PROFINET IO MPI05PNIO. Protokoll

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1 Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Pro tokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Pro tokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Pro tokoll Protokoll Pro tokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Pro tokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Pro tokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Pro tokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protkoll Protokoll Protokoll Protok oll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Pro tokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll Protokoll PROFINET IO MPI05PNIO PSG Plastic Service GmbH Pirnaer Str Mannheim Deutschland Tel Fax [email protected] 08/2015 Originalbetriebsanleitung

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3 PSG Plastic Service GmbH 1 PROFINET IO - MPI05PNIO Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeine Spezifikation 2 Darstellungskonventionen 2 2 Einleitung 3 3 Kommunikationsprinzip /Voraussetzungen Protokoll aktivieren Handshake 5 4 Kommunikation über Statische Objekte 5 5 Konfiguration und Online-Modus mit flexotempmanager Konfiguration Kommunikationseinstellungen Online-Modus 8 6 Einbindung einer MPI05PNIO in ein SIMATIC 300 PROFINET Netzwerk 9 7 Anhang GSD-Datei PROFINET SPS Datentypen Liste der Befehle zur Kalibrierung Verarbeitung von Zuständen im Eingangspuffer des Komponente Versionshistorie 16

4 2 Kapitel 1 Allgemeine Spezifikation 1 Allgemeine Spezifikation PROFINET IO steht für folgende Komponente zur Verfügung PNIO-Komponente flexotemp MPI 05 PNIO Darstellungskonventionen In diesem Handbuch finden sich Symbole und Konventionen, die Ihnen zur schnelleren Orientierung dienen. Achtung Hinweis Beispiel Verweis Mit diesem Symbol werden Hinweise und Informationen angezeigt, die entscheidend für den Betrieb des Gerätes sind. Bei Nichtbefolgen oder ungenauem Befolgen kann es zu Schäden am Gerät oder zu Personenschäden kommen. Das Symbol weist auf zusätzliche Informationen und Erklärungen hin, die zum besseren Verständnis dienen. Bei dem Symbol wird eine Funktion anhand eines Beispiels erläutert. Bei diesem Symbol wird auf Informationen in einem anderen Dokument verwiesen. n.a. Nicht anwendbar, nicht vorhanden

5 2 Einleitung PSG Plastic Service GmbH 3 PROFINET IO - MPI05PNIO Die MPI05PNIO-Komponente arbeitet als PROFINET IO Device. Sie unterstützt jeweils 66 (Eingabemodul) und 26 (Ausgabemodul) Byte I/O. Die Übertragung erfolgt über Twisted-Pair-Kabel im Full-Duplex-Mode mit 100 Mbit/s. Die IP-Adresseinstellungen werden, wie bei PROFINET IO üblich, bei der Konfiguration des PROFINET IO Controllers festgelegt (siehe Kapitel 6 Einbindung einer MPI05PNIO in ein SIMATIC 300 PROFINET Netzwerk) und später im Hochlauf des IO Controllers zum Modul übertragen. Die auf dem Modul vorhandenen LEDs signalisieren den aktuellen PROFINET IO Zustand und eventuelle Fehlermeldungen. Die PROFINET-Baugruppe basiert auf der PROFINET IO Software-Technologie von Siemens. Die dualport-ram-basierte Hard- und Software-Schnittstelle des PROFINET-Interfaces ist standardisiert (IEC und IEC 61784). Generell haben PROFINET IO Geräte unterschiedliche Eigenschaften je Gerätetyp und Hersteller. Um eine möglichst einfache Konfiguration für den Anwender zu bieten, werden GSD-Dateien (General Station Description) benutzt. Die XML-basierten (extensible Markup Language) GSD Beschreibungen der Eigenschaften von IO Devices enthalten u.a. Kommunikationsparameter, Anzahl, Art, Konfigurationsdaten, Parameter und Diagnoseinformationen von Modulen. Alle modernen Projektierungstools ermöglichen es, die GSDs bei der Konfiguration einzulesen und dadurch die Module in das PROFINET IO System schnell und einfach einzubinden.

6 4 Kapitel 3 Kommunikationsprinzip /Voraussetzungen 3 Kommunikationsprinzip /Voraussetzungen Das Einbinden der MPI05PNIO-Komponente in die Steuerung erfolgt mittels der mitgelieferten GSD-Datei. Inhalt der GSD-Datei siehe Kapitel 7.1 GSD-Datei. Die I/O-Datenbereiche und deren Dateninhalte für die MPI05PNIO-Komponente sind fest vorgegeben. Die MPI05PNIO-Komponente kann mit dem Projektierungs- und Konfigurationstool flexotempmanager (siehe Kapitel 5 Konfiguration und Online-Modus mit flexotempmanager) projektiert, konfiguriert und bedient werden. Die Kanal- bzw. Systemparameter, die kommuniziert werden können, werden Kommunikationsobjekte oder kurz Objekte genannt. Es existieren nur: Statische Objekte (siehe Kapitel 4 Kommunikation über Statische Objekte) Alle Objekte werden unabhängig vom Speichertyp innerhalb der MPI05PNIO-Komponente auf Steuerungsseite als Worte (16 Bit) dargestellt. Beim Schreiben von neuen Werten, überprüft die MPI05PNIO-Komponente Min- /Max-Grenzen der jeweiligen Parameter. 3.1 Protokoll aktivieren Das Protokoll PROFINET IO steht zur Verfügung, sobald die Komponente mit dem Kürzel PNIO ausgewählt, projektiert und konfiguriert wurde.

7 PSG Plastic Service GmbH 5 PROFINET IO - MPI05PNIO 3.2 Handshake Das jeweils letzte Wort des Ein-/Ausgabe-Puffers wird zum Handshake verwendet und kann somit nicht zur Kommunikation von Objekten verwendet werden. Im Wesentlichen dient es hier dazu anzuzeigen, dass eine Verbindung besteht und benutzt werden kann. Es ist folgendermaßen aufgebaut: 0x0A n.a. n.a. Sobald im Handshake (Bit 14 - Bit 12) 0x0 (Bit 11 Bit 8) 0xA steht, ist Verarbeitung möglich. Toggle 4 Kommunikation über Statische Objekte Eigenschaften statischer Objekte: Statische Objekte sind unmittelbar und eindeutig mit einem Parameter auf PNIO-Komponentenseite verknüpft. Statische Objekte haben das Wort-Format Da bei statischen Objekten immer eine eindeutige Zuordnung eines Parameters zu einem Ein-/Ausgabe- Wort gewährleistet ist, ist kein Handshake zur Sicherstellung der Datenkonsistenz notwendig. Lesen: Um Statische Objekte wie z. B. den Messeingang 1 zu lesen, sind mit Hilfe von flexotempmanager die Kommunikationseinstellungen (siehe Kapitel Kommunikationseinstellungen) entsprechend anzupassen. Die Steuerung kann den entsprechenden Wert dort jederzeit lesen. Schreiben: Ist von Seiten des flexotempmanager nicht möglich.

8 6 Kapitel 5 Konfiguration und Online-Modus mit flexotempmanager 5 Konfiguration und Online-Modus mit flexotempmanager 5.1 Konfiguration Bevor PROFINET IO für die Steuerung projektiert werden kann, muss es auf der PNIO-Komponente konfiguriert werden. Dazu wird im flexotempmanager auf die Projektseite gewechselt und der Menüpunkt <PROFINET IO> unterhalb der PNIO- Komponente angewählt. Dort werden die Kommunikationseinstellungen spezifiziert (Objektlisten für Eingabe-/Ausgabepuffer (SPS) sind fest vorgegeben). Beispiel MPI05PNIO

9 5.1.1 Kommunikationseinstellungen Einstellungen Stationsname PSG Plastic Service GmbH 7 PROFINET IO - MPI05PNIO Um ein I/O-Device zu adressieren, muss es einen Namen erhalten. Der hier vergebene Stationsname [1 240 Zeichen] muss dem Gerätenamen im SIMATIC Manager entsprechen. Sowohl hier als auch im SIMATIC Manager KEINE Großbuchstaben bei der Namensvergabe verwenden. Siehe Kapitel 6 Schritt 7. Beispiel hier: testmpi05 Bytereihenfolge Auswahlmöglichkeit zwischen 0 Big Endian (das Byte mit den höchstwertigen Bits wird zuerst gespeichert) 1 Little Endian (das Byte mit den niederwertigsten Bits wird zuerst gespeichert) Timeout Anzahl Steckplätze n.a. (ohne Funktion) Die Anzahl der Steckplätze ist fest auf 1 eingestellt. Beispiel MPI05PNIO Steckplatz Es existiert nur 1 Steckplatz. Das Eingabemodul verfügt über 66 Byte, das Ausgabemodul über 26 Byte. Die Objektliste ist fest vordefiniert.

10 8 Kapitel 5 Konfiguration und Online-Modus mit flexotempmanager 5.2 Online-Modus Um die von der Steuerung gesendeten Puffer anzeigen zu können, kann im flexotempmanager in die Ansicht <Projekt> <Status> gewechselt werden. Bei der Umschaltung auf den Menüpunkt <Status PROFINET IO> werden die aktuellen Objektlisten vom PNIO-Regler eingelesen. Anschließend werden die Objektlisten des Eingabe- und des Ausgabe-Puffers (SPS) dargestellt. Beispiel MPI05PNIO

11 PSG Plastic Service GmbH 9 PROFINET IO - MPI05PNIO 6 Einbindung einer MPI05PNIO in ein SIMATIC 300 PROFINET Netzwerk Um eine MPI05PNIO-Komponente in ein SIMATIC 300 PROFINET Netzwerk einzubinden, sind die folgenden Schritte durchzuführen. Das Beispiel beschreibt die Vorgehensweise bei Verwendung des SIMATIC Manager von Siemens. Leeres bzw. neues Projekt angelegen. Im Beispiel hat das Projekt den Namen TEST-MPI05PNIO und ist im Ordner D:\temp gespeichert. SIMATIC Manager Schritt 1 Bevor die PROFINET IO Anbindung hergestellt werden kann, muss zunächst die Hardware des SPS Controllers konfiguriert werden. Im Beispiel wurde die CPU 314C-2 PN/DP ausgewählt. Im Dialog <Neues Objekt einfügen> (sekundäres Maustastenmenü) des SIMATIC Managers eine <SIMATC 300-Station> auswählen. SIMATIC Manager Schritt 2 Hardware-Konfiguration erstellen. Auf <Hardware> klicken, um in den Hardware- Manager zu gelangen.

12 10 Kapitel 6 Einbindung einer MPI05PNIO in ein SIMATIC 300 PROFINET Netzwerk Baugruppenträger für die Hardware einfügen. SIMATIC Manager Schritt 3 Steckplätze des Baugruppenträgers (Profilschiene) mit den erforderlichen Baugruppen bestücken. Diese sind im Hardwarekatalog des SIMATIC Managers enthalten. Im Beispiel wurde die CPU 314C-2 PN/DP ausgewählt. Diese CPU verfügt über einen Profibus DP und einen PROFINET Controller. Auf das PROFINET IO Controller Modul klicken, um in den <Objekteigenschaften > Dialog (sekundäres Maustastenmenü) des PROFINET IO Controllers zu gelangen. Konfigurieren des PROFINET IO Netzwerk. Auf <Eigenschaften > klicken, um die Eigenschaften der Schnittstelle zu definieren. Im Fenster Eigenschaften Ethernet Schnittstelle werden die IP Adresse sowie die Subnetzmaske des PROFINET IO Controllers festgelegt. In Auswahlmenü für <Subnetz> das entsprechende Subnetz auswählen (oder neu anlegen). Gewünschte Einstellungen auswählen und bestätigen mit <OK>. Die Netzwerkeinstellungen des PROFINET IO Controllers sind damit abgeschlossen.

13 PSG Plastic Service GmbH 11 PROFINET IO - MPI05PNIO Auf das PROFINET IO Controller Modul klicken und ein <PROFINET IO-System einfügen> (sekundäres Maustastenmenü) Auf das PROFINET IO-System klicken und <Objekteigenschaften > (sekundäres Maustastenmenü) Dem PROFINET IO System einen Namen geben und das Häkchen bei <Namen im IO-Device / Controller verwenden> setzen. Im Beispiel heißt das PROFINET IO System pn-mpi-network.

14 12 Kapitel 6 Einbindung einer MPI05PNIO in ein SIMATIC 300 PROFINET Netzwerk SIMATIC Manager Schritt 4 Nach dem Abschluss des Control Setup werden nachfolgend die Schritte erläutert, die zum Setup der PROFINET IO Baugruppe MPI05PNIO notwendig sind. Die charakteristischen Kommunikationsmerkmale der Baugruppe MPI05PNIO werden in Form eines elektronischen Gerätedatenblattes, der GSDML Datei, festgelegt. Sofern die Datei nicht vorhanden ist, muss sie in den SIMATIC Manager installiert werden. Unter <Extras> <GSD-Dateien installieren> anwählen. XML-Datei auswählen (zuvor z.b. per USB-Stick auf PC einspielen; siehe auch 7.1 GSD-Datei) Hinweis: Bitte laden Sie die aktuelle Version von der PSG Homepage (Mindestens Firmware GSDML-V2.2-PSG-MPI ) SIMATIC Manager Schritt 5 Nach der Installation der GSD Datei steht die PROFINET IO Baugruppe MPI05PNIO im Katalog des SIMATIC Managers zur Verfügung. Die Baugruppe kann an den Netzwerkstrang des PROFINET IO Netzwerkes angebunden werden. Element PSG MPI05PNIO mit dem Mauszeiger auf den Netzwerkstrang ziehen und dabei die primäre Maustaste gedrückt halten. Mindestens Firmware GSDML-V2.2-PSG-MPI

15 PSG Plastic Service GmbH 13 PROFINET IO - MPI05PNIO SIMATIC Manager Schritt 6 Der PROFINET IO Slave-Teilnehmer ist nun mit dem PROFINET IO Busstrang verbunden. SIMATIC Manager Schritt 7 Dialog <Objekteigenschaften > Dialog (sekundäres Maustastenmenü) durch das Klicken auf den PROFINET Slave am Busstrang öffnen. Eindeutigen Gerätenamen vergeben. Dieser Name muss dem Stationsnamen der PROFINET IO Baugruppe entsprechen, der im flexotempmanager vergeben wird (siehe Kapitel Kommunikationseinstellungen) Unbedingt beachten, dass der Name KEINE Großbuchstaben enthält! Bevor ein I/O-Device von einem I/O-Controller angesprochen werden kann, muss es einen Gerätenamen haben. Bei PROFINET IO ist diese Vorgehensweise gewählt worden, weil Namen einfacher zu handhaben sind, als komplexe IP-Adressen.

16 14 Kapitel 6 Einbindung einer MPI05PNIO in ein SIMATIC 300 PROFINET Netzwerk SIMATIC Manager Schritt 8 Hardware-Konfiguration verlassen und in das Hauptfenster des SIMATIC Managers wechseln. Im Menü <Zielsystem> den Eintrag <Ethernet- Teilnehmer bearbeiten> anwählen. Der folgende Dialog enthält die Schaltfläche <Durchsuchen>. Bei Anwahl der Schaltfläche werden alle online erreichbaren Teilnehmer angezeigt. Diese Funktion ist nur möglich, wenn als PG/PC-Schnittstelle im SIMATIC Manager eine Ethernet- Schnittstelle gewählt wurde. Aus der Liste der erreichten Teilnehmer die entsprechende Slave-Baugruppe auswählen und markieren (Es muss eine Verbindung mit dem PROFINET Netzwerk bestehen). Mit der Schaltfläche <OK> bestätigen.

17 PSG Plastic Service GmbH 15 PROFINET IO - MPI05PNIO SIMATIC Manager Schritt 9 Der Dialog <Ethernet-Teilnehmer bearbeiten> enthält jetzt im Fenster MAC-Adresse die MAC- Adresse der MPI05PNIO Baugruppe. Sicherstellen, dass hier unter Gerätename der gleiche Gerätename eingetragen ist, wie unter Schritt 7 im Dialog <Eigenschaften>. Der Gerätename kann zusätzlich um den Netzwerknamen erweitert werden. In diesem Fall muss folgende Syntax beachtet werden: [Gerätename].[Netzwerkname] Name durch Drücken der Schaltfläche <Name zuweisen> zuweisen. Wenn der Name erfolgreich zugewiesen wurde, wird dies durch einen entsprechenden Dialog bestätigt. Erst jetzt ist der Teilnehmer durch den PROFINET Controller adressierbar.

18 16 Kapitel 7 Anhang 7 Anhang 7.1 GSD-Datei Siehe Suche nach Komponente (hier: MPI05); unter Downloads - Konfigurationsfile der entsprechenden PNIO-Komponente liegt GSD-Datei ab. 7.2 PROFINET SPS Datentypen Datentyp Beschreibung Bereich SPS Boolean 8-bit Boolean False (0x00) und True (0x01) byte Integer8 8-bit signed integer byte Integer16 16-bit signed integer word Integer32 32-bit signed integer dword Unsigned8 8-bit unsigned integer byte Unsigned16 16-bit unsigned integer word Unsigned32 32-bit unsigned integer dword FloatingPoint 32-bit IEEE-754 floating point value e e+38 dword 7.3 Liste der Befehle zur Kalibrierung Um einen Kalibrierung durchzuführen sind folgende Befehle zu verwenden. Befehl Beschreibung 0x00C5 ZERO_COMPENSATION Nullpunkteinstellung 0x00AA ZERO_POINT_CALIBRATION Nullpunktkalibrierung aktivieren 0xAA00 SEC_POINT_CALIBRATION Bereichskalibrierung aktivieren 7.4 Verarbeitung von Zuständen im Eingangspuffer des Komponente In den Eingangspuffer der Komponente einlaufende Statusänderungen werden verarbeitet bei Flankenwechsel Status Alarm Ja 0 Peak Reset n.a. = 1 In allen anderen Fällen erfolgt keine Verarbeitung. 7.5 Versionshistorie Version Datum Änderung Erstveröffentlichung (basierend auf p_profinetio_1407d)