Serielle Anbindung von SIMATIC RFID Reader über ET 200 Systeme

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1 Applikationsbeschreibung 09/2016 Serielle Anbindung von SIMATIC RFID Reader über ET 200 Systeme SIMATIC ET 200SP, SIMATIC RF300, STEP 7 V13

2 Gewährleistung und Haftung Gewährleistung und Haftung Hinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass wir über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden können. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z.b. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.b. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der groben Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einer Sache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadensersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens Industry Sector zugestanden. Securityhinweise Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial Security-Funktionen an, die den sicheren Betrieb von Anlagen, Lösungen, Maschinen, Geräten und/oder Netzwerken unterstützen. Sie sind wichtige Komponenten in einem ganzheitlichen Industrial Security-Konzept. Die Produkte und Lösungen von Siemens werden unter diesem Gesichtspunkt ständig weiterentwickelt. Siemens empfiehlt, sich unbedingt regelmäßig über Produkt-Updates zu informieren. Für den sicheren Betrieb von Produkten und Lösungen von Siemens ist es erforderlich, geeignete Schutzmaßnahmen (z. B. Zellenschutzkonzept) zu ergreifen und jede Komponente in ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu integrieren, das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Dabei sind auch eingesetzte Produkte von anderen Herstellern zu berücksichtigen. Weitergehende Informationen über Industrial Security finden Sie unter Um stets über Produkt-Updates informiert zu sein, melden Sie sich für unseren produktspezifischen Newsletter an. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Beitrags-ID: , V1.3, 09/2016 2

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung Aufgabe Übersicht Lösung Übersicht Ablauf der Kernfunktionalität Hard- und Software-Komponenten Gültigkeit Verwendete Komponenten Funktionsweise Programmübersicht Reader Reset ( INIT_RUN ) Antennen ( ANT ) Station 1: Wareneingang ( INCOMING_GOODS ) Station 2: Verarbeitung ( PROCESSING ) Station 3: Warenausgang ( OUTGOING_GOODS ) Bibliotheksbausteine Konfiguration und Projektierung SIMATIC PLC SIMATIC ET 200 Systems Konfiguration der Kommunikationsmodule CM PtP Änderungen am STEP 7 Anwenderprogramm Installation und Inbetriebnahme Installation der Hardware Installation der Software Installation des STEP 7 V13-Projekts Inbetriebnahme Bedienung der Applikation Menüführung Wareneingang Verarbeitung Warenausgang Readeroptionen Literaturhinweise Historie Beitrags-ID: , V1.3, 09/2016 3

4 1 Aufgabe 1.1 Übersicht 1 Aufgabe 1.1 Übersicht Einführung In vielen Anlagen, insbesondere bei Warenlagern und Fördereinrichtungen, wird RFID (Radio Frequenz Identification) verwendet, um Güter nachzuverfolgen und zu identifizieren. Weil die Topologien immer weitläufiger und dezentraler werden, muss auch die Anbindung von RFID Readern diese Entwicklung durchlaufen. Weit verbreitete dezentrale Peripheriesysteme sind die SIMATIC ET 200 Systeme. Im Zuge dieser Applikation werden Bausteinbibliotheken ( Identification_ET200 ) bereitgestellt, die es ermöglichen, SIMATIC RFID Reader einfach, anwenderfreundlich und kostengünstig über die SIMATIC ET 200 zu betreiben. Die Reader werden über serielle Kommunikationsmodule an die SIMATIC ET 200 angeschlossen und über die Bausteine der Bibliothek von einer SIMATIC PLC angesteuert. Überblick über die Automatisierungsaufgabe Folgendes Bild gibt einen Überblick über die Automatisierungsaufgabe. Abbildung 1-1 SIMATIC S SIMATIC ET 200 RFID Reader Güter (TAGs) Warenausgang Verifizieren Verarbeitung Beschreiben Wareneingang Initialisieren Beschreibung der Automatisierungsaufgabe Zur automatischen Identifikation von Gütern eines Warenlagers sollen SIMATIC RFID Reader über ET 200 Systeme betrieben werden. Drei Stationen spezifizieren diese Warenlagersimulation: Wareneingang, Verarbeitung und Warenausgang. Beitrags-ID: , V1.3, 09/2016 4

5 1 Aufgabe 1.1 Übersicht Anforderungen durch die Automatisierungsaufgabe Tabelle 1-1 Anforderungen Erläuterungen Wareneingang: RFID-Reader 1 Verarbeitung: RFID-Reader 2 Warenausgang: RFID-Reader 3 Reader Reset und Antennen Ein/Aus Bedienung/ Visualisierung über ein HMI Im Wareneingang werden TAGs über den RFID Reader mit einem bestimmten Byte-Muster initialisiert. Bei der Verarbeitung werden TAGs gelesen und auf das Bit-Muster der Initialisierung überprüft. Wurde korrekt Initialisiert, wird ein Zeitstempel auf die TAGs geschrieben um die erfolgreiche Verarbeitung zu simulieren. Im Warenausgang werden TAGs auf den korrekten Zeitstempel der Verarbeitung überprüft. Bei Erfolg haben die Güter fehlerfrei das Lagerhaus durchlaufen. Zusätzlich zu den Aufgaben des Lagerhauses können die Reader manuell zurückgesetzt und die Antennen ein- und ausgeschaltet werden. Für jede Station im Warenlager gibt es ein Bild auf dem HMI. Dort wird der Zustand und der Status der Readeraufträge/ Warenlagerstation visualisiert. Über ein gesondertes HMI-Bild kann der Anwender die Reader der drei Stationen zurücksetzen und die Antennenfelder ein- und ausschalten. Anforderung an die Applikation Diese Warenlagersimulation soll beispielhaft zeigen, wie SIMATIC RFID Reader über ET 200 Systeme an SIMATIC PLCs angebunden wie die Bausteine der Bibliothek Identification_ET200 eingesetzt werden können. Beitrags-ID: , V1.3, 09/2016 5

6 2 Lösung 2.1 Übersicht 2 Lösung 2.1 Übersicht Schema Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten der Lösung: Abbildung 2-1 S Programmiergerät/ HMI-Runtime PROFINET / IE ET 200SP mit CM PtP RF300R TAGs Warenausgang Verarbeitung Wareneingang Lager-Logistikkette Vorteile Die hier vorgestellte Lösung bietet Ihnen folgende Vorteile: Kostengünstigste Lösung der Automatisierungsaufgabe Flexible Erweiter- und Skalierbarkeit Einfache und schnelle Integration in Ihre PLC Projekte Abgrenzung Diese Applikation enthält keine Beschreibung von: Umgang mit STEP 7 TIA Portal Programmierung in SCL und FUP SIMATIC RFID Reader Industrial Ethernet Serieller Kommunikation Grundlegende Kenntnisse über diese Themen werden voraus gesetzt. Beitrags-ID: , V1.3, 09/2016 6

7 2 Lösung 2.2 Ablauf der Kernfunktionalität 2.2 Ablauf der Kernfunktionalität Funktionsablauf der Applikation Abbildung Reader-Reset TAG an Reader 1 halten 2 Initialisierung des TAGs Wechsel zu HMI Bild von Station 1 Station 1: Wareneingang TAG an Reader 2 halten Statusanzeige 3 4 Lesen des TAGs; auf INIT überprüfen Wechsel zu HMI Bild von Station 2 Station 2: Verarbeitung 5 Beschreiben des TAGs mit Zeitstempel Statusanzeige TAG an Reader 3 halten 6 Lesen des TAGs; auf Zeitstempel überprüfen Wechsel zu HMI Bild von Station 3 Station 3: Warenausgang Statusanzeige Tabelle 2-1 Beschreibung 1. Automatischer Reset der Reader an den drei Stationen bei Hochlauf der CPU. 2. Der TAG wird mit einem Byte-Muster initialisiert. 3. Die Statusanzeigen signalisieren die Zustände DONE, BUSY und ERROR über Meldeanzeigen auf dem HMI. Außerdem wird der Auftragsstatus in Form eines Fließtextes ausgegeben. 4. Der TAG wird gelesen und auf das Byte-Muster der Initialisierung überprüft. 5. Bei Erfolg von 4. wird der TAG mit einem Zeitstempel der CPU beschrieben. 6. Im Warenausgang wird der TAG gelesen und auf den Zeitstempel von 5. überprüft. Hinweis Die HMI-Bilder wechseln automatisch zur jeweiligen Station, wenn sich ein Transponder in deren Feld befindet. Beitrags-ID: , V1.3, 09/2016 7

8 2 Lösung 2.3 Hard- und Software-Komponenten Bedienoberfläche Die Beispielapplikation wird über eine HMI-Runtime bedient und beobachtet. Eine ausführliche Erläuterung der Bedienoberfläche finden Sie in Kapitel 6.1. Abbildung Hard- und Software-Komponenten Gültigkeit Diese Applikation ist gültig für STEP 7 TIA Portal ab V13 SIMATIC S SIMATIC ET 200MP/200SP Serielle Kommunikationsmodule CM PtPs SIMATIC RFID Reader RF200/RF300/RF600 Beitrags-ID: , V1.3, 09/2016 8

9 2 Lösung 2.3 Hard- und Software-Komponenten Verwendete Komponenten Die Applikation wurde mit den nachfolgenden Komponenten erstellt: Hardware-Komponenten Tabelle 2-2 Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis SIMATIC S PN/DP V PS 60W 120/230V AC SIMATIC ET 200SP IM155-6PN ST V CM PtP V ES7516-3AN00-0AB0 Alternativ kann auch eine andere SIMATIC S gewählt werden 1 6ES7507-0RA00-0AB0 Alternativ kann auch eine andere Spannungsversorgung gewählt werden 1 6EP1332-4BA00 Alternativ kann auch eine SIMATIC ET 200MP gewählt werden 3 6ES7137-6AA00-0BA0 Serielle Kommunikationsmodule für ET 200MP: 6ES7540-1AB00-0AA0 6ES7541-1AB00-0AB0 Servermodul 1 6ES7193-6PA00-0AA0 Entfällt bei ET 200MP SIMATIC RFID Reader RF310R SIMATIC RFID Transponder RF340T Readerkabel MOBY D Steckleitung 3 6GT2801-1AB10 1-n 6GT2800-4BB00 Alternativ können auch andere SIMATIC RFID- Transponder der RF300 Serie gewählt werden 3 6GT2891-4EH50 Alternativ können auch MOBY D Steckleitungen andere Längen verwendet werden Software-Komponenten Tabelle 2-3 Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis STEP 7 TIA Portal V13 1 6ES7822-1AA02-0YA5 Beispieldateien und Projekte Die folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die in diesem Beispiel verwendet werden. Tabelle 2-4 Komponente _Identification_ET200_CODE _V13.zip _Identification_ET200_DOKU _V13_DE.pdf _Identification_ET200_TIA_Li brary_v13_de.pdf Hinweis Diese gepackte Datei enthält das STEP 7 Projekt (inklusiv der notwendigen Bibliotheksbausteine) Dieses Dokument Bibliotheksdokumentation (\2\) Beitrags-ID: , V1.3, 09/2016 9

10 3 Funktionsweise 3.1 Programmübersicht 3 Funktionsweise 3.1 Programmübersicht Abbildung 3-1 INIT_RUN ET200MP- SP_RESET_ RF300 Multiinstanz Globaldatenbaustein Startup [OB 100] ANT ET200MP- SP_SET_ ANT_300 Main [OB 1] INCOMING _GOODS ET200MP- SP_INIT HMI_ INTERFACE PROCESS- ING ET200MP- SP_WRITE OUTGONG _GOODS ET200MP- SP_READ Anwenderprogramm Bibliotheksbausteine Identification_ET200 Globale Datenbausteine Das gesamte Anwenderprogramm wird im zyklischen OB 1(Main) in der SIMATIC CPU aufgerufen. Nur beim Hochlauf der CPU wird der OB100 (Startup) ausgeführt. Die Parameterschnittstellen der Funktionsbausteine des Anwenderprogramms sind mit Variablen aus dem Datenbaustein HMI_INTERFACE belegt und werden durch diese gesteuert. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

11 3 Funktionsweise 3.2 Reader Reset ( INIT_RUN ) Nachfolgende Tabelle erläutert kurz die Aufgaben der einzelnen Bausteine. Tabelle 3-1 Typ Bausteinname Aufgabe OB Main Zyklischer OB: Führt das Anwenderprogramm aus. OB Startup Anlauf OB: Wird beim Hochfahren der CPU durchlaufen und stößt in diesem Applikationsbeispiel den initialen Reset der Reader an. FB INIT_RUN Führt die Reset-Bausteine der Bausteinbibliothek aus. FB ANT Führt die SET_ANT-Bausteine der Bausteinbibliothek aus. FB INCOMING_GOODS Bearbeitet Aufträge der Station 1: Wareneingang. FB PROCESSING Bearbeitet Aufträge der Station 2: Verarbeitung. FB OUTGONG_GOODS Bearbeitet Aufträge der Station 3: Warenausgang. FB FB FB ET200MP- SP_RESET_RF300 ET200MP- SP_SET_ANT_300 ET200MP- SP_WRITE Bibliotheksbaustein: Zuständig für den Reset von RF300-Reader. Bibliotheksbaustein: Zuständig für Ein/ Aus von Antennenfelder der RF300-Reader. Bibliotheksbaustein: Zuständig für das Auslesen von RFID-Transponder. FB ET200MP-SP_READ Bibliotheksbaustein: Zuständig für das Beschreiben von RFID-Transponder. DB HMI_INTERFACE Dieser Datenbaustein bildet die Schnittstelle zwischen Anwenderprogramm und HMI. Die hierin enthaltenen Variablen steuern das Applikationsbeispiel 3.2 Reader Reset ( INIT_RUN ) Funktionsbeschreibung Im Funktionsbaustein INIT_RUN wird der Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_RESET_RF300 je ein Mal pro Reader im Projekt aufgerufen, um die Reader des Lagerhauses zurückzusetzen. Die Reader-Resets werden bei Hochlauf der SIMATIC CPU über den Startup-OB (OB 100) angestoßen. Vom HMI aus, kann der Anwender zusätzliche Resets bei Bedarf ausführen. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

12 3 Funktionsweise 3.2 Reader Reset ( INIT_RUN ) Bausteinschema Abbildung 3-2 Parameterschnittstellen Tabelle 3-2 Eingänge Parameter Datentyp Erläuterung INIT_HW_ID_1 BOOL Hardwarekennung des ersten CM PtPs INIT_HW_ID_2 BOOL Hardwarekennung des zweiten CM PtPs INIT_HW_ID_3 BOOL Hardwarekennung des dritten CM PtPs EXECUTE_RESET_1 BOOL Startet Reset-Auftrag für Reader 1 EXECUTE_RESET_2 BOOL Startet Reset-Auftrag für Reader 2 EXECUTE_RESET_3 BOOL Startet Reset-Auftrag für Reader 3 Tabelle 3-3 Ausgänge Parameter Datentyp Erläuterung RESET_x_Done BOOL Zeigt erfolgreichen Reset-Auftrag des jeweiligen Readers an RESET_x_Error BOOL Zeigt fehlgeschlagenen Reset-Auftrag des jeweiligen Readers an RESET_x_Status DWORD Gibt Status zum Reset-Auftrag des jeweiligen Readers an Erläuterungen zum Ablauf Wird eine der Parameterschnittstellen EXECUTE_RESET_x gesetzt, wird der jeweilige Reader-Reset angestoßen. Die Variablen werden nach Auftragsabschluss automatisch zurückgesetzt. Die Ausgangsparameter zeigen den Beitrags-ID: , V1.3, 09/

13 3 Funktionsweise 3.3 Antennen ( ANT ) Status der Aufträge an ( Done, Busy, Error, Status ). Innerhalb des Bausteins gibt es drei Netzwerke, jeweils eines für jeden Reader im Projekt. Pro Netzwerk wird der Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_RESET_RF300 einmal mit eigener Instanz (Multiinstanz) aufgerufen um die Reset-Aufträge für jeweils einen Reader auszuführen und auszuwerten. 3.3 Antennen ( ANT ) Funktionsbeschreibung Bausteinschema Im Funktionsbaustein ANT wird der Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_SET_ANT_RF300 dreimal aufgerufen. Über diese Bausteine werden die Antennen der SIMATIC RFID Reader ein- bzw. ausgeschaltet. Diese Operationen werden über Variablen im Datenbaustein HMI-Interface gesteuert, welche mit dem HMI verknüpft sind. Abbildung 3-3 Beitrags-ID: , V1.3, 09/

14 3 Funktionsweise 3.3 Antennen ( ANT ) Parameterschnittstellen Tabelle 3-4 Eingänge Parameter Datentyp Erläuterung ANT_HW_ID_1 BOOL Hardwarekennung des ersten CM PtPs ANT_HW_ID_2 BOOL Hardwarekennung des zweiten CM PtPs ANT_HW_ID_3 BOOL Hardwarekennung des dritten CM PtPs ANT_1 BOOL Steuerparameter für Antennen-Ein-Aus an Reader 1 ANT_2 BOOL Steuerparameter für Antennen-Ein-Aus an Reader 2 ANT_3 BOOL Steuerparameter für Antennen-Ein-Aus an Reader 3 EXECUTE_ANT_1 BOOL Startet Antennenauftrag für Reader 1 EXECUTE_ANT_2 BOOL Startet Antennenauftrag für Reader 2 EXECUTE_ANT_3 BOOL Startet Antennenauftrag für Reader 3 Tabelle 3-5 Ausgänge Parameter Datentyp Erläuterung ANT_x_Done BOOL Zeigt erfolgreichen Antennen-Auftrag des jeweiligen Readers an ANT_x_Error BOOL Zeigt fehlgeschlagenen Antennen-Auftrag des jeweiligen Readers an ANT_x_Status DWORD Gibt Status zum Antennen-Auftrag des jeweiligen Readers an ANT_x_Pres BOOL Zeigt Transponderanwesenheit am jeweiligen Reader an Erläuterung zum Ablauf Wird eine der Parameterschnittstellen EXECUTE_ANT_x gesetzt, wird die Antenne je nach Wert der dazugehörigen HMI-Interface-Variable ANT_Ant_x einbzw. ausgeschaltet (1 bzw. 0). Die Ausgangsparameter zeigen den Status der Aufträge an ( Done, Busy, Error, Status ). Innerhalb des Bausteins gibt es drei Netzwerke, jeweils eines für jeden Reader im Projekt. Pro Netzwerk wird der Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_SET_ANT_RF300 je ein Mal mit eigener Instanz (Multiinstanz) aufgerufen um die ANT-Aufträge für jeweils einen Reader auszuführen und auszuwerten. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

15 3 Funktionsweise 3.4 Station 1: Wareneingang ( INCOMING_GOODS ) 3.4 Station 1: Wareneingang ( INCOMING_GOODS ) Funktionsbeschreibung Bausteinschema Der Funktionsbaustein INCOMING_GOODS bearbeitet die Aufträge der ersten Station des Lagerhauses(Wareneingang). Im Funktionsbaustein wird der Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_INIT aufgerufen. Über diesen Baustein werden TAGs durch den Reader mit einem vordefinierten Byte-Muster initialisiert. Dies bedeutet, dass der gesamte Speicherbereich des TAGs mit dem Byte-Muster beschrieben wird. In dieser Applikation wird hierzu 16#AF verwendet. Abbildung 3-4 Parameterschnittstellen Tabelle 3-6 Eingänge Parameter Datentyp Erläuterung IN_HW_ID UINT Hardwarekennung des CM PtPs Tabelle 3-7 Ausgänge Parameter Datentyp Erläuterung IN_Done BOOL Zeigt erfolgreiche Bearbeitung des Wareneingangs an IN_Busy BOOL Zeigt fehlerhafte Bearbeitung des Wareneingangs an IN_Error BOOL Zeigt fehlerhafte Bearbeitung des Wareneingang an IN_Status DWORD Gibt Status des Wareneingang aus Erläuterung zum Ablauf Innerhalb des Funktionsbausteins INCOMING_GOODS wird der Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_INIT aufgerufen. Dieser ist so verschaltet, dass er bei Transponderanwesenheit im Antennenfeld (PRESENCE) automatisch den INIT-Auftrag anstößt. Dabei wird der gesamte Anwenderspeicher des Transponders mit dem Byte-Muster AF (HEX) beschrieben. Die Ausgangsparameter zeigen den Status der Aufträge an ( Done, Busy, Error, Status ). Beitrags-ID: , V1.3, 09/

16 3 Funktionsweise 3.5 Station 2: Verarbeitung ( PROCESSING ) 3.5 Station 2: Verarbeitung ( PROCESSING ) Funktionsbeschreibung Bausteinschema Der Funktionsbaustein PROCESSING bearbeitet die Aufträge der zweiten Station des Lagerhauses (Verarbeitung). Über den darin aufgerufenen Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_READ werden die Daten eines TAGs gelesen. Im Funktionsbaustein wird überprüft, ob das Byte-Muster der Initialisierung vorhanden ist. Ist diese Überprüfung erfolgreich, wird ein Zeitstempel (hh.mm.ss) erstellt und über den Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_WRITE auf den TAG geschrieben. Abbildung 3-5 Parameterschnittstellen Tabelle 3-8 Eingänge Parameter Datentyp Erläuterung PROC_HW_ID UINT Hardwarekennung des CM PtPs Tabelle 3-9 Ausgänge Parameter Datentyp Erläuterung PROC_Done BOOL Zeigt erfolgreiche Bearbeitung des Wareneingangs an PROC_Busy BOOL Zeigt fehlerhafte Bearbeitung des Wareneingangs an PROC_Error BOOL Zeigt fehlerhafte Bearbeitung des Wareneingang an PROC_Status DWORD Gibt Status des Wareneingang aus Erläuterung zum Ablauf Im Funktionsbaustein PROCESSING wird im ersten Netzwerk der Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_READ aufgerufen. Dieser ist so verschaltet, dass er bei Transponderanwesenheit im Antennenfeld (PRESENCE) automatisch den READ- Auftrag anstößt. Dabei werden die ersten 100 Byte des Anwenderspeichers des Transponders gelesen. In Netzwerk 2 wird dann überprüft, ob das Initialisierungs- Byte-Muster ( AF ) im Empfangspuffer des READ-Bausteins vorhanden ist. Ist das Byte-Muster nicht vorhanden, wird ein Fehler ausgegeben ( Error + Status ), ist es vorhanden, wird in Netzwerk 3 die aktuelle CPU-Zeit ausgelesen und in den Schreibpuffer vom Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_WRITE geschrieben, der in Netzwerk 5 aufgerufen wird und automatischen den WRITE-Auftrag startet, um den Beitrags-ID: , V1.3, 09/

17 3 Funktionsweise 3.6 Station 3: Warenausgang ( OUTGOING_GOODS ) Zeitstempel auf den Transponder zu schreiben. Die Ausgangsparameter zeigen den Status der Aufträge an ( Done, Busy, Error, Status ). Abbildung 3-6 TAG an Reader der Station halten Lesen des TAGs (READ) Empfangspuffer auf INIT-Wert überprüfen ( AF ) Wert vorhanden? Ja Nein Zeitstempel bilden Statusanzeige (Error + Status) Zeitstempel auf TAG schreiben (WRITE) Statusanzeige (Done) 3.6 Station 3: Warenausgang ( OUTGOING_GOODS ) Funktionsbeschreibung Im Funktionsbaustein OUTGOING_GOODS werden die Operationen der dritten Station des Warenlagers (Warenausgang) abgearbeitet. Über den Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_READ werden die Daten der TAGs gelesen und daraufhin überprüft, ob der Zeitstempel von der zweiten Station des Lagerhauses vorhanden ist. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

18 3 Funktionsweise 3.7 Bibliotheksbausteine Bausteinschema Abbildung 3-7 Parameterschnittstellen Tabelle 3-10 Eingänge Parameter Datentyp Erläuterung OUT_HW_ID UINT Hardwarekennung des CM PtPs Tabelle 3-11 Ausgänge Parameter Datentyp Erläuterung OUT_Done BOOL Zeigt erfolgreiche Bearbeitung des Wareneingangs an OUT_Busy BOOL Zeigt fehlerhafte Bearbeitung des Wareneingangs an OUT_Error BOOL Zeigt fehlerhafte Bearbeitung des Wareneingang an OUT_Status DWORD Gibt Status des Wareneingang aus Erläuterung zum Ablauf Im Funktionsbaustein OUTGONG_GOODS wird in Netzwerk 1 der Bibliotheksbaustein ET200MP-SP_READ aufgerufen. Dieser ist so verschaltet, dass er bei Transponderanwesenheit im Readerfeld (PRESENCE) automatisch den READ-Auftrag anstößt. In Netzwerk 2 wird überprüft, ob der Zeitstempel von Station 2 im Empfangspuffer des READ-Bausteins vorhanden ist. Ist der Zeitstempel nicht vorhanden, wird ein Fehler ausgegeben ( Error + Status ), ist er vorhanden, wird eine erfolgreiche Auftragsbearbeitung ausgegeben ( Done ). 3.7 Bibliotheksbausteine Eine genaue Beschreibung der Bibliotheksbausteine aus der Bibliothek Identification_ET200 finden Sie auf der Downloadseite diese Beitrags (\2\). Beitrags-ID: , V1.3, 09/

19 4 Konfiguration und Projektierung 4.1 SIMATIC PLC 4 Konfiguration und Projektierung Hinweis Folgende Einstellungen müssen im Applikationsbeispiel nicht mehr vorgenommen werden, sie sind bereits im Projekt enthalten. Verwenden Sie jedoch alternative Hardware folgende Sie den Anweisungen in diesem Kapitel. 4.1 SIMATIC PLC Tabelle 4-1 Aktion 1. Gehen Sie im TIA Portal zu Geräte & Netze > Gerätesicht und wählen Sie die Steuerung PLC_1 aus. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Steuerung und wählen Sie Gerät tauschen aus. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

20 4 Konfiguration und Projektierung 4.1 SIMATIC PLC Aktion 2. Wählen Sie im erschienen Diaglog die alternative CPU aus, die Sie verwenden möchten. Achten Sie auf die Version. Bestätigen Sie anschließend mit OK. 3. Laden Sie das Projekt in Ihre CPU. Sämtliche Einstellungen der vorherigen CPU sind automatisch für die neue CPU übernommen worden. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

21 4 Konfiguration und Projektierung 4.2 SIMATIC ET 200 Systems 4.2 SIMATIC ET 200 Systems Tabelle 4-2 Aktion 1. Gehen Sie im TIA Portal zur Netzwerksicht. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das ET 200 System und wählen Sie Löschen aus. Bestätigen Sie mit Ja. 2. Ziehen Sie per drag&drop das alternative ET 200 System in den Arbeitsbereich und verbinden Sie den Ethernet-Port mit dem Subnetz der CPU und des HMIs. 3. Gehen Sie zu den Einstellungen des ET 200 Systems und vergeben Sie eine IP-Adresse. Achten Sie darauf, dass es in Ihrem Netzwerk nicht zu Doppelbelegungen der IP-Adressen kommt. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

22 4 Konfiguration und Projektierung 4.2 SIMATIC ET 200 Systems Aktion 4. Gehen Sie auf Online > Erreichbare Teilnehmer. 5. Wählen Sie Ihr ET 200 System aus und bestätigen Sie mit Anzeigen. 6. Doppelklicken Sie in der Projektnavigation bei Ihrem ET 200 System auf Online & Diagnose. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

23 4 Konfiguration und Projektierung 4.2 SIMATIC ET 200 Systems Aktion 7. Gehen Sie auf Funktionen > Name zuweisen und tragen Sie dort den PROFINET Gerätenamen Ihres ET 200 Systems ein. Bestätigen Sie mit Name zuweisen 8. Laden Sie das Projekt in Ihre CPU. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

24 4 Konfiguration und Projektierung 4.3 Konfiguration der Kommunikationsmodule CM PtP 4.3 Konfiguration der Kommunikationsmodule CM PtP Tabelle 4-3 Aktion 1. Gehen Sie im TIA Portal zu Geräte & Netze > Gerätesicht und wählen Sie das ET 200 System aus. Ziehen Sie per drag&drop das von Ihnen verwendete serielle Kommunikationsmodul aus dem Hardware-Katalog auf einen Steckplatz des ET 200 Systems. 2. Gehen Sie zu den Einstellungen des Kommunikationsmoduls und wählen Sie die Parameter wie auf folgenden Bildern dargestellt: Beitrags-ID: , V1.3, 09/

25 4 Konfiguration und Projektierung 4.3 Konfiguration der Kommunikationsmodule CM PtP Aktion 3. Wiederholen Sie den Vorgang noch zwei Mal (Jeder der drei RFID Reader dieser Applikation braucht ein eigenes Kommunikationsmodul). 4. Laden Sie das Projekt in Ihre CPU. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

26 4 Konfiguration und Projektierung 4.4 Änderungen am STEP 7 Anwenderprogramm 4.4 Änderungen am STEP 7 Anwenderprogramm Hinweis Folgende Änderungen müssen nur durchgeführt werden, wenn Sie das alternative ET 200 System projektiert haben. Tabelle 4-4 Aktion 1. Gehen Sie in der Projektnavigation in den Ordner Programmbausteine. 2. Ändern Sie an den Funktionsbausteinen ANT, INIT_RUN, INCOMING_GOODS, PROCESSING und OUTGOING_GOODS in Main die Parameter HW_ID. Die richtigen Werte finden Sie in der Hardwarekonfiguration Ihres ET 200 System unter der Hardwarekennung der seriellen Kommunikationsmodule (siehe 3). 3. Zur Ermittlung der Hardwarekennung wählen Sie in der Gerätesicht Ihr ET 200 System aus. Gehen sie auf Eigenschaften > Hardwarekennung. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

27 4 Konfiguration und Projektierung 4.4 Änderungen am STEP 7 Anwenderprogramm Aktion 4. Laden Sie das Projekt in Ihre CPU. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

28 5 Installation und Inbetriebnahme 5.1 Installation der Hardware 5 Installation und Inbetriebnahme In dieses Kapitel gehören die notwendigen Schritte, um mit dem Code aus dem Download und der Hardwareliste das Beispiel in Betrieb zu nehmen. 5.1 Installation der Hardware Nachfolgendes Bild zeigt den Hardwareaufbau. Abbildung 5-1 PM S Programmiergerät/ HMI-Runtime PROFINET / IE L+ (24 V) M (0 V) ET 200SP mit CM PtPs Readerkabel RFID Reader Hinweis Die Aufbaurichtlinien für S (\3\), ET 200MP/ SP (\4\) und RFID Reader (\5\) sind zu beachten. Hardwareaufbau der S7-Station Tabelle 5-1 Aktion 1. Stecken Sie die einzelnen Baugruppen auf einen geeigneten Baugruppenträger. 2. Verbinden Sie die Spannungsversorgung mit dem Stromnetz (230V Wechselstrom). 3. Verbinden Sie die Spannungsversorgung mit der S7-CPU; Achten Sie hierbei auf korrekte Polung. 4. Verbinden Sie die PROFINET-Schnittstelle des PG/PC mit der PROFINET- Schnittstelle der S7-CPU. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

29 5 Installation und Inbetriebnahme 5.2 Installation der Software Hardwareaufbau des ET 200 Systems Tabelle 5-2 Aktion 1. Stecken Sie die einzelnen Baugruppen auf einen geeigneten Baugruppenträger. 2. Verbinden Sie die Spannungsversorgung mit dem ET 200 System; Achten Sie hierbei auf korrekte Polung. 3. Verbinden Sie die PROFINET-Schnittstelle des ET 200 Systems mit der PROFINET-Schnittstelle der S7-CPU. 4. Stecken Sie die seriellen Kommunikationsmodule. 5. Bei ET 200SP: Stecken Sie zum Abschluss ein Servermodul. Anschließen der RFID Reader Tabelle 5-3 Aktion 1. Schließen Sie die RFID Reader über die Readerkabel an die seriellen Kommunikationsmodule des ET 200 Systems an (Siehe Abbildung 5-2). 2. Verbinden Sie die Spannungsversorgung mit den RFID Readern (Siehe Abbildung 5-2). Abbildung 5-2 Anschlussplan CM PtP Anschlussblock L+ (Weiß) RFID Reader M (Grün) T(A)- (11) : E- (Pink) R(A)- (12) : S- (Braun) T(B)+ (13) : E+ (Grau) R(B)+ (14) : S+ (Gelb) Installation der Software Dieses Kapitel beschreibt die notwendigen Schritte zur Installation der benötigten Software. Tabelle 5-4 Aktion Hinweis 1. Installieren Sie TIA V13 oder höher Beachten Sie die Anweisungen des Installationsprogramms. 2. Installieren Sie WinCC Professional V13 (aktuellstes Update) Beachten Sie die Anweisungen des Installationsprogramms. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

30 5 Installation und Inbetriebnahme 5.3 Installation des STEP 7 V13-Projekts 5.3 Installation des STEP 7 V13-Projekts Dieses Kapitel beschreibt die notwendigen Schritte, zur Installation des STEP 7 V13-Projekts. Tabelle 5-5 Aktion 1. Das STEP 7 V13 Projekt finden Sie auf der HTML-Seite, von der Sie dieses Dokument geladen haben. Speichern Sie das Projekt _Identification_TIA_CODE_V13.zip auf Ihre Festplatte. 2. Entpacken Sie das Projekt. 3. Öffnen Sie im TIA Portal V13 das STEP 7 V13-Projekt. Projekt > Öffnen > Durchsuchen 4. Das Projekt steht Ihnen ab sofort zur Verfügung. 5.4 Inbetriebnahme Nachfolgende Anweisung zeigt auf, wie das Beispielprojekt in Betrieb genommen wird. Tabelle 5-6 Aktion 1. Wenn Sie alternative Hardware verwenden, führen Sie die unter Kapitel 5 beschriebenen Änderungen durch. 2. Vergeben Sie Ihrem Programmiergerät eine IP aus dem IP-Band (Subnetz: ). 3. Laden Sie das Projekt in Ihre CPU. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

31 5 Installation und Inbetriebnahme 5.4 Inbetriebnahme Aktion 4. Starten Sie die HMI-Runtime. 5. Die Bedienung der Applikation erfolgt über die HMI-Runtime. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

32 6 Bedienung der Applikation 6.1 Menüführung 6 Bedienung der Applikation 6.1 Menüführung Hauptmenü Abbildung 6-1 Bedienoberfläche der HMI-Runtime Hauptmenü Beispielapplikation Industry Online Support Informationen Hinweis Sie können in der Benutzeroberfläche des HMIs die Anzeigesprache jedes Bildes jederzeit zwischen Deutsch und Englisch wechseln, indem Sie auf das Flaggensymbol klicken Über das Hauptmenü kann die Beispielapplikation gestartet und weiterführende Informationen über den Industry Online Support abgerufen werden. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

33 6 Bedienung der Applikation 6.1 Menüführung Beispielapplikation Abbildung Tabelle 6-1 Beschreibung 1. Allgemeine Menüführung: Startbildschirm, Einstellungen, Zurück 2. Bild für Station 1: Wareneingang 3. Bild für Station 2: Verarbeitung 4. Bild für Station 3: Warenausgang 5. Bild für Readeroptionen 6. Sprachumschaltung (Deutsch / Englisch) 7. Statusanzeige der Stationen Hinweis Wenn Sie ein TAG an das Antennenfeld eines RFID Readers halten, wechselt das HMI-Bild automatisch zu der jeweiligen Station. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

34 6 Bedienung der Applikation 6.2 Wareneingang 6.2 Wareneingang Abbildung 6-3 Tabelle 6-2 Bedienung 1. Halten Sie einen TAG an den Reader der Station Die Statusanzeige Busy der Station 1 leuchtet auf, solange die Initialisierung andauert. 3. Nach erfolgreichem Abschluss der Initialisierung leuchtet die Statusanzeige Done auf (bis ein neuer Auftrag ansteht). Außerdem wird eine Statusbeschreibung im Klartext ausgegeben. 4. Nach fehlerhaftem Abschluss der Initialisierung leuchtet die Statusanzeige Error auf (bis ein neuer Auftrag ansteht). Außerdem wird eine Statusbeschreibung im Klartext ausgegeben. 5. Der Wareneingang wurde durchlaufen. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

35 6 Bedienung der Applikation 6.3 Verarbeitung 6.3 Verarbeitung Abbildung 6-4 Tabelle 6-3 Bedienung 1. Halten Sie den TAG an den Reader der Station Die Statusanzeige Busy der Station 2 leuchtet auf, solange die Überprüfung auf Initialisierung und die Beschreibung des TAGs mit dem Zeitstempel andauert. 3. Nach erfolgreichem Abschluss der Aufträge von Station 2 leuchtet die Statusanzeige Done auf (bis ein neuer Auftrag ansteht). Außerdem wird eine Statusbeschreibung im Klartext ausgegeben. 4. Nach fehlerhaftem Abschluss der Aufträge von Station 2 leuchtet die Statusanzeige Error auf (bis ein neuer Auftrag ansteht). Außerdem wird eine Statusbeschreibung im Klartext ausgegeben. 5. Die Verarbeitung wurde durchlaufen. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

36 6 Bedienung der Applikation 6.4 Warenausgang 6.4 Warenausgang Abbildung 6-5 Tabelle 6-4 Bedienung 1. Halten Sie den TAG an den Reader der Station Die Statusanzeige Busy der Station 3 leuchtet auf, solange die Überprüfung auf den Zeitstempel andauert. 3. Nach erfolgreichem Abschluss der Überprüfung von Station 3 leuchtet die Statusanzeige Done auf (bis ein neuer Auftrag ansteht). Außerdem wird eine Statusbeschreibung im Klartext ausgegeben. 4. Nach fehlerhaftem Abschluss der Überprüfung von Station 3 leuchtet die Statusanzeige Error auf (bis ein neuer Auftrag ansteht). Außerdem wird eine Statusbeschreibung im Klartext ausgegeben. 5. Der Warenausgang wurde durchlaufen. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

37 6 Bedienung der Applikation 6.5 Readeroptionen 6.5 Readeroptionen Abbildung Folgende Optionen stehen Ihnen zur Verfügung: Tabelle 6-5 Beschreibung 1. Über diese Schieber lassen sich die Antennen der einzelnen RFID Reader ein- bzw. ausschalten. Unter den jeweiligen Schiebern finden Sie Statusbeschreibungen zu diesen Reader-Aufträgen. 2. Über diese Schalter können Sie die RFID Reader manuell resetten. Diese Funktion können Sie nutzen, um nach einem Fehler (Rote LED am Reader oder Bearbeitungsfehler an einer der drei Stationen) den Reader wieder funktionstüchtig zu machen. Unter den jeweiligen Schaltern finden Sie Statusbeschreibungen zu diesen Reader-Aufträgen. Beitrags-ID: , V1.3, 09/

38 7 Literaturhinweise 7 Literaturhinweise Tabelle 7-1 Themengebiet \1\ Siemens Industry Online Support \2\ Downloadseite des Beitrages \3\ SIMATIC S Automatisierungssystem \4\ SIMATIC ET 200SP Dezentrales Peripheriesystem \5\ SIMATIC Sensors RFID-Systeme SIMATIC RF300 Titel Historie Tabelle 8-1 Version Datum Änderung V1.0 05/2014 Erste Ausgabe V1.3 09/2016 Anpassung nach Fehlerbereinigung Beitrags-ID: , V1.3, 09/