Applikationen & Tools. Industrial Remote Communication: Datenkommunikation über GPRS mit S und CP S Set 33

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1 Deckblatt Industrial Remote Communication: Datenkommunikation über GPRS mit S und CP S Set 33 Teleservice einer Remote Station mit Telecontrol Server Basic Applikationsbeschreibung Juni 2013 Applikationen & Tools Answers for industry.

2 Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung Hinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass wir über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden können. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen 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. Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z. B. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der groben 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. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens Industry Sector zugestanden. Vorsicht: Die in diesem Beitrag beschriebenen Funktionen und Lösungen beschränken sich überwiegend auf die Realisierung der Automatisierungsaufgabe. Bitte beachten Sie darüber hinaus, dass bei Vernetzung Ihrer Anlage mit anderen Anlagenteilen, dem Unternehmensnetz oder dem Internet entsprechende Schutzmaßnahmen im Rahmen von Industrial Security zu ergreifen sind. Weitere Informationen dazu finden Sie unter der Beitrags-ID V 1.0, Beitrags-ID:

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung Aufgabe Übersicht Lösung Übersicht Gesamtlösung Verwendete Hard- und Softwarekomponenten Remote Station Central Station Engineering Station Beispieldateien und Projekte Teleservice Netzzugangsmethoden Grundlagen zur Datenübertragung mit CP und dem Telecontrol Server Basic Die GPRS-Kommunikationsplattform im Überblick Teleservice auf Basis der GPRS-Kommunikationsplattform im Überblick Definition der verbindungsspezifischen Merkmale Verbindung aufbauen Alternative: Teleservice mit temporärer Verbindung des CP Inbetriebnahme der Applikation Hardware montieren und verdrahten Konfigurationsanleitung Bedienung der Applikation Literaturhinweis Historie V 1.0, Beitrags-ID:

4 1 Aufgabe 1 Aufgabe 1.1 Übersicht Einführung Die Funktionen werden in diesem Applikationsbeispiel anhand einer dezentralen Pumpstation erklärt. Übersicht über die Automatisierungsaufgabe Folgendes Bild gibt einen Überblick über die Automatisierungsaufgabe. Abbildung 1-1 Teleservice via Internet Pumpstation S7-Station GPRS Modem Zugang zum Internet* Engineering Station GPRS Internet *Mögliche Zugangsmethoden: Zugang über UMTS (z. B. USB-Stick) Zugang über DSL (z. B. Router mit integriertem DSL-Modem) Zugang über eine analoge Wählverbindung DSL Central Station Beschreibung der Automatisierungsaufgabe In einer abgelegenen dezentralen Pumpstation wird Trinkwasser über mehrere Kilometer in eine besiedelte Region gepumpt, um vor Ort ständig die Trinkwasserversorgung zu gewährleisten. In definierten Wartungsintervallen und akut im Fehlerfall muss ein Service Mitarbeiter per Fernzugriff die Diagnosedaten der Remote Station überprüfen können aktualisierte Programmdaten laden oder Parameter ändern können. Der Fernzugriff soll über Internet erfolgen und unabhängig von Anbietern des Internetzugangs sein. 4 V 1.0, Beitrags-ID:

5 2 Lösung 2 Lösung 2.1 Übersicht Gesamtlösung Lösung auf Basis von Telecontrol Basic Die automatisierte Anlage soll für die Fernwartung drahtlos über Internet erreichbar sein. Dies wird realisiert mit Hilfe des Systems Telecontrol Basic. Die Remote Station 1 ist dabei immer an eine Leitwarte (Central Station 2 ) gekoppelt Die drahtlose Datenübertragung zur CS erfolgt via GPRS Als Plattform für die CS wird ein handelsüblicher PC oder IPC eingesetzt. Diese Plattform ist ebenfalls mit dem Internet verbunden und dort ist die Software Telecontrol Server Basic installiert. Für die Fernwartung (Teleservice) wird die bestehende Verbindung zwischen RS und CS genutzt. Die Engineering Station (ES) 3 ist ebenfalls mit dem Internet verbunden. Als Plattform für die Engineering Station wird ein SIMATIC Field PG oder ein handelsüblicher PC oder ein Notebook eingesetzt. Auf der Engineering Station ist die Software STEP 7 V11 (oder höher) installiert. Abbildung 2-1 Teleservice nutzt die Prozessdatenverbindung Remote Station (RS) Pumpstation Engineering Station (ES) Teleservice Prozesswertübertragung Central Station (CS) 1 Remote Station (RS) bezeichnet eine entfernte Automatisierungsstation mit einer SIMATIC S CPU und einem CP GPRS 2 Central Station (CS) bezeichnet eine zentrale Leitwarte mit Internetanschluss und mit der Softwarekomponente Telecontrol Server Basic installiert auf einem PC, IPC oder einem vergleichbaren Gerät 3 Engineering Station (ES) bezeichnet ein Programmiergerät, Notebook oder vergleichbares Gerät mit der Softwarekomponente STEP 7 V11 und einem vorhandenen Internetanschluss V 1.0, Beitrags-ID:

6 2 Lösung Remote Station Ein GSM/GPRS Modem CP (2) ist über die Busschnittstelle mit einer SIMATIC S Steuerung 1214C (3) gekoppelt. Im GSM/GPRS Modem ist eine SIM-Karte (5) eingelegt, und zur Ankopplung an die Luftschnittstelle wird eine Quadband GSM/GPRS Antenne ANT 794-4MR (4) verwendet. Die Stromversorgung aller Komponenten wird über ein SIMATIC PM 1207 Power Modul (1) zur Verfügung gestellt. Abbildung 2-2 Konfigurationsbild Remote Station L1 N PE DC24V+ DC24V- Leitungsschutzschalter 4 Central Station Die Central Station besteht aus einem Box PC (1), wo die Software Telecontrol Server Basic (2) installiert ist. Der PC ist über einen Router (3) an das Internet angeschlossen. Abbildung 2-3 Konfigurationsbild Central Station 2 TELECONTROL Server Basic V 1.0, Beitrags-ID:

7 2 Lösung Hinweis Alternativ zur Softwarekomponente Telecontrol Server Basic kann die Software Telecontrol Server Gateway eingesetzt werden. Diese Software liegt der Bestellung jedes CP bei und kann aber ausschließlich für Teleservice eingesetzt werden (keine Prozesswertübertragung möglich!). Engineering Station Die Engineering Station besteht aus einem SIMATIC Field PG (1). Die Softwarekomponente STEP 7 V11 (2) ist auf dem SIMATIC Field PG installiert. Das SIMATIC Field PG ist über eine beliebige Zugangsmethode mit Hilfe eines beliebigen Anbieters an das Internet angeschlossen. Abbildung 2-4 Konfigurationsbild Engineering Station 1 2 STEP 7 V11 Mögliche Zugangsmethoden: 1. DSL 2. UMTS 3. Wählverbindung 4. ISDN 5. Hinweis Die Central Station und die Engineering Station mit der STEP 7 V11 Version sind in diesem Konfigurationsbeispiel auf zwei verschiedenen PCs installiert. Die Engineering Station und die Central Station können auch mit einem einzigen Gerät realisiert werden. 2.2 Verwendete Hard- und Softwarekomponenten Remote Station Hardwarekomponenten Tabelle 2-1 Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis SIMATIC S7-1200, PM 1207 SIMATIC S7-1200, CPU 1214C 1 6EP1332-1SH71 2,5A 1 6ES7214-1AE30-0XB0 DC/DC/DC SIMATIC CP GK7242-7KX30-0XE0 SINAUT ANT 794-4MR, Stabantenne 1 6NH9860-1AA00 Alternative: Flachantenne ANT794-3M (6NH9870-1AA00) Ethernetleitung 1 6XV1870-3QH20 Für die Projektierung, 2 Meter Leitungsschutzschalter 1 5SX pol. B, 16A Normprofilschiene 1 6ES MA11 35mm V 1.0, Beitrags-ID:

8 2 Lösung Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis SIM Karte 1 Erhältlich bei Ihrem Mobilfunkprovider Prüfen Sie, ob spezielle M2M-Tarife mit Inklusivdatenvolumen verfügbar sind Central Station Hardwarekomponenten Tabelle 2-2 Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis PC 1 Router (mit integriertem DSL- Modem) 1 Fachhandel mit Port-Forwarding Hinweis Die Systemvoraussetzungen für den PC finden Sie finden Sie im Kapitel 2.1 in der Telecontrol Server Basic Betriebsanleitung. (Internet-Link \2\) Standard Software-Komponenten Tabelle 2-3 Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis Telecontrol Server Basic Geforderte Dienstleistungen eines Providers Tabelle NH9910-0AA20-0AA0 8 Stationen; Alternativ: 64, 256, 1000 oder 5000 Stationen Komponente Anz. Bestellnummer Internetverbindung mit statischer IP-Adresse 1 DynDNS Service (wenn keine statische IP- Adresse verfügbar ist) Internetprovider 1 z. B.: Engineering Station Hardwarekomponenten Tabelle 2-5 Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis SIMATIC Field PG 1 6ES7715-1BB20-0BE2 Zugangsmöglichkeiten zum Internet: DSL-Router 1 Alternative UMTS-Surf Stick 1 Alternative Analog Modem für Wählverbindung 1 Alternative Bereits in den meisten Laptops integriert (siehe SIMATIC Field 8 V 1.0, Beitrags-ID:

9 2 Lösung Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis PG) Hinweis Die hier aufgeführte Bestellnummer des SIMATIC Field PG M3 beinhaltet folgende Systemkonfiguration: Prozessor: Intel Core i5 (2,4 GHz) ROM Laufwerk: DL Multistandard DVD RW HDD: 500 Gbyte SATA Festplatte Speicherausbau: 3GByte DDR3 RAM Betriebssystem (vorinstalliert und aktiviert): Windows 7 Ultimate, MUI (en, de, fr, it, sp) Die Systemdaten im Detail können in der Industry Mall angepasst werden. (Internet- Link \6\) Anstelle des Field PG M3 kann zu Testzwecken ein Windows Standard PC verwendet werden. Standard Software-Komponenten Tabelle 2-6 Komponente Anz. Bestellnummer Hinweis STEP 7 Basic V11 1 6ES7822-0AA01-0YA0 Ab SP1 Hardware Support Package für CP Geforderte Dienstleistungen eines Providers Tabelle 2-7 Internet- Link \5\) Notwendig nur für STEP7 V11 Komponente Anz. Bestellnummer Internetverbindung mit statischer oder dynamischer IP-Adresse 1 Internetprovider Beispieldateien und Projekte Beispieldateien und Projekte Die folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die im Code dieses Beispiels ( _Set33_Teleservice_CODE_V10.zip) enthalten sind. Tabelle 2-8 Projektdateien Nr. Komponente Hinweis _Set33_STEP7_V10 Ordner mit STEP 7 V11 Projekt der Remote Station und der Engineering Station _Set33_TCSB_V10 Ordner mit der Konfigurationsdatei des Telecontrol Server Basic V 1.0, Beitrags-ID:

10 2 Lösung 2.3 Teleservice Netzzugangsmethoden Für den Teleservice sind prinzipiell vier verschiedenen Netzzugangsmethoden möglich, die die folgende Tabelle zeigt. Tabelle 2-9 Zugangsmethoden Funk Netztyp Kabelgebunden Verbindungsorientiert GSM PSTN Übertragung IP basiert (Paketorientiert) ISP GPRS ISP Verbindungsorientierte Datenübertragung über Funknetzwerke Verbindungsorientierte Datenübertragung über Kabelnetzwerke Paketorientierte Datenübertragung über Funknetzwerke Paketorientierte Datenübertragung über Kabelnetzwerke In diesem Applikationsbeispiel steht die IP-basierte Übertragung via Funk (GPRS) im Vordergrund. Vorteile einer Teleservice-Lösung via GPRS Folgende Vorteile ermöglichen eine performante und effektive Anlagenüberwachung aus der Ferne: Im Gegensatz zu einer verbindungsorientierten Wählverbindung fallen bei GPRS nur Kosten für verbrauchte Datenvolumina an. Es ist ein weltweiter Zugriff auf die Remote Station via Internet möglich. Die Datenverbindungen (Subverbindungen) zwischen Remote und Central Station bleiben auch während der Teleservice-Verbindung immer aktiv. Eine weltweite Verfügbarkeit von GSM/GPRS ist gewährleistet. IP-basierte Punkt-zu-Punkt Übertragung Bei dieser IP-basierten Teleservice-Lösung mit dem Telecontrol Basic System können nur Verbindungen von der Engineering Station zu einer Remote Station aufgebaut werden. Um von der Engineering Station aus ganze Netzwerke mit mehreren Ethernet- Teilnehmern erreichen zu können, sind alternative Netzzugangsmethoden zu verwenden (z.b. VPN-Tunnel von Engineering Station zu Remote-Netzwerk mit SCALANCE M 873 und SCALANCE S 612). Mehr Informationen zu alternativen Möglichkeiten sind im Dokument \4\ beschrieben. 10 V 1.0, Beitrags-ID:

11 3 Grundlagen zur Datenübertragung mit CP und dem Telecontrol Server Basic 3 Grundlagen zur Datenübertragung mit CP und dem Telecontrol Server Basic Einleitung Die folgenden Kapitel beschreiben die zum Verständnis der Abläufe wichtigen Mechanismen rund um das System S7-1200, CP und Telecontrol Server Basic. 3.1 Die GPRS-Kommunikationsplattform im Überblick Übersicht Die folgende Grafik zeigt das komplette System mit allen Parametern, die für eine Kommunikation zwischen Remote und Central Station notwendig sind. Abbildung 3-1 Providerinfrastruktur GSM/ GPRS PIN? A Remote Station APN? B APN-User? APN-PW? Parameter: PIN, APN, APN-User, APN- Passwort, IP-Adresse, Portadresse, Projektnummer, Stationsnummer, Slotnummer, Passwort Internetanschluss + Router C IP-Adresse? D Port? Telecontrol Server Basic E Projektnummer? Stationsnummer? Slotnummer? Passwort? Central Station Verbindungsaufbau zwischen Remote Station und Central Station Tabelle 3-1 Erklärung des Verbindungsaufbaus, korrespondierend mit Abbildung 3-1 Ziffer A B C Beschreibung Der CP bucht sich automatisch in das GSM-Netz des Providers ein, sofern die PIN-Nummer der eingelegten SIM-Karte als gültig erkannt wurde. Der CP meldet sich am GPRS Zugangspunkt des Mobilfunkbetreibers mithilfe der APN-Adresse, dem APN-Benutzernamen und des APN- Benutzerpassworts an. Dem CP wird nun eine IP-Adresse aus dem Adressbereich des Providers zugewiesen. Somit ist er nun via Internet erreichbar und kann selbst IP-basierte Anfragen an andere Teilnehmer im Internet versenden. Der CP verschickt nun eine Verbindungsanfrage an die Central Station. Dazu wird die statische IP-Adresse des Internetanschlusses, über den die Central Station erreichbar ist, benötigt. Wahlweise kann dies auch mithilfe der Kombination aus DNS Namensserver (in Form einer IP-Adresse) und Hostadresse (in Form einer URL) erfolgen. V 1.0, Beitrags-ID:

12 3 Grundlagen zur Datenübertragung mit CP und dem Telecontrol Server Basic Ziffer D E Beschreibung Sobald die Verbindungsanfrage am Router des lokalen IT-Netzwerks der Central Station angekommen ist, leitet dieser anhand der Portnummer die Anfrage an den Central Station PC/IPC weiter. Die Software Telecontrol Server Basic überprüft nun die Verbindungsanfrage des CPs mit den in der Projektierung hinterlegten Daten. Eine Remote Station wird immer identifiziert durch die Projekt-, Stations- und die Slotnummer (Diese drei Werte ergeben eine sechsstellige Identifizierungsnummer). Zusätzlich wird noch ein Passwort zur Authentifizierung der Remote Station abgefragt. Wird die Verbindungsanfrage als gültig bewertet, aktualisiert die Software Telecontrol Server Basic den internen Routingtabelleneintrag im Bezug auf diese Remote Station und die dazugehörige aktuelle IP-Adresse des CP. Zwischen dem CP der Remote Station und der Central Station ist nun eine Verbindung zur Übertragung von TCP/IP-Paketen aufgebaut. Das hier gezeigte Telecontrol System nutzt diese TCP/IP-Verbindung, um mithilfe eines eigenen Protokolls Daten in beide Richtungen zu übertragen. Hinweis Die Projekt- und die Stationsnummer müssen in der Software Telecontrol Server Basic definiert und in der Remote Station hinterlegt werden. Die Slotnummer definiert sich durch den Hardwareaufbau der Remote Station (Steckplatznummer) und muss in der Software Telecontrol Server Basic hinterlegt werden. 12 V 1.0, Beitrags-ID:

13 3 Grundlagen zur Datenübertragung mit CP und dem Telecontrol Server Basic 3.2 Teleservice auf Basis der GPRS- Kommunikationsplattform im Überblick Übersicht Ist die GPRS-Kommunikationsplattform funktionsfähig, kann auf Basis der bestehenden TCP/IP-Verbindung zwischen Remote Station und Central Station auch das Protokoll für den Teleservice übertragen werden. Eine zusätzliche dritte Station (die Engineering Station) bietet die Möglichkeit, auch außerhalb der IT-Server-Landschaft der Central Station den Teleservice zu nutzen. Die Kommunikation zwischen der Engineering Station und der Remote Station erfolgt hierbei auch immer über die Central Station. Die folgende Grafik zeigt das komplette System mit allen Parametern, die für eine Teleservice-Kommunikation zwischen Remote- und Engineering Station zusätzlich zu den Parametern aus Abbildung 3-1 notwendig sind. Abbildung 3-2 Parameter: IP-Adresse, Port, Projektnummer, Stationsnummer Slotnummer, Teleservice Benutzername, Teleservice Passwort Engineering Station TeleserviceBenutzername? Teleservice Passwort? I Internetanschluss + Router IP-Adresse? F G Port? Telecontrol Server Basic/Gateway H Projektnummer? Stationsnummer? Slotnummer Remote Station Central Station Teleservice-Verbindungsaufbau zwischen Remote Station und Engineering Station Tabelle 3-2 Teleservice-Verbindungsaufbau zu Abbildung 3-2 Ziffer F G Beschreibung Die Engineering Station verschickt eine Verbindungsanfrage an die Central Station. Dazu wird die statische IP-Adresse des Internetanschlusses, über den die Central Station erreichbar ist, benötigt. Wahlweise kann dies auch mithilfe der Kombination aus DNS Namensserver (in Form einer IP-Adresse) und Hostadresse (in Form einer URL) erfolgen. Sobald die Verbindungsanfrage am Router des lokalen IT-Netzwerks der Central Station angekommen ist, leitet dieser anhand der Portnummer die Anfrage an den Central Station PC/IPC weiter. V 1.0, Beitrags-ID:

14 3 Grundlagen zur Datenübertragung mit CP und dem Telecontrol Server Basic Ziffer H I Beschreibung Die Software Telecontrol Server Basic überprüft nun die Verbindungsanfrage der Engineering Station mit den in der Projektierung hinterlegten Daten. Eine Remote Station wird immer identifiziert durch die Projekt-, Stations- und die Slotnummer (Diese drei Werte ergeben eine sechsstellige Identifizierungsnummer). Ist diese Remote Station im Telecontrol Server Basic eingetragen und online (oder offline und die Funktion Weck-SMS wird genutzt, siehe Kapitel 3.5), so wird die Teleservice-Anfrage von der Engineering Station zur Remote Station auf Basis der bestehenden TCP/IP-Verbindung weiter geleitet. Zum Schutz vor unberechtigten Zugriff auf den CP wird beim Start einer Teleservice-Sitzung zusätzlich der Teleservice Benutzername und das Teleservice Passwort überprüft. Wird die Teleservice-Verbindungsanfrage als gültig bewertet, können nun zwischen der Remote Station und der Engineering Station Diagnose- und Programmdaten übertragen werden. Die Prozesswertkommunikation ist dadurch nicht beeinträchtigt. 3.3 Definition der verbindungsspezifischen Merkmale Einleitung In diesem Kapitel erläutern wir Ihnen, wie die verschiedenen Verbindungstypen für die komplette Telecontrol Basic GPRS-Plattform definiert und welche Konfigurationen speziell für die Teleservice-Verbindung relevant sind. Übersicht Merkmale einer Verbindung Nachfolgende Merkmale definieren die Funktion des Fernwirksystems. Tabelle 3-3 Parameter Mögliche Werte für den Parameter Betriebsart Telecontrol GPRS direkt Verbindungsmodus Permanent Temporär Verbindungstyp Telecontrol- Verbindung (TCON_wdc) UDP ISOonTCP SMS Teleservice Verbindungsparameter Aktiver/passiver Verbindungsaufbau, Verbindungs-ID, Informationen über den Verbindungspartner Anmerkung Wird direkt in der Gerätekonfiguration und am Telecontrol Server Basic eingestellt. Wird nachfolgend als Hauptverbindung betitelt. Wird im Anwenderprogramm mithilfe der Bibliotheksbausteine programmiert. Wird nachfolgend als Subverbindung betitelt. Für den Verbindungstyp Teleservice ist immer eine Verbindung reserviert. Diese muss nicht separat programmiert werden. Definition Hauptverbindung Die Hauptverbindung ist definiert durch die Wahl entsprechender Parameter in der Gerätekonfiguration für den CP Für die Teleservice-Verbindung kann die 14 V 1.0, Beitrags-ID:

15 3 Grundlagen zur Datenübertragung mit CP und dem Telecontrol Server Basic Betriebsart Telecontrol und der Verbindungsmodus Permanent oder der Verbindungsmodus Temporär gewählt werden. In diesem Applikationsbeispiel wird für die Hauptverbindung der Remote Station die Betriebsart Telecontrol und der Verbindungsmodus Permanent gewählt. Dies bedeutet, dass der Verbindungsaufbau vom CP immer über einen Telecontrol Server (Central Station) gehen muss und die GPRS-Verbindung permanent gehalten wird. Definition Subverbindung Für die Subverbindung stehen mehrere Verbindungstypen zur Auswahl. Die Auswahl wird durch die Art der Hauptverbindung eingeschränkt. Der gewünschte Verbindungstyp wird direkt im Anwenderprogramm mit Hilfe von Bibliotheksbausteinen programmiert. 3.4 Verbindung aufbauen Ablauf Sobald die Hauptverbindung zum Telecontrol Server aufgebaut wurde, können je nach Anforderung zusätzliche Dienste, mittels Aufbau einer Subverbindung initiiert werden. Für die Subverbindung gibt es mehrere Verbindungstypen (siehe Abbildung 3-3). Für die hier eingesetzte Hauptverbindung können gleichzeitig fünf verschiedene Subverbindungen verwendet werden. Abbildung 3-3, Anzahl verfügbarer Verbindungen Remote Station 5. Subverbindung 4. Subverbindung 3. Subverbindung 2. Subverbindung 1. Subverbindung Hauptverbindung Central Station Die Hauptverbindung ist Voraussetzung für alle anderen Subverbindungen und wird zusätzlich für den Verbindungstyp Teleservice genutzt. Die Hauptverbindung wird vom CP automatisch aufgebaut, sofern alle Parameter in der Remote Station korrekt sind und die Central Station erreichbar ist (siehe Kapitel 3.1). Die verschiedenen Subverbindungen werden bei Bedarf aufgebaut und repräsentieren je nach Verbindungstyp entweder eine Verbindung von einer Engineering Station zu einer Remote Station (Telecontrol- Verbindungen TCON_wdc z. B. Diagnose) oder direkt zur Central Station (Telecontrol-Verbindungen TCON_wdc z. B. Prozessdatentransfer) oder zu einer anderen Remote Station, die über die Central Station (Telecontrol- Verbindung, UDP[nur Senden]) erreichbar ist, oder zu einem anderen Gerät (SMS). V 1.0, Beitrags-ID:

16 3 Grundlagen zur Datenübertragung mit CP und dem Telecontrol Server Basic Abbildung 3-4 Beispiel Anzahl gleichzeitiger Verbindungen bei der Betriebsart Telecontrol Remote Station SMS UDP UDP UDP TCON_wdc Telecontrol Central Station Verbindungstyp in diesem Beispiel In diesem Applikationsbeispiel wird keine Ressource für eine Subverbindung benötigt. Der Verbindungstyp Teleservice zum Laden von Projekt- oder Programmdaten und zum Abfragen von Diagnosedaten ist direkt in der Hauptverbindung integriert. Das Mengengerüst der gleichzeitig einsetzbaren Subverbindungen wird also nicht eingeschränkt. Zum besseren Verständnis soll die Teleserviceverbindung jedoch als eigener Verbindungstyp Teleservice angesehen werden. Abbildung 3-5 In diesem Szenario genutzte Haupt-, Teleservice und Subverbindung Remote Station Telecontrol Teleservice Central Station 3.5 Alternative: Teleservice mit temporärer Verbindung des CP Für Anwendungsfälle in denen nie oder nur sporadisch Prozesswerte von der Remote Station zur Central Station übertragen werden müssen, kann der Verbindungsmodus für die Hauptverbindung auf temporär gestellt werden. Die Hauptverbindung wird dabei nur bei Bedarf und mit Hilfe verschiedener Mechanismen aufgebaut. Die Remote Station initiiert den Verbindungsaufbau mit Hilfe eines Befehls im Anwenderprogramm der S Steuerung. Die Central Station initiiert den Verbindungsaufbau, um Prozesswerte zu übertragen (Zyklischer Datenaustausch oder Anfrage aus OPC-Schnittstelle). Dazu wird eine Weck-SMS an die Remote Station versendet. Die Central Station initiiert den Verbindungsaufbau, um eine Teleservice- Anfrage von einer Engineering Station weiterzuleiten. Dazu wird eine Weck-SMS an die Remote Station versendet. Über ein Telefon wird direkt eine Weck-SMS mit speziellem Textinhalt oder ein Weck-Anruf an die Remote Station abgesetzt. 16 V 1.0, Beitrags-ID:

17 3 Grundlagen zur Datenübertragung mit CP und dem Telecontrol Server Basic Hinweis Die in diesem Kapitel beschriebenen Grundlagen zur Datenübertragung und die Bedienung aus Anwendersicht des Kapitels 5 ändern sich nicht bei Verwendung einer temporären Verbindung. Weiterführende Informationen zur temporären Verbindung sind im Dokument \1\ ab Kapitel 4.1. zu finden. V 1.0, Beitrags-ID:

18 4 Inbetriebnahme der Applikation 4 Inbetriebnahme der Applikation 4.1 Hardware montieren und verdrahten Vernetzungsplan Die folgende Grafik zeigt alle netzwerkrelevanten Informationen, die Sie für die Zusammenschaltung aller Komponenten benötigen. Abbildung 4-1 Vernetzungsplan mit IP-Adressen Büronetzwerk 2 IP-Adresse Providerabhängig Internet Engineering Station Externer Port (WAN) Büro1 IP-Adresse Remote Station Providerabhängig DSL Modem/Router ISDN/analog/ Büronetzwerk 1 DSL Modem/Router Central Station IP-Adresse Subnet Maske Gateway DNS (oder providerspezifische) Interner Port (LAN) IP-Adresse Subnet Maske IP-Adresse Subnet Maske Entfernte Station IP-Adresse Subnet Maske Programmiergerät 18 V 1.0, Beitrags-ID:

19 4 Inbetriebnahme der Applikation Hardware montieren Tabelle 4-1 Nr. Aktion Anmerkung 1 Montieren Sie alle benötigten Komponenten auf Hutschienen. Remote Station: Komponentenliste Kapitel Central Station: Komponentenliste Kapitel Verdrahten und verbinden Sie alle benötigten Komponenten für die Remote Station und für die Central Station wie beschrieben. Beachten Sie die Erdungsanschlüsse der Komponenten und aktivieren Sie die Spannungsversorgung für die SIMATIC PM 1207 erst zum Schluss. Legen Sie die SIM-Karte in den CP ein. Remote Station: Konfigurationsbild Abbildung 2-2 Central Station: Konfigurationsbild Abbildung 2-3 Engineering Station: Konfigurationsbild Abbildung 2-4 Hinweis Schließen Sie den CP erst nach der Konfiguration der S Steuerung an die Spannungsversorgung an, um zu verhindern, dass eine falsche PIN-Nummer übertragen wird. 4.2 Konfigurationsanleitung Die folgende Konfigurationsanleitung ist für die Software Telecontrol Server Basic. Central Station konfigurieren Tabelle 4-2 Nr. Aktion Anmerkung 1. Installieren Sie alle Softwarekomponenten auf Ihrem Central Station PC. 2. Stellen Sie an Ihrem PC die Verbindung zum Internet her. Vergeben Sie dabei an alle im Büronetzwerk vorhandenen Netzwerkteilnehmer die in Abbildung 4-1 genannten (oder vergleichbaren) Netzwerkadressen. 3. Stellen Sie am Router Büronetzwerk 1 eine Portweiterleitung (port forwarding) für den Port an die IP-Adresse der Central Station ein. Telecontrol Server Basic Es wird davon ausgegangen, dass der Router bereits mit dem Internet verbunden ist. Testen Sie die Internetverbindung an Ihrer Central Station mit Hilfe eines Internet Browsers, indem Sie eine beliebige Internetseite aufrufen. DSL Modem/Router Port: an Wenn Sie eine Firewall auf Ihrem Central Station PC aktiviert haben, definieren Sie eine Ausnahme für den Port Central Station IP-Adresse V 1.0, Beitrags-ID:

20 4 Inbetriebnahme der Applikation Nr. Aktion Anmerkung 4. Beenden Sie den Telecontrol Manager der Software Telecontrol Server Basic. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste auf das Icon im Infobereich von Windows und wählen Sie Exit. 5. Kopieren Sie die Datei Smsc.sqlite (aus dem Projektordner Set33_TCSB_V10 in das Arbeitsverzeichnis von Telecontrol Server Basic. Beachten Sie, dass evtl. bereits vorhandene Konfigurationen in Telecontrol Server Basic dadurch verloren gehen! Beachten Sie auch den Hinweis am Ende der Tabelle. 6. Öffnen Sie das Config and Monitoring Tool via Start > Programs > Siemens Automation > SIMATIC > TCS Basic > Config and Monitoring Tool. Aktivieren Sie die Projektierung über die Schaltfläche Aktivieren. 7. Starten Sie den Telecontrol Manager neu über Start > Programme > Siemens Automation > SIMATIC > TCS Basic > Telecontrol Manager. Ablagepfad C:\ProgramData\Siemens\Automation\TCS Basic\Data Beachten Sie, dass der Ordner ProgramData versteckt ist. Falscher Ablagepfad Es existiert auch eine Datei Smsc.sqlite im Installationsverzeichnis C:\Programme\...\... (oder C:\Programs\...\...). Diese Datei darf jedoch nicht überschrieben werden. Die Station rs1 im Projekt application demo muss nun ein weißes x auf roten Hintergrund darstellen. 8. Überprüfen Sie die Einstellungen für die Station rs1 im Database Infofenster (siehe Hinweis am Ende der Tabelle). GEHEIM Überprüfen Sie die Einstellungen für den IP-T-Port im Config and Monitoring Tool. Der Wert muss auf stehen. 20 V 1.0, Beitrags-ID:

21 4 Inbetriebnahme der Applikation Hinweis Der Telecontrol Manager verfügt über zwei Funktionen, die ausschließlich über Tastenkombination aufgerufen werden können. STRG + ALT + Doppelklick auf das TCS-Icon in der Taskleiste öffnet das Infofenster Database. STRG + SHIFT + Doppelklick auf das TCS-Icon in der Taskleiste öffnet das Fenster Log and Trace Control. Hinweis Das Standardpasswort für das Config and Monitoring Tool ist Hinweis Wenn Sie Ihre bereits existierende Konfigurationsdatei Smsc.sqlite nicht durch die hier zur Verfügung gestellte Konfigurationsdatei überschreiben wollen, so müssen Sie selbst im Telecontrol Server Basic eine Station mit folgenden Eigenschaften anlegen. Projektname/Projektnummer für die Station: <eigener Name>/1 Stationsname/Stationsnummer: <eigener Name>/1 Telecontrol Passwort: GEHEIM123 Nur so ist sichergestellt, dass alle weiteren hier zur Verfügung gestellten Startup- Dateien einwandfrei funktionieren. Remote Station konfigurieren Tabelle 4-3 Nr. Aktion Anmerkung 1. Vernetzen Sie die S Steuerung mit Ihrem Programmiergerät. Vergeben Sie dabei die in Abbildung 4-1 gezeigten Ethernetparameter. 2. Öffnen Sie mit STEP 7 V11 die ap11-projektdatei. 3. Öffnen Sie die Gerätekonfiguration der Steuerung PLC_1. Informationen dazu erhalten Sie im Kapitel Online eine IP-Adresse zu einer CPU zuweisen im Dokument \3\. Tabelle 2-8 Nr. 1 V 1.0, Beitrags-ID:

22 4 Inbetriebnahme der Applikation Nr. Aktion Anmerkung 4. Markieren Sie den CP und öffnen Sie das Fenster Eigenschaften, um die Verbindungsparameter eintragen zu können. Vergeben Sie die Parameter, wie in den folgenden Schritten erläutert wird. Eine komplette Beschreibung der Parameter ist im Dokument \1\ Kapitel 5.2 zu finden. 5. Weisen Sie dem Modem eine statische IP- Adresse zu (siehe Abbildung 4-1 WAN oder Hostname bei Verwendung von DynDNS) 6. Geben Sie die PIN Nummer der SIM-Karte, die im Modem eingelegt ist, ein. 7. Geben Sie die Projektnummer, Stationsnummer und Passwort zur Identifizierung der Remote Station in Telecontrol Server, ein. Diese Parameter müssen nicht verändert werden, wenn die Datei aus Tabelle 2-8 Nr. 2 verwendet wird. 8. Geben Die die APN-Adresse, APN- Benutzernamen und APN-Benutzerpasswort zum Einbuchen in das GPRS-Netzwerk des Providers, ein. 9. Geben Sie in den Teleservice Einstellungen die IP- Adresse des Teleservice Servers ein. 10. Geben Sie das Teleservice User Login, Teleservice User Password zum Einbuchen der Engineering Station an die Remote Station, ein HINWEIS: Teleservice User Login und Passwort sind bereits in dieser Projektdatei eingetragen. User login: scenario4 Password: Telecontrol Schnittstelle > Betriebsart > CP zu Telecontrol Server zuweisen Name oder IP-Adresse) Telecontrol Schnittstelle > Modemeinstellungen > PIN, Bestätige PIN und PIN aktivieren Telecontrol Schnittstelle > Modemidentifizierung > Projektnummer, Stationsnummer, Passwort und Bestätige Passwort Telecontrol Schnittstelle > GPRS Zugang > APN Name, APN Benutzername, APN Passwort und Bestätige APN Passwort Telecontrol Schnittstelle > Teleservice Einstellungen/ Teleservice Servereistellungen> Teleservice Server Telecontrol Schnittstelle > Teleservice Einstellungen/ Teleservice Benutzereinstellungen > Teleservice User Login, Teleservice User Passwort und Bestätige Teleservice User Passwort 22 V 1.0, Beitrags-ID:

23 4 Inbetriebnahme der Applikation Nr. Aktion Anmerkung 11. Speichern Sie das Projekt. Markieren Sie den Programmordner der S und übertragen Sie das Programm via Online/Laden in Gerät in die Steuerung. Vergewissern Sie sich, dass die LED der S Steuerung den Zustand RUN anzeigt. 12. Aktivieren Sie nun die Spannungsversorgung für den CP Hinweis Um das Projekt in STEP 7 V12 zu verwenden rüsten Sie es hoch in STEP 7 V12 in der Projektansicht (Project view) über Projekt> Hochrüsten ( Project > Upgrade ). Engineering Station konfigurieren Tabelle 4-4 Nr. Aktion Anmerkung 13. Stellen Sie an Ihrem SIMATIC Field PG eine Verbindung zum Internet her. 14. Öffnen Sie mit STEP 7 V11 die ap11-projektdatei. 15. Testen Sie die Internetverbindung an Ihrer Engineering Station mit Hilfe eines Internet Browsers, indem Sie eine beliebige Internetseite aufrufen. Tabelle 2-8 Nr. 1 V 1.0, Beitrags-ID:

24 4 Inbetriebnahme der Applikation Hinweis Es ist nicht möglich, eine Teleservice-Verbindung zur Remote Station mit einem leeren Projekt aufzubauen. Es muss immer mindestens die korrekte Hardwarekonfiguration der S Steuerung und des CP vorhanden sein. Denn über die Konfiguration des CP wird der Zugangspunkt an der Central Station und damit die Remote Station definiert. Access ID des STEP 7 V11 Projekts in der Remote Station muss übereinstimmen mit Access ID des lokalen STEP 7 V11 Projekts auf der Engineering Station. 24 V 1.0, Beitrags-ID:

25 5 Bedienung der Applikation 5 Bedienung der Applikation Abfrage von Diagnosedaten aus der Station Tabelle 5-1 Nr. Aktion Anmerkung 1. Markieren Sie die Steuerung PLC_1 und öffnen Sie über die Primärnavigation Online >> Go Online den Dialog Online verbinden. 2. Wählen Sie im Dialog Online verbinden folgende Einstellungen Typ der PG/PC-Schnittstelle: Teleservice über GPRS PG/PC-Schnittstelle: Teleservice via GPRS Klicken Sie danach auf das Icon mit dem Handy-Symbol. V 1.0, Beitrags-ID:

26 5 Bedienung der Applikation Nr. Aktion Anmerkung 3. Geben Sie im Dialogfenster GPRS- Fernverbindung aufbauen folgende Parameter ein Checkbox Komponente befindet sich im Netz oder Internet markieren IP-Adresse oder Host-Name: IP- Adresse der Central Station (siehe auch Abbildung 4-1 Externer Port (WAN) Büro1 ) TCP-Port: TeleService-Benutzername: scenario4 Teleservice-Passwort: Betätigen Sie die Schaltfläche Verbinden. 4. Wählen Sie die gefundene Steuerung aus und betätigen Sie die Schaltfläche Online gehen. Sie sind nun mit Hilfe der Teleservice-Verbindung mit der Remote Station verbunden. 5. Markieren Sie die Steuerung PLC_1. Fragen Sie die Diagnosedaten der S Steuerung über Online > Online & Diagnose ab. 26 V 1.0, Beitrags-ID:

27 5 Bedienung der Applikation Nr. Aktion Anmerkung 6. Wählen Sie nun die entsprechende Rubrik unter Diagnose, um die Informationen der S Steuerung abzurufen. 7. Um die Diagnosedaten für den CP abrufen zu können, navigieren Sie in die Hardwarekonfiguration. Markieren Sie das Modul im Hardwareaufbau und navigieren Sie über Online > Online & Diagnose um den Onlinestatus abfragen zu können. 8. Wählen Sie nun die entsprechende Rubrik unter Diagnose, um die Informationen des CP abzurufen. V 1.0, Beitrags-ID:

28 5 Bedienung der Applikation Nr. Aktion Anmerkung 9. Um Prozesswerte online betrachten zu können, navigieren Sie über Beobachtungs- und Forcetabellen um die Beobachtungstabelle Set33 zu öffnen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Alle beobachten In der Steuerung wird jeder Sekunde der Zähler sec_cnt inkrementiert. Über die soeben gestartete Beobachtungsfunktion wird direkt der Prozesswert zur Engineering Station übertragen und angezeigt. 10. Um den Programmstatus online einsehen zu können, öffnen Sie einen beliebigen Programmbaustein und klicken Sie auf die Schaltfläche Beobachten ein/aus. 11. Beenden Sie nun den Onlinemodus über Online > Online-Verbindung trennen. Die Teleservice-Verbindung wird nach einigen Sekunden automatisch beendet. 28 V 1.0, Beitrags-ID:

29 5 Bedienung der Applikation Laden von Projekt- oder Programmdaten aus dem STEP 7-Projekt in die Remote Station Tabelle 5-2 Nr. Aktion Anmerkung 1. Vergewissern Sie sich, dass sich STEP 7 V11 auf Ihrer Engineering Station nicht im Online-Modus befindet. 2. Wählen Sie den Projektinhalt, der zur Remote Station übertragen werden soll Programmbaustein/e oder Hardwarekonfiguration oder Alles 3. Wählen Sie im Dialog Online verbinden folgende Einstellungen Typ der PG/PC-Schnittstelle: Teleservice über GPRS PG/PC-Schnittstelle: Teleservice via GPRS Klicken Sie danach auf das Icon mit dem Handy-Symbol. V 1.0, Beitrags-ID:

30 5 Bedienung der Applikation Nr. Aktion Anmerkung 4. Geben Sie im Dialogfenster GPRS- Fernverbindung aufbauen folgende Parameter ein Checkbox Komponente befindet sich im Netz oder Internet markieren IP-Adresse oder Host-Name: IP- Adresse der Central Station (siehe auch Abbildung 4-1 Externer Port (WAN) Büro1 ) TCP-Port: TeleService-Benutzername: scenario4 Teleservice-Passwort: Klicken Sie auf die Schaltfläche Verbinden. 5. Wählen Sie die gefundene Steuerung aus und klicken Sie Sie auf die Schaltfläche Laden. Sie sind nun mit Hilfe der Teleservice- Verbindung mit der Remote Station verbunden. 6. Folgen Sie den Anweisungen zum Download der gewählten Programmoder Projektteilen. 7. Nach dem Download wird die Teleservice-Verbindung automatisch beendet. 30 V 1.0, Beitrags-ID:

31 6 Literaturhinweis 6 Literaturhinweis Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneten Informationen wider. Tabelle 6-1 Themengebiet Titel \1\ CP Betriebsanleitung \2\ Telecontrol Server Basic Betriebsanleitung \3\ S Automatisierungssystem Systemhandbuch \4\ WAN Zugangsmethoden \5\ HSP für CP \6\ Industry Mall 7 Historie Tabelle 7-1 Version Datum Änderung V1.0 Juni 2013 Neue Set-Nummer, Projekt getestet mit STEP7 V12 V1.0 April 2013 Neues Layout V1.0 Mai 2012 Erste Ausgabe V 1.0, Beitrags-ID: