Micro Application Example

Einfache Prozesskommunikation auf Basis von Web-Technologie (mit S7-200 und CP243-1 IT) Micro Automation Set 15

Hinweis Micro Automation Set 15

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Hinweis Die Micro Automation Sets sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Micro Automation Sets stellen keine kundenspezifische Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Micro Automation Sets entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Micro Automation Sets erkennen Sie an, dass Siemens über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige

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Schäden haftbar gemacht werden kann. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Micro Automation Sets jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesen Micro Automation Sets und anderen Siemens Publikationen, wie z.B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang.

Gewährleistung, Haftung und Support Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Micro Automation Set beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.B. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der grober 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 Copyright© 2006 Siemens A&D. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Micro Automation Sets oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens A&D zugestanden.

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Vorwort Micro Automation Set 15

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Vorwort Micro Automation Sets sind funktionsfähige und getestete Automatisierungskonfigurationen auf Basis von A&D-Standardprodukten für die einfache, schnelle und kostengünstige Realisierung von Automatisierungsaufgaben in der Kleinautomation. Jedes der vorliegenden Micro Automation Sets deckt dabei eine häufig vorkommende Teilaufgabe einer typischen Kundenproblemstellung des unteren Leistungsbereichs ab. Für diese Teilaufgaben finden Sie mit Hilfe der Sets Antworten darauf, welche Produkte benötigt werden und wie diese miteinander funktionieren. Um die diesem Set zugrunde liegende Funktionalität zu realisieren, können aber je nach Anlagenerfordernissen auch eine Reihe anderer Komponenten (z.B. andere CPUs, Stromversorgungen, etc.) eingesetzt werden. Diese Komponenten entnehmen Sie bitte den entsprechenden Katalogen von SIEMENS A&D. Die Micro Automation Sets finden Sie auch unter dem folgendem Link:

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http://www.siemens.de/microset

Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis......................................................................................................... 3 1

Einsatzbereiche und Nutzen.......................................................................... 4

2

Aufbau ............................................................................................................. 5

3

Hard- und Softwarekomponenten ................................................................. 6

4

Funktionsprinzip............................................................................................. 8

5 5.1 5.2 5.3

Konfigurieren der Startup Software .............................................................. 9 Vorbemerkung .................................................................................................. 9 Download des Startup Codes ........................................................................... 9 Komponenten konfigurieren.............................................................................. 9 S7-200 CPU mit STEP7 Micro/WIN konfigurieren ....................................... 9 Internetseite auf den CP 243-1 IT laden .................................................... 10 Anpassung des verwendeten Browsers [optional] ..................................... 10

6 6.1

Live-Demo ..................................................................................................... 11 Bedienung....................................................................................................... 11

7

Technische Daten ......................................................................................... 12

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Einsatzbereiche und Nutzen Micro Automation Set 15

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Einsatzbereiche und Nutzen Hinweis

Der CP 243-1 IT beinhaltet die komplette Funktionalität des CP 243-1, deshalb sind die Kapitel des MICROSET 14 (wie z.B. Einsatzbereiche, Funktionsweise, Vorteile/Nutzen) auch für dieses MICROSET gültig. Diese werden hier nicht (wiederholt) aufgeführt.

Der CP 243-1 ist ein reiner Ethernet CP, der CP 243-1 IT mit zusätzlicher Web-Funktionalität

Einsatzbereiche Einsatzbereiche sind vorzugsweise dort, wo: • Plattformunabhängige Standard-Software (E-Mail Client, FTP-Server/-Client, Web-Browser) für z.B. Meldungen oder Steuern und Beobachten eingesetzt werden soll

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• Das Speichern von Daten im eigenen Dateisystem des CP 243-1 IT einen Zusatznutzen bringt (z.B. für Statistiken) • Es notwendig ist, die Dokumentation der Maschine oder Anlage im CP 243-1 IT abzulegen • Der Fernzugriff über Standard-Browser einen Zusatznutzen ergibt, bzw. wo lokale Bediengeräte an mehreren CPUs nötig wären, z.B.: -

Gebäudeautomatisierung

-

Wasserkraftwerke

-

Photovoltaik

-

Verkehrstechnik

Nutzen • Übertragung von ereignisgesteuerten Meldungen über E-Mail weltweit und lokal • Einfache universelle Kopplung der SPS an verschiedene Rechner über FTP • Gleichzeitiger Zugriff auf Prozessinformationen (geschützt über Passwort) mit Standard-Web-Browser; dadurch entfallen Software- und Installationskosten auf der Client-Seite • Preisgünstiger Massenspeicher für Daten, Statistiken und HTML basierender Maschinen- oder Anlagendokumentation • Zugriff auf die Automatisierungsanlage unabhängig vom Betriebssystem (z.B. Windows, Linux) der übergeordneten Ebene

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Aufbau Micro Automation Set 15

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Aufbau Das folgende Bild zeigt den Aufbau des Micro Automation Set 15.

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Abbildung 2-1

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Hard- und Softwarekomponenten Micro Automation Set 15

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Hard- und Softwarekomponenten

Produkte Tabelle 3-1 Komponente

Typ

S7-200 CPU IT-CP Stromversorgung Handelsüblicher PC mit Ethernetanschluss Optional: Router

MLFB / Bestellangaben

S7-CPU 222 (DC) CP 243-1 IT LOGO! Power 24V 1,3A z.B. SIMATIC Field PG (mit Ethernet Anschluss) X1200

1

6ES7212-1AB23-0XB0 6GK7243-1GX00-0XE0 6EP1331-1SH02

1

Anz 1 1

Hersteller SIEMENS AG

1 1

6ES7712-xxxxx-xxxx oder Standard PC mit Ethernet Anschluss

1 2

BINTEC

Zubehör Tabelle 3-2 Komponente

Typ

MLFB / Bestellangaben

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Cross-Cable (falls der IT-CP mit dem PG direkt verbunden wird)

6XV1850-2HH10 oder handelsübliches Cross-Cable (2x RJ45- Stecker)

Anz

Hersteller Siemens AG

1

Projektierungssoftware/-tools Tabelle 3-3 Komponente

Typ

Verbindungskabel Erstellsystem ↔ S7-200 CPU (alternativ)

PC/PPI-Kabel (bei COM-Anschluss) USB/PPI-Kabel (bei USB-Anschluss) MPI-Kabel (bei Anschl. über CP)

2

V4.0 SP3

S7-Micro/Win

MLFB / Bestellangaben

Anz

6ES7901-3CB30-0XA0 6ES7901-3DB30-0XA0

Hersteller SIEMENS AG

1

6ES7901-0BF00-0AA0 6ES7810-2CC03-0YX0

1

PC-SOFTWAREKOMPONENTEN HTTP-Kommunikation zum Web-Browser Tabelle 3-4 Komponente

Typ

Standard Web-Browser

z.B. „Internet-Explorer V6“ (damit wurde getestet)

JavaEntwicklungsumgebung

z.B. „JBuilder 8 SE“ (oder jede andere aktuelle Java-Entwicklungsumgebung)

HTML-Editor

z.B. „Microsoft Frontpage“ oder „AOLpress V2.0 (freeware) (Es existieren heute zahlreiche Freeware/ Shareware- und professionelle Programme.

1 2

MLFB / Bestellangaben

Hinweis

Hersteller

Ablaufumgebung für Visualisierung

Microsoft Borland

Zur evtl. Modifikation der mitgelieferten HTMLSeiten

Microsoft

in anderen Leistungen/Ausführungen verfügbar Verbindungskabel je nach verfügbarer Schnittstelle des Erstellsystems

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Hard- und Softwarekomponenten Micro Automation Set 15

Komponente

Beitrags-ID 21692518 MLFB / Bestellangaben

Typ

Hersteller

Bei Nutzung von JavaApplets, die unter einer Borland JDK >1.1.8 Entwicklungsumgebung erstellt wurden, ist für den SUN Web-Browser ein zusätzlich zu installierendes PlugIn notwendig. http://java.sun.com/produ cts/plugin

optional: Java Plug-In für Web-Browser

Hinweis

SUN Java Plug-In

Email (im Test-/Projektierungscode nicht realisiert)

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Tabelle 3-5 Komponente

Typ

MLFB / Bestellangaben

E-Mail Server

IMail Server 2006 (Alternativ: Nutzung eines firmeninternen E-Mailservers)

http://www.ipswitch.com Programm das über das 30-Tage-Testversion Inter-/Intranet Emails kostenlos; verteilt

Hinweis

Hersteller IPSWITCH

FTP (im Test-/Projektierungscode nicht realisiert) Tabelle 3-6 Komponente

Typ

MLFB / Bestellangaben

FTP-Server

z.B. „WS_FTP Server“ (oder anderer FTP-Server)

Dateien, Verzeichnisse http://www.ipswitch.com Inter-/Intranetanwendern IPSWITCH 30-Tage-Testversion für den Down-/Upload zur kostenlos Verfügung stellen

optional : FTP-Client

z. B. „WS_FTP Pro“ (oder anderes FTP-ClientProgramm) Standardmäßig ist das Konsolenprogramm „FTP.EXE“ auf jedem Betriebssystem vorhanden.

http://www.ipswitch.com Programm zum Zugriff 30-Tage-Testversion auf FTP-Server über kostenlos Inter-/Intranet

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Hinweis

Hersteller

IPSWITCH

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Funktionsprinzip Micro Automation Set 15

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Funktionsprinzip In dieser Konfiguration ist eine S7-222 CPU mit Industrial Ethernet Kommunikationsprozessor CP 243-1 IT direkt mit einem Netzwerk verbunden. Optional kann die S7-222 CPU mit CP 243-1 IT auch über Router 3 mit einem Netzwerk oder z.B. einem mobilen Service verbunden sein. Hinweis

In Set 14 ist beschrieben, wie in einer Anlage mehre CPUs Daten über einen SCALANCE X108 untereinander austauschen können.

Die Kommunikation basiert auf dem TCP/IP-Protokoll. Die CPU kann via CP 243-1 IT in Unterschied zum Standard CP 243-1 (neben normaler S7-Kommunikation) auf 3 zusätzlichen Arten kommunizieren: • HTTP-Kommunikation zum Web-Browser

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Der HTTP-Server beantwortet Anfragen von HTTP-Clients (z.B. Standard-Web-Browser). Es ist möglich, dass gleichzeitig bis zu 4 Verbindungen von unterschiedlichen Clients zum Server aufgebaut werden. Durch geeignete Parametrierung/Programmierung (Java Applets 4) kann somit ein Steuern & Beobachten mit HTML-Seiten im IT CP abgelegt werden, welches jeder Standard-Web-Browser (geschützt über Passwort) darstellen kann. • E-Mail Kommunikation (im Test-/Projektierungscode nicht realisiert) Für den IT CP sind bis zu 32 Emails projektierbar, welche ereignisgesteuert von der CPU an einen E-Mail Server versendet werden. Der E-Mail Server wiederum sendet die E-Mails an die in der Projektierung spezifizierten Empfänger. Die E-Mails können im Nachrichtentext auch projektierte Prozesswerte enthalten. • FTP-Kommunikation (im Test-/Projektierungscode nicht realisiert) Die CPU kann Datenbausteine (oder Teile davon) über den IT CP als Dateien zu anderen Rechnern (z.B. PCs) schicken oder Dateien anderer Rechner lesen oder löschen. Kommunikation über FTP ist mit fast allen Betriebssystemen (Unix, Windows, Linux) möglich.

3

Ein Router stellt eine Brückenfunktion zwischen verschiedenen Netzwerken dar. Standard S7-Applets (Parametrierung) bzw. selbsterstellte Java-Applets mit Hilfe von S7Beans (Programmierung) 4

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Konfigurieren der Startup Software Micro Automation Set 15

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Konfigurieren der Startup Software

5.1

Vorbemerkung Zum Startup bieten wir Ihnen Softwarebeispiele mit Testcode und Testparametern als Download an. Die Softwarebeispiele unterstützen Sie bei den ersten Schritten und Tests mit Ihren Micro Automation Sets. Sie ermöglichen einen schnellen Test der Hardware- und Softwareschnittstellen zwischen den in den Micro Automation Sets beschriebenen Produkten. Die Softwarebeispiele sind immer den im Set verwendeten Komponenten zugeordnet und zeigen deren prinzipielles Zusammenspiel. Sie stellen aber selbst keine realen Anwendungen im Sinne einer technologischen Problemlösung mit definierbaren Eigenschaften dar.

5.2

Download des Startup Codes

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Die Softwarekomponenten des Beispiels finden Sie auf der HTML-Seite, von welcher Sie dieses Dokument geladen haben. Tabelle 5-1

Nr.

Dateiname

Inhalt

1

Set15_S7-200_V1d1_en.mwp

STEP7 Micro/WIN Projekt

2

Set15_Example_CP243-1IT_V1-0_en.htm

HTML-Seite zum Bedienen und Beobachten der Automatisierungsanwendung

3

Set15_S7BeansAPI Release_V2d5d3.zip

Java-Applets (im CP243-1 IT bereits implementiert)

5.3

Komponenten konfigurieren

Hinweis

An dieser Stelle wird davon ausgegangen, dass die notwendige Software auf Ihrem Rechner installiert ist und Sie im grundlegenden Umgang mit der Software vertraut sind. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass auf dem Standard Windows PC zum Bedienen und Steuern auch Micro/Win installiert ist.

S7-200 CPU mit STEP7 Micro/WIN konfigurieren Tabelle 5-2

Nr. 1.

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Funktion

Anmerkung

Verbinden Sie die S7-200 CPU und den CP 243-1 IT mit der Versorgungsspannung und stellen Sie die Ethernetverbindung wie im Aufbauplan dargestellt her.

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Konfigurieren der Startup Software Micro Automation Set 15

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Nr.

Beitrags-ID 21692518 Funktion

Anmerkung

2.

Öffnen Sie das STEP7 Micro/WIN Projekt Set15_S7-200_V1d1_en.mwp

3.

Benutzen Sie den Internet-Wizard um dem CP 243-1 IT eine Moduladresse (IP-Adresse, Subnetzmaske, Gateway-Adresse) aus Ihrem Adressraum zu geben. Definieren Sie zusätzlich Ihr Administratorkonto (ID, Passwort) für den Zugriff auf den CP 243-1 IT.

4.

Speichern Sie die Projektierung ab und laden Sie sie über Anschließend die CPU in RUN das verwendete Kabel gemäß Tab. 3-3l in die Steuerung. schalten, damit der CP die IPAdresse übernimmt.

5.

Wechseln Sie den Zugangspunkt von STEP7 Micro/WIN und nutzen Sie die Kommunikation via Ethernet.

Systemsteuerung > PG/PCSchnittstelle einstellen

6.

Laden Sie das STEP7 Micro/WIN Projekt erneut in die CPU. Diesmal jedoch über den CP 243-1 IT

Micro/Win schreibt zusätzliche Projektierungsdaten via FTP in den CP.

Übernehmen Sie alle restlichen Parametrierungen im Assistenten.

Internetseite auf den CP 243-1 IT laden Tabelle 5-3

Nr.

Funktion

Anmerkung

7.

Verbinden Sie sich mit einem FTP-Client auf den CP 243-1 IT. (Sie können hierzu beispielsweise das FTP-ClientProgramm aus Tab.3-6 verwenden.)

8.

Wechseln Sie im Dateisystem des CP 243-1 IT in das Verzeichnis „user“ und kopieren Sie anschließend von Ihrem lokalen PC die HTML-Seite auf das Dateisystem des CP 243-1 IT.

Die IP Adresse sowie ID und Passwort haben Sie im Schritt [3] vergeben.

Anpassung des verwendeten Browsers [optional] Tabelle 5-4

Nr. 9.

V1.1

Funktion

Anmerkung

Sollte die HTML-Seite nicht geöffnet werden können, so prüfen Sie bitte die Verbindungseinstellungen Ihres WebBrowsers. (MS IE V6: „Extras Æ Internetoptionen Æ Verbindungen Æ Einstellungen“, es darf kein ProxyServer für die Verbindung mit dem CP243-1 IT verwendet werden.)

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Live-Demo Micro Automation Set 15

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Live-Demo

6.1

Bedienung

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Abbildung 6-1

Autorisierung: Passwort und Benutzername wie im Internet-Assistenten vereinbart.

Adresse zum Aufrufen der HTML-Seite:

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http:///user/Set15_Example_CP243-1IT_V1-0_en.htm

Visualisierung des Potentiometerwertes [Byte] (SMB28) Status des Ausgangs Q0.0 Status des Ausgangs Q0.1 Ein-/Ausschalten des Ausgangs Q0.0 und Q0.1 („0“=Aus, „1“=Ein)

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Technische Daten Micro Automation Set 15

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Technische Daten

S7-CPU 222 Parameter

Anzahl/Größe/Bereich

Versorgungsspannung

DC 20,4 bis 28,8 V oder AC 85 bis 264 V

Programmspeicher / Datenspeicher

4 kByte / 2 kByte

Schutzart

IP 20 nach IEC 529

Ausbau

2 Erweiterungsbaugruppen

Bemerkungen

nur Erweiterungsmodule S7-22X Serie

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Ethernet CP 243-1 IT Parameter

Anzahl/Größe/Bereich

Bemerkungen

Schnittstelle Projektierung

RJ45 mit STEP 7-Micro/WIN ab V3.2 SP3

10/100 Mbit/s S7- Kommunikation/PGKommunikation +1 für S7-MicroWin 1x Standard, 1x Reserve/Fallback Anzahl der Prozesswerte in einer Email ist nur durch den Nachrichtentext beschränkt

Anzahl betreibbarer Verbindungen

8

Anzahl projektierbarer Emailserver

2

Anzahl Verbindungen zu einem E-mail-Server

1

E-Mail - Client Anzahl FTP Verbindungen Anzahl HTTP-Verbindungen Einstellbarer Zugriffsschutz

32 E-Mails mit max. 1024 Zeichen 1 4 8 Benutzer 8 Mbyte

Bei Nutzung zur Datenspeicherung verringert sich der Speicherplatz um die Projektierung der HTML-Seiten.

Parameter

Anzahl/Größe/Bereich

Bemerkungen

Spannungsbereich Ausgang Spannungsnennwert Ua Nenn Stromnennwert Ia Nenn

AC 93 bis 132 V/187 bis 264 V geregelte Gleichspannung DC 24 V 3,5 A

Einstellung durch Drahtbrücke potentialfrei

Speicherkapazität des Flash Memory-Filesystems

SITOP power 3.5

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