Set zu Kommunikation. Lesen und Schreiben von S7-200 Daten mit Standard Windows Anwendungen am Beispiel. Micro Automation Set 11

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1 Set zu Kommunikation Lesen und Schreiben von S7-200 Daten mit Standard Windows Anwendungen am Beispiel von MS Excel Micro Automation Set 11

2 Einsatzbereiche und Nutzen Gewährleistung, Haftung und Support Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Dokument beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.b. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der grober 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. Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Sie stellen keine kundenspezifische Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschrieben Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieses Applikationsbeispiels erkennen Sie an, dass Siemens über die oben beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden kann. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesem Applikationsbeispiel 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. Copyright 2004 Siemens A&D. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens A&D zugestanden. Bei Fragen zu diesem Beitrag wenden Sie sich bitte über folgende - Adresse an uns: V 1.0 Ausgabe /14

3 Einsatzbereiche und Nutzen Vorwort Micro Automation Sets sind funktionsfähige und getestete Automatisierungskonfigurationen auf Basis von A&D-Standardprodukten für die einfache, schnelle und kostengünstige Realisierung von Automatisierungsaufgaben in der Kleinautomation. Jedes der vorliegenden Micro Automation Sets deckt dabei eine häufig vorkommende Teilaufgabe einer typischen Kundenproblemstellung des unteren Leistungsbereichs ab. Für diese Teilaufgaben finden Sie mit Hilfe der Sets Antworten darauf, welche Produkte benötigt werden und wie diese miteinander funktionieren. Um die diesem Set zu Grunde liegende Funktionalität zu realisieren, können aber je nach Anlagenerfordernissen auch eine Reihe anderer Komponenten (z.b. andere CPUs, Stromversorgungen, etc.) eingesetzt werden. Diese Komponenten entnehmen Sie bitte den entsprechenden Katalogen von SIEMENS A&D. Die Micro Automation Sets finden Sie auch unter dem folgendem Link: V 1.0 Ausgabe /14

4 Einsatzbereiche und Nutzen Inhaltsverzeichnis 1 Einsatzbereiche und Nutzen Benötigte Hard- und Software-Komponenten... 6 Produkte... 6 Zubehör... 6 Projektierungssoftware/-tools Aufbau Funktionsweise Softwarebeispiel zum Startup Vorbemerkung Download Funktionalität Bedienung Leistungseckdaten SIMATIC CPU S7-224 XP SIMATIC S7-200 PC-Access V 1.0 Ausgabe /14

5 Einsatzbereiche und Nutzen 1 Einsatzbereiche und Nutzen Einsatzbereiche Bei kleinen Automatisierungsaufgaben sind high end Anwendungen für das Erfassen und Auswerten von Prozessdaten am PC oft überdimensioniert. Die vorliegende Konfiguration eignet sich für die Aufgabenstellungen: Erfassen und Auswerten von Prozessdaten einer S7-200 CPU am PC Nutzen Besonders geeignet ist die Konfiguration für folgende Anwendungen: Archivierung von Prozessdaten Statistik über Prozessdaten Bedienen & Beobachten von Prozessdaten Anbindung von Fremdsystemen Alle S Verbindungsmöglichkeiten werden unterstützt (Modem, GSM-Modem, MPI, PPI und Ethernet). Symbole sind direkt aus STEP 7 Micro/WIN in ein Projekt von S7-200 PC-Access importierbar. Einfacher und programmierfreier Zugriff auf S7-200 Daten durch mitgeliefertes MS Excel Add-In. Möglichkeit zur Übertragung von kompletten Parametersätzen auf die S7-200 CPU. Zugriff auf mehrere S7-200 CPUs in Verbindung mit dem Multimasterkabel. Alle von der S7-200 unterstützten Datentypen können verwendet werden. V 1.0 Ausgabe /14

6 Benötigte Hard- und Software-Komponenten 2 Benötigte Hard- und Software-Komponenten Produkte Komponente Typ MLFB/Bestellangaben Anz Hersteller CPU S7-CPU 224 XP (AC) 6ES7214-2BD23-0XB0 2 SIEMENS A&D Verbindungskabel USB/PPI-Kabel 6ES7901-3DB30-0XA0 1 OPC-Server Standard Windows Anwendung S7-200 PC-Access (Single License, Einzelplatzlizenz) S7-200 PC-Access (Multi Copy License, Mehrplatzlizenz) 6ES7840-2CC01-0YX0 6ES7840-2CC01-0YX1 MS Excel 1 Microsoft 1 Hinweis Es kann auch jede andere S7-200 CPU verwendet werden: S7-221, S7-222, S7-224 und S7-226 Zubehör Komponente Typ MLFB/Bestellangaben Anz Hersteller Profibus-Kabel PB FC Standard, Busleitung 2- SIEMENS A&D (zur Verbindung der adrig, geschirmt, Lieferaufmachung: Länge 6XV1830-0EH10 Umrichter mit der Steuerung) max. 1000m, Mindestmenge: 20m [m] (Meterware) Profibus-Stecker mit PG-Anschluss 6ES7972-0BB12-0XA0 2 Projektierungssoftware/-tools Komponente Typ MLFB/Bestellangaben Anz Hersteller STEP7 Micro/WIN V4.0 6ES7810-2CC03-0YX0 1 SIEMENS A&D Abisolierwerkzeug PB FC Stripping Tool 6GK1905-6AA00 1 Ersatzklingen (5Stck.) 6GK1905-6AB00 Optional Hinweis Zur Verwendung der Projektierungssoftware/-tools ist ein SIMATIC PG oder ein handelsüblicher PC notwendig! V 1.0 Ausgabe /14

7 Aufbau 3 Aufbau Das folgende Bild zeigt den Aufbau des Micro Automation Set 11. Abbildung 1 Hinweis Benutzen Sie als Anschluss für das PPI-Netzwerk und das PPI-Multimasterkabel die gleiche Schnittstelle. Verwenden Sie dazu den Profibus-Stecker mit PG-Anschluss (siehe Zubehör). V 1.0 Ausgabe /14

8 Funktionsweise 4 Funktionsweise Die Konfiguration besteht aus einem PPI-Netzwerk mit zwei S7-200 CPUs und einem über das PPI Multimaster Kabel angeschlossenen PC/PG. Auf dem PC/PG ist der OPC-Server S7-200 PC-Access installiert. Dieser stellt die Schnittstelle zwischen den Steuerungen und den PC Anwenderprogrammen (z.b. MS Excel) dar. Siehe dazu folgendes Bild: Abbildung 2 S7-200 PC-Access ermöglicht den Datentransfer zwischen PC/PG und der S7-200 CPU. Es können Prozessdaten ausgelagert und dauerhaft gesichert, aber auch Parameterdaten in die Steuerung geschrieben werden (z.b. mit MS Excel). V 1.0 Ausgabe /14

9 Funktionsweise Hinweis Die Kommunikation von dem PC/PG zur Steuerung kann auf unterschiedlichen Wegen erfolgen. Siehe dazu folgende Grafik. In der Grafik sind alle möglichen Kommunikationswege inklusive der notwendigen Schnittstellen und Erweiterungsmodule gleichzeitig dargestellt. In einer echten Anwendung wird nur ein Kommunikationsweg benötigt. Der in diesem Micro Automation Set verwendete Kommunikationsweg ist im Bild gelb dargestellt. V 1.0 Ausgabe /14

10 Softwarebeispiel zum Startup 5 Softwarebeispiel zum Startup Vorbemerkung Zum Startup bieten wir Ihnen Softwarebeispiele mit Testcode und Testparametern als Download an. Die Softwarebeispiele unterstützen Sie bei den ersten Schritten und Tests mit Ihren Micro Automation Sets. Sie ermöglichen einen schnellen Test der Hardware- und Softwareschnittstellen zwischen den in den Micro Automation Sets beschriebenen Produkten. Die Softwarebeispiele sind immer den im Set verwendeten Komponenten zugeordnet und zeigen deren prinzipielles Zusammenspiel. Sie stellen aber selbst keine realen Anwendungen im Sinne einer technologischen Problemlösung mit definierbaren Eigenschaften dar. Download Das Softwarebeispiel finden Sie auf der HTML-Seite, von welcher Sie dieses Dokument geladen haben. Der Download ist eine ZIP-Datei, welche mit einem beliebigen Unzip- Programm entpackt werden kann. Die ZIP-Datei enthält die Dateien: Tabelle 5-1 Dateiname Inhalt Code_2_e.mwp S7-200: Programmcode (S7-CPU mit Adresse 2) 1 Code_3_e.mwp S7-200: Programmcode (S7-CPU mit Adresse 3) 2 Code_e.pca Bild.xls PC/PG: OPC-Server, S7-200 PC-Access PC/PG: Exceltabelle 1 Sie benötigen dazu STEP 7 Micro/WIN V4.0 2 Siehe Fußnote 1 V 1.0 Ausgabe /14

11 Softwarebeispiel zum Startup Funktionalität Im Softwarebeispiel werden Prozess-Variablen simuliert. Dadurch ist es möglich, die Änderungen der Prozessvariablen über MS Excel zu beobachten. Folgende Prozess-Variable werden simuliert: Temperature (Temperatur), VB108 (Temperature_Step4) Pressure (Druck), VB112 (Pressure_Step4) Volume (Volumen), VB116 (Volume_Step4) Density (Dichte), VB120 (Density_Step4) Im Softwarebeispiel steht eine größere Anzahl von simulierten Variablen zur Verfügung, als zur Visualisierung mit MS Excel benutzt wird. Diese Variablen können Sie für Ihre Testzwecke verwenden. Es handelt sich um folgende Variablen: Temperature (Temperature_Step*) Pressure (Pressure_Step*) Volume (Volume_Step*) Density (Density_Step*) * steht für den simulierten Prozessabschnitt 1 bis 3. Der Prozessabschnitt 4 wird im Softwarebeispiel zur Visualisierung mit MS Excel verwendet (siehe oben). V 1.0 Ausgabe /14

12 Softwarebeispiel zum Startup Bedienung Die Projektierung und Programmierung des Sets erfolgt mit den Dateien des Softwarebeispieles (siehe Download). Bedienbild, erstellt mit MS Excel Hinweis Um die Exceltabelle des Softwarebeispieles benutzen zu können, müssen in MS Excel Makros aktiviert und das PC-Access Add-In (laut PC- Access Anwenderdokumentation) installiert sein. Zusätzlich muss die Projektierung in PC-Access geöffnet und gespeichert werden. Abbildung 3 In der Grafik ist das in MS Excel erstellte Bedienbild dargestellt. In der linken Hälfte des Bildes befindet sich der Bereich für die S7-200 CPU mit Adresse 2, in der rechten Hälfte der Bereich für die S7-CPU mit Adresse 3. Die Felder Inputs und Outputs zeigen den Status der Eingänge und Ausgänge der S7-200 CPU an. Das Feld Switch Outputs ermöglicht es, die ersten vier Ausgänge der S7-200 CPU zu steuern. Das Feld SMB 28 zeigt den Zustand des ersten Potentiometers an. Im unteren Teil des Bildes werden vier dynamische Variablen visualisiert und in einem Diagramm dargestellt. V 1.0 Ausgabe /14

13 Softwarebeispiel zum Startup Nutzung von anderen Standard Windows Anwendungen Wenn Sie diese Konfiguration mit anderen Standard Windows Anwendungen benutzen wollen, können Sie die ausführlichen Beispiele von S7-200 PC-Access verwenden: weiteres Beispielprojekt für Excel Beispiel für ein Diagnoseprojekt in S7-200 PC-Access Beispielprojekt für ProTool/Pro Beispielprojekt für Visual Basic Alle Beispiele sind im Lieferumfang von S7-200 PC-Access enthalten. Beschrieben sind die Beispiele in der Hilfe von S7-200 PC-Access. V 1.0 Ausgabe /14

14 Leistungseckdaten 6 Leistungseckdaten SIMATIC CPU S7-224 XP Parameter Anzahl/Größe/Bereich Bemerkungen Versorgungsspannung Ausgangsstrom Erweiterungs-Baugruppe Schnittstellen Ein-/Ausgänge DC 20,4 bis 28,8 V oder AC 85 bis 264 V 340 ma 2x RS 485 Kommunikationsschnittstelle, Erweiterungsbus für Baugruppen 14DE/10DA und 2AE/1AA SIMATIC S7-200 PC-Access Parameter Anzahl / Größe / Bereich Bemerkungen Betriebssysteme Win2000, Win XP Professional, oder Home Installierbare Sprachen Englisch, Chinesisch, Deutsch, Spanisch, Italienisch, Französisch Verbindungswege Ethernet (mit CP243-1(IT)) PPI Multi-Master (mit S7-200 RS-232/USB-Kabel) MPI (mit CP-Karten: max. 4 Verbindungen) Modems (Standard, Mobil, Funk) V 1.0 Ausgabe /14