Bedienungsanleitung Operating instructions Instructions de service. SBSI Funktionsbausteine für Siemens Step 7 V10_StdLib

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1 Bedienungsanleitung Operating instructions Instructions de service SBSI Funktionsbausteine für Siemens Step 7 V10_StdLib 1

2 1 Inhalt 1 Inhalt Allgemein Konfiguration Ethernet TCP/IP über CP343-1 lean Vorbereitung Kamera Vorbereitung Step Seriell RS422 über CP Vorbereitung Kamera Vorbereitung Step Bausteine Verbindungsbausteine CNTRL_TCP Bausteine zum Triggern Triggern über Ethernet Triggern über Ethernet mit Datenempfang Triggern über die Serielle RS422 Schnittstelle (Binär) Triggern über die Serielle RS422 Schnittstelle (ASCII) Bausteine für Jobwechsel Pulsumschaltung mit der Option Job 1..N Jobwechsel über die Ethernet Schnittstelle Jobwechsel über die Serielle RS422 Schnittstelle (Binär) Jobwechsel über die Serielle RS422 Schnittstelle (ASCII) Support Hinweis

3 2 Allgemein Mit diesem Dokument soll anhand einiger offener Funktionsbausteine, die Einbindung des Vision Systems SBSI, an eine Siemens S7 gezeigt werden. Folgende Bausteine stehen derzeit zur Verfügung: Serielle Schnittstelle RS422 Ethernet Schnittstelle (TCP/IP) Binäre Codierung der digitalen I/O s (Eingänge und Ausgänge) Die Dokumentation bezieht sich auf folgende Hard- / und Softwarestände. CPU: CPU313C- 2DP Version: V ES CF03-0AB0 CP343-1 lean Version: V2.1 6GK CX10-0XE0 CP340 Version: V1.0 6ES CH02-0AE0 In den ersten Abschnitten werden die Konfigurationen in der Entwicklungsumgebung, und auf dem SBSI durchgeführt. In den weiteren Kapiteln werden dann die Funktionsbausteine mit der erforderlichen Beschaltung beschrieben. 3

4 3 Konfiguration 3.1 Ethernet TCP/IP über CP343-1 lean Vorbereitung Kamera Auf der Kamera müssen folgend dargestellte Konfigurationen vorgenommen werden, um die Funktionen der Ethernet Verbindung nutzen zu können. Bitte beachten Sie, dass diese Einstellungen in jedem Job vorgenommen werden müssen. Im Tab Schnittstellen, unter dem Punkt Ausgabe, muss die Ethernet Schnittstelle aktiviert werden. In den Default Einstellungen sind die Ports folgend vergeben: Port 2006: Befehle von Steuerung an den Sensor. Port 2005: Ergebnisse vom Sensor an die Steuerung. Diese Werte können vom Benutzer frei gewählt werden, bitte beachten Sie, dass sich dieses Dokument auf die Default Einstellungen bezieht. 4

5 Im Tab Datenausgabe können nun die Daten, die über den Port 2005 Ausgegeben werden, festgelegt werden. Neben der Zeichenart können verschiedene Protokollteile angelegt werden. Neben einem Vor- und Nachspann können statische Informationen über Checkboxen angefügt sowie Detektorspezifische Nutzdaten ausgegeben werden. Um die Beispielbausteine nutzen zu können muss als Zeichenart ASCII gewählt werden, hier muss nun ein Steuerzeichen für den Protokollabschluss eingetragen werden. 5

6 3.1.2 Vorbereitung Step7 Um eine TCP/IP Verbindung über ein CP343-1 lean zu einem Teilnehmer aufzubauen, müssen in einem Step7 Projekt folgende Schritte vorgenommen werden. 1. Einfügen des CP s im Hardwaremanager der Entwicklungsumgebung. 2. In den Eigenschaften der Ethernet Schnittstelle die IP-Adresse und die Subnetzmaske der Schnittstelle vergeben. Hierzu die Anforderungen an die Adressierung im Ethernet beachten. Über Neu ein Subnetz einfügen. Im Beispiel bekommt dies den Namen Festo. Mit OK den Dialog verlassen. Abschließend die Daten speichern und übersetzten. Die Hardwarekonfiguration ist nun abgeschlossen und kann beendet werden. 6

7 3. NetPro öffnen und die Kamera als Andere Stationen in das Netz einfügen. 4. Den Kommunikationskanal der eingefügten Station konfigurieren. Hierzu im Tab Schnittstellen eine neue Verbindung vom Typ Industrial Ethernet einfügen. Unter Parameter nun die Adresse der Kamera angebe und diese mit dem Subnetz Festo (in Schritt 2 erstellt) verbinden. 7

8 5. In diesem Schritt werden in der Steuerung die Verbindungen zu der Kamera definiert. Dieser Schritt muss für jeden Port wiederholt werden. (Port 2006 so wie Port 2005) Auswahl des Partners (Andere Station(1)) und TCP Verbindung auswählen. Im nächsten Dialog werden dann im Tab Adressen die Portnummern der Verbindung vergeben. Unter dem Tab Allgemein findet man unter Bausteinparameter die Adresse der Verbindung. Diese werden später als Parameter für die Bausteine benötigt. Die Einrichtung ist nach abspeichern und Hochladen der Konfiguration fertig und kann geschlossen werden. 8

9 3.2 Seriell RS422 über CP Vorbereitung Kamera Auf der Kamera müssen folgend Dargestellte Konfigurationen vorgenommen werden um die Funktionen der seriellen Verbindung nutzen zu können. Bitte beachten Sie, dass diese Einstellungen in jedem Job vorgenommen werden müssen. Im Tab Schnittstellen, unter dem Punkt Ausgabe, muss die RS422 Schnittstelle aktiviert werden. In den Defaults Einstellungen ist die Baudrate auf festgelegt. Diese muss auf 9600 umgestellt werden. Je nach Schnittstellenmodul können auch andere Baudraten gewählt werden. Im Tab Datenausgabe werden die Daten die von der Kamera gesendet werden festgelegt. Neben der Zeichenart können verschiedene Protokollteile angelegt werden. Neben einem Vor- und Nachspann können statische Informationen über Checkboxen sowie Detektorspezifische Nutzdaten angefügt werden. 9

10 3.2.2 Vorbereitung Step7 1. Einfügen eines CP340 in der Hardwarekonfiguration 2. In den Eigenschaften des CP die Parameter der Kommunikation einstellen. Protokoll Typ: ASCII 10

11 Protokoll: Tab ASCII: Baudrate: 9600 Datenbits: 8 Stoppbits: 1 Parität: keine Die weiteren Einstellungen können übernommen werden. Um später die Bausteine richtig parametrieren zu können benötigen Sie die Adresse des CP s. Abschließend die Daten speichern und übersetzten. Die Hardwarekonfiguration ist nun abgeschlossen und kann beendet werden. 11

12 4 Bausteine 4.1 Verbindungsbausteine CNTRL_TCP Dieser Baustein prüft kontinuierlich die Socket Verbindungen zu den zwei Ports die auf der SBSI konfiguriert wurden. Den Baustein F51 CNTRL_TCP_SPI aus der Bibliothek V10_StdLib einfügen und wie folgt beschalten. Weitere Bausteine die in das Step7 Projekt eingefügt werden müssen FC10 (CNTRL) - Input: ADDR_CP (Word): Hardwareadresse des Ethernet CP s Connection_CMD (Int): Konfigurierte Verbindungs-ID für den Kommando Port (Default Port: 2006) Connection_Data (Int): Konfigurierte Verbindungs-ID für den Daten Port (Default Port: 2005) Start (BOOL): Bei einer logischen 1 prüft der Baustein kontinuierlich den Status, und gibt den Statuswert am Ausgang Status aus. Output: Status (Int): Gibt einen Wert abhängig den Verbindungsstaus aus. Hex Dez Beschreibung 16#11 17 Beide Ports verfügbar 16#01 1 CMD-Port verfügbar, Data-Port unterbrochen 16#10 16 Data-Port verfügbar, CMD-Port unterbrochen 12

13 4.2 Bausteine zum Triggern Triggern über Ethernet Erforderliche Einstellungen der Schnittstelle in der SBSI Konfiguration. Die Bausteine arbeiten für das ASCII-Protokoll mit einem Telegramm Endzeichen (EOT) dieses muss unter dem Reiter Datenausgabe Konfiguriert werden. Im Bespiel wird als Endzeichen CR (Hex 0c, Dez 12) definiert. Dieses wird nun allen Antworten über den CMD-Port angefügt. Den Baustein FB56 TRG_ ASCII_TCP_SPI aus der Bibliothek V10_StdLib einfügen und wie folgt beschalten. Weitere Bausteine die in das Step7 Projekt eingefügt werden müssen FC1 (Zeiger), FC5 (AG_SEND), FC6 (AG_RECV), FB103 (AG_RECV_TCP_xVAR)- 13

14 Input: EN (Bool): Freigabe des Bausteines. Bitte beachten Sie, dass nur ein _TCP Baustein aktiv sein darf. TRG (Bool): Eine positive Flanke an diesem Eingang löst einen Trigger der Kamera aus. Camera_Ready (Bool): Freigabe, dass die Kamera bereit ist. z.b. mit der Ready-Meldung der Kamera. Signal auf der Grünen Leitung im Anschlusskabel. EOT (Int): Definiertes Telegramm Endzeichen ADDR_CP (Word): Hardwareadresse des Ethernet CP s Connection_CMD (Int): Konfigurierte Verbindungs-ID für den Kommando Port. (Default Port: 2006) Connection_Status (Int): Wert aus Baustein CNTRL_TCP_SPI. Output: Busy (Bool): Meldung steht an bis der Trigger erfolgreich durchgeführt wurde Done (Bool): Meldung für einen Zyklus, dass der Trigger erfolgreich gesendet wurde. 14

15 4.2.2 Triggern über Ethernet mit Datenempfang Erforderliche Einstellungen der Schnittstelle in der SBSI Konfiguration. Die Bausteine arbeiten für das ASCII-Protokoll mit einem Telegramm Endzeichen (EOT) dieses muss unter dem Reiter Datenausgabe Konfiguriert werden. Im Bespiel wird als Endzeichen CR (Hex 0C, Dez 12) definiert. Dieses wird beim Nachspann und beim End of Telegram eingetragen. Dieser Zusatz wird nun allen Daten die aus dem Sensor kommen angefügt. Den Baustein FB57 TRG_RECV_ASCII_TCP_SPI aus der Bibliothek V10_StdLib einfügen und wie folgt beschalten. Weitere Bausteine die in das Step7 Projekt eingefügt werden müssen FC1 (Zeiger), FC5 (AG_SEND), FC6 (AG_RECV), FB103 (AG_RECV_TCP_xVAR)- 15

16 Input: EN (Bool): Freigabe des Bausteines. Bitte beachten Sie, dass nur ein _TCP Baustein aktiv sein darf. TRG (Bool): Eine positive Flanke an diesem Eingang löst einen Trigger der Kamera aus. Camera_Ready (Bool): Freigabe, dass die Kamera bereit ist. z.b. mit der Ready-Meldung der Kamera. Signal auf der Grünen Leitung im Anschlusskabel. EOT (Int): Definiertes Telegramm Endzeichen ADDR_CP (Word): Hardwareadresse des Ethernet CP s Connection_CMD (Int): Parametrierte Verbindungs-ID für den Kommando Port. (Default Port: 2006) Connection_CMD (Int): Parametrierte Verbindungs-ID für den Daten Port. (Default Port: 2005) Connection_Status (Int): Wert aus Baustein CNTRL_TCP_SPI. Output: Busy (Bool): Meldung steht an bis der Trigger erfolgreich durchgeführt wurde Done (Bool): Meldung für einen Zyklus, dass der Trigger erfolgreich gesendet wurde. Die Daten die über den Data Port empfangen wurden, werde im Instanz DB ab dem Byte 26 abgelegt. 16

17 4.2.3 Triggern über die Serielle RS422 Schnittstelle (Binär) Erforderliche Einstellungen der Schnittstelle in der SBSI Konfiguration. Die Baudrate kann je nach CP auch angepasst werden. Es gibt zwei Möglichkeiten die Kamera über die Schnittstelle zu Triggern. ASCII und Binär. Es steht jeweils ein Baustein zur Verfügung. Einstellung Binär: Den Baustein FB52 TRG_Binary_RS422_SPI aus der Bibliothek V10_StdLib einfügen und wie folgt beschalten. Weitere Bausteine die in das Step7 Projekt eingefügt werden müssen FB2 (P_RECV), FB3 (P_SEND) - Input: TRG (Bool): Eine positive Flanke an diesem Eingang löst einen Trigger der Kamera aus. Camera_Ready (Bool): Freigabe, dass die Kamera bereit ist. z.b. mit der Ready- Meldung der Kamera. Signal auf der Grünen Leitung im Anschlusskabel. ADDR_CP (Int): Adresse des CP-Modul wie in der Hardwarekonfiguration der Steuerung vergeben. Output: Busy (Bool): Meldung steht an bis der Trigger erfolgreich durchgeführt wurde Done (Bool): Meldung für einen Zyklus, dass der Trigger erfolgreich gesendet wurde. Die Daten die von dem Sensor empfangen wurden, werden im Instanz DB ab dem Byte 156 abgelegt. 17

18 4.2.4 Triggern über die Serielle RS422 Schnittstelle (ASCII) Erforderliche Einstellungen der Schnittstelle in der SBSI Konfiguration. Die Baudrate kann je nach CP auch angepasst werden. Es gibt zwei Möglichkeiten die Kamera seriell zu Triggern. ASCII und Binär. Es steht jeweils ein Baustein zur Verfügung. Einstellung ASCII: Den Baustein FB53 TRG_ASCII_RS422_SPI aus der Bibliothek V10_StdLib einfügen und wie folgt beschalten. Weitere Bausteine die in das Step7 Projekt eingefügt werden müssen FB2 (P_RECV), FB3 (P_SEND) - Input: TRG (Bool): Eine positive Flanke an diesem Eingang löst einen Trigger der Kamera aus. Camera_Ready (Bool): Freigabe, dass die Kamera bereit ist. z.b. mit der Ready-Meldung der Kamera. Signal auf der Grünen Leitung im Anschlusskabel. ADDR_CP (Int): Adresse des CP-Modul wie in der Hardwarekonfiguration der Steuerung vergeben. Output: Busy (Bool): Meldung steht an bis der Trigger erfolgreich durchgeführt wurde Done (Bool): Meldung für einen Zyklus, dass der Trigger erfolgreich gesendet wurde. Die Daten die von dem Sensor empfangen wurden, werden im Instanz DB ab dem Byte 158 abgelegt. 18

19 4.3 Bausteine für Jobwechsel Pulsumschaltung mit der Option Job 1..N Konfiguration SBSI und Hardwareanschluss Einer der zur Verfügung stehenden Eingänge muss mit der Funktion Job 1..N belegt werden. Die entsprechende Leitung muss auf der SPS auf einem Ausgang aufgelegt werden. Im Beispiel wird der Pin 05 mit der Farbe Pink ausgewählt. Den Baustein Impulsumschaltung_SPI aus der Bibliothek V10_StdLib einfügen und wie folgt beschalten. Jobnummer (Int): Gewünschte Jobnummer in der nach einem Impuls am Eingang Trigger gesprungen wird. Timer_1/_2 (Timer): Nummer des Timer angeben Zaehler (Counter): Nummer des Zählers angeben Pulsdauer (S5Time): Ti/Tp Zeit eingeben. Trigger (Bool): Bei positiver Flanke wird die Pulsausgabe gestartet Pulsausgang (Bool): Pulse die direkt auf den Ausgang gegeben werden können. 19

20 4.3.2 Jobwechsel über die Ethernet Schnittstelle Die Bausteine arbeiten für das ASCII-Protokoll mit einem Telegramm Endzeichen (EOT) dieses muss unter dem Reiter Datenausgabe Konfiguriert werden. Im Bespiel wird als Endzeichen CR (Hex 0C, Dez 12) definiert. Dieses wird nun allen Antworten über den CMD-Port angefügt. Den Baustein FB58 CJB_ASCII_TCP2_SPI aus der Bibliothek V10_StdLib einfügen und wie folgt beschalten. Weitere Bausteine die in das Step7 Projekt eingefügt werden müssen FC1 (Zeiger), FC2 (INT_TO_CHAR), FC3 (CHAR_TO_INT), FC5 (AG_SEND), FC6 (AG_RECV), FB103 (AG_RECV_TCP_xVAR)- 20

21 Input: EN (Bool): Freigabe des Bausteines. Bitte beachten Sie, dass nur ein _TCP Baustein aktiv sein darf. TRG (Bool): Eine positive Flanke an diesem Eingang löst einen Jobwechsel aus. Camera_Ready (Bool): Freigabe, dass die Kamera bereit ist. z.b. mit der Ready-Meldung der Kamera. Signal auf der Grünen Leitung im Anschlusskabel. JB_No (Int): Angabe der Job Nummer in die nach einer Flanke an TRG gewechselt wird EOT (Int): Definiertes Telegramm Endzeichen ADDR_CP (Word): Hardwareadresse des Ethernet CP s Connection_CMD (Int): Parametrierte Verbindungs-ID für den Kommando Port. (Default Port: 2006) Connection_Status (Int): Wert aus Baustein CNTRL_TCP_SPI. Output: Busy (Bool): Meldung steht an bis der Trigger erfolgreich durchgeführt wurde Done (Bool): Meldung für einen Zyklus, dass der Trigger erfolgreich gesendet wurde. JB_No (Int): Angabe der aktuellen Job Nummer nach einen erfolgreichen Wechsel. 21

22 4.3.3 Jobwechsel über die Serielle RS422 Schnittstelle (Binär) Erforderliche Einstellungen der Schnittstelle in der SBSI Konfiguration. Die Baudrate kann je nach CP auch angepasst werden. Es gibt zwei Möglichkeiten Jobs auf der Kamera seriell zu wechseln. ASCII und Binär. Es steht jeweils ein Baustein zur Verfügung. Einstellungen Binär: Den Baustein FB54 CJB_Binary_RS422_SPI aus der Bibliothek V10_StdLib einfügen und wie folgt beschalten. Weitere Bausteine die in das Step7 Projekt eingefügt werden müssen FB2 (P_RECV), FB3 (P_SEND) - 22

23 Input: TRG (Bool): Eine positive Flanke an diesem Eingang löst einen Trigger der Kamera aus. Camera_Ready (Bool): Freigabe, dass die Kamera bereit ist. z.b. mit der Ready- Meldung der Kamera. Signal auf der Grünen Leitung im Anschlusskabel. JB_No (Byte): gewünschte Jobnummer in die nach einem Trigger gesprungen werden soll. ADDR_CP (Int): Adresse des CP-Modul wie in der Hardwarekonfiguration der Steuerung vergeben. Output: Busy (Bool): Meldung steht an bis der Trigger erfolgreich durchgeführt wurde Done (Bool): Meldung für einen Zyklus, dass der Trigger erfolgreich gesendet wurde. Current_Job (Byte): Ausgabe der Jobnummer in die gesprungen wurde. Disable_Freerun (Bool): Ausgang um bei Freilaufbetrieb der Kamera die Bildaufnahme zu unterbrechen um einen Jobwechsel sicherzustellen. 23

24 4.3.4 Jobwechsel über die Serielle RS422 Schnittstelle (ASCII) Erforderliche Einstellungen der Schnittstelle in der SBSI Konfiguration. Die Baudrate kann je nach CP auch angepasst werden. Es gibt zwei Möglichkeiten Jobs auf der Kamera seriell zu wechseln. ASCII und Binär. Es steht jeweils ein Baustein zur Verfügung. Einstellungen Binär: Den Baustein FB55 CJB_ASCII_RS422_SPI aus der Bibliothek V10_StdLib einfügen und wie folgt beschalten. Weitere Bausteine die in das Step7 Projekt eingefügt werden müssen FB2 (P_RECV), FB3 (P_SEND), FC2 (INT_TO_CHAR), FC3 (CHAR_TO_INT) - 24

25 Input: TRG (Bool): Eine positive Flanke an diesem Eingang löst einen Jobwechsel auf der Kamera aus. Camera_Ready (Bool): Freigabe, dass die Kamera bereit ist. z.b. mit der Ready- Meldung der Kamera. Signal auf der grünen Leitung im Anschlusskabel. JB_No (Int) [0..255]: gewünschte Jobnummer in die nach einem Trigger gesprungen werden soll. ADDR_CP (Int): Adresse des CP-Modul wie in der Hardwarekonfiguration der Steuerung vergeben. Output: Busy (Bool): Meldung steht an bis der Jobwechsel erfolgreich durchgeführt wurde Done (Bool): Meldung für einen Zyklus, dass der Trigger erfolgreich gesendet wurde. Current_Job (Int) [0..255]: Ausgabe der Jobnummer in die gesprungen wurde. Disable_Freerun (Bool): Ausgang um bei Freilaufbetrieb der Kamera die Bildaufnahme zu unterbrechen um einen Jobwechsel sicherzustellen. 25

26 5 Support Für weitere Fragen zu Ihrer Applikation steht Ihnen der Technische Support zur Verfügung. Festo AG & Co. KG Ruiter Str Esslingen Tel.: +(49) Fax: +(49)

27 6 Hinweis Bitte beachten Sie, dass es sich bei den Bausteinen um Freeware handelt. Jedem Benutzer steht es frei, dieses Programm unentgeltlich zu nutzen, zu kopieren und weiterzugeben. Die Autoren der Programmbeispiele schließen jegliche Haftung für die Funktionstüchtigkeit, Vollständigkeit oder Kompatibilität dieser Software aus. Die Benutzung erfolgt auf eigene Gefahr. Da diese Software kostenlos ist, entfällt jegliche Gewährleistung, Anspruch auf Fehlerkorrektur und Support. 27