / Systemfunktionen FC5 AG_SEND FC6 AG_RECV FC10 AG_CNTRL ACHTUNG! Für CP3xx und CP4xx gibt es unterschiedliche Funktionen, die Nummer und Namen der Funktionen sind allerdings gleich! 3.3 Steuerungstypen und max. Anzahl an Verbindungen Folgende Steuerungstypen und Kombinationen werden von der Bibliothek unterstützt: SIMOTION SIMOTION SIMATIC SIMATIC SIMOTION SIMATIC Tabelle 3-3: Steuerungstypen und max. Anzahl an Verbindungen SIMOTION SIMATIC C CPU 315(F)-2 PN/DP 8 D CPU 317(F)-2 PN/DP 16 D4x5 75 CPU 319(F)-2 PN/DP 32 P3x0 40 CPU PN 46 CPU 414(F)-3 PN/DP 62 CPU 416(F)-3 PN/DP 94 IM151-8(F) PN/DP CPU 8 Folgende SIMATIC Steuerungen werden vom FBMachineCom automatisch erkannt. Der CPU-Typ wird in der Variablen parameter.scfgconnection.b8cputype hinterlegt. Verwenden Sie eine CP oder eine nicht aufgelistete CPU, so muss dieser Parameter manuell gesetzt werden. Ist nach der Startup-Phase (STOP RUN) dieser Patameter ungleich B#16#FF, so wurde die CPU automatisch erkannt! Tabelle 3-4: SIMATIC Steuerungstypen und MLFBs Steuerungstyp b8cputype MLFB CPU 315(F)-2 PN/DP CPU 317(F)-2 PN/DP CPU 319(F)-3 PN/DP B#16#02 B#16#02 B#16#03 6ES EH13-0AB0 6ES EH14-0AB0 6ES FH13-0AB0 6ES FJ14-0AB0 6ES EK13-0AB0 6ES EK14-0AB0 6ES FK13-0AB0 6ES FK14-0AB0 6ES EL00-0AB0 6ES EL01-0AB0 V1.1, Beitrags-ID:

8 3 Kommunikations-Bibliothek Steuerungstyp b8cputype MLFB 6ES FL00-0AB0 6ES FL01-0AB0 CPU PN B#16#05 6ES EK06-0AB0 CPU 414(F)-3 PN/DP B#16#05 6ES EM05-0AB0 6ES EM06-0AB0 CPU 416(F)-3 PN/DP B#16#05 6ES FM06-0AB0 6ES ER05-0AB0 6ES ES06-0AB0 6ES FR05-0AB0 IM151-8(F) PN/DP CPU B#16#01 6ES FS06-0AB0 6ES AB00-0AB0 6ES AB01-0AB0 6ES FB00-0AB0 6ES FB01-0AB0 CPs B#16# WinAC RTX, IE-Schnittstelle auf IF1 B#16# WinAC RTX, IE-Schnittstelle auf IF2 B#16# WinAC RTX, IE-Schnittstelle auf IF3 B#16#0B --- WinAC RTX, IE-Schnittstelle auf IF4 B#16#0F Funktionen der Bibliothek Die Sende- und Empfangsdaten müssen vom Datetyp BYTE sein. Außerhalb des FBMachineCom können beliebige Anwender-Strukturen via Marshalling in ein ARRAY OF BYTES umgewandelt werden. Bidirektionaler Betrieb Es wird eine logische Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen zwei Steuerungen aufgebaut. Jede Steuerung kann über eine Verbindung gleichzeitig senden und empfangen. Konfigurationsabgleich der Kommunikationspartner (z. B. Sendetakt) Zuweisung der Kommunikationsparameter an den Kommunikationspartner Änderung der Konfiguration im laufenden Betrieb Arten der Datenübertragung Zyklische Übertragung (Übertragung in einem festen zeitlichen Abstand) Senden bei Datenänderung Einmaliges Senden Senden und Empfangen von max. 64 kb Nutzdaten Quittierung der empfangenen Daten und deren Überwachung Die Anzahl der Telegramme, die unquittiert übertragen werden können, kann variieren (einstellbares u8slidingwindow). Der Baustein für die SIMATIC Steuerung unterstützt nur u8slidingwindow = 1. Lebenszeichen-Überwachung 8 V1.1, Beitrags-ID:

9 3 Kommunikations-Bibliothek Uhrzeitsynchronisation 3.5 Besonderheiten bei SIMATIC Ethernet CPs Bei Verwendung eines CPs muss in NetPro eine unspezifizierte Verbindung zum Kommunikationspartner projektiert werden. Diese Projektierung entspricht den Verbindungsparametern sconnectiontype. In NetPro wird eine eindeutige Verbindungs-Id connectionid und lokale Adresse LADDR vergeben. Diese Parameter müssen an den FBMachineCom übergeben werden. Die lokale Adresse LADDR ist 2 Bytes groß und wird mit Hilfe des Parameters parameter.scfgconnection.b16localport bekannt gemacht. V1.1, Beitrags-ID:

10 3 Kommunikations-Bibliothek parameter.scfgconnection.b16localport := W#16#1FFA; parameter.scfgconnection.b16connectionid := 4; parameter.scfgconnection.boistcpclient := TRUE; Abhängig von der Checkbox Active conection establishment sollte auch bei der Initialisierung im OB1 die Variable parameter.scfgconnection.boistcpclient parametriert werden. Folgende Parameter haben bei der Verwendung von Ethernet CPs keine Bedeutung. Diese Parameter müssen via NetPro eingestellt werden. parameter.scfgconnection.b16remoteport parameter.scfgconnection.ab8remoteipaddress[0]..[3] Als CPU-Typ parameter.scfgconnection.b8cputype muss der Wert W#16#0 für einen CP übergeben werden. Da der Rückwandbus nur 240 Bytes übertragen kann, sind auch die TCP/IP Telegramm nur 240 Bytes groß. 10 V1.1, Beitrags-ID:

11 4 Beispielprojekt 4 Beispielprojekt Im Archiv FAQ_TCPIP V1_1.zip ist ein lauffähiges Beispielprojekt enthalten, welches die Nutzung der Bibliothek verdeutlichen soll. Das Archiv kann mittels SIMOTION SCOUT oder SIMATIC Manager dearchiviert werden. Im Folgenden wird das Beispielprojekt beschrieben. 4.1 Verwendete Softwareversionen Tabelle 4-1: Softwareversionen Software SIMATIC Manager SIMOTION SCOUT Bibliothek V5.5 SP2 HF1 V4.3 SP1 HF1 V1.1.2 Version 4.2 Hardware-Konfiguration Es ist eine Server-Client-Kommunikation zwischen einer SIMOTION D435 und einer SIMATIC CPU PN/DP realisiert Kommunikationsübersicht Abbildung 4-1: Topologie des Beispielprojekts V1.1, Beitrags-ID:

12 4 Beispielprojekt Verwendete Hardwarekomponenten Tabelle 4-2: Hardwarekomponenten Gerät MLFB Version CPU PN/DP 6ES EH13-0AB0 V SIMOTION D435 6AU AA00-0AA1 V 4.3 SP1 HF HW-Konfiguration der Kommunikationspartner Im Beispielprojekt sind die Kommunikationspartner wie folgt konfiguriert. Tabelle 4-3: Verwendetet IP-Adressen Nr. Gerät IP-Addresse Subnetzmaske 1. SIMOTION D CPU PN/DP PG/PC Abbildung 4-2: Abändern der IP-Adressen via NetPro Um die HW-Konfiguration abzuändern, öffnen Sie NetPro. Hier können die IP-Adressen anhand der allgemein gültigen IP-Grundregeln angepasst werden. ACHTUNG Falls Sie die IP-Adressen in der HW-Konfiguration ändern, müssen Sie auch die IP-Adressen im Beispielprogramm (pcom und OB1) angleichen. 12 V1.1, Beitrags-ID:

13 4 Beispielprojekt 4.3 Beschreibung der Beispielprogramme SIMOTION Programm pcom Datentypen und globale Variablen Abbildung 4-3: Datentypen und globale Variablen Tabelle 4-4: Datentypen Datentypen spcomuserdatatype Beschreibung Diese Anwender-Struktur kann beliebig geändert werden und dient nur als Beispiel. Mit Hilfe von Marshalling-Funktionen können beliebige Strukturen in ein Format zur Datenübertragung umgewandelt werden. Tabelle 4-5: Globale Variablen Globale Variablen gbopcomenable gbopcomcommunicate Beschreibung Die globale Variable gbopcomenable ist am Eingang enable des FBMachineCom verschaltet, und startet den Verbindungsaufbau. Dabei sollte der Server vor dem Client aktiviert werden. Im Beispielprogramm wird diese Variable mit TRUE initialisiert, so dass nach einem Betriebszustandswechsel von STOP nach RUN automatische eine Verbindung aufgebaut wird. Die globale Variable gbopcomcommunicate ist am Eingang communicate des FBMachineCom verschaltet. Im Beispielprogramm wird diese Variable mit TRUE initialisiert, so dass nach einem Betriebszustandswechsel von STOP nach RUN und nach einem erfolgreichen Verbindungsaufbau automatische Daten ausgetauscht werden. gu16pcomsenddatalength Die globale Variable gu16pcomsenddatalength definiert die gewünschte Sendelänge am Eingang senddatalength des FBMachineCom (z. B. 8 Bytes). V1.1, Beitrags-ID:

14 4 Beispielprojekt Globale Variablen gspcomcomparameter gspcomuserdatasend gspcomuserdatareceiver Beschreibung In der Quelle pcom wurde diese Variable angelegt, um Verbindungs-, Sender-, Receiver- und Uhrzeitsynchronisierungs-Einstellungen vorzunehmen. Die globale Variable gspcomcomparameter wird am Eingangsparameter parameter des FBMachineCom übergeben. Diese globale Variable vom Datentyp spcomuserdatatype beinhaltet die Sendedaten. Diese globale Variable vom Datentyp spcomuserdatatype beinhaltet die Empfangsdaten. Sobald der Ausgang datareceived am FBMachineCom für einen Zyklus gesetzt ist, wird diese Struktur mit den empfangenen Daten beschrieben (siehe Abbildung 4-6 Zeile 137) Verbindungs-Konfiguration (scfgconnection) Die Struktur scfgconnection definiert die Verbindung zwischen zwei Steuerungen. Abbildung 4-4: Konfigurationsdaten scfgconnection, scfgsender und scfgreceiver bowithprotocol Dieser Parameter definiert, ob mit oder ohne -Protokoll Daten zwischen zwei Steuerungen ausgetauscht werden. u16comservice Ohne -Protokoll wird die max. Sendelänge durch die Systemfunktion _tcpsend() begrenzt. Somit können max Bytes pro Aufruf gesendet werden. Mit -Protokoll sind bis zu 64 kb Nutzdaten möglich. An beiden Kommunikationspartnern muss dieser Parameter gleich eingestellt sein! Es wird nur TCP/IP unterstützt (u16comservice = 1). 14 V1.1, Beitrags-ID:

15 4 Beispielprojekt boacceptunkownpartner boistcpclient Ist der Parameter boacceptunkownpartner = TRUE, so können auch unbekannte Clients eine Verbindung aufbauen. Mit FALSE kann nur die Steuerung eine Verbindung aufbauen, welche die IP-Adresse aus Parameter au8remoteaddress[0] [3] besitzt. Mit dem Parameter boistcpclient wird angegeben, ob die Steuerung als Client oder Server dient. u16localport u16remoteport Der Client baut aktiv die Verbindung auf. Ein Server wartet, bis der Kommunikationspartner den Verbindungsaufbau startet. Einer der beiden Kommunikationspartner muss als Server und der Andere als Client parametriert werden. Die lokale Portnummer definiert den eigenen Port. Ein Port darf nur für eine (aktive) Verbindung genutzt werden. Eingabebereich (SIMOTION): Dieser Parameter gibt den Port des Kommunikationspartners an. Ein Port darf nur für eine (aktive) Verbindung genutzt werden. Eingabebereich (SIMOTION): Eingabebereich (SIMATIC): au8remoteadress[0] [3] Die IP-Adresse des Kommunikationspartners wird durch ein Array angegeben und kann der HW-Konfiguration entnommen werden. Eingabebereich: Tabelle 4-6: Netzklassen Netzklasse Adressbereich Netzmaske Netze Hosts pro Netz Klasse A Klasse B Klasse C u16lifesigncycle Falls die Kommunikationspartner mit -Protokoll kommunizieren, wird ein Lebenszeichen ausgetauscht, um möglichst schnell einen Verbindungsausfall zu erkennen. Eingabebereich: msec V1.1, Beitrags-ID:

16 4 Beispielprojekt Sender-Konfiguration (scfgsender) u8commode u8slidingwindow Mit der Struktur scfgsender wird die eigene Steuerung als Sender konfiguriert (siehe Abbildung 4-4). Dieser Parameter definiert den Kommunikationsmodus. 0 = Inaktiv 1 = Zyklisches Senden der Daten mit TRUE am Eingang communicate 2 = Senden bei Datenänderung mit TRUE am Eingang communicate 3 = Einmaliges Senden mit positiver Flanke am Eingang communicate Zwischen beiden Steuerungen erfolgt ein Datenaustausch, wobei mit der Einstellung u8slidingwindow = 1 jedes Datenpaket vom Kommunikationspartner quittiert werden muss. Wählt man z. B. u8slidingwindow = 3 muss eine Quittierung spätestens nach 3 versendeten Datenpaketen erfolgen. Eingabebereich: 1-10 ACHTUNG Bei einer Kommunikation mit einer SIMATIC Steuerung wird nur u8slidingwindow = 1 unterstützt! u16cycletime u16acktimeout Falls ein zyklisches Senden der Nutzdaten parametriert wurde (u8commode = 1), wird hiermit die Zykluszeit zum Versenden der Daten definiert. Eingabebereich: msec Innerhalb dieser Überwachungszeit muss eine Datenpaket-Quittierung vom Empfänger eingegangen sein. Eingabebereich: msec Empfänger-Konfiguration (scfgreceiver) Mit der Struktur scfgreceiver wird der Kommunikationspartner als Sender konfiguriert (siehe Abbildung 4-4). Die Parameterbeschreibung der Struktur scfgreceiver entspricht der Beschreibung im Kapitel V1.1, Beitrags-ID:

17 4 Beispielprojekt Zeitsynchronisation (scfgtimesync) Mit der Struktur scfgtimesync kann man die Uhrzeit beider Steuerung synchronisieren. Abbildung 4-5: Zeitsynchronisation, Marshalling und FB-Aufruf bousereceivedtimestamps Ist dieser Parameter gesetzt, so wird die empfangene Systemzeit des Kommunikationspartners übernommen. u8sendmodetimesync Dieser Parameter definiert den Modus zum Senden der Systemzeit. 0 = Inaktiv 1 = Zyklisches Senden 2 = Einmal zu einer bestimmten Tageszeit senden u16timesynccycletime todtimesyncattime Für das zyklische Senden (u8sendmodetimesync = 1) wird hiermit die Zykluszeit angegeben. Eingabebereich: min Dieser Parameter bestimmt die Tageszeit, wann die Uhrzeit der Steuerungen zum Synchronisieren versendet werden soll, falls einmaliges Senden (u8sendmodetimesync = 2) ausgewählt wurde. Eingabeformat: TOD#hh:mm:ss V1.1, Beitrags-ID:

18 4 Beispielprojekt FB-Aufruf In Abbildung 4-5 Zeile 109 bis 116 wird die Instanz FBCom des FBMachineCom aufgerufen. Die Sendedaten werden mit Hilfe das lokale Array ab8buffersend übergeben. Dieses Array wird via Marshalling mit den Anwenderdaten gspcomuserdatasend beschrieben (siehe Abbildung 4-5 Zeile 105). Die Empfangsdaten stehen im lokalen Array ab8bufferreceive. Via Marshalling wird das lokale Array ab8bufferreceive auf die globale Varibale gspcomuserdatareceive kopiert, sobald der Ausgang datareceived am FBMachineCom für einen Zyklus gesetzt ist. (siehe Abbildung 4-6 Zeile 137). Abbildung 4-6: Test-Programm, Fehlerreaktion und Auslesen der Empfangsdaten Marshalling Mit Hilfe der Systemfunktion _ANYBYTE_TO_BIGBYTEARRAY() kann eine beliebige Struktur in ein Format zur Datenübertragung umgewandelt werden. Beim Kommunikationspartner können die empfangenen Daten mit der Systemfunktion _BIGBYTEARRAY_TO_ANYBYTE() wieder in eine beliebige Struktur konvertieren werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als Marshalling (von engl. to marshal = aufstellen, (an)ordnen) Fehlerreaktion In Abbildung 4-6 Zeile 129 kann auf einen Fehler im FBMachineCom reagiert werden. 18 V1.1, Beitrags-ID:

19 4 Beispielprojekt Ablaufebene Abbildung 4-7: SIMOTION Ablaufsystem Das Programm pbackgroundtask() der Quelle pcom wird in der BackgroundTask der SIMOTION Steuerung abgearbeitet. Der FBMachineCom muss in einem Programm aufgerufen werden, welches zyklisch bearbeitet wird. ACHTUNG Der FBMachineCom darf nicht in der Servo- oder IPOsynchronousTask aufgerufen werden! V1.1, Beitrags-ID:

20 4 Beispielprojekt SIMATIC Programm OB1 Abbildung 4-8: SIMATIC Bausteine Tabelle 4-7: Beschreibung der SIMATIC Bausteine Baustein OB1 FB63.. FB66 FB105 DB105 DB500 DB501 DB502 UDT65 UDT110 UDT111 Beschreibung Im Organisationsbaustein OB1 wird der FBMachineCom aufgerufen und die Konfigurationsdaten initialisiert. Diese Kommunikationsbausteine werden vom FBMachineCom genutzt. Dieser Funktionsbaustein FBMachineCom beinhaltet die - Logik. Der Datenbaustein DBFBMachineCom ist der Instanz- Datenbaustein für den FBMachineCom. Im Datenbaustein DBParameter sind alle Konfigurationsdaten für den FBMachineCom hinterlegt. Der Datenbaustein DBReceive beinhaltet die Empfangsdaten. Der Datenbaustein DBSend beinhaltet die Sendedaten. Der anwenderdefinierter Datentyp TCON_PAR wird für den Verbindungsaufbau benötigt. Der anwenderdefinierter Datentyp UDTParameter beinhaltet die Konfigurationsstruktur für den FBMachineCom. Der anwenderdefinierter Datentyp UDTDiagnostics beinhaltet die Diagnosestruktur für den FBMachineCom. 20 V1.1, Beitrags-ID:

21 4 Beispielprojekt Verbindungs-Konfiguration (scfgconnection) Die Struktur scfgconnection definiert die Verbindung zwischen zwei Steuerungen. Abbildung 4-9: FB-Aufruf, Konfigurationsdaten scfgconnection und scfgsender V1.1, Beitrags-ID:

22 4 Beispielprojekt bowithprotocol Dieser Parameter definiert, ob mit oder ohne -Protokoll Daten zwischen zwei Steuerungen ausgetauscht werden. boistcpclient Ohne -Protokoll wird die max. Sendelänge durch den FB63 TSEND begrenzt. Somit können max Bytes pro Aufruf gesendet werden. Mit -Protokoll sind bis zu 64 kb Nutzdaten möglich. An beiden Kommunikationspartnern muss dieser Parameter gleich eingestellt sein! Mit dem Parameter boistcpclient wird angegeben, ob die Steuerung als Client oder Server dient. b16localport b16remoteport Der Client baut aktiv die Verbindung auf. Ein Server wartet, bis der Kommunikationspartner den Verbindungsaufbau startet. Einer der beiden Kommunikationspartner muss als Server und der Andere als Client parametriert werden. Die lokale Portnummer definiert den eigenen Port. Ein Port kann nur für eine (aktive) Verbindung genutzt werden. Eingabebereich (SIMATIC): Dieser Parameter gibt den Port des Kommunikationspartners an. Ein Port kann nur für eine (aktive) Verbindung genutzt werden. Eingabebereich (SIMOTION): Eingabebereich (SIMATIC): ab8remoteadress[0] [3] b16connectionid Die IP-Adresse des Kommunikationspartners wird durch ein Array angegeben und kann der HW-Konfiguration entnommen werden (siehe auch Tabelle 4-6). Eingabebereich: Die Verbindungsidentifikationsnummer muss bei der SIMATIC Steuerung vom Anwender definiert werden. Eingabebereich: ACHTUNG Hierbei ist zu beachten, dass auf der zugehörigen Steuerung die Verbindungsidentifikationsnummer b16connectionid für jede bestehende Verbindung (FB-Aufruf) unterschiedlich sein muss! b16lifesigncycle Falls die Kommunikationspartner mit -Protokoll kommunizieren, wird ein Lebenszeichen ausgetauscht, um möglichst schnell einen Verbindungsausfall zu erkennen. Eingabebereich: msec 22 V1.1, Beitrags-ID:

23 4 Beispielprojekt Sender-Konfiguration (scfgsender) b8commode b8slidingwindow Mit der Struktur scfgsender wird die eigene Steuerung als Sender konfiguriert (siehe Abbildung 4-9). Dieser Parameter definiert den Kommunikationsmodus. 0 = Inaktiv 1 = Zyklisches Senden der Daten mit TRUE am Eingang communicate 2 = Senden bei Datenänderung mit TRUE am Eingang communicate 3 = Einmaliges Senden mit positiver Flanke am Eingang communicate Zwischen beiden Steuerungen erfolgt ein Datenaustausch, wobei mit der Einstellung b8slidingwindow = 1 jedes Datenpaket vom Kommunikationspartner quittiert werden muss. ACHTUNG Bei einer Kommunikation mit einer SIMATIC Steuerung wird nur b8slidingwindow = 1 unterstützt! b16cycletime b16acktimeout Falls ein zyklisches Senden der Nutzdaten parametriert wurde (b8commode = 1), wird hiermit die Zykluszeit zum Versenden der Daten definiert. Eingabebereich: msec Innerhalb dieser Überwachungszeit muss eine Datenpaket-Quittierung vom Kommunikationspartner eingegangen sein. Eingabebereich: msec Abbildung 4-10: Konfigurationsdaten scfgreceiver und scfgtimersync V1.1, Beitrags-ID:

24 4 Beispielprojekt Empfänger-Konfiguration (scfgreceiver) Mit der Struktur scfgreceiver wird der Kommunikationspartner als Sender konfiguriert (siehe Abbildung 4-10). Die Parameterbeschreibung der Struktur scfgreceiver entspricht der Beschreibung im Kapitel Zeitsynchronisation (scfgtimesync) Mit der Struktur scfgtimesync kann man die Uhrzeit beider Steuerung synchronisieren. bousereceivedtimestamps Ist dieser Parameter gesetzt, so wird die empfangene Systemzeit des Kommunikationspartners übernommen. b8sendmodetimesync Dieser Parameter definiert den Modus zum Senden der Systemzeit. 0 = Inaktiv 1 = Zyklisches Senden 2 = Einmal zu einer bestimmten Tageszeit senden b16timesynccycletime b16timesyncattime Falls das zyklische Senden (b8sendmodetimesync = 1) wird hiermit die Zykluszeit angegeben. Eingabebereich: min Dieser Parameter bestimmt die Tageszeit, wann die Uhrzeit der Steuerungen zum Synchronisieren versendet werden soll, falls einmaliges Senden (u8sendmodetimesync = 2) ausgewählt wurde. Eingabeformat: TOD#hh:mm:ss 4.4 Prüfen der Kommunikation Zum Überprüfen der Kommunikation wurde ein Test-Programm auf der SIMOTION Steuerung implementiert, welches eine REAL-Variable um 0.1 und eine DINT-Variable um 1 nach jedem Senden inkrementiert (siehe Abbildung 4-6 Zeile 120 bis 125). Auf der SIMATIC Steuerung werden die Empfangsdaten in den Sendedatenbereich DBSend kopiert und an die SIMOTION Steuerung zurückgesendet (siehe Abbildung 4-10 Netzwerk 3). Im Symbolbrowser können Sie die Sende- und Empfangsdaten beobachten (siehe Symbolbrowser Abbildung 4-6). 24 V1.1, Beitrags-ID:

25 5 Projekteinbindung 5 Projekteinbindung Um die Bibliothek in ein vorhandenes SIMOTION SCOUT oder SIMATIC STEP7 Projekt einzubinden, stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, welche im Kapitel 5.1 und 5.2 beschrieben werden. Abbildung 5-1: Auslieferzustand der Bibliothek _V1_1_2 Documents Im Ordner _V1_1_2 befindet sich die Randbedingungsliste. Bitte lesen Sie diese sorgfältig durch. Des Weiteren sind im Ordner Documents die Beschreibung der Bibliothek in Deutsch und Englisch hinterlegt, jeweils ein Dokument für die SIMOTION und SIMATIC Steuerung. Libraries Scripts Im Ordner Libraries finden Sie die SIMOTION Bibliothek als XML-Export und die SIMATIC Bibliothek (SIMATIC Manager). Diese Bibliotheken können Sie zum manuellen Einbinden verwenden (siehe und 5.2.1). Im Ordner Add_On ist das Archiv einer weiteren SIMATIC Bibliothek mit UDT710 und UDT711. Diese können Sie verwenden, falls im Anwenderprojekt die anwenderdefinierten Datentypen UDT110 und UDT111 bereits vergeben sind! Zusätzlich wird die Bibliothek mit 2 Skripten ausgeliefert, welche im Ordner Scripts hinterlegt sind. Für die SIMOTION und SIMATIC Steuerung gibt es ein separates Skript mit einem zugehörigen Ordner. Dieser Ordner darf nicht umbenannt werden. Diese Scripte unterstützen Sie bei der Einbindung der Bibliothek in das Anwenderprojekt. V1.1, Beitrags-ID:

26 5 Projekteinbindung 5.1 in ein SIMOTION Projekt einbinden via XML-Import Tabelle 5-1: XML-Import der SIMOTION Bibliothek Nr. Beschreibung 1. Importieren Sie die SIMOTION Bibliothek wie im Bild beschrieben. Der XML-Export der SIMOTION Bibliothek befindet sich im Ordner _V1_1_2\Libraries\_SIMOTION_V1_1_2. 2. Um auf diese Bibliothek zugreifen zu können, müssen Sie im INTERFACE-Teil die Zeile USELIB hinzufügen (siehe Abbildung 4-3 Zeile 16) 26 V1.1, Beitrags-ID:

27 5 Projekteinbindung via Skript Import SIMOTION.vbe Tabelle 5-2: Skript Import SIMOTION.vbe zum Einbinden der SIMOTION Bibliothek Nr. Beschreibung 1. Führen Sie das Skript Import SIMOTION.vbe aus. Dieses Skript befindet sich im Ordner _V1_0_8\Scripts (siehe Abbildung 5-1). 2. Wählen Sie das SIMOTION Projekt aus. Mit Load project wird die Bibliothek in das Projekt importiert. 3. Wählen Sie bitte das gewünschte Gerät aus, falls mehrere Steuerungen im Projekt vorhanden sind. V1.1, Beitrags-ID:

28 5 Projekteinbindung Nr. Beschreibung 4. Auf der Seite Settings können Sie die Verbindungseinstellungen zum Kommunikationspartner einstellen. Hier wird der Quellennamen (z. B. pcom) vergeben. Einer der Kommunikationspartner muss als Client konfiguriert sein. Die IP-Adresse des Kommunikationspartners muss bekannt gemacht werden. Des Weiteren sind die Portnummern der Kommunikationspartner anzugeben. Diese Einstellungen werden für die angegebene Quelle (Unit name) mit Add übernommen. Hinweis Um das Skript ausführen zu können, muss das gewünschte SIMOTION Projekt existieren und ein SIMOTION Gerät projektiert sein! ACHTUNG Schließen Sie bitte zum Ausführen des Skripts den SIMOTION SCOUT! 28 V1.1, Beitrags-ID:

29 5 Projekteinbindung 5.2 in ein SIMATIC Projekt einbinden via Drag & Drop Tabelle 5-3: SIMATIC Baustein via Drag & Drop einfügen Nr. Beschreibung 1. Öffnen Sie das Anwenderprojekt mit dem SIMATIC Manager. 2. Öffnen Sie die SIMATIC Bibliothek mit dem SIMATIC Manager. Diese Bibliothek befindet sich im Ordner _V1_1_2\Libraries\_SIMATIC_V1_1_2. 3. Per Drag & Drop können Sie die SIMATIC Bausteine in das vorhandene SIMATIC Projekt kopieren. 4. Im OB1 können Sie den FB105 mehrmals aufrufen, indem Sie für jeden Aufruf einen separaten Instanzen-DB anlegen. 5. Die Parametereinstellungen (UDTParameter) müssen in einem DB hinterlegt werden. 6. Die Sende- und Empfangsdaten werden über DBs angegeben. V1.1, Beitrags-ID:

30 5 Projekteinbindung via Skript Import SIMATIC.vbe Tabelle 5-4: Skript Import SIMATIC.vbe zum Einbinden der SIMATIC Bibliothek Nr. Beschreibung 1. Führen Sie das Skript Import SIMATIC.vbe aus. Dieses Skript befindet sich im Ordner _V1_1_2\Scripts (siehe Abbildung 5-1). 2. Das Skript Import SIMATIC.vbe bietet Ihnen die Möglichkeit ein neues SIMATIC STEP7 Projekt zu generieren, oder ein vorhandenes Projekt zu bearbeiten. 3. Wählen Sie das SIMATIC Projekt aus. Mit Load project wird die Bibliothek in das Projekt importiert. 30 V1.1, Beitrags-ID:

31 5 Projekteinbindung Nr. Beschreibung 4. Falls mehrere Steuerungen im Projekt vorhanden sind, wählen Sie bitte die gewünschte Steuerung aus, oder legen Sie mit Add station eine neue Steuerung an. 5. Auf der Seite Configuration können Sie die Verbindungseinstellungen zum Kommunikationspartner einstellen. Einer der Kommunikationspartner muss als Client konfiguriert sein. Die IP-Adresse des Kommunikationspartners muss bekannt gemacht werden. Des Weiteren sind die Portnummern der Kommunikationspartner anzugeben. Die Nummern der DBs können abgeändert werden (siehe auch Tabelle 4-7). Diese Einstellungen werden für die angegebene Quelle mit Add übernommen. V1.1, Beitrags-ID:

32 6 Änderungen 6 Änderungen Tabelle 6-1: Änderungen Version Änderung V1.0 Veröffentlichung V1.1 Aktualisierung mit V1.1.2 und SCOUT V4.3 7 Glossar Tabelle 7-1: Glossar Begriff FB DB UDT Kommunikationsbausteine CBE30 SIMOTION SIMATIC Industrial Ethernet Funktionsbaustein Erläuterung Datenbaustein (Speicherzuordnung in der SIMATIC) User-defined Data Type = anwenderdefinierter Datentyp FB63 - FB66 für eine SIMATIC CPU PROFINET Optionsmodul für das SIMOTION Gerät Motion-Control-System der Firma Siemens SPS der Firma Siemens Industrial Ethernet ist der Oberbegriff für die Vernetzung von Geräten auf Basis der Ethernet Technologie, die in der industriellen Fertigung eingesetzt werden. Diese Geräte werden an die industrielle Umgebungsbedingungen angepasst: Befestigung auf einer 35mm-DIN-Hutschiene Gleichstrom-Spannungsversorgung (24 V DC) erhöhte EMV-Störsicherheit erweiterter Betriebstemperaturbereich erhöhte Schutzart Rüttelfestigkeit 8 Literaturhinweise Literaturangaben Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneter Literatur wieder. Tabelle 8-1: Literatur Themengebiet Titel /1/ Kommunikationsbibliothek_Ethernet_fuer_SIMOTION_V1_1.pdf /2/ Kommunikationsbibliothek_Ethernet_fuer_SIMATIC_V1_1.pdf /3/ Randbedingungen V1_1_2.doc 32 V1.1, Beitrags-ID:

33 9 Ansprechpartner 9 Ansprechpartner Applikationszentrum SIEMENS Siemens AG Industry I DT MC PM APC Frauenauracher Str. 80 D Erlangen Fax: +49 (9131) mailto: profinet.team.motioncontrol.i-dt@siemens.com V1.1, Beitrags-ID: