Deckblatt

Energie sparen mit SIMATIC S7 PROFIenergy mit ET 200S (STEP 7 V5.5) Applikationsbeschreibung November 2011

Applikationen & Tools Answers for industry.

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Durch die zunehmende Vernetzung industrieller Anlagen wird die Produktivität erhöht. Es entstehen aber gleichzeitig auch IT-Sicherheitsrisiken, denen es mit entsprechenden Schutzmaßnahmen für Industrial Security zu begegnen gilt. Hierbei ist eine ganzheitliche Betrachtung notwendig, die sowohl technische Maßnahmen berücksichtigt als auch die Schulung von Mitarbeitern und die Definition von Richtlinien und Prozessen beinhaltet. Dies ist notwendig, um höchstmögliche Sicherheit zu erlangen und einen sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Weitere Informationen zu technischen Lösungen wie auch unserem Service-Angebot für Industrial Security finden Sie im Internet unter www.siemens.de/industrialsecurity.

VORSICHT

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Industrial Security

Die in diesem Beitrag beschriebenen Funktionen und Lösungen beschränken sich überwiegend auf die Realisierung der Automatisierungsaufgabe. Bitte beachten Sie darüber hinaus, dass bei Vernetzung Ihrer Anlage mit anderen Anlagenteilen, dem Unternehmensnetz oder dem Internet entsprechende Schutzmaßnahmen im Rahmen von Industrial Security zu ergreifen sind. Weitere Informationen dazu finden Sie unter http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/50203404.

2

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

s

SIMATIC PROFIenergy

Automatisierungsaufgabe

1

Automatisierungslösung

2

Grundlagen

3

Funktionsmechanismen dieser Applikation

4

Konfiguration und Projektierung

5

Installation

6

Inbetriebnahme der Applikation

7

Bedienung der Applikation

8

Anhang

9

Copyright

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Anwendung des PROFINET-Profils „PROFIenergy“

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Literaturhinweis

10

Historie

11

3

Gewährleistung und Haftung

Gewährleistung und Haftung Hinweis

Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass wir über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden können. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z.B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr.

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Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.B. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der groben Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einer Sache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadensersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens Industry Sector zugestanden.

4

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

Vorwort

Vorwort Diese Applikation ist Teil unserer Themenreihe „Energie sparen mit SIMATIC S7“ Bereits veröffentlicht sind Applikationen, die mit STEP 7 V5.5 realisiert wurden: PROFIenergy mit der ET 200S PROFIenergy mit dem I-Device PROFIenergy mit den Messgeräten PAC3200 / PAC4200 oder mit SCOUT: PROFIenergy mit SIMOTION

Copyright Siemens AG 2011 All rights reserved 41986454_PROFIenergy_ET200S_DOKU_V12_de.doc

Mit dem TIA Portal wurde bereits folgende Applikation projektiert: PROFIenergy mit Comfort Panels PROFIenergy mit ET 200SP Vorgehensweise und Parametrierung können Sie auch für die Umstellung Ihrer PROFIenergy-Anwendungen vom SIMATIC STEP 7 V5.5 auf das TIA Portal heranziehen. Für weitergehende Informationen zum Themenbereich Energie-Effizienz besuchen Sie bitte unserer Website: Energieeffiziente Produktion

Gültigkeit Die vorliegende Applikation wurde unter folgenden Bedingungen erstellt: STEP 7 V5.5 WinCC flexible 2008

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5

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung...................................................................................4 Vorwort .....................................................................................................................5 Inhaltsverzeichnis ....................................................................................................6 1

Automatisierungsaufgabe..............................................................................8 1.1 1.2

2

Automatisierungslösung..............................................................................11 2.1 2.2 2.3

3

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6

Vorbereitung....................................................................................53 Inbetriebnahme ...............................................................................53

Bedienung der Applikation ..........................................................................54 8.1 8.2 8.3 8.4

9

Installation der Applikations- Software.............................................. 52

Inbetriebnahme der Applikation .................................................................. 53 7.1 7.2

8

Konfiguration der ET 200S Kopfbaugruppe ...................................... 37 Konfiguration des ET 200S Powermoduls ........................................ 38 Projektierung der PROFIenergy-Programme.................................... 39

Installation ....................................................................................................51 6.1

7

Programmübersicht ......................................................................... 18 Funktionalität FB53 „DS3_Write“...................................................... 19 Programmdetails zu Baustein FB53 „DS3_WRITE“.......................... 20 Funktionalität FB815 „PE_START_END“ ......................................... 22 Programmdetails zu Baustein FB815 „PE_START_END“................. 23 Funktionalität FB816 „PE_CMD“ ...................................................... 25 Programmdetails zu Baustein FB816 „PE_CMD“ ............................. 26 Response Data................................................................................29 PE command Start_Pause............................................................... 30 PE command End_Pause ................................................................ 30 PE command Query Modes - List of energy saving modes............... 30 PE command Query Modes - Get mode........................................... 31 PE command PEM_Status............................................................... 31 PE command PE_Identify ................................................................ 32 PE command Query Measurement – Get measurement list ............. 33 PE command Query Measurement – Get measurement values........ 34

Konfiguration und Projektierung ................................................................. 37 5.1 5.2 5.3

6

PROFIenergy Profil..........................................................................16 Verfügbare Hardware ...................................................................... 17 Notwendige Software....................................................................... 17

Funktionsmechanismen dieser Applikation................................................ 18 4.1 4.2 4.2.1 4.3 4.3.1 4.4 4.4.1 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 4.5.6 4.5.7 4.5.8

5

Übersicht Gesamtlösung.................................................................. 11 Beschreibung der Kernfunktionalität................................................. 13 Verwendete Hard- und Software-Komponenten ............................... 14

Grundlagen ...................................................................................................16 3.1 3.2 3.3

4

Übersicht ...........................................................................................8 Szenarien ........................................................................................10

Übersicht .........................................................................................54 Bedienung mit HMI ..........................................................................54 Bedienung mit einer Variablentabelle (VAT)..................................... 58 Lesen von Parametern mit dem FB816 „PE_CMD“ .......................... 61

Anhang..........................................................................................................63

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Inhaltsverzeichnis 9.1 9.1.1 9.1.2 9.1.3

Anhang A : Measurement list ........................................................... 63 Instantaneous measurements.......................................................... 63 Demand measurements................................................................... 67 Energy measurements..................................................................... 70

Literaturhinweis............................................................................................71

11

Historie..........................................................................................................71

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10

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

7

1 Automatisierungsaufgabe 1.1 Übersicht

1

Automatisierungsaufgabe

1.1

Übersicht

Einleitung In Zukunft wird dem Energiemanagement eine immer größere Bedeutung zukommen. Kostensenkung durch Energieeinsparung in der Produktion ist ein schon länger verfolgter Lösungsansatz. In den Fokus rücken seit einiger Zeit auch kürzere produktionsfreie Zeiten – von kurzen Pausen bis hin zur arbeitsfreien Schicht. Hauptschalter aus – die gesamte Produktion steht und in der Halle gehen die Lichter aus. Dies ist in produktionsfreien Zeiten wie an Wochenenden oder während der Werkferien in nahezu jeder Anlage auf der Welt üblich. Was aber geschieht in kürzeren Pausen? Hier läuft die Anlage weiter und verbraucht auch ohne produktive Ergebnisse Energie. Ließen sich nicht auch kleinere, aktuell nicht benötigte Anlagenteile in einen energiesparenden Zustand versetzen, während der Rest der Anlage weiter produziert? Siemens AG 2011 All rights reserved

All dies könnte die Energiebilanz einer Produktionseinheit deutlich verbessern. Die heutige Technik, Produktionskomponenten über einen oder mehrere Hauptschalter vom Versorgungsnetz zu trennen, Fertigungseinheiten also undifferenziert zu deaktivieren, ist hierfür nicht geeignet. Fest verdrahtete Schaltpfade für fest definierte Produktionsbereiche sind zu unflexibel, um den neuen Anforderungen im Hinblick auf Energie-Effizienz gerecht zu werden. Mit der Entscheidung für PROFINET sind die Voraussetzungen für ein neues und zukunftsweisendes Energiemanagement bereits geschaffen.

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Zukunftsweisendes Energiemanagement heißt: Abgeschaltet wird nicht mehr über die herkömmliche Methode der Hauptschalter-Technik, sondern feingranular über das Netzwerk! Das allgemeine Versorgungsnetz der Komponenten bleibt dabei aktiviert und die Komponenten gehen - initiiert von einem Befehl - in einen definierten Energiesparzustand über. PROFIenergy, ein von der PROFINET-Nutzerorganisation definiertes Profil, schafft die Voraussetzung für ein herstellerunabhängiges, allgemein verwendbares System, einzelne Verbraucher oder ganze Produktionseinheiten, flexibel, kurzfristig und intelligent abzuschalten. SIEMENS unterstützt PROFIenergy /1/ bereits jetzt mit ersten Implementierungen im Automatisierungssystem SIMATIC. In der folgenden Applikation wird Schritt für Schritt gezeigt, wie mit der ET 200S, mit integrierter PROFIenergy-Funktionalität, eine solche Anwendung realisiert werden kann.

8

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

1 Automatisierungsaufgabe 1.1 Übersicht

Überblick über die Automatisierungsaufgabe Folgendes Bild gibt einen Überblick über die Automatisierungsaufgabe.

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Abbildung 1-1

An Hand eines Beispiels aus der Fertigung – hier eine Produktionsstraße mit Roboter – soll in dieser Applikation die Abschaltung von Automatisierungskomponenten beschrieben werden. Diese Anlage besteht aus je einem zu- und abfördernden Transportband und einer Verarbeitungseinheit. Die Bänder sind an einer ET 200S, mit jeweils einem eigenen, PROFIenergy-fähigem Powermodul, angeschlossen. Zur Vereinfachung ist die Verarbeitungseinheit eine „Black-Box“, die über eine eigene ET 200S nur Ein/Aus geschaltet wird. Bei PROFIenergy geht es bei der Energieeinsparung nicht um die Antriebsmotoren, die sind bei einem Produktionsstopp bereits abgeschaltet, sondern um die unzähligen Sensoren und sonstigen elektronischen Bauteile.

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1 Automatisierungsaufgabe 1.2 Szenarien Beschreibung der Automatisierungsaufgabe Während einer Pause sollen Teile der Automatisierungskomponenten abgeschaltet werden. Die Pause kann durch den Anwender, spontan oder regulär geplant über die Steuerung eingeleitet werden. Nachdem die Produktion angehalten worden ist, werden über entsprechende PROFIenergy-Befehle Teile der dezentralen Peripherie abgeschaltet. Bevor die Produktion wieder angefahren wird, werden die notwendigen Automatisierungskomponenten wieder eingeschaltet. Abbildung 1-2 Produktionslinie Peripherie / Produktionseinheit

Peripherie / Produktionseinheit

PROFINET

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Steuerung

OperatorEIngriff

Peripherie / Produktionseinheit

Peripherie / Produktionseinheit

Peripherie / Produktionseinheit

Peripherie / Produktionseinheit

Zur Visualisierung und Bedienung dient eine Variablentabelle und optional ein Bedienpanel.

1.2

Szenarien

Anforderungen durch die Automatisierungsaufgabe In diesem Applikationsbeispiel sollen folgende Ein- und Ausschaltszenarien vorgestellt werden. Tabelle 1-1 Anforderung

10

Erläuterung

Erste Anlagenteile abschalten

Wenn keine gestaffelte Abschaltung benötigt wird, also alle Teile gleichzeitig abgeschaltet werden

Zusätzlichen Anlagenteil abschalten

Gestaffeltes Abschalten Koordiniertes Herunterfahren, z.B. auf Grund des technologischen Prozesses notwendig

Einzelnen Anlagenteil wieder einschalten

Gestaffeltes Einschalten

Alle / restliche Anlagenteile einschalten

Anlagenteile, die keiner besonderen Einschaltreihenfolge unterliegen.

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

2 Automatisierungslösung 2.1 Übersicht Gesamtlösung

2

Automatisierungslösung

2.1

Übersicht Gesamtlösung

Schema Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten der Lösung:

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Abbildung 2-1

Aufbau Der oben dargestellten Anlage liegt ein dezentraler Aufbau zu Grunde. Die CPU steuert über zwei ET 200S mit jeweils mehreren I/O-Gruppen (Lastgruppen) die Anlage. PROFIenergy-fähige Powermodule trennen die I/O-Gruppen. Um entsprechende Energieeinsparungen zu erzielen, müssen die Sensoren und Aktoren über ihre entsprechenden I/O-Baugruppen mit Spannung versorgt werden. Über die Abschaltung der Versorgungsspannung durch die Powermodule wird die Energieeinsparung erzielt. Eine direkte Versorgung der Sensoren und Aktoren über eine „24VSammelschiene“ würde eine selektive Abschaltung und damit eine Energieeinsparung verhindern. Die Eingabe / Visualisierung über HMI ist optional. Dieselben Informationen und Eingabefelder finden sich auch in einer Variabelentabelle. Das Panel selber kann auch durch die Runtime in WinCC flexible auf dem PG simuliert werden.

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2 Automatisierungslösung 2.1 Übersicht Gesamtlösung Abgrenzung Diese Applikation enthält keine Beschreibung, wie eine Produktionsanlage abgeschaltet wird. Dies ist in bestehenden Anlagen bereits implementiert und unterscheidet sich von Anlage zu Anlage zu stark. Aus demselben Grund entfällt eine gestaffelte Abschaltung der Komponenten mit PROFIenergy. Im Folgenden wird die grundlegende Funktionalität des PROFIenergy-Profils und der entsprechenden Funktionsbausteine für die SIMATIC erläutert. Vorausgesetzte Kenntnisse

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Grundlegende Kenntnisse über Automatisierungstechnik, SIMATIC, PROFINET und Projektierung mit STEP 7 werden vorausgesetzt.

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PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

2 Automatisierungslösung 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität

2.2

Beschreibung der Kernfunktionalität

Übersicht und Beschreibung der Oberfläche

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Abbildung 2-2

Alle verwendeten Kommando-Bits verweisen direkt auf einen oder beide Instanzdatenbausteine (FB53 / FB815 für PROFIenergy-Device 1 und 2). Selection/Auswahl legt die Funktion der Powermodule in der ET 200S fest. Mit Confirm /Bestätigung wird der Transfer der Parameter angestoßen. Pause Time / Pausendauer legt die geplante Pausendauer für jedes PROFIenergy-Device getrennt fest. Manual Start/Stop / Handbedienung löst das Start- oder Stopp-Kommando für beide PROFIenergy-Device aus. Status zeigt die Rückmeldungen der DI-Baugruppen.

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

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2 Automatisierungslösung 2.3 Verwendete Hard- und Software-Komponenten

2.3

Verwendete Hard- und Software-Komponenten Die Applikation wurde mit den nachfolgenden Komponenten erstellt:

Hardware-Komponenten Tabelle 2-1 Komponente

Anz.

SIMATIC S7-300, Profilschiene

1

6S7 390-1AE80-0AA0

SIMATIC S7-300 Gereg. Stromversorgung PS307, Eing. : AC 120/230 V Ausg. : DC 24 V/5 A

1

6ES7307-1EA01-0AA0

SIMATIC S7-300 CPU 317-2 PN/DP, PROFINET

1

6ES7317-2EK14-0AB0

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SIMATIC S7, MMC Micro Memory Card S7-300, 2 MBYTE

14

MLFB/Bestellnummer

Hinweis

Alle S7-CPU alternativ möglich

6ES7953-8LL20-0AA0

Profilschiene EN60715

1

6ES5710-8MA11

SIMATIC DP, Interfacemodul IM151-3 PN HF für ET 200S

2

6ES7151-3BA23-0AB0

ET 200S Powermodul PM-E DC24V/8A RO

3

6ES7138-4CA80-0AB0

SIMATIC DP, Elektronikmodule für ET 200S, 2 DI Standard DC 24V, 5 Stk. je Verpackungseinheit

1(3)

6ES7131-4BB00-0AA0

Alternative Peripheriebaugruppen je nach Verfügbarkeit möglich

SIMATIC DP, Elektronikmodule für ET 200S, 2 DO Standard DC 24V/0,5A, 5 Stk. je Verpackungseinheit

1(3)

6ES7132-4BB01-0AA0

Alternative Peripheriebaugruppen je nach Verfügbarkeit möglich

Firmwarestand V7.0 oder höher erforderlich

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2 Automatisierungslösung 2.3 Verwendete Hard- und Software-Komponenten Komponente

Anz.

MLFB/Bestellnummer

Hinweis

SIMATIC DP, Terminalmodul TM-P15C23-A0 für Powermodule, Federzugklemmen

3

6ES7193-4CD30-0AA0

Alternative Bauformen möglich

SIMATIC DP, Terminalmodul TM-E15S24-01 für Elektronikmodule, Schraubklemmen, 5 Stk. je Verpackungseinheit

2(6)

6ES7193-4CB20-0AA0

Alternative Bauformen möglich

SIMATIC Field PG M2

1

Konfigurator

Kompatibler PC

SIMATIC PROFINET Kabel und Stecker

Alternativ Ethernet Patchkabel

Standard Software-Komponenten Tabelle 2-2

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Komponente

Anz.

MLFB/Bestellnummer

STEP 7 V5.5

1

6ES7810-5CC10-…

WinCC flexible 2008

1

6AV6613-0AA51-3CA5

Hinweis Optional

Beispieldateien und Projekte Die folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die in diesem Beispiel verwendet werden. Tabelle 2-3 Komponente

Hinweis

41986454_PROFIenergy_ET200S_CODE_V12.zip

Diese gepackte Datei enthält das STEP 7 Projekt.

41986454_PROFIenergy_ET200S _DOKU_V12_de.pdf

Dieses Dokument.

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

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3 Grundlagen 3.1 PROFIenergy Profil

3

Grundlagen In diesem Kapitel werden die Funktionen von PROFIenergy, speziell der Zusammenhang zwischen den Funktionsbausteinen und der Hardware, erläutert.

3.1

PROFIenergy Profil Mit dem PROFIenergy Profil werden Methoden und Techniken vorgestellt, die es erlauben, energiesparende Funktionen in PROFINET IO Geräte zu implementieren. Und das herstellerübergreifend nicht nur in einfache I/O-Devices, sondern auch in intelligente und komplexe Geräte. PROFIenergy besteht aus einer Gruppe von Methoden, die neben der Parametrierung und den eigentlichen Start- und Stopp-Befehlen auch der Erfassung des Energieverbrauchs dienen. PROFIenergy basiert auf bestehenden PROFINET Mechanismen – Änderungen sind hier nicht nötig. So können PROFINET Anwender PROFIenergy in bestehende Anlagen integrieren, ohne grundsätzliche Änderungen der Anlage.

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PROFIenergy -Controller: Damit ist eine SPS, hier die SIMATIC S7 CPU 3172PN/DP gemeint. Ob das PROFIenergy Management in eine bestehende Steuerung integriert wird oder einer extra Steuerung überlassen wird, ist dem Anwender überlassen. PROFIenergy -Device: Ein PROFINET IO-Device mit integrierter PROFIenergy Funktionalität. In diesem Fall eine SIMATIC ET200S bestehend aus Kopfbaugruppe (IM151-3PN HF V7.0) und schaltbarem Powermodul (PM-E DC24V/8A RO).

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PROFIenergy sieht grundsätzlich mehrere energiesparende Zustände der PROFIenergy -Devices vor. Realisiert ist in der hier vorgestellte Applikation der Zustand AUS („PAUSE“) und EIN („Betriebsbereit“). Wobei im Zustand „AUS“ die volle PROFINET Kommunikationsfähigkeit gegeben ist. Erreicht wird dies dadurch, dass das Interfacemodul IM151 nur das angewählte Powermodul veranlasst, die Versorgungsspannung für die folgenden Elektronikmodule (hier DI/DO) abzuschalten.

16

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

3 Grundlagen 3.2 Verfügbare Hardware

3.2

Verfügbare Hardware

PROFIenergy-Controller Es stehen Bausteine bereit, die auf allen SIMATIC S7 CPUs ablauffähig sind. Im Step7-Projekt, das zu dieser Applikation gehört, sind diese Bausteine enthalten. PROFIenergy-Device ET 200S: Kopfbaugruppen zur Abwicklung des Profils IM 151-3 PN IO High Feature: 6ES7 151-3BA23-0AB0, ab FW-Stand V7.0 IM 151-3 PN IO High Feature, FO: 6ES7 151-3BB23, ab FW-Stand V7.0 Hochrüstbar ab FW-Stand V6.0. Die aktuelle Firmware finden Sie unter folgendem Link: http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/35934244

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Eine PROFIenergy-kompatible Kopfbaugruppe wird für die Bearbeitung des PROFIenergy-Profils benötigt. Schaltbares Powermodul zum Abschalten der Geber- und Lastversorgung: PM-E DC24V/8A RO: 6ES7 138-4CA80-0AB0 Es können bis zu 8 dieser schaltbaren PM-E in einer ET 200S gesteckt werden. Zusätzliche PM-E, ohne PROFIenergy, können beliebig viele gesteckt werden – natürlich im Rahmen der Aufbaurichtlinien ET 200S. Diese werden empfohlen für z. B. F-Baugruppen, die nicht abgeschaltet werden sollen.

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Schaltbare PM-E können auch ohne PROFIenergy betrieben werden, sie belegen dann allerdings trotzdem eine Adresse im Prozessabbild.

3.3

Notwendige Software Alle notwendigen Step7-Bausteine stehen zum Download bereit. Ihre Funktion und Anwendung wird in den folgenden Kapiteln beschrieben. Für das Engineering der ET 200S und des Powermoduls wird die Software STEP 7 V5.5 benötigt.

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

17

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.1 Programmübersicht

4

Funktionsmechanismen dieser Applikation

4.1

Programmübersicht In der folgenden Abbildung sehen Sie den grundsätzlichen Programmaufbau dieser Applikation.

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Abbildung 4-1

Der Funktionsbaustein FB10 „GreenIT“ bündelt die eigentlichen PROFIenergy Bausteinaufrufe und stellt über seinen Instanzdatenbaustein eine bequeme Schnittstelle für das HMI dar. FB53 „DS3_Write“: Sendet grundsätzliche Einstellungen zum Schaltverhalten der Powermodule an die angesprochenen ET 200S. Dieser Baustein gehört nicht zum PROFIenergy-Profil sondern ergänzt SIMATIC-spezifische Funktionen. FB815 „PE_Start_End“: Startet und stoppt die Pause an den ausgewählten ET 200S und übermittelt gleichzeitig die gewünschte Pausendauer. Die Reaktion der PM-E in dieser ET 200S wurde mit dem FB53 festgelegt. FB816“PE_CMD“: Führt alle PROFIenergy-Kommandos aus. In dieser Applikation werden beispielhaft die Statuswerte ausgelesen. Aufrufoberfläche, Parameter und Funktion der einzelnen PROFIenergy-Bausteine wird in den folgenden Kapiteln detailliert beschrieben.

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PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.2 Funktionalität FB53 „DS3_Write“

4.2

Funktionalität FB53 „DS3_Write“ Abbildung 4-2

FB53 DS3_Write

DB53 Inst. DB

FB815 PE_Start_ End

FB10

DB815 Inst. DB

Green IT

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FB816 PE_CMD DB10 Inst. DB

DB816 Inst. DB

SFCx

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Systemfunktion

Mit dem FB53 kann für bis zu 8 Slots (hier Powermodule) in einem PROFINET IODevice (hier ET 200S) das Schaltverhalten festgelegt werden.

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

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4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.2 Funktionalität FB53 „DS3_Write“

4.2.1

Programmdetails zu Baustein FB53 „DS3_WRITE“

Eingangsparameter Tabelle 4-1

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Abbildung 4-3

Parameter

Datentyp

Anfangswert

Beschreibung

EN

BOOL

1

Enable Input

enable

BOOL

0

Positive Flanke stößt die Übertragung des Datensatzes an. Datensatz muss nach Spannung AUS/EIN erneut übertragen werden.

ID

DWORD

8178

Adresse des PROFINET IO-Device (ET 200S, aus Hardware-Konfiguration übernehmen)

Slot_No_x

INT

1(4)

Steckplatznummer des x. schaltbaren Powermoduls

Func_x

INT

0

Funktion der Baugruppe auf diesem Steckplatz. Festlegen des Schaltverhaltens des PM-E: FALSE : PAUSE_START - hat keinen Einfluss auf PM-E, - PM-E bleibt EIN PAUSE_STOP - schaltet PM_E wieder EIN TRUE: PAUSE_START - schaltet PM_E AUS, PAUSE_STOP - schaltet PM-E wieder EIN

20

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.2 Funktionalität FB53 „DS3_Write“ Ausgangsparameter Tabelle 4-2 Datentyp

Anfangswert

Beschreibung

busy

BOOL

0

Übertragung DS3 nicht abgeschlossen

done

BOOL

0

Übertragung DS3 ohne Fehler beendet

error

BOOL

0

Übertragung DS3 mit Fehler beendet

status

DWORD

0

Fehlernummer, siehe FB815

ENO

BOOL

0

Enable output

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Parameter

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

21

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.3 Funktionalität FB815 „PE_START_END“

4.3

Funktionalität FB815 „PE_START_END“

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Abbildung 4-4

Copyright

Mit dem FB815 „PE_START_END“ wird für das angegebene PROFINET IODevice, hier ET 200S, die Pause gestartet und beendet. Die schaltbaren Baugruppen folgen dem vorher mit dem FB53 „DS3_WRITE“ eingestellten Verhalten. Über den Parameter PAUSE_TIME wird der schaltbaren Baugruppe die geplante Pausenzeit zur Überprüfung mitgegeben. Es gilt: PAUSE_TIME >= PM-E_Pause_Min Es erfolgt kein automatisches Wiedereinschalten nach Ablauf der Pausenzeit, die Baugruppe bleibt bis zu „END“-Befehl im Zustand AUS. Damit wird ein unkoordiniertes Wiedereinschalten, was letztendlich zu ungewollten Lastspitzen führen kann, verhindert.

22

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.3 Funktionalität FB815 „PE_START_END“

4.3.1

Programmdetails zu Baustein FB815 „PE_START_END“ Abbildung 4-5

Eingangsparameter

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Tabelle 4-3 Parameter

Datentyp

Anfangswert

EN

BOOL

0

Enable Input

START

BOOL

0

„START PAUSE“ an PROFINET IODevice mit Adresse „ID“ senden

END

BOOL

0

„END PAUSE“ an PROFINET IO-Device mit Adresse „ID“ senden

ID

DWORD

8184

Adresse des PROFINET IO-Device (ET 200S, aus Hardware-Konfiguration übernehmen)

PAUSE_ TIME

TIME

T#10000MS

Geplante Pausendauer. Die ET 200S prüft, ob die geplante Pausendauer größer oder gleich der minimalen Pausendauer ist, die auf der ET 200S hinterlegt ist. Diese beträgt fest 10s. Wird eine kleinere Pause gestartet, bleiben die PM_E eingeschaltet.

Bereich: T#1MS bis T#24D20H31 M23S647MS

Beschreibung

Ausgangsparameter Tabelle 4-4 Parameter

Datentyp

Anfangswert

VALID

BOOL

0

Kommando erfolgreich abgesetzt

BUSY

BOOL

0

Kommandobearbeitung läuft noch

ERROR

BOOL

0

Bei der Bearbeitung trat ein Fehler auf

STATUS

DWORD

0

Bausteinstatus / Fehlernummer

PE_MODE _ID

BYTE

0

Energiesparlevel, der während der PAUSE eingenommen wird

ENO

BOOL

0

Enable output

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

Beschreibung

23

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.3 Funktionalität FB815 „PE_START_END“ Fehlercode Der Ausgangsparameter STATUS enthält Fehlerinformationen. Wird er als ARRAY[1...4] OF BYTE interpretiert, hat die Fehlerinformation folgende Struktur: Tabelle 4-5 Feldelement

Name

Beschreibung

STATUS[1]

Function_Num

B#16#00: kein Fehler B#16#DE: Fehler beim Datensatz lesen B#16#DF: Fehler beim Datensatz schreiben B#16#C0: PE-FB oder SFB 52/53 haben Fehler festgestellt

STATUS[2]

Error_Decode

Ort der Fehlerkennung 80: DPV1 - Fehler nach IEC 61158-6 oder FB-spezifisch FE:DP/PNIO Profile - PROFIenergy-spezifischer Fehler

Error_Code_1

Siemens AG 2011 All rights reserved

STATUS[3]

(B#16#...) / (B#16#...): DPV1 Error_Decode 80: - 80: Gleichzeitig eine steigende Flanke an den Eingangsparametern „START” und „END” - 81: Längenkonflikt bei den Parametern CMD_PARAM und CMD_PARAM_LEN 82-8F: weitere Fehlermeldungen

Copyright

Error_Decode FE: - 01: Ungültige „Service Request ID” - 02: Falsche „Request_Reference” - 03: Ungültiger „Modifier” - 04: Ungültige „Data Structure Identifier RQ” - 05: Ungültige „Data Structure Identifier RS” - 06: „PE energy-saving modes” werden nicht unterstützt - 07: „Response” ist zu lange. Die aktuelle „Response” überschreitet die max. übertragbare Länge - 08: ungültiger „Count” - 50: Es steht kein passender „energy mode” zur Verfügung - 51: angegebener Zeitwert wird nicht unterstützt - 52: unzulässige „PE_Mode_ID” STATUS[4]

24

Error_Code_2

herstellerspezifische Erweiterung der Fehlerkennung

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.4 Funktionalität FB816 „PE_CMD“

4.4

Funktionalität FB816 „PE_CMD“

Copyright

Siemens AG 2011 All rights reserved

Abbildung 4-6

Der FB816 „PE_CMD“ ist ein transparenter Baustein zur Abbildung des gesamten PROFIenergy-Standards. Durch die freie Übergabe von Parametern ist der Baustein offen für zukünftige Erweiterungen des PROFIenergy-Profils. Es sind erweiterte Kenntnisse des PROFIenergy-Profils für die Anwendung dieses Bausteins erforderlich. Daher wird in dieser Applikation das Lesen von Statusinformationen exemplarisch gezeigt.

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

25

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.4 Funktionalität FB816 „PE_CMD“

4.4.1

Programmdetails zu Baustein FB816 „PE_CMD“ Abbildung 4-7

Mit diesem FB 816 übertragen Sie PROFIenergy-Kommandos an ein PROFIenergy-fähiges Gerät. Die Eingangsdaten werden in dem durch ANYPointer adressierten Datenbereich „CMD_PARA“ abgelegt. Die Ausgangsdaten werden in dem durch ANY-Pointer adressierten Datenbereich RESPONSE_DATA abgelegt. Siemens AG 2011 All rights reserved

Die Kommandos werden ohne Plausibilitätstest an die Baugruppe übertragen und dort bearbeitet. Die Rückmeldungen von dieser Baugruppe werden unverändert an den Eingangsdaten bereitgestellt. Dieser FB kann auch eingesetzt werden, wenn das PROFIenergy-Profil zukünftig um weitere Kommandos erweitert wird.

Copyright

Die folgende Kommandos sind im aktuellen PROFIenergy-Profil möglich und werden in den folgenden Kapiteln erklärt: („COMMAND”) Query Modes –

List of energy saving modes

–

Get mode

PEM_Status Identify Query Measurements – (falls geeignete Module zur Verfügung stehen)

26

–

Get measurement

–

Get measurement values

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

4 Funktionsmechanismen dieser Applikation 4.4 Funktionalität FB816 „PE_CMD“ Eingangsparameter

Parameter

Datentyp

Anfangswert

EN

BOOL

0

Enable Input

REQ

BOOL

0

Start Auftrag: Positive Flanke startet die Kommandoübertragung

ID

DWORD

0

Adresse des PROFINET IO-Device (ET 200S, aus Hardware-Konfiguration übernehmen)

CMD

BYTE

0

Service RQ-ID aus PROFIenergy-Profil Kommandos: 01 Start_Pause 02 End_Pause 03 Query_Modes 04 PEM_Status 05 PE_Identify 16 Query_Measurement

Beschreibung

Nach PROFIenergy-Profil Erweiterungen sind weitere Command IDs möglich. CMD_ MODIFIER

BYTE

0

Copyright

Siemens AG 2011 All rights reserved

Tabelle 4-6

Start_Pause Modifier: 00 End_Pause Modifier: 00 Query_Modes Modifier: - 01: List energy saving Modes - 02: Get Mode PEM_Status Modifier: 00 PE_Identify Modifier: 00 Query_Measurement Modifier: - 01: Get_Measurement_List, get all supported Measurement_IDs - 02: Get_Measurement_Values Nach PROFIenergy-Profil Erweiterungen sind weitere Commands und Modifiers möglich.

CMD_ PARA

ANY

0

Parameter für: Get mode: PE_mode_ID Get measurement values: List of Measurement_Ids Maximale Länge: = 234 Byte Es wird der komplette Service Data Request eingetragen.

CMD_ PARA_LEN

INT

0

Tatsächliche Länge der Parameter zum Kommando. Dearchivieren…“

52

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

7 Inbetriebnahme der Applikation 7.1 Vorbereitung

7

Inbetriebnahme der Applikation

7.1

Vorbereitung

Tabelle 7-1 Nr.

Anmerkung

1

Stellen Sie sicher, dass der Hardware-Aufbau und die Hardware-Konfiguration übereinstimmen.

2

Überprüfen Sie die Einstellung der Spannungsversorgung. Schalten Sie die Anlage ein.

Beachten Sie alle notwendigen Vorschriften und Sicherheitsvorgaben.

Falls notwendig, laden Sie die aktuelle Firmware für CPU und IM-151 von unserem Service & Support Portal herunter und aktualisieren Sie die Baugruppen damit.

Beachten Sie hierzu die entsprechenden Handbücher und beigefügten Anleitungen.

Verbinden Sie das SIMATIC Field PG mit der Anlage und stellen Sie die korrekte Schnittstelle mit der Funktion „PG/PC-Schnittstelle einstellen…“ ein.

Diese finden Sie unter anderem im Hauptmenu unter „Extras“.

3

7.2

Inbetriebnahme

Tabelle 7-2 Nr.

Aktion

Anmerkung

1

Vergeben Sie Gerätenamen und IP-Adressen für die Teilnehmer: S7-CPU 317 X2 PN-IO: Name: PN-IO-100, IP-Adr.: 192.168.1.100 ET 200S „Conveyor“: Gerätename: IM151-3PN-Conveyor-IP101 IP-Adr.: 192.168.1.101 ET200S „Assembly“ : Gerätename: IM151-3PN-Assembly-IP102 102, IP-Adr.: 192.168.1.102

2

Laden Sie die Hardware-Konfiguration in die CPU

3

Laden Sie das Anwenderprogramm in die CPU

4

Wenn keine Fehler anstehen und die CPU in „RUN“ ist, sollten zwei Ausgänge der ersten ET 200S „Conveyor“ blinken, ein Ausgang der zweiten ET 200S „Assembly“ dauernd EIN sein.

5

Wenn Sie über WinCC flexible verfügen, öffnen Sie nun die SIMATIC HMI Station und das WinCC flexible Projekt.

6

Wenn Sie nicht über ein Panel verfügen, können Sie direkt die Runtime starten.

Über „Projekt“ -> „Generator“ -> „Runtime starten“

7

Verfügen Sie über ein Panel, stellen Sie jetzt „Ethernet“ und die IP-Adresse ein: 192.168.1.103

Über „Control Panel“ -> „Transfer“ -> „Advanced“ -> “LAN”

8

Stellen Sie das Panel auf „Transfer“ und laden Sie das Projekt vom PG auf das Panel

Copyright

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Aktion

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

Nutzen Sie hierfür die Funktionen in der Hardware-Konfiguration unter „Zielsystem“ -> „Ethernet“: - Ethernet-Teilnehmer bearbeiten und - Gerätenamen vergeben

53

8 Bedienung der Applikation 8.1 Übersicht

8

Bedienung der Applikation

8.1

Übersicht Es gibt 3 Möglichkeiten die Anlage zu bedienen: HMI Panel HMI Runtime (identisch mit dem Panel) Variablentabelle in STEP 7 Funktionale Unterschiede gibt es dabei nicht, nur die Art, die Steuerbits zu setzen unterscheidet sich. In einer realen Anwendung würden die entsprechenden Steuerbits durch ein zeit- oder ereignisgesteuertes Programm gesetzt. Zur Erinnerung:

8.2

Bedienung mit HMI Abbildung 8-1

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Wenn im Folgendem vom Abschalten der PROFIenergy-Powermodule bzw. „der Abförderung“ etc. die Rede ist, sind nicht die Antriebe der Anlage gemeint, sondern, über die DI/DO, die Sensoren und Aktoren, also Endschalter, Schieflaufwächter und Nebenantriebe im Leerlauf. Wie bereits erwähnt, müssen die eigentlichen Funktionen (Bandantriebe) vorher regulär abgeschaltet werden.

54

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

8 Bedienung der Applikation 8.2 Bedienung mit HMI Szenario „Alles AUS“ Tabelle 8-1 Aktion

Anmerkung

1

Geben Sie für beide ET 200S eine Pausenzeit von 10000 ms vor.

Von den ET 200S wird eine minimale Pausenzeit von 10 Sekunden (10.000 ms) akzeptiert. Ansonsten bleiben die Powermodule an.

2

Im Feld „Auswahl“ aktivieren Sie alle drei Schalter.

Alle Gruppen (PROFIenergyPowermodule) sollen an der Pause teilnehmen.

3

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Bestätigen“

Die Parameter werden an die ET 200S gesendet

4

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Pause Start“

Das PROFIenergy-Kommando wird ausgelöst

5

Im Feld „Status“ sind die Rückmeldungen dauerhaft AUS, die Ein- und Ausgänge an den ETs sind ebenfalls AUS

Es ist Pause! Die Ausgänge der IO-Gruppen werden abgeschaltet, die LEDs gehen aus.

6

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Pause Ende“

Die Pause für alle angewählten PM-E wird beendet

7

Im Feld „Status“ werden die Rückmeldungen wieder angezeigt

Zustand der DI/DO

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Nr.

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

55

8 Bedienung der Applikation 8.2 Bedienung mit HMI Szenario „ Selektive Abschaltung“ Tabelle 8-2

Copyright

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Nr.

Aktion

Anmerkung

1

Geben Sie für beide ET 200S eine Pausenzeit von 10000 ms vor.

Von den ET 200S wird zurzeit nur eine minimale Pausenzeit von 10 Sekunden (10.000 ms) akzeptiert. Ansonsten bleiben die Powermodule an.

2

Im Feld „Auswahl“ aktivieren Sie nur den Schalter für die Gruppe „Zuförderband“, die beide anderen Schalter stellen Sie wieder auf AUS.

Nur die erste Gruppe (PROFIenergy-Powermodul) der ersten ET 200S soll an der Pause teilnehmen. Das Zuförderband wurde (an anderer Stelle) abgestellt , jetzt soll auch die zugehörige Peripherie ausgeschaltet werden

3

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Bestätigen“

Die Parameter werden an die ET 200S gesendet

4

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Pause Start“

Das PROFIenergy-Kommando wird ausgelöst

5

Im Feld „Status“ sind die Rückmeldungen für Zuförderung und Bearbeitung nach wie vor ein, nur das Abförderband ist dauerhaft AUS.

Es ist Pause nur für die Gruppe Zuförderung. Nachdem das Band abgestellt ist, kann jetzt auch die restliche Peripherie für das Band abgeschaltet werden

6

Im Feld „Auswahl“ aktivieren Sie nun zusätzlich den Schalter für die Gruppe „Bearbeitung“

Zusätzlich soll jetzt auch die erste Gruppe (PROFIenergyPowermodul) der zweiten ET 200S an der Pause teilnehmen.

7

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Bestätigen“

Die Parameter werden an die ET 200S geschickt

8

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Pause Start“

Das PROFIenergy-Kommando wird ausgelöst

9

Auch die Rückmeldungen der „Bearbeitung“ entfallen

Nachdem die Bearbeitung beendet wurde, kann auch die zugehörige Peripherie ausgeschaltet werden.

10

Wiederholen Sie die Schritte 6 bis 8 jetzt für die „Abförderung“

Die gesamte Peripherie ist jetzt AUS

11

Mit der Taste „Pause Ende“ können Sie die Peripherie der gesamten Anlage jetzt wieder einschalten

Wenn Sie analog zur Einschaltreihenfolge der Bänder die Peripherie schrittweise einschalten wollen, lassen Sie diesen Schritt weg und gehen Sie zum nächsten Szenario „Selektives Einschalten“

56

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

8 Bedienung der Applikation 8.2 Bedienung mit HMI Szenario „Selektives Einschalten“ Tabelle 8-3

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Nr.

Aktion

Anmerkung

1

Im Feld „Auswahl“ deaktivieren Sie den Schalter für die Gruppe „Abförderung“, die beiden anderen Schalter bleiben aktiviert.

Die Anlage soll gegen die Förderrichtung wieder eingeschaltet werden, dazu müssen zuerst die Sensoren des Abförderbandes eingeschaltet werden.

2

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Bestätigen“.

Die Parameter werden an die ET 200S gesendet.

3

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Pause Start“.

Die Abförderung soll nicht (weiter) an der Pause teilnehmen, sie wird wieder eingeschaltet.

5

Wiederholen Sie die Schritte 1 bis 3 jetzt für die „Bearbeitung“.

Auch die Peripherie der „Bearbeitung“ wird wieder eingeschaltet.

6

Entweder - wiederholen Sie die Schritte 1 bis 3 jetzt für die „Zuförderung“ oder - klicken Sie auf die Schaltfläche „Pause Ende“.

- Auch die letzte Gruppe wird eingeschaltet oder - alle noch in der Pause befindlichen Gruppen werden wieder eingeschaltet.

Szenario „Pausendauer zu kurz“ Tabelle 8-4 Nr.

Aktion

1

Ändern Sie die Pausenzeit für die „Bearbeitung“ auf 5000 ms

2

Im Feld „Auswahl“ aktivieren Sie alle drei Schalter.

3

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Bestätigen“

4

Klicken Sie auf die Schaltfläche „Pause Start“

5

Die beiden Gruppen „Transport“ werden abgeschaltet, die Gruppe„Bearbeitung“ bleibt EIN

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

Anmerkung Aufgrund der langen Vorheizzeit soll die Bearbeitung nur 5 Sekunden in die Pause gehen

Die angeforderte Pausendauer von 5 Sekunden ist kleiner als die minimale Pausenzeit die auf der IM151-3 PN IO fest hinterlegt ist. Dieses PROFIenergy-Device kann nicht an der Pause teilnehmen.

57

8 Bedienung der Applikation 8.3 Bedienung mit einer Variablentabelle (VAT)

8.3

Bedienung mit einer Variablentabelle (VAT) Im Folgenden werden die entsprechenden Befehlsbits in den Variablentabellen beschrieben, die den oben ausgelösten Befehlen entsprechen. Auswahl: Bestätigen: idb_FB53_1.enable und idb_FB53_2.enable Zuförderband: idb_FB53_1.Func_1 Bearbeiten: idb_FB53_2.Func_1 Abförderband: idb_FB53_1.Func_2 Pausendauer: Bänder: idb_FB815_1.PAUSE_TIME Bearbeitung: idb_FB815_2.PAUSE_TIME Handbedienung:

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Pause Start: idb_FB815_1.START und idb_FB815_2.START Pause Ende: idb_FB815_1.END und idb_FB815_2.END

Copyright

Abbildung 8-2

Es passen alle vier benötigten Variablentabellen in ein Fenster. Sie können auch nicht benötigte Zeilen löschen und die Variablen alle in einer Tabelle zusammenfassen. In den folgenden Absätzen werden die Tabellen im Einzelnen erläutert.

58

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

8 Bedienung der Applikation 8.3 Bedienung mit einer Variablentabelle (VAT) VAT_PE_DS3_WRITE_1 für das erste PROFIenergy-Device

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Abbildung 8-3

Über das Feld „Auswahl“ im HMI werden die Werte Func_x geändert. Tragen Sie eine „1“ ein wenn das Modul an der Pause teilnehmen soll, eine „0“ wenn es nicht teilnehmen soll. „idb_FB53_1“.Func_1 ist das Zuförderband, „idb_FB53_1“.Func_2 ist das Abförderband, „idb_FB53_2“.Func_1 (in VAT_PE_DS3_WRITE_2) ist für die Bearbeitung. Der Taster „Bestätigen“ entspricht dem Befehl „idb_FB53_1“.enable und „idb_FB53_2“.enable. Natürlich müssen Sie nur bei einer Änderung für dieses Device den Befehl „enable“ auslösen. Der Baustein reagiert auf eine positive Flanke, Sie sollten den Befehl also sofort wieder zurück setzen.

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

59

8 Bedienung der Applikation 8.3 Bedienung mit einer Variablentabelle (VAT) VAT_PE_START_END_1 für das erste PROFIenergy-Device

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Abbildung 8-4

Copyright

Geben Sie die Pausenzeit über „idb_FB815_1“.PAUSE_TIME ein. Über das Display Format „Zeit“ („Time“) können Sie größere Zeiträume bequemer eingeben. „idb_FB815_1“.START startet die Pause. „idb_FB815_1“.END stoppt die Pause Jeweils über eine positive Flanke für das erste PROFIenergy-Device „Bänder“. Das zweite PROFIenergy-Device „Bearbeitung“ wird analog über die Variablentabelle „VAT_PE_START_END_2“ mit dem „idb_FB815_2“ gesteuert.

60

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

8 Bedienung der Applikation 8.4 Lesen von Parametern mit dem FB816 „PE_CMD“

8.4

Lesen von Parametern mit dem FB816 „PE_CMD“ Auf Grund der vom PROFIenergy-Kommando abhängigen Interpretation der gelesenen Daten, wird die offene Kommandoschnittstelle hier nur über Variablentabellen bedient. Alle z. Zt. möglichen Kommandos sind in Kapitel 4 aufgelistet. Im STEP 7-Projekt des Applikationsbeispiels sind einige Variablentabellen (VAT) für PROFIenergy-Kommandos vorbereitet, hier wird das PROFIenergy Kommando „Query Modes - Get mode“ erläutert.

Copyright

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Abbildung 8-5

Siehe hierzu auch Kapitel 4.4 Tragen Sie die Adresse des gewünschten PROFIenergy-Device in Zeile 5 „ID“ ein. Aktivieren Sie die Steuerwerte, ResponseDaten werden mit „0“ vorbelegt. Starten Sie die Abfrage mit einer positiven Flanke auf Zeile 3 „REQ“.

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

61

8 Bedienung der Applikation 8.4 Lesen von Parametern mit dem FB816 „PE_CMD“

Request Data: CMD = 3 „Query Mode“ CMD_ MODIFIER = 2 „Get Mode“ CMD_PARA_LEN = 1 ein weitere Parameter in CMD_PARA CMD_PARA = 1 PE_MODE

Parameter

Wert

Datentyp

PE_Mode_ID

0x01

Unsigned8

PE_Mode_Attributes

0x00

Unsigned8

Time_min_Pause

10000

Unsigned32

Time_to_Pause

0

Unsigned32

Time_to_operate

10000

Unsigned32

Time_min_length_of_stay

0

Unsigned32

Time_max_length_of_stay

FFFFFFFF

Unsigned32

Mode_Power_Consumption

0.0

Float32

Energy_Consumption_to_pause

0.0

Float32

Energy_Consumption_to_operate

0.0

Float32

Copyright

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Response_Data im DB400 ab DW10:

62

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

9 Anhang 9.1 Anhang A : Measurement list

9

Anhang

9.1

Anhang A : Measurement list Die unterstützten Messwerte sind baugruppenspezifisch. Folgende Liste wurde der Technical Specification PROFIenergy (Tabelle 10-1) entnommen.

9.1.1

Instantaneous measurements

Copyright

Siemens AG 2011 All rights reserved

Tabelle 9-1

Measurement ID 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 … 29 30 31 32 33 34 35 36

Measurements

Unit

Phase

Aggregation

Duration

Voltage Voltage Voltage Voltage Voltage Voltage Current Current Current Apparent Power Apparent Power Apparent Power Active Power Active Power Active Power Reactive Power Qn Reactive Power Qn Reactive Power Qn Power factor Power factor Power factor

V V V V V V A A A VA VA VA W W W var

a-n b-n c-n a-b b-c c-a a b c a b c a b c a

rms rms rms rms rms rms rms rms rms Sliding Demand Sliding Demand Sliding Demand Sliding Demand Sliding Demand Sliding Demand Sliding Demand

200 ms 200 ms 200 ms 200 ms 200 ms 200 ms 200 ms

var

b

Sliding Demand

200 ms

var

c

Sliding Demand

200 ms

non non non

a b c

Sliding Demand Sliding Demand Sliding Demand

200 ms 200 ms 200 ms

Hz V V A W

total average-ph-n average-ph-ph average-abc total

Sliding Demand rms rms rms Sliding Demand

10 s

200 ms

var VA

total total

Sliding Demand Sliding Demand

200 ms 200 ms

Frequency Voltage Voltage Current Reactive Power Qn Active Power Apparent Power

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

63

9 Anhang 9.1 Anhang A : Measurement list 37 38 39 Maximum 40 41 42 43 44 45 46 47 Siemens AG 2011 All rights reserved

48 49 50 51

Copyright

52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62

64

Power factor

non

total

Sliding Demand

200 ms

Maximum Voltage Maximum Voltage Maximum Voltage Maximum Voltage Maximum Voltage Maximum Voltage Maximum Current Maximum Current Maximum Current Maximum Apparent Power Maximum Apparent Power Maximum Apparent Power Maximum Active Power Maximum Active Power Maximum Active Power Maximum Reactive Power Qn Maximum Reactive Power Qn Maximum Reactive Power Qn Maximum Power factor Maximum Power factor Maximum Power factor Maximum Frequency Maximum Voltage

V

a-n

rms

V

b-n

rms

V

c-n

rms

V

a-b

rms

V

b-c

rms

V

c-a

rms

A

a

rms

A

b

rms

A

c

rms

VA

a

Sliding Demand

200 ms

VA

b

Sliding Demand

200 ms

VA

c

Sliding Demand

200 ms

W

a

Sliding Demand

200 ms

W

b

Sliding Demand

200 ms

W

c

Sliding Demand

200 ms

var

a

Sliding Demand

200 ms

var

b

Sliding Demand

200 ms

var

c

Sliding Demand

200 ms

non

a

Sliding Demand

200 ms

non

b

Sliding Demand

200 ms

non

c

Sliding Demand

200 ms

Hz

total

Sliding Interval

10 s

V

average-ph-n

rms

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

9 Anhang 9.1 Anhang A : Measurement list 63 64 65 66 67

Copyright

Siemens AG 2011 All rights reserved

68

Minimum 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

Maximum Voltage Maximum Current Maximum Active Power Maximum Reactive Power Qn Maximum Apparent Power Maximum Power factor

Minimum Voltage Minimum Voltage Minimum Voltage Minimum Voltage Minimum Voltage Minimum Voltage Minimum Current Minimum Current Minimum Current Minimum Apparent Power Minimum Apparent Power Minimum Apparent Power Minimum Active Power Minimum Active Power Minimum Active Power Minimum Reactive Power Qn Minimum Reactive Power Qn Minimum Reactive Power Qn Minimum Power factor Minimum Power factor Minimum Power factor

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

V

average-ph-ph

rms

A

average-abc

rms

W

total

Sliding Demand

200 ms

var

total

Sliding Demand

200 ms

VA

total

Sliding Demand

200 ms

non

total

Sliding Demand

200 ms

V V V V V V A A A VA

a-n b-n c-n a-b b-c c-a a b c a

rms rms rms rms rms rms rms rms rms Sliding Demand

200 ms

VA

b

Sliding Demand

200 ms

VA

c

Sliding Demand

200 ms

W

a

Sliding Demand

200 ms

W

b

Sliding Demand

200 ms

W

c

Sliding Demand

200 ms

var

a

Sliding Demand

200 ms

var

b

Sliding Demand

200 ms

var

c

Sliding Demand

200 ms

1

a

Sliding Demand

200 ms

1

b

Sliding Demand

200 ms

1

c

Sliding Demand

200 ms

65

9 Anhang 9.1 Anhang A : Measurement list 91 92 93 94 95 96 97

Hz

total

Sliding Demand

10 s

V V A W

average-ph-n average-ph-ph average-abc total

rms rms rms Sliding Demand

200 ms

var

total

Sliding Demand

200 ms

VA

total

Sliding Demand

200 ms

non

total

Sliding Demand

200 ms

Copyright

Siemens AG 2011 All rights reserved

98

Minimum Frequency Minimum Voltage Minimum Voltage Minimum Current Minimum Active Power Minimum Reactive Power Qn Minimum Apparent Power Minimum Power factor

66

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

9 Anhang 9.1 Anhang A : Measurement list

9.1.2

Demand measurements

Demand measurements are averages over a certain time.

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Tabelle 9-2 1)

1)

1)

Measurement ID

Measurements

Unit

Phase

Aggregation

150

Voltage

V

a-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

151

Voltage

V

b-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

152

Voltage

V

c-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

153

Voltage

V

a-b

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

154

Voltage

V

b-c

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

155

Voltage

V

c-a

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

156

Current

A

a

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

157

Current

A

b

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

158

Current

A

c

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

160

Voltage

V

average -ph-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

161

Voltage

V

average -ph-ph

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

162

Current

A

average -abc

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

163

Active Power

W

total

Sliding Demand

900 s

not defined

not defined

164

Reactive Power Qn

var

total

Sliding Demand

900 s

not defined

not defined

165

Apparent Power

VA

total

Sliding Demand

900 s

not defined

not defined

166

Power factor

1

total

Sliding Demand

not defined

not defined

not defined

Duration

Subblock

End_time

167

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

67

9 Anhang 9.1 Anhang A : Measurement list

Siemens AG 2011 All rights reserved

Maximum 170

Maximum Voltage

V

a-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

171

Maximum Voltage

V

b-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

172

Maximum Voltage

V

c-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

173

Maximum Voltage

V

a-b

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

174

Maximum Voltage

V

b-c

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

175

Maximum Voltage

V

c-a

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

176

Maximum Current

A

a

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

177

Maximum Current

A

b

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

178

Maximum Current

A

c

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

180

Minimum Voltage

V

a-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

181

Minimum Voltage

V

b-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

182

Minimum Voltage

V

c-n

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

183

Minimum Voltage

V

a-b

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

184

Minimum Voltage

V

b-c

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

185

Minimum Voltage

V

c-a

Sliding Demand

3s

not defined

not defined

186

Minimum Current

A

a

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

187

Minimum Current

A

b

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

188

Minimum Current

A

c

Sliding Demand

600 s

not defined

not defined

Copyright

Minimum

68

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

190

Apparent power

VA

total

Fixed Block

900 s

1

jj.mm.dd.hh. min.sec

191

Active power import

W

total

Fixed Block

900 s

1

jj.mm.dd.hh. min.sec

192

Reactive power import

var

total

Fixed Block

900 s

1

jj.mm.dd.hh. min.sec

193

Active power export

W

total

Fixed Block

900 s

1

jj.mm.dd.hh. min.sec

194

Reactive power export

var

total

Fixed Block

900 s

1

jj.mm.dd.hh. min.sec

195

Maximum Active power with in demand

W

total

Fixed Block

900 s

1

jj.mm.dd.hh. min.sec

196

Minimum Active power with in demand

W

total

Fixed Block

900 s

1

jj.mm.dd.hh. min.sec

197

Maximum Reactive power with in demand

var

total

Fixed Block

900 s

1

jj.mm.dd.hh. min.sec

198

Minimum Reactive power with in demand

var

total

Fixed Block

900 s

1

jj.mm.dd.hh. min.sec

1) These are typical attributes for demand measurements. They may be defined vendor specific. The Transmission Data Type for all demand measurements will be Float32 in first step

Copyright

Siemens AG 2011 All rights reserved

9 Anhang 9.1 Anhang A : Measurement list

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

69

9 Anhang 9.1 Anhang A : Measurement list

9.1.3

Energy measurements

Tabelle 9-3

Measurements

Unit

Phase

Tariff

200

Active Energy Import

V

total

User defined

201

Active Energy Export

V

total

User defined

202

Reactive Energy Import

V

total

User defined

203

Reactive Energy Export

V

total

User defined

204

Apparent Energy

V

total

User defined

Copyright

Siemens AG 2011 All rights reserved

Measurement ID

70

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

10 Literaturhinweis

10

Literaturhinweis

Literaturangaben Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneter Literatur wider. Tabelle 10-1 Themengebiet \1\

PROFIenergy Profil

Titel

Common Application Profile PROFIenergy; Technical Specification for PROFINET; Version 1.0; January 2010; Order No: 3.802

Internet-Link-Angaben Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneten Informationen wieder. Tabelle 10-2 Titel

\1\

Referenz auf den Beitrag

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/41986454

\2\

Siemens Industry Online Support

http://support.automation.siemens.com

\3\

Dezentrales Peripheriesystem ET 200S Betriebsanleitung

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/1144348

\4\

FW-Download

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/35934244

Copyright

Siemens AG 2011 All rights reserved

Themengebiet

11

Historie Tabelle 11-1 Version

Datum

Änderung

V1.0

10.08.2010

Erste Ausgabe

V1.1

29.06.2011

Neue PE-Bausteinversion, Anhang ergänzt

V1.2

01.09.2011

Security Hinweis ergänzt

PROFIenergy 1.2, Beitrags-ID: 41986454

71