Kommunikation Profibus DP Über UniGate Stand: Juli 2011
1. Inhaltsverzeichnis 1. INHALTSVERZEICHNIS... 2 2. ZU DIESEM HANDBUCH... 3 2.1. Schriftenarten...3 2.2. Symbole... 3 2.3. Aufzählzeichen... 4 3. EINSCHRÄNKUNG DER GEWÄHRLEISTUNG... 4 4. SICHERHEITSHINWEISE... 5 5. KONTAKTADRESSE... 5 6. EINFÜHRUNG... 5 7. EINBINDEN DER GSD DATEI... 6 7.1.1. Parametrieren von SFC 14 und 15... 7 8. DATENAUSTAUSCH... 9 8.1. Befehlsaufruf. allgemein... 9 8.2. Ablauf allgemein... 9 8.3. Platzhalter Inhalt überschreiben... 10 8.3.1. Beispiel1... 11 8.3.2. Beispiel2... 12 8.4. Programm laden.... 13 8.4.1. Beispiel:... 14 8.5. Programmdateiname lesen.... 15 8.5.1. Beispiel:... 16 9. LEBENSBIT... 17 10. 32 EINGÄNGE (4 BYTE) KOMMUNIKATION... 18 11. 32 AUSGÄNGE (4 BYTE) KOMMUNIKATION.... 20 12. PRINZIPIELLER ABLAUF PROFIBUS DP... 22 13. ANSCHLUßBELEGUNG RS232 SCHNITTSTELLE... 23 Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 2 von 23
2. Zu diesem Handbuch Die in diesem, Handbuch vorliegenden Texte und Abbildungen dienen ausschließlich der Erläuterung des Kommunikationsprotokolls der Fa. Richter. 2.1. Schriftenarten Die Schriftarten welche in dieser Anleitung verwendet wurden haben folgende Bedeutung: Text (normal): Beschreibender, informativer Text Text (Text fett): Hervorhebung wichtiger Stellen im Text; Zwischenüberschriften Text (Text fett / kursiv): Verweis auf Begriffserklärung im Anhang 2.2. Symbole Die Symbole welche in dieser Anleitung verwendet wurden haben folgende Bedeutung: Warnung vor einer bestimmten Gefahr. Es wird vor einer Gefahrenquelle gewarnt. Der Warnhinweis erklärt, wie Sie sich verhalten müssen, um das von der Gefahrenquelle ausgehende Gefahrenpotenzial auf ein Minimum zu reduzieren, z. B. indem Sie Schutzkleidung tragen.. Bedienungsanleitung lesen Wichtiger Hinweis Hinweis Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 3 von 23
2.3. Aufzählzeichen Aufzählungen. Handlungsanweisungen Gefahr 3. Einschränkung der Gewährleistung Die Firma Richter behält sich das Recht vor, die in diesem Handbuch enthaltenen Informationen und Spezifikationen ohne Vorherige Bekanntgabe zu ändern. Ob solche Änderungen vorgenommen wurden, muss der Leser bei der Firma Richter erfragen. Die Firma Richter übernimmt keinerlei Verantwortung für zufällige, spezielle oder Folgeschäden jeglicher Art (uneingeschränkt eingeschlossen sind Schäden aus entgangenem Gewinn), aufgrund oder im Zusammenhang mit diesem Handbuch oder der darin enthaltenen Informationen, selbst dann nicht, wenn die Firma Richter auf die Möglichkeit solcher Schäden hingewiesen hat, davon Kenntnis hatte bzw. davon hätte Kenntnis haben müssen. Die in diesem Handbuch enthaltenen Informationen sind vertraulich und Eigentum der Firma Richter oder der Firma Richter-Lizenznehmer. Es wird keine Haftung für die Richtigkeit des Inhaltes dieser Bedienungsanleitung übernommen. Produktdaten, die dem technischen Fortschritt dienen, können ohne jede Benachrichtigung geändert werden. Es wird keine Haftung für die Richtigkeit des Inhaltes dieser Bedienungsanleitung übernommen. Produktdaten, die dem technischen Fortschritt dienen, können ohne jede Benachrichtigung geändert werden. Alle Angaben in diesem Handbuch erfolgen ohne Gewähr Trotz aller Sorgfalt können Druckfehler und Irrtümer nicht ausgeschlossen werden. Für Verbesserungsvorschläge und Hinweise auf Fehler sind wir dankbar Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 4 von 23
4. Sicherheitshinweise Die Sicherheitshinweise sind der Maschinen- und Steuerungsbeschreibung zu entnehmen. 5. Kontaktadresse Joachim Richter, Systeme und Maschinen Erlenhöhe 3 66871 Konken Telefon Zentrale +49(0)6384 9228-0 Telefax +49(0)6384 9228-70 e- mail info@jr-richter.de Internet http://www.jr-richter.de/ 6. Einführung Da in der modernen Automation Bussysteme eine immer größere Rolle spielen sind alle Beschriftungssysteme die für die Automation bestimmt sind über Profibus Um diese Systeme schnell zu integrieren wurde von der Fa. Richter ein spezielles Protokoll entwickelt. Dieses Protokoll ist um den bestmöglichen Kundenservice zu gewährleisten einheitlich gestaltet. Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 5 von 23
7. Einbinden der GSD Datei Benutzen Sie unbedingt die GSD Datei mit 28 Byte IO konsistent. Bitte beachten Sie, dass die Siemens SPS nur maximal 4 Byte konsistent verschicken kann. Um mehr als 4 Byte konsistent zu versenden müssen sie den SFC 14 und den SFC 15 in das Programm einbinden. Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 6 von 23
7.1.1. Parametrieren von SFC 14 und 15 7.1.1.1. Pointer setzen Pointer DBX.28.0 fängt im DB1 der Datenbereich der Ausgänge des Unigatemoduls an. Word 14 oder Byte 28 ist die Länge dieses Datenbereichs Die Anfangsadresse des Datenbereichs in hex. Die Anfangsadresse des Datenbereichs in hex. Pointer DBX.0.0 fängt im DB1 der Datenbereich der Eingänge des Unigatemoduls an. Word 14 oder Byte 28 ist die Länge dieses Datenbereichs Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 7 von 23
7.1.1.2. Adressierung des Bausteins Entnehmen Sie bitte den Beginn des Datenbereichs ihrer Hardwarekonfiguration LADDR= Die Anfangsadresse des Datenbereichs in hex. Anfangsadresse des Datenbereichs ist 256. Unter LADDR muss 100h eingetragen werden. Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 8 von 23
8. Datenaustausch Folgende Daten werden über dem Profibus gesendet und empfangen: 8.1. Befehlsaufruf. allgemein Byte 4 und Byte 5 werden als Steuerbytes ausgewertet. Byte 4 Befehl (1 Byte Werte zwischen 21h und 7Eh). Byte 5 Befehlsparameter (1 Byte Werte zwischen 21h und 7Eh). Byte 6 bis Byte 28 werden als Befehlsinhalt ausgewertet. Die Befehle Platzhalter Inhalt überschreiben und Programm laden können nur dann ausgeführt werden, wenn Bit 3: A0.3 Startbereit gesetzt ist. 8.2. Ablauf allgemein Befehlsinhalt senden Steuerbytes setzen (hex Format) Steuerung meldet Daten übernommen zurück Steuerbytes mit 0h überschrieben Steuerung nimmt Daten übernommen zurück ALLE Daten müssen im ASCII Format gesendet werden. Alle Steuersignale (Steuerbytes) müssen im hex Format beschrieben werden. Die Daten (Byte 12-32) müssen durch eine ASCII-Null abgeschlossen werden. Beispiel: Befehlsinhalt =TEXT(ASCII-NULL) Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 9 von 23
8.3. Platzhalter Inhalt überschreiben. Steuerbyte Byte 4 5 6 25 Byteinhalt Hex 30h-44h Byte 4: 30h Platzhalterinhalt lesen 31h Platzhalterinhalt überschreiben 33h Platzhalterinhalt überschreiben mit Bestätigung (A3.0 Daten übernommen) Ablauf bei überschreiben mit Bestätigung Nachdem Byte 4 und 5 in die Steuerung geladen wurde, meldet der Controller A 3.0 Daten übernommen zurück. Nachdem Byte 4 und 5 mit 0 geladen wurde, wird das Signal zurückgesetzt erst dann ist die Anlage wieder bereit um weitere Befehle zu bearbeiten. Byte 5: 30h 44h Platzhalternummer Platzhalternummer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Hexzahl 31h 32h 33h 34h 35h 36h 37h 38h 39h 3Ah Platzhalternummer 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Hexzahl 3Bh 3Ch 3Dh 3Eh 3Fh 40h 41h 42h 43h 44h Byte 6 Byte 25: Platzhalterinhalt (20 Byte) (ASCII) Platzhalterinhalt wird nach jeder Beschriftung gelöscht. Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 10 von 23
8.3.1. Beispiel1 Platzhalter Nr. 1 wird mit dem Inhalt 1234 ABCD überschrieben. Byte 4 5 6-25 Byteinhalt Hex 31h 31h 1234 ABCD Byte 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Byteinhalt 1 2 3 4 A B C D Byteinhalt Hex 31h 32h 33h 34h 20h 41h 42h 43h 44h 00h 00h 00h Byte 18 19 20 21 22 23 24 25 Byteinhalt Byteinhalt Hex 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h ALLE Daten müssen im ASCII Format gesendet werden. Alle Steuersignale (Steuerbytes) müssen im hex Format beschrieben werden. Die Daten (Byte 12-32) müssen durch eine ASCII-Null abgeschlossen werden. Beispiel: Befehlsinhalt =TEXT(ASCII-NULL) Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 11 von 23
8.3.2. Beispiel2 Platzhalter Nr. 1 wird mit dem Inhalt 1234 überschrieben. Platzhalter Nr. 2 wird mit dem Inhalt ABCD überschrieben. Platzhalter Nr. 3 wird mit dem Inhalt TEST überschrieben. Byte 4 Byte 5 Byte 6-25 31h 31h 1234 Platzhalter 1 überschreiben 30h 31h Platzhalter 1 überprüfen 30h 31h 1234 Antwort 31h 32h ABCD Platzhalter 2 überschreiben 30h 32h Platzhalter 2 überprüfen 30h 32h ABCD Antwort 31h 33h TEST Platzhalter 3 überschreiben 30h 33h Platzhalter 3 überprüfen 30h 33h TEST Antwort ALLE Daten müssen im ASCII Format gesendet werden. Alle Steuersignale (Steuerbytes) müssen im hex Format beschrieben werden. Die Daten (Byte 12-32) müssen durch eine ASCII-Null abgeschlossen werden. Beispiel: Befehlsinhalt =TEXT(ASCII-NULL) Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 12 von 23
8.4. Programm laden. Steuerbyte Byte 4 5 6-13 Byteinhalt Hex 32h Byte 4: 32h Programmdatei laden. Byte 5: 31h Programmdateiname über Selektierungseingänge (Kommunikation). Byte 1: Programmdateiname als (1 Byte). Wenn Byte 5 mit 31h geladen ist, wird der Inhalt von Byte 1 (E1.0 bis E1.7) als Binärzahl ausgewertet und als Programmname interpretiert. 32h Programmdateiname als Zeichenkette. Byte 6 Byte 13: Programmdateiname als (8 Byte ASCII) Zeichenkette. Wenn Byte 5 mit 32h geladen ist, werden Byte 6 bis Byte 13 (ASCII) als Programmdateiname ausgewertet. Byte 6 bis 13 müssen als Char oder als Byte deklariert werden, nicht als String. Am besten eignet sich der Datentyp Byte, da ein Char u.u. mehr als ein Byte sein kann. ( Unicode) Ablauf: Nachdem Byte 4 und 5 in die Steuerung geladen wurde, meldet der Controller A 3.0 Daten übernommen zurück. Nachdem Byte 4 und 5 mit 0 geladen wurde, wird das Signal zurückgesetzt erst dann ist die Anlage wieder bereit um weitere Befehle zu bearbeiten. Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 13 von 23
8.4.1. Beispiel: Programm 12.PRG laden. Der Inhalt von Byte 1 wird ausgewertet und als Programmname interpretiert. Byte 4 5 6-13 Byteinhalt Hex 32h 31h Byte 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Byteinhalt Byteinhalt Hex 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h Byte 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Byteinhalt Byteinhalt Hex 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h Programm TEST.PRG laden. Der Inhalt von Byte 6 bis Byte 13 wird als Programmname interpretiert. Byte 4 5 6-13 Byteinhalt Hex 32h 32h TEST Byte 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Byteinhalt T E S T Byteinhalt Hex 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h Byte 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Byteinhalt Byteinhalt Hex 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h Nachdem Byte 4 und 5 in die Steuerung geladen wurde, meldet der Controller Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 14 von 23
A 3.0 Daten übernommen zurück. Nachdem Byte 4 und 5 mit 0 geladen wurde, wird das Signal zurückgesetzt erst dann ist die Anlage wieder bereit um weitere Befehle zu bearbeiten. ALLE Daten müssen im ASCII Format gesendet werden. Alle Steuersignale (Steuerbytes) müssen im hex Format beschrieben werden. Die Daten (Byte 12-32) müssen durch eine ASCII-Null abgeschlossen werden. Beispiel: Befehlsinhalt =TEXT(ASCII-NULL) 8.5. Programmdateiname lesen. Steuerbyte Byte 4 5 6-13 Byteinhalt Hex 34h Byte 4: 34h Programmdateiname lesen. Byte 5: 31h Programmdateiname als Binärzahl. Byte 6: Programmdateiname als (1 Byte). Wenn Byte 5 mit 31h geladen ist, wird der Programmdateiname als Binärzahl ausgewertet und in Byte 6 ausgegeben. 32h Programmdateiname als Zeichenkette. Byte 6 Byte 13: Programmdateiname als (8 Byte ASCII) Zeichenkette. Wenn Byte 5 mit 32h geladen ist, werden Byte 6 bis Byte 13 (ASCII) als Programmdateiname ausgegeben. Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 15 von 23
8.5.1. Beispiel: Programmdateiname 12.PRG lesen. Der Programmdateiname wird ausgewertet und im Byte 6 ausgegeben. Byte 4 5 6-13 Byteinhalt Hex 34h 31h Byte 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Byteinhalt Byteinhalt Hex 0Ch 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h Byte 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Byteinhalt Byteinhalt Hex 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h Programmdateiname TEST.PRG lesen. Der Programmdateiname wird im Byte 6 bis Byte 13 ausgegeben. Byte 4 5 6-13 Byteinhalt Hex 34h 32h TEST Byte 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Byteinhalt T E S T Byteinhalt Hex 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h Byte 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Byteinhalt Byteinhalt Hex 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h 00h Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 16 von 23
9. Lebensbit Das Lebensbit dient zur Überprüfung der Kommunikation zwischen SPS und UniGate Modul. Das Bit wird am Ausgang 2.7 getaktet und kann von der SPS abgefragt werden. Während des Beschriftungsvorgangs erfolgt keine Kommunikation. Somit wird auch das Lebensbit nicht aktualisiert. Um die Kommunikation hier zu überprüfen können die Signale start bereit=0 Beschriftung läuft = 1 verwendet werden. Nachdem das Fertigsignal von der Steuerung gesetzt wurde, kann das Lebensbit wieder abgefragt werden. Wir empfehlen hier einen Timeout (doppelte Zykluszeit) einzuprogrammieren. Beispiel Überwachung Lebensbit Sende Start und starte Timer Time-Out. Abfragen Startbereit =0 Abfragen Beschriftung läuft =1 Warten auf Fertig Signal Fertig =1 Start zurücksetzen Timer Time-out zurücksetzen Warten auf Startbereit =1 Überwachung Lebensbit. Das Signal Betriebsbereit ist sobald sie Steuerung eingeschaltet worden ist 1. Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 17 von 23
10. 32 Eingänge (4 Byte) Kommunikation. Byte 0: Bit 0: E0.0 (E1) Reserve Bit 1: E0.1 (E2) Anhalten (Optional) Bit 2: E0.2 (E3) Daten gültig (Start 2) (Optional) Bit 3: E0.3 (E4) Start Bit 4: E0.4 (E5) Reserve Bit 5: E0.5 (E6) Bit 6: E0.6 (E7) Reset Bit 7: E0.7 (E8) Byte 1: Bit 0: E1.0 (E9) Selekt 1 Bit 1: E1.1 (E10) Selekt 2 Bit 2: E1.2 (E11) Selekt 3 Bit 3: E1.3 (E12) Selekt 4 Bit 4: E1.4 (E13) Selekt 5 Bit 5: E1.5 (E14) Selekt 6 Bit 6: E1.6 (E15) Selekt 7 Bit 7: E1.7 (E16) Selekt 8 Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 18 von 23
Byte 2: Bit 0: E2.0 (E17) Erste Position anfahren Bit 1: E2.1 (E18) Außer Störbereich (optional) Bit 2: E2.2 (E19) Werkstück übernehmen (optional) Bit 3: E2.3 (E20) Werkstück freigeben (optional) Bit 4: E2.4 (E21) Reserve Bit 5: E2.5 (E22) Reserve Bit 6: E2.6 (E23) Reserve Bit 7: E2.7 (E24) Reserve Byte 3: Bit 0: E3.0 (E25) Reserve Bit 1: E3.1 (E26) Reserve Bit 2: E3.2 (E27) Reserve Bit 3 E3.3 (E28) Reserve Bit 4: E3.4 (E29) Reserve Bit 5: E3.5 (E30) Reserve Bit 6: E3.6 (E31) Reserve Bit 7: E3.7 (E32) Reserve Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 19 von 23
11. 32 Ausgänge (4 Byte) Kommunikation. Byte 0: Bit 0: A0.0 (A1) Fertig Bit 1: A0.1 (A2) Angehalten Bit 2: A0.2 (A3) Reserve Bit 3: A0.3 (A4) Startbereit Bit 4: A0.4 (A5) Prozess läuft Bit 5: A0.5 (A6) Anlage Betriebsbereit Bit 6: A0.6 (A7) Reset Bit 7: A0.7 (A8) Notaus Byte 1: Bit 0: A1.0 (A9) Referenzposition Ok Bit 1: A1.1 (A10) Referenzpunkt X Bit 2: A1.2 (A11) Referenzpunkt Y Bit 3: A1.3 (A12) Referenzpunkt Z Bit 4: A1.4 (A13) Referenzpunkt A Bit 5: A1.5 (A14) Referenzpunkt B Bit 6: A1.6 (A15) Referenzpunkt C Bit 7: A1.7 (A16) Reserve Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 20 von 23
Byte 2: Bit 0: A2.0 (A17) Servotreiber Betriebsbereit (nur bei Servo) Bit 1: A2.1 (A18) Ausser Störbereich (optional) Bit 2: A2.2 (A19) Reserve Bit 3: A2.3 (A20) Reserve Bit 4: A2.4 (A21) Erste Position angefahren Bit 5: A2.5 (A22) Reserve Bit 6: A2.6 (A23) Reserve Bit 7: A2.7 (A24) Lebensbit Byte 3: Bit 0: A3.0 (A25) Daten übernommen Bit 1: A3.1 (A26) Start Messmaschine (Optional) Bit 2: A3.2 (A27) Störung Bit 3: A3.3 (A28) Reserve Bit 4: A3.4 (A29) Beladebereit (optional) Bit 5: A3.5 (A30) Entnahmebereit (optional) Bit 6: A3.6 (A31) Werkstück übernommen (optional) Bit 7: A3.7 (A32) Werkstück freigegeben (optional) Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 21 von 23
12. Prinzipieller Ablauf Profibus DP Nach dem der Automatikmodus gestartet wurde macht die Maschine eine Referenzfahrt. Wenn Grundstellung erreicht ist, wird A0.5 Anlage Betriebsbereit gesetzt. Schritt 1: E0.3 Start muss zurückgesetzt werden. Meldung: Start zurücksetzen Schritt 2: Referenzfahrt. Schritt 3: Die für die aktuelle Datei voreingestellte Warteposition wird angefahren. Schritt 4: A0.3 Startbereit wird gesetzt. Meldung: Startbereit Wenn E0.3 Start gesetzt wird, dann wird A0.3 Startbereit zurückgesetzt. Schritt 5: A0.4 Beschriftung läuft wird gesetzt und die Beschriftung wird gestartet. Wenn die Beschriftung abgeschlossen ist, dann wird A0.4 Beschriftung läuft zurückgesetzt. Schritt 6: Die Referenzposition wird angefahren. Schritt 7: A0.0 Fertig wird gesetzt. Wenn E0.3 Start zurückgesetzt wird, dann wird A0.0 Fertig zurückgesetzt. Meldung: Fertig Schritt 1. Wenn Notaus betätigt wird (NOTAUS zurückgesetzt), dann werden alle Ausgänge zurückgesetzt. Meldung: NOTAUS BETÄTIGT, NOTAUS ENTRIEGELN Nachdem Notaus betätigt wurde, muss der E0.6 RESET gesetzt werden. Meldung: NOTAUS ENTRIEGELT, RESET TASTE DRÜCKEN Danach macht die Maschine eine Referenzfahrt und der Ablauf kann von vorne beginnen. Der Ablauf kann durch betätigen der ESC Taste beendet werden. Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 22 von 23
13. Anschlußbelegung RS232 Schnittstelle Pin 9 Pol. SUB-D Buchse Pin 5 Pol. Schraub - Steckanschluss Nr. Nr. 1 1 24 V / DC 2 RxD (Weiß) 2 0 V 3 TxD (Grün) 3 RxD (Grün) 4 4 TxD (Weiß) 5 GND (Braun) 5 GND (Braun) 6 7 8 9 Zeichnung Kabel 6x0,34 mit Schirmung SubD Buchse 9pol (Com2) ws (tx) gn (rx) 1 5 bn (0V rs) 5pol Schraub Steckanschluss (Schirm mit Flachsteckhülse befestigen) 1 5 6 9 Schirm an Gehäuse löten +24V (Power) 0V (Power) gn (rx) ws (tx) bn (0V rs) Kommunikation_Profibus_Dp_Ver 2.1.Doc Seite 23 von 23