Shared Device mit F-CPU S und SINAMICS

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1 FAQ 02/2015 Shared Device mit F-CPU S und SINAMICS STEP 7 Safety Advanced V13 SP1

2 Dieser Beitrag stammt aus dem Siemens Industry Online Support. Es gelten die dort genannten Nutzungsbedingungen ( 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 Siemens AG 2015 All rights reserved Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Voraussetzungen Allgemeine Hinweise Projektierung von F-CPU und F-Peripherie Eindeutige Vergabe der PROFIsafe-Adresse Überprüfen des Parameters F_Par_Version Weitere Hinweise zur Abnahme der Anlage Historie Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/2015 2

3 1 Einleitung 1 Einleitung Was steht hier? Dieser FAQ beantwortet auf den nächsten Seiten folgende Frage: Wie kann mit drive based Safety (projektierten PROFIsafe-Telegrammen) im TIA Portal ab STEP 7 Safety Advanced V13 SP1 realisiert werden? Siemens AG 2015 All rights reserved Einschränkung Hinweis Die in diesem FAQ gemachten Aussagen beziehen sich auf den Einsatz folgender Komponenten: Standard- und sicherheitsgerichtete CPU S (über integrierte PN- Schnittstelle oder über CM). Dabei ist obligatorisch, dass für alle an der Shared Device Projektierung beteiligten F-CPUs und ihre Peripherie die gesamte F-Peripherie einer F-CPU zugeordnet sein muss und alle anderen Steuerungen Standard-CPUs sein müssen (oder F-CPUs mit ausgeschalteter F-Aktivierung). SINAMICS über GSD projektiert Inbetriebnahme über Engineering System STARTER Die aktuellen STARTER-Versionen finden Sie hier: Shared Device mit F-Peripherie Bei Shared Device greifen unterschiedliche Steuerungen auf ein IO-Device zu und teilen sich die (Sub-) Module des IO-Devices. Ab STEP 7 Safety Advanced V13 SP1 kann auch auf einen SINAMICS mit drive based Safety zugegriffen werden. Eingesetzt werden eine Standard- und eine sicherheitsgerichtete Steuerung (F-CPU) mit Sicherheitsprogramm: Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/2015 3

4 1 Einleitung Abbildung 1-1 Shared Device mit Standard-/F-CPU S und SINAMICS S120 Standard-CPU F-CPU SINAMICS S120 Shared Device Siemens AG 2015 All rights reserved Hinweis Alternativ zu einer Standard-CPU S kann auch eine F-CPU S mit ausgeschalteter F-Aktivierung eingesetzt werden. Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/2015 4

5 2 Voraussetzungen Sie müssen nachfolgende Voraussetzungen erfüllen, um Shared Device mit STEP 7 Safety Advanced V13 SP1 für F-CPU S und SINAMICS mit drive based Safety (projektierten PROFIsafe-Telegrammen) zu ermöglichen. 2.1 Allgemeine Hinweise Beachten Sie die Vorgaben zur Sicherheitstechnik des Handbuchs SIMATIC Safety - Projektieren und Programmieren" (siehe nachfolgenden Link): Die Projektierung von Shared Device ist in der Onlinehilfe zu STEP 7 beschrieben. Beachten Sie insbesondere folgende Hinweise zur Berechnung von Reaktionszeiten: Siemens AG 2015 All rights reserved Einstellen der Echtzeiteigenschaften STEP 7 berechnet die Kommunikationslast und damit die resultierenden Aktualisierungszeiten. Damit eine Berechnung bei Shared-Device-Konfigurationen möglich ist, müssen Sie in dem Projekt, bei dem die PROFINET-Schnittstelle des Shared Devices dem IO-Controller zugewiesen ist, die Anzahl der projekt-externen IO-Controller eingeben. Abbildung 2-1 Angabe der Anzahl der projekt-externen IO-Controller Außerdem gilt: Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/2015 5

6 Regeln für die Konfiguration E/A-Adressen eines Moduls bzw. Submoduls sind nur dann editierbar, wenn ein Modul bzw. Submodul dem IO-Controller im selben Projekt zugewiesen ist. Das Shared Device muss in jedem Projekt dieselben IP-Parameter und denselben Gerätenamen haben. Der Sendetakt muss bei allen IO-Controllern gleich sein, die Zugriff auf das Shared Device haben. Die S7-Subnetz-ID des Subnetzes, an dem das Shared Device angeschlossen ist, muss in allen Projekten gleich sein. Nur wenn die PROFINET-Schnittstelle des Shared Device dem lokalen IO- Controller zugeordnet ist, sind folgende Funktionen möglich: IRT-Betrieb Priorisierter Hochlauf Parametrierung der Port-Eigenschaften Siemens AG 2015 All rights reserved Randbedingungen In der Adressübersicht jedes IO-Controllers, der Zugriff auf ein Shared Device hat, fehlen die Adressen von Modulen bzw. Submodulen, die nicht diesem IO- Controller zugeordnet sind. Die nicht zugeordneten Module bzw. Submodule gehen bei der Konsistenzprüfung nicht in die Mengengerüst-Berechnung für das Shared Device ein. Sie müssen daher selbst überprüfen, dass die maximale Anzahl von Submodulen oder die maximale Anzahl von zyklischen IO-Daten für das Shared Device nicht überschritten wird. Projektierungsfehler wie die Zuweisung eines Moduls bzw. Submoduls zu mehreren IO-Controllern werden nicht von STEP 7 erkannt. CPUs, die mit einer Shared-Device-Konfiguration geladen werden, haben keine Information darüber, dass es sich beim IO-Device um ein Shared Device handelt. Module bzw. Submodule, die anderen IO-Controllern und damit anderen CPUs zugeordnet sind, fehlen in der geladenen Konfiguration. Diese Module bzw. Submodule werden daher weder im CPU-Webserver noch im CPU-Display angezeigt. 2.2 Projektierung von F-CPU und F-Peripherie Für die Projektierung im TIA Portal gelten folgende Einschränkungen: WARNUNG Um zu erreichen, dass die Peripherien eines IO-Devices unterschiedlichen IO- Controllern zugeordnet werden können, muss das IO-Device für jeden IO- Controller separat projektiert werden. Dabei darf jede Peripherie nur genau einem IO-Controller zugeordnet werden (siehe Abbildung 2-2). Die Projektierung erfolgt für jeden IO-Controller in einem eigenen Projekt. Auf ein Shared Device darf genau eine F-CPU mit Sicherheitsprogramm zugreifen. Alle F-Peripherie des Shared Devices muss dieser F-CPU zugeordnet sein. Alle anderen CPUs, die auf das Shared Device zugreifen, müssen Standard-CPUs (oder F-CPUs mit ausgeschalteter F-Aktivierung) sein. Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/2015 6

7 Abbildung 2-2 Separate Projektierung des IO-Devices Siemens AG 2015 All rights reserved Nach der Projektierung von F-CPU und SINAMICS 120 in der Hardwarekonfiguration von STEP 7, wird der SINAMICS S120 kopiert und der Standard-CPU in deren Projekt zugeordnet. Der Anwender muss beim SINAMICS S120 die Gleichheit sicherstellen beim Gerätenamen bei den IP-Adressen Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/2015 7

8 Für F-Peripherie muss zusätzlich nachfolgende Vorgabe eingehalten werden: WARNUNG F-Peripherie darf nur in dem Projekt projektiert werden, das den IO-Controller enthält, dem sie zugeordnet ist. In den Projekten aller anderen IO-Controller muss anstelle der F-Peripherie ein Leerplatz gelassen oder ein Platzhalter ohne F-Funktionalität (z. B. leeres Submodul) platziert werden (Abbildung 2-3). Abbildung 2-3 Leerplätze an Stellen der F-Peripherie Siemens AG 2015 All rights reserved Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/2015 8

9 In der Sicht des Registers Allgemein ( General ) sind die F-Slots an den entsprechenden Stellen nicht mehr vorhanden, die Leerplätze hier nicht sichtbar (siehe nachfolgende Abbildungen). Abbildung 2-4 F-Slots des der F-CPU zugeordneten Devices (SINAMICS S120) Siemens AG 2015 All rights reserved Abbildung 2-5 Keine F-Slots des der Standard-CPU zugeordneten Devices (SINAMICS S120) Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/2015 9

10 2.3 Eindeutige Vergabe der PROFIsafe-Adresse Die IEC :2012 fordert die Eindeutigkeit der PROFIsafe-Adresse. Jede F-Peripherie wird über die PROFIsafe-Adresse eindeutig adressiert. Die PROFIsafe-Adresse setzt sich aus der F-Quelladresse und der F-Zieladresse zusammen. Die F-Peripherie in SINAMICS-Geräten verwendet zur Sicherstellung der Eindeutigkeit der PROFIsafe-Adresse nur die F-Zieladresse (PROFIsafe-Adresstyp 1). WARNUNG F-Peripherie vom PROFIsafe-Adresstyp 1 wird durch ihre F-Zieladresse eindeutig adressiert. Die folgenden Regeln stellen die Eindeutigkeit der F-Zieladressen sicher. Die F-Zieladresse der F-Peripherie muss netz*- und CPU-weit** (systemweit) für die gesamte F-Peripherie eindeutig sein. Hierbei ist auch F-Peripherie vom PROFIsafe-Adresstyp 2 zu berücksichtigen. Die Eindeutigkeit der F-Zieladresse von F-Peripherie, die in einem Shared Device projektiert ist, müssen Sie für jede F-Peripherie einzeln anhand des Sicherheitsausdrucks prüfen. Siemens AG 2015 All rights reserved * Ein Netz besteht aus einem oder mehreren Subnetzen. "Netzweit" bedeutet, über Subnetz-Grenzen hinweg. Bei PROFIBUS umfasst ein Netz alle über PROFIBUS DP erreichbaren Teilnehmer. Bei PROFINET IO umfasst ein Netz alle über RT_Class_1/2/3 (Ethernet/WLAN/Bluetooth, Layer 2) und ggf. RT_Class_UDP (IP, Layer 3) erreichbaren Teilnehmer. ** "CPU-weit" bedeutet, alle einer F-CPU zugeordnete F-Peripherie: zentrale F-Peripherie dieser F-CPU sowie F-Peripherie, für die die F-CPU DP-Master/IO- Controller ist. F-Peripherie, die per I-Slave-Slave-Kommunikation angesprochen wird, ist der F-CPU des I-Slaves und nicht der F-CPU des DP-Masters/IO-Controllers zugeordnet. Die Einstellungen für die PROFIsafe-Adresse finden Sie in der Hardwarekonfiguration von STEP 7: Abbildung 2-6 F-Quelladresse und F-Zieladresse in der Hardwarekonfiguration von STEP 7 Ausführliche Informationen zu PROFIsafe-Adressen erhalten Sie im Handbuch SIMATIC Safety - Projektieren und Programmieren" im Kapitel Projektieren" (siehe nachfolgenden Link): Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/

11 2.4 Überprüfen des Parameters F_Par_Version WARNUNG Sie müssen für die Abnahme zusätzlich die Korrektheit des Parameters PROFIsafe-Betriebsart (F_Par_Version) anhand des Sicherheitsausdrucks überprüfen (Abbildung 2-7). Im PROFINET IO-Umfeld** muss V2-Mode (Wert 1 ) eingestellt sein. F- Peripherie, die nur V1-Mode (Wert 0 ) unterstützt, darf im PROFINET IO-Umfeld nicht verwendet werden. ** F-Peripherie befindet sich im "PROFINET IO-Umfeld", wenn mindestens ein Teil der sicherheitsgerichteten Kommunikation zur F-CPU über PROFINET IO stattfindet. Ist die F-Peripherie über I-Slave-Slave-Kommunikation angebunden, ist zusätzlich die Kommunikationsstrecke zum DP-Master/IO-Controller zu betrachten. Abbildung 2-7 Parameter F_Par_Version im Sicherheitsausdruck Siemens AG 2015 All rights reserved Zusätzlich finden Sie im Projekt den Parameter F_Par_Version unter den Allgemeinen Eigenschaften des SINAMICS (hier: S120) in der Hardwarekonfiguration. Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/

12 Abbildung 2-8 Parameter F_Par_Version in der Hardwarekonfiguration von STEP 7 Siemens AG 2015 All rights reserved Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/

13 3 Historie 2.5 Weitere Hinweise zur Abnahme der Anlage WARNUNG Für die Abnahme der Anlage müssen Sie einen gemäß dem Handbuch SIMATIC Safety - Projektieren und Programmieren" (siehe Link am Ende dieses Kapitels) im Kapitel Abnahme der Anlage" erstellten Sicherheitsausdruck nutzen. Zusätzlich müssen Sie folgende Prüfungen im Sicherheitsausdruck durchführen: Projektierte F-Peripherie in einem Shared Device darf nur in dem Sicherheitsausdruck des ihr zugewiesenen IO-Controllers erscheinen. Der Sicherheitsausdruck eines IO-Controllers darf keine F-Peripherie enthalten, die ihm nicht zugewiesen ist. Überprüfen Sie für jede F-Peripherie in einem Shared Device, ob der Parameter F_Par_CRC einen Wert größer 0 besitzt. Siemens AG 2015 All rights reserved Das Handbuch SIMATIC Safety - Projektieren und Programmieren" enthält weitere ausführliche Informationen zur Abnahme der Anlage. Beachten Sie insbesondere die Kapitel Sicherheitsprogramm übersetzen und in Betrieb nehmen und Abnahme der Anlage. 3 Historie Tabelle 3-1 Historie Version Datum Art der Änderung V1.0 02/2015 Erstellung Beitrags-ID: BID, V1.0, 02/