Erweiterte Profibusdiagnose mit SIMATIC S5 und SIMATIC S7 Anwendungshinweis

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1 Erweiterte Profibusdiagnose mit SIMATIC S5 und SIMATIC S7.., Deutsch Version 1.0.0

2 ii Allgemeines Copyright 2001 by WAGO Kontakttechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten. WAGO Kontakttechnik GmbH Hansastraße 27 D Minden Tel.: +49 (0) 571/ Fax: +49 (0) 571/ info@wago.com Web: Technischer Support Tel.: +49 (0) 571/ Fax: +49 (0) 571/ support@wago.com Es wurden alle erdenklichen Maßnahmen getroffen, um die Richtigkeit und Vollständigkeit der vorliegenden Dokumentation zu gewährleisten. Da sich Fehler, trotz aller Sorgfalt, nie vollständig vermeiden lassen, sind wir für Hinweise und Anregungen jederzeit dankbar. Wir weisen darauf hin, dass die im Dokument verwendeten Soft- und Hardwarebezeichnungen und Markennamen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen einem Warenzeichenschutz, Markenschutz oder patentrechtlichem Schutz unterliegen.

3 Inhalt iii INHALTSVERZEICHNIS 1 Wichtige Erläuterungen Rechtliche Grundlagen Urheberschutz Personalqualifikation Bestimmungsgemäßer Gebrauch Gültigkeitsbereich Beschreibung Lösung Allgemeines SIMATIC S5 Masterdiagnose SIMATIC S5 Slavediagnose SIMATIC S7 Slavediagnose Diagnosedaten nach Profibus Norm Erweiterte Diagnosemöglichkeit Diagnosemöglichkeit digitale Signale...13

4 iv Inhalt

5 Wichtige Erläuterungen 1 1 Wichtige Erläuterungen Um dem Anwender eine schnelle Installation und Inbetriebnahme der beschriebenen Geräte zu gewährleisten, ist es notwendig, die nachfolgenden Hinweise und Erläuterungen sorgfältig zu lesen und zu beachten. 1.1 Rechtliche Grundlagen Urheberschutz Dieses Dokument, einschließlich aller darin befindlichen Abbildungen, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Weiterverwendung dieses Dokumentes, die von den urheberrechtlichen Bestimmungen abweicht, ist nicht gestattet. Die Reproduktion, Übersetzung in andere Sprachen, sowie die elektronische und fototechnische Archivierung und Veränderung bedarf der schriftlichen Genehmigung der WAGO Kontakttechnik GmbH, Minden. Zuwiderhandlungen ziehen einen Schadenersatzanspruch nach sich. Die WAGO Kontakttechnik GmbH behält sich Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vor. Alle Rechte für den Fall der Patenterteilung oder des Gebrauchmusterschutzes sind der WAGO Kontakttechnik GmbH vorbehalten. Fremdprodukte werden stets ohne Vermerk auf Patentrechte genannt. Die Existenz solcher Rechte ist daher nicht auszuschließen Personalqualifikation Der in diesem Dokument beschriebene Produktgebrauch richtet sich ausschließlich an Fachkräfte mit einer Ausbildung in der SPS-Programmierung, Elektrofachkräfte oder von Elektrofachkräften unterwiesene Personen, die außerdem mit den geltenden Normen vertraut sind. Für Fehlhandlungen und Schäden, die an WAGO-Produkten und Fremdprodukten durch Missachtung der Informationen dieses Dokumentes entstehen, übernimmt die WAGO Kontakttechnik GmbH keine Haftung Bestimmungsgemäßer Gebrauch Die Komponenten werden ab Werk für den jeweiligen Anwendungsfall mit einer festen Hard- und Softwarekonfiguration ausgeliefert. Änderungen sind nur im Rahmen der in dem Dokument aufgezeigten Möglichkeiten zulässig. Alle anderen Veränderungen an der Hard- oder Software, sowie der nicht bestimmungsgemäße Gebrauch der Komponenten, bewirken den Haftungsausschluss der WAGO Kontakttechnik GmbH. Wünsche an eine abgewandelte bzw. neue Hard- oder Softwarekonfiguration richten Sie bitte an WAGO Kontakttechnik GmbH.

6 2 Wichtige Erläuterungen 1.2 Gültigkeitsbereich Dieser basiert auf die genannte Hard- und Software der jeweiligen Hersteller sowie auf die zugehörige Dokumentation. Daher gilt dieser nur für die beschriebene Installation. Neue Hard- und Softwareversionen erfordern eventuell eine geänderte Handhabung. Beachten Sie die ausführliche Beschreibung in den jeweiligen Handbüchern.

7 Beschreibung 3 2 Beschreibung 3 Lösung 3.1 Allgemeines Betrachtung der Diagnosemöglichkeiten des WAGO-I/O-SYSTEM 750 in Zusammenarbeit mit Simatic S5 und Simatic S7. Profibus-DP bietet komfortable und umfangreiche Diagnosefunktionen, um Fehler im Netzwerk oder den einzelnen Stationen zu verarbeiten. Hierdurch ist eine schnelle Fehlerlokalisierung möglich. Die Diagnosedaten werden über den Bus übertragen, beim Master zusammengefaßt und können hier abgerufen werden. Wie die Daten vom Master gelesen werden können ist bei jedem Master unterschiedlich. Hier werden die Diagnosemöglichkeiten des WAGO-I/O-SYSTEM 750 in Zusammenarbeit mit Simatic S5 und Simatic S7 betrachtet. Die Tests wurden mit einer SIMATIC S5 115U 942B und einer IM308C Version 9 durchgeführt. Als Software wurde der Standard-Funktionsbaustein FB IM308C eingesetzt. (befindet sich auf der COM Profibus 3.0 Diskette 5) Das Netzwerk bestand aus folgenden Komponenten. Für Tests mit SIMATIC S7 wurde die S5 115U gegen eine S DP ausgetauscht

8 4 Lösung 3.2 SIMATIC S5 Masterdiagnose Die Masterdiagnose über den Standard-Funktionsbaustein gibt eine Übersicht welche Slaves im Netzwerk eine Diagnose melden. Programm S5 für Masterdiagnose :SPA FB 192 Name :IM308C DPAD : KH F800 IM 308-C Adresse = F800h IMST : KY 0,0 IM-Nr=0, Slavestation=irrelevant FCT : KC MD MD = Master Diagnose GCGR : KM irrelevant TYP : KY 0,13 Daten liegen im DB 13 STAD : KF +1 ab DW 1 LENG : KF -1 Diagnose vollstaendig lesen ERR : MW 20 Fehlermeldung : :A DB 13 :L MB 20 Laengenbyte aus ERR :T DW 0 im DW 0 speichern Die Daten die ausgelesen werden, sind in der Profibusnorm EN Volume 2 spezifiziert. (Tabelle siehe Anhang) Operanden: Signalzustaende: DB 13 DW 0 KF=+64 Länge der Daten DW 1 KM= Byte 1,2 (Slave 4 meldet, daß Diagnose- DW 2 KM= Byte 3,4 daten vorliegen) DW 3 KM= Byte 5,6 DW 4 KM= Byte 7,8 DW 5 KM= Byte 9,10 DW 6 KM= Byte 11,12 DW 7 KM= Byte 13,14 DW 8 KM= Byte 15,16 DL 9 KH=C0 Masterstatus C0 = Operate

9 Lösung SIMATIC S5 Slavediagnose Die Daten der Slavediagnose werden auch über den Standard-Funktionsbaustein mit anderen Parametern gelesen. Programm S5 für Slave 3 :SPA FB 192 Name :IM308C DPAD : KH F800 IM 308-C Adresse = F800h IMST : KY 0,3 IM-Nr = 0, Slavestation = 3 FCT : KC SD SD = Slavediagnose lesen GCGR : KM irrelevant TYP : KY 0,14 Daten liegen im DB 40 STAD : KF +1 ab DW 1 LENG : KF -1 Slavediagnose lesen ERR : MW 20 Fehlermeldung : :A DB 14 :L MB 20 Laengenbyte aus ERR :T DW 0 im DW 0 speichern Diagnosedaten vom Koppler ausgelesen. Es steht kein Fehler an. Die Daten die ausgelesen werden, sind in der Profibusnorm EN Volume 2 spezifiziert. (Tabelle siehe Anhang) BB 1 C:DIAGNOST.S5D AG im ZYKLUS Operanden: Signalzustaende: DB 14 DW 0 KF=+6 Länge der ausgelesenen Daten DW 1 KH=000C Byte 1 Stationsstatus1, Byte 2 Stationsstatus2=0C Watchdog ein DW 2 KH=0001 Byte 3 Stationsstatus3, Byte4 Adresse DP Master=1 DW 3 KH=B751 Byte5 + Byte 6 Identnummer B751 = Koppler DW 4 KH=0000 Byte 6 Länge erweiterte Diagnose Byte 8 immer 00 DW 5 KH=0000 Byte 9... erweiterte Diagnose (hier liegt keine vor) DW 6 KH=0000 DW 7 KH=0000 DW 8 KH=0000 DW 9 KH=0000 DW 10 KH=0000 DW 11 KH=0000 DW 12 KH=0000 DW 13 KH=0000 DW 14 KH=0000 DW 15 KH=0000 DW 16 KH=0000 DW 17 KH=0000 DW 18 KH=0000

10 6 Lösung Diagnosedaten Koppler Klemme gezogen (Tabelle Daten erweiterte Diagnose siehe Anhang) BB 1 C:DIAGNOST.S5D AG im ZYKLUS Operanden: Signalzustaende: DB 14 DW 0 KF=+16 Länge der ausgelesenen Daten DW 1 KH=0A05 Byte 1= Station not ready + ext Diagnose, Byte 2=muß neu parametriert werden DW 2 KH=00FF Byte 3, Byte4=Slave ist nicht mehr parametriert DW 3 KH=B751 Identnummer DW 4 KH=0A00 Länge der erweiterten Diagnosedaten = 10 Byte DW 5 KH=0000 DW 6 KH=0020 Fehler Interner Bus unterbrochen (siehe Fehlertabelle Anhang) DW 7 KH=0000 DW 8 KH=0000 DW 9 KH=0000 DW 10 KH=0000 DW 11 KH=0000 DW 12 KH=0000 DW 13 KH=0000 DW 14 KH=0000 DW 15 KH=0000 DW 16 KH=0000 DW 17 KH=0000 DW 18 KH=0000 Diagnosedaten Koppler Klemme 4 Kanal 2 Drahtbruch AG im ZYKLUS Operanden: Signalzustaende: DB 14 DW 0 KF=+16 Länge in Byte DW 1 KH=080C DW 2 KH=8001 DW 3 KH=B750 Identnummer DW 4 KH=0A00 Länge 10 Byte DW 5 KH=0402 Klemme 4, Kanal 2 DW 6 KH=FFFF Offset Prozeßabbild Keine Zuordnung DW 7 KH=FF42 DL auch noch Prozeßabblid, DR = Statusbyte der Klemme laut Handbuch DW 8 KH=0000 Fehler + Drahtbruch DW 9 KH=0000 DW 10 KH=0000 DW 11 KH=0000 DW 12 KH=0000 DW 13 KH=0000 DW 14 KH=0000 DW 15 KH=0000 DW 16 KH=0000

11 Lösung 7 Folgende Parameter müssen für die Klemmen-Diagnose bei der Projektierung des Kopplers angepaßt werden Klemmenbus-Diagnose = eingeschaltet Wenn mehr als ein Fehler gleichzeitig gemeldet werden soll muß die maximale Länge der Diagnosedaten größer 16 sein. Hier muß auch die maximale Länge der einzelnen Profibusmaster berücksichtigt werden. Zum Beispiel: S5 IM308C, S7 3152DP, Hilscher CIF30DPM 64 Byte und S5 AG95U 34 Byte Diagnosedaten Koppler Klemme 4 Kanal 2, Klemme 5 Kanal 1 und Klemme 5 Kanal 2 DW 0 KF=+32 DW 1 KH=080C DW 2 KH=0001 DW 3 KH=B750 DW 4 KH=1A00 DW 5 KH=0402 Klemme 4 Kanal 2 DW 6 KH=FFFF DW 7 KH=FF42 DW 8 KH=0000 DW 9 KH=0501 Klemme 5 Kanal 1 DW 10 KH=FFFF DW 11 KH=FF42 DW 12 KH=0000 DW 13 KH=0502 Klemme 5 Kanal 2 DW 14 KH=FFFF DW 15 KH=FF42 DW 16 KH=0000

12 8 Lösung 3.4 SIMATIC S7 Slavediagnose In der SIMATIC S7 gib es verschiedene integrierte Funktionen zur Diagnose. Der OB86 (Baugruppenträgerausfall) meldet wenn ein Slave ausfällt. Beispiel OB86: L #OB86_FLT_ID // auslesen Fehlercode L W#16#C4 // errorcode C4 = DP-slave fault <>I SPB ENDE L #OB86_Z23 // Fehlerfeld 32 Bit L DW#16#FF //Slaveadress Bit 0..7 ausfiltern UW T #slave_nr //DP-Slave-Adresse L #OB86_Z23 SRD 16 T #baseaddr // diagnostics baseadress ENDE: NOP 0 Die diagnostics baseadress entspricht der projektierten Diagnoseadresse für den Slave, jeder Slave erhält in der Projektierung eine Diagnoseadresse. Außerdem können Sie unter dieser Adresse mit SFC13 DPNRM_DG die gesamte Diagnose des DP-Slaves abholen und in das CPU-Programm einbinden. Der SFC13 DPNRM_DG ist im Referenzhandbuch Systemsoftware für S7-300/400, System- und Standardfunktionen beschrieben. Jeder DP-Slave hat Slave-Diagnosedaten, die nach EN Volume 2, PROFIBUS aufgebaut sind. Zum auslesen dieser Diagnosendaten benötigen Sie die SFC 13 DPNRM_DG. Prinzipieller Aufbau der Slave-Diagnose Byte Bedeutung 0 Stationsstatus 1 1 Stationsstatus 2 2 Stationsstatus 3 3 Master Stationsnummer 4 Herstellerkennung (high byte) 5 Herstellerkennung (low byte) 6... Weitere slavespezifische Diagnose Mit der SFC 13 "DPNRM_DG" (read diagnosis data of a DP-slave) lesen Sie die aktuellen Diagnosedaten eines DP-Slaves in der Form, wie sie durch EN Volume 2, Profibus festgelegt sind. Die gelesenen Daten werden nach fehlerfreier Datenübertragung in den durch RECORD aufgespannten Zielbereich eingetragen. Sie starten den Lesevorgamg, indem Sie beim Aufruf der SFC 13 den Eingangsparameter REQ mit 1 belegen.

13 Lösung 9 Slave Diagnosedaten lesen mit SFC13 für SIMATIC S7 (S7 3142DP). Das Programm wird zyklisch aufgerufen. CALL "DPNRM_DG" //SFC13 read diagnostics from dp-slave REQ :=TRUE //1 = request to read LADDR :=W#16#3FD //diagnostic adress dp-slave (1021 decimal) aus Hardwarekonfiguration RET_VAL :=MW4 //errorcode or length of data RECORD :=P#M BYTE 64 //max. length of slave diagnostic data BUSY :=M10.0 //SFC13 is busy Als Ergebnis stehen die Diagnosedaten im angegebenen Zieldatenbereich. (Diagnosedaten Koppler Klemme gezogen)

14 10 Lösung 3.5 Diagnosedaten nach Profibus Norm Byte Nr. Bit Nr. Wert Bedeutung Byte 1 Bit 0 = 1 Station 0 meldet Diagnose Byte 1 Bit 1 = 1 Station 1 meldet Diagnose : : Byte 16 Bit 4 = 1 Station 124 meldet Diagnose Byte 16 Bit 5 = 1 Station 125 meldet Diagnose Byte 16 Bit 6, 7 werden nicht benötigt Masterinformationen DATA Transfer List Tabelle 1 Profibus Masterdiagnose Byte Nr. Bit Nr. Wert Bedeutung Byte Stationsstatus Slave ist nicht über den Bus erreichbar 1 1 Slave noch nicht für Datenaustausch bereit 2 1 Fehler in Konfigurationsdaten 3 1 Erweiterte Diagnose vorhanden 4 1 Funktion wird vom Slave nicht unterstützt 5 1 Slave sendet unplausible Antwort an Master (wird vom Master gesetzt) 6 1 Fehler im Parametertelegramm 7 1 Info welcher Master den Slave parametriert hat (siehe Byte 4) Byte 2 Stationsstatus Slave muß neu parametriert werden 1 1 statische Diagnose (z.b. Slave kann keine Nutzdaten zur Verfügung stellen.) 2 1 fest auf Anspechüberwachung des Slaves ist aktiviert 4 1 Slave hat FREEZE Steuerkommando erhalten 5 1 Slave hat SYNC Steuerkommando erhalten 6 0 reserviert 7 1 Slave nicht aktiv aus zyklischer Bearbeitung herrausgenommen Byte 3 Stationsstatus 3 Bit 0-6 reserviert 7 Diagnoseüberlauf (es befinden sich noch Diagnosedaten im Slave, die vom Master geholt werden müssen) Byte4 Adresse DP-Master der Slave parametriert hat (sonst 255) Byte 5+6 Slave Identnummer Byte Erweiterte Diagnosedaten Slave spezifisch Byte Blocklänge in Byte (einschließlich Byte 7) Byte 8 0 Bei WAGO Slaves immer 0 Tabelle 2 Profibus Slavediagnose

15 Lösung Erweiterte Diagnosemöglichkeit Die Buskoppler , und unterstützen neben der in der Norm vorgeschriebenen 6 Byte Standarddiagnose zusätzlich externe Diagnoseinformationen. Diese sind in Form von gerätebezogenen Diagnosemeldungen realisiert. Die Länge der externen Diagnosedaten ist über den Bus parametrierbar und kann maximal 58 Byte umfassen. Diagnosestruktur: Die einzelnen Diagnosemeldungen des Buskopplers bzw. der angeschalteten Busklemmen werden in einer Struktur von 8 Byte hinterlegt. Somit können neben den standardisierten maximal 7 erweiterte Stationsdiagnosemeldungen gleichzeitig übertragen werden. Die folgende Abbildung zeigt die Diagnosestrukturen für komplexe Busklemmen und Buskoppler. Die Variable N steht für die Nummer der Stationsdiagnose (N = 1, ). Byte Nr. Bit Nr. Wert Bedeutung n * Klemmennummer n * Kanalnummer n * SPS-Prozeßabbild Byte-Offset low (0xFF: keine Zuordnung) n * SPS-Prozeßabbild Byte-Offset high (0xFF: keine Zuordnung) n * SPS-Prozeßabbild Bit-Offset (0xFF: keine Zuordnung) n * Statusbyte der Klemme n * reserviert n * reserviert Tabelle 1: Aufbau der Klemmendiagnose für komplexe und digitale Busklemmen Byte Nr. Bit Nr. Wert Bedeutung n * reserviert n * reserviert n * Initialisierungsfehler 0 1 Fehler beim Auslesen des EEPROM 1 1 Überlauf des internen Pufferspeichers für den Inline Code 2 1 Fehler beim Überprüfen der programmierten Prozeßabbildzuordnung 3 1 Fehler beim Auslesen der Klemmentypen auf Klemmenbus 4 1 gesteckte Busklemme wird nicht unterstützt 5 1 zu viele Konfigurationsdaten 6 1 Summe der Ausgangsdaten zu groß 7 1 Summe der Eingangsdaten zu groß reserviert n * Klemmenbusfehler 0 1 zu viele Fehler beim Senden eines Kommandos auf dem Klemmenbus 1 1 zu viele Timeouts bei der Kommandoausführung 2 1 zu viele Fehler beim Empfangen der Eingangsdaten 3 1 zu viele Fehler beim Senden der Ausgangsdaten 4 1 Fehler beim Klemmenbus-Reset 5 1 allgemeiner Klemmenbus-Fehler 6 0 reserviert 7 0 reserviert n * fehlerhafter Test bei Klemmenbus-Reset n * nicht unterstützte Klemme bei Klemmenbus-Reset (reserviert für Erweiterungen) n * Klemmennummer der ersten nicht unterstützten Klemme (reserviert für Erweiterungen) 7 0 reserviert n * reserviert Tabelle 2 Aufbau der Klemmenbus spezifischen Buskopplerdiagnose

16 12 Lösung Byte Nr. Bit Nr. Wert Bedeutung n * reserviert n * reserviert n * Fehler bei User Parameter Daten 0 kein Fehler 1 nicht alle Parameter konnten in das EEPROM übernommen werden 2 reserviert 3 fehlerhaftes Byte bzw. Wort bei den User-Parameterdaten reserviert n * erstes fehlerhaftes Byte bzw. Wort bei den User- Parameterdaten 0 Byte 0 1 Byte 1, 2 2 Byte 3, 4 3 Byte 5, 6 4 Byte 7, 8 5 Byte 9, 10 6 Byte 11, 12 7 Byte 13, reserviert n * Fehler bei Konfigurationsdaten 0 kein Fehler 1 zu wenig Konfigurationsdaten 2 Konfigurationdatum fehlerhaft 3 Klemme wird noch nicht unterstützt reserviert n * erstes fehlerhaftes Byte bzw. Wort der Konfigurationsdaten reserviert n * reserviert n * reserviert Tabelle 3 Aufbau der PROFIBUS-DP spezifischen Buskopplerdiagnose

17 Lösung Diagnosemöglichkeit digitale Signale Bei den digitalen Signalen werden die Diagnoseinformationen standardmäßig in das Prozeßabbild eingeblendet. (Kurzschluß...). Beim Profibus-Koppler besteht die Möglichkeit diese Meldungen im Prozeßabbild auszuschalten. Wenn die Klemmenbusdiagnose eingeschaltet ist, werden Fehler der digitalen Klemmen mit Diagnosemöglichkeit in der erweiterten Profibusdiagnose mit Kanalnummer und Klemmennummer gemeldet. weiterführende Literatur: Profibusnorm EN Volume 2 Siemens ET200 Handbuch 6ES ES12 Siemens Handbuch Systemsoftware für S7-300/400

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