10/2015 ID

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1 Bedienhandbuch de 10/2015 ID

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines Weiterführende Dokumentationen Website-Downloads Technische Unterstützung Über dieses Handbuch Abkürzungen, Formelzeichen, Indizes Marken Sicherheitshinweise Bestimmungsgemäße Verwendung Bestandteil des Produkts Risikobeurteilung Qualifiziertes Personal An der Maschine arbeiten Entsorgung Darstellung von Sicherheitshinweisen Kommunikationsmodul PN Einbau Elektrische Installation PROFINET Netzwerkaufbau Anschluss Auswahl geeigneter Leitungen PN6: Buchsen X200, X Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET DS6: Antriebsregler konfigurieren Antriebsregler und Achse projektieren Betriebsart und Prozessdaten konfigurieren Generelle PROFINET-Einstellungen konfigurieren PZD-Übertragung konfigurieren Projektkonfiguration übertragen Projektkonfiguration speichern TIA Portal: PROFINET-Netzwerk einrichten Netzwerkadressen prüfen GSD installieren PROFINET IO-System abbilden IO-Controller konfigurieren IO-Devices konfigurieren Projektkonfiguration übertragen Kommunikation prüfen

3 Inhaltsverzeichnis Azyklischen Kommunikationsdienst programmieren Mehr zu PROFINET? PROFINET Geräteklassen und Geräteadressierung Geräteklassen Geräteadressierung Geräteprofil PROFIdrive Zyklische und azyklische Datenübertragung Prozessdatenmodule PZD-Kanal PKW-Kanal Überwachung und Diagnose Verbindungsüberwachung Zustände der Buskommunikation Parameter-Referenz

4 1 Allgemeines 1 Allgemeines Der neue Antriebsregler SD6 bietet der Automatisierungstechnik und dem Maschinenbau trotz immer komplexer werdenden Funktionen höchste Präzision und Produktivität. Kürzeste Ausregelzeiten von schnellen Sollwertänderungen und Lastsprüngen begründen die hohe Dynamik der Antriebe. Darüber hinaus haben Sie die Option, die Antriebsregler bei Mehrachsanwendungen im Zwischenkreis zu koppeln und dadurch die Energiebilanz der Gesamtanlage zu verbessern. Eigenschaften Großer Leistungsbereich durch 4 Baugrößen Quick DC-Link: Innovatives Installationskonzept für die Zwischenkreiskopplung Sehr gute Regelperformance Servicefreundlichkeit Isochroner Systembus (in Vorbereitung) Modulare Sicherheitstechnik (in Vorbereitung) Freie, grafische Programmierung nach IEC CFC (in Vorbereitung) 1.1 Weiterführende Dokumentationen Die in der folgenden Tabelle aufgelisteten Dokumentationen liefern relevante Informationen zum Antriebsregler SD6. Aktuelle Dokumentversionen finden Sie unter Gerät/Software Dokumentation Inhalte ID Antriebsregler SD6 Handbuch Technische Daten, Einbau, Anschluss, Einrichten, Inbetriebnahme, Service Antriebsregler SD6 Inbetriebnahmeanleitung Einbau, Funktionstest

5 1 Allgemeines 1.2 Website-Downloads Informationen rund um PROFINET Generelle Informationen zu PROFINET erhalten Sie auf der Website "PROFIBUS & PROFINET International (PI)" ( PROFINET-spezifische Richtlinien, Profile, Präsentationen, Broschüren oder Software erhalten Sie im zugehörigen Download-Bereich (siehe germany/downloads/). SD6 Gerätebeschreibung Eine GSD-Datei zur einfachen Integration der STÖBERschen Antriebsregler in die jeweilige Systemumgebung erhalten Sie unter Informationen rund um das Siemens TIA Portal Die wichtigsten Informationen zum Siemens TIA Portal sowie weiterführende Dokumente, Links oder Trainings erhalten Sie unter Technische Unterstützung Falls Sie Fragen zur Technik haben, die Ihnen das vorliegende Dokument nicht beantwortet, wenden Sie sich bitte an: Telefon: Über dieses Handbuch Diese Dokumentation unterstützt Sie bei der Montage und dem Anschluss des Kommunikationsmoduls PN6, um einen Antriebsregler SD6 (IO-Device) über das Bussystem PROFINET IO mit einer SPS als IO-Controller zu koppeln. Die Inbetriebnahme von IO-Device und IO-Controller ist beispielhaft an der Steuerung Siemens SIMATIC S beschrieben. Die Systeme werden mithilfe der STÖBER Software DriveControlSuite DS6 sowie dem Siemens Engineering Framework TIA Portal konfiguriert. Fachliche Vorkenntnisse Um das Kommunikationsmodul PN6 als Bestandteil eines Antriebsreglers SD6 in Kombination mit der Steuerung S in Betrieb nehmen zu können, sollten Ihnen die Grundlagen von PROFINET und PROFINET IO bekannt sein. Technische Voraussetzungen Bevor Sie das Kommunikationsmodul PN6 in Betrieb nehmen, müssen Sie den Antriebsregler SD6 verdrahtet und dessen korrekte Funktionsweise initial überprüft haben. Folgen Sie hierzu den Anweisungen in der Inbetriebnahmeanleitung des Antriebsreglers SD6. Sollten Sie Fragen zu Schulungen haben, wenden Sie sich bitte an: 5

6 1 Allgemeines 1.5 Abkürzungen, Formelzeichen, Indizes Abkürzungen AR Application Relation CPU Central Processing Unit CR Communication Relation IO Input/Output GSD Gerätestammdaten GSDML General Station Description Markup Language HMI Human Machine Interface HTTP Hypertext Transfer Protocol IGB Integrated Bus IP Internet Protocol IPv4, IPv6 Internet Protocol Version 4, Internet Protocol Version 6 IRT Isochronous Real-Time LAN Local Area Network MAC Media Access Control PC Personal Computer PG Programmiergerät PKW Parameter-Kennung-Wert PN PROFINET PNU Parameternummer PROFIBUS Process Field Bus PROFINET Process Field Network PWE Parameterwert PZD Prozessdaten RT Real-Time Abkürzungen SNMP SPS TCP TIA UDP 1.6 Marken Simple Network Management Protocol Speicherprogrammierbare Steuerung Transmission Control Protocol Totally Integrated Automation User Datagram Protocol Die folgenden Namen, die in Verbindung mit dem Gerät, seiner optionalen Ausstattung und seinem Zubehör verwendet werden, sind Marken oder eingetragene Marken anderer Unternehmen: Marken Microsoft, Windows, Windows XP PROFIBUS, PROFINET SIMATIC, TIA Portal Microsoft, Windows, Windows XP und das Windows-Logo sind eingetragene Marken der Microsoft Corporation in den USA und/oder anderen Ländern. Das PROFIBUS-/PROFINET-Logo ist eine eingetragene Marke der PROFIBUS Nutzerorganisation e. V. Karlsruhe, Deutschland. SIMATIC und TIA Portal sind eingetragene Marken der Siemens AG, München, Deutschland. Alle anderen, hier nicht aufgeführten Marken, sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. 6

7 2 Sicherheitshinweise 2 Sicherheitshinweise Von den Geräten können Gefahren ausgehen. Halten Sie deshalb die in den folgenden Abschnitten und Punkten aufgeführten Sicherheitshinweise und technische Regeln und Vorschriften ein. Für Schäden, die aufgrund einer Nichtbeachtung der Anleitung oder der jeweiligen Vorschriften entstehen, übernimmt STÖBER keine Haftung. Technische Änderungen, die der Verbesserung der Geräte dienen, sind vorbehalten. 2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung Bei den Antriebsreglern handelt es sich im Sinne der DIN EN (früher VDE 0160) um ein elektrische Betriebsmittel der Leistungselektronik für die Regelung des Energieflusses in Starkstromanlagen. Sie sind ausschließlich zum Einbau in Schaltschränke mit mindestens der Schutzklasse IP54 sowie zur Speisung von Synchron-Servomotoren und Asynchronmotoren bestimmt. Nicht zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört der Anschluss anderer elektrischer Lasten! 2.2 Bestandteil des Produkts Die Technische Dokumentation ist Bestandteil eines Produkts. Bewahren Sie die Technische Dokumentation bis zur Geräte-Entsorgung immer griffbereit in der Nähe des Gerätes auf, da sie wichtige Hinweise enthält. Geben Sie die Technische Dokumentation bei Verkauf, Veräußerung oder Verleih des Produkts weiter. 2.3 Risikobeurteilung Bevor der Hersteller eine Maschine in den Verkehr bringen darf, muss er eine Risikobeurteilung gemäß Maschinenrichtlinie 06/42/EG durchführen. Dadurch werden die mit der Nutzung der Maschine verbundenen Risiken ermittelt. Die Risikobeurteilung ist ein mehrstufiger und iterativer Prozess. Im Rahmen dieser Dokumentation kann in keinem Fall ausreichend Einblick in die Maschinenrichtlinie gegeben werden. Informieren Sie sich deshalb intensiv über die aktuelle Normen- und Rechtslage. Bei Einbau der Antriebsregler in Maschinen ist die Inbetriebnahme solange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Maschine den Bestimmungen der EG-Richtlinie 06/42/EG entspricht. 2.4 Qualifiziertes Personal Von den Geräten können Restgefahren ausgehen. Deshalb dürfen alle Arbeiten am Gerät sowie die Bedienung und die Entsorgung nur von qualifiziertem Personal durchgeführt werden, das die möglichen Gefahren kennt. Qualifiziertes Personal sind Personen, die die Berechtigung zur Ausführung dieser Tätigkeiten erworben haben durch Ausbildung zur Fachkraft und/oder Unterweisung durch Fachkräfte Dazu müssen die gültigen Vorschriften, die gesetzlichen Vorgaben, die Regelwerke, die vorliegende Technische Dokumentation und besonders die darin enthaltenen Sicherheitshinweise sorgfältig gelesen, verstanden und beachtet werden. 7

8 2 Sicherheitshinweise 2.5 An der Maschine arbeiten Wenden Sie vor allen Arbeiten an der Maschine die 5 Sicherheitsregeln in der genannten Reihenfolge an: 1. Freischalten. Beachten Sie auch das Freischalten der Hilfsstromkreise. 2. Gegen Wiedereinschalten sichern. 3. Spannungsfreiheit feststellen. 4. Erden und kurzschließen. 5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teil abdecken oder abschranken. Information Beachten Sie, dass die Entladungszeit der Zwischenkreiskondensatoren bis zu 5 Minuten beträgt. Sie können erst nach dieser Zeitspanne die Spannungsfreiheit feststellen. 2.6 Entsorgung Beachten Sie bitte die aktuellen nationalen und regionalen Bestimmungen! Entsorgen Sie die einzelnen Teile getrennt je nach Beschaffenheit und aktuell geltenden Vorschriften, z. B. als Elektronikschrott (Leiterplatten), Kunststoff, Blech, Kupfer, Aluminium, Batterie. 2.7 Darstellung von Sicherheitshinweisen ACHTUNG Achtung bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, falls die genannten Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT! Vorsicht mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, falls die genannten Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG! Warnung bedeutet, dass erhebliche Lebensgefahr eintreten kann, falls die genannten Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. GEFAHR! Gefahr bedeutet, dass erhebliche Lebensgefahr eintreten wird, falls die genannten Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. Information bedeutet eine wichtige Information über das Produkt oder die Hervorhebung eines Dokumentationsteils, auf den besonders aufmerksam gemacht werden soll. 8

9 3 Kommunikationsmodul PN6 3 Kommunikationsmodul PN6 Das Kommunikationsmodul PN6 bietet eine Feldbusschnittstelle für die Anbindung von Antriebsreglern der Baureihe SD6 an übergeordnete Steuerungssysteme via PROFINET IO. PN6 entspricht dem PROFINET-Standard und ermöglicht den zyklischen wie azyklischen Zugriff eines IO-Controllers auf sämtliche relevanten Antriebsparameter und Funktionen. 3.1 Einbau Einbauarbeiten sind ausschließlich bei Spannungsfreiheit erlaubt. Beachten Sie die 5 Sicherheitsregeln. Beachten Sie beim Einbau die in den Technischen Daten angegebenen Mindest-Freiräume, um eine Überhitzung des Antriebsreglers zu vermeiden. Schützen Sie das Gerät bei der Aufstellung oder sonstigen Arbeiten im Schaltschrank gegen herunterfallende Teile (Drahtreste, Litzen, Metallteile, usw.). Teile mit leitenden Eigenschaften können innerhalb des Antriebsreglers zu einem Kurzschluss oder Ausfall führen. Entfernen Sie zusätzliche Abdeckungen vor der Inbetriebnahme, damit es nicht zur Überhitzung des Gerätes kommen kann. WARNUNG! Gefahr von Personen- und Sachschäden durch elektrischen Schlag! Schalten Sie vor sämtlichen Arbeiten am Antriebsregler alle Versorgungsspannungen ab! Beachten Sie, dass die Entladungszeit der Zwischenkreiskondensatoren bis zu 5 Minuten beträgt. Sie können erst nach dieser Zeitspanne die Spannungsfreiheit feststellen. VORSICHT! Gefahr des Sachschadens durch zum Beispiel elektrostatische Entladung! Treffen Sie bei der Handhabung offener Leiterplatten geeignete Schutzmaßnahmen, z. B. ESD-gerechte Kleidung, schmutz- und fettfreie Umgebung. Berühren Sie nicht die Kontaktflächen. PN6 wird am oberen Einsteckplatz des Antriebsreglers eingebaut. Sie benötigen: Einen Torxschraubendreher TX10. Die dem Kommunikationsmodul beigefügte Abdeckung und Schraube. Kommunikationsmodul einbauen 1. Lösen Sie die Befestigungsschraube der Blindabdeckung auf der Oberseite des Antriebsreglers und entfernen Sie die Abdeckung. 2. Schieben Sie das Kommunikationsmodul an den Führungsschienen in den Antriebsregler. 3. Drücken Sie auf das Modul, so dass die Stiftkontakte in die Buchsenleiste geschoben werden. 4. Setzen Sie die Nasen der dem Kommunikationsmodul beigefügten Abdeckung vorne schräg in die Aussparung. 5. Legen Sie die Abdeckung auf dem Antriebsregler ab, so dass die Nasen unter der Kante liegen. 6. Befestigen Sie die Abdeckung mit beiden Schrauben. 9

10 4 Elektrische Installation 4 Elektrische Installation 4.1 PROFINET Netzwerkaufbau Der PROFINET-Netzwerkaufbau wird generell auf die jeweiligen anlagenspezifischen Erfordernisse zugeschnitten. PN6 unterstützt eine Stern-, Linienoder Baumtopologie. Sämtliche IO-Standardgeräte werden über in- oder externe Switches (100 Mbit/s) in das PROFINET-Netzwerk eingebunden. Nachfolgende Abbildung abstrahiert ein PROFINET-Netzwerk in Linientopologie. Das Netzwerk besteht aus einem PROFINET-Segment mit IO-Controller und sämtlichen zu diesem Bereich gehörigen Antriebsregler als IO-Devices, einem PC oder PG als IO-Supervisor sowie einem HMI als Benutzerschnittstelle. Die dargestellten Geräte besitzen integrierte Switches. 4.2 Anschluss Um das Kommunikationsmodul PN6 an weitere PROFINET-Komponenten anbinden zu können, steht Ihnen ein integrierter Switch mit zwei RJ-45- Buchsen zur Verfügung Auswahl geeigneter Leitungen Die PROFINET-Übertragungstechnik basiert auf dem Fast-Ethernet-Standard. Ein PROFINET-Netzwerk besteht in der Regel aus symmetrischen, geschirmten und paarweise verdrehten Kupferkabeln (Shielded Twisted Pair). Signale werden nach dem 100BASE TX-Verfahren mit einer Übertragungsrate von 100 Mbit/s und einer Frequenz von 125 MHz übermittelt. Die maximale Kabellänge beträgt 100 m. PROFINET-Kabel existieren in verschiedenen Ausführungen, zugeschnitten auf unterschiedliche Anwendungsszenarien und Umgebungsbedingungen. Wir empfehlen, die in der PROFINET-Montagerichtlinie spezifizierten Kabel zu nutzen. Diese sind hinsichtlich Verwendung, Widerstandsfähigkeit, EMV- Eigenschaften und Farbcodierung genau auf den Einsatz in der Automatisierungstechnik angepasst. Unterschieden nach der Verlegungsart (fest, flexibel, unter permanenter Bewegung) existieren Kabel des Typs A, B und C. 10

11 4 Elektrische Installation PN6: Buchsen X200, X201 Jeder Antriebsregler verfügt über die beiden RJ-45-Buchsen X200 und X201. Die zugehörige Pin-Belegung und Farbkodierung entsprechen dem Standard EIA/TIA-T568B. Pin Bezeichnung Funktion 1 Tx+ 2 Tx- Kommunikation 3 Rx Rx- Kommunikation

12 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET Sie möchten mehrere Antriebsregler in Verbindung mit der Steuerung Siemens SIMATIC S über ein PROFINET-Netzwerk betreiben. Nachfolgende Kapitel beschreiben die Inbetriebnahme der genannten Systeme mithilfe der STÖBER Software DriveControlSuite DS6 sowie dem Siemens Engineering Framework "Totally Integrated Automation Portal" (TIA Portal). Um die einzelnen Inbetriebnahmeschritte exakt nachvollziehen zu können, setzen wir folgende Systemumgebung voraus: Siemens SIMATIC S Siemens Totally Integrated Automation Portal V13 STÖBER Antriebsregler SD6A mit Kommunikationsmodul PN6 STÖBER DriveControlSuite DS6 ab Version 6.1-A Die Systeme müssen verkabelt und mit Steuerspannung versorgt sein. Die Inbetriebnahme gliedert sich in folgende Schritte DriveControlSuite: Antriebsregler konfigurieren Die Kommunikationsmodule PN6 in Verbindung mit der Gerätesteuerung STÖBER werden für jeden am Bussystem teilnehmenden Antriebsregler in der DriveControlSuite separat aktiviert. Ebenso werden zugehörige PROFINET-spezifische Einstellungen wie Parametrierung und Belegung der Prozessdatenkanäle für die Datenübertragung pro Antriebsregler konfiguriert. 2. TIA Portal: PROFINET-Netzwerk abbilden und konfigurieren Das TIA Portal bietet eine Plattform, in der die PROFINET Hardware- Umgebung unter anderem abgebildet, eingerichtet und als globale Projektkonfiguration gespeichert werden kann. 5.1 DS6: Antriebsregler konfigurieren Um sämtliche Antriebsregler des Bussystems über die DriveControlSuite konfigurieren zu können, müssen Sie diese im Rahmen eines Projekts erfassen. Sie legen anschließend generelle PROFINET-Einstellungen fest und definieren die Prozessdaten, die übertragen werden. Führen Sie die in nachfolgenden Kapiteln enthaltenen Schritte in der angegebenen Reihenfolge aus! Antriebsregler und Achse projektieren Wir empfehlen, alle am Bussystem teilnehmenden Antriebsregler in der DriveControlSuite in einem Projekt und unter einem Modul zu erfassen. 1. Starten Sie die DriveControlSuite und klicken Sie auf Neues Standardprojekt erstellen. Das Projektierungsfenster öffnet sich, die Schaltfläche Antriebsregler ist aktiv. Antriebsregler projektieren 2. Register Eigenschaften: Geben Sie die notwendigen Kenndaten des Antriebsreglers an. 3. Register Antriebsregler: Wählen Sie den Gerätetyp aus, dem der Antriebsregler entspricht. Die aktuellste Firmware-Version ist per Default aktiviert. 4. Register Optionsmodul: Wählen Sie das Kommunikationsmodul PN6A. 5. Register Gerätesteuerung: Wählen Sie die Gerätesteuerung STÖBER sowie für die Übertragung der Prozessdaten PROFINET Rx und PROFINET Tx. 12

13 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET Achse projektieren 6. Klicken Sie im linken Navigationsbereich auf Achse Register Eigenschaften: Geben Sie die notwendigen Kenndaten der Achse an. 8. Register Applikation: Wählen Sie die Applikation STÖBER Drive Based. 9. Register Motor: Wählen Sie den Motortyp, den Sie über diese Achse betreiben. 10. Bestätigen Sie mit OK Betriebsart und Prozessdaten konfigurieren Die Prozessdaten, die zwischen IO-Controller und IO-Device bei einer zyklischen Datenübertragung ausgetauscht werden, hängen von der Betriebsart der Applikation ab. Mit der Wahl einer Betriebsart haben Sie die Möglichkeit, die wichtigsten Sende- und Empfangs-Prozessdaten als Default-Einstellungen den jeweiligen Parametern zuzuweisen. Voraussetzung: Sie haben im Rahmen der Antriebsregler- und Achsenprojektierung das PN6- Modul sowie die Gerätesteuerung STÖBER Drive Based aktiviert. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie im Bereich Assistent auf die erste projektierte Achse > Applikation STÖBER Drive Based. Der Applikationsassistent öffnet sich. 2. Bereich Betriebsarten: Wählen Sie die gewünschte Betriebsart und klicken Sie auf Feldbusmapping für Betriebsart setzen. Fenster Feldbusmapping für Betriebsart setzen öffnet sich. Die für die gewählte Betriebsart wichtigsten Prozessdaten sind pro Senderichtung vorbelegt. 3. Wenn Sie im Vorfeld weitere Prozessdaten definieren möchten, wählen Sie diese für den jeweiligen Rx- und Tx-Kanal aus und bestätigen Sie Ihre Konfiguration mit OK. Die Prozessdaten werden in die Mapping-Dialoge PROFINET > RxPZD und PROFINET >TxPZD übernommen. 13

14 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET Generelle PROFINET-Einstellungen konfigurieren Voraussetzung: Sie haben im Rahmen der Antriebsregler- und Achsenprojektierung das PN6- Modul sowie die Gerätesteuerung STÖBER Drive Based aktiviert. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie klicken Sie im Bereich Assistent auf die erste projektierte Achse > PROFINET. Der PROFINET-Assistent öffnet sich. 2. Konfigurieren Sie PROFINET wie folgt: A100 Feldbusskalierung A273 PN-Gerätename A109 PZD-Timeout Definieren Sie, wie die PZD-Elemente übertragen (skaliert) werden. Zulässige Werte: 1 = Rohwert (Werte werden unverändert durchgereicht) 0 = Ganzzahl (Werte werden umgerechnet) Default: Rohwert Der Gerätename wird in der Regel im zugehörigen TIA Projekt definiert und automatisch in diesen Parameter übertragen. Um einen Kommunikationsausfall erkennen zu können, überwachen Sie durch die Definition eines PZD-Timeouts das Eintreffen der zyklischen Prozessdaten. Zulässiger Wertebereich: ms Default: ms Hinweis: Um den Timeout zu aktivieren, muss der Wert innerhalb des zulässigen Wertebereichs liegen; die Werte 0 ms und ms deaktivieren diese Funktion PZD-Übertragung konfigurieren Der PZD-Kanal dient der schnellen Übertragung von Steuer- und Statusinformationen sowie Ist- und Sollwerten von einem IO-Controller zu einem IO-Device und umgekehrt. Wichtig bei diesem Datentransfer ist die Richtung des Datenflusses. PROFINET IO unterscheidet aus Sicht des IO-Devices Empfangs-PZD (= Received-PZD, RxPZD) von Sende-PZD (=Transmitted-PZD, TxPZD). Die Geräte der 6. STÖBER Antriebsreglergeneration unterstützen eine flexible Zuordnung der zu übertragenden Parameterwerte. Ein IO-Controller benötigt abhängig von der ausgewählten Betriebsart unterschiedliche Steuer- und Statusinformationen. STÖBER bietet eine Betriebsarten-abhängige Vorbelegung der Kommunikationsschnittstelle an, die jederzeit ergänzt oder geändert werden kann RxPZD anpassen Voraussetzung: Wir empfehlen, vor diesem Schritt eine Betriebsart auszuwählen und die vorbelegten RxPZD über die zugehörige Funktion "Feldbusmapping" in die Liste der zu übertragenden Daten zu laden Information Beachten Sie, dass die maximale Gesamtlänge der zu übertragenden Parameter in der Steuerung konfiguriert wird. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie auf klicken Sie im Bereich Assistent auf die erste projektierte Achse > PROFINET RxPZD. Der PROFINET RxPZD-Assistent öffnet sich. 14

15 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET 2. Sie können via RxPZD maximal 18 Parameterwerte an den Antriebsregler übertragen. Überprüfen Sie die Default-Einstellungen und/oder konfigurieren Sie die Prozessdaten Ihren Anforderungen entsprechend. A90[0] A90[5], A91[0] A91[5], A92[0] A92[5] mapped Parameter Resultierende Länge Parameterwerte, die an die Steuerung übertragen werden. Die jeweilige Position (A90 A92, 1. 6.) gibt Auskunft über die zugehörige Übertragungsreihenfolge. Gesamtlänge der zu übertragenden Daten. Diese darf den in der Steuerung hinterlegten Wert (max. 72 Byte) nicht überschreiten. Ändern Sie, sofern notwendig, die Art oder die Anzahl der zu übertragenden Parameterwerte in der Hardware-Konfiguration der Steuerung TxPZD anpassen Voraussetzung: Wir empfehlen, vor diesem Schritt eine Betriebsart auszuwählen und die vorbelegten TxPZD über die zugehörige Funktion "Feldbusmapping" in die Liste der zu übertragenden Daten zu laden. Information Beachten Sie, dass die maximale Gesamtlänge der zu übertragenden Parameter in der Steuerung konfiguriert wird. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie im Bereich Assistent auf die erste projektierte Achse > PROFINET TxPZD. Der PROFINET TxPZD-Assistent öffnet sich. 2. Sie können via TxPZD maximal 18 Parameterwerte an die Steuerung übertragen. Überprüfen Sie die Default-Einstellungen und/oder konfigurieren Sie die Prozessdaten Ihren Anforderungen entsprechend. A94[0] A94[5], A95[0] A95[5], A96[0] A96[5] mapped Parameter Resultierende Länge Parameterwerte, die von der Steuerung empfangen werden. Die jeweilige Position (A94 A96, 1. 6.) gibt Auskunft über die zugehörige Übertragungsreihenfolge. Gesamtlänge der zu übertragenden Daten. Diese darf den in der Steuerung hinterlegten Wert (max. 72 Byte) nicht überschreiten. Ändern Sie, sofern notwendig, die Art oder die Anzahl der zu übertragenden Parameterwerte in der Hardware-Konfiguration der Steuerung. 15

16 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET Projektkonfiguration übertragen Um eine Projektkonfiguration an einen oder mehrere Antriebsregler im Rahmen eines IGB-Netzwerks übertragen zu können, müssen Sie Ihren Rechner mit dem Netzwerk verbinden. Voraussetzung: Die IGB- Schnittstellen der Antriebsregler sind miteinander verbunden und das Steuerteil ist eingeschaltet (24V DC -Versorgung). 1. Markieren Sie im Projektbaum das Modul, unter dem Sie die betreffenden Antriebsregler erfasst haben und klicken Sie auf Verbindung herstellen. Das Verbindungsfenster öffnet sich. 2. Register Direktverbindung > Spalte IGB IP-Adresse: Markieren Sie die IP-Adresse, mit der Sie sich verbinden möchten und bestätigen Sie mit OK. Das Zuordnungsfenster öffnet sich. 3. Ordnen Sie jedem Antriebsregler die Aktion An Antriebsregler senden in der Spalte Methode zu, ordnen Sie in der Spalte Im Projekt einen Antriebsregler zu und bestätigen Sie die Zuordnung mit Start. Die Projektdatei wird an die ausgewählten Antriebsregler übertragen Projektkonfiguration speichern Voraussetzung: Sie haben die Projektkonfiguration an einen Antriebsregler übertragen. 1. Markieren Sie im Projektbaum den betreffenden Antriebsregler und klicken Sie auf Assistenten > Achse > Werte speichern. Der Speicher-Assistent öffnet sich. 2. Speichern Sie die Projektkonfiguration im Antriebsregler, indem Sie A00[0] starten auf 1: aktiv setzen. 3. Die Konfigurationsänderungen werden erst wirksam, wenn Sie den Antriebsregler neu starten. Klicken Sie auf Neu starten. Der Neustart-Assistent öffnet sich. 4. Starten Sie den Antriebsregler neu, indem Sie A09[0] starten auf 1: Aktiv setzen. 5. Stellen Sie erneut eine Verbindung zum Antriebsregler her. 6. Übertragen und speichern Sie die Projektkonfiguration in sämtlichen Antriebsreglern Ihres Bussystems. 16

17 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET 5.2 TIA Portal: PROFINET-Netzwerk einrichten Typ der PG/PC- Schnittstelle Wählen Sie PN/IE. Ein PROFINET IO-System besteht in der Regel aus einem PROFINET IO- Controller und zugeordneten PROFINET IO-Devices. Das Siemens TIA Portal bietet Ihnen die Möglichkeit, Ihre reale PROFINET IO Hardware-Umgebung abzubilden, sämtliche Geräte zu adressieren, die IO- Devices zu parametrieren und den Datenaustausch zu konfigurieren. Halten Sie bei der Abbildung Ihres PROFINET IO-Systems unbedingt die nachfolgende Schrittreihenfolge ein. Beachten Sie, dass die Infrastruktur Ihres PROFINET IO-Systems vor der Abbildung im TIA Portal real existieren muss, d. h., alle PROFINET-Systemteilnehmer müssen bereits physisch vernetzt sein. Darüber hinaus haben Sie sämtliche IO-Devices über die DriveControlSuite im Vorfeld projektiert und die Projektkonfiguration auf die Antriebsregler übertragen Netzwerkadressen prüfen Prüfen Sie vor dem Beginn Ihrer Projektierung, ob die Netzwerkadressen von IO-Controller und IO-Supervisor zueinander passen. Um eine Verbindung aufbauen zu können, müssen beide Teilnehmer demselben Subnetz angehören. Voraussetzung: Sie haben die Infrastruktur Ihres PROFINET IO-System bereits aufgebaut, d. h., alle PROFINET-Systemteilnehmer sind physisch vernetzt. PG/PC- Schnittstelle Wählen Sie die von Ihnen genutzte Netzwerkverbindung. 2. Klicken Sie auf Suche starten. Konnte eine Online-Verbindung aufgebaut werden, werden sämtliche vernetzten Teilnehmer Ihres physischen PROFINET-Systems samt Angabe des jeweiligen Gerätetyps sowie der zugehörigen IP- und MAC-Adresse gelistet. IP-Adresse und Subnetzmaske des IO-Supervisors auslesen 3. IO-Supervisor: Klicken Sie in der MS Windows-Systemumgebung auf Systemsteuerung > Netzwerk- und Freigabecenter > Aktive Netzwerke anzeigen. 4. Bereich Verbindungen: Klicken Sie auf die betreffende LAN-Verbindung. Fenster Status von LAN-Verbindung öffnet sich. 5. Register Allgemein > Bereich Verbindung: Rufen Sie über Details die Netzwerkverbindungsdetails auf. 6. Vergleichen Sie die angegebene IP- Adresse und Subnetzmaske des IO- Supervisors mit der des IO-Controllers. Beide Teilnehmer müssen demselben Subnetz angehören. IP-Adresse und Subnetzmaske des IO-Controllers auslesen 1. Starten Sie das TIA Portal und klicken Sie auf Online & Diagnose > Erreichbare Teilnehmer. Das Fenster Erreichbare Teilnehmer öffnet sich. 17

18 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET GSD installieren Die Funktionen und Eigenschaften der STÖBERschen Antriebsregler sind in Form unterschiedlicher Objekte beschrieben und in einer GSD-Datei zusammengefasst. Um die Antriebsregler im Netzwerk abbilden und konfigurieren zu können, binden Sie die STÖBER-spezifische GSD in den Hardware-Katalog Ihres TIA Projekts ein. Voraussetzung: Sie haben die GSD aus dem STÖBER Download-Bereich heruntergeladen und lokal gespeichert oder kopieren diese während des Installationsprozesses direkt von der CD STÖBER ELECTRONICS Starten Sie das TIA Portal, legen Sie ein Projekt an und speichern Sie dieses. Öffnen Sie die TIA Projektansicht. 2. Klicken Sie auf Extras > Gerätebeschreibungsdateien (GSD) verwalten. Fenster Gerätebeschreibungsdateien verwalten öffnet sich. 3. Navigieren Sie zu dem Verzeichnis, das die STÖBER-spezifische GSD enthält und klicken Sie auf OK. Die GSD wird importiert. 4. Haken Sie die Datei an und klicken Sie auf Installieren. Die GSD ist installiert; SD6 ist als neues IO-Device in den Hardware- Katalog integriert PROFINET IO-System abbilden Bilden Sie den IO-Controller Ihres PROFINET IO-Systems sowie sämtliche Antriebsregler, d. h. IO-Devices in einem TIA Projekt ab, indem Sie entsprechende Hardware-Module auswählen und in das Projekt einbinden. Voraussetzung: Sie haben ein neues Projekt in TIA angelegt und die STÖBER-spezifische GSD installiert. Sie befinden sich in der TIA Netzsicht; der Hardware-Katalog ist geöffnet. Information Beachten Sie, dass Sie IO-Controller und IO-Devices nur in der TIA Netzsicht logisch verbinden können. IO-Controller einbinden 1. Hardware-Katalog: Wählen Sie Controller > SIMATIC S > CPU und öffnen Sie den Ordner des CPU-Typs, dem Ihr Controller angehört (z. B.CPU PN). Sie erhalten sämtliche Artikelnummern des gewählten CPU-Typs. 2. Ziehen Sie die gewünschte CPU per Drag & Drop in die Netzsicht. Der IO-Controller ist in Ihr Projekt eingebunden. IO-Devices einbinden 3. Hardware-Katalog: Wählen Sie Weitere Feldgeräte > PROFINET IO > Drives > STÖBER ANTRIEBSTECHNIK GmbH & Co. KG > STOBER 6th generation drives > PN6A. 4. Ziehen Sie das Modul per Drag & Drop in die Netzsicht. Das IO-Device ist in Ihr Projekt eingebunden. 5. Wiederholen Sie die Schritte 3 und 4 für sämtliche IO-Devices, die in Ihrem physischen PROFINET IO-System existieren. 18

19 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET IO-Controller und IO-Devices "logisch" verbinden 6. Verbinden Sie die Geräte "logisch" miteinander, indem Sie auf den Port des IO-Controllers klicken und mit gedrückter Maustaste eine Verbindung auf den Port des ersten IO-Devices ziehen. 7. Vernetzen Sie die Ports sämtlicher IO-Devices wie in 6. beschrieben. Ihr PROFINET IO-System ist in Ihrem TIA Projekt abgebildet IO-Controller konfigurieren Bei Bedarf können Sie die vorkonfigurierte IP-Adresse und Subnetzadresse des IO-Controllers ändern. Voraussetzung: Sie befinden sich in der TIA Netzsicht. 1. Doppelklicken Sie auf den IO-Controller Ihres IO-Systems. Sie wechseln in die zugehörige Gerätesicht. 2. Klicken Sie in den Geräteeigenschaften auf Register Allgemein > Allgemein > PROFINET-Schnittstelle > Ethernet-Adressen. 3. Bereich IP-Protokoll: IP-Protokoll verwenden IP-Adresse im Projekt einstellen Sofern nicht per Default aktiv, aktivieren Sie diese Option. Sofern nicht per Default aktiv, aktivieren Sie diese Option und ändern Sie die IP-und Subnetzadressen des IO-Controllers IO-Devices konfigurieren In diesem Schritt geben Sie das zu übertragenden Datenvolumen jedes IO- Devices Ihres PROFINET IO-Systems an und benennen die IO-Devices den PROFINET-Namenskonventionen entsprechend. Wenn die jeweiligen IP- Adressen der IO-Devices nicht automatisch durch den IO-Controller vergeben werden sollen, ändern Sie die Default-Adressen ab. Darüber hinaus haben Sie die Möglichkeit, die Überwachung des IO-Datenaustauschs über den sogenannte IO-Zyklus zu konfigurieren. Voraussetzung: Sie befinden sich in der TIA Netzsicht. Der Hardware-Katalog ist geöffnet. 1. Doppelklicken Sie auf ein IO-Device Ihres IO-Systems. Sie wechseln in die zugehörige Gerätesicht. Übertragungsvolumen definieren 2. Hardware-Katalog: Wählen Sie Katalog > Modul. Ihnen stehen zwei Kategorien zur Verfügung, die das generell zu übertragende Datenvolumen bestimmen. 3. Markieren Sie das gewünschte Modul und platzieren Sie dieses per Drag & Drop in Register Geräteübersicht > Spalte Baugruppe. Die Ein- und Ausgangsadressen des IO-Devices werden automatisch erzeugt. Gerätenamen zuweisen 4. Gerätesicht: Doppelklicken Sie in auf die IO-Device-Grafik. 5. Geräteeigenschaften: Wählen Sie Register Allgemein. 6. Bereich Allgemein: Name Benennen Sie das IO-Device den PROFINET- Namenskonventionen entsprechend. 19

20 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET 7. [Optional] Bereich PROFINET-Schnittstelle > Ethernet-Adressen > IP-Protokoll: IP-Protokoll verwenden IP-Adresse im Projekt einstellen Sofern nicht per Default aktiv, aktivieren Sie diese Option. Sofern nicht per Default aktiv, aktivieren Sie diese Option und ändern Sie die IP-Adresse des IO-Devices. 8. Gerätesicht: Markieren Sie das betreffende IO-Device und klicken Sie über die rechte Maustaste auf Gerätename zuweisen. Fenster PROFINET-Gerätename vergeben öffnet sich. 9. Klicken Sie auf Liste aktualisieren. Sämtliche IO-Devices des definierten Subnetzes werden samt Angabe des jeweiligen Gerätetyps sowie der zugehörigen IP- und MAC-Adresse gelistet. 10. Markieren Sie das IO-Device, das Sie benennen möchten und klicken Sie auf Name zuweisen. Sie können Ihre Auswahl im Vorfeld testen, indem Sie den gewählten Antriebsregler über "LED blinken" oder über die ihm eigene MAC-Adresse (Auslesen des Parameters A279 PN MAC Adressen) verifizieren. IO-Zyklus konfigurieren 11. Bereich Erweiterte Optionen > Echtzeit-Einstellungen > IO-Zyklus > Aktualisierungszeit: Automatisch Einstellbar Aktualisierungszeit bei Änderung des Sendetakts anpassen Wenn die Zeitspanne, innerhalb der Controller und Device IO-Daten austauschen, automatisch berechnet werden soll, aktivieren Sie die Option. Wenn Sie die Aktualisierungszeit selbst berechnen möchten, aktivieren Sie diese Option und geben Sie die gewünschte Zeit an (Einheit: Millisekunden). Wenn das Verhältnis zwischen Aktualisierungszeit und Sendetakt permanent konstant bleiben soll, aktivieren Sie diese Option. 12. Bereich Erweiterte Optionen > Echtzeit-Einstellungen > IO-Zyklus > Ansprechüberwachungszeit: Akzeptierte Aktualisierungszyklen ohne IO- Daten Ansprechüberwachungszeit Überprüfen Sie die Default-Einstellung und ändern Sie gegebenenfalls die Anzahl der erlaubten Zyklen ohne Datentransfer. Die Ansprechüberwachungszeit wird aufgrund der erlaubten Zyklen automatisch berechnet; sie darf 1,92 Sekunden nicht überschreiten. 13. Wiederholen Sie die Schritte 1 12 für jedes IO-Device Ihres PROFINET IO-Systems. 20

21 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET Projektkonfiguration übertragen Übertragen Sie die vollständige Projektkonfiguration auf Ihren IO-Controller. Voraussetzung: Sie haben sämtliche Teilnehmer Ihres physischen PROFINET IO-Systems in Ihrem TIA Projekt abgebildet und parametriert. 1. Projektnavigation > Register Geräte: Markieren Sie den Ordner mit dem von Ihnen gewählten IO-Controller (z. B. PLC_1 [CPU PN]). 2. Klicken Sie in der Menüleiste auf Online > Laden in Gerät. Das Fenster Erweitertes Laden öffnet sich. 3. Bereich Kompatible Teilnehmer im Zielsubnetz: Klicken Sie auf Suche starten. Sämtliche IO-Controller des definierten Subnetzes werden gelistet. 4. Markieren Sie den IO-Controller, in dem Sie die Projektkonfiguration speichern möchten und klicken Sie auf Laden. Sollten sich mehrere IO-Controller in Ihrem Subnetz befinden, können Sie Ihre Auswahl im Vorfeld testen, indem Sie den gewählten Controller über "LED blinken" verifizieren Kommunikation prüfen Überprüfen Sie die einwandfreie Kommunikation zwischen IO-Controller und IO-Devices. Voraussetzung: Sie haben die Projektkonfiguration auf den IO-Controller übertragen. 1. Projektnavigation > Register Geräte: Öffnen Sie den Ordner des betreffenden IO-Controllers (z. B. PLC_1 [CPU PN]) > Online & Diagnose > Online-Zugänge. Sie wechseln in die zugehörige Gerätesicht. 2. Verifizieren Sie den aktiven IO-Controller und klicken Sie auf Online verbinden. Eine Online-Verbindung zu dem gewählten IO-Controller wird hergestellt. 3. Klicken Sie auf Diagnose > Diagnosepuffer. 4. Bereich Ereignisse: Der Diagnosepuffer ist Teil des Systemspeichers des IO-Controllers. Eventuelle Fehlermeldungen werden hier ausgegeben. Ist keine Fehlermeldung vorhanden, ist die Kommunikation in Ihrem PROFINET IO-System einwandfrei. Die Verbindung zwischen IO-Controller und IO-Devices ist projektiert und ein Datenaustausch möglich. 21

22 5 Inbetriebnahme SD6 und SIMATIC S7 mit PROFINET Azyklischen Kommunikationsdienst programmieren Um azyklische Parameterdaten zu übertragen, stellt PROFINET die Funktionen "Datensatz schreiben" und "Datensatz lesen" bereit. Die Dienste werden über die SIMATIC-Funktionsbausteine WRREC und RDREC gesteuert. 1. Projektnavigation > Register Geräte: Öffnen Sie den Ordner des betreffenden IO-Controllers (z. B. PLC_1 [CPU PN]) > Programmbausteine. 2. Wählen Sie den Baustein, in dem Sie die azyklische Kommunikation projektieren möchten. 3. Anweisungen > Bereich Erweiterte Anweisungen > Dezentrale Peripherie: Programmieren Sie den Datenaustausch über die Funktionsbausteine RDREC und WRREC. 22

23 6 Mehr zu PROFINET? 6 Mehr zu PROFINET? Nachfolgende Kapitel fassen die wesentlichen Begriffe, Dienste und Beziehungen rund um PROFINET zusammen. 6.1 PROFINET PROFINET ist der offene Standard für die Automatisierung aus dem Hause Siemens, entwickelt in Zusammenarbeit mit der PROFIBUS Nutzerorganisation. PROFINET basiert auf Ethernet TCP/IP und gilt als Weiterentwicklung von PROFIBUS für Anwendungen, bei denen eine schnelle Datenkommunikation via Ethernet in Kombination mit industriellen IT-Funktionen unerlässlich ist. PROFINET ist in der IEC sowie der IEC standardisiert. PROFINET nutzt das Ethernet-Protokoll IEEE für die unteren Übertragungsebenen, spezifische Protokolle für die Real-Time-Übertragung sowie TCP/IP für Netzwerkmanagement und die Übertragung von Diagnosedaten und Alarme. IT-Daten wie Statistiken, Programme, Webseiten werden über HTTP und FTP übermittelt. PROFINET IO PROFINET IO ist für den schnellen Austausch von I/O-Daten konzipiert. Die PROFINET zugrunde liegende Ethernet-Kommunikation ist jedoch nicht echtzeitfähig. Aus diesem Grund bietet PROFINET spezielle Real-Time- Erweiterungen. PROFINET IO Real-Time (RT) Das RT-Protokoll ist die Basis für den Datenaustausch bei PROFINET IO, d. h., PROFINET IO verzichtet gänzlich auf die Übertragungsprotokolle TCP/IP und UDP/IP. RT verwendet die jedem Device eigenen MAC-Adressen der jeweiligen Hersteller für die Teilnehmeradressierung. Empfangene Telegramme können so schnell abgearbeitet werden; die Reaktionszeiten liegen im Millisekundenbereich. Real-Time-Daten sind höher priorisiert als Standard-TCP/IP-Daten ihnen wird die Priorität 7 (Network Control) zugewiesen. RT-Daten werden von einem Switch stets bevorzugt behandelt. Über das RT-Protokoll werden generell zyklische Daten sowie ereignisgesteuerte Meldungen übertragen. 6.2 Geräteklassen und Geräteadressierung PROFINET unterscheidet diverse Geräteklassen und nutzt Gerätenamen für die Adressierung der Geräte im Netzwerk Geräteklassen PROFINET IO unterscheidet folgende Geräteklassen. IO-Supervisor Ein IO-Supervisor ist typischerweise eine Engineering- und Diagnose- Software, die auf sämtliche Prozess- und Konfigurationsdaten zugreifen kann. Ein Supervisor ist in der Regel nur temporär in das Netzwerk eingebunden. IO-Controller Ein IO-Controller regelt die Datenkommunikation, d. h., er empfängt Prozessdaten und ereignisgesteuerte Meldungen und verarbeitet diese. Die Rolle des IO-Controllers übernimmt in der Regel eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS, z. B. SIMATIC S7-1500). 23

24 6 Mehr zu PROFINET? IO-Device Ein IO-Device ist typischerweise ein dezentral angeordnetes I/O-Feldgerät (z. B. ein Antriebsregler SD6), das mindestens einem IO-Controller zugeordnet ist. Ein IO-Device übermittelt Prozess- und Konfigurationsdaten sowie Alarme. Es besteht in der Regel aus Modulen, die die einzelnen Eingangs- und Ausgangssignale des jeweiligen Prozesses beinhalten. Die genannten Geräteklassen tauschen Parameter- und Konfigurationsdaten über den Standard-Kommunikationskanal, Prozessdaten und Alarme über den Echtzeitkanal (Prozessdatenkanal) aus Geräteadressierung Sämtlichen PROFINET IO-Teilnehmern liegt der Industrial Ethernet-Standard zugrunde, d. h., für den Datenaustausch ist eine jeweils eindeutige IP-Adresse erforderlich. Weitere Hinweise für die PROFINET-Vernetzung MAC-Adresse Eine MAC-Adresse besteht aus einem festen wie einem variablen Teil. Der feste Teil kennzeichnet den Hersteller, der variable unterscheidet die einzelnen Ethernet-Teilnehmer und muss weltweit einmalig vergeben werden. IP-Adresse Wertebereich Eine IP-Adresse besteht immer aus 4 durch einen Punkt getrennte Dezimalzahlen aus dem Wertebereich Sie muss innerhalb eines (Sub-)Netzwerks eindeutig sein. Subnetze und Subnetzmaske Wertebereich Die Bildung von Subnetzen dienen dem Zweck, autarke Netzwerke mit eigenem Adressbereich zur Verfügung zu stellen: Jede IP-Adresse teilt sich in Netz- und Hostadresse. Die Subnetzmaske bestimmt, an welcher Stelle diese Trennung stattfindet. Die Subnetzmaske besteht analog zur IP-Adresse aus 4 durch einen Punkt getrennte Dezimalzahlen aus dem Wertebereich Um IO-Devices im PROFINET IO-System ansprechen zu können, benötigen diese einen eindeutigen Gerätenamen: Erst nach der Zuweisung eines Namens ist ein IO-Device durch einen IO-Controller adressierbar. Im Zuge der Hardware-Projektierung im TIA Portal erhalten die IO-Devices Gerätenamen, die dem IO-Controller übermittelt werden. Dieser weist beim Anlauf den IO-Devices entsprechende IP-Adressen zu. Bei einem Gerätetyp der 6. STÖBER Antriebsreglergeneration werden die genannten Werte in folgende Parameter geschrieben: A274 PN IP-Adresse A275 PN Subnetzmaske A276 PN Gateway Die jeweilige STÖBER-spezifische MAC-Adresse kann im Antriebsregler über Parameter A279 PN MAC Adressen ausgelesen werden. 24

25 6 Mehr zu PROFINET? Konventionen für Gerätenamen Beachten Sie bei der Festlegung von Gerätenamen folgende Konventionen: Der Gerätename muss sich auf maximal 240 Zeichen beschränken. Erlaubt sind Buchstaben, Zahlen, Punkte, Bindestriche. Ein Namensbestandteil, d. h. eine Zeichenkette zwischen 2 Punkten darf maximal 63 Zeichen lang sein. Sonderzeichen wie Umlaute, Klammern, Fragezeichen, Schrägstriche, Leerzeichen etc. sind nicht erlaubt. Der Gerätename darf nicht mit Ziffern beginnen. Der Gerätename darf nicht mit den Zeichen "-" oder "." beginnen und auch nicht mit diesem Zeichen enden. Der Gerätename darf nicht die Form n.n.n.n haben (n = ). Der Gerätename darf nicht mit der Zeichenfolge "port-xyz-" beginnen (x, y, z = 0...9). Der Unterstrich ist ein unerlaubtes Zeichen. 6.3 Geräteprofil PROFIdrive Bei PROFIdrive handelt es sich um ein Profil für elektrische Antriebe, das mit dem Ziel entwickelt wurde, sowohl die PROFIBUS als auch die PROFINET- Schnittstelle herstellerübergreifend zu standardisieren: Datenflüsse, Telegramme, Standardkonfigurationen, Zugriffsmöglichkeiten auf Parameter oder Diagnosedaten sind in PROFIdrive detailliert spezifiziert. Geräte unterschiedlichster Hersteller erhalten via PROFIdrive eine weitestgehend eindeutige Charakterisierung und verhalten sich kompatibel. 6.4 Zyklische und azyklische Datenübertragung IO-Controller steuern und regeln die Datenkommunikation mit IO-Devices. Ein Controller überträgt zyklisch zeitkritische Daten wie Steuerinformationen an die Devices und erhält von diesen aktuelle Zustandssignale. Darüber hinaus tauschen Controller und Device zeitunkritische Daten wie konfigurierende Parameterwerte oder einmalige Ereignisse azyklisch aus. Beide Kommunikationsdienste verlaufen parallel, wobei die zyklischen Daten höhere Priorität besitzen. In jeden zyklischen Datenaustausch wird bei Bedarf ein azyklisches Telegramm eingeflochten, was die Busgeschwindigkeit nur unmerklich beeinflusst. Kommunikationsbeziehungen und Kommunikationskanäle Um Daten austauschen zu können, benötigen IO-Controller und IO-Device eine exakt spezifizierte Verbindung (Application Relation, AR). Diese Verbindung ist die Basis für unterschiedliche Kommunikationsbeziehungen (Communication Relation, CR), d. h., innerhalb einer Verbindung müssen eindeutige Kommunikationskanäle definiert werden, die den Datenaustausch zwischen Controller und Device schließlich realisieren. PROFINET unterscheidet folgende Kanäle: IO Data CR für den zyklischen Prozessdatenaustausch (PZD-Kanal), Record Data CR für den azyklischen Parametertransfer (PKW-Kanal), Alarm CR für die Übertragung von Alarmen. 25

26 6 Mehr zu PROFINET? Prozessdatenmodule Ein IO-Device enthält in der Regel Kopf- und Prozessdatenmodule, die das Datenvolumen definieren. Bei der Konfiguration im TIA-Portal muss eines der nachfolgenden Prozessdatenmodule ausgewählt und einem IO-Device zugeordnet werden. Modul M101 02W PZD all kons. M102 04W PZD all kons. M103 06W PZD all kons. M104 12W PZD all kons. M105 18W PZD all kons. M106 24W PZD all kons. M107 36W PZD Item kons. M111 02W PZD Item kons. M112 04W PZD Item kons. M113 06W PZD Item kons. Eingangs- daten [Byte] Ausgangs- daten [Byte] Beschreibung Worte (Ein-, Ausgänge), alles konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), alles konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), alles konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), alles konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), alles konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), alles konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), alles konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), Items konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), Items konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), Items konsistent Modul M114 12W PZD Item kons. M115 18W PZD Item kons. M116 24W PZD Item kons. M117 36W PZD Item kons. Eingangs- daten [Byte] Ausgangs- daten [Byte] Beschreibung Worte (Ein-, Ausgänge), Items konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), Items konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), Items konsistent Worte (Ein-, Ausgänge), Items konsistent "Alles konsistent" bedeutet, dass das Prozessdatenpaket erst dann bearbeitet wird, sobald das gesamte Paket empfangen wurde. "Items konsistent" bedeutet, dass einzelne Parameter aus dem Paket bearbeitet werden, sobald der Parameter vollständig empfangen wurde. Wir empfehlen bei der Neuanlage eines Projekts die Übertragungsart "alles konsistent". 26

27 6 Mehr zu PROFINET? PZD-Kanal Der PZD-Kanal dient der schnellen, zyklischen Datenübertragung zur Steuerung und Beobachtung der laufenden Prozesse. Pro Zyklus wird eine Dateneinheit von IO-Controller zu IO-Device und umgekehrt versendet. Basis hierfür ist das Real-Time-Konzept, bei dem für jeden PZD-Kanal unterschiedliche Zykluszeiten parametriert werden können. PROFINET versucht, zyklische Daten möglichst effizient zu übertragen, d. h., der zyklische Datenverkehr setzt direkt auf der MAC-Adresse eines Geräts auf und beinhaltet keine IP-Adressen. Die Gesamtlänge eines Datenpakets bleibt dadurch relativ klein. Wichtig bei diesem Datentransfer ist die Richtung des Datenflusses. PROFINET IO unterscheidet aus Sicht des IO-Devices Empfangs-PZD (= Received-PZD, RxPZD) von Sende-PZD (=Transmitted-PZD, TxPZD). Länge und Aufbau der Prozessdaten werden im Rahmen der Projektierung definiert. Aktuell können pro Senderichtung 18 Parameterwerte mit einer maximalen Gesamtlänge von 72 Byte zwischen Controller und Device ausgetauscht werden PKW-Kanal Neben den Prozessdaten existieren verschiedenste Parametrierungs- oder Konfigurationsdaten, die während des laufenden Betriebs zwischen IO- Controller und IO-Devices übertragen werden. Ebenso wie einmalige Ereignisse gelten diese Daten als zeitunkritisch. Parameter eines Antriebsreglers mit Zeilennummer 0 bis 511 sind als Kommunikationsobjekte über den PKW-Kanal erreichbar Parameter Parameter haben folgende Aufgaben: Die Antriebsreglerfunktionalität an Ihre Anwendung anpassen Aktuelle Werte wie Ist-Drehzahl oder das Ist-Moment anzeigen Aktionen wie "Werte Speichern" oder "Phasentest" auslösen Parametergruppe und -adresse Parameter sind gemäß ihrer thematischen Eigenschaften in unterschiedliche Gruppen sortiert. Gruppe A.. Antriebsregler B.. Motor C.. Maschine E.. Anzeigen F.. Klemmen G.. Technologie H.. Encoder I.. Motion P.. Kundenspezifische Parameter Q.. Kundenspezifische Parameter, instanzabhängig R.. Fertigungsdaten T.. Scope U.. Schutzfunktionen Z.. Störungszähler Thema / Abhängigkeit Antriebsregler, Kommunikation, Zykluszeit Motor Drehzahl, Drehmoment Anzeige für Gerät und Anwendung Analoge Ein-/Ausgänge, binäre Ein-/ Ausgänge, Bremse Abhängig von Anwendung, z.b. Synchronlauf Encoder Einstellungen für alle Bewegungen Nur bei Programmierung (optional) Nur bei Programmierung (optional) Fertigungsdaten des Antriebsreglers Scope-Parameter Parametrierung der Ereignisse Störungszähler der Ereignisse 27