SIMATIC. SIMATIC Modbus/TCP- Kommunikation über CP und CP Vorwort. Produktbeschreibung. Schritt-für-Schritt-Anleitung

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1 Vorwort Produktbeschreibung 1 SIMATIC SIMATIC Modbus/TCP- Kommunikation über CP und CP Programmierhandbuch Schritt-für-Schritt-Anleitung 2 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3 Modbus/TCP- Kommunikation parametrieren 4 MODBUSCP-Lizenzierung 5 Funktionsbaustein MODBUSCP 6 Additional Blocks 7 Diagnose 8 Applikationsbeispiele 9 Literatur A 09/2014 A5E AA

2 Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: Marken WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND A5E AA P 09/2014 Änderungen vorbehalten Copyright Siemens AG Alle Rechte vorbehalten

3 Vorwort Zweck des Dokuments Die Informationen dieses Dokuments ermöglichen es Ihnen, eine Kopplung zwischen einem CP oder CP und einem Gerät, welches das Protokoll Modbus/TCP unterstützt, aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. Inhalte des Dokuments Im vorliegenden Dokument sind die Funktion des Funktionsbausteins MODBUSCP und dessen Parametrierung beschrieben. Das Dokument beinhaltet folgende Themen: Produktbeschreibung (Seite 9) Schritt-für-Schritt-Anleitung (Seite 11) Funktionsbaustein in Betrieb nehmen (Seite 13) Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren (Seite 31) MODBUSCP lizenzieren (Seite 37) Funktionsbaustein MODBUSCP (Seite 41) Additional Blocks (Seite 57) Diagnose (Seite 59) Applikationsbeispiele (Seite 67) Weiterführende Informationsquellen Alle weiterführenden Informationen bezüglich CP 343 und CP 443 entnehmen Sie bitte den Dokumenten: SIEMENS SIMATIC NET S7 CPs für Industrial Ethernet Gerätehandbuch C79000-G8900-C155 SIEMENS SIMATIC NET S7 CPs für Industrial Ethernet Gerätehandbuch, Teil B1 CP / CP 343 1EX20 C79000-G8900-C158 SIEMENS SIMATIC NET S7 CPs für Industrial Ethernet Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 3

4 Vorwort Gerätehandbuch Teil B4 CP C79000-G8900-C152 SIEMENS SIMATIC NET NCM S7 für Industrial Ethernet Handbuch C79000-G8900-C129 Weitere Informationen bezüglich STEP 7 entnehmen Sie bitte den folgenden Handbüchern: SIEMENS SIMATIC Software Basissoftware für S7 und M7 STEP 7-Benutzerhandbuch C79000-G7000-C SIEMENS SIMATIC Software Systemsoftware für S7-300/400 System- und Standardfunktionen Referenzhandbuch C79000-G7000-C Technical Support Sie erreichen den Technical Support über das Web-Formular für den Support Request ( Einsatzbereich Der in diesem Handbuch beschriebene Funktionsbaustein stellt eine Verbindung zwischen dem CP 343-1/CP und Modbus/TCP-Geräten anderer Hersteller dar. 4 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

5 Vorwort Gültigkeitsbereich Das Dokument gilt für: SIMATIC Kommunikationsprozessor CP SIMATIC Kommunikationsprozessor CP Das vorliegende Dokument gilt für folgende Software: Produkt Identifizierungsnummer Ab Version SIMATIC Modbus/TCP CP 2XV MB FB 108 "MODBUSCP" 4.0 FB 106 "MB_CPCLI" 2.3 FB 107 "MB_CPSRV" 2.2 Hinweis Das vorliegende Dokument enthält die Beschreibung des FBs, die zum Zeitpunkt der Herausgabe des Dokuments gültig ist. Hinweis Beachten Sie folgende Punkte: Das vorliegende Dokument wird auch bei einer erneuten Inbetriebnahme benötigt. Bewahren Sie dieses und ergänzende Dokumente während des gesamten Lebenszyklus der Software auf. Geben Sie alle zugehörigen Dokumente an den nachfolgenden Eigentümer der Software weiter. Erforderliche Kenntnisse Zum Verständnis des vorliegenden Dokuments sind allgemeine Kenntnisse auf den Gebieten der Automatisierungstechnik und der Prozesskommunikation erforderlich. Für das Erstellen eines Projekts sind Kenntnisse der Projektierungssoftware "STEP 7" erforderlich. Stilkonventionen Stilkonvention Geltungsbereich "Bild hinzufügen" Begriffe, die in der Bedienoberfläche vorkommen, z. B. Dialogname, Registerkarte, Schaltfläche, Menüeintrag Erforderliche Eingaben, z. B. Grenzwert, Variablenwert Pfadangaben "Datei > Bearbeiten" <F1>, <Alt+P> Bedienfolge, z. B. Menüeintrag, Kontextmenübefehl Bezeichnung einer Tastaturtaste Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 5

6 Vorwort Beachten Sie auch die folgendermaßen dargestellten Hinweise: Hinweis Ein Hinweis enthält wichtige Informationen zum im Dokument beschriebenen Produkt, zur Handhabung des Produkts oder zu dem Teil des Dokuments, auf den besonders aufmerksam gemacht werden soll. Begriffskonventionen Begriff Gilt für CP CP CP Abbildungen Das vorliegende Dokument enthält Abbildungen zur beschriebenen Software. Die Abbildungen können im Detail von der gelieferten Software abweichen. 6 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

7 Inhaltsverzeichnis Vorwort Produktbeschreibung Lieferumfang Einsatzmöglichkeiten Hard- und Softwarevoraussetzungen Schritt-für-Schritt-Anleitung Funktionsbaustein in Betrieb nehmen Bibliothek auf dem STEP 7-PG/PC installieren CP parametrieren Koppelpartner parametrieren Kommunikationsverbindung projektieren Verbindung bei "CP ist Client" projektieren Unspezifizierte Verbindung bei "CP ist Server" projektieren Modbus/TCP-Funktionsbausteine einfügen Verbindungen am Port 502 verwenden Anlaufverhalten des CP und des CP Von Modbus/TCP CP V4.x auf Modbus/TCP CP V5.x umsteigen Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren Modbus/TCP-Kommunikation mit dem Wizard parametrieren Modbus/TCP-Kommunikation manuell parametrieren Aufbau der Verbindungsparameter Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren MODBUSCP-Lizenzierung MODBUSCP lizenzieren Fehlende oder fehlerhafte Lizenzierung Funktionsbaustein MODBUSCP Funktionsweise des Funktionsbausteins MODBUSCP Parameter des Funktionsbausteins MODBUSCP Adressabbildung des Funktionsbausteins MODBUSCP Daten und Standardfunktionen des Funktionsbausteins MODBUSCP Bausteine umverdrahten Additional Blocks Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 7

8 Inhaltsverzeichnis 7.1 Auftragsliste für zyklischen Telegrammverkehr Unterstützung in CFC Diagnose Diagnose über die Anzeigeelemente der CPU Diagnosemeldungen des FB MODBUSCP Diagnosemeldungen von FC5/FC6 und FC50/FC Diagnosemeldungen der verwendeten Bausteine Diagnosemeldungen des SFC Applikationsbeispiele Beispielprojekt in AWL Beispielprojekt in CFC...69 A Literatur Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

9 Produktbeschreibung Lieferumfang Zum Lieferumfang gehören folgende Bestelleinheiten: 1 CD "SIMATIC Modbus/TCP CP" Die CD enthält ein Setup zur Installation in den entsprechenden STEP 7-Verzeichnissen: Bibliothek "Modbus_TCP_CP" 2 Beispielprojekte Dokumente in Deutsch und Englisch Zusätzlich befinden sich auf der CD die Dokumente im PDF-Format. 1.2 Einsatzmöglichkeiten Treiber in der Systemumgebung Der vorliegende Treiber stellt ein Software-Produkt für den Kommunikationsprozessor (CP) dar. Der CP ist in den Automatisierungssystemen S7-300 einsetzbar und kann Kommunikationsverbindungen zu Partnersystemen herstellen. Der CP ist in den Automatisierungssystemen S7-400 einsetzbar und kann Kommunikationsverbindungen zu Partnersystemen herstellen. Funktion der FBs Mit den gelieferten Funktionsbausteinen wird eine Kommunikationsverbindung zwischen der Kommunikationsbaugruppe CP und einem Gerät, welches das Protokoll Modbus/TCP unterstützt, ermöglicht. Es werden die Funktionscodes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 15 und 16 unterstützt. Die Datenübertragung erfolgt entsprechend dem Client-Server-Prinzip. Die SIMATIC S7 kann bei der Übertragung sowohl als Client als auch als Server betrieben werden. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 9

10 Produktbeschreibung 1.3 Hard- und Softwarevoraussetzungen TCP/IP mit CP Die TCP/IP-Verbindungen über CP sind statische Verbindungen, die während des fehlerfreien Betriebs nicht abgebaut werden. Die Verbindungsprojektierung von STEP 7 lässt mit dem verwendeten TCP-Stack des CP nur eine einmalige Verwendung einer bestimmten Port-Nummer zu. Bestimmte CP-Typen können über den lokalen Port 502 Verbindungen zu mehreren Clients parallel halten und bedienen. Im Kapitel "Verbindungen am Port 502 verwenden (Seite 27) " sind die technischen Details zu diesem Thema erläutert. 1.3 Hard- und Softwarevoraussetzungen Baugruppen für den FB MODBUSCP Die aktuellen Hardwarevoraussetzungen finden Sie unter: SIMATIC Modbus/TCP ( Softwareausgabestände Der Einsatz der Bausteine ist ab STEP 7 V5.4 möglich. Dabei ist die Verwendung der Bausteine AG_LSEND/AG_LRECV V3.1 aus dem Update der SIMATIC NET-Bibliothek ( notwendig. Speicherbedarf Der FB MODBUSCP benötigt ca. 9 kbyte Arbeits- und 10 kbyte Ladespeicher. Der FB MB_CPCLI benötigt ca. 9 kbyte Arbeits- und 10 kbyte Ladespeicher. Der FB MB_CPSRV benötigt ca. 8 kbyte Arbeits- und 9 kbyte Ladespeicher. Die exakten Längen der Funktionsbausteine können Sie über deren Eigenschaften im SIMATIC Manager ermitteln. 10 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

11 Schritt-für-Schritt-Anleitung 2 Die folgende Liste gibt einen Überblick über die Reihenfolge der Arbeitsgänge und der zugehörigen Kapitel, in denen die Arbeitsgänge im vorliegenden Dokument beschrieben sind: 1. Installation von "SIMATIC Modbus/TCP CP" siehe Kapitel "Bibliothek auf dem STEP 7-PG/PC installieren (Seite 13)" 2. Parametrierung der Verbindungsparameter entsprechend der Anlagenkonfiguration siehe Kapitel "Kommunikationsverbindung projektieren (Seite 17)" 3. Einfügen der Modbus/TCP-Bausteine in das Anwenderprojekt siehe Kapitel "Modbus/TCP-Funktionsbausteine einfügen (Seite 25)" 4. Aufruf des Modbus/TCP-Bausteins FB108 in den notwendigen OBs siehe Kapitel "Funktionsweise des Funktionsbausteins MODBUSCP (Seite 41)" 5. Parametrierung des Parameter-DBs MODBUS_PARAM_CP entsprechend den Anforderungen (Client/Server, Modbus/TCP-Adressen, DB-Bereiche, etc.) siehe Kapitel "Modbus/TCP-Kommunikation mit dem Wizard parametrieren (Seite 32) und Aufbau der Verbindungsparameter (Seite 33)" 6. Parametrierung des Modbus/TCP-Bausteins für die Initialisierung und für die Laufzeit siehe Kapitel "Parameter des Funktionsbausteins MODBUSCP (Seite 44)" 7. Laden des Anwenderprogramms in die CPU und Lizenzierung des Modbus/TCP- Bausteins für diese CPU siehe Kapitel "MODBUSCP lizenzieren (Seite 37)" Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 11

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13 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3 Die Projektierung des CPs ist über MPI oder LAN/Industrial Ethernet möglich. Erforderlich ist die Projektierungssoftware STEP 7. Die im Folgenden verwendeten Angaben zu STEP 7 und zur Projektierung der Kommunikationsverbindung beziehen sich auf STEP 7 V5.4. In Folgeversionen können sich Abläufe, Namens- und Verzeichnisangaben ändern. Voraussetzungen für die Projektierung sind: STEP 7-Kenntnisse AWL-Kenntnisse SPS-Kenntnisse 3.1 Bibliothek auf dem STEP 7-PG/PC installieren Voraussetzung Die Projektiersoftware STEP 7 muss installiert sein. Vorgehensweise 1. Legen Sie die Modbus/TCP-CD in das CD-ROM-Laufwerk Ihres PGs/PCs ein. Wenn das Setupprogramm nicht automatisch startet, installieren Sie wie folgt: Wählen Sie im Windows Explorer das CD-ROM-Laufwerk Öffnen Sie das Verzeichnis Setup Starten Sie die Datei "Simatic S7 ModbusTCP CP V5.0.exe" 2. Befolgen Sie Schritt für Schritt die Anweisungen, die Ihnen das Installationsprogramm anzeigt. Nach Abschluss der Installation finden Sie Folgendes: Bibliothek "Modbus_TCP_CP" in \Program Files\Siemens\Step 7\S7LIBS 2 Beispielprojekte in \Program Files\Siemens\Step 7\EXAMPLES Das Programmierhandbuch in \Program Files\Siemens\Step 7\S7MANUAL\S7Comm Das Software Registration Form in \Program Files\Siemens\Step 7\S7LIBS\Modbus_TCP_CP Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 13

14 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.2 CP parametrieren Beim ersten Aufruf der Modbus/TCP-Bibliothek oder des Beispiels verwenden Sie die Funktion "Datei > Öffnen > Durchsuchen" des Dialogs "Öffnen", um auf die Bibliothek bzw. das Beispiel zuzugreifen. Das vorliegende Dokument kann über den Shortcut wie folgt geöffnet werden: "\Program Files\Siemens\Dokumentation" aus dem Verzeichnis "S7MANUAL\S7Comm" "Start > SIMATIC > Dokumentation" 3.2 CP parametrieren Der CP wird mit dem Industrial Ethernet in der Liste "Subnetz" verbunden. Haben Sie Ihre Stationen ohne Router miteinander verbunden, müssen diese im gleichen Subnetz liegen. Vorgehensweise 1. Markieren Sie den Listeneintrag mit dem Namen Ihres Netzes. Für ein neues Netz ist dies im Normalfall der Listeneintrag "Ethernet(1)". 2. Betätigen Sie die Schaltfläche "OK". Die Parametrierung wird übersetzt und gespeichert. 14 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

15 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.3 Koppelpartner parametrieren 3.3 Koppelpartner parametrieren In der Betriebsart "CP ist Client" wird für die Verbindungsprojektierung eine "Andere Station" benötigt. Vorgehensweise 1. Wählen Sie "Eigenschaften > Andere Station > Schnittstellen". 2. Betätigen Sie die Schaltfläche "Neu". 3. Wählen Sie in der darauf erscheinenden Typenauswahl "Industrial Ethernet". Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 15

16 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.3 Koppelpartner parametrieren 4. Betätigen Sie die Schaltfläche "OK". Folgender Dialog wird angezeigt. 5. Geben Sie eine IP-Adresse ein, die im gleichen Subnetz wie die Koppelpartnerstation liegt. Die Subnetzmaske sollte die gleiche sein wie bei der Partnerstation. 16 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

17 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.4 Kommunikationsverbindung projektieren 6. Wählen Sie das zugehörige Subnetz, das die Verbindung zwischen CP-Schnittstelle und Koppelpartnerschnittstelle darstellt. 7. Betätigen Sie die Schalftläche "OK". Folgender Dialog wird angezeigt. Im Register "Allgemein" sind keine Einstellungen erforderlich. 3.4 Kommunikationsverbindung projektieren Für die Verbindung zwischen einer S7-CPU und einem über Industrial Ethernet angeschlossenen Kommunikationspartner/Bus stellt der CP das Bindeglied dar. Für die Verbindung der jeweiligen Schnittstelle zum Koppelpartner/Bus muss eine Verbindungsprojektierung vorgenommen werden Verbindung bei "CP ist Client" projektieren Vorgehensweise 1. Wählen Sie im STEP 7-Projekt in der geöffneten eigenen S7 300/400-Station die CPU. 2. Öffnen Sie durch Doppelklicken auf "Verbindungen" die Verbindungsprojektierung. Es öffnet sich das Programm "NetPro" mit dem sich Ihre Verbindungen projektieren lassen. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 17

18 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.4 Kommunikationsverbindung projektieren 3. Wählen Sie "Einfügen > Neue Verbindung...". Folgender Dialog wird angezeigt. 18 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

19 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.4 Kommunikationsverbindung projektieren 4. Wählen Sie für die neue Verbindung den Verbindungspartner "Andere Station" und als Verbindung "TCP-Verbindung" an. Folgender Dialog wird angezeigt. 5. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Vor dem Einfügen: Eigenschaften aufblenden". Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 19

20 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.4 Kommunikationsverbindung projektieren 6. Betätigen Sie die Schaltfläche "OK". Folgender Dialog wird angezeigt. Im Dialog können die Eigenschaften für die Verbindung parametriert werden. Hinweis Beachten Sie, dass die Verbindungs-ID (Lokale ID) im Anwenderprogramm beim Aufruf des FBs zu verwenden ist. 7. Stellen Sie die ID anhand der Projektanforderungen ein. 8. Geben Sie einen Namen für die Verbindung an. In der Anzeige "Über CP" wird der Kommunikationsprozessor angezeigt, der für den Verbindungsaufbau verwendet wird. Soll ein anderer gesteckter CP verwendet werden, kann dieser über die Schaltfläche "Wegewahl..." ausgewählt werden. Agiert die S7 als Modbus-Client muss das Kontrollkästchen "Aktiver Verbindungsaufbau" angeklickt sein. Agiert die S7 als Modbus-Server muss das Kontrollkästchen deaktiviert sein. 20 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

21 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.4 Kommunikationsverbindung projektieren 9. Wechseln Sie zum Register "Adressen". Folgender Dialog wird angezeigt. In diesem Dialog werden die Portnummern für beide Kommunikationspartner festgelegt. 10.Legen Sie im Register "Adressen" die Portnummern fest. Hinweis Portnummer auswählen: Bei einer Modbus/TCP-Kommunikation werden die Modbus/TCP-Server üblicherweise über den Port 502 adressiert. Bei Modbus/TCP-Clients werden Portnummern größer 2000 verwendet. 11.Betätigen Sie die Schaltfläche "OK". Die Eingaben werden übernommen. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 21

22 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.4 Kommunikationsverbindung projektieren Unspezifizierte Verbindung bei "CP ist Server" projektieren Vorgehensweise 1. Wenn bei einer Kopplung der CP als Server arbeitet, wird über eine unspezifizierte Verbindung die Kommunikation aktiviert. Der Client muss den aktiven Verbindungsaufbau übernehmen. 2. Nach der Anwahl von Einfügen > Neue Verbindung... gelangen Sie in den Dialog "Neue Verbindung einfügen". 22 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

23 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.4 Kommunikationsverbindung projektieren 3. Wählen Sie hier für die neue Verbindung anstelle des Verbindungspartners "unspezifiziert" und als Verbindung "TCP-Verbindung" an. 4. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Eigenschaftendialog aufblenden". Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 23

24 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.4 Kommunikationsverbindung projektieren 5. Betätigen Sie die Schaltfläche "OK". Sie gelangen jetzt in den Dialog "Eigenschaften TCP-Verbindung". 6. Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen "Aktiver Verbindungsaufbau". Im Dialog "Adressen" werden für den "Partner" keine Einstellungen vorgenommen. "IP" und "PORT" sind ohne Eintrag. 7. Betätigen Sie die Schaltfläche "OK". Die Eingaben werden übernommen. 24 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

25 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.5 Modbus/TCP-Funktionsbausteine einfügen 3.5 Modbus/TCP-Funktionsbausteine einfügen Folgende FBs werden für die Modbus/TCP-Kommunikation benötigt: MODBUSCP MB_CPCLI MB_CPSRV Um diese in Ihr Projekt einfügen zu können, müssen Sie die Bausteine aus der Bibliothek kopieren. Des Weiteren befindet sich der Parameterdatenbaustein MODBUS_PARAM_CP als Vorlage in der Bibliothek. Diesen können Sie zur Arbeitserleichterung ebenfalls in Ihr Projekt kopieren. Vorgehensweise 1. Kopieren Sie die Bausteine aus der Bibliothek, um diese in Ihr Projekt einzufügen. Dazu öffnen Sie die Bibliothek "Modbus_TCP_CP" durch Anwahl von "Datei > Öffnen...". 2. Wechseln Sie im Dialog "Öffnen Projekt" auf die Registerkarte "Bibliotheken". 3. Wählen Sie die Bibliothek "Modbus_TCP_CP". 4. Bestätigen Sie die Auswahl mit "OK". Es öffnet sich die Bibliothek. 5. Öffnen Sie, je nach Ihrer Konfiguration, durch Doppelklick den Ordner "CP 300" oder "CP 400". 6. Markieren Sie die Funktionsbausteine und kopieren Sie diese durch "Bearbeiten > Kopieren". 7. Wechseln Sie in Ihr Projekt. 8. Wählen Sie im STEP 7-Projekt in der geöffneten eigenen S7-300/S7-400-Station die CPU. 9. Öffnen Sie durch Doppelklicken auf "S7-Programm" und anschließend auf "Bausteine" den Bausteinordner. 10.Fügen Sie die Bausteine in Ihr Programm durch "Bearbeiten > Einfügen" ein. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 25

26 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.5 Modbus/TCP-Funktionsbausteine einfügen Kommunikationsbausteine einfügen Die Modbus/TCP-Funktionsbausteine benutzen die Funktionen AG_SEND und AG_RECV bei S7-300 bzw. AG_LSEND und AG_LRECV bei S7-400 sowie den Baustein AG_CNTRL. Diese Kommunikationsbausteine befinden sich in der Bibliothek "SIMATIC_NET_CP". CP 300 Kopieren Sie die Funktionen FC5 (AG_SEND), FC6 (AG_RECV) und FC10 (AG_CNTRL) aus dem Ordner "CP 300" und fügen Sie die Funktionen in Ihr Projekt ein. CP 400 Kopieren Sie die Funktionen FC50 (AG_LSEND), FC60 (AG_LRECV) und FC10 (AG_CNTRL) aus dem Ordner "CP 400" und fügen Sie die Funktionen in Ihr Projekt ein. Hinweis Beachten Sie, dass folgende Versionen der FCs Voraussetzung für den einwandfreien Betrieb des FB MODBUSCP sind. S7-400: AG_LSEND V3.1 oder höher AG_LRECV V3.1 oder höher S7-300: AG_SEND V4.2 oder höher AG_RECV V4.8 oder höher Die Modbusbausteine wurden mit dem SIMATIC NET-Library-Update für STEP 7 V5.4 übersetzt. Im SIMATIC NET-Library-Update für STEP 7 V5.5 + SP2 sowie in PCS7 V8 sind ebenfalls die Bausteine AG_LSEND und AG_LRECV mit der Versionsnummer V3.1 enthalten. Diese besitzen jedoch andere Zeitstempel als die V3.1-Bausteine aus dem Update für STEP 7 V5.4. Daher kann beim Einfügen der Modbusbausteine ein Zeitstempelkonflikt angezeigt werden. Verdrahten Sie in diesem Fall die Bausteine AG_LSEND und AG_LRECV im Projekt in eine andere Nummer um und verdrahten Sie diese wieder zurück. Damit werden die internen Zeitstempel aktualisiert. 26 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

27 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.6 Verbindungen am Port 502 verwenden AG_CNTRL Mit dem Baustein FC10 AG_CNTRL aus der SIMATIC_NET-Bibliothek ist es möglich, eine bestehende Verbindung ab- und wieder aufzubauen. Um die Ressourcen der CPU/des CPs effektiver nutzen zu können, wurde dieser Baustein auch in die Modbus/TCP-Bausteine eingefügt. Hinweis Die älteren CPs bzw. ältere Firmwarestände unterstützen diesen AG_CNTRL nicht. Informationen dazu, welcher CP mit welchem Firmwarestand den AG_CNTRL unterstützt, finden Sie hier: Ethernet-CP und AG_CNTRL ( Ist der verwendete CP hier nicht aufgeführt, kann er mit den gelieferten Modbus/TCP- Bausteinen nicht verwendet werden. 3.6 Verbindungen am Port 502 verwenden Einige CPs können TCP-Verbindungen multiplexen. Dabei können sich mehrere Modbus/TCP-Clients auf den Port 502 des CP verbinden. Der CP fungiert als Modbus/TCP- Server. Hier finden Sie Informationen, welcher CP mit welchem Firmwarestand die mehrfache Nutzung des Ports 502 ermöglicht: SIMATIC Modbus/TCP ( Voraussetzung Um diese Funktion nutzen zu können, müssen bei der Verbindungsparametrierung in NetPro folgende Einstellungen vorgenommen werden: CP ist Server Port 502 als lokaler Port Unspezifizierte TCP-Verbindung in NetPro Passiver Verbindungsaufbau Hinweis Beachten Sie, dass nur 1 Verbindung in NetPro projektiert wird, unabhängig davon wie viele Clients auf den CP als Server zugreifen. Anzahl der Verbindungen Der CP kann über Port 502 mit maximal 4 Clients gleichzeitig kommunizieren. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 27

28 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.7 Anlaufverhalten des CP und des CP Status der Verbindung anzeigen Sowohl in NetPro online als auch in der Spezialdiagnose des CP kann der Status der Verbindung angezeigt werden. Da in NetPro nur 1 Verbindung projektiert ist, stellt die Anzeige den Status aller TCP- Verbindungen zu den unterschiedlichen Clients dar. Wenn noch kein Client eine Verbindung aufgebaut hat, erscheint die Anzeige "passiver Verbindungsaufbau läuft". Sobald ein Client eine Verbindung aufgebaut hat, wird "Verbindung aufgebaut" angezeigt. Es kann nicht festgestellt werden, wieviele Clients sich aktuell auf den CP verbunden haben. Verhalten im Fehlerfall In bestimmten Fehlerfällen muss der CP die Verbindung ab- und wieder aufbauen um wieder in den Grundzustand zu gelangen. Diese Aktion wird von dem FB MODBUSCP übernommen. Dabei werden alle bestehenden Verbindungen über den Port 502 beendet. Tipps für das Anwenderprogramm Wenn mehrere Verbindungen über Port 502 bestehen, ist im Anwenderprogramm nicht ersichtlich, welcher Client den aktuellen Modbus/TCP-Request gesendet hat. Wenn die Clients unterschiedliche UNIT-Nummern verwenden, kann über die programmtechnische Auswertung derselben eine Unterscheidung vorgenommen werden. 3.7 Anlaufverhalten des CP und des CP Der Anlauf des CP unterteilt sich in folgende Phasen: Initialisierung (Netz-Ein des CP) Sobald Spannung am CP anliegt, wird nach Durchlauf eines Hardwaretestprogramms die Firmware auf dem CP für den Betrieb vorbereitet. Parametrierung Bei der Parametrierung empfängt der CP die dem aktuellen Steckplatz zugeordneten Baugruppenparameter. Der CP ist jetzt betriebsbereit. 28 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

29 Funktionsbaustein in Betrieb nehmen 3.8 Von Modbus/TCP CP V4.x auf Modbus/TCP CP V5.x umsteigen 3.8 Von Modbus/TCP CP V4.x auf Modbus/TCP CP V5.x umsteigen Falls bereits eine frühere Version 4.x von "Modbus/TCP CP" eingesetzt wird, müssen einige Anpassungen im S7-Programm durchgeführt werden. Eine Aktualisierung über den Menüpunkt "Datei > Zugriffe prüfen und aktualisieren" ist nicht möglich, da sich die Schnittstelle des Bausteins geändert hat. Vorgehensweise 1. Kopieren Sie die neuen Modbus/TCP-Bausteine FB106, FB107, FB108 und DB3 in Ihr Projekt. Falls diese Bausteinnummern bereits für andere Bausteine verwendet werden, können Sie FB108 und DB3 auch umbenennen bzw. FB106 und FB107 umverdrahten. 2. Öffnen Sie die Bausteine, in denen der bisher eingesetzte Modbus/TCP-Baustein aufgerufen wurde (OB100 und zyklischer OB). 3. Rufen Sie den neuen Baustein FB108 MODBUSCP direkt unterhalb des bisherigen MODBUSCP-Aufrufes mit einem neuen Instanz-DB auf. 4. Übertragen Sie im OB100 den Parameter "id" vom bisherigen Bausteinaufruf auf den neuen Baustein. Starten Sie den "Modbus/TCP CP Wizard" und projektieren Sie damit die weiteren Initialisierungsparameter. Siehe Kapitel "Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren (Seite 31)". Geben Sie den parametrierten DB an den neuen Parameter "db_param" an. Übertragen Sie sofern projektiert die Ausgangsparameter ERROR, STATUS und STATUS_FUNC auf den neuen Baustein. 5. Übertragen Sie im zyklischen OB folgende Parameter vom bisherigen Bausteinaufruf auf den neuen Baustein: MONITOR, REG_KEY, ENQ_ENR, LICENSED, BUSY, DONE_NDR, ERROR, STATUS, STATUS_FUNC, IDENT_CODE, UNIT, DATA_TYPE, START_ADDRESS, LENGTH und WRITE_READ. 6. Löschen Sie den bisherigen Modbus/TCP-Aufruf oder kommentieren Sie ihn aus. 7. Laden Sie das Programm in die CPU. 8. Führen Sie einen Neustart der CPU aus. Hinweis Aktuelle Informationen zu "SIMATIC Modbus/TCP CP V5.0" finden Sie unter: SIMATIC Modbus/TCP ( Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 29

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31 Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren 4 Für die Kommunikation über einen CP 343 und einen CP 443 ist eine Verbindungsprojektierung in NetPro notwendig. Es können mehrere Verbindungen zu verschiedenen Kommunikationspartnern projektiert und gleichzeitig aufgebaut werden. Die Anzahl der gleichzeitig aufgebauten Verbindungen ist abhängig von der verwendeten CPU und dem eingesetzten CP. Parameterdatenbaustein MODBUS_PARAM_CP Die für die Zuordnung der Verbindungen und die Bearbeitung der Modbus/TCP-Telegramme notwendigen Daten werden in einem Datenbaustein dem Parameterdatenbaustein MODBUS_PARAM_CP definiert. Dabei werden zuerst die verbindungsspezifischen Daten abgelegt. Nach den verbindungsspezifischen Daten folgen die Modbus/TCP-Parameter. Für jede Verbindung wird ein Parameterblock benötigt, in dem die Verbindungsparameter der NetPro-Projektierung und die Modbus/TCP-Parameter definiert werden. Für jede weitere Verbindung kann der Datenbaustein erweitert oder ein neuer angelegt werden und der passende Parameterblock mit den Verbindungs- und den Modbus/TCP-Parametern eingefügt werden. In dem Parameterdatenbaustein können die Projektierungsdaten aller Verbindungen enthalten sein. Es ist ebenso möglich, für jede Verbindung einen separaten Parameterdatenbaustein anzulegen. Hinweis Sind in einer Station mehrere CPs vorhanden und werden über diese jeweils Modbus/TCP- Verbindungen projektiert, können Verbindungen mit der gleichen ID nicht im selben Parameterdatenbaustein abgelegt werden. In diesem Fall muss pro CP jeweils ein Parameterdatenbaustein erstellt werden. Ein vorgefertigter Parameterdatenbaustein ist als Beispiel in der Bibliothek "Modbus_TCP_CP" enthalten. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 31

32 Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren 4.1 Modbus/TCP-Kommunikation mit dem Wizard parametrieren Aufbau des DB MODBUS_PARAM_CP Verbindungsparameter Im ersten Block werden die verbindungsspezifischen Parameter "id" und "laddr" definiert. Mit Hilfe dieser Parameter kann die in NetPro projektierte Verbindung zugeordnet werden. Modbus/TCP-Parameter In den Modbus/TCP-Parametern werden die für die Betriebsart und Adressreferenz notwendigen Daten abgelegt; z.b. die Betriebsart der S7 als Modbus/TCP-Server bzw. als Modbus/TCP-Client, die Modbus/TCP-Registeradressen und die DB-Nummern, in den die Daten abgebildet werden. Die Datenstruktur der Modbus/TCP-Parameter muss zwingend eingehalten werden, da sonst keine fehlerfreie Bearbeitung möglich ist. Projektierungsmöglichkeiten Es gibt zwei Möglichkeiten, die Projektierung für die Verbindungs- und Modbus/TCP- Parameter vorzunehmen. Zum Einen ist die Eingabe über einen Wizard möglich, mit dem sehr komfortabel die Parametrierung vorgenommen werden kann. Zum Anderen können die Parameter durch Editieren des Parameterdatenbausteins eingestellt werden. Diese beiden Möglichkeiten sind in den Kapiteln "Modbus/TCP-Kommunikation mit dem Wizard parametrieren (Seite 32)" und "Aufbau der Verbindungsparameter (Seite 33)" beschrieben. 4.1 Modbus/TCP-Kommunikation mit dem Wizard parametrieren Mit dem "Modbus/TCP CP Wizard" ist eine komfortable Projektierung der Verbindungs-ID, der CP-Adresse und der Modbus/TCP-Parameter im Parameterdatenbaustein MODBUS_PARAM_CP möglich. Dabei wird der komplette Parameterblock mit Verbindungsparametern und Modbus/TCP-Parametern angelegt. Den Wizard finden Sie unter: Modbus/TCP CP Wizard ( oder SIMATIC Modbus/TCP ( 32 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

33 Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren 4.2 Modbus/TCP-Kommunikation manuell parametrieren 4.2 Modbus/TCP-Kommunikation manuell parametrieren Aufbau der Verbindungsparameter Aufbau der Verbindungsparameter Jeder der Parameter beginnt mit dem Präfix "ID_x_", wobei x für die Nummer der Verbindungs-ID steht. In der vorliegenden Dokumentation wird dieses Präfix im Folgenden der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die beiden ersten Parameter des Blocks sind Verbindungsparameter, die intern im FB MODBUSCP bei den Aufrufen von AG_SEND/AG_RECV bzw. AG_LSEND/AG_LRECV verwendet werden. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 33

34 Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren 4.2 Modbus/TCP-Kommunikation manuell parametrieren Mit den restlichen Parametern werden die Betriebsart der Modbus/TCP-Kommunikation und die Adressabbildung der Modbus/TCP-Adressen auf die SIMATIC-Adressen festgelegt. Es können bis zu 8 Datenbereiche parametriert werden. Dabei muss mindestens der erste dieser Datenbereiche definiert werden, die anderen 7 sind optional. Die Parameter sind im Folgenden erläutert. id Für jede projektierte Verbindung in STEP 7 (NetPro) wird eine Verbindungs-ID vergeben. Die Verbindungs-ID beschreibt eindeutig die Verbindung von der CPU über den CP zum Koppelpartner. Die Nummer aus der Verbindungsprojektierung ist hier einzutragen. Der Wertebereich für diesen Parameter ist 1 bis 64. laddr Der Parameter "laddr" ist die Basisadresse des CP aus der HW Konfig (E-Adresse). Der projektierte Wert ist hier einzutragen. Der Wertebereich für diesen Parameter ist CPUabhängig. Die Parameter "id" und "laddr" können auch der Maske "Eigenschaften" der TCP- Verbindung entnommen werden. server_client Dieser Parameter unterscheidet Client- und Serverbetrieb. Ist der Eingang TRUE, wird in der Betriebsart "CP ist Server" gearbeitet. Die Einstellung FALSE wählt die Betriebsart "CP ist Client" aus. single_write In der Betriebsart "CP ist Client" wird mit dem Parameter "single_write" = TRUE bei schreibenden Aufträgen mit Länge 1 die Funktionscodes 5 und 6 verwendet. Ist "single_write" = FALSE, werden bei allen schreibenden Aufträgen die Funktionscodes 15 und 16 verwendet. data_type_x Mit dem Parameter "data_type_x" wird angegeben, welcher Modbus/TCP-Datentyp in diesem DB abgebildet wird. Wird in data_type_x der Wert 0 eingetragen, wird der entsprechende Datenbereich nicht verwendet. Kennung Datentyp Datenbreite 0 Bereich nicht verwendet 1 Coils Bit 2 Inputs Bit 3 Holding Register Word 4 Input Register Word 34 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

35 Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren 4.2 Modbus/TCP-Kommunikation manuell parametrieren db_x Der Parameter "db_x" legt den Datenbaustein fest, in dem die nachfolgend definierten Modbus/TCP-Register oder Bitwerte abgebildet werden. Bei der Verwendung eines Global- DBs ist die DB-Nummer 0 nicht erlaubt, da diese für das System reserviert ist. Wird ein DataCollector-Baustein in CFC verwendet, muss die DB-Nummer 0 angegeben werden. DB-Nummer 1 bis (W#16#0001 bis W#16#FFFF) start_x, end_x Mit "start_x" wird die erste Modbus/TCP-Adresse, die im Datenwort 0 des DB abgebildet wird, angegeben. Der Parameter "end_x" definiert die Adresse der letzten Modbus/TCP- Adresse. Bei Registerzugriffen berechnet sich die Datenwortnummer im S7 DB, in die die letzte Modbus/TCP-Adresse eingetragen wird, nach folgender Formel: DBW-Nummer = (end_x start_x) 2 Bei Bitzugriffen berechnet sich die Datenbytenummer im S7 DB, in die die letzte Modbus/TCP-Adresse eingetragen wird, nach folgender Formel: DBB-Nummer = (end_x start_x) / 8 Die definierten Datenbereiche dürfen sich nicht überlappen. Der Parameter "end_x" darf nicht kleiner als "start_x" sein. Im Fehlerfall wird der Anlauf des FBs mit Fehler beendet. Sind beide Werte gleich, wird 1 Modbus/TCP-Adresse (1 Register oder 1 Bitwert) zugeordnet. Im Kapitel "Adressabbildung des Funktionsbausteins MODBUSCP (Seite 50)" ist ein Beispiel für die Abbildung der Modbus/TCP-Adressen auf S7-Speicherbereiche dargestellt Modbus/TCP-Kommunikation parametrieren Vorgehensweise 1. Kopieren Sie den DB2 aus der Bibliothek "Modbus_TCP_CP" und fügen Sie diesen in Ihr Projekt ein. Wird die Nummer bereits anderweitig verwendet, kann der DB umbenannt werden. Die Parameter im Baustein MODBUS_PARAM_CP dürfen während der Laufzeit nicht verändert werden. 2. Starten Sie nach einer Änderung der Parameter die CPU mit STOP > RUN erneut. Pro Verbindung wird ein Parameterblock benötigt. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 35

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37 MODBUSCP-Lizenzierung MODBUSCP lizenzieren Der Baustein MODBUSCP muss auf jeder CPU einzeln lizenziert werden. Die Lizenzierung erfolgt in 2 Schritten: dem Auslesen des IDENT_CODE und der Eingabe des Freischaltcodes REG_KEY. Dabei muss der OB121 in der CPU vorhanden sein. Vorgehensweise IDENT_CODE auslesen 1. Parametrieren Sie den Baustein MODBUSCP Ihren Anforderungen entsprechend in einem zyklischen OB (OB1 oder Weckalarm-OB) und im OB100. Laden Sie das Programm in die CPU und setzen Sie diese in RUN. 2. Öffnen Sie den Instanz-DB des Modbus/TCP-Bausteins. Gehen Sie über den Menüpunkt "Datenbaustein > Online öffnen", um den DB online zu öffnen. Ein "Baustein beobachten" über den Button ist nicht ausreichend. Am Ausgang IDENT_CODE wird eine 18-stellige Zeichenfolge angezeigt. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 37

38 MODBUSCP-Lizenzierung 5.1 MODBUSCP lizenzieren 3. Kopieren Sie diesen String per Copy/Paste aus dem DB und fügen ihn in das Formular SOFTWARE REGISTRATION FORM ein. Dieses Formular wird bei der Installation im Bibliotheks-Pfad..\Program Files\Siemens\Step 7\S7LIBS\Modbus_TCP_CP abgelegt und liegt zusätzlich auch auf der Installations-CD. 4. Tragen Sie die Lizenznummer von der Produktverpackung in das Formular ein. 5. Senden Sie das Formular über einen Service Request an den Customer Support ( Sie erhalten daraufhin den Freischaltcode für ihre CPU. Freischaltcode REG_KEY eingeben Die Angabe des Freischaltcodes REG_KEY muss an jedem MODBUSCP-Bausteinaufruf erfolgen. Der REG_KEY sollte in einem Global-DB gespeichert werden, über den alle 38 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

39 MODBUSCP-Lizenzierung 5.1 MODBUSCP lizenzieren MODBUSCP-Bausteine den notwendigen Freischaltcode erhalten. Die folgenden Arbeitsschritte sind ein Beispiel. 1. Kopieren Sie den vorgefertigten Lizenzierungsbaustein DB3 aus der Bibliothek "Modbus_TCP_CP" in Ihr Projekt. Wird die DB-Nummer bereits im Projekt verwendet, kann der Lizenz-DB auch umbenannt werden. 2. Öffnen Sie den Lizenz-DB und kopieren Sie den übermittelten 17-stelligen Freischaltcode per Copy/Paste in die Spalte "Anfangswert". Damit der Freischaltcode REG_KEY nach dem Neuladen der CPU nicht erneut eingegeben werden muss, muss er im Datenbaustein fest eingetragen werden. 3. Wechseln Sie dazu über den Menüpunkt "Ansicht > Datensicht" in die Datensicht des DBs. Über den Menübefehl "Bearbeiten > Datenbaustein initialisieren" werden dann alle Werte der Spalte "Anfangswert" in die Spalte "Aktualwert" übernommen. 4. Geben Sie im zyklischen OB am Parameter REG_KEY des MODBUSCP-Bausteins den Wert "DB3.REG_KEY" an. 5. Laden Sie die geänderten Bausteine in die CPU. Die Eingabe des Freischaltcodes REG_KEY kann zur Laufzeit erfolgen. Ein Wechsel von "STOP > RUN" ist nicht erforderlich. Ergebnis Der Modbus/TCP-Baustein ist nun für diese CPU lizenziert, das Ausgangsbit LICENSED ist TRUE. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 39

40 MODBUSCP-Lizenzierung 5.2 Fehlende oder fehlerhafte Lizenzierung 5.2 Fehlende oder fehlerhafte Lizenzierung Ist kein oder ein falscher Freischaltcode eingetragen, blinkt folgende LED: CPU S7-300: LED SF CPU S7-400: LED INTF Es wird zyklisch ein Eintrag in den Diagnosepuffer bezüglich der fehlenden Lizenz vorgenommen. Beschreibung Die Fehlernummer für eine fehlende Lizenz ist W#16#A090. WARNUNG Falls der OB121 in der Steuerung fehlt, wird die CPU in den STOP-Zustand gesetzt. Bei einem fehlenden oder falschen Freischaltcode wird die Modbus/TCP-Kommunikation bearbeitet, allerdings wird am Ausgang STATUS stets W#16#A090 Keine gültige Lizenz vorhanden angezeigt. Das Ausgangsbit LICENSED ist FALSE. 40 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

41 Funktionsbaustein MODBUSCP Funktionsweise des Funktionsbausteins MODBUSCP Der Funktionsbaustein MODBUSCP erlaubt es, eine Kommunikation zwischen einem CP bzw. CP und einem Partner, der das Modbus/TCP-Protokoll unterstützt, aufzubauen. Es werden die Funktionscodes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 15 und 16 unterstützt. Der FB kann je nach Parametrierung sowohl als Client als auch als Server betrieben werden. Es ist auch möglich, einen CP gleichzeitig als Client und als Server zu betreiben. Dazu sind zwei NetPro-Verbindungen und 2 FB-Aufrufe notwendig. Es gibt seitens der Bibliothek keine Begrenzung der maximalen Anzahl von parallel laufenden Modbus/TCP-Bausteinen. Allerdings gibt es eine CPU- und CP-abhängige maximal mögliche Anzahl von gleichzeitig laufenden AG-Funktionsaufrufen. Im Handbuch der CPU kann unter "Technische Daten > Kommunikation" die maximale Anzahl von AG- Aufrufen entnommen werden. Im Handbuch des CPs befindet sich die Angabe, wie viele AG_SEND/AG_RECV bzw. AG_LSEND/AG_LRECV parallel von diesem CP bearbeitet werden können. Der Funktionsbaustein MODBUSCP ruft intern die Bausteine MB_CPCLI (FB106) und MB_CPSRV (107) auf. Der Baustein MB_CPCLI beinhaltet die Funktionalität des Modbus/TCP-Clients und der Baustein MB_CPSRV realisiert die Funktionalität des Modbus/TCP-Servers. Aufgaben der Bausteine Aufruf der Standardfunktionen zur Datenübertragung zwischen CPU und CP Modbus/TCP-spezifischen Telegrammheader beim Senden generieren Prüfung des Modbus/TCP-spezifischen Telegrammheaders beim Empfang Prüfung, ob die angesprochenen Datenbereiche vorhanden sind Exception-Telegramme generieren, wenn ein Fehler aufgetreten ist (nur bei CP ist Server) Exception Code Bedeutung 1 Der gesendete Funktionscode wird nicht unterstützt. 2 Es erfolgte ein Zugriff auf eine nicht vorhandene bzw. nicht zulässige Adresse. 3 Es wurde eine ungültige Länge für diesen Funktionscode angegeben. Datentransfer von/in den parametrierten DB Zeitliche Überwachung des Empfangs von Daten Lizenzprüfung Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 41

42 Funktionsbaustein MODBUSCP 6.1 Funktionsweise des Funktionsbausteins MODBUSCP Online-Hilfe Für den Funktionsbaustein MODBUSCP steht im SIMATIC-Manager eine Baustein-Online- Hilfe zur Verfügung. Wenn der Baustein markiert und die Taste "F1" gedrückt wird, wird die Online-Hilfe mit den wichtigsten Informationen zum Baustein geöffnet. Aufruf des FBs Der Funktionsbaustein MODBUSCP muss für einen korrekten Programmablauf in 2 OBs eingebaut werden: Im Anlauf-OB100 und In einem zyklischen OB Der OB1 oder in einem zeitgesteuerten OB, z.b. OB35. Dabei muss derselbe Instanz-Datenbaustein verwendet werden. Die anderen in der Bibliothek enthaltenen FBs MB_CPCLI und MB_CPSRV werden unterlagert aufgerufen und dürfen nicht zusätzlich in einem OB aufgerufen werden. Der gleichzeitige Aufruf des FB MODBUSCP im OB1 und in einem zeitgesteuerten OB (z.b. OB35) ist nicht zulässig. Der OB121 muss in der CPU vorhanden sein. Nähere Informationen dazu erhalten Sie im Kapitel "MODBUSCP lizenzieren (Seite 37)". Anlaufverhalten des FBs Der Funktionsbaustein MODBUSCP wird im OB100 einmal unbedingt aufgerufen. Die Initialisierungsparameter müssen entsprechend der Anlagenkonfiguration belegt sein. Die Initialisierungsparameter werden auf Plausibilität überprüft und in den Instanz-DB übernommen. Die Laufzeitparameter werden im Anlauf nicht ausgewertet. Zyklischer Betrieb des FBs Im zyklischen Betrieb wird der FB MODBUSCP im OB1 oder in einem Weckalarm-OB aufgerufen. Anhand der Laufzeitparameter werden die Funktionen des Bausteins aktiviert. Während ein Auftrag läuft, werden Änderungen an den Laufzeitparametern nicht ausgewertet. Initialisierungsparameter werden nicht ausgewertet. 42 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

43 Funktionsbaustein MODBUSCP 6.1 Funktionsweise des Funktionsbausteins MODBUSCP Verhalten bei Programmierfehler OB121 Ist der Modbus/TCP-Baustein für diese CPU noch nicht lizenziert, wird OB121 aufgerufen. WARNUNG CPU-STOP bei fehlendem OB121 Die CPU geht bei fehlendem OB121 in den Betriebszustand STOP und unvorhersehbare Anlagenzustände können eintreten. Bevor die Anlage in Betrieb genommen wird, muss sicher gestellt werden, dass der OB121 vorhanden ist. Auftragsanstoß CP ist Client Durch einen positiven Flankenwechsel am Triggereingang ENQ_ENR wird ein Auftrag initiiert. Abhängig von den Eingangsparametern UNIT, DATA_TYPE, START_ADDRESS, LENGTH und WRITE_READ wird ein Modbus/TCP-Anforderungstelegramm generiert und zur Partnerstation über die TCP/IP-Verbindung gesendet. Der Client wartet die parametrierte Zeit MONITOR auf eine Antwort vom Server. Kommt es zu einer Zeitüberschreitung (keine Antwort vom Server) wird der aktivierte Auftrag mit Fehler beendet. Ein neuer Auftrag kann initiiert werden. Nach dem Empfang des Antworttelegramms wird eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt. Verläuft diese positiv, werden die erforderlichen Aktionen durchgeführt und der Auftrag wird ohne Fehler beendet, der Ausgang DONE_NDR wird gesetzt. Wurden bei der Prüfung Fehler erkannt, wird der Auftrag mit Fehler beendet, das Bit ERROR wird gesetzt und eine Fehlernummer in STATUS angezeigt. FB aktivieren CP ist Server Durch einen positiven Pegel am Triggereingang ENQ_ENR ist der FB zum Empfang eines Anforderungstelegramms vom Client bereit. Der Server verhält sich dabei passiv und wartet auf ein Telegramm vom Client. Wenn der Server ein Anforderungstelegramm empfängt, dann prüft er das empfangene Telegramm. Nach erfolgreicher Prüfung sendet der Server ein Antworttelegramm. Der Server signalisiert das Ende des Telegrammverkehrs über das Bit DONE_NDR = TRUE. Zu diesem Zeitpunkt wird die ausgeführte Funktion an den Ausgängen UNIT, DATA_TYPE, START_ADDRESS, LENGTH und WRITE_READ angezeigt. Ein fehlerhaftes Anforderungstelegramm bewirkt eine Fehlermeldung. Das Bit ERROR wird gesetzt, im STATUS wird die Fehlernummer angezeigt und die Anforderung des Client wird nicht beantwortet. Datenübergabe CPU CP Die Datenübergabe zwischen CP und CPU erfolgt mit den Standardbausteinen AG_SEND und AG_RECV bzw. AG_LSEND und AG_LRECV. Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 43

44 Funktionsbaustein MODBUSCP 6.2 Parameter des Funktionsbausteins MODBUSCP Aktiviert der Anwender einen Auftrag (CP ist Client) oder empfängt der Anwender ein Telegramm vom Client (CP ist Server), dann ruft der FB die Standardbausteine für den CP in der erforderlichen Reihenfolge und Anzahl auf. Empfängt der CP ein Telegramm, dann werden zuerst 6 Byte mit einem AG_(L)RECV gelesen. In diesen 6 Byte ist die Länge des restlichen Telegramms enthalten. Danach erfolgt ein zweiter Aufruf des AG_(L)RECV mit der Restlänge. Die Auswertung der empfangenen Nutzdaten wird erst nach dem vollständigen Empfang durchgeführt. Verbindungsabbau durch den Kommunikationspartner Wenn die TCP-Verbindung durch den Kommunikationspartner abgebaut wird, ist aufgrund von Systemeigenschaften in der Betriebsart "CP ist Server" der nächste Empfang erst wieder nach 1 Sekunde möglich. In der Betriebsart "CP ist Client" ist in diesem Fall das Senden von Daten erst wieder nach 150 ms möglich. Diese Verzögerungszeit wird durch den Funktionsbaustein realisiert. 6.2 Parameter des Funktionsbausteins MODBUSCP Parameter Dekl. Typ Beschreibung Wertebereich Init id IN WORD Verbindungs-ID aus NetPro 1 bis 64 ja db_param IN BLOCK_DB Nummer des Parameter-DBs MODBUS_PARAM_CP CPU abhängig ja MONITOR IN TIME Überwachungszeit für den Empfang von Daten vom Koppelpartner Die minimal einstellbare Zeit ist 20 ms T#20ms bis T#+24d20h31 m23s647ms REG_KEY IN STRING[17] Registrierungsschlüssel für die Lizenzierung Character nein ENQ_ENR IN BOOL CP ist Client: Auftragsanstoß bei positiver Flanke CP ist Server: Empfangsbereit bei positivem Pegel LICENSED OUT BOOL Lizenzzustand des Bausteins Baustein ist lizenziert Baustein ist nicht lizenziert TRUE/FALSE TRUE FALSE nein nein nein BUSY OUT BOOL Bearbeitungszustand der Funktionen AG_(L)SEND bzw. AG_(L)RECV in Bearbeitung nicht in Bearbeitung TRUE FALSE nein DONE_NDR OUT BOOL CP ist Client: TRUE: aktivierter Auftrag wurde fehlerfrei beendet CP ist Server: TRUE: Anforderung vom Client wurde ausgeführt und beantwortet TRUE/FALSE nein ERROR OUT BOOL Es ist ein Fehler aufgetreten Es ist kein Fehler aufgetreten TRUE FALSE STATUS OUT WORD Fehlernummer 0 bis FFFF nein STATUS_FUNC OUT STRING[8] Name der Funktion, die den Fehler an STATUS verursacht hat Character nein nein 44 Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA

45 Funktionsbaustein MODBUSCP 6.2 Parameter des Funktionsbausteins MODBUSCP Parameter Dekl. Typ Beschreibung Wertebereich Init IDENT_CODE UNIT OUT STRING[18] Identifikation für die Lizenzierung Fordern Sie mit diesem Identifikationsstring die Lizenz an. IN/OU T BYTE Unit Identifier (INPUT bei CLIENT Funktion, OUTPUT bei SERVER Funktion) Character nein 0 bis 255 nein DATA_TYPE IN/OU T BYTE zu bearbeitender Datentyp (INPUT bei CLIENT Funktion, OUTPUT bei SERVER Funktion) nein Coils 1 Inputs 2 Holding Register 3 Input Register 4 START_ ADDRESS IN/OU T WORD MODBUS Startadresse (INPUT bei CLIENT Funktion, OUTPUT bei SERVER Funktion) 0 bis nein LENGTH IN/OU T WORD Anzahl der zu bearbeitenden Werte (INPUT bei CLIENT Funktion, OUTPUT bei SERVER Funktion) nein Coils: Lesende Funktion 1 bis 2000 Coils: Schreibende Funktion 1 bis 1968 Inputs: Lesende Funktion 1 bis 2000 Holding Register: Lesende Funktion 1 bis 125 Holding Register: Schreibende Funktion 1 bis 123 Input Register: Lesende Funktion 1 bis 125 WRITE_ READ IN/OU T BOOL INPUT bei CLIENT-Funktion, OUTPUT bei SERVER- Funktion Schreibzugriff oder Lesezugriff TRUE/FALSE nein Programmierhandbuch, 09/2014, A5E AA 45