Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Publikacja zgłoszona do 🎁 Konkursu iAutomatyka

Funkcjonalności sieci przemysłowej PROFINET (TIA Portal)

1737 wyświetleń, autor: Tob.

System PROFINET jest rozwijany od kilkunastu lat. System przechodził kolejne specyfikacje, które wprowadzały nowe funkcyjności (np. detekcja sieci, topologii itp.), autokrosowanie, wsparcie dla połączeń redundantnych, połączenia świtałowodowe itp.

Dodatkowo firmy wprowadzają pewne funkcjonalności, które znacznie upraszają wymianę danych między urządzeniami.

Producent sterowników Simatic, wprowadził kilka przydatnych funkcjonalności dla urządzeń pracujących w sieci Profinet:

  • współdzielenia urządzenia;
  • współdzielenie wejść i wyjść;
  • komunikacja między urządzeniami IO Device-  I-Device;
  • połączenie urządzeń w sieci Profinet w ring.

Konfiguracja urządzeń w sieci PROFINET

Konfiguracja IO Controllera

IO Contorler jest urządzeniem, które nawiązuje i zarządza komunikacją w sieci Profinet. Najczęściej jest to sterownik PLC np. S7-1500.

Po dodaniu nowego urządzenia do projektu w środowisku TIA Portal, należy go poprawnie skonfigurować:

  • adres IP i maska sieci (urządzenia muszą być w tej samej podsieci i mieć taką samą maskę);
  • nazwa Profinet – nazwa może być utworzona na podstawie nazwy urządzenia w projekcie lub wprowadzona oddzielnie (nazwa składa się z liter a-z, cyfr 0-9, łącznika „-‘’, nie może zaczynać i kończyć się od „-‘’,nazwa może się składać z etykiet oddzielonych „.” o długości 63 znaki każda, łącznie nazwa może mieć od 1 do 240 znaków np. urzadzenie1.wezel1.plcs7-1500).

Ważnym parametrem jest ustawienie parametru Send clock – cyklu wysyłania. Dla dużych sieci może się okazać, że parametr musi zostać zwiększony, ponieważ komunikacja nie będzie pracować prawidłowo przy małym czasie cyklu dla dużej liczby urządzeń.

Konfiguracja IO Device

Urządzenia IO Device należy skonfigurować w środowisku TIA tak jak inne urządzenia np. dla listwy IO ET200SP – procesor komunikacyjny i moduły zgodnie z numerami zamówieniowymi.

Hot News!
Dawid Wróblewski – DWI motion organizuje szkolenia z podstaw falowników we wrześniu, w 4 miastach – Warszawa, Kraków, Wrocław, Gdańsk. Jeśli chcesz najpierw poznać teorię napędów, a następnie skonfigurować i uruchomić przemiennik częstotliwości w praktyce, to te szkolenie jest dla Ciebie.
Zobacz agendę szkolenia

Po dodaniu nowego urządzenia, należy go poprawnie skonfigurować:

  • adres IP i maska sieci;
  • nazwa Profinet.

Konfiguracja połączenia

Po dodaniu urządzenia IO Controller i IO Device należy wykonać ich połączenie w sieci. W widoku Network View, należy połączyć sterownik z wyspą ET200SP. Stworzenie połączenia polega na zaznaczeniu portu Profinet jednego z urządzeń i przeciągnięciu połączenia do portu Profinet drugiego urządzenia.

Przy urządzeniu IO Device pojawi się nazwa IO Controllera, z którym jest zestawione połączenie.

Tak przygotowaną konfigurację urządzeń należy przesłać do sterownika. Po przesłaniu konfiguracji, połączenie można szybko zdiagnozować na w trybie online sterownika.

Urządzenia w sieci Profinet są identyfikowane za pomocą nazwy. Nazwa sterownika jest przesyłana wraz z jego konfiguracją. Natomiast dla urządzenia IO Device należy przypisać nazwę do danego urządzenia za pomocą funkcji Assign name w środowisku TIA Portal (może to być także dowolnie inny program zainstalowany na komputerze).

Nadanie odpowiednich nazw w sieci jest bardzo ważne, ponieważ na jej podstawie nadawane są adresy IP dla tych urządzeń (wykorzystywane są tutaj standardowe protokoły DCP I ARP). Urządzenie bez nadanej nazwy zgodnej z konfiguracją w projekcie, nie otrzyma adresu IP od sterownika.

Adres IP urządzenia IO Device jest domyślny, ponieważ sterownik nie potrafi go nadać dla urządzenia, które nie ma przypisanej nazwy Profinet. Po nadaniu nazwy, urządzenie otrzymuje adres IP.

Współdzielenie urządzenia (Shared Device)

Urządzenie IO Device może być kontrolowane przez dwa różne IO Controllery. Takim przykładem jest dostęp do różnych slotów w kasecie IO ET200SP przez dwa różne sterowniki. W danym czasie tylko jeden ze sterowników ma dostęp do danego slotu, drugi sterownik ma dostęp do innego slotu – nie ma możliwości dostępu tego samego slotu jednocześnie.

Hot News!
Dawid Wróblewski – DWI motion organizuje szkolenia z podstaw falowników we wrześniu, w 4 miastach – Warszawa, Kraków, Wrocław, Gdańsk. Jeśli chcesz najpierw poznać teorię napędów, a następnie skonfigurować i uruchomić przemiennik częstotliwości w praktyce, to te szkolenie jest dla Ciebie.
Zobacz agendę szkolenia

Sieć Profinet umożliwia różne konfiguracje np. z sterownikami Safety.

Urządzenia peryferyjne muszą posiadać funkcjonalność Shared Device – informacje o dostępności tej funkcjonalności można znaleźć w opisie urządzenia.

Poniżej zostanie przedstawiony przykład konfiguracji systemu sterownia z dwoma IO Controllerami S7-1500, S7-1200 i jednym IO Device- ET200SP. Sterownik S7-1500 (PLC_1) ma dostęp do slotów 1 i 3 (moduły DI i DO), sterownik S7-1200 (PLC_2) ma dostęp do modułu na slocie 2 (moduł DI).

Należy stworzyć dwa projekty z następującymi urządzeniami:

  • sterownik S7-1500 i ET200SP;
  • sterownik S7-1200 i ET200SP.

Konfiguracja listwy ET200SP musi być identyczna w dwóch projektach (typ interfejsu, modułów IO oraz ich firmware). W projekcie również musi być nadana taka sama nazwa Profinet oraz adres IP i maska sieci.

Konfiguracja dostępu do slotów listwy ET200SP dla sterownika S7-1500

We właściwościach Properties/Shared Device  należy wybrać, które sloty (tj. 1 i 3) będą współpracowały z danym sterownikiem (symbol „-„ oznacza, że ten slot nie będzie dostępny w tym sterowniku).

We właściwościach kasety można zobaczyć, że adresy I i Q został przydzielony na slotów 1 i 3 (dla slotu 2 nie ma przypisanych adresów).

Konfiguracja dostępu do slotów listwy ET200SP dla sterownika S7-1200

W właściwościach Properties/Shared Device  należy wybrać, który slot (tj. 2) będzie współpracował z danym sterownikiem (symbol „-„ oznacza, że ten slot nie będzie dostępny w tym sterowniku).

We właściwościach kasety można zobaczyć, że adres Q został przydzielony dla slotu 2.

Taką konfigurację należy wgrać do sterownika S7-1200 i S7-1500. Sterowniki łączą się z listwą ET200SP i mają dostęp do swoich slotów.

Gdy jeden ze sterowników zostanie zatrzymany, drugi może nadal współpracować ze swoimi slotami tej kasety.

Współdzielenie wejść/wyjść (Shared Device)

Urządzenie IO Device może również udostępniać stany wejść i wyjść jednocześnie dla dwóch urządzeń IO Controller. Aby było to możliwe, musi wspierać funkcjonalność MSI lub MSO. W tym przypadku wejścia są kopiowane z jednego obszaru rejestrów na drugi (lub więcej) i jest on dostępny dla drugiego sterownika. Dla wyjść urządzenia, rejestry wyjściowe są kopiowane na obszar wejść i są dostępne dla drugiego sterownika (rejestry wyjść Q może ustawiać tylko jeden sterownik, pozostałe tylko odczytują stany wyjść).

Moduły również muszą wspierać tą funkcjonalność- są to zazwyczaj moduły HF.

Hot News!
Dawid Wróblewski – DWI motion organizuje szkolenia z podstaw falowników we wrześniu, w 4 miastach – Warszawa, Kraków, Wrocław, Gdańsk. Jeśli chcesz najpierw poznać teorię napędów, a następnie skonfigurować i uruchomić przemiennik częstotliwości w praktyce, to te szkolenie jest dla Ciebie.
Zobacz agendę szkolenia

Tak jak w poprzednim przykładzie, należy stworzyć dwa projekty z następującymi urządzeniami:

  • sterownik S7-1500 i ET200SP;
  • sterownik S7-1200 i ET200SP.

Konfiguracja listwy ET200SP musi być identyczna w dwóch projektach (typ interfejsu, modułów IO oraz ich firmware). W konfiguracji urządzeń w projektach musi być również nadana taka sama nazwa oraz adres IP i maska sieci.

Aby funkcja dzielenia wejść i wyjść działała, to we właściwościach modułu należy wskazać jaka ilość kopii rejestrów jest wymagana.

Konfiguracja dla modułu DI. Slot został podzielony na submoduł (w tym przykładzie 1), który jest kopią wejść. Dostęp do submodułu można przydzielić danemu sterownikowi.

Konfiguracja dla modułu DO. Slot został podzielony na submoduł (w przykładzie 1), który jest kopią rejestrów wyjść. Dostęp do submodułu można przydzielić danemu sterownikowi (drugi sterownik może tylko odczytać stany wyjść i nie może ich nadpisać, tylko jeden sterownik ustawia wyjścia). Dla submodułu pojawił się obszar rejestrów I dla odczytu kopi rejestrów Q.

Konfiguracja dostępu do slotów listwy ET200SP dla sterownika S7-1500

We właściwościach Properties/Shared Device  należy wybrać, odczyt i zapis to rejestrów fizycznych urządzenia- nie kopi rejestrów (symbol „-„ oznacza, że ten obszar wejść/wyjść nie będzie dostępny w tym sterowniku).

Konfiguracja dostępu do slotów listwy ET200SP dla sterownika S7-1200

W właściwościach Properties/Shared Device  należy wybrać, odczyt kopi rejestrów wejściowych i wyjściowych (symbol „-„ oznacza, że ten obszar wejść/wyjść nie będzie dostępny w tym sterowniku).

Taką konfigurację należy wgrać do sterownika S7-1200 i S7-1500. Sterowniki łączą się z listwą ET200SP i mają dostęp do swoich obszarów wejść wyjść- rejestrów lub ich kopi.

Funkcjonalność I-Device

Funkcjonalność I-Device pozwala w bardzo prosty sposób stworzyć wymianę danych miedzy sterownikami. W sieci Profinet IO Controller można skonfigurować jako I-Device czyli funkcjonalność IO Device dla sterownika PLC.

Konfiguracja i uruchomienie takiej komunikacji bardzo proste, szczególnie gdy sterowniki (IO Controllery) są w jednym projekcie.

Środowisko TIA Portal w takim przypadku kontroluje przydzielenie odpowiednich obszarów pamięci w sterownikach. Dzięki zakładce pokazanej powyżej, programista od razu wie jakich adresów musi użyć w programie aby przesłać dane między sterownikami.

Bardzo przydatny jest w taki przypadku pogląd Online w zakładce Network view. Można zobaczyć jak w jaki sposób zorganizowana jest sieć Profinet i wymiana danych.

Komunikacja z kilkoma urządzeniami I-Device

Niekiedy jest wymagane stworzenie bardziej wymagającej konfiguracji sieci Profinet. IO Controller może łączyć się z dwoma lub więcej I-Device. Programy dla sterowników są w różnych projektach.

Kolejność konfiguracji urządzenia, które ma pracować jako I-Device:

  • aktywować opcję IO Device;
  • ustawić obszar wymiany danych;
  • skompilować ustawienia sterownika;
  • jeśli konfiguracja jest prawidłowa, można wykonać Export ustawień dla IO Controlera.

Naciśnięcie przycisku Export spowoduje wygenerowanie pliku GSDML, który należy zainstalować w projekcie z IO Controllerem.

Hot News!
Dawid Wróblewski – DWI motion organizuje szkolenia z podstaw falowników we wrześniu, w 4 miastach – Warszawa, Kraków, Wrocław, Gdańsk. Jeśli chcesz najpierw poznać teorię napędów, a następnie skonfigurować i uruchomić przemiennik częstotliwości w praktyce, to te szkolenie jest dla Ciebie.
Zobacz agendę szkolenia

Po instalacji, należy dodać urządzenie I-Device (wygenerowany plik GSDML) do sieci Profinet IO Controllera. Urządzenie zostanie podłączone do sterownika, tak inne urządzenia IO Device.

Jak widać na rysunku powyżej- urządzenie I-Device zostało podłączone sterownika PLC_1.

We właściwościach urządzenia I-Device należy odczytać jakie adresy rejestrów wejść/wyjść zostały przydzielone do wymiany danych między urządzeniami dla sterownika IO Controller.

W trybie Online można sprawdzić poprawność wykonanej konfiguracji.

W podobny sposób można wykonać konfigurację podłączenia kolejnych sterowników I-Device

Konfiguracja podłączenia urządzenia I-Device do dwóch IO Controllerów

W sieci Profinet można również skonfigurować komunikację, w której urządzenie I-Device może łączyć się z dwoma lub więcej IO-Controllerami. Tak jak w poprzednim przykładzie, programy dla sterowników są w różnych projektach.

Należy wykonać najpierw konfigurację urządzenia, które będzie I-Device:

  • aktywować opcję IO Device;
  • ustawić obszar wymiany danych;
  • ustawić w oknie Sharek Device odpowiednią liczbę  I/O Conttrolerów, które będą miały dostęp do jego rejestrów (liczba 2 oznacza, że dwa sterowniki mogą być podłączone do I-Device);
  • skompilować ustawienia sterownika;
  • jeśli konfiguracja jest prawidłowa, można wykonać Export ustawień dla IO Controlera.

Kolejne kroki konfiguracji połączenia:

  • zainstalować plik z konfiguracją urządzenia I-Device;
  • dodać urządzenie do konfiguracji w zakładce Network view;
  • podłączyć nowe urządzenie do sterownika IO-Controller.

Takie same czynności należy wykonać w drugim projekcie z drugim IO Controllerem.

We właściwościach urządzenia I-Device (w projekcie pierwszego IO Controllera) można skonfigurować, które rejestry będą służyły do wymiany z danym urządzeniem. W przykładzie poniżej- adresy Q126 i I124 służą do wymiany danych urządzenia PCL_1 (IO Controller) z plc_2 (I-Device).

We właściwościach urządzenia I-Device (w projekcie drugiego IO Controllera) można skonfigurować, które rejestry będą służyły do wymiany z danym urządzeniem (nie mogą to być te same rejestry, które służą do wymiany danych z pierwszym IO Controllerem). W przykładzie poniżej- adresy Q127 i I125 służą do wymiany danych urządzenia PCL_11 (IO Controller) z plc_2 (I-Device).

Połączenie sieci w ring

Aby zwiększyć niezawodność sieci Profinet, urządzenia można połączyć w tzw. ring. Wykonanie takiego połączenia wymaga przestrzegania pewnych zasad:

  • urządzenia muszą wspierać funkcjonalność MRP;
  • maksymalna liczba urządzeń w ringu- 50;
  • jedno z urządzeń musi być skonfigurowane jako menadżer redundancji;
  • czas rekonfiguracji (czas na uaktywnienie rezerwowego połączenia) <200ms.

 Przykładowe połączenie urządzeń w ring.

Hot News!
Dawid Wróblewski – DWI motion organizuje szkolenia z podstaw falowników we wrześniu, w 4 miastach – Warszawa, Kraków, Wrocław, Gdańsk. Jeśli chcesz najpierw poznać teorię napędów, a następnie skonfigurować i uruchomić przemiennik częstotliwości w praktyce, to te szkolenie jest dla Ciebie.
Zobacz agendę szkolenia

Ponieważ S7-1200 (w tej wersji firmware) nie wspiera MRP, dlatego nie może być wpięte w ring bezpośrednio (podłączone jest do sieci przez switch). O wparciu funkcjonalności MRP dla danego urządzenia, można dowiedzieć się z opisu urządzenia.

Konfiguracja urządzeń

Dla urządzeń dwuportowych należy wybrać funkcję jaką będą pełniły w ringu:

  • menadżer redundancji (tylko jedno urządzenie może pełnić tą funkcje w ringu);
  • klient (pozostałe urządzenia).

Dla urządzeń wieloportowych, należy również wskazać, które porty będą podłączone do ringu.

Do testów dla takiej sieci można skonfigurować topologię i sprawdzić funkcjonalność ringu.

Poniżej na rysunku- wszystkie połączenia sprawne.

Jedno z połączeń przerwane, ale komunikacja między urządzeniami nadal działa.

 

Artykuł został nagrodzony w Konkursie iAutomatyka – edycja Listopad 2019

Nagrodę Zestaw startowy IO-Link master dostarcza ambasador konkursu, firma ifm.

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.
28 listopada 2019 / Kategoria: , , , ,

Reklama

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

Komunikacja sterowników Siemens S7 i Rockwell ControlLogix bez dodatkowych konwerterów

Komunikacja sterowników Siemens S7 i Rockwell ControlLogix bez dodatkowych konwerterów

>KLIKNIJ<

Technologia dla linii produkcyjnych o bardzo dużych wymaganiach. Technologia track B&R

Technologia dla linii produkcyjnych o bardzo dużych wymaganiach. Technologia track B&R

>KLIKNIJ<

Napędy i silniki dla przemysłu spożywczego i napojów

Napędy i silniki dla przemysłu spożywczego i napojów

>KLIKNIJ<

Historia regulatorów PID w automatyce przemysłowej by DWI motion

Historia regulatorów PID w automatyce przemysłowej by DWI motion

>KLIKNIJ<

Uruchomienie używanego robota KUKA KRC2 – miniporadnik

Uruchomienie używanego robota KUKA KRC2 – miniporadnik

>KLIKNIJ<

Jakie czujniki chronią pompy zanurzeniowe?

Jakie czujniki chronią pompy zanurzeniowe?

>KLIKNIJ<

Kiedy warto stosować coboty?

Kiedy warto stosować coboty?

>KLIKNIJ<

Klimatyzacja szaf sterowniczych i mistrzostwo oszczędności

Klimatyzacja szaf sterowniczych i mistrzostwo oszczędności

>KLIKNIJ<

TwinSAFE – miniporadnik dla początkujących

TwinSAFE – miniporadnik dla początkujących

>KLIKNIJ<

Technologia cyfrowego bliźniaka – szybsze uruchomienie maszyny

Technologia cyfrowego bliźniaka – szybsze uruchomienie maszyny

>KLIKNIJ<

Szkolenie z podstaw techniki napędowej i falowników z DWI MOTION – relacja

Szkolenie z podstaw techniki napędowej i falowników z DWI MOTION – relacja

>KLIKNIJ<

Automatyka przemysłowa

Automatyka przemysłowa

>KLIKNIJ<

Kryzys koronawirusa szansą dla Twojej firmy. Poznaj zalety robotyzacji

Kryzys koronawirusa szansą dla Twojej firmy. Poznaj zalety robotyzacji

>KLIKNIJ<

Nowy poziom techniki przemieszczeń liniowych

Nowy poziom techniki przemieszczeń liniowych

>KLIKNIJ<

RENEX Group dystrybutorem JBC

RENEX Group dystrybutorem JBC

>KLIKNIJ<

Ri4Power Rittal – inteligentny system prądowy

Ri4Power Rittal – inteligentny system prądowy

>KLIKNIJ<

Testuj oprogramowanie SCADA w chmurze

Testuj oprogramowanie SCADA w chmurze

>KLIKNIJ<

Ostatnie terminy szkoleń stacjonarnych z PLC za 1500 zł!

Ostatnie terminy szkoleń stacjonarnych z PLC za 1500 zł!

>KLIKNIJ<

Palma z adresem IP, czyli jak technologia może wpływać na komfort naszego odpoczynku

Palma z adresem IP, czyli jak technologia może wpływać na komfort naszego odpoczynku

>KLIKNIJ<

Zobacz jak maksymalna elastyczność zwiększy wydajność automatyzacji. Niezależnie sterowane nośniki obrabianych przedmiotów

Zobacz jak maksymalna elastyczność zwiększy wydajność automatyzacji. Niezależnie sterowane nośniki obrabianych przedmiotów





MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • Produkty i rozwiązania firmy SICK są równie różnorodne jak codzienność w przedsiębiorstwie. Szkolenia SICK dla użytkowników umożliwiają zdobycie wiedzy na temat zróżnicowanej oferty naszych innowacyjnych produktów w formie dostosowanej do k...
    Link: Terminy
  • SIR6W, to nowa seria przekaźników interfejsowych przeznaczonych do separacji wejść/wyjść w aplikacjach PLC oraz do wielu różnych aplikacji jako elementy pośredniczące i wykonawcze. • SIR6W, to przekaźniki o niewielkich wymiarach 88,6 x 6,2 ...
  • PR200 to uniwersalne i łatwe w obsłudze urządzenie zaprojektowane w plastikowej obudowie do montażu na szynie DIN jako alternatywa dla PLC. Przekaźnik jest dostępny w kilku wersjach dla napięcia stałego i przemiennego. Jest wyposażony w cyf...
  • W trybie refleksyjnym sygnał ultradźwiękowy jest nieustannie odbijany przez zamontowany na stałe element odbijający wiązkę, tzw. element odniesienia. Jako elementu odbijającego wiązkę można używać odpowiednio ustawionego panelu z plastiku l...
  • Seria EX-Z Czujniki z serii EX-Z to jedne z najmniejszych urządzeń tego typu na świecie. Najcieńszy model posiada grubość jedynie 3 mm co zostało osiągnięte przez zastosowanie nowych półprzewodników i dzięki temu wyeliminowanie przewodów. B...
  • RPI-1ZI-U24A, to przekaźnik  instalacyjny wytrzymujący maksymalny prąd załączania 120A w czasie 20ms. Przekaźnik ten dedykowany jest do załączania obwodów o wysokim prądzie początkowym, w szczególności do obwodów oświetleniowych, potwi...



KATEGORIE ARTYKUŁÓW
POLECANE ARTYKUŁY
Wydarzenia