Deckblatt

Universal-Parameter-Server (FB 24) SIMATIC S7 Funktionsbaustein-Beschreibung  November 2010

Applikationen & Tools Answers for industry.

Industry Automation and Drives Technologies Service & Support Portal Dieser Artikel stammt aus dem Service Portal der Siemens AG, Industry Automation and Drives Technologies. Folgender Link führt Sie direct zur Download-Seite dieses Dokuments. http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/45841087

Sollten Sie Fragen bezüglich dieses Dokuments haben, schreiben Sie uns bitte eine E-Mail an folgende Adresse:

Copyright  Siemens AG 2010 All rights reserved

[email protected]

2

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

s

1

Einsatz des FB 24

2

Zuordnung und Rückmeldung des FB 24

3

Fehler-Informationen des FB 24

4

Anhang

5

Copyright  Siemens AG 2010 All rights reserved

SIMATIC IPAR_Server_ FB24

Beschreibung der Funktionalität

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

3

Gewährleistung und Haftung

Gewährleistung und Haftung Hinweis

Die Applikationsbespiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifische Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenenen 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 kann. Wir behalten uns das Recht vor, jederzeit Änderungen an diesen Applikationsbeispielen ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesen Applikationsbeispielen 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.

Copyright  Siemens AG 2010 All rights reserved

Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der hier beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachten 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

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung............................................................................................... 4 1

Beschreibung der Funktionalität............................................................................. 6

2

Einsatz des FB 24........................................................................................................ 8 2.1 2.2 2.3

3

Zuordnung und Rückmeldung des FB 24 ............................................................. 9 3.1 3.1.1 3.1.2

4

Copyright  Siemens AG 2010 All rights reserved

DB-Nummer................................................................................................. 10 DB-Größe..................................................................................................... 10 DB-Struktur .................................................................................................. 10

Fehler-Informationen des FB 24 ............................................................................ 11 4.1

5

Anforderung über PROFIBUS DP.............................................................. 8 Anforderung über PROFINET IO ............................................................... 8 Abhängigkeit von der Betriebssystemversion der CPUs ........................ 8

Diagnosepuffer der S7 CPU...................................................................... 12

Anhang......................................................................................................................... 13 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

Definitionen.................................................................................................. 13 Literaturhinweise......................................................................................... 14 Literaturverzeichnis .................................................................................... 14 Internet-Link-Angaben ............................................................................... 14 Historie ......................................................................................................... 14

5

1 Beschreibung der Funktionalität

1

Beschreibung der Funktionalität Der FB24 Funktionsbausteins "IPARSERV" wird dazu eingesetzt einzelne Parameter ("iParameter") eines beliebigen PROFIBUS DP Slave, PROFINET IO Device, oder Moduls (nachfolgend als Komponente bezeichnet) innerhalb des Host Contollers (DP-Master bzw. PN IO Controller) zu speichern (Upload:) Beispielsweise kann der Funktionsbaustein nach dem Ersatz einer Komponente auf Grund von Wartung oder Reparatur, auf Anforderung: die eingestellten iParameter wiederherstellen (Download:). Abbildung 1-1demonstriert dieses Prinzip; die eingekreisten Zahlen zeigen die Aktionen an. Bei den Komponenten kann es sich dabei um Standard- oder sicherheitsgerichtete Komponenten handeln.

HINWEIS

Der Entwickler eines Slave/Device/Moduls ist dafür verantwortlich, die Kriterien zum Auslösen der „Sichern“ bzw. „Wiederherstellen“ Anforderung zu definieren, Weitere Details finden Sie unter [3], [4].

Abbildung 1-1 Das Universal-Parameter-Server-Prinzip Kopieren & Einfügen "iPar_CRC"

FB 24

Instantiieren des FB24

iPar Server

4

1

2

Speichern

7 Master/Controller

EngineeringTool

6 Anfordern 5

Parametier Tool

Aufruf über TCI

3

Parameterisieren und verifizieren

Start F- Slave / F- Device Prm Message (F_iPar_CRC)

8

Wiederherstellen Durch die Aufforderung zum Upload („Sicherungsanforderung“), liest der Funktionsbaustein den Datensatz mit dem iParameter aus der Komponente aus. Die Daten werden in Form eines Datensatzes in einem Datenbaustein abgelegt. Durch die Aufforderung zu Download („Wiederherstellungsanforderung“), verwendet der Funktionsbaustein den Datenbaustein und schreibt den Datensatz in die Komponente.

6

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

1 Beschreibung der Funktionalität

Sicherheitsgerichtete Komponenten Bei sicherheitsgerichteten Komponenten (nachfolgend: F-Komponenten genannt), kann der Universal-Parameter-Server-Mechanismus durch einen speziellen Schutz ergänzt werden, der vor falschen oder verfälschten iParameter-Daten schützt. Dieser Schutz wird durch den F-Parameter "F_iPar_CRC" erreicht, der durch PROFIsafe [3] definiert ist. Er enthält die CRC-Signatur über alle iParameter einschließlich der notwendigen Identifikation und Typinformationen der F-Komponenten. Der F_iPar_CRC ist Teil des Parametriertelegramms, das vom Host Controller zu den F-Komponenten beim Start übertragen wird (). Die F-Komponenten sind dann in der Lage ihren lokalen iParameter-Satz gegen den erhaltenen F_iPar_CRC zu prüfen. HINWEIS

Der Anwender hat dafür zu sorgen, dass ausreichend Speicherplatz (DB-Länge) im Host Controller zur Verfügung steht, um die gesamte Menge der iParameter erfolgreich für alle konfigurierten Komponenten, die den iPar-Server benötigen, zu speichern.

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

7

2 Einsatz des FB 24

2

Einsatz des FB 24 Der FB 24 kann in S7-300 und S7-400 CPUs eingesetzt werden. Es ist jedoch eine Mindestversion der Firmware notwendig, siehe Kap 2.3. Der FB wird pro Komponente einmal instanziert, soweit im Handbuch des jeweiligen DP-Slave oder IO-Devices nichts anderes angegeben ist. Er muss innerhalb des OB1 und zusätzlich im OB 100 (dem Anlauf-OB) aufgerufen werden. Für den Fall, dass ein Slave bereits mit einem Host Controller verbunden wurde, dieser erneut über ein PROFINET-Proxy verbunden wird und die selbe Knotenadresse beibehalten wird, muss der Host Controller erneut gestartet werden oder der Instanzdatenbaustein des "IPARSERV" FB 24 muss erneut nachgeladen werden, um den Funktionsbaustein neu zu initialisieren.

2.1

Anforderung über PROFIBUS DP Beim PROFIBUS DP, sendet ein Slave über den speziellen Diagnosenachrichtentyp 7 (Statusmeldung: iPar Notification), eine Anfrage zum Host Controller, um iParameter zu "Sichern" (upload) oder "Wiederherzustellen" (download).

2.2

Anforderung über PROFINET IO Beim PROFINET IO, sendet ein Gerät eine Anfrage über einen neuen "Upload&Retrieval" genannten Diagnosealalarm (UserStructureIdentifier = 0x8201), an den Host Controller um iParameter zu "Sichern" (upload) oder "Wiederherzustellen". Bei einem PROFINET IO Device muss der Funktionsbaustein FB 24 zusätzlich auch innerhalb des OB 56 (des "Update Alarm" OB) aufgerufen werden.

2.3

Abhängigkeit von der Betriebssystemversion der CPUs Da der "iPar notification" Diagnosestatus beim PROFIBUS DP und der "Upload&Retrieval" Diagnosealarm beim PROFINET IO neue Funktionalitäten sind, kann es vorkommen, dass eine bestimmte Mindestversion der Firmware der S7-300 und S7-400 CPUs notwendig ist. Tabelle 2-1 zeigt die benötigten Mindestversionen an. Tabelle 2-1 notwendige Firmware für den Universal-Parameter-Server CPU S7-3xx DP S7-4xx PN/DP

8

Firmware alle alle

S7-319F-3PN/DP

≥ 2.7.0

S7-317F-2PN/DP

≥ 3.1.0

S7-315F-2PN/DP

≥ 3.1.0

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

3 Zuordnung und Rückmeldung des FB 24

3

Zuordnung und Rückmeldung des FB 24 Die Bedienoberfläche des Funktionsbausteins IPARSERV wird durch seine Eingabe- und Ausgabevariablen definiert, wie in Tabelle 3-1 dargestellt.

Tabelle 3-1 Eingabe- und Ausgabevariable des FB 24 Variable

Deklaration

Datentyp

Speicher

Beschreibung

LADDR

INPUT

INT (INT16)

I, Q, M, D, L, Konst.

Logische Startadresse der Komponente, deren iParameters gespeichert (hochgeladen) werden sollen

DB_NO

INPUT

INT (INT16)

I, Q, M, D, L, Konst.

Nummer des Datenbausteins in dem die iParameters gespeichert werden.

OUT_MOD

INPUT

BOOL

I, Q, M, D, L, Konst.

 

TRUE (1): Ausgabemodul. FALSE (0): Eingabemodul siehe Hinweis

DP_SLAVE

INPUT

BOOL

I, Q, M, D, L, Konst.

 

TRUE (1): PROFIBUS Slave FALSE (0): PROFINET IO-Device oder zentrale Komponente.

UPL_ACT

OUTPUT

BOOL

I, Q, M, D, L

Das Hochladen des iParameter vom Komponenten ist aktiv

DNL_ACT

OUTPUT

BOOL

I, Q, M, D, L

Das Herunterladen des iParameter vom Komponenten ist aktiv

ERR_CODE

OUTPUT

INT (INT16)

I, Q, M, D, L

Fehlercode (siehe Tabelle 4-1)

SF_RET

OUTPUT

WORD

I, Q, M, D, L

Rückgabewert eines SFB- oder SFCAufrufs (siehe Tabelle 4-1)

HINWEIS

Im Fall eines gemischten Eingabe/Ausgabemoduls, ist die niedrigere der beiden logischen Startadressen bestimmend. Das Modul wird wie ein Eingabemodul behandelt, wenn die logische Eingabestartadresse niedriger oder gleich ist (OUT_MOD = FALSE (0)). Das Modul wird wie ein Ausgabemodul behandelt, wenn die logische Ausgabestartadresse niedriger ist (OUT_MOD = TRUE (1)).

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

9

3 Zuordnung und Rückmeldung des FB 24

3.1

DB-Nummer Der Anwender muss für jede Komponente, von der iParameter gespeichert werdensollen eine eindeutige DB-Nummer verwenden. Die Nummer des DBs wird durch die Eingabevariable DB_NO des Funktionsbausteins IPARSERV zugewiesen.

3.1.1

DB-Größe Bei seinem ersten Aufruf, erstellt der Funktionsbaustein den Datenbaustein mit 12 Byte administrativen Daten (2 Byte Version, 4 Byte Länge und 6 Byte für die "Load Region") und speichert diese im Host Controller. Der Anwender ist dafür verantwortlich, genügend Speicherplatz (DB-Länge) für alle möglichen Datenblöcke zur Verfügung zu stellen.

3.1.2



Die Regel für einen DB mit unsegmentierten iParametern (Datensatz lesen oder schreiben) lautet: iParameter Länge (≤ 234 Byte) + 6 Byte (siehe Tabelle 3-2).



Die Regel für einen DB mit segmentierten iParameteren (Push/Pull) lautet: iParameter Länge + 6 Byte + 6 Byte + maximale Segmentgröße (sieheTabelle 3-3). In diesem Fall ist ein zusätzlicher Speicher für die Bearbeitung der Segmente erforderlich.

DB-Struktur Tabelle 3-2 und Tabelle 3-3 zeigen die DBs zur Speicherung der unsegmentierten und der segmentierten iParameter. Tabelle 3-2 Inhalt des DB mit unsegmentierten iParametern Byte

Erklärung

0

Versionskennung für die Struktur des Datenbausteins

1

Reserviert

2…5

Gesamtlänge der iParameter-Daten (Total_iPar_Size)

6…

iParameter (ohne die Überschrift für die "Load Region“)

z.B. 64

Tabelle 3-3 Inhalt des DB mit segmentierten iParametern Byte 0

Erklärung Versionskennung für die Struktur des Datenbausteins

1

Reserviert

2…5

Gesamtlänge der iParameter-Daten (Total_iPar_Size)

6…

iParameter (ohne die Überschrift für die "Load Region“)

z.B. 64 z.B. 65 … z.B. 96

10

Beim segmentierten Lesen oder Schreiben der Datensätze über "PUSH“ und "PULL“, wird dieser zusätzliche Speicherplatz als Zwischenspeicher für die Bearbeitung der Datensätze, einschließlich der "Load Region“ Überschriften benötigt: Maximale Segmentlänge + 6-Byte Überschrift "Load Region“.

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

4 Fehler-Informationen des FB 24

4

Fehler-Informationen des FB 24 Tabelle 4-1 enthält möglichen Fehlercodes und die jeweilige Erklärung

Der Funktionsbaustein IPARSERV, verwendet intern mehrere Systemfunktionsund Systemfunktionsbausteinaufrufe. Die Ausgabevariable SF_RET stellt mögliche Fehlercodes dieser internen Aufrufe zur Verfügung. Diese sind in der STEP 7 Onlinehilfe beschrieben. Tabelle 4-1 Fehlercodes und ihre Erklärungen ERR_ CODE

Erklärung

SF_ RET

0

kein Fehler

-

1

Es war nicht möglich den Datenbaustein (DB_NO) zur iParameterSicherung zu erstellen Der Fehlercode des SFC85 CREA_DB ist auf SF_RET erhältlich

SFC 85

2

Der Datenbaustein (DB_NO) ist zu klein zur iParameter-Speicherung

-

3

Fehler während des Lesens zusätzlicher ALARM-Informationen Der Fehlercode des SFB54 RALRM ist auf SF_RET erhältlich

SFB 54

4

Ungültige Anfrage von der Komponente. Mögliche Gründe:  - Keine Anfrage zum Hoch-oder Herunterladen der iParameter  - Datengröße zu groß  - Maximale Segmentgröße über 234 Byte (nur PROFIBUS)  - Übertragungsindex über 254 (nur PROFIBUS)

-

5

Fehler während des Lesens des Datensatzes aus der Komponente Der Fehlercode des SFB52 RDREC ist auf SF_RET erhältlich

SFB 52

6

Falsches Segment während des Lesens des segmentierten iParameters

-

7

Fehler während des Schreibens von Datensätzen auf den Komponenten Der Fehlercode des SFB53 WRREC ist auf SF_RET erhältlich

SFB 53

8

Versionskennung innerhalb des Datenbausteins (DB_NO) ungültig

-

9

Fehler während der Überprüfung, ob die Komponente mit PROFIBUS, PROFINET oder lokal verbunden ist. Dieser Fehler hindert den Funktionsbaustein daran das Hoch- oder Herunterladen fertig zu stellen. Der Fehlercode des SFC 71 LOG_GEO ist auf SF_RET erhältlich

SFC 71

10

Fehler beim Überprüfen der Existenz des DBs mit der Nummer DB_NO. Der Fehlercode des SFC24 TEST_DB ist auf SF_RET erhältlich

SFC 24

11

Fehler beim Schreiben eines Datensatzes: Der Datenbaustein mit der Nummer DB_NO existiert nicht.

-

12

Fehler beim zyklischem Lesen der Datensätze vom Slave bzw. beim lokal angeschlossenen Komponenten. Der Fehler-code des SFC51 RDSYSST ist auf SF_RET erhältlich

SFC 51

Ein angezeigter ERR_CODE (außer ERR_CODE = 9) hat keinen Einfluss auf die laufende Ausführung des FBs. Ein Fehlercode wird solange angezeigt, bis er von einem anderen ERR_CODE oder ERR_CODE = 0 (kein Fehler) nach einer erfolgreichen Übertragung des iParameters von oder zu der Komponente überschrieben wird. Die Anfrage zum Lesen oder Schreiben eines Datensatzes wird zurückgesetzt.

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

11

4 Fehler-Informationen des FB 24

4.1

Diagnosepuffer der S7 CPU Im Falle der ERR_CODEs 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, und 11, verwendet der FB24 den SFC 52 "WR_USMSG" um die Nummer 16#9145 (Diagnosetext: no reaction: coming) in den Diagnosepuffer der S7-CPU einzutragen. Die folgenden Werte werden bei Eingabe INFO1 und INFO2 des SFC 52 als zusätzliche Informationen eingetragen: Table 4-2 Data type

HINWEIS

12

Value

INFO1

WORD

LADDR

INFO2

DWORD

ERR_CODE (High Word), SF_RET (Low Word)

In dem Diagnosepuffer der S7-CPU, wird der Wert INFO2 in Dezimalform angezeigt. Daher ist eine Konvertierung notwendig, um den Fehler zu erfassen.

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

5 Anhang

5 Anhang 5.1

Definitionen Die Begriffe und Abkürzungen die in diesem Dokument verwendet werden, werden folgendermaßen definiert. Tabelle 5-1 Definitionen Begriff

Bescheibung

Zentrale Komponente

Ein Modul,das lokal an einer CPU angeschlossen ist; wird auch zentrale Peripherie genannt

Compact Station

Feldgerät, das im Gegensatz zu einer modular aufgebauten Station, nicht durch Module erweiterbar ist

Komponente

Begriff der in diesem Dokument für Slave (PROFIBUS), Device (PROFINET) oder Modul (siehe zentrale Komponente) verwendet wird

DB

Datenbaustein

DAP

Device Access Point (aus Sicht von PROFINET)

Device (IO Device)

Feldgerät (Station) in einem PROFINET IO-Netzwerk

F-Komponente

Begriff, der in diesem Dokument für sicherheitsgerichtete Baugruppen/Stationen verwendet wird.

F-Device

sicherheitsgerichtetes IO-Device das mit dem PROFINET IO mit Hilfe des PROFIsafe-Protokolls verbunden ist

F-Host

Ein (Anwender-) programmierbares Gerät wie z.B. PLC, PCS oder IPC mit funktionaler Sicherheit, das ein PROFIBUS Klasse 1 Master bzw. eine PROFINET IO Controller ist

F-Modul

sicherheitsgerichtetes Modul innerhalb einer Station(dezentrale Peripherie), die das PROFIsafe-Protokoll beherscht

F-Slave

sicherheitsgerichteter Slave, der an PROFIBUS DP angeschlossen ist und des PROFIsafe-Protokoll beherscht

Kopfstation

Hauptmodul einer Station (dezentrale Peripherie) das mit dem Feldbus verbunden ist

Host Controller

Ein (Anwender-) programmierbares Gerät wie z.B. PLC, PCS oder IPC, das einen PROFIBUS Klasse 1 Master bzw. eine PROFINET IOSteuerung beherbergt

iParameter

Einzelne techniknahe Parameter eines Komponenten, die einen sicherheitsrelevanten Bezug haben können oder nicht

IPC

Industrie-PC

Modul

Physikalische oder virtuelle Komponente, die über den Feldbus adressiert werden kann

Anforderung

Spezieller Diagnosenachrichttyp (  PROFIBUS DP: Statusmeldung: iPar Notification  PROFINET IO: (Upload&Retrieval alarm)

PLC

Programmable Logic Controller, eng. Bezeichnung für SPS

SPS

Speicherprogrammierbare Steuerung

PCS

Prozessleitsystem

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087

13

5 Anhang

Begriff

Bescheibung

Dezentrale Peripherie

Normalerweise ein Feldbusstation mit digitalen bzw. analogen Eingangs- bzw Ausgangskanälen

SFB

Systemfunktionsbaustein (Begriff in STEP7)

SFC

Systemfunktionsaufruf (Begriff in STEP7)

Slave (DP-Slave)

PROFIBUS DP Feldgerät

Submodul

Hardware or logische Komponente eines Moduls

5.2

Literaturhinweise

5.2.1

Literaturverzeichnis Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneter Literatur wieder. [1] Manfred Popp: The New Rapid Way to Profibus DP, 2002, PNO Bestellnr. 4.072; [2] Manfred Popp: Industrial communication with PROFINET, 2007, PNO Bestellnr. 4.182;

[3] PROFIsafe - Profile for Safety Technology on PROFIBUS DP and PROFINET IO, V2.4, März 2007, PNO Bestellnr: 3.192b [4] Profile Guidelines, Part 4, Parameter Server for PROFIBUS and PROFINET, V1.0, September 2010, PNO Bestellnr: 3.532 Diese PNO-Literatur kann direkt bei PNO \4\ bestellt werden

5.2.2

Internet-Link-Angaben Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneten Informationen wieder. Tabelle 5-2 Thema

5.3

Titel

\1\

Referenz auf den Beitrag

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/45841087

\2\

Siemens I IA/DT Customer Support

http://support.automation.siemens.com

\3\

PNO (PROFIBUS Nutzer Organisation)

http://www.profibus.com.

\4\

PNO Literaturliste

http://www.profibus.com/nc/downloads/downloads/literature-listorder-form/display

Historie Tabelle 5-3 Version

14

Datum

Änderung

V1.0

11/2010

Erste Version

V1.0b

11/2010

Korrektur in Kap 3.1 (Byte statt Bit)

IPAR_Server_ FB24 V1.0b, Beitrags-ID: 45841087