SCE Lehrunterlage für die durchgängige Automatisierungslösung Totally Integrated Automation (TIA)

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1 SCE Lehrunterlage für die durchgängige Automatisierungslösung Totally Integrated Automation (TIA) Siemens Automation Cooperates with Education TIA Portal Modul Diagnose und Fehlersuche SCE Lehrunterlage Seite 1 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

2 H Industry Sector, IA&DT Passende SCE Trainer Pakete zu diesen Lehrunterlagen SIMATIC Steuerungen SIMATIC S7-300 mit CPU 314C-2PN/DP Bestellnr: 6ES7314-6EH04-4AB3 SIMATIC S7-300 mit CPU 314C-2PN/DP (upgrade) Bestellnr: 6ES7314-6EH04-4AB4 SIMATIC S7-300 mit CPU 315F-2PN/DP Bestellnr: ES7315-2FH14-4AB1 SIMATIC ET 200S mit CPU IM151-8 F PN/DP Bestellnr: 6ES7151-8FB00-4AB1 SIMATIC STEP 7 Software for Training SIMATIC STEP 7 Professional V11 - Einzel-Lizenz Bestellnr: 6ES7822-1CC01-4YA5 SIMATIC STEP 7 Professional V11-12er Klassenraumlizenz Bestellnr: 6ES7822-1AA01-4YA5 SIMATIC STEP 7 Professional V11-12er Upgrade Lizenz Bestellnr: 6ES7822-1AA01-4YE5 SIMATIC STEP 7 Professional V11-20er Studenten-Lizenz Bestellnr: 6ES7822-1AC01-4YA5 Bitte beachten Sie, dass diese Trainer Pakete ggf. durch Nachfolge-Pakete ersetzt werden. Eine Übersicht über die aktuell verfügbaren SCE Pakete finden Sie unter: siemens.de/sce/tp Fortbildungen Für regionale Siemens SCE Fortbildungen kontaktieren Sie ihren regionalen SCE Kontaktpartner siemens.de/sce/contact Weitere Informationen rund um SCE siemens.de/sce Verwendungshinweis Die SCE Lehrunterlage für die durchgängige Automatisierungslösung Totally Integrated Automation (T I A) wurde für das Programm Siemens Automation Cooperates with Education (SCE) speziell zu Ausbildungszwecken für öffentliche Bildungs- und F&E-Einrichtungen erstellt. Die Siemens AG übernimmt bezüglich des Inhalts keine Gewähr. Diese Unterlage darf nur für die Erstausbildung an Siemens Produkten/Systemen verwendet werden. D.h. sie kann ganz oder teilweise kopiert und an die Auszubildenden zur Nutzung im Rahmen deren Ausbildung aushändigt werden. Weitergabe sowie Vervielfältigung dieser Unterlage und Mitteilung ihres Inhalts ist innerhalb öffentlicher Aus- und Weiterbildungsstätten die Zwecke der Ausbildung gestattet. Ausnahmen bedürfen der schriftlichen Genehmigung durch die Siemens AG Ansprechpartner: Herr Roland Scheuerer Uroland.scheuerer@siemens.com U. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadensersatz. Alle Rechte auch der Übersetzung sind vorbehalten, insbesondere für den Fall der Patentierung oder GM-Eintragung. Der Einsatz für Industriekunden-Kurse ist explizit nicht erlaubt. Einer kommerziellen Nutzung der Unterlagen stimmen wir nicht zu. SCE Lehrunterlage Seite 2 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

3 Wir danken der Fa. Michael Dziallas Engineering und allen beteiligten Personen für die Unterstützung bei der Erstellung der Lehrunterlage. SCE Lehrunterlage Seite 3 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

4 SEITE: U1.U UVorwortU... 5 U2.U UDiagnosefunktionen für SIMATIC S7-300U... 7 U2.1.U UProjekt Online öffnen.u... 7 U2.2.U UGerätediagnoseU U2.3.U UOffline/Online- VergleichU U2.4.U UBeobachten und Steuern von VariablenU U2.5.U UForcen von VariablenU U2.6.U UPeripherieausgänge freischaltenu SCE Lehrunterlage Seite 4 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

5 1. 0BVORWORT Das Modul SCE_DE_ ist inhaltlich der Lehreinheit Grundlagen der SPS- Programmierung zugeordnet und beschreibt die Vorgehensweise bei Diagnose und Fehlersuche mit dem TIA Portal. Grundlagen SPS- Programmierung Module 10, Module 20 Weiterführende Fkt. zur SPS-Programmierung Module 30 Anlagensimulation SIMIT Module 150 Weitere Programmiersprachen Module 40 PROFIBUS PROFINET Module 60 Module 70 AS-Interface Module 50 Sicherheitstechnik Module 80 Sensortechnik Module 110 Prozessvisualisierung (HMI) Module 90 Antriebstechnik Module 100 Lernziel: Der Leser soll in diesem Modul Werkzeuge kennen lernen, die bei der Fehlersuche hilfreich sind. Im folgenden Modul sollen Test- und Online- Funktionen vorgestellt werden die Sie z.b. mit dem TIA Projekt Startup aus Modul SCE_DE_ _R1201_Startup Programmierung SIMATIC S7-300 testen können. Voraussetzungen: Für die erfolgreiche Bearbeitung dieses Moduls wird folgendes Wissen vorausgesetzt: Kenntnisse in der Handhabung von Windows Grundlagen der SPS- Programmierung mit dem TIA Portal (z.b. Modul SCE_DE_ _R1201_Startup Programmierung SIMATIC S7-300) SCE Lehrunterlage Seite 5 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

6 Benötigte Hardware und Software 1 PC Pentium 4, 1.7 GHz 1 (XP) 2 (Vista) GB RAM, freier Plattenspeicher ca. 2 GB Betriebssystem Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7 Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1, Business SP1, Ultimate SP1 2 Software STEP 7 Professional V11 SP1 (Totally Integrated Automation (TIA) Portal V11) 3 Ethernet-Verbindung zwischen PC und CPU 315F-2 PN/DP 4 SPS SIMATIC S7-300, z.b. CPU 315F-2PN/DP mit 16DI/16DO Signalmodul. Die Eingänge müssen auf ein Schaltfeld herausgeführt sein. 1 PC 2 STEP 7 Professional V11 (TIA Portal) 3 Ethernet-Verbindung 4 S7-300 mit CPU 315F 2 PN/DP SCE Lehrunterlage Seite 6 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

7 2. 1BDIAGNOSEFUNKTIONEN SIMATIC S7-300 Im Folgenden sollen Test- und Online- Funktionen vorgestellt werden die Sie z.b. mit dem TIA Portal- Projekt startup_s7-300 aus Modul SCE_DE_ testen können BProjekt Online öffnen 1. Das zentrale Werkzeug ist das Totally Integrated Automation Portal, das hier mit einem Doppelklick aufgerufen wird. ( TIA Portal V11) 2. Öffnen Sie zuerst das S7-Programm aus dem Modul SCE_DE_ _R1110_Startup Programmierung S ( Bestehendes Projekt öffnen startup_s7-300.ap11 Öffnen) SCE Lehrunterlage Seite 7 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

8 3. Nachfolgend wechseln wir zur Projektansicht. ( Projektansicht) SCE Lehrunterlage Seite 8 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

9 4. Als Einstieg in die Fehlersuche wählen wir nun unsere Steuerung Presse und anschließend Online verbinden. ( Steuerung Presse Online verbinden) SCE Lehrunterlage Seite 9 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

10 5. Wählen Sie nun die PG/PC-Schnittstelle für den Online Zugang und klicken daraufhin auf Online verbinden. ( PG/PC-Schnittstelle für den Online Zugang Online verbinden) SCE Lehrunterlage Seite 10 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

11 6. Wenn man mit der CPU Online verbunden ist, dann kann man die CPU mit folgenden Tastern starten und stoppen. In der Projektnavigation werden symbolisch bereits Hinweise zur Diagnose gegeben. Symbole für den Vergleichsstatus Die Diagnose-Symbole können rechts unten mit kleineren Zusatzsymbolen kombiniert werden, die das Ergebnis des Online-/Offline-Vergleichs anzeigen. SCE Lehrunterlage Seite 11 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

12 Kombinierte Diagnose- und Vergleichssymbole Diagnosesymbole für Baugruppen und Geräte SCE Lehrunterlage Seite 12 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

13 2.2. 3BGerätediagnose 7. Öffnet man die Gerätekonfiguration so erhält man unter Diagnose Informationen zum Zustand der einzelnen Komponenten. ( Gerätekonfiguration Diagnose) Betriebszustandssymbole für CPUs und CPs SCE Lehrunterlage Seite 13 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

14 8. Details zur CPU sehen Sie wenn Sie mit der rechten Maustaste auf diese klicken und hier Online & Diagnose wählen. ( Online & Diagnose) Farbliche Kennzeichnung von Ports und Ethernet-Leitungen Die folgende Tabelle zeigt die möglichen Farben und ihre jeweilige Bedeutung. SCE Lehrunterlage Seite 14 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

15 9. Auf der rechten Seite werden ein Bedienpanel für die CPU, die Zykluszeit und die Speicherauslastung angezeigt. SCE Lehrunterlage Seite 15 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

16 10. Es gibt eine allgemeine Information zur CPU. ( Allgemein) SCE Lehrunterlage Seite 16 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

17 11. Liegen Informationen zur Diagnose vor werden diese im Diagnosestatus und im Diagnosepuffer angezeigt. ( Diagnosestatus Diagnosepuffer) 12. Die wichtigste Hilfe zur Fehlerdiagnose ist der Diagnosepuffer. ( Diagnosepuffer) SCE Lehrunterlage Seite 17 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

18 13. Es gibt außerdem Informationen zur Zykluszeit des bearbeiten Programms. ( Zykluszeit) SCE Lehrunterlage Seite 18 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

19 14. Die Speicherauslastung sieht man hier im Detail. ( Speicher) SCE Lehrunterlage Seite 19 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

20 15. Informationen zu den Verbindungsressourcen findet man unter Kommunikation. ( Kommunikation) SCE Lehrunterlage Seite 20 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

21 16. Weiter finden Sie Informationen zu den Schnittstellen der CPU. ( MPI/DP-Schnittstelle PROFINET-Schnittstelle ) SCE Lehrunterlage Seite 21 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

22 17. Weiter finden Sie Informationen zum Betriebsstundenzähler der CPU. ( Betriebsstundenzähler ) 18. In den Leistungsdaten sehen Sie welche Operantenbereiche, Organisationsbausteine und Systembausteine mit Ihrer CPU verwendet werden können. ( Leistungsdaten ) SCE Lehrunterlage Seite 22 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

23 19. Unter Funktionen können Sie die IP-Adresse zugeweisen. ( Funktionen IP-Adresse zuweisen) 20. Unter Funktionen können Sie die Uhrzeit einstellen. ( Uhrzeit einstellen) SCE Lehrunterlage Seite 23 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

24 21. Unter Funktionen können Sie ein Firmware-Update durchführen. ( Firmware-Update ) SCE Lehrunterlage Seite 24 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

25 22. Unter Funktionen können Sie den PROFINET-Gerätenamen zuweisen. ( Name zuweisen ) 23. Das Rücksetzen auf Werkseinstellung kann hier erfolgen. ( Rücksetzen auf Werkseinstellung) SCE Lehrunterlage Seite 25 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

26 2.3. 4BOffline/Online-Vergleich 24. Häufig ist es wichtig zu wissen ob die gespeicherten Daten mit den geladenen Daten in der Steuerung übereinstimmen. Entfernen Sie erst die Negation bei NOT-AUS am UND im Baustein Programm Presse [FC1]. Baustein Programm Presse [FC1] speichern, jedoch nicht in die Steuerung laden. Zum Vergleichen wählen Sie die Steuerung Presse und danach Vergleichen Offline/Online. ( Steuerung Presse Vergleichen Offline/Online ) SCE Lehrunterlage Seite 26 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

27 25. Werden nun z.b. Bausteinunterschiede angezeigt, so können Sie einen Detailvergleich starten. ( Programm Presse Detailvergleich starten) SCE Lehrunterlage Seite 27 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

28 26. Daraufhin wird der Baustein Online und Offline angezeigt und Hinweise zu Unterschieden markiert. ( Vergleichsergebnis) Hinweis: Symbolische Bezeichnungen, Schnittstellen Bezeichnungen, Netzwerküberschriften und Kommentare werden in einer S7-300 CPU nicht gespeichert. SCE Lehrunterlage Seite 28 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

29 2.4. 5Beobachten und Steuern von Variablen 27. Um Variablen beobachten und steuern zu können müssen Sie eine Beobachtungstabelle hinzufügen. ( Neue Beobachtungstabelle hinzufügen) SCE Lehrunterlage Seite 29 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

30 28. Sie können einzelne Variablen in die Tabelle eintragen oder nach Anwahl der Standard-Variablentabelle die zu beobachtenden Variablen markieren und aus der Detailansicht in die Beobachtungstabelle ziehen. ( Standard-Variablentabelle ) SCE Lehrunterlage Seite 30 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

31 29. Es können folgende Spalten eingeblendet werden: Alle Steuerspalten und Alle Spalten des erweiterten Modus. Wählen Sie nun den Triggerzeitpunkt für das Beobachten. ( Permanent) Folgende Beobachtungs- und Steuermodi stehen zur Verfügung: Permanent (In diesem Modus können die Eingänge am Anfang und die Ausgänge am Ende des Zyklus beobachtet/gesteuert werden.) Zyklusbeginn einmalig Zyklusende einmalig Zyklusbeginn permanent Zyklusende permanent Übergang von RUN nach STOP einmalig Übergang von RUN nach STOP permanent SCE Lehrunterlage Seite 31 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

32 30. Klicken Sie jetzt auf alle Werte einmalig und sofort beobachten oder auf alle beobachten. ( Alle beobachten) 31. Tragen Sie die gewünschten Steuerwerte ein, und aktivieren diese. Klicken Sie nun auf um alle aktivierten Werte einmalig und sofort zu steuern oder auf um alle aktivierten Werte durch Steuern mit Triggerbedingung zu steuern. ( TRUE Steuert alle aktivierten Werte durch Steuern mit Triggerbedingung) 32. Bestätigen Sie die Warnung mit Ja. ( Ja) Der Ausgang wird aktiv, obwohl die programmierten Bedingungen nicht erfüllt sind. Hinweis: Wird die Beobachtungstabelle geschlossen oder geht die Verbindung zur SPS verloren, so werden alle Steuerbefehle unwirksam. SCE Lehrunterlage Seite 32 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

33 2.5. 6BForcen von Variablen Mit der Funktion Forcen (Zwangssteuern) können Variablen mit einem festen Wert belegt werden. Forcewerte werden ähnlich wie beim Steuern von Variablen vorgegeben bleiben jedoch, im Gegensatz zu diesen, nach Ausschalten oder Stoppen der CPU erhalten. 33. Zum Forcen müssen Sie zuerst die Forcetabelle durch Doppelklicken öffnen. ( Forcetabelle ) Wählen Sie den Operanden M0 mit der Adresse %A0.0 aus der Liste aus. ( M0 ) SCE Lehrunterlage Seite 33 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

34 Die Operanden werden beim Forcen mit direktem Peripheriezugriff eintragen (Syntax: %A0.0:P ) Tragen Sie die gewünschten Werte ein, und aktivieren diese. Klicken Sie hier auf Forcen starten oder ersetzen. Damit wird der neue Forceauftrag in die CPU geschrieben. ( %A0.0:P TRUE Forcen starten oder ersetzen) 34. Bestätigen Sie die Warnung mit Ja. ( Ja) Hinweis: Wird die Beobachtungstabelle geschlossen oder geht die Verbindung zur SPS verloren, so bleibt Forcen aktiv und die gelbe FRCE LED an der CPU leuchtet. SCE Lehrunterlage Seite 34 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

35 35. Möchten Sie Forcen beenden dann klicken Sie einfach auf:. ( Forcen beenden) Das Forcen wird beendet und die gelbe FRCE LED an der CPU erlischt. 36. Wenn in der Steuerung bereits ein Forceauftrag existiert, so wird dies durch ein Symbol in der Beobachtungstabelle angezeigt. Wenn Sie dann auf klicken, so werden weitere Informationen angezeigt. ( ) SCE Lehrunterlage Seite 35 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

36 2.6. 7BPeripherieausgänge freischalten Mit der Funktion PA freischalten kann die Befehlsausgabesperre (BASP) welche im STOP- Zustand der CPU die Ausgabe von Ausgangssignalen verhindert, abgeschaltet werden. Angesteuerte Ausgänge sind im STOP- Betrieb der CPU nach der PA- Freischaltung aktiv. Analogbaugruppen geben ihren letzten Wert aus. Wollen Sie diese Funktion nutzen, tragen Sie in der Beobachtungstabelle den Operanden im richtigen Anzeigeformat und dem Steuerwert ein. 37. Schalten Sie die CPU in den STOP- Betrieb und klicken Sie auf die Schaltfläche PA freischalten 38. Bestätigen Sie die Warnung mit Ja. ( Ja) Der Operand muss als Peripherie im Byte, Word oder DWord (%AB0:P, %AW0:P, %AD0:P) Format adressiert sein. 39. Klicken Sie auf Variable sofort steuern SCE Lehrunterlage Seite 36 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen

37 Peripherieausgänge können zwar nicht beobachtet werden, jedoch Sie können zusätzlich das Prozessabbild der Ausgänge (PAA) im Speicher der CPU (auch im STOP- Betrieb) beobachten. Durch erneutes Klicken auf die Schaltfläche PA freischalten wieder beendet werden. oder Umschalten der CPU in den RUN- Betrieb kann SCE Lehrunterlage Seite 37 von 37 Verwendung nur für Bildungs- / F&E-Einrichtungen