TR-Electronic CD-75 Series, CDH 75 M, CDV 75 M Technical Information [de, en]

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TR - ECE - TI - DGB - 0292 - 01 09/20/2016

Technical

Information

Seite 2 - 80

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_Sicherheitsprogramm erstellen

- Konfigurationsbeispiel

_Zugriff auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal

_Festlegen der Parameter / CRC-Berechnung

_Safety Program Creation

- Configuration Example

_Access to the safety-oriented data channel

_Parameter Definition / CRC Calculation

CDH 75 M

Absolute Encoder CD_-75 PROFINET IO/PROFIsafe

Parametrierung mit SIEMENS SIMATIC S7-1500 und -300/400 Steuerungssystemen /

Parameterization with SIEMENS SIMATIC S7-1500 and -300/400 control systems

CDV 75 M

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Urheberrechtsschutz

Dieses Handbuch, einschließlich den darin enthaltenen Abbildungen, ist urheberrechtlich geschützt. Drittanwendungen dieses Handbuchs, welche von den urheberrechtlichen Bestimmungen abweichen, sind verboten. Die Reproduktion, Übersetzung sowie die elektronische und fotografische Archivierung und Veränderung bedarf der schriftlichen Genehmigung durch den Hersteller. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz.

Änderungsvorbehalt

Jegliche Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vorbehalten.

Dokumenteninformation

Ausgabe-/Rev.-Datum: 09/20/2016 Dokument-/Rev.-Nr.: TR - ECE - TI - DGB - 0292 - 01 Dateiname: TR-ECE-TI-DGB-0292-01.docx Verfasser: STB

Schreibweisen

Kursive oder fette Schreibweise steht für den Titel eines Dokuments oder wird zur Hervorhebung benutzt.

Courier-Schrift zeigt Text an, der auf dem Display bzw. Bildschirm sichtbar ist und Menüauswahlen von Software.

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Marken

PROFIBUS™, PROFINET™ und PROFIsafe™, sowie die zugehörigen Logos, sind

eingetragene Warenzeichen der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. (PNO). SIMATIC und TIA Portal sind eingetragene Warenzeichen der SIEMENS AG

TR-Electronic GmbH

D-78647 Trossingen Eglishalde 6 Tel.: (0049) 07425/228-0 Fax: (0049) 07425/228-33 E-mail: [email protected]

http://www.tr-electronic.de

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis .................................................................................................. 3

1 Allgemeines ......................................................................................................... 6

1.1 Geltungsbereich ...................................................................................................................... 6

2 Sicherheitshinweise ............................................................................................ 7

2.1 Symbol- und Hinweis-Definition .............................................................................................. 7

2.2 Organisatorische Maßnahmen ............................................................................................... 7

2.3 Personalqualifikation ............................................................................................................... 7

2.4 Nutzungsbedingungen der Softwarebeispiele ........................................................................ 8

3 Festlegen der Parameter / CRC-Berechnung .................................................... 9

3.1 iParameter .............................................................................................................................. 9

3.1.1 CRC-Berechnung über die iParameter ................................................................... 10

3.2 F-Parameter ............................................................................................................................ 12

3.2.1 Nicht einstellbare F-Parameter ............................................................................... 13

3.2.2 Einstellbare F-Parameter ........................................................................................ 13

4 Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel ................................ 14

4.1 Voraussetzungen .................................................................................................................... 15

4.2 Hardware-Konfiguration .......................................................................................................... 16

4.2.1 Eigenschaften der Hardware-Konfiguration festlegen ............................................ 22

4.3 Parametrierung ....................................................................................................................... 29

4.3.1 Einstellen der iParameter ........................................................................................ 29

4.3.2 Einstellen der F-Parameter ..................................................................................... 30

4.4 Erstellen der fehlenden (F-)Bausteine .................................................................................... 32

4.4.1 Programmstruktur ................................................................................................... 32

4.4.2 F-Ablaufgruppe ....................................................................................................... 33

4.4.3 Generieren der Organisationsbausteine (OBs) ...................................................... 36

4.4.4 Programmieren der F-Bausteine (Anwenderquittierung) ........................................ 37

4.4.5 Programmieren der F-Bausteine (Eingangsdaten speichern) ................................ 40

4.5 Übersetzen der Hardware- und Software-Projektdaten ......................................................... 43

4.6 Sicherheitsprogramm laden .................................................................................................... 45

4.7 Sicherheitsprogramm testen ................................................................................................... 48

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Inhaltsverzeichnis

5 Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele ............................... 51

5.1 Preset-Durchführung .............................................................................................................. 51

5.1.1 Parameter Beschreibung ........................................................................................ 52

5.1.2 Funktionsbeschreibung ........................................................................................... 53

5.1.3 Baustein Erstellung ................................................................................................. 56

5.2 Herstellerspezifische Fehlerauswertung ................................................................................. 61

5.2.1 Parameter Beschreibung ........................................................................................ 62

5.2.2 Funktionsbeschreibung ........................................................................................... 63

5.2.3 Baustein Erstellung ................................................................................................. 66

6 Zugriff auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal .......................................... 74

6.1 Ausgabe von passivierten Daten (Ersatzwerte) im Fehlerfall ................................................. 74

6.2 F-Peripherie-DB ...................................................................................................................... 74

6.2.1 Mess-System F-Peripherie-DB „DB30002“ - Variablenübersicht ......................... 75

6.2.1.1 PASS_ON .................................................................................................. 75

6.2.1.2 ACK_NEC .................................................................................................. 75

6.2.1.3 ACK_REI ................................................................................................... 76

6.2.1.4 IPAR_EN ................................................................................................... 76

6.2.1.5 PASS_OUT/QBAD .................................................................................... 76

6.2.1.6 ACK_REQ .................................................................................................. 77

6.2.1.7 IPAR_OK ................................................................................................... 77

6.2.1.8 DIAG .......................................................................................................... 77

6.3 Zugriff auf Variablen des F-Peripherie-DBs ............................................................................ 77

6.4 Mess-System - Passivierung und User Acknowledgment ...................................................... 78

6.4.1 Nach Anlauf des F-Systems ................................................................................... 78

6.4.2 Nach Kommunikationsfehlern ................................................................................. 78

7 Software-, Beispiel- und Bibliotheken-Download ............................................. 79

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Änderungs-Index

Änderung

Datum

Index

Erstausgabe

20.04.16

Englische Übersetzung hinzugefügt

20.09.16

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Allgemeines

1 Allgemeines

Die vorliegende „Technische Information“ beinhaltet folgende Themen:

● Festlegen der Parameter / CRC-Berechnung

● Sicherheitsprogramm erstellen

● Zugriff auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal

Die „Technische Information“ kann separat angefordert werden.

1.1 Geltungsbereich

Diese „Technische Information“ gilt ausschließlich für folgende Mess-SystemBaureihen mit PROFINET IO Schnittstelle und PROFIsafe Profil in Verbindung mit einer SIEMENS SIMATIC S7 Steuerung der Serie 300/400 bzw. 1500:

● CDV-75

● CDH-75

Die Produkte sind durch aufgeklebte Typenschilder gekennzeichnet und sind Bestandteil einer Anlage.

Es gelten somit zusammen folgende Dokumentationen:

● SIEMENS Handbuch SIMATIC Safety – Projektieren und Programmieren (Dokumentbestellnummer: A5E02714439-AD),

● anlagenspezifische Betriebsanleitungen des Betreibers,

● Sicherheitshandbuch TR-ECE-BA-D-0107

● schnittstellenspezifische Benutzerhandbuch TR-ECE-BA-D-0095

● und diese optionale „Technische Information“

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bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

bezeichnet wichtige Informationen bzw. Merkmale und Anwendungstipps des verwendeten Produkts.

2 Sicherheitshinweise

2.1 Symbol- und Hinweis-Definition

2.2 Organisatorische Maßnahmen

Das mit Tätigkeiten am Mess-System beauftragte Personal muss vor Arbeitsbeginn das Sicherheitshandbuch TR-ECE-BA-D-0107, insbesondere das Kapitel "Grundlegende Sicherheitshinweise", gelesen und verstanden haben.

2.3 Personalqualifikation

Die Konfiguration des Mess-Systems darf nur von qualifiziertem Fachpersonal durchgeführt werden, siehe SIEMENS Handbuch.

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Sicherheitshinweise

Für die fehlerfreie Funktion des Sicherheitsprogrammes und der Anwendungsbeispiele übernimmt die Firma TR-Electronic GmbH keine Haftung und keine Gewährleistung.

Die zum Download angebotenen Softwarebeispiele dienen ausschließlich zu Demonstrationszwecken, der Einsatz durch den Anwender erfolgt auf eigene Gefahr.

2.4 Nutzungsbedingungen der Softwarebeispiele

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3 Festlegen der Parameter / CRC-Berechnung

Es ist zweckmäßig, die bekannten Parameter schon vor der Projektierung im F-Host festzulegen, damit diese bei der Projektierung bereits berücksichtigt werden können.

Nachfolgend wird die Vorgehensweise in Verbindung mit der SIEMENS Projektierungssoftware TIA Portal V13 und dem Optionspaket S7 Safety Advanced V13 beschrieben. Die zur CRC-Berechnung erforderliche Software TR_iParameter kann in Kap.: 7 „Software-, Beispiel- und Bibliotheken-Download“ auf Seite 79 herunter geladen werden.

3.1 iParameter

Die iParameter sind in der Standardeinstellung bereits mit sinnvollen Werten voreingestellt und sollten nur dann verändert werden, wenn die Automatisierungsaufgabe dies ausdrücklich erfordert. Zur sicheren Übertragung der individuell eingestellten iParameter ist eine CRC-Berechnung erforderlich. Diese muss bei Änderung der voreingestellten iParameter über das TR-Programm „TR_iParameter“ durchgeführt werden. Die so berechnete Checksumme entspricht dem F-Parameter F_iPar_CRC. Dieser muss bei der Projektierung des Mess-Systems in das Feld F_iPar_CRC eingetragen werden. Das Feld F_iPar_CRC ist in der Gerätesicht im Inspektorfenster unter Eigenschaften -> Allgemein -> PROFIsafe zu finden, siehe auch Kapitel „Einstellen der iParameter“ auf Seite 29.

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Festlegen der Parameter / CRC-Berechnung

3.1.1 CRC-Berechnung über die iParameter

Für das nachfolgende Beispiel einer CRC-Berechnung werden die voreingestellten Standardwerte verwendet. Diese können über eine XML-Vorlagendatei in das Programm TR_iParameter geladen werden. Sind davon abweichende Werte erforderlich, können diese mit Doppelklick auf den entsprechenden Eintrag überschrieben werden. Die so geänderten Parameter können als kompletter Parametersatz gespeichert, bzw. wieder als Vorlage geöffnet werden.

 TR_iParameter über die Startdatei „TR_iParameter.exe“ starten, danach über

das Menü File -> Open XML template... die zum Mess-System mitgelieferte Vorlagendatei (hier als Beispiel: CDx75M_EPN_002.xml) öffnen.

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 Falls erforderlich, die entsprechenden Parameter anpassen, danach zur

F_iPar_CRC-Berechnung die Schaltfläche Generate CRC klicken. Das

Ergebnis wird im Feld F_iPar_CRC wahlweise als Dezimal- oder Hex-Wert

angezeigt.

Jede Parameteränderung erfordert eine erneute F_iPar_CRC-Berechnung. Ist bereits ein Sicherheitsprogramm vorhanden, muss dieses neu generiert werden. Der neue F_iPar_CRC-Wert und die geänderten Parameter sind bei der Projektierung im TIA Portal V13 einzutragen. Siehe Kap.: 4.3.1 „Einstellen der iParameter“ auf Seite 29 und Kap.: 4.3.2 „Einstellen der F-Parameter“ auf Seite 30.

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Festlegen der Parameter / CRC-Berechnung

3.2 F-Parameter

Bis auf die F_Dest_Add sind die F-Parameter in der Standardeinstellung bereits mit sinnvollen Werten voreingestellt und sollten nur dann verändert werden, wenn die Automatisierungsaufgabe dies ausdrücklich erfordert. Zur sicheren Übertragung der individuell eingestellten F-Parameter ist eine CRC erforderlich, welche vom TIA Portal V13 automatisch berechnet wird. Diese Checksumme entspricht dem F-Parameter F_Par_CRC, welcher bei der Projektierung des Mess-Systems in der

Gerätesicht im Inspektorfenster unter Eigenschaften -> Allgemein -> PROFIsafe angezeigt wird. Siehe auch Kapitel „Einstellen der F-Parameter“ auf Seite

30.

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3.2.1 Nicht einstellbare F-Parameter

Die nachfolgend aufgeführten F-Parameter werden entweder vom Mess-System bzw. vom F-Host verwaltet und können deshalb nicht manuell verändert werden:

● F_CRC_Length: 3-Byte-CRC

● F_Block_ID: 1

● F_Par_Version: 1 (V2-mode)

● F_Source_Add: 1 (Beispielwert, wird vom F-Host vorgegeben)

3.2.2 Einstellbare F-Parameter

Bei den folgenden Parametern wird davon ausgegangen, dass diese mit ihren Standardwerten belegt sind:

● F_SIL: SIL3

● F_Dest_Add: 1 (Adress-Schalter)

● F_WD_Time: 125

● F_iPar_CRC: 437A2FDC (Berechnung mittels TR-Tool TR_iParameter)

Jede Parameteränderung ergibt ein neuer F_Par_CRC-Wert, welcher wie oben dargestellt, angezeigt wird. Ist bereits ein Sicherheitsprogramm vorhanden, muss dieses neu generiert werden.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

4 Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

Dieses Kapitel beschreibt die Vorgehensweise bei der Erstellung des Sicherheitsprogramms mit Verwendung der SIEMENS Projektierungssoftware TIA Portal V13 und dem Optionspaket S7 Safety Advanced V13.

Das Sicherheitsprogramm wird mit dem Programmeditor im TIA Portal V13 erstellt. Die Programmierung der fehlersicheren DBs, FBs und FCs erfolgt in der Programmiersprache FUP oder KOP. In dem von SIEMENS mitgelieferten Optionspaket Saftey Advanced V13 stehen dem Anwender fehlersichere Applikationsbausteine zur Verfügung, welche im Sicherheitsprogramm verwendet werden können.

Bei der Generierung des Sicherheitsprogramms werden automatisch Sicherheitsprüfungen durchgeführt und zusätzliche fehlersichere Bausteine zur Fehlererkennung und Fehlerreaktion eingebaut. Damit wird sichergestellt, dass Ausfälle und Fehler erkannt werden und entsprechende Reaktionen ausgelöst werden, die das F-System im sicheren Zustand halten oder es in einen sicheren Zustand überführen.

In der F-CPU kann außer dem Sicherheitsprogramm ein StandardAnwenderprogramm ablaufen. Die Koexistenz von Standard- und Sicherheitsprogramm in einer F-CPU ist möglich, da die sicherheitsgerichteten Daten des Sicherheitsprogramms vor ungewollter Beeinflussung durch Daten des StandardAnwenderprogramms geschützt werden.

Ein Datenaustausch zwischen Sicherheits- und Standard-Anwenderprogramm in der F-CPU ist über Merker und durch Zugriff auf das Prozessabbild der Ein- und Ausgänge möglich.

Zugriffschutz

Der Zugang zum F-System S7 Safety Advanced V13 ist durch zwei Passwortabfragen gesichert, das Passwort für die F-CPU und das Passwort für das Sicherheitsprogramm. Beim Passwort für das Sicherheitsprogramm wird zwischen einem Offline- und einem Online-Passwort für das Sicherheitsprogramm unterschieden:

● Das Offline-Passwort ist Teil des Sicherheitsprogramms im Offline-Projekt auf dem Programmiergerät.

● Das Online-Passwort ist Teil des Sicherheitsprogramms in der F-CPU.

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Gefahr der Außerkraftsetzung der fehlersicheren Funktion durch unsachgemäße Projektierung des Sicherheitsprogramms!

 Die Erstellung des Sicherheitsprogramms darf nur in Verbindung mit

der von SIEMENS zur Software bzw. Hardware mitgelieferten Systemdokumentation erfolgen.

- Eine umfassende Dokumentation zum Thema „Projektieren und

Programmieren“ einer sicheren Steuerung liefert die Firma SIEMENS

in ihrem Handbuch SIMATIC Safety - Projektieren und Programmieren, Dokumentbestellnummer: A5E02714440-AD. Diese

Dokumentation ist Bestandteil des Optionspaket S7 Safety Advanced V13.

 Nachfolgende Beschreibungen beziehen sich auf den reinen Ablauf,

ohne dabei die Hinweise aus dem SIEMENS Handbuch mit zu berücksichtigen. Die im SIEMENS Handbuch gegebenen Informationen, Hinweise, insbesondere die Sicherheitshinweise und Warnungen, sind daher zwingend zu beachten und einzuhalten.

 Die aufgezeigte Projektierung ist als Beispiel aufzufassen. Der

Anwender ist daher verpflichtet, die Verwendbarkeit der Projektierung für seine Applikation zu überprüfen und anzupassen. Dazu gehören auch die Auswahl der geeigneten sicherheitsgerichteten Hardwarekomponenten, sowie die notwendigen Softwarevoraussetzungen.

4.1 Voraussetzungen

Für das S7 Safety Advanced V13 Konfigurationsbeispiel benutzte SoftwareKomponenten:

● TIA Portal V13 SP1 Update 4

● S7 Safety Advanced V13 SP1 Update 4

Für das S7 Safety Advanced V13 Konfigurationsbeispiel benutzte HardwareKomponenten der SIMATIC 1500er Serie:

● Profilschiene (6ES7 590-1AB60-0AA0)

● Spannungsversorgung „PM 1507“ (6EP1332-4BA00)

● F-CPU-Einheit „CPU1511F-1 PN“ (6ES7511-1FK01-0AB0)

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

4.2 Hardware-Konfiguration

 Das TIA Portal V13 starten und ein neues Projekt anlegen.

 Das Geräte & Netze Portal öffnen und Neues Gerät hinzufügen anwählen.

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 Die CPU 1511F-1 PN auswählen und die Schaltfläche Hinzufügen anwählen.

 Es wird in die Projektansicht von TIA Portal V13 gewechselt. Im

Arbeitsbereich ist die Gerätesicht mit der Profilschiene und der CPU 1511F-1 PN angewählt. Auf der rechten Seite ist der Hardwarekatalog geöffnet.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Im Hardwarekatalog, mit gesetzter „Filter“ Option, das 70 W Netzteil durch einen

Doppelklick mit der linken Maustaste, auf das Symbol 6EP1332-4BA00, auswählen.

 Das Netzteil wird in die Profilschiene mit aufgenommen. Die Hardware-

Komponenten in der Profilschiene sind nun vollständig.

Im nächsten Schritt ist die zum Mess-System passende GSDML-Datei zu installieren. Dazu diese mit der dazugehörigen Bitmap-Datei in das entsprechende Installationsverzeichnis des TIA Portal V13 kopieren. Es ist zu beachten, dass die Verzeichnisstruktur variieren kann.

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 Das Menü Extras -> Gerätebeschreibungsdateien (GSD) verwalten

anwählen. Dadurch öffnet sich das Fenster Gerätebeschreibungsdateien verwalten. Dort das Installationsverzeichnis für die GSDML bei Quellpfad angeben, die GSDML-Datei auswählen und die Schaltfläche Installieren anwählen.

 Nach der Installation der GSDML-Datei wird die Projektansicht von

TIA Portal V13 ohne eine Auswahl im Arbeitsbereich geöffnet.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 In der Projektnavigation auf der linken Seite den Eintrag Geräte & Netze mit

einem Doppelklick mit der linken Maustaste anwählen. Es wird im Arbeitsbereich die Netzsicht angezeigt.

 Im Hardwarekatalog, mit gesetzter Filter Option, das Mess-System durch einen

Doppelklick, mit der linken Maustaste auf das Symbol CD_75_-EPN MRP V2.3, auswählen. Das Mess-System wird jetzt im Arbeitsbereich in der Netzsicht angezeigt.

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 Das Profinet Netzwerk des Mess-Systems mit der Steuerung verbinden. Dazu in

der Netzsicht beim Mess-System mit der rechten Maustaste den Texte Nicht zugeordnet anwählen.

 Im Auswahlmenü das sich öffnet, die Profinet Schnittstelle der Steuerung, im

Beispielprojekt die Schnittstelle PLC_1.PROFINET-Schnittstelle_1, anwählen.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Das Mess-System ist jetzt mit der Steuerung verbunden.

4.2.1 Eigenschaften der Hardware-Konfiguration festlegen

Die Objekteigenschaften der einzelnen Hardware-Komponenten werden mit einem Klick der linken Maustaste auf die entsprechende Position in der Netzsicht festgelegt.

 Für die Einstellung der Steuerungseigenschaften muss in der Netzansicht die

Steuerung angewählt werden. Die Auswahl ist durch einen Rand gekennzeichnet.

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 Unterhalb der Netzsicht werden im Inspektorfenster, nach Auswahl des Registers

Eigenschaften -> Allgemein, die Steuerungseigenschaften angezeigt.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Um die IP-Adresse festzulegen, wird im Verzeichnisbaum im Register

Allgemein das Verzeichnis PROFINET-Schnittstelle[X1] -> Ethernet-Adressen ausgewählt. In der Maske kann unter IP-Protokoll

die IP-Adresse und die Subnetzmaske eingestellt werden. Die IP-Adresse wird mit dem Download des Projekts durch den PG/PC eingestellt.

 Um die Zugriffsberechtigung für die F-CPU einzurichten wird im Verzeichnisbaum

im Register Allgemein das Verzeichnis Schutz ausgewählt. In der Maske sollte mindestens die Zugriffsstufe Vollzugriff (kein Schutz) ausgewählt werden und in der Einstellung Vollzugriff inkl. Fail-safe (kein Schutz)ist ein Passwort zu vergeben. Im Beispielprojekt wird das Passwort „pw_fcpu“ verwendet.

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 Damit die Bausteine für das Sicherheitsprogramm automatisch erzeugt werden,

muss in der F-CPU die Fehlersicherheit aktiviert sein. Um die Fehlersicherheit zu aktivieren wird im Verzeichnisbaum im Register Allgemein das Verzeichnis Fehlersicherheit ausgewählt. In der Maske muss unter F-Aktivierung ein Haken bei F-Fähigkeit aktivieren gesetzt sein. Falls nicht, ist die Fehlersicherheit durch anwählen der Schaltfläche F-Aktivierung einschalten zu aktivieren.

 Da die F-CPU als Default Einstellung den Gerätetausch ohne

Wechselmedium aktiviert hat, in diesem Beispiel diese Option aber nicht

verwenden werden soll, muss sie abgeschaltet werden. Um die Einstellung zu deaktivieren wird im Verzeichnisbaum im Register Allgemein das Verzeichnis

PROFINET-Schnittstelle[X1] -> Erweiterte Optionen ->

Schnittstellen-Optionen ausgewählt. In der Maske muss der Haken bei Gerätetausch ohne Wechselmedium ermöglichen entfernt werden.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Um die Einstellung der Mess-System – Eigenschaften durchführen zu können,

muss in der Netzsicht des Arbeitsbereichs das Mess-System durch einen Doppelklick mit der linken Maustaste angewählt werden. Dadurch öffnet sich die

Gerätesicht des Arbeitsbereichs mit dem Mess-System. Unterhalb der Gerätesicht werden im Inspektorfenster, unter Eigenschaften -> Allgemein, die Mess-System – Eigenschaften angezeigt.

 Um die IP-Adresse festzulegen, wird im Verzeichnis Baum im Register

Allgemein das Verzeichnis PROFINET-Schnittstelle[X1] -> Ethernet-Adressen ausgewählt. In der Maske kann unter IP-Protokoll

die IP-Adresse und die Subnetzmaske eingestellt werden. Die IP-Adresse wird mit dem Download des Projekts durch den PG/PC eingestellt. In der Maske kann unter PROFINET der Gerätename festgelegt werden.

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 Um dem Mess-System den Gerätenamen zuzuweisen muss in der

Gerätesicht des Arbeitsbereichs das Mess-System mit der rechten Maustaste angewählt werden. Dadurch öffnet sich ein Kontextmenü. Im Menü ist der Eintrag Gerätename zuweisen mit der linken Maustaste anzuwählen.

 Im geöffneten Fenster ist unter der Einstellung Konfiguriertes PROFINET-

Gerät der Gerätename und Gerätetyp zu überprüfen und gegebenenfalls zu

ändern. Unter der Einstellung Online-Zugang ist die Verbindung zum Ethernet-Netzwerk einzustellen.

Danach muss die Schaltfläche Liste aktualisieren angewählt werden.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

Im Auslieferungszustand, sowie nach einer Rücksetzung, hat das Mess-System keinen Gerätenamen gespeichert.

 Aus der Netzwerk-Liste muss das Mess-System, dessen Name zugewiesen

werden soll, ausgewählt werden. Danach kann die Schaltfläche Name zuweisen angewählt werden.

 Sobald der Name zugewiesen wurde, bekommt das Mess-System einen blauen

Haken und den Status OK in der Netzwerkliste. Das Fenster kann danach über die Schaltfläche Schließen beendet werden.

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4.3 Parametrierung

4.3.1 Einstellen der iParameter

 Um die iParameter einstellen zu können muss in der Gerätesicht des

Arbeitsbereichs zunächst in dem auf der rechten Seite angezeigten Register Geräteübersicht der Eintrag CD_75_-EPN E/A_1 mit der linken Maustaste angewählt werden.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Die Eigenschaften des Slots werden in der Gerätesicht im Inspektorfenster

nach der Auswahl Eigenschaften -> Allgemein angezeigt. Um die iParameter einzustellen, muss im Verzeichnisbaum des Registers

Allgemein das Verzeichnis Baugruppenparameter ausgewählt werden.

Werden wie oben dargestellt davon abweichende Parameterwerte benötigt, muss für diesen neuen Parameterdatensatz eine F_iPar_CRC-Berechnung erfolgen. Siehe Kap.: 3 „Festlegen der Parameter / CRC-Berechnung" auf Seite 9. Der dort errechnete Wert ist dann im Parameterdatensatz der F-Parameter unter F_iPar_CRC einzutragen. Siehe Kap.: 4.3.2 „Einstellen der F-Parameter“ auf Seite 30.

4.3.2 Einstellen der F-Parameter

 Um die F-Parameter einstellen zu können muss in der Gerätesicht des

Arbeitsbereichs zunächst in dem auf der rechten Seite angezeigten Register Geräteübersicht der Eintrag CD_75_-EPN E/A safety_1 mit der linken Maustaste angewählt werden.

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Der F_Dest_Add-Eintrag und die Einstellung der Adressschalter des Mess-Systems müssen übereinstimmen!

 Die Eigenschaften des Slots werden in der Gerätesicht im Inspektorfenster

nach der Auswahl Eigenschaften -> Allgemein angezeigt. Um die F-Parameter einzustellen, muss im Verzeichnisbaum des Registers

Allgemein das Verzeichnis PROFIsafe ausgewählt werden.

Der Parameterwert für den Parameter F_iPar_CRC ergibt sich aus dem eingestellten Parameterdatensatz der iParameter und dem daraus berechneten CRC-Wert. Siehe Kap.: 4.3.1 „Einstellen der iParameter“ auf Seite 29.

 Die Bausteine für das Sicherheitsprogramm werden automatisch erzeugt.

Voraussetzung ist lediglich, dass die F-CPU die Fehlersicherheit aktiviert hat. (Siehe Kap.: 4.2.1 „Eigenschaften der Hardware-Konfiguration festlegen“ auf Seite 22).

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Page 32

Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

4.4 Erstellen der fehlenden (F-)Bausteine

Die bisher automatisch angelegten Bausteine können in der Projektnavigation im Verzeichnisbaum des Geräts eingesehen werden.

Alle fehlersicheren Bausteine werden zur Unterscheidung von Bausteinen des Standard-Anwenderprogramms gelb hinterlegt dargestellt.

4.4.1 Programmstruktur

Der Einstieg in das Sicherheitsprogramm erfolgt mit dem Aufruf des F-Organisationsbausteins FOB_RTG1 (OB123). Dieser ruft zyklisch über einen Weckalarm den F-Funktionsbaustein Main_Safety_RTG1 (FB1) mit seinem F-Datenbaustein Main_Safety_RTG1_DB (DB1) auf. Weckalarm-OBs haben den Vorteil, dass sie die zyklische Programmbearbeitung im OB 1 des Standard-Anwenderprogramms in festen zeitlichen Abständen unterbrechen, d. h. in einem Weckalarm-OB wird das Sicherheitsprogramm in festen zeitlichen Abständen aufgerufen und durchlaufen. Nach der Abarbeitung des Sicherheitsprogramms wird das StandardAnwenderprogramm weiterbearbeitet.

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4.4.2 F-Ablaufgruppe

Zur besseren Handhabung besteht das Sicherheitsprogramm aus einer F-Ablaufgruppe. Die F-Ablaufgruppe ist ein logisches Konstrukt aus mehreren zusammengehörigen F-Bausteinen, welches intern vom F-System gebildet wird.

Die F-Ablaufgruppe besteht aus:

● einem F-Organisationsbausteins FOB_RTG1 (OB123)

● einem F-Funktionsbaustein Main_Safety_RTG1 (FB1)

● einem F-Datenbaustein Main_Safety_RTG1_DB (DB1)

 Um die „F-Ablaufgruppe“ einzustellen bzw. zu ändern muss in der

Projektnavigation im Verzeichnisbaum der Eintrag CD_75_-

EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] -> Safety

Administration durch einen Doppelklick mit der linken Maustaste angewählt werden. Dadurch wird im Arbeitsbereich der Safety Administration Editor geöffnet.

 Im Verzeichnisbaum des Safety Administration Editors muss das

Verzeichnis F-Ablaufgruppe -> F-Ablaufgruppe 1 [RTG1] mit der linken Maustaste angewählt werden. Hier können die Einstellungen für die Ablaufgruppe angepasst werden. Im Beispielprojekt werden die Default Einstellungen verwendet.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Um dem Zugriffschutz für das Sicherheitsprogramm festzulegen muss im

Verzeichnisbaum des Safety Administration Editors das Verzeichnis Zugriffschutz mit der linken Maustaste angewählt werden.

In der Maske muss unter Schutz des Offline-Sicherheitsprogramms die Schaltfläche Einrichten mit der linken Maustaste angewählt werden. Dadurch öffnet sich das Fenster Passwort einrichten, in dem das Passwort festgelegt wird. Im Beispielprojekt wird das Passwort „pw_fprog“ verwendet.

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 Um im Beispielprojekt die Safety-Eingangsdaten des Mess-Systems im

Sicherheitsprogramm zu speichern, muss ein fehlersicherer Datenbaustein angelegt werden.

Dazu muss in der Projektnavigation im Verzeichnisbaum der Eintrag

CD_75_-EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] ->

Programmbausteine -> Neuen Baustein hinzufügen durch einen

Doppelklick mit der linken Maustaste angewählt werden. Dadurch wird ein Fenster geöffnet in dem der Bausteine hinzugefügt werden kann.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Im geöffneten Fenster sind zuerst auf der linken Seite die Datenbausteine

anzuwählen. Beim Typ: ist Global-DB einzustellen. Bei Fehlersicher: ist der Haken vor F-Baustein anlegen zu setzen. Weil der Baustein nach dem Anlegen nicht sofort bearbeitet werden soll, muss unterhalb von Weitere Informationen bei Neu hinzufügen und öffnen der Haken entfernt werden. Bei Name: wird im Beispielprojekt IN_DataEncSafety eingegeben. Durch betätigen der OK-Schaltfläche wird der Datenbaustein angelegt.

4.4.3 Generieren der Organisationsbausteine (OBs)

Nachfolgend werden die erforderlichen Fehler-Organisationsbausteine OB82, OB83, OB86 und OB122 erstellt.

 Um die Organisationsbausteine einzufügen muss in der Projektnavigation

im Verzeichnisbaum der Eintrag CD_75_-EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU

1511F-1 PN] -> Programmbausteine -> Neuen Baustein

hinzufügen durch einen Doppelklick der linken Maustaste ausgewählt werden.

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 Im geöffneten Fenster sind zuerst auf der linken Seite die Organisationsbausteine

anzuwählen. Die Sprache wird im Beispielprojekt auf FUP eingestellt. Unterhalb von Weitere Informationen soll bei Neu hinzufügen und öffnen der Haken entfernt werden. Dann kann der erste Organisationsbaustein OB82 angelegt werden. Dazu muss der OB Diagnostic error interrupt aus der Liste in der Fenstermitte mit einem Doppelklick der linken Maustaste angewählt werden.

 Das Fenster wird beim Anlegen des Organisationsbausteins geschlossen.

Deshalb muss das Fenster für jeden neu anzulegenden Organisationsbaustein neu geöffnet werden. Für OB83 ist der Eintrag Pull or plug of modules, für OB86 der Eintrag Rack or station failure und für OB122 der Eintrag IO access error aus der Liste anzuwählen.

4.4.4 Programmieren der F-Bausteine (Anwenderquittierung)

Nachfolgend wird die Programmierung bzw. Anpassung des Bausteins Main_Safety_RTG1 (FB1), für die Verwendung einer Anwenderquittierung (User Acknowledgment), vorgenommen. Um beim Startup der F-CPU bzw. nach Behebung von Fehlern eine Anwenderquittierung durchzuführen, muss die Variable ACK_REI des F-Peripherie-DBs auf High gesetzt werden. Der F-Peripherie-DB, der für das Mess-System automatisch erzeugt wurde, heißt im Beispielprojekt F00000_CD_75_-EPNE/Asafety_1 [DB30002] und ist in der

Projektnavigation im Verzeichnisbaum unter dem Verzeichnis CD_75_-

EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] -> Programmbausteine ->

Systembausteine -> STEP7 Safety -> F-Peripherie-DBs zu finden.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Da im Beispielprojekt die Programmiersprache FUP verwendet wird, muss der

Baustein Main_Safety_RTG1 (FB1) zuerst auf FUP umgestellt werden. Dazu wird in der Projektnavigation im Verzeichnisbaum der Eintrag

CD_75_-EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] ->

Programmbausteine -> Main_Safety_RTG1 [FB1] mit der rechten

Maustaste angewählt. Dadurch öffnet sich ein Kontextmenü. Im Menü ist der Eintrag Programmiersprache umschalten -> FUP mit der linken Maustaste anzuwählen.

 Wird der Baustein Main_Safety_RTG1 (FB1) in der Projektnavigation

durch einen Doppelklick der linken Maustaste angewählt, so öffnet sich im Arbeitsbereich der Baustein im Programmeditor. Auf der rechten Seite werden für die Programmierung verwendbare Anweisungen aufgelistet.

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 Es kann sein, dass vor dem ersten editieren des Programms eine

Sicherheitsabfrage angezeigt wird. Dort ist das angelegte Passwort aus Safety Administration einzugeben. Im Beispielprojekt „pw_fprog“.

 Aus den Favoriten des Programmiereditors wird eine UND-Box eingefügt und ein

Eingang gelöscht. Der zweite Eingang wird an den Merker M0.0 angeschlossen. Der Editor legt für den Merker automatisch den Variablennamen Tag_1 an.

An den Ausgang der Und-Box wird eine Zuweisung-Box angeschlossen. Dieser wird das Signal ACK_REI des Mess-System F-Peripherie-DBs mit der Bezeichnung ˮF00000_CD_75_-EPNE/Asafety_1ˮ.ACK_REI zugewiesen.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

4.4.5 Programmieren der F-Bausteine (Eingangsdaten speichern)

Nachfolgend wird die Programmierung bzw. Anpassung des Bausteins Main_Safety_RTG1 (FB1), für die Speicherung der Mess-System – Eingangsdaten vorgenommen.

 Zuerst müssen die Variablen für „Position-Multiturn“, „Position-Singleturn“ und

„Geschwindigkeit“ in einer Variablentabelle angelegt werden. Dazu wird in der

Projektnavigation im Verzeichnisbaum der Eintrag CD_75_-

EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] -> PLC-Variablen ->

Standard-Variablentabelle [62] durch einen Doppelklick mit der linken

Maustaste angewählt. Es öffnet sich im Arbeitsbereich der Variableneditor.

 Im Variableneditor werden für die Eingangsdaten des Mess-Systems folgende

Variablen angelegt:

 Position-Multiturn:

Name: IN_Multi_Safety Datentyp: Int

Adresse: %IW6

 Position-Singleturn:

Name: IN_Single_Safety Datentyp: Int

Adresse: %IW8

 Geschwindigkeit:

Name: IN_Speed_Safety Datentyp: Int Adresse: %IW4

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 Um die Eingangsdaten im fehlersicheren Datenbaustein IN_DataEncSafety

zu speichern, müssen im Datenbaustein ebenfalls die Variablen für „PositionMultiturn“, „Position-Singleturn“ und „Geschwindigkeit“ angelegt werden. Dazu wird in der Projektnavigation im Verzeichnisbaum der Eintrag CD_75_-

EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] -> Programmbausteine

-> IN_DataEncSafety [DB2] durch einen Doppelklick mit der linken

Maustaste angewählt. Es öffnet sich im Arbeitsbereich der Datenbaustein-Editor.

 Im Datenbaustein-Editor werden für die Ablage den Eingangsdaten des Mess-

Systems folgende Variablen angelegt:

 Position-Multiturn:

Name: Safety_Multi Datentyp: Int

Startwert: 0

 Position-Singleturn:

Name: Safety_Single Datentyp: Int

Startwert: 0

 Geschwindigkeit:

Name: Safety_Speed Datentyp: Int

Startwert: 0

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Um die Speicherung der Mess-System – Eingangsdaten im Baustein

Main_Safety_RTG1 (FB1) vorzunehmen, muss der Baustein in der Projektnavigation durch einen Doppelklick der linken Maustaste angewählt

werden. Es öffnet sich im Arbeitsbereich der Baustein im Programmeditor.

 In das Netzwerk 2 wird aus den Anweisungen auf der rechten Seite eine

MOVE-Box eingefügt. Die MOVE-Box ist unter Einfache Anweisungen im Ordner Verschieben zu finden. Für die „Position-Multiturn“ wird am Eingang IN die Variable IN_Multi_Safety angeschlossen und am Ausgang OUT1 die Variable ˮIN_DataEncSafetyˮ.Safety_Multi aus dem fehlersicheren Datenbaustein angeschlossen.

Für die „Position-Singleturn“ und für die „Geschwindigkeit“ wird dieser Vorgang mit den entsprechenden Eingangs- und Ausgangsvariablen wiederholt.

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Die Programmierungen bzw. Anpassungen sind damit vollständig abgeschlossen.

4.5 Übersetzen der Hardware- und Software-Projektdaten

Um die Projektdaten in die F-CPU laden zu können müssen die Daten zuerst einmal übersetzt werden. Beim Übersetzen werden die Projektdaten so umgewandelt, dass sie von der F-CPU lesbar sind.

 Um die Hardware- und Software-Projektdaten zu übersetzen muss zuerst in der

Projektnavigation im Verzeichnisbaum der Eintrag CD_75_EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] mit der linken Maustaste

angewählt werden.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Danach kann in der Menüleiste unter Bearbeiten der Befehl Übersetzen

angewählt werden oder das entsprechenden Symbol aus der Funktionsleiste.

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 Der Übersetzungsvorgang kann im Inspektorfenster, mit Auswahl des Registers

Info im Register Übersetzen, kontrolliert werden.

4.6 Sicherheitsprogramm laden

Nachdem die Hardware- und Software-Projektdaten übersetzt wurden kann das Projekt in die F-CPU geladen werden.

 Um das Projekt in die F-CPU zu laden muss zuerst in der Projektnavigation

im Verzeichnisbaum der Eintrag CD_75_-EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] mit der linken Maustaste angewählt werden.

 Danach kann in der Menüleiste unter Online der Befehl Laden in Gerät

oder das entsprechenden Symbol aus der Funktionsleiste angewählt werden.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Nach Anwahl des Befehls wird das Fenster Vorschau Laden geöffnet. Ein

Laden des Projekts ist aber noch nicht möglich, da einige Voraussetzungen noch nicht erfüllt sind.

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 Damit das Projekt in die F-CPU geladen werden kann muss in der Zeile

Baugruppen stoppen unter der Spalte Aktion die Auswahl Alle stoppen angewählt werden. In der Zeile Passwort ist unter der Spalte Aktion das F-CPU Passwort, im Beispielprojekt „pw_fcpu“, einzutragen. Danach kann um den Ladevorgang zu starten die Schaltfläche Laden angewählt werden.

 Nachdem das Projekt in die F-CPU geladen wurde muss im Fenster Vorschau

Laden die Schaltfläche Fertig stellen angewählt werden.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

4.7 Sicherheitsprogramm testen

Nach Erstellung des Sicherheitsprogramms muss ein vollständiger Funktionstest entsprechend der Automatisierungsaufgabe durchgeführt werden.

Beim Start der F-CPU kann es vorkommen, dass an dem Mess-System eine Anwenderquittierung (User Acknowledgment) durchgeführt werden muss. Diese wird im Beispielprojekt über den Merker M0.0 (Tag_1) ausgelöst. Eine notwendige Anwenderquittierung wird beim Mess-System durch blinken der Device-Status LED mit „3 x 5 Hz wiederholend“ angezeigt.

 Um die Anwenderquittierung auszulösen muss zuerst eine Beobachtungstabelle

angelegt werden. Dazu wird in der Projektnavigation im Verzeichnisbaum der Eintrag CD_75_-EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] ->

Beobachtungs- und Forcetabellen -> Neue Beobachtungstabelle

hinzufügen durch einen Doppelklick der linken Maustaste angewählt.

 Es wird eine neue Beobachtungstabelle mit dem Namen Beobachtungstabelle_1

erzeugt und im Arbeitsbereich im Editor geöffnet. Im geöffneten Editor muss der Merker M0.0 (Tag_1) als Beobachtungswert angelegt werden. Dazu wird unter Name die Variable „Tag_1“ eingetragen. Für die Beobachtung der Eingangsdaten werden unter Name die Variablen „IN_Multi_Safety“, „IN_Single_Safety“ und „IN_Speed_Safety“ eingetragen.

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 Solange im Arbeitsbereich der Editor der Beobachtungstabelle_1 die aktive

Anwendung ist, kann über die Menüleiste unter Online der Befehl Alle beobachten oder das entsprechenden Symbol aus der Funktionsleiste des Editors angewählt werden um damit eine Verbindung zur F-CPU herzustellen.

 Blinkt beim Mess-System die Device-Status LED mit „3 x 5 Hz wiederholend“,

dann muss im Beobachtungsfenster die Variable ˮTag_1ˮ auf TRUE gesteuert werden. Dies erreicht man wenn bei der Variable ˮTag_1ˮ in der Spalte Steuerwert das entsprechende Feld mit der rechten Maustaste angewählt wird. Dadurch öffnet sich ein Kontextmenü. Im Menü ist der Eintrag Steuern -> Steuern auf 1 mit der linken Maustaste anzuwählen.

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Sicherheitsprogramm erstellen - Konfigurationsbeispiel

 Nach ausführen der Anwenderquittierung haben die Safe Eingangsdaten gültige

Werte. Jetzt kann über das Kontextmenü die Variable ˮTag_1ˮ wieder auf FALSE (Steuern auf 0) gesteuert werden.

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Nutzungsbedingungen der Softwarebeispiele in Kapitel 2.4 beachten!

Der Preset-Baustein führt keine Überprüfung der neuen Position durch. Dies muss durch den Anwender umgesetzt werden!

5 Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

Das unter Kapitel 4 erstellte Sicherheitsprogramm wird in den nachfolgenden Abschnitten um Anwendungsbeispiele für die Preset-Durchführung und die herstellerspezifische Fehlerauswertung erweitert.

Die Beispiele stellen jedoch keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bei unterschiedlichen Automatisierungsaufgaben leisten.

Mit Hilfe der vorgestellten Funktionsbausteine soll die Integration des Mess-Systems in eine Applikation vereinfacht werden.

Bei den nachfolgenden Anwendungsbeispielen

● Preset-Durchführung

● Herstellerspezifische Fehlerauswertung

werden die Fehlerzustände von den hier vorgestellten Funktionsbausteinen ausgegeben. Die zugehörige Fehlerbehandlung ist nicht Teil der Beispiele und muss vom Anwender umgesetzt werden.

5.1 Preset-Durchführung

Der Preset-Baustein, der für die Preset-Justage-Funktion erstellt wird, setzt die aktuelle Position des Mess-Systems auf einen beliebigen neuen Wert innerhalb seines Messbereichs. Der Preset-Baustein zeigt über die Bits ERROR und VALID an, ob die Preset-Justage-Funktion durchgeführt werden konnte. Die Preset-Justage-Funktion kann nur ausgeführt werden solange keine Passivierung des Mess-Systems vorliegt. Siehe auch Kap.: 6.4 „Mess-System - Passivierung und User Acknowledgment“ auf Seite 78.

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

Eingangsparameter

Datentyp

Beschreibung

REQ

BOOL

Startet die Preset-Justage-Funktion.

NEW_PRES_MULTI

INT

Neuer Multi-Turn-Wert der eingestellt werden soll.

NEW_PRES_SINGLE

INT

Neuer Single-Turn-Wert der eingestellt werden soll.

TR_QBAD

BOOL

Passivierungsbit des Mess-Systems. Im Beispiel aus Mess-System F-Peripherie-DB

F00000_CD_75_-EPNE/Asafety_1

[DB30002] einlesen.

TR_IPAR_OK

BOOL

Kennzeichnet ob die Ausführung der PresetJustage-Funktion abgeschlossen wurde.

Im Beispiel aus Mess-System F-Peripherie-DB

F00000_CD_75_-EPNE/Asafety_1

[DB30002] einlesen.

TR_Pres_Error

BOOL

Kennzeichnet ob bei der Ausführung der Preset-Justage-Funktion ein Fehler aufgetreten ist.

In den Eingangsdaten des Mess-Systems aus Register TR-Status am Pin 215 einlesen.

Ausgangsparameter

Datentyp

Beschreibung

BUSY

BOOL

Gibt an ob der Baustein gerade die PresetJustage-Funktion ausführt.

VALID

BOOL

Gibt an ob die Ausführung der Preset-JustageFunktion erfolgreich beendet wurde.

ERROR

BOOL

Gibt an ob die Ausführung der Preset-JustageFunktion mit einem Fehler beendet wurde.

TR_IPAR_EN

BOOL

Setzt das Mess-System auf Empfangsbereitschaft für die Preset-Justage-Funktion.

Im Beispiel an Mess-System F-Peripherie-DB

F00000_CD_75_-EPNE/Asafety_1

[DB30002] ausgeben.

TR_Pres_Multi

INT

Preset Multi-Turn Wert für das Mess-System. In den Ausgangsdaten des Mess-Systems an Register Preset Multi-Turn ausgeben.

TR_Pres_Single

INT

Preset Single-Turn Wert für das Mess-System. In den Ausgangsdaten des Mess-Systems an Register Preset Single-Turn ausgeben.

TR_Pres_Request

BOOL

Sorgt für die Übernahme des Preset-Werts im Mess-System.

In den Ausgangsdaten des Mess-Systems an Register TR-Control1 am Pin 20 ausgeben.

5.1.1 Parameter Beschreibung

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5.1.2 Funktionsbeschreibung

 Die Eingänge NEW_PRES_MULTI und NEW_PRES_SINGLE werden immer

gelesen und an die Ausgänge TR_Pres_Multi und TR_Pres_Single ausgegeben, unabhängig vom Signalzustand der anderen Eingänge. Nachdem der Preset-Baustein über den Eingang REQ gestartet wurde dürfen die Eingänge NEW_PRES_MULTI und NEW_PRES_SINGLE nicht mehr verändert werden.

 Mit steigender Flanke des Eingangs REQ wird der Preset-Baustein ausgeführt.

Die Ausgänge VALID und ERROR werden auf 0 zurückgesetzt. Die Ausgänge TR_IPAR_EN, TR_Pres_Request und BUSY werden auf 1 gesetzt.

 Das Mess-System führt danach die Preset-Justage-Funktion aus. Der Zeitpunkt

für das Rücksetzen des Eingangs REQ auf 0 hat keinen Einfluss auf die weitere Ausführung der Preset-Justage-Funktion.

 Nachdem die Preset-Justage-Funktion ausgeführt wurde, setzt das Mess-System

den iParOK Wert des Mess-System F-Peripherie-DB und damit den Eingang TR_IPAR_OK auf 1. Mit dem Setzen des Eingangs TR_IPAR_OK wird durch den Eingang TR_Pres_Error geprüft ob die Preset-Justage-Funktion erfolgreich ausgeführt werden konnte. Hat der Eingang TR_Pres_Error den Wert 1 wird der Ausgang ERROR auf 1 gesetzt. Ansonsten wird der Ausgang VALID auf 1 gesetzt. Mit dem Setzen des Eingangs TR_IPAR_OK werden auch die Ausgänge TR_IPAR_EN und TR_Pres_Request wieder auf 0 zurückgesetzt.

 Nachdem der Ausgang TR_IPAR_EN auf 0 zurückgesetzt wurde, setzt das Mess-

System den iParOK Wert des Mess-System F-Peripherie-DB und damit den Eingang TR_IPAR_OK auf 0 zurück.

 Mit dem Rücksetzen des Eingangs TR_IPAR_OK wird der Ausgang BUSY

wieder auf 0 zurückgesetzt. Die Ausführung des Preset-Bausteins ist damit beendet.

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

Timing-Diagramm der Preset-Justage-Funktion mit fehlerfreiem Ablauf. blauer Bereich: Eingangssignale Preset-Baustein

oranger Bereich: Ausgangssignale Preset-Baustein grüner Bereich: „TR-Geber“ Mess-System-Funktion bzw. Mess-System-Werte

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 Solange der Eingang TR_QBAD den Wert 1 hat wird die Preset-Justage-Funktion

nicht ausgeführt. Die Ausgänge BUSY, TR_IPAR_EN und TR_Pres_Single ändern ihren Wert nicht. Die Ausgänge VALID und ERROR ändern ihren Wert in Abhängigkeit des Eingangs REQ.

Timing-Diagramm der Preset-Justage-Funktion wenn TR_QBAD den Wert 1 hat. blauer Bereich: Eingangssignale Preset-Baustein

oranger Bereich: Ausgangssignale Preset-Baustein

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

5.1.3 Baustein Erstellung

 Um den Preset-Baustein zu erstellen muss zuerst ein neuer Safe

Funktionsbaustein mit dem Name TR_Preset_Safety angelegt werden. Dazu muss in der Projektnavigation im Verzeichnisbaum der Eintrag CD_75_-

EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] -> Programmbausteine

-> Neuen Baustein hinzufügen durch einen Doppelklick mit der linken

Maustaste angewählt werden.

 Im geöffneten Fenster sind auf der linken Seite die Funktionsbausteine

anzuwählen. Bei Name: ist im Beispielprojekt TR_Preset_Safety einzutragen, bei Fehlersicher: ist der Haken vor F-Baustein anlegen zu setzen und bei Sprache: ist FUP einzustellen. Im Feld Nummer: wird im Beispielprojekt manuell 180 eingegeben. Da nach dem Anlegen der Baustein sofort bearbeitet werden soll, muss unterhalb von Weitere Informationen bei Neu hinzufügen und öffnen der Haken gesetzt werden. Durch betätigen der OKSchaltfläche wird der Funktionsbaustein angelegt und im Programmeditor geöffnet.

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 Im Preset-Baustein müssen die folgenden Variablen angelegt werden.

 Um die Funktionalität der Preset-Justage-Funktion zu realisieren müssen die

folgenden Netzwerke im Preset-Baustein erstellt werden.

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

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Es ist besonders darauf zu achten, dass der Eingang TR_Pres_Error und der Ausgang TR_Pres_Request an das richtige Bit des Mess-Systems angeschlossen wird!

 Um den Preset-Baustein auszuführen wird dieser im Netzwerk 3 des Bausteins

Main_Safety_RTG1 (FB1) aufgerufen. Dazu wird der Baustein Main_Safety_RTG1 (FB1) durch einen Doppelklick mit der linken Maustaste

im Verzeichnisbaum der Projektnavigation angewählt und im Programmeditor geöffnet. Der Preset-Baustein wird durch Anklicken und Halten der linken Maustaste vom Verzeichnisbaum der Projektnavigation in das Netzwerk 3 des geöffneten Programmeditors gezogen.

Es öffnet sich ein Fenster in dem ein Instanz-Datenbaustein für den PresetBaustein angelegt werden muss. Im geöffneten Fenster ist auf der linken Seite die Einzel-Instanz anzuwählen. Bei Name: ist im Beispielprojekt TR_Preset_Safety_DB einzutragen. Durch betätigen der OK-Schaltfläche wird der Datenbaustein angelegt.

 Der Funktionsbaustein wird jetzt im Netzwerk 3 des Bausteins

Main_Safety_RTG1 (FB1) aufgerufen. Nun müssen die Eingänge und Ausgänge des Preset-Bausteins verbunden werden. Dazu wurden im Beispiel die entsprechenden Variablen angelegt und der Baustein damit verbunden. Die neue Position wird im Beispiel auf 100 gesetzt.

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

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5.2 Herstellerspezifische Fehlerauswertung

Das Mess-System liefert im Fehlerfall einen herstellerspezifische Diagnosenachricht. Da dieser mehrere hundert Fehlercodes generieren kann, muss der Fehlercode zur Auswertung an die Firma TR-Electronic übermittelt werden. Die herstellerspezifische Diagnosenachricht konnte in der SIEMENS Projektierungssoftware SIMATIC Manager über die Hardwarekonfiguration ausgelesen werden. In der SIEMENS Projektierungssoftware TIA Portal ist dies leider nicht mehr möglich. Deshalb wird ein Manufacturer-Error-Baustein erstellt der diese Aufgabe übernimmt. Die herstellerspezifische Diagnose wird über einen asynchronen Lesezugriff aus dem Mess-System ausgelesen und liefert den herstellerspezifischen Fehler. Um das MessSystem für den asynchronen Lesezugriff zu adressieren, muss bei einer SIMATIC 1500er Steuerung die Hardware-Kennung des Mess-Systems angegeben werden. Dazu muss das Mess-System zunächst in der Gerätesicht des Arbeitsbereichs geöffnet werden. Dann muss die Zeile cdx75x-epn in der Geräteübersicht angewählt werden. Danach wird unter der Gerätesicht im Inspektorfenster das Register Eigenschaften angewählt. Im Register Allgemein wird im Verzeichnis HW-Kennung die Hardware-Kennung angezeigt. Für das Beispielprojekt ist dies die Hardware-Kennung 262.

Bei einer SIMATIC 300/400er Steuerung muss der Manufacturer-Error-Baustein geringfügig angepasst werden. Für den asynchronen Lesezugriff wird nicht die Hardware-Kennung angegeben, sondern die niedrigste Adresse der Eingangs- und Ausgangsdaten des Mess-Systems. Für das Beispielprojekt wäre dies die Adresse

0. Für die SIMATIC 300/400er Steuerung gibt es ein eigenes Beispiel mit

angepasstem Manufacturer-Error-Baustein. Siehe Kap.: 7 „Software-, Beispiel- und Bibliotheken-Download“ auf Seite 79.

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

Eingangsparameter

Datentyp

Beschreibung

REQ

BOOL

Startet das Lesen der herstellerspezifischen Diagnose.

TR_Hardware_ID

HW_IO

Hardware-Kennung des Mess-Systems aus dem die Diagnosedaten ausgelesen werden sollen.

Ausgangsparameter

Datentyp

Beschreibung

BUSY

BOOL

Gibt an ob der Baustein gerade die herstellerspezifische Diagnose ausliest.

VALID

BOOL

Gibt an ob das Lesen der herstellerspezifischen Diagnose erfolgreich beendet wurde.

ERROR

BOOL

Gibt an ob das Lesen der herstellerspezifischen Diagnose mit einem Fehler beendet wurde.

ERRVAL

DWORD

Gibt den Fehlerwert an, der beim asynchronen Lesen über den Baustein RDREC entstanden ist. Auswertung des Fehlers über die Hilfe in TIA Portal V13.

STATUS

WORD

Gibt das Ergebnis für die Ausführung des Manufacturer-Error-Bausteins an.

0x0000 = Initialisierungswert / herstellerspezifische Diagnose wird gerade gelesen 0x0001 = herstellerspezifischer Fehler vorhanden 0x0002 = kein herstellerspezifischer Fehler vorhanden 0x0003 = Fehler: asynchrones Lesen

0x0004 = Fehler: falsche Länge des asynchronen Lesebuffers

0x0005 = Fehler: Diagnose ID ist falsch

TR_Manuf_Error

DWORD

4 Byte Wert mit dem herstellerspezifischen Fehler

5.2.1 Parameter Beschreibung

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5.2.2 Funktionsbeschreibung

 Mit steigender Flanke des Eingangs REQ wird der Manufacturer-Error-Baustein

ausgeführt. Die Ausgänge VALID, ERROR, ERRVAL, STATUS und TR_Manuf_Error werden auf 0 zurückgesetzt. Der Ausgang BUSY wird auf 1 gesetzt.

 Danach wird der asynchrone Lesezugriff auf das Mess-System ausgeführt. Es

werden die Daten des Index 0xE00C gelesen. Der Zeitpunkt für das Rücksetzen des Eingangs REQ auf 0 hat keinen Einfluss auf

den asynchronen Lesezugriff.

 Sobald der Lesezugriff beendet wurde wird der Ausgang BUSY wieder auf 0

zurückgesetzt. Abhängig davon ob der Lesezugriff erfolgreich war und auch sonst keine Fehler festgestellt wurde, wird der Ausgang VALID auf 1 gesetzt oder im Fehlerfall der Ausgang ERROR auf 1 gesetzt.

Wenn der Lesezugriff erfolgreich war und ein herstellerspezifischer Fehler gelesen wurde, wird dieser am Ausgang TR_Manuf_Error ausgegeben. Ansonsten hat der Ausgang TR_Manuf_Error den Wert 0. Ob ein herstellerspezifischer Fehler gelesen wurde, wird zusätzlich noch über den Ausgang STATUS angezeigt.

Wenn der Lesezugriff nicht erfolgreich war, kann über den Ausgang STATUS der Fehler ermittelt werden. Beim Lesefehler durch den Baustein RDREC wird zusätzlich noch der Fehlerwert des Bausteins am Ausgang ERRVAL angezeigt.

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

Timing-Diagramm des Manufacturer-Error-Bausteins bei herstellerspezifischem Fehler 0xC103 0200.

blauer Bereich: Eingangssignale Manufacturer-Error-Baustein oranger Bereich: Ausgangssignale Manufacturer-Error-Baustein grüner Bereich: „TR-Geber“ Mess-System-Funktion

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Timing-Diagramm des Manufacturer-Error-Bausteins wenn eine falsche Länge des asynchronen Lesebuffers erkannt wird.

blauer Bereich: Eingangssignale Manufacturer-Error-Baustein oranger Bereich: Ausgangssignale Manufacturer-Error-Baustein grüner Bereich: „TR-Geber“ Mess-System-Funktion

09/20/2016 TR - ECE - TI - DGB - 0292 - 01 Page 65 of 159

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

5.2.3 Baustein Erstellung

 Um den Manufacturer-Error-Baustein zu erstellen muss zuerst ein neuer

Funktionsbaustein mit dem Name TR_Manufacturer_Error angelegt werden. Dazu muss in der Projektnavigation im Verzeichnisbaum der Eintrag

CD_75_-EPN_PROFIsafe -> PLC_1 [CPU 1511F-1 PN] ->

Programmbausteine -> Neuen Baustein hinzufügen durch einen

Doppelklick mit der linken Maustaste angewählt werden.

 Im geöffneten Fenster sind auf der linken Seite die Funktionsbausteine

anzuwählen. Im Beispielprojekt ist bei Name: TR_Manufacturer_Error einzutragen, bei Fehlersicher: ist der Haken vor F-Baustein anlegen zu entfernen und im Feld Sprache: ist FUP einzustellen. Bei Nummer: muss im Beispielprojekt manuell 170 eingegeben werden. Da nach dem Anlegen der Baustein sofort bearbeitet werden soll, muss unterhalb von Weitere Informationen bei Neu hinzufügen und öffnen der Haken gesetzt werden. Durch betätigen der OK-Schaltfläche wird der Funktionsbaustein angelegt und im Programmeditor geöffnet.

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 Im Manufacturer-Error-Baustein müssen die folgenden Variablen angelegt

werden.

 Um den herstellerspezifischen Fehler auszulesen müssen die folgenden

Netzwerke im Manufacturer-Error-Baustein erstellt werden.

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

 Im Netzwert 3 wird der RDREC Baustein aufgerufen. Für diesen Baustein muss

ein Instanz-Datenbaustein angelegt werden. Im geöffneten Fenster ist auf der linken Seite die Einzel-Instanz anzuwählen. Im Beispielprojekt ist bei Name: TR_RDREC_DB und im Feld Nummer: Manuell 170 einzutragen. Durch betätigen der OK-Schaltfläche wird der Datenbaustein angelegt.

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

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Sicherheitsprogramm erweitern – Anwendungsbeispiele

 Um den Manufacturer-Error-Baustein auszuführen wird dieser im Netzwerk 1 des

Bausteins Main (OB1) aufgerufen. Der Baustein Main (OB1) ist auf die Programmiersprache FUP eingestellt. Der Baustein Main (OB1) wird durch einen Doppelklick der linken Maustaste im Verzeichnisbaum der Projektnavigation angewählt und im Programmeditor geöffnet. Der Manufacturer-Error-Baustein wird durch Anklicken und Halten der linken Maustaste vom Verzeichnisbaum der Projektnavigation in das Netzwerk 1 des geöffneten Programmeditors gezogen.

Es öffnet sich ein Fenster in dem ein Instanz-Datenbaustein für den Manufacturer-Error-Baustein angelegt werden muss. Im geöffneten Fenster ist auf der linken Seite die Einzel-Instanz anzuwählen. Im Beispielprojekt ist bei Name: TR_Manufacturer_Error_DB einzutragen. Durch betätigen des OK-Schaltfläche wird der Datenbaustein angelegt.

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 Der Funktionsbaustein wird jetzt im Netzwerk 1 des Bausteins Main (OB1)

aufgerufen. Nun müssen die Eingänge und Ausgänge des Manufacturer-ErrorBausteins verbunden werden. Dazu wurden im Beispielprojekt die entsprechenden Variablen angelegt und der Baustein damit verbunden.

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Zugriff auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal

6 Zugriff auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal

Auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal im Modul CD_75_-EPN E/A safety_1 wird, wie bei einer Standard-Peripherie, über das Prozessabbild zugegriffen. Ein direkter Zugriff ist jedoch nicht zulässig. Auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal des Mess-Systems darf nur aus der erstellten F-Ablaufgruppe zugegriffen werden. Die eigentliche Kommunikation zwischen F-CPU (Prozessabbild) und Mess-System zur Aktualisierung des Prozessabbildes, erfolgt verdeckt im Hintergrund über das PROFIsafe-Protokoll. Das Mess-System belegt im CD_75_-EPN E/A safety_1-Modul aufgrund des PROFIsafe-Protokolls einen größeren Bereich im Prozessabbild, als es für die Funktion des Mess-Systems erforderlich wäre. Der dort im Prozessabbild enthaltene F-Parameter-Block wird nicht zu den Nutzdaten gerechnet. Im Sicherheitsprogramm ist beim Zugriff auf das Prozessabbild nur ein Zugriff auf die reinen Nutzdaten zulässig!

6.1 Ausgabe von passivierten Daten (Ersatzwerte) im Fehlerfall

Die Sicherheitsfunktion fordert, dass bei Passivierung im sicherheitsgerichteten Kanal im Modul CD_75_-EPN E/A safety_1 in folgenden Fällen statt der zyklisch ausgegebenen Werte die Ersatzwerte (0) verwendet werden. Dieser Zustand wird über den F-Peripherie-DB mit PASS_OUT = 1 gemeldet, siehe unten.

● beim Anlauf des F-Systems

● bei Fehlern in der sicherheitsgerichteten Kommunikation zwischen F-CPU und

Mess-System über das PROFIsafe-Protokoll

● wenn der unter den iParametern eingestellte Wert für die Fensterinkremente überschritten wurde und/oder das intern errechnete PROFIsafe-Telegramm fehlerhaft ist

● wenn der, unter der entsprechenden Artikelnummer angegebene, zulässige Umgebungstemperaturbereich unterschritten bzw. überschritten wird

● wenn das Mess-System länger als 200 ms mit >36 V DC versorgt wird

6.2 F-Peripherie-DB

Zu jeder F-Peripherie und jedem Mess-System wird beim Projektieren im TIA Portal V13 automatisch ein F-Peripherie-DB erzeugt. In Bezug auf das erzeugte Sicherheitsprogramm, siehe Kapitel „Sicherheitsprogramm erstellen Konfigurationsbeispiel“, ist das der Baustein F00000_CD_75_-EPNE/Asafety_1 [DB30002] für das Mess-System. Der F-Peripherie-DB enthält Variablen, die im Sicherheitsprogramm ausgewertet werden können bzw. beschrieben werden können oder müssen. Ausnahme ist die Variable DIAG, die nur im StandardAnwenderprogramm ausgewertet werden darf. Eine Änderung der Anfangs/Aktualwerte der Variablen direkt im F-Peripherie-DB ist nicht möglich, da der F-Peripherie-DB Know-How-geschützt ist.

In folgenden Fällen muss auf die Variablen des Mess-System F-Peripherie-DBs zugegriffen werden:

● Anwenderquittierung (User Acknowledgment) des Mess-Systems nach

Kommunikationsfehlern oder nach der Anlaufphase

● bei Ausführung der Preset-Justage-Funktion

● bei der Auswertung, ob passivierte oder zyklische Daten ausgegeben werden

● wenn die zyklischen Daten des CD_75_-EPN E/A safety_1-Moduls abhängig

von bestimmten Zuständen des Sicherheitsprogramms passiviert werden sollen, z.B. Gruppenpassivierung

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Variable

Datentyp

Funktion

Zugriff

PASS_ON

BOOL

1 = Passivierung der zyklischen Daten des CD_75_-EPN E/A safety_1-Moduls über das Sicherheitsprogramm

lesen/schreiben Defaultwert: 0

ACK_NEC

BOOL

1 = Quittierung für User Acknowledgment, erforderlich bei F-Peripheriefehlern

lesen/schreiben Defaultwert: 1

ACK_REI

BOOL

1 = Quittierung für User Acknowledgment nach Kommunikationsfehlern oder nach der Anlaufphase

lesen/schreiben Defaultwert: 0

IPAR_EN

BOOL

Variable für Ausführung der Preset-Justage-Funktion

lesen/schreiben Defaultwert: 0

PASS_OUT

BOOL

Passivierungsausgang

lesen

QBAD

BOOL

1 = Ersatzwerte werden ausgegeben

lesen

ACK_REQ

BOOL

1 = Quittierungsanforderung für User Acknowledgment

lesen

IPAR_OK

BOOL

1 = Ausführung der Preset-JustageFunktion abgeschlossen

lesen

DIAG

BYTE

Serviceinformation, nur im Standardprogramm möglich

lesen

6.2.1 Mess-System F-Peripherie-DB „DB30002“ - Variablenübersicht

6.2.1.1 PASS_ON

Mit der Variablen PASS_ON = 1 kann eine Passivierung der sicherheitsgerichteten Daten des CD_75_-EPN E/A safety_1-Moduls, z. B. abhängig von bestimmten Zuständen im Sicherheitsprogramm, aktiviert werden. Die Passivierung wird nicht direkt im Mess-System vorgenommen, stattdessen wird der Zustand dieser Variablen vom F-Host registriert und aktiviert die Passivierung erst über die Daten des Sicherheitsprogramms. Vom Mess-System werden weiterhin zyklische Daten ausgegeben! Wird eine Passivierung über PASS_ON = 1 vorgenommen, wird die Preset-Justage- Funktion ausgeschaltet.

6.2.1.2 ACK_NEC

Mit dieser Variablen kann nach einem F-Peripheriefehler zwischen einer automatischen Wiedereingliederung und einer Wiedereingliederung durch eine Anwenderquittierung unterschieden werden. Für das Mess-System ist jedoch kein Prozess definiert, für den eine Wiedereingliederung nach einem F-Peripheriefehler zulässig ist. Aus Sicherheitsgründen müssen diese Fehler erst beseitigt werden und anschließend die Versorgungsspannung AUS/EIN geschaltet werden.

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Zugriff auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal

Durch IPAR_EN = 1 wird keine Passivierung des Mess-Systems ausgelöst! In Bezug auf die Preset-Ausführung sind die im gerätespezifischen

Benutzerhandbuch hinterlegten Warnhinweise zu beachten!

6.2.1.3 ACK_REI

Wenn vom F-System für das Mess-System ein Kommunikationsfehler erkannt wird, erfolgt eine Passivierung des Mess-Systems. Für eine Anwenderquittierung (User Acknowledgment) des Mess-Systems nach Behebung der Fehler ist eine positive Flanke an der Variablen ACK_REI des F-Peripherie-DBs erforderlich, welche im Beispielprojekt mit dem Merker M0.0, Symbol-Name „Tag_1“, verknüpft ist.

Eine Anwenderquittierung (User Acknowledgment) ist erforderlich:

● nach Kommunikationsfehlern

● nach der Anlaufphase

Eine Quittierung ist erst möglich, wenn die Variable ACK_REQ = 1 ist. Im Sicherheitsprogramm muss für jede F-Peripherie eine Anwenderquittierung über die Variable ACK_REI vorgesehen werden. Für das Mess-System ist diese Vorgabe bereits berücksichtigt worden.

6.2.1.4 IPAR_EN

Die Variable IPAR_EN wird benutzt, um eine Preset-Justage-Funktion auszuführen. Die Ablaufsequenz zur Ausführung dieser Funktion ist im gerätespezifischen Benutzerhandbuch beschrieben.

Eine genaue Beschreibung, wann die Variable bei einer Umparametrierung von fehlersicheren DP-Normslaves/IO-Normdevices gesetzt/rückgesetzt werden muss, ist der PROFIsafe Specification ab V1.20 bzw. der Dokumentation zum fehlersicheren DP-Normslave/IO-Normdevice zu entnehmen.

6.2.1.5 PASS_OUT/QBAD

Die Variablen PASS_OUT = 1 und QBAD = 1 zeigen an, dass eine Passivierung des Mess-Systems vorliegt.

Das F-System setzt PASS_OUT und QBAD = 1, solange das Mess-System Ersatzwerte (0) statt der zyklischen Werte ausgibt.

Wenn eine Passivierung über die Variable PASS_ON = 1 vorgenommen wird, werden jedoch nur QBAD = 1 gesetzt. PASS_OUT ändert seinen Wert bei einer Passivierung über PASS_ON = 1 nicht. PASS_OUT kann deshalb zur Gruppenpassivierung weiterer F-Peripherien verwendet werden.

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6.2.1.6 ACK_REQ

Wenn vom F-System für das Mess-System ein Kommunikationsfehler erkannt wird, erfolgt eine Passivierung des Mess-Systems. Durch ACK_REQ = 1 wird signalisiert, dass eine Anwenderquittierung (User Acknowledgment) des Mess-Systems erforderlich ist.

Das F-System setzt die Variable ACK_REQ = 1, sobald der Fehler behoben ist und eine Anwenderquittierung möglich ist. Nach erfolgter Quittierung wird die Variable ACK_REQ vom F-System auf 0 zurückgesetzt.

6.2.1.7 IPAR_OK

Die Variable IPAR_OK wird benutzt, um die erfolgreiche Ausführung der PresetJustage-Funktion anzuzeigen. Die Ablaufsequenz zur Ausführung dieser Funktion ist in dem gerätespezifischen Benutzerhandbuch beschrieben.

Eine genaue Beschreibung, wie die Variable bei einer Umparametrierung von fehlersicheren DP-Normslaves/IO-Normdevices ausgewertet werden kann, ist der

PROFIsafe Specification ab V1.20 bzw. der Dokumentation zum fehlersicheren DP-Normslave/IO-Normdevice zu entnehmen.

6.2.1.8 DIAG

Über die Variable DIAG wird eine nicht fehlersichere 1-Byte-Information über aufgetretene Fehler für Servicezwecke zur Verfügung gestellt. Ein Zugriff im Sicherheitsprogramm auf diese Variable ist nicht zulässig!

Die Aufschlüsselung und Verwendung dieser Variable ist aus dem SIEMENS Handbuch SIMATIC Safety – Projektieren und Programmieren, Dokumentbestellnummer: A5E02714439-AD zu entnehmen.

6.3 Zugriff auf Variablen des F-Peripherie-DBs

Zu jeder F-Peripherie und jedem Mess-System, wird beim Projektieren im TIA Portal V13 automatisch ein F-Peripherie-DB erzeugt und dafür gleichzeitig ein Name erzeugt. Der Name wird aus dem festen Präfix „F“, der Anfangsadresse der F-Peripherie und den im TIA Portal V13 in den Eigenschaften zur F-Peripherie eingetragenen Namen gebildet.

Auf Variablen des F-Peripherie-DBs einer F-Peripherie darf nur aus der F-Ablaufgruppe zugegriffen werden, aus der auch der Zugriff auf die Kanäle dieser F-Peripherie erfolgt (Zugriff vorhanden).

Auf die Variablen des F-Peripherie-DBs kann durch Angabe des Namens des F-Peripherie-DBs und durch Angabe des Namens der Variablen zugegriffen werden: „vollqualifizierter DB-Zugriff“.

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Zugriff auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal

6.4 Mess-System - Passivierung und User Acknowledgment

6.4.1 Nach Anlauf des F-Systems

Nach einem Anlauf des F-Systems muss die Kommunikation zwischen F-CPU und Mess-System über das PROFIsafe-Protokoll erst aufgebaut werden. In dieser Zeit erfolgt eine Passivierung des Mess-Systems. Während der Verwendung der Ersatzwerte (0) sind die Variablen QBAD und PASS_OUT = 1.

Die Anwenderquittierung (User Acknowledgment) des Mess-Systems, d.h. die Ausgabe von zyklischen Daten zu den fehlersicheren Ausgängen erfolgt aus Sicht des F-Hosts unabhängig von der Einstellung an der Variablen ACK_NEC automatisch frühestens ab dem 2. Zyklus der F-Ablaufgruppe nach dem Anlauf des F-Systems. Abhängig von der Zykluszeit der F-Ablaufgruppe und des PROFINETs kann die Anwenderquittierung (User Acknowledgment) erst nach einigen Zyklen der FAblaufgruppe erfolgen. Dauert der Aufbau der Kommunikation zwischen F-CPU und Mess-System länger als die im TIA Portal V13 für die F-Peripherie eingestellte Überwachungszeit, so erfolgt keine automatische Anwenderquittierung (User Acknowledgment). In diesem Fall ist eine Anwenderquittierung mit positiver Flanke an der Variable ACK_REI des F-Peripherie-DBs erforderlich, welche im Beispielprojekt mit dem Merker M0.0, Symbol-Name „Tag_1“, verknüpft ist.

6.4.2 Nach Kommunikationsfehlern

Wird vom F-System ein Fehler in der sicherheitsgerichteten Kommunikation zwischen der F-CPU und Mess-System über das PROFIsafe-Protokoll erkannt, erfolgt eine Passivierung des Mess-Systems. Während der Verwendung der Ersatzwerte (0) sind die Variablen QBAD und PASS_OUT = 1.

Die Anwenderquittierung (User Acknowledgment) des Mess-Systems, d.h. die Ausgabe von zyklischen Daten zu den fehlersicheren Ausgängen erfolgt erst dann, wenn:

● kein Kommunikationsfehler mehr vorhanden ist und das F-System die Variable ACK_REQ = 1 gesetzt hat

● eine Anwenderquittierung mit positiver Flanke an der Variable ACK_REI des F-Peripherie-DBs erfolgt ist, welche im Beispielprojekt mit dem Merker M0.0, Symbol-Name „Tag_1“, verknüpft ist

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7 Software-, Beispiel- und Bibliotheken-Download

 Software TR_iParameter zur CRC-Berechnung:

www.tr-electronic.de/f/zip/TR-ECE-SW-MUL-0003

 Beispiel Projekt für SIMATIC 1500er Steuerung:

www.tr-electronic.de/f/zip/TR-ECE-SW-MUL-0004

 Beispiel Projekt für SIMATIC 300/400er Steuerung:

www.tr-electronic.de/f/zip/TR-ECE-SW-MUL-0005

 Globale Bibliothek mit Preset-Baustein und Manufacturer-Error-Baustein:

www.tr-electronic.de/f/zip/TR-ECE-SW-MUL-0006

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Software-, Beispiel- und Bibliotheken-Download

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Technical Information

Parameterization of rotary encoder

series CDx-75 with PROFINET IO

interface and PROFIsafe profile

with SIEMENS SIMATIC S7-1500

and -300/400 control systems

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Release date / Rev. date: 09/20/2016 Document / Rev. no.: TR - ECE - TI - DGB - 0292 - 01 File name: TR-ECE-TI-DGB-0292-01.docx Author: STB

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 < >  indicates keys on your computer keyboard (such as <RETURN>).

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PROFIBUS™, PROFINET™ and PROFIsafe™, as well as the relevant logos, are

registered trademarks of PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. (PNO) SIMATIC and TIA portal are registered trademarks of SIEMENS AG

TR-Electronic GmbH

D-78647 Trossingen Eglishalde 6 Tel.: (0049) 07425/228-0 Fax: (0049) 07425/228-33 email: [email protected]

http://www.tr-electronic.de

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Contents .................................................................................................................. 83

1 General information ............................................................................................ 86

1.1 Applicability ............................................................................................................................. 86

2 Safety information ............................................................................................... 87

2.1 Definition of symbols and notes .............................................................................................. 87

2.2 Organizational measures ........................................................................................................ 87

2.3 Personnel qualification ............................................................................................................ 87

2.4 Conditions of use for software examples ................................................................................ 88

3 Parameter definition / CRC calculation .............................................................. 89

3.1 iParameters ............................................................................................................................. 89

3.1.1 CRC calculation via iParameters ............................................................................ 90

3.2 F-Parameters .......................................................................................................................... 92

3.2.1 Non-settable F-Parameters..................................................................................... 93

3.2.2 Settable F-Parameters ............................................................................................ 93

4 Safety Program Creation - Configuration Example .......................................... 94

4.1 Prerequisites ........................................................................................................................... 95

4.2 Hardware configuration ........................................................................................................... 96

4.2.1 Defining the properties of the hardware configuration ............................................ 102

4.3 Parameterization ..................................................................................................................... 109

4.3.1 Setting the iParameters .......................................................................................... 109

4.3.2 Setting the F-Parameters ........................................................................................ 110

4.4 Creating the missing (F-)blocks .............................................................................................. 112

4.4.1 Program structure ................................................................................................... 112

4.4.2 F-Runtime Group .................................................................................................... 113

4.4.3 Generating the Organization blocks (OBs) ............................................................. 116

4.4.4 Programming the F-Blocks (user acknowledgment) ............................................... 117

4.4.5 Programming the F-Blocks (save input data) ......................................................... 120

4.5 Compilation of the hardware and software project data ......................................................... 123

4.6 Loading the safety program .................................................................................................... 125

4.7 Testing the safety program ..................................................................................................... 128

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Page 84

Contents

5 Extending the Safety Program – Application Examples .................................. 131

5.1 Preset execution ..................................................................................................................... 131

5.1.1 Parameter description ............................................................................................. 132

5.1.2 Functional description ............................................................................................. 133

5.1.3 Block creation ......................................................................................................... 136

5.2 Manufacturer-specific error analysis ....................................................................................... 141

5.2.1 Parameter description ............................................................................................. 142

5.2.2 Functional description ............................................................................................. 143

5.2.3 Block creation ......................................................................................................... 146

6 Access to the safety-oriented data channel ...................................................... 154

6.1 Output of passivated data (substitute values) in case of error ............................................... 154

6.2 F-Periphery-DB ....................................................................................................................... 154

6.2.1 Measuring system F-IO data block "DB30002" - Overview of tags ...................... 155

6.2.1.1 PASS_ON .................................................................................................. 155

6.2.1.2 ACK_NEC .................................................................................................. 155

6.2.1.3 ACK_REI ................................................................................................... 156

6.2.1.4 IPAR_EN ................................................................................................... 156

6.2.1.5 PASS_OUT/QBAD .................................................................................... 156

6.2.1.6 ACK_REQ .................................................................................................. 157

6.2.1.7 IPAR_OK ................................................................................................... 157

6.2.1.8 DIAG .......................................................................................................... 157

6.3 Access to tags of the F-IO data block ..................................................................................... 157

6.4 Measuring system - Passivation and user acknowledgment .................................................. 158

6.4.1 After start-up of the F-System ................................................................................. 158

6.4.2 After communication errors ..................................................................................... 158

7 Download of Software, Examples and Libraries ............................................... 159

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Revision index

Revision

Date

Index

First release

04/20/16

English translation added

09/20/16

09/20/2016 TR - ECE - TI - DGB - 0292 - 01 Page 85 of 159

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General information

1 General information

This "Technical Information" includes the following topics:

● Parameter definition / CRC calculation

● Safety program creation

● Access to the safety-oriented data channel

The "Technical Information" can be requested separately.

1.1 Applicability

This "Technical Information" applies exclusively for the following measuring system series with PROFINET IO interface and PROFIsafe profile in conjunction with a SIEMENS SIMATIC S7 controller series 300/400 or 1500:

● CDV-75

● CDH-75

The products are labeled with affixed nameplates and are components of a system. The following documentation therefore also applies:

● SIEMENS manual SIMATIC Safety – Configuring and Programming (document order number: A5E02714439-AD),

● Operator’s operating instructions specific to the system,

● Safety Manual TR-ECE-BA-GB-0107

● Interface-specific user manual TR-ECE-BA-GB-0095

● and this optional "Technical Information"

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means that death or serious injury will occur if the required precautions are not met.

means that death or serious injury can occur if the required precautions are not met.

means that minor injuries can occur if the required precautions are not met.

means that damage to property can occur if the required precautions are not met.

indicates important information or features and application tips for the product used.

2 Safety information

2.1 Definition of symbols and notes

2.2 Organizational measures

Prior to commencing work, personnel working with the measuring system must have read and understood the Safety Manual TR-ECE-BA-GB-0107, particularly the chapter "Basic safety instructions".

2.3 Personnel qualification

The configuration of the measuring system must be carried out by qualified personnel only, see SIEMENS manual.

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Page 88

Safety information

TR-Electronic GmbH cannot accept any liability or guarantee for error-free functioning of the safety program and application examples.

The software examples available for download serve exclusively for demonstration purposes; they are used at the user's own risk.

2.4 Conditions of use for software examples

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Page 89

3 Parameter definition / CRC calculation

It is best to define the known parameters before configuration in the F-Host, so that they can be taken into account during configuration.

The procedure, in conjunction with the SIEMENS configuration software TIA Portal V13 and the optional package S7 Safety Advanced V13, is described below. The TR_iParameter software required for the CRC calculation can be downloaded in chap.: 7 "Download of Software, Examples and Libraries" on page 159.

3.1 iParameters

The iParameters are already preconfigured with meaningful values in the defaultsetting and should only be changed if expressly requested by the automation function. A CRC calculation is necessary for safe transmission of the individually set iParameters. This must be performed when changing the preset iParameters via the TR program "TR_iParameter". The calculated checksum corresponds to the FParameter F_iPar_CRC. This must be entered in the field F_iPar_CRC during configuration of the measuring system. The field F_iPar_CRC can be found in the

device view in the inspector window under Properties -> General -> PROFIsafe, also see chapter "Setting the iParameters" on page 109.

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Page 90

Parameter definition / CRC calculation

3.1.1 CRC calculation via iParameters

The preset standard values are used for the following example of a CRC calculation. These can be loaded in the TR_iParameter program using an XML template file. If different values are required, the standard values can be overwritten by doubleclicking on the relevant entry. The modified parameters can be saved as a complete parameter set or opened again as a template.

 Start TR_iParameter by means of the start file "TR_iParameter.exe", then via

the menu File -> Open XML template... open the template file supplied with the measuring system (in this example: CDx75M_EPN_002.xml).

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 Modify the relevant parameters if necessary, then click on the Generate CRC

button for the F_iPar_CRC calculation. The result is displayed in the F_iPar_CRC field as a decimal or hex value.

Each parameter change requires a new F_iPar_CRC calculation. If a safety program already exists, this must be regenerated. The new F_iPar_CRC value and the modified parameters must be entered in TIA Portal V13 during configuration. See chap.: 4.3.1 "Setting the iParameters" on page 109 and chap.: 4.3.2 "Setting the FParameters" on page 110.

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Parameter definition / CRC calculation

3.2 F-Parameters

Except for F_Dest_Add the F-Parameters are already preconfigured with meaningful values in the defaultsetting and should only be changed if expressly requested by the automation function. For safe transmission of the individually set F-Parameters a CRC is required, which is calculated automatically by TIA Portal V13. This checksum corresponds to the F-Parameter F_Par_CRC, which is displayed in the device view in the inspector window under Properties

-> General -> PROFIsafe during configuration of the measuring system. Also see

the chapter "Setting the F-Parameters" on page 110.

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3.2.1 Non-settable F-Parameters

The F-Parameters specified below are either managed by the measuring system or by the F-Host, and therefore cannot be manually changed:

● F_CRC_Length: 3-Byte-CRC

● F_Block_ID: 1

● F_Par_Version: 1 (V2-mode)

● F_Source_Add: 1 (example value, is preset by the F-Host)

3.2.2 Settable F-Parameters

It is assumed that the following parameters are configured with their standard values:

● F_SIL: SIL3

● F_Dest_Add: 1 (address switch)

● F_WD_Time: 125

● F_iPar_CRC: 437A2FDC (calculation by means of TR tool TR_iParameter)

Each parameter change gives a new F_Par_CRC value, which is displayed as shown above. If a safety program is already present, it must be re-generated.

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Safety Program Creation - Configuration Example

4 Safety Program Creation - Configuration Example

This chapter describes the procedure for creating the safety program using the SIEMENS configuration software TIA Portal V13 and the optional package S7 Safety Advanced V13.

The safety program is created with the Program Editor in TIA Portal V13. The fail-safe DBs, FBs and FCs are programmed in the FBD or LAD programming language. The optional package Safety Advanced V13 supplied by SIEMENS provides the user with fail-safe application modules, which can be used in the safety program.

When generating the safety program, safety checks are performed automatically and additional fail-safe blocks are integrated for error detection and error reaction. This ensures that failures and errors are detected and corresponding reactions are triggered, which keep the F-System in safe status or put it into a safe status.

A standard user program can run in the F-CPU in addition to the safety program. The co-existence of standard and safety program in the F-CPU is possible, as the safetyoriented data of the safety program are protected against undesirable influence by data of the standard user program.

Data exchange between safety and standard user program in the F-CPU is possible by means of memory bits and through access to the process image of the inputs and outputs.

Access protection

Access to the F-System S7 Safety Advanced V13 is protected by two passwords, the password for the F-CPU and the password for the safety program. The safety program has an offline and an online password:

● The offline password is part of the safety program in the offline project on the programming unit.

● The online password is part of the safety program in the F-CPU.

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Danger of deactivation of the fail-safe function through incorrect configuration of the safety program!

 The safety program must only be created in conjunction with the

system documentation provided by SIEMENS for the software and hardware.

- Extensive documentation on "Configuring and Programming" a safe controlier is provided by SIEMENS in its manual SIMATIC Safety -

Configuring and Programming, document order number: A5E02714440-AD. This documentation is a component of the optional

package S7 Safety Advanced V13.

 The following descriptions relate to the pure procedure and do not take

account of the instructions from the SIEMENS manual. It is therefore essential to observe and comply with the information and instructions provided in the SIEMENS manual, particularly the safety instructions and warnings.

 The configuration shown should be taken as an example. The user is

required to check and adapt the usability of the configuration for his own application. This also includes the selection of suitable safetyoriented hardware components and the necessary software prerequisites.

4.1 Prerequisites

Software components used for the S7 Safety Advanced V13 configuration example:

● TIA Portal V13 SP1 Update 4

● S7 Safety Advanced V13 SP1 Update 4

Hardware components in the SIMATIC 1500 series used for the S7 Safety Advanced V13 configuration example:

● Profile rail (6ES7 590-1AB60-0AA0)

● Voltage supply "PM 1507" (6EP1332-4BA00)

● F-CPU unit "CPU1511F-1 PN" (6ES7511-1FK01-0AB0)

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Safety Program Creation - Configuration Example

4.2 Hardware configuration

 Start TIA Portal V13 and create a new project.

 Open the Devices & Networks portal and select Add new device.

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 Select CPU 1511F-1 PN and then select the Add button.

 The program changes to the TIA Portal V13 project view. The device view

with the mounting rail and CPU 1511F-1 PN is selected in the work area. The hardware catalog opens on the right-hand side.

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Safety Program Creation - Configuration Example

 In the hardware catalog, with the "Filter" option set, select the 70 W power supply

by double-clicking with the left mouse button on the 6EP1332-4BA00 symbol.

 The power supply is added to the mounting rail. The hardware components in the

mounting rail are now complete.

In the next step the appropriate GSDML file for the measuring system must be installed. To do this, copy it to the corresponding installation directory of TIA Portal V13 with the relevant bitmap file. You should note that the directory structure can vary.

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 Select the menu Options -> Manage device description files

(GSD). The window Manage general station description files opens. Specify the

installation directory for the GSDML in Source path, select the GSDML file and then select the Install button.

 After installing the GSDML file, the project view of TIA Portal V13 opens

without any selection in the work area.

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Safety Program Creation - Configuration Example

 In the project tree on the left-hand side, select the entry Devices & Networks

by double-clicking on it with the left mouse button. The network view is shown in the work area.

 In the hardware catalog, with the filter option set, select the measuring system by

double-clicking with the left mouse button on the symbol CD_75_-EPN MRP V2.3. The measuring system is now displayed in the network view in the work area.

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