Anwendungshinweis. Anbindung eines WAGO ETHERNET- Kopplers/Controllers an eine Steuerung S7-1500

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1 Anwendungshinweis Building TIA Automation Anbindung eines WAGO ETHERNET- Kopplers/Controllers an eine Steuerung S A by WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG

2 2 Anwendungshinweis A Alle Rechte vorbehalten. WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG Hansastraße 27 D Minden Tel.: +49 (0) 571/ Fax: +49 (0) 571/ Web: info@wago.com 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 in diesem Dokument verwendeten Soft- und Hardwarebezeichnungen und Markennamen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen einem Warenzeichenschutz, Markenzeichenschutz oder patentrechtlichem Schutz unterliegen.

3 Anwendungshinweis A Beschreibung 3 Hinweise zu dieser Dokumentation Urheberschutz Diese Dokumentation, einschließlich aller darin befindlichen Abbildungen, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Weiterverwendung dieser Dokumentation, 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 & Co. KG, Minden. Zuwiderhandlungen ziehen einen Schadenersatzanspruch nach sich. Darstellung der Zahlensysteme Tabelle 1: Darstellungen der Zahlensysteme Zahlensystem Beispiel Bemerkung Dezimal 100 Normale Schreibweise Hexadezimal 0x64 C-Notation Binär '100' ' ' In Hochkomma, Nibble durch Punkt getrennt Schriftkonventionen Tabelle 2: Schriftkonventionen Schriftart Bedeutung kursiv Namen von Pfaden und Dateien werden kursiv dargestellt z. B.: C:\Programme\WAGO-I/O-CHECK Menü Menüpunkte werden fett dargestellt z. B.: Speichern > Ein Größer als - Zeichen zwischen zwei Namen bedeutet die Auswahl eines Menüpunktes aus einem Menü z. B.: Datei > Neu Eingabe Bezeichnungen von Eingabe- oder Auswahlfeldern werden fett dargestellt z. B.: Messbereichsanfang Wert Eingabe- oder Auswahlwerte werden in Anführungszeichen dargestellt z. B.: Geben Sie unter Messbereichsanfang den Wert 4 ma ein. [Button] Schaltflächenbeschriftungen in Dialogen werden fett dargestellt und in eckige Klammern eingefasst z. B.: [Eingabe] [Taste] Tastenbeschriftungen auf der Tastatur werden fett dargestellt und in eckige Klammern eingefasst z. B.: [F5]

4 4 Beschreibung Anwendungshinweis A Symbole GEFAHR GEFAHR WARNUNG VORSICHT ACHTUNG ESD Hinweis Information Warnung vor Personenschäden! Kennzeichnet eine unmittelbare Gefährdung mit hohem Risiko, die Tod oder schwere Körperverletzung zur Folge haben wird, wenn sie nicht vermieden wird. Warnung vor Personenschäden durch elektrischen Strom! Kennzeichnet eine unmittelbare Gefährdung mit hohem Risiko, die Tod oder schwere Körperverletzung zur Folge haben wird, wenn sie nicht vermieden wird. Warnung vor Personenschäden! Kennzeichnet eine mögliche Gefährdung mit mittlerem Risiko, die Tod oder (schwere) Körperverletzung zur Folge haben kann, wenn sie nicht vermieden wird. Warnung vor Personenschäden! Kennzeichnet eine mögliche Gefährdung mit geringem Risiko, die leichte oder mittlere Körperverletzung zur Folge haben könnte, wenn sie nicht vermieden wird. Warnung vor Sachschäden! Kennzeichnet eine mögliche Gefährdung, die Sachschaden zur Folge haben könnte, wenn sie nicht vermieden wird. Warnung vor Sachschäden durch elektrostatische Aufladung! Kennzeichnet eine mögliche Gefährdung, die Sachschaden zur Folge haben könnte, wenn sie nicht vermieden wird. Wichtiger Hinweis! Kennzeichnet eine mögliche Fehlfunktion, die aber keinen Sachschaden zur Folge hat, wenn sie nicht vermieden wird. Weitere Information Weist auf weitere Informationen hin, die kein wesentlicher Bestandteil dieser Dokumentation sind (z. B. Internet).

5 Anwendungshinweis A Beschreibung 5 Rechtliche Grundlagen Änderungsvorbehalt Die WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG behält sich Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vor. Alle Rechte für den Fall der Patenterteilung oder des Gebrauchmusterschutzes sind der WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG 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. Ferner müssen genannte Personen mit allen in diesem Dokument genannten Produkten und deren Gebrauchsanleitungen vertraut sein. Sie müssen in der Lage sein, auch solche Gefährdungen richtig abschätzen zu können, die sich erst durch die Kombination der Produkte ergeben. Für Fehlhandlungen und Schäden, die an WAGO-Produkten und Fremdprodukten durch Missachtung der Informationen dieses Dokumentes entstehen, übernimmt die WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG keine Haftung. Haftungsbeschränkung Diese Dokumentation beschreibt den Einsatz diverser Hardware- und Softwarekomponenten in spezifischen Beispielanwendungen. Die Komponenten können Produkte oder Teile von Produkten unterschiedlicher Hersteller darstellen. Hinsichtlich bestimmungsgemäßer und sicherer Verwendung der Produkte gelten ausschließlich die jeweiligen Gebrauchsanleitungen der Hersteller. Für deren Inhalte sind ausschließlich die jeweiligen Hersteller der Produkte verantwortlich. Die in dieser Dokumentation beschriebenen Beispielanwendungen stellen Konzepte, also technisch mögliche Anwendungen dar. Ob diese Konzepte im konkreten Einzelfall realisiert werden können, hängt von diversen Randbedingungen ab. Beispielsweise können andere Versionen der Hardwareoder Softwarekomponenten eine andere als die beschriebene Handhabung erfordern. Aus den hier enthaltenen Beschreibungen leitet sich daher kein Anspruch auf eine bestimmte Beschaffenheit der Produkte ab. Die Verantwortung für die sichere Verwendung einer konkreten Software- oder Hardwarekonfiguration liegt bei demjenigen, der sie erstellt bzw. betreibt. Dies gilt auch dann, wenn bei der Realisierung eines der in diesem Dokument beschriebenen Konzepte umgesetzt wurde. Die WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG übernimmt für Realisierungen dieser Konzepte keine Haftung.

6 6 Beschreibung Anwendungshinweis A Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Beschreibung Verwendetes Material Geräte Tools Lösung ETHERNET-Buskoppler in Betrieb nehmen Beispiel Hardware konfigurieren Siemens Open User Communication TCON Prozessabbild Koppler Setzen eines digitalen Ausgangs Setzen eines analogen Ausgabewertes Lesen des Eingabebereiches Beispiel Hardware konfigurieren WAGO-MODBUS-Bausteine parametrieren Anhang... 27

7 Anwendungshinweis A Beschreibung 7 1 Beschreibung Dieser Anwendungshinweis beschreibt am Beispiel eines WAGO-ETHERNET- Buskopplers ( ) die Anbindung an eine Simatic-Steuerung S In Beispiel 1 werden die Open User Communication -Bausteine von Siemens benutzt. In Beispiel 2 wird der Datenaustausch mit Hilfe der von WAGO angebotenen S7- MODBUS-Funktionsbausteine aus dem Anwendungshinweis realisiert. Die Bausteine werden als TCP- und UDP-Variante angeboten und verwenden ausschließlich den Funktionscode 23 (Read/Write Multiple Registers). 2 Verwendetes Material 2.1 Geräte Lieferant Anzahl Bezeichnung Bestnr. Version* WAGO 1 FBC Eth: FW 18 HW 02/ SW WAGO 2 2Di: WAGO 4 2DO: WAGO 1 2AI: WAGO 1 2AO: WAGO 1 End Module: SIEMENS 1 CPU PN 6ES AK00-0AB0 FW HW 3 SIEMENS 1 DI 16x24VDC HF 6ES BH00-0AB0 SIEMENS 1 DO 16x24VDC/0.5A ST 6ES BH00-0AB0 SIEMENS 1 PM 70W 120/230VAC 6EP BA00 *diese Version wurde bei Erstellung des Anwendungshinweises verwendet.

8 8 Verwendetes Material Anwendungshinweis A Tools Bezeichnung Bestnr. Version* SIEMENS TIA PORTAL V13 SP1 Update 5 WAGO ETHERNET Settings *diese Version wurde bei Erstellung des Anwendungshinweises verwendet.

9 Anwendungshinweis A Lösung 9 3 Lösung 3.1 ETHERNET-Buskoppler in Betrieb nehmen Dem ETHERNET-Buskoppler ist einmalig eine IP-Adresse vorzugeben. Dieses geschieht mit dem Programm WAGO ETHERNET Settings. Hierfür wird ein Kommunikationskabel ( oder ) benötigt. Nachdem eine Verbindung mit dem Gerät aufgebaut wurde, kann über die TCP/IP-Einstellungen eine IP-Adresse eingegeben und auf das Gerät geschrieben werden. Nach erfolgreicher Konfiguration leuchtet die I/O-LED grün und die Error-LED ist erloschen. Anschließend kann man mit dem Kommando Ping über die neue IP-Adresse die Kommunikation mit dem ETHERNET-Buskoppler testen, z. B. Ping Beispiel 1 Nach Erstellen eines neuen Projektes wird die entsprechende Station hinzugefügt.

10 10 Lösung Anwendungshinweis A Hardware konfigurieren In der Gerätesicht kann über den Hardwarekatalog der restliche Aufbau hinzugefügt werden.

11 Anwendungshinweis A Lösung 11 In den Eigenschaften der CPU wird die IP-Adresse festgelegt, hier die Des Weiteren befindet sich unter HW-Kennung die Interface-ID der PROFINET- Schnittstelle. Diese wird für die Parametrierung der Bausteine benötigt.

12 12 Lösung Anwendungshinweis A Siemens Open User Communication Um mit dem WAGO-Koppler zu kommunizieren, werden in diesem Beispiel die Bausteine TCON, TDISCON, TSEND und TRCV benutzt. Grundsätzlich ist über das Anwenderprogramm zuerst eine Verbindung mit dem Koppler aufzubauen. Dies erfolgt mit dem TCON-Baustein. Die Verbindung wird von der CPU solange aufrechterhalten, bis sie durch den Aufruf von TDISCON wieder abgebaut wird. Nachdem eine Verbindung besteht, kann eine Anfrage an den WAGO-Koppler gesendet werden. Dieses geschieht über TSEND. In den Beobachtungstabellen ist für diese Ansteuerung ein Bit vorgesehen. Die Anfrage wird bei einer steigenden Flanke dieses Bits abgeschickt. Anschließend wird die Antwort des Kopplers über TRCV erfasst. Damit die Daten richtig gelesen werden, sollte immer nur eine Anfrage über die gleiche ID gesendet werden.

13 Anwendungshinweis A Lösung TCON In den Eigenschaften des TCON kann die Verbindung zum WAGO-Koppler parametriert werden. Als erstes muss Verbindungsdaten > neu ausgewählt werden. Dadurch wird ein Datenbaustein erstellt, der die hier parametrierten Verbindungsinformationen enthält. Dieser DB (PLC_1_Connection_DB) muss am Bausteineingang CONNECT angegeben werden. Der Partner ist als Unspezifiziert auszuwählen und seine IP-Adresse ist anzugeben. Als Verbindungstyp wurde in diesem Beispiel TCP gewählt. Der Aktive Verbindungsaufbau ist bei Lokal zu setzen. Hinweis Wichtiger Hinweis! Als Partnerport ist unbedingt 502 einzutragen (Modbus/TCP). Anschließend kann eine Verbindung durch eine positive Flanke am Eingang REQ aufgebaut werden.

14 14 Lösung Anwendungshinweis A Prozessabbild Koppler Der Datenaustausch ist mit folgendem WAGO-Knoten realisiert worden. TYP Bezeichnung Adresse im PA ETHERNET-Koppler Kanal-Digitaleingangsklemme EW Kanal-Digitaleingangsklemme EW Kanal-Digitalausgangsklemme AW Kanal-Digitalausgangsklemme AW Kanal-Digitalausgangsklemme AW Kanal-Digitalausgangsklemme AW Kanal-Analogeingangsklemme EW0, EW Kanal-Analogausgangsklemme AW0, AW1 Die aufgeführten Adressen ergeben sich aufgrund des Knotenaufbaus automatisch. Analogeingangs- und -ausgangsklemmen sowie komplexen Klemmen wird im Prozessabbild zuerst eine Adresse zugewiesen, daran anschließend werden den Digitaleingangs- und -ausgangsklemmen Adressen zugewiesen. Im Steuerungsprogramm werden die Daten in diesem Beispiel ab MB 100 abgelegt. Zum grundsätzlichen Test der Kommunikation stehen drei Beobachtungstabellen zur Verfügung.

15 Anwendungshinweis A Lösung Setzen eines digitalen Ausgangs Über den TSEND-Baustein ist ein MODBUS-Telegramm an den Koppler zu senden. Der Aufbau dieses Telegramms ist im Datenbaustein WriteSingleCoil abgelegt. Mit Hilfe der Beobachtungstabelle WriteSingleCoil lassen sich einfach Ausgänge setzen und rücksetzen. Um einen einzelnen digitalen Ausgang zu beschreiben, wird der Dienst Write Single Coil des MODBUS-Protokolls genutzt. Im Byte 7 ist daher der Funktionscode 5 anzugeben. Die Adresse des Bits wird in Byte 8 und 9 eingetragen. Um den Ausgang einzuschalten, ist Byte 10 mit B#16#FF zu beschreiben. Um den Ausgang auszuschalten, ist Byte 10 mit B#16#00 zu belegen. Information Weitere Information Genaue Informationen sind in dem Handbuch des Feldbuskopplers , unter Kapitel 4.2 MODBUS-Funktionen, zu finden.

16 16 Lösung Anwendungshinweis A Setzen eines analogen Ausgabewertes Über den TSEND-Baustein ist ein MODBUS-Telegramm an den Koppler zu senden. Der Aufbau dieses Telegramms ist im Datenbaustein WriteMultipleRegister abgelegt. Mit Hilfe der Beobachtungstabelle WriteMultipleRegister lassen sich einfach analoge Werte auf die Ausgänge schreiben. Es wird der Dienst Write Multiple Register des MODBUS-Protokolls genutzt. Im Byte 7 ist daher der Funktionscode 16 (Hex=10) anzugeben. Die Startadresse wird in Byte 8 und 9 eingetragen. In Byte 10 und 11 wird die Anzahl der Worte, die ab der Startadresse geschrieben werden sollen, übergeben. Byte 12 ergibt sich als das doppelte des Wertes von Byte 11. Beginnend ab Byte 13 sind die Daten zu hinterlegen. Durch Schreiben eines Wertes zwischen 0-7FFF (siehe Prozessabbild )in das Register, kann ein Analogausgangswert zwischen 0 und 10 V eingestellt werden. Information Weitere Information Genaue Informationen sind in dem Handbuch des Feldbuskopplers ( ), unter Kapitel 4.2 MODBUS-Funktionen, zu finden.

17 Anwendungshinweis A Lösung Lesen des Eingabebereiches Über den TSEND-Baustein ist ein MODBUS-Telegramm an den Koppler zu senden. Der Aufbau dieses Telegramms ist im Datenbaustein ReadMultipleRegister abgelegt. In diesem Beispiel sollen drei Worte ab Adresse 0 gelesen werden. Es wird der Dienst Read Multiple Register des MODBUS-Protokolls genutzt. Im Byte 7 ist daher der Funktionscode 3 anzugeben. Die Startadresse wird in Byte 8 und 9 vorgegeben. In den Bytes 10 und 11 ist die Anzahl der auszulesenden Worte einzutragen.

18 18 Lösung Anwendungshinweis A Über den TRCV-Baustein wird das Antworttelegramm des Kopplers ausgewertet. Über den DATA-Parameter wird dabei festgelegt, wo die Daten gespeichert werden. Damit der Leseauftrag erfolgreich ausgeführt werden kann, verlangt der Baustein die Längenangabe der Antwort. In diesem Beispiel ist das Antworttelegramm 15 Byte lang. Über den Eintrag: P#M BYTE 15, wird dem Receive-Baustein mitgeteilt, 15 Byte auszulesen. Die Anzahl zu lesender Daten hängt vom MODBUS-Befehl ab und ist vom Anwender stets anzupassen. Die Daten des ersten analogen Wertes sind in den Bytes MB109 und MB110 zu finden. Die Daten des zweiten analogen Wertes sind in den Bytes MB111 und MB112 zu finden. Die Daten der digitalen Eingänge sind in den Bytes MB113 und MB114 zu finden.

19 Anwendungshinweis A Lösung Beispiel 2 Nachdem das beiliegende Beispielprojekt Modbus_example geöffnet wurde, wird durch einen Doppelklick auf PLC_1 die Gerätesicht geöffnet.

20 20 Lösung Anwendungshinweis A Hardware konfigurieren Durch einen Rechtsklick > Gerät tauschen kann die im Projekt eingestellte CPU der vorhandenen Hardware angepasst werden. Danach kann über den Hardwarekatalog der restliche Aufbau hinzugefügt werden.

21 Anwendungshinweis A Lösung 21 In den Eigenschaften der CPU wird die IP-Adresse festgelegt; hier die Des Weiteren befindet sich unter HW-Kennung die Interface-ID der PROFINET- Schnittstelle. Diese wird für die Parametrierung der Bausteine benötigt.

22 22 Lösung Anwendungshinweis A WAGO-MODBUS-Bausteine parametrieren Über PLC_1 > Programmbausteine > fb.call gelangt man zum Aufruf der MODBUS-Bausteine. In Netzwerk 2 und 4 werden die Bausteine für TCP und UDP aufgerufen und in Netzwerk 1 und 3 sind die Ein und Ausgangsparameter des jeweiligen Bausteins aufgelistet.

23 Anwendungshinweis A Lösung 23 Im Netzwerk 1 können die Verbindungsparameter für TCP angepasst werden. Die LocalID ist frei wählbar, für die InterfaceId ist die HW-Kennung der PROFINET-Schnittstelle einzutragen. Der LocalPort ist frei wählbar; als RemotePort ist die 502 (Modbus/TCP) einzutragen. Als RemoteIpAdress wird die IP-Adresse des WAGO-Kopplers benutzt. Über M 10 TCP.xConnect wird eine Verbindung mit dem WAGO-Koppler aufgebaut. Über M 10.1 TCP.xStartDataTransfer kann die Datenübertragung zwischen Koppler und Siemens-Steuerung gestartet werden. Eine Auflistung der Statusmeldungen kann man dem Anwendungshinweis a entnehmen.

24 24 Lösung Anwendungshinweis A Der Datenaustausch ist mit folgendem WAGO-Knoten realisiert worden. TYP Bezeichnung Adresse im PA ETHERNET-Koppler Kanal-Digitaleingangsklemme EW Kanal-Digitaleingangsklemme EW Kanal-Digitalausgangsklemme AW Kanal-Digitalausgangsklemme AW Kanal-Digitalausgangsklemme AW Kanal-Digitalausgangsklemme AW Kanal-Analogeingangsklemme EW0, EW Kanal-Analogausgangsklemme AW0, AW1 Die aufgeführten Adressen ergeben sich aufgrund des Knotenaufbaus automatisch. Analogeingangs- und -ausgangsklemmen sowie komplexen Klemmen wird im Prozessabbild zuerst eine Adresse zugewiesen, daran anschließend werden den Digitaleingangs- und -ausgangsklemmen Adressen zugewiesen.

25 Anwendungshinweis A Lösung 25 WriteAdress gibt das Startregister an, ab dem Daten geschrieben werden sollen. WriteQuantity gibt an, wie viele Register ab der Startadresse geschrieben werden sollen. Unter dem Abschnitt WriteData befinden sich verschiedene Beispiele für das Schreiben der Register. Register 1 und 2 sind die analogen Ausgänge. Durch Schreiben eines Wertes zwischen (siehe Prozessabbild ) in das Register, kann ein Analogausgangswert zwischen 0 und 10 V eingestellt werden. Register 3 ist in diesem Fall den digitalen Ausgängen zugeordnet. Durch Schreiben eines Bitwertes können diese gesetzt werden. 1 entspricht Ausgang 1, 256 entspricht Ausgang 8 und 11 entspricht Ausgängen 1, 2 und 4.

26 26 Lösung Anwendungshinweis A Ab M40 befinden sich die Register zum Lesen des Prozessabbildes. In den Registern 1 und 2 befinden sich die Werte der analogen Eingänge 1 und 2. Am Register 3 lässt sich der Zustand der digitalen Eingänge ablesen. Ein Wert von 1 entspricht wieder dem Eingang 1, 256 Eingang 8.

27 Anwendungshinweis A Anhang 27 4 Anhang Beispiel 1 ist unter Modbus_user_communication.zap13 zu finden. Beispiel 2 ist unter Modbus_FC_23.zap13 zu finden.

28 WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG Postfach 2880 D Minden Hansastraße 27 D Minden Telefon: +49 (0) 571/ Telefax: +49 (0) 571/ info@wago.com Internet: