Anwendungsbeispiel  07/2016

Senden von SNMP-Traps mit S7-CPUs S7-300/S7-1500; SINEMA Server

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/57249109

Gewährleistung und Haftung

Gewährleistung und Haftung Hinweis

Die Anwendungsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Anwendungsbeispiele 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 Anwendungsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Anwendungsbeispiele 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 Anwendungsbeispiele jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Anwendungsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z. B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang.

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Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Anwendungsbeispiel 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 Anwendungsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von der Siemens AG zugestanden.

Securityhinweise

Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial Security-Funktionen an, die den sicheren Betrieb von Anlagen, Systemen, Maschinen und Netzwerken unterstützen. Um Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen nur einen Bestandteil eines solchen Konzepts. Der Kunde ist dafür verantwortlich, unbefugten Zugriff auf seine Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke zu verhindern. Systeme, Maschinen und Komponenten sollten nur mit dem Unternehmensnetzwerk oder dem Internet verbunden werden, wenn und soweit dies notwendig ist und entsprechende Schutzmaßnahmen (z.B. Nutzung von Firewalls und Netzwerksegmentierung) ergriffen wurden. Zusätzlich sollten die Empfehlungen von Siemens zu entsprechenden Schutzmaßnahmen beachtet werden. Weiterführende Informationen über Industrial Security finden Sie unter http://www.siemens.com/industrialsecurity. Die Produkte und Lösungen von Siemens werden ständig weiterentwickelt, um sie noch sicherer zu machen. Siemens empfiehlt ausdrücklich, Aktualisierungen durchzuführen, sobald die entsprechenden Updates zur Verfügung stehen und immer nur die aktuellen Produktversionen zu verwenden. Die Verwendung veralteter oder nicht mehr unterstützter Versionen kann das Risiko von Cyber-Bedrohungen erhöhen. Um stets über Produkt-Updates informiert zu sein, abonnieren Sie den Siemens Industrial Security RSS Feed unter http://www.siemens.com/industrialsecurity.

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V2.0,

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2

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung ...................................................................................... 2 1

Aufgabe............................................................................................................... 5 1.1 1.2

2

Übersicht .............................................................................................. 5 Anforderungen ...................................................................................... 6

Lösung ................................................................................................................ 7 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2

3

Grundlagen SNMP Protokoll .......................................................................... 12

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3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 4

4.5.1 4.5.2

Installation der Hardware ................................................................... 34 Installation der Software ..................................................................... 35 Inbetriebnahme .................................................................................. 35

Bedienung der Applikation ............................................................................. 37 6.1

Szenario A: Senden eines Traps, ausgelöst durch ein dezentrales Peripheriesystem ............................................................ 37 Szenario B: Senden eines Traps, ausgelöst über die Beobachtungstabelle .......................................................................... 38

6.2 7

Gesamtübersicht ................................................................................ 20 Benutzerdefinierte Datentypen ........................................................... 22 PLC-Datentyp typeDPRalam.............................................................. 23 PLC-Datentyp typeTrapInformation ................................................... 24 Erfassen und Aufbereitung eines Diagnose-Interrupts ...................... 25 Diagnostic Interrupt Error (OB82) und DiagInterrupt (FB4) ............... 25 GetDPError (FB2) und ReadIP (FB10) .............................................. 27 Senden eines SNMP-Traps................................................................ 29 Bausteinbeschreibung FB Sendtrap (FB1) ........................................ 29 Programmablaufplan .......................................................................... 31 Fehler- und Statusmeldungen ............................................................ 32 Unterschiede der Projektierung zwischen S7-1500 CPU und S7-300 CPU ....................................................................................... 33 Anwenderprogramm ........................................................................... 33 Open User Communication/local_device_id ...................................... 33

Installation und Inbetriebnahme .................................................................... 34 5.1 5.2 5.3

6

Funktionsweise ................................................................................... 12 Datenablage im Agenten .................................................................... 14 SNMP-Traps ....................................................................................... 16 Telegrammaufbau .............................................................................. 16 Identifikation ....................................................................................... 19

Funktionsweise ................................................................................................ 20 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5

5

Übersicht .............................................................................................. 7 Beschreibung der Kernfunktionalität .................................................... 8 Auswerten der Diagnose-Informationen............................................... 8 Senden von SNMP-Traps .................................................................... 9 Hard- und Software-Komponenten .................................................... 10 Gültigkeit............................................................................................. 10 Verwendete Komponenten ................................................................. 10

Weitere Hinweise, Tipps und Tricks, etc. ...................................................... 40 7.1 7.2

Anpassen des Bausteins FB GetDPError .......................................... 40 Mehrere Instanzen des FBs SendTrap im Anwenderprogramm aufrufen .............................................................................................. 44 Anzeigen der Traps im SINEMA Server V12 ..................................... 44

7.3

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Inhaltsverzeichnis 7.3.1 7.3.2

Senden eines unbekannten Traps ..................................................... 44 Trap definieren und bekannten Trap senden ..................................... 45

Literaturhinweise ............................................................................................. 46

9

Historie.............................................................................................................. 46

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1 Aufgabe 1.1 Übersicht

1

Aufgabe

1.1

Übersicht

Einführung Die Überwachung und Analyse von industriellen Netzen mit PROFINETTeilnehmern ist eine wichtige Aufgabe der Automatisierungstechnik. Durch eine konsequente und transparente Durchführung können dabei Ausfällen und Produktionseinbußen vorgebeugt werden. Netzwerkmanagement-Systeme wie der SINEMA-Server stellen hierbei mit Hilfe von Protokollen wie ICMP, LLDP und SNMP eine Übersicht über Netzwerke her und überwachen diese. Über SNMP-Traps schicken Netzteilnehmer Meldungen an das Netzwerkmanagement-System, um Änderungen des Netzwerkstatus anzuzeigen. Diese Applikation zeigt, wie benutzerdefinierte Traps von einer S7-CPU gesendet werden können. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, Systemdiagnoseinformationen eines PNIO-Devices stellvertretend für das Device an das Netzwerkmanagement-System zu senden.

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Überblick über die Automatisierungsaufgabe Folgendes Bild gibt einen Überblick über die Automatisierungsaufgabe. Abbildung 1-1 PNIO Systemdiagnose; SNMP-Traps an Netzwerkmanagement Systeme

x PNIO Device –Error x x PNIO Device –Error z

PROFINET / IE

Controller Controller

PNIO-System

PNIO-System

x x

Controller

PNIO-System

Automatisierungszelle N

Automatisierungszelle 1 x

Automatisierungszelle 2

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1 Aufgabe 1.2 Anforderungen

1.2

Anforderungen Tabelle 1-1 Anforderung

Erläuterung Es werden allgemeine Fehler der dezentralen Peripherie erkannt und verarbeitet.

Aufbereitung der Diagnose-Informationen und Meldungen zur Anzeige als SNMPTrap.

Aus den erkannten Fehlern der dezentralen Peripherie werden die relevanten Informationen extrahiert und als SNMPTrap aufbereitet.

Senden der aufbereiteten Meldungen an ein Netzwerkmanagement-System via SNMPTraps nach SNMPv1. Der verwendete Baustein kann anwenderspezifische SNMPTraps senden und wird in einer Bibliothek gesondert zum Applikations-Beispiel für S7-300 und S7-1500 bereitgestellt.

Mit Hilfe der folgenden Informationen wird ein SNMP-Trap gesendet:  IP-Adresse des Trap-auslösenden Gerätes  TRAP-ID  OID  Variablenbeschreibung

Für die CPUs der Baureihen S7-300 und S7-1500 sollen funktionsähnliche Anwenderprogramme bereitgestellt werden.

Die Systemarchitektur der S7-1500 CPUs unterscheidet sich von der Systemarchitektur der S7-300 CPUs. Entsprechend ist es notwendig, für jede Steuerung eigene Anwenderprogramme zu erstellen.

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Analyse von Diagnosealarmen der dezentralen Peripherie mit Hilfe von Mechanismen der SIMATIC-Steuerungen.

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2 Lösung 2.1 Übersicht

2

Lösung

2.1

Übersicht

Schema Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten der Lösung: Abbildung 2-1

Netzwerkmanagement S7-1500/S7-300 Send TRAP

Systemdiagnose

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SNMP-Traps

PROFINET / IE

PNIO-Devices PNIODiagnose Hinweis

Es wird ein Anwenderprogramm für S7-300 CPUs bereitgestellt. Eine Herausstellung der Unterschiede befindet sich in Kapitel 4.5. Die folgenden Kapitel beschreiben vor allem das Verhalten der S7-1500 CPU.

Vorteile Diese Applikation bietet dem Anwender folgende Vorteile: 

Bereitstellung eines universellen Kommunikationsbausteins zur Versendung anwenderspezifischer Traps nach SNMPv1.



Demonstration der Analyse und Verarbeitung eingehender Diagnosealarme der dezentralen Peripherie.

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2 Lösung 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität Abgrenzung Diese Applikation enthält keine Beschreibung: 

von STEP 7 V13 und STEP 7 V5.5



der Programmiersprachen SCL/AWL/KOP/FUP



der verwendeten dezentralen Peripheriesysteme (ET 200S, ET 200SP)

Grundlegende Kenntnisse über diese Themen werden voraus gesetzt.

2.2

Beschreibung der Kernfunktionalität Die Beispielapplikation besteht logisch aus den in den folgenden Unterkapiteln skizzierten Teilen.

2.2.1

Auswerten der Diagnose-Informationen Abbildung 2-2

PNIO-Controller  Siemens AG 2016 All rights reserved

4

OB 82

3

PROFINET / IE

dezentrale Peripherie

2 1

Tabelle 2-1 Nr.

Vorgang

Anmerkung

1.

Die dezentrale Peripherie wird so konfiguriert, dass bei bestimmten Ereignissen ein Diagnosealarm an den PNIO-Controller gesendet wird.

Die einstellbaren Diagnosealarme unterscheiden sich innerhalb der unterschiedlichen dezentralen Peripheriesysteme. Beispiel für einen Diagnosealarm: Kanal-Überwachung eines EingabeModuls (Diagnoseinterrupt bei Kabelbruch am Kanal).

2.

Es tritt ein Diagnose-Ereignis auf (z.B. Kabelbruch, fehlende Versorgungsspannung, etc.).

Tritt ein Diagnoseereignis auf, meldet dies das PNIO-Device dem PNIOController.

3.

In der CPU wird auf Grund des Diagnose-Ereignisses der OB82 (Diagnose Interrupt) aufgerufen und, sofern programmiert, durchlaufen.

Mit dem Aufruf des OB82 werden die Diagnoseinformationen bereitgestellt und zur Weiterverarbeitung abgelegt (z.B. HW-ID, …)

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2 Lösung 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität Nr. 4.

2.2.2

Vorgang

Anmerkung

Für das Senden eines SNMP-Traps werden  die eingegangenen Informationen bei einem kommenden Diagnoseereignis in einem zyklischen OB ausgewertet und aufbereitet.  die IP-Adresse des PNIO-Devices ausgelesen, das den DiagnoseInterrupt verursacht hat.  Bei einem gehenden Diagnoseereignis wird das Modul auf Störungsfreiheit geprüft und ein Trap mit einer anderen TRAP-ID als beim kommenden Ereignis gesendet.

Der von der CPU gesendete Trap wird vom Netzwerkmanagement-System als Trap des Devices erkannt, da im Telegramm die IP des Devices übertragen wird.

Senden von SNMP-Traps

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Abbildung 2-3

NetzwerkmanagementSystem 2

PROFINET / IE

PNIO-Controller

Send TRAP

1

Tabelle 2-2 Nr.

Vorgang

Anmerkung

1.

Mit den Informationen aus Abbildung 2-2 wird ein SNMP-Trap-Telegramm erstellt und an das Netzwerkmanagement-System gesendet.

Der Baustein kann auch autark, ohne die vorangehende Systemdiagnose, verwendet werden und individuelle SNMP-Traps senden.

2.

Je nach Konfiguration des Netzwerkmanagement-Systems wird der eingegangene Trap visuell dargestellt oder dessen Informationen aufbereitet.

Abbildung 2-4 zeigt die Anzeige von unbekannten TRAP-IDs im SINEMA Server V12.

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2 Lösung 2.3 Hard- und Software-Komponenten Abbildung 2-4

Abbildung 2-4 zeigt den Eingang eines unbekannten Traps am Netzwerkmanagement-System SINEMA Server V12. Die Darstellung von Traps ist abhängig vom verwendeten Netzwerkmanagement-System.

2.3

Hard- und Software-Komponenten

2.3.1

Gültigkeit

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Diese Applikation ist gültig für

2.3.2



STEP 7 ab V13 SP1



STEP 7 V5.5 SP3



S7-1500



S7-300

Verwendete Komponenten Die Applikation wurde mit den nachfolgenden Komponenten erstellt:

Hardware-Komponenten für CPU 1516-3 PN/DP Tabelle 2-3 Komponente

Anz.

Bestellnummer

Hinweis

PS 60W 24/48/60VDC

1

6ES7 505-0RA00-0AB0

Alternativ können auch andere 24-Volt Stromversorgungen verwendet werden.

CPU 1516-3 PN/DP

1

6ES7 516-3AN00-0AB0

Alternativ können auch andere S7-1500 CPUs verwendet werden.

Engineering-Station

1

Alternative Hardware-Komponenten für CPU 315-2 PN/DP Komponente

Anz.

Bestellnummer

Hinweis

PS 307 5A

1

6ES7 307-1EA00-0AA0

Alternativ können auch andere 24-Volt Stromversorgungen verwendet werden.

CPU 315-2 PN/DP

1

6ES7 315-2EH14-0AB0

Alternativ können auch andere S7-300 CPUs mit PROFINET-Schnittstelle verwendet werden.

Engineering-Station

1

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2 Lösung 2.3 Hard- und Software-Komponenten Hardware-Komponenten dezentrale Peripherie Komponente

Anz.

Bestellnummer

Hinweis

IM 151-3 PN

1

6ES7 151-3AA23-0AB0

PM-E DC24V

1

6ES7 138-4CA01-0AA0

4DI x DC24V ST

1

6ES7 131-4BD01-0AA0

IM 155-6 PN ST

1

6ES7 155-6AU00-0BN0

DI8 x DC24V ST

1

6ES7 131-6BF00-0BA0

Servermodul

1

6ES7 193-6PA00-0AA0

Kopfbaugruppe der ET 200S

Kopfbaugruppe der ET 200SP

Software-Komponenten Tabelle 2-4

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Komponente

Anz.

Bestellnummer

SIMATIC STEP 7 PROFESSIONAL V13 SP1

1

6ES7822-1AA03-0YA5

SIMATIC STEP 7 V5.5 SP3

1

6ES7810-4CC10-0YA5

S7 SCL V5.3 SP6

1

6ES7811-1CC05-0YA5

Hinweis Sie können auch eine höhere Version von SIMATIC STEP 7 PROFESSIONAL verwenden.

Beispieldateien und Projekte Die folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die in diesem Beispiel verwendet werden. Tabelle 2-5 Komponente

Hinweis

57249109 _SNMP_Traps_CODE_V13_v2_0.zip

Diese gepackte Datei enthält das STEP 7 V13 Projekt und die STEP 7 V13-Bibliothek.

57249109 _SNMP_Traps_CODE_V55_v1_0.zip

Diese gepackte Datei enthält das STEP 7 V5.5 Projekt und die STEP 7 V5.5 Bibliothek.

57249109 _SNMP_Traps_DOKU_v20_d.pdf

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3 Grundlagen SNMP Protokoll 3.1 Funktionsweise

3

Grundlagen SNMP Protokoll

Definition Das SNMP – Simple Network Management Protocol – ist ein UDP basiertes Protokoll, das speziell zur Administration von Datennetzen spezifiziert wurde und auf der Kommunikation zwischen SNMP-Manager und SNMP-Agenten beruht. Die einzelnen Knoten im Netz – Netzkomponenten oder auch Endgeräte – verfügen über einen SNMP-Agenten, der dem SNMP-Manager, zum Beispiel eine Netzwerkmanagement-Software, Informationen in strukturierter Form zur Verfügung stellt. Diese Struktur wird als MIB – Management Information Base – bezeichnet. Der SNMP-Agent ist im Netzknoten in der Regel als Firmwarefunktionalität realisiert.

3.1

Funktionsweise

Server-Client Modell Eine auf SNMP basierende Netzwerkmanagementlösung arbeitet nach dem Client/Server Modell. Die Managementstation (SNMP-Manager, Client) kann Informationen von den zu kontrollierenden Agenten (Server) abfragen.

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Zyklisches Polling Die Abfrage von Informationen aus den SNMP-Agents geschieht zumeist in zyklischen Abfragen. Dabei werden MIB-Informationen von der Managementstation abgerufen und gegebenenfalls visualisiert. Mit SNMP können die Knoten nicht nur überwacht werden, es sind auch Anweisungen zum Steuern der Geräte möglich. Hierzu zählt z. B. das Aktivieren oder Deaktivieren eines Ports an einer Netzkomponente. Abbildung 3-1

SNMP Manager: Client

Zyklisches Polling

PROFINET / IE

Zyklisches Polling

MIB MIB SNMP-Agents: Server

Die Kommunikation zwischen den Agenten und der Netzwerkmanagement-Station läuft im Hintergrund ab und belastet das Netzwerk im Normalfall nur unwesentlich. Bei der Konfiguration des Managers muss trotzdem darauf geachtet werden keine zu kleinen Poll-Intervalls einzustellen.

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3 Grundlagen SNMP Protokoll 3.1 Funktionsweise Die folgenden Kommandos unterstützt das SNMP-Protokoll zur zyklischen Abfrage: 

GET REQUEST (Anfordern eines Datensatzes)



GET NEXT (Anfordern des nachfolgenden Datensatzes)



SET REQUEST (Ändern eines Datensatzes)



GET RESPONSE (Antwort auf eine GET-Anforderung)

Azyklisches Event (Trap) Die Teilnehmer eines Netzwerks können auch Zustände über sogenannte Traps unaufgefordert an das Netzwerkmanagement-System zu senden. Das hat den Vorteil, dass Änderungen im Status des Netzwerkes zeitnah an der ManagementStation ankommen und nicht erst mit dem nächsten Poll-Zyklus. Genauere Informationen zu den SNMP-Traps befinden sich in Kapitel 3.3. Abbildung 3-2

SNMP Manager

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Trap

PROFINET / IE

Trap

MIB MIB SNMP-Agents: Ereignisgesteuerte Traps

Der folgende Nachrichtentyp wird vom SNMP-Protokoll zur azyklischen Informationsübertragung verwendet: 

EVENT/TRAP (unaufgeforderte Nachricht des Agenten an den Manager)

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3 Grundlagen SNMP Protokoll 3.2 Datenablage im Agenten

3.2

Datenablage im Agenten

MIB – Management Information Base Eine MIB beschreibt die Gesamtheit aller SNMP-Objekte (SNMP-Variablen), die sich im Netzwerk befinden. Die Variablen werden dabei in einer vom Zielsystem unabhängigen Sprache beschrieben (ASN.1). Abbildung 3-3

Standardisierte Daten

Systeminformationen wie Netzwerkstatistik, Zähler, Tabellen Erweiterte standardisierte Daten z. B. Daten zur Netzlast (TMON) bei Switchen

MIB

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Gerätespezifische Daten z. B. Status der redundanten Spannungsversorgung Bridge MIB z. B. topologische Sicht mittels eines „OfficeTools“

In RFC 1155 ist eine globale MIB definiert, deren Variablen von allen SNMPAgenten zu gewissen Teilen unterstützt werden. Werden zur Netzüberwachung komponentenspezifische, nicht standardisierte Daten benötigt, so können diese in „Private MIBs“ von den Herstellern beschrieben werden. Die Siemens AG stellt auf den Support-Seiten Private-MIBs für viele Netzwerkkomponenten z.B. zusammen mit dem Firmware-Update zur Verfügung. Durch die herstellerübergreifende Standardisierung der MIBs und der Zugriffsmechanismen lässt sich auch ein heterogenes Netzwerk mit Komponenten unterschiedlicher Herstellern überwachen und steuern. OID – Object Identifier Der OID (Object Identifier) beschreibt eindeutig die Adresse eines MIB-Objekts. Bei standardisierten MIB-Objekten ist die Adresse fest vorgegeben. Private MIBObjekte werden immer unter dem „enterprise“ Verzeichnis abgelegt. Die Adressen innerhalb dieser Struktur sind dem Hersteller überlassen. Lediglich die Herstellernummer muss registriert sein. Die OIDs lassen sich als Zahlenkette oder als ASCII-String darstellen (siehe Abbildung 3-4).

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3 Grundlagen SNMP Protokoll 3.2 Datenablage im Agenten Die folgende Grafik zeigt einen Auszug aus der MIB-Struktur. Die OID für den Knoten „SIEMENS A&D“ lautet entsprechend: 1.3.6.1.4.1.4196 Abbildung 3-4 ISO (1)

Standard (0)

Registration Authority (1)

member body(2)

Identified organization(3)

dod (6)

internet (1)

directory (1)

mgmit (2)

experimental (3)

private (4)

security (5)

snmpv2(6)

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enterprises(1)

SIEMENS A&D (4196)

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3 Grundlagen SNMP Protokoll 3.3 SNMP-Traps

3.3

SNMP-Traps

Beschreibung Das Netzwerkmanagement-System muss über die bereits angesprochenen Mechanismen (GET, SET) jede Variablen- und Statusanfrage einzeln ausführen. Um Ereignisse des SNMP-Agenten unmittelbar im SNMP-Manager anzuzeigen, können per SNMP auch sogenannte „Traps“ versendet werden. Die SNMPAgenten erhalten keine Quittierung für gesendete Traps. Der Vorteil im Versenden eines Traps zeigt sich darin, dass das Netzwerkmanagement System besondere Ereignisse im Netz sofort zur Anzeige bringt, ohne die Wartezeit bis zur nächsten Routine-Abfrage der Information abzuwarten. Hinweis

3.3.1

Um eine starke Belastung des Netzwerks zu vermeiden, sollte das Versenden von Traps nur bei Bedarf erfolgen.

Telegrammaufbau Das Trap-Telegramm ist folgendermaßen aufgebaut:

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Abbildung 3-5

Version

Community

Header

PDU Typ

Hinweis

Trap PDU

Enterpr Agent Generic ise/ Address Trap TRAPID

Specific Trap

Time Stamp

Variable binding

Unter „Variable binding“ können mit dem Trap mehrere OID-Variablen zur Beschreibung oder mit aktualisierten Werten, etc. mitgesendet werden. Das Beispielprojekt sendet jeweils eine zusätzliche String-Variable zur Beschreibung des Traps.

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3 Grundlagen SNMP Protokoll 3.3 SNMP-Traps Die folgende Tabelle zeigt detailliert den Aufbau eines Trap-Telegramms mit den folgenden Informationen: 

SNMPv1



Community: ‚public‘



(fiktive)TRAP-ID: ‚1.2.7865‘



IP-Adresse Agent: 172.16.46.13



specific ID: 67



Variable OID: ‚0.0‘



Variablen-String: ‚error‘

Tabelle 3-1 SNMP-Trap Telegramm Byte 1. 2. 3. 4. 5.  Siemens AG 2016 All rights reserved

6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32.

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

HexCode

16#30 16#2F 16#02 16#01 16#00 16#04 16#06 16#70 16#75 16#62 16#6C 16#69 16#63 16#A4 16#22 16#06 16#03 16#2A 16#BD 16#39 16#40 16#04 16#AC 16#10 16#2E 16#0D 16#02 16#01 16#06 16#02 16#01 16#43

V2.0,

Beschreibung

SNMP-Sequenz Länge Sequenz (16#2f = 47 Byte) SNMP-Version Datentyp (02 – Integer, 04 – byte, 05 – Null) SNMP-Version Länge SNMP-Version (00 - V1) Community String Datentyp Community String Länge ‚p‘ ‚u‘ ‚b‘ ‚l‘ ‚i‘ ‚c‘ Trap PDU (A4 – Trap) Länge Trap PDU Trap ID Data Type (06 – Objekt) Trap ID Länge 1.2 1. Byte von 7865 (BER-Codierung) 2. Byte von 7865 (BER-Codierung) IP Datentyp IP Länge 172 16 46 13 Generic Trap ID Datentyp Generic Trap Länge 06 (firmenspezifisch) Specific Trap Datentyp Specific Trap Länge 67

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3 Grundlagen SNMP Protokoll 3.3 SNMP-Traps Byte 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47.

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48. 49.

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

HexCode

16#43 16#01 16#0B 16#30 16#0C 16#30 16#0A 16#06 16#01 16#00 16#04 16#05 16#65 16#72 16#72 16#6F 16#72

V2.0,

Beschreibung

Zeitstempel Datentyp Zeitstempel Länge 11 Variablen Liste Typ (30 – Sequenz) Variablen Liste Länge Variable Typ Variable Länge OID Variable Datentyp (06 – Objekt) OID Variable Länge 0.0 Variable Wert Datentyp (04 – Byte) Variable Länge ‚e‘ ‚r‘ ‚r‘ ‚o‘ ‚r‘

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3 Grundlagen SNMP Protokoll 3.3 SNMP-Traps

3.3.2

Identifikation Die vollständige Identifikation eines Traps wird über drei Felder im SNMPTelegramm realisiert: 

TRAP-ID (Syntax und Aufbau identisch zur OID)



generic Trap (genauere Beschreibung der TRAP-ID)



specific Trap (firmenspezifische ID)

Die genannten Informationen liegen in der Trap-PDU des Telegramms ab. Generic Trap Für den Wert des „generic Trap“-Feldes sind die folgenden Werte definiert:

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Tabelle 3-2 Bezeichnung

Wert

coldStart

0

warmStart

1

linkDown

2

linkUp

3

authenticationFailure

4

egpNeighborLoss

5

enterpriseSpecific

6

Specific Trap und TRAP-ID Wird als „generic Trap“ die Codierung „6“ (firmenspezifisch) verwendet, kann dieser firmenspezifische Trap durch eine weitere ID-Angabe im nachfolgenden Feld (specific TRAP) genauer spezifiziert werden. Hinweis

Der Anwender kann im Applikationsbeispiel die folgenden Informationen beeinflussen:  

TRAP-ID Specific TRAP (firmenspezifische ID)

Als specific TRAP wurden im Beispielprogramm folgende Zuordnung getroffen:  

Kommender Alarm: specific TRAP=67. Gehender Alarm: specific TRAP = 68.

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

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4 Funktionsweise 4.1 Gesamtübersicht

4

Funktionsweise Dieses Kapitel beschreibt die Funktionsweise des Anwenderprogramms für die S7-1500 CPU in STEP 7 V13 SP1. Unterschiede zur S7-300 werden in Kapitel 4.5 aufgelistet. Das für STEP 7 V5.5 zur Verfügung gestellte Anwenderprogramm für die S7-300 wird nicht gesondert beschrieben. Verwenden Sie STEP 7 V13, so ist ein Hochrüsten des STEP 7 V12 Projekts ohne weiteres möglich.

4.1

Gesamtübersicht

Programmübersicht Abbildung 4-1

Diagnostic interrupt error [OB 82]

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DiagInterrupt • RARLM

GlobalData SNMP

MAIN [OB 1]

• LOG2GEO • GEO2LOG

GetDP Error ReadIP

• RDREC

SendTrap

BuildTelegram TrapSnmp

• Strg_TO_Chars • MOVE_BLK

• TCON • TUSEND • TDISCON

Anwenderprogramm

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

V2.0,

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Systembausteine

Datenbausteine

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4 Funktionsweise 4.1 Gesamtübersicht Wirkschema Abbildung 4-2 Diagnose Interrupt in DP

1

Individuell für jeden Anwendungsfall zusammenstellund gestaltbar

StandardSystemdiagnose OB82

Sammeln der Informationen für den SNMP-Trap

IP-Adresse des SNMP-Agenten auslesen

Daten für SNMPTelegramm aufbereiten

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2

Universell wiederverwendbar

Senden eines SNMP-Traps

Senden des SNMP-Trap

Anzeige in NetzwerkManagementSystem

Beschreibung Das Programm gliedert sich in zwei Teile: Tabelle 4-1 Funktion 1.

2.

Bausteine

Erfassen eines Diagnose-Interrupts. Aufbereiten der DiagnoseInformationen. Voraussetzung: Diagnose Interrupts müssen in dezentraler Peripherie konfiguriert sein.



Senden eines SNMP-Traps.



Diagnostic error interrupt (OB82) – DiagInterrupt (FB4)



Main (OB1) – GetDPError (FB2) – ReadIP (FB10)

Main (OB1) – SendTrap (FB1) – BuildTelegramTrapSnmp (FC1)

Sie können den Funktionsbaustein “SendTrap“ (FB1) mit der Funktion „BuildTelegramTrapSnmp“ (FC1) unabhängig von den anderen Programmteilen verwenden, um benutzerdefinierte SNMP-Traps zu senden. Hinweis

Das Applikationsbeispiel sendet unterschiedliche TRAP-IDs für ein- und ausgehende (bei störungsfreiem Modul) Diagnose-Interrupts. Die erleichtert die Unterscheidung der Traps im Netzwerkmanagement-System.

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

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4 Funktionsweise 4.2 Benutzerdefinierte Datentypen

4.2

Benutzerdefinierte Datentypen

Überblick Im Anwenderprogramm werden die folgenden PLC-Datentypen (UDTs) verwendet.

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Tabelle 4-2 S7-1500

S7-300

typeDPRalam

typeDPRalam

Beinhaltet einen Datensatz, der nach einem Diagnose-Interrupt zur Weiterverarbeitung abgespeichert wird.

typeDPRalamArray

typeDPRalamArray

Array des Datentyps typeDPRAlam.

typeIPaddress

typeIPaddress

Struktur zur Ablage einer IP-Adresse.

typeTrapInformation

typeTrapInformation

Beinhaltet Informationen zur Generierung eines SNMP-Trap-Telegramms.

typeTrapTelegram

typeTrapTelegram

Byte-Array zur Ablage des zu sendenden SNMP-Traps (Bestandteil von typeTrapInformation).

vom System zur Verfügung gestellt

GEOADDR

Struktur für Daten zur Verwendung mit den Funktionen LOG2GEO/LOG_GEO und GEO2LOG/GEO_LOG

vom System zur Verfügung gestellt

typeTaddrParam

Struktur zur Verwendung mit dem FB TUSEND.

vom System zur Verfügung gestellt

typeTconParam

Struktur zur Verwendung mit dem FB TCON.

typeAinfo

-

Zur Ablage der Daten von RALRM.

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Verwendung

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4 Funktionsweise 4.2 Benutzerdefinierte Datentypen

4.2.1

PLC-Datentyp typeDPRalam

Verwendung Der Datentyp typeDPRalam dient in der Beispielapplikation zur Ablage von temporären Daten nach Erhalt eines Diagnosealarms aus dem OB82. Die Auswertung dieser Daten erfolgt über den FB GetDPError. Aufbau Die folgende Tabelle zeigt den Aufbau des Datentyps typeDPRalam. Tabelle 4-3

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S7-1500

S7-300

Datentyp

Verwendung

newDP

newDP

Bool

TRUE, wenn neue Diagnoseinformationen vorhanden sind.

tInfo

-

TI_DiagnosticInterrupt

Informationen der Funktion RALRM.

aInfo

-

AINFO

Informationen der Funktion RALRM.

-

lowVlt

Bool

Informationen zum Diagnoseereignis.

-

cnfgError

Bool

Informationen zum Diagnoseereignis.

-

modStp

Bool

Informationen zum Diagnoseereignis.

-

common

Bool

Informationen zum Diagnoseereignis.

gone

gone

Bool

Zeigt gehenden Alarm an.

laddr

Word

LADDR des Moduls mit DiagnoseEreignis.

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4 Funktionsweise 4.2 Benutzerdefinierte Datentypen

4.2.2

PLC-Datentyp typeTrapInformation

Verwendung Der PLC-Datentyp typeTrapInformation dient zum Aufnehmen der relevanten Informationen für einen SNMP-Trap. Er wird an den Funktionsbausteinen SendTrap und GetDPError verschaltet. Aufbau Der Datentyp ist in zwei Bereiche geteilt: 1. relevante Informationen für den Trap. 2. SNMP-Trap-Telegramm, welches dann versendet werden kann. Die folgende Tabelle zeigt den Aufbau des Datentyps typeTrapInformation im Detail. Tabelle 4-4

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S7-1500/S7-300

Datentyp

Verwendung

ipAgent

typeIPAddress

Beinhaltet die Adresse des Agenten, von dem aus der TRAP ausgelöst wird. Kann mit einer beliebigen IP-Adresse belegt werden und ist nicht zwangsweise die IP-Adresse der den Trap sendenden CPU.

trapID

String[125]

Die TrapID des Traps (Syntax:‚1.2.3‘).

specificID

Int

Die firmenspezifische ID des Traps.

oidBindingVar

String[125]

Die OID der angebundenen Variablen (Syntax: ‚1.2.3‘).

description

String[125]

Der Text der angebundenen Variablen.

telegram

Array of Byte

Ein Array zur Aufnahme des SNMP-TrapTelegramms.

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4 Funktionsweise 4.3 Erfassen und Aufbereitung eines Diagnose-Interrupts

4.3

Erfassen und Aufbereitung eines Diagnose-Interrupts Das Erfassen und das Auswerten und Aufbereiten der Diagnose-Interrupts mit Hilfe der SIMATIC-Diagnose gliedert sich in zwei Teile: 1. Erhalt eines Diagnose-Interrupts mit Aufruf des OB82 und Auslesen der systemseitig zur Verfügung gestellten Diagnoseinformationen mit der Systemfunktion RALRM (im FB DiagInterrupt integriert) (siehe Kapitel 4.3.1). 2. Verarbeitung der Diagnoseinformationen in einem zyklischen OB und Aufbereitung mit dem FB GetDPError (FB 2) für den FB SendTrap (FB1), um SNMP-Traps senden zu können (siehe Kapitel 4.3.2). Kapitel 4.4 beschreibt das Senden der Daten als SNMP-Trap.

4.3.1

Diagnostic Interrupt Error (OB82) und DiagInterrupt (FB4)

Allgemein

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Der Diagnostic Interrupt Error (OB82) wird vom System (der S7-CPU) bei einem Diagnosealarm aufgerufen. Der Aufruf erfolgt bei kommenden und bei gehenden Alarmen. Da der OB82 nach einem Diagnose-Interrupt nur einmal aufgerufen wird, ist das Auslesen der systemseitig zur Verfügung gestellten Diagnoseinformationen hier nicht möglich. Diese Aufgabe übernimmt der FB DiagInterrupt. Dieser Baustein wird im OB82 einzig aktiviert; die weitere Bearbeitung erfolgt im zyklischen Programmablauf.

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4 Funktionsweise 4.3 Erfassen und Aufbereitung eines Diagnose-Interrupts Programmablaufplan Abbildung 4-3 PAP OB82 Aufruf OB82

1

Rufe FB DiagInterrupt auf

Auslesen aller Anlaufinformationen des OB82.

2

Aktion

DP_RALRM mit den onen aus dem -Interrupt wird ob in einem Element gnosedaten anliegen P = TRUE).

Nein

Neue Diagnosedaten erhalten?

Ja

ue Diagnosedaten dann wird ermittelt, en Diagnosefehler es elt.

Nein

resse des Gerätes, nterrupt verursacht ausgelesen.

Freier Platz im Array typeDPRalam?

Im Beispielprojekt ist das Array 16 Elemente groß.

3

Ja

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Auslesen erfolgreich e Informationen zum ines Traps in der TRAP_information“

Speichere Diagnosedaten Setze Flag für neue Daten in Array typeDPRalam

Fehlerausgabe

Ende OB82

Tabelle 4-5 Nr.

Anmerkung

1.

Nach Auslösen eines Diagnose-Interrupts wird in der S7-CPU automatisch der OB 82 aufgerufen und der FB DiagInterrupt aktiviert. Hinweis Diagnose-Interrupts müssen in der Hardware-Konfiguration der jeweiligen Peripheriegeräte aktiviert werden.

2.

Anhand der Startinformationen des Organisationsbausteins und mit Hilfe des Systembausteins RALRM liest der FB DiagInterrupt alle zur Verfügung gestellten Informationen aus.

3.

Die Informationen werden im globalen Datenbaustein GlobalDataSnmp in einem Array zwischengespeichert. Ein Flag signalisiert, dass neue Diagnosedaten vorhanden sind.

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4 Funktionsweise 4.3 Erfassen und Aufbereitung eines Diagnose-Interrupts

4.3.2

GetDPError (FB2) und ReadIP (FB10)

Allgemein Der FB GetDPError (FB2) ruft intern den FB ReadIP (FB10) auf. Durch den FB GetDPError (FB2) werden 

die beim Diagnosealarm gesammelten Daten gefiltert.



die IP-Adresse des auslösenden Devices extrahiert.



die Daten für das Senden eines Traps ausgelesen, analysiert und in der Struktur typeTrapInformation abgelegt.

Bausteinschnittstelle

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Abbildung 4-4

Tabelle 4-6 Parameter

Datentyp

Beschreibung

ralamInfo

IN/OUT: typeDPRalam

Array aus typeDPRalam: Signalisiert einen neuen Diagnose-Interrupt und beinhaltet dessen Informationen (siehe Kapitel 4.2.1).

snmpTelegram

IN/OUT: typeTrapInformation

Struktur für alle relevanten Daten zum Senden eines SNMP-Traps (siehe Kapitel 4.2.2).

busy

OUT: Bool

TRUE, wenn der Baustein aktuell Diagnosedaten verarbeitet.

done

OUT: Bool

TRUE für einen Zyklus, wenn der Baustein Diagnosedaten für einen SNMP-Trap aufbereitet hat.

error

OUT: Bool

TRUE, wenn während der Verarbeitung ein Fehler aufgetreten ist.

status

OUT: DWord

Wenn error=TRUE, steht eine genauere Fehlerspezifikation am Ausgang STATUS an. Siehe auch Kapitel 4.4.3.

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4 Funktionsweise 4.3 Erfassen und Aufbereitung eines Diagnose-Interrupts Programmablaufplan Abbildung 4-5 Start FB GetDPError

Nein Alle ArrayElemente durchsucht

Nein

Neue Diagnosedaten anstehend?

1

Ja Setze busy=TRUE; Art des Diagnosealarms auslesen; IP Adresse des Devices bestimmen

2

Ja

Liest mit Hilfe von RDREC und Datensatz 16#8080 die IP Adresse aus.

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Rufe FB ReaIIP auf

3

Nein

IP Adresse erfolgreich ausgelesen?

Ja

Gehend Setze Fehler-Status

specific Trap = 68 Setze busy=FALSE

Schreibe Daten in die Struktur typeSnmpInformation;

4

(Gehender Alarm und Modul störungsfrei) oder (Kommender Alarm?)

5

Kommend

Specific Trap = 67 Setze busy=FALSE

Ende FB GetDPError

Tabelle 4-7 Nr.

Aktion

1.

Im Array typeDPRalam mit den Informationen aus dem Diagnose-Interrupt wird überprüft, ob in einem Element neue Diagnosedaten anliegen (newDP = TRUE).

2.

Liegt ein neuer Diagnose-Alarm an, wird der genaue Fehler ermittelt. Wird die Art des Diagnosefehlers nicht erkannt, wird die Beschreibung ‚common‘ gesetzt.

3.

Die IP-Adresse des Gerätes, das den Interrupt verursacht hat, wird ausgelesen.

4.

War das Auslesen erfolgreich, werden die Informationen (IP-Adresse, TRAP-ID, generic TRAP, OID, Variablenbeschreibung) zum Senden eines Traps in der Struktur typeTrapInformation abgelegt.

5.

Handelt es sich

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4 Funktionsweise 4.4 Senden eines SNMP-Traps Nr.

Aktion  

um einen kommenden Alarm, wird die specific Trap ID auf 67 gesetzt. um einen gehenden Alarm und ein dann störungsfreies Modul, wird die specific Trap-ID auf 68 gesetzt. Dieser Schritt dient im Netzwerkmanagement-System zur Unterscheidung der vorhandenen Diagnose-Interrupts.

4.4

Senden eines SNMP-Traps

4.4.1

Bausteinbeschreibung FB Sendtrap (FB1)

Beschreibung Der Funktionsbaustein FB Sendtrap (FB1) realisiert die folgenden Funktionen: 1. Aufbau einer UDP-Verbindung zum SNMP-Manager. 2. Verarbeiten der Eingangsinformationen in der Struktur typeTrapInformation über die Funktion BuildTelegramTrapSnmp zu einem SNMP-Trap-Telegramm. 3. Senden des SNMP-Trap-Telegramms.

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4. Im Fehlerfall: Abbau und neuer Aufbau der UDP-Verbindung. Aufruf Abbildung 4-6

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

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4 Funktionsweise 4.4 Senden eines SNMP-Traps Parameter Der Baustein hat folgende Ein- und Ausgänge: Tabelle 4-8

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Parameter

Datentyp

Beschreibung

initialCall

IN: Bool

Zeigt den ersten Aufruf des FBs an. Im ersten Durchgang werden die Parameter initialisiert.

req

IN: Bool

Eine positive Flanke stößt das Senden eines SNMP-Traps an die Adresse des SNMPManagers an. Voraussetzung: Der Baustein befindet sich nicht im Status  BUSY = 1 oder  ERROR = 1

hwidentifier

IN: HW_ANY

Die HW-ID der PROFINET-Schnittstelle der CPU. Sie können beide Interfaces einer CPU für die Applikation verwenden. Hinweis Bei einer S7-300 handelt es sich hier um die Diagnose-Adresse des Interfaces.

connectionID

IN: Bool

Die Verbindungs-ID für den Verbindungsaufbau. Hinweis Die Verbindungs-ID muss projektweit eindeutig sein.

trapInformation

IN: typeTrapInformation (UDT)

Beinhaltet sämtliche Informationen für das SNMP-Telegramm-Paket. Siehe auch Kapitel 4.2.2.

ipManager

OUT: typeIPAddress (UDT)

Gibt die IP-Adresse des SNMP-Managers (z.B. Netzwerkmanagement System) an.

busy

OUT: Bool

TRUE, wenn der Baustein momentan beschäftigt ist. Das ist der Fall, wenn  die Parameter initialisiert werden.  eine Verbindung mit TCON aufgebaut wird.  ein SNMP-TRAP über TUSEND gesendet wird.  die Verbindung mit TDISCON abgebaut wird.

done

OUT: Bool

TRUE für einen Zyklus, wenn ein SNMP-Trap versendet wurde.

error

OUT: Bool

TRUE, wenn ein Fehler am Baustein ansteht.

status

OUT: DWord

gibt bei error=TRUE einen Fehlercode aus, siehe Kapitel 4.4.3.

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4 Funktionsweise 4.4 Senden eines SNMP-Traps

4.4.2

Programmablaufplan Der folgende Plan zeigt den Ablauf für das Senden eines SNMP-Traps: Abbildung 4-7 Start FB SendTrap

Erster Durchlauf Aufrufender OB?

Ja

Initialisierung der Parameter

Nein

Verbindung aufbauen

Nein

Verbindung aufgebaut?

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Ja

positive Flanke am Eingang REQ?

Ja

Rufe FC „typeBuildTelegram TrapSnmp“ auf

Baut mit den Informationen aus typeTrapInformation das Telegramm des SNMP-Trap

Nein Sende Telegramm

Fehler in der Verbindung/ beim Senden?

Ja

Verbindung abbauen

Nein

Ende FB SendTrap

Hinweis

Die T-Bausteine (TCON, TUSEND, TDISCON) arbeiten asynchron. Der Programmablaufplan ist entsprechend nur als Schema zu verstehen.

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

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4 Funktionsweise 4.4 Senden eines SNMP-Traps

4.4.3

Fehler- und Statusmeldungen

Erläuterung Die eingesetzten Funktionsbausteine GetDPError und SendTrap verwenden den Ausgangsparameter STATUS. Der OB82 speichert im Fehlerfall einen Status in den DB GlobalDataSnmp (DB2). Die folgende Tabelle zeigt, welche Werte der Ausgang STATUS annehmen kann und deren Bedeutung. Werte des Ausgangs STATUS Bei den Werten der Tabelle handelt es sich um hexadezimale Werte. Die anstehenden Variablen ‚xxxx‘ sind jeweils die von den Funktionen (siehe Tabelle) zurückgegebenen Werte. Beispiel Fehlercode: 16#0180_9000 Der Aufruf der Funktion RALRM wurde mit Fehlercode 16#xx80_9000 beendet  die logische Anfangsadresse am Bausteineingang ist ungültig. Tabelle 4-9

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Fehlercode

Beschreibung

01xx_xxxx

Fehler im FB DiagInterrupt: Aufruf der Funktion RALRM mit Fehler abgeschlossen.

0200_8123

Der Array zur Ablage der Fehler DP_RALRM ist bereits voll.

0300_xxxx

falsche LADDR an der Funktion LOG2GEO.

0400_xxxx

falsche Angabe an GEO2LOG.

05xx_xxxx

Fehler an RDREC beim Auslesen der IP-Adresse.

0600_xxxx

Fehler an RDSYSST beim Auslesen der local_device_id (nur S7-300).

0700_xxxx

Fehler an TCON.

0800_xxxx

Fehler an TUSEND.

0900_xxxx

Fehler an TDISCON.

0A00_8124

Weitere positive Flanke an REQ während Sende-Auftrag.  ein Auftrag ging verloren.

0B00_xxxx

Falsche Angabe an GEO2LOG.

0C00_xxxx

Fehler an ModuleStates.

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

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4 Funktionsweise 4.5 Unterschiede der Projektierung zwischen S7-1500 CPU und S7-300 CPU

4.5

Unterschiede der Projektierung zwischen S7-1500 CPU und S7-300 CPU

4.5.1

Anwenderprogramm Aufgrund der unterschiedlichen Architektur sind die Funktionsbausteine zwischen S7-1500 und S7-300 unterschiedlich. Entsprechend ist darauf zu achten, immer die für die jeweilige CPU geeigneten Bausteine aus den Projekten/der Bibliothek zu verwenden.

Auswertung Diagnose-Interrupts S7-1500 Über die Funktion FB DiagnoseInterrupt werden mit der Funktion RALRM Informationen des Diagnose-Interrupts ausgelesen. S7-300

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Allein aus den Anlaufdaten des OB82 werden bereits grundlegende Informationen zum Senden des Traps ausgelesen. Der FB DiagnoseInterrupt wird nicht verwendet. Diagnose-Interrupts Im Beispielprojekt werden die folgenden Fehler erkannt: Tabelle 4-10 Nr.

4.5.2

S7-1500

S7-300

1.

Kabelbruch

niedrige externe Spannung

2.

niedrige externe Spannung

Konfigurationsfehler

3.

Kurzschluss

Modul Stop

4.

Sammelfehler (Allgemein)

Sammelfehler (Allgemein)

Open User Communication/local_device_id Die Unterschiede bei der Kommunikation über die Open User Communication mit den Bausteinen TCON, TUSEND, TDISCON zwischen einer S7-1500 CPU und einer S7-300 CPU können der Online Hilfe des TIA Portals entnommen werden. Das Anwenderprogramm realisiert die unterschiedliche Anwendung der Kommunikationsbausteine (T-Bausteine).

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5 Installation und Inbetriebnahme 5.1 Installation der Hardware

Installation und Inbetriebnahme

5

Dieses Kapitel beschreibt den Aufbau und die Inbetriebnahme der Applikation. Die Inbetriebnahme wird mit einer CPU 1516-3 PN/DP gezeigt, die Handlungsschritte gelten für andere CPUs analog.

5.1

Installation der Hardware Nachfolgendes Bild zeigt den Hardwareaufbau der Anwendung. Abbildung 5-1

NetzwerkManagementStation

1516-3 PN/DP

STEP 7

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230V

PROFINET / IE

24V ET 200SP

Hinweis

ET 200S

Die Aufbaurichtlinien für SIMATIC Systeme sind generell zu beachten.

Tabelle 5-1 Nr.

Aktion

1.

Befestigen Sie die S7-CPU inklusive Power Supply, sowie die beiden dezentralen Peripheriestationen auf einem dazu geeigneten Rack.

2.

Schließen Sie die NetzwerkmanagementStation mit einem Kaltgerätestecker am Stromnetz an.

3.

Verbinden Sie die einzelnen Komponenten entweder in Daisy Chain oder über einen Switch.

4.

Verbinden Sie die einzelnen Komponenten mit dem 24-Volt Anschluss des Power Supplies (siehe Abbildung 5-1).

5.

Verbinden Sie Ihre Engineering-Station mit dem Ethernet-Netz entweder über einen Switch oder ebenfalls in Daisy Chain.

6.

Schließen Sie die Engineering-Station an die Spannungsversorgung an.

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

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Anmerkung Zum Befestigen ist die Schiene mit der Artikelnummer 6ES7590-1AE80-0AA0 geeignet.

Die dezentralen Peripheriestationen ET 200S und ET 200SP besitzen zwei Ports am Interface. Die S7-1500 CPU besitzt am Interface 1 ebenfalls zwei Ports.

34

5 Installation und Inbetriebnahme 5.2 Installation der Software

5.2

Installation der Software Installieren Sie STEP 7 V13 SP 1; Siehe z.B. Handbuch \3\.

Tabelle 5-2 Nr.

Aktion

1.

Laden Sie die Datei 57249109_SNMP_Traps_CODE_v20.zip von der HTML Seite auf Ihre Engineering Station herunter und entpacken Sie den Ordner.

2.

Doppelklicken Sie im entpackten Programmordner auf das Icon „57249109_SNMP_Traps_CODE_V13_SP1“. Es öffnet sich das Projekt in TIA V13.

5.3

Inbetriebnahme

Verwendete IP-Adressen Die folgenden IP-Adressen werden als Default-Werte im STEP 7 V13-Projekt verwendet:

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Tabelle 5-3 Gerät

IP-Adresse

CPU 1516-3 PN/DP

172.16.46.13

CPU 315-2 PN/DP

172.16.46.14

ET 200S

172.16.46.3

ET 200SP

172.16.46.2

Inbetriebnahme Tabelle 5-4 Nr.

Aktion

1.

Suchen Sie unter „Online-Zugänge > [IHR_NETZWERK_ADAPTER] > Erreichbare Teilnehmer anzeigen“ („Online access > [YOUR_NETWORK_ADAPTER] > Update accessible devices“) nach ihrem PNIO-Controller. Wechseln Sie zu „Online und Diagnose“ („Online &diagnostics“) und im Arbeitsbereich auf „Funktionen > IP-Adresse zuweisen“ („Functions > Assign IP address“). Weisen Sie dem PNIO-Controller  entweder (CPU 1516-3 PN/DP) die IP-Adresse 172.16.46.13, Subnetzmaske: 255.255.0.0  oder (CPU 315-2 PN/DP) die IP-Adresse 172.16.46.14, Subnetzmaske: 255.255.0.0 über den Schalter „IP-Adresse zuweisen“ zu.

2.

Suchen Sie unter „Online-Zugänge > [IHR_NETZWERK_ADAPTER] > Erreichbare Teilnehmer anzeigen“ („Online access > [YOUR_NETWORK_ADAPTER] > Update accessible devices“) nach der ET 200SP und der ET 200S Station. Die folgenden Punkte beschreiben das Vorgehen für die ET 200SP an der CPU 1516-3 PN/DP. Das Vorgehen für die ET 200S und außerdem das Vorgehen für die CPU 315-2 PN/DP ist analog.

3.

Wechseln Sie zu „Online & Diagnose“ („Online & diagnostics“) und im Arbeitsbereich auf „Funktionen > Name zuweisen“ („Functions > Assign name“). Weisen Sie der ET 200SP den Namen „1500_sp“ zu.

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5 Installation und Inbetriebnahme 5.3 Inbetriebnahme Nr.

Aktion

Markieren Sie im Projektbaum die CPU, die Sie laden möchten und wählen Sie „PLC-Programm in Gerät laden und zurücksetzen“ („Online > Download and reset PLC program“).

5.

Wählen Sie die von Ihnen verwendete PC-Schnittstelle aus. Markieren Sie die von STEP 7 gefundene CPU und klicken Sie auf „Laden“ („Load“). Über „Suche starten“ (nur bei TIA V13) müssen Sie die Suche nach Teilnehmern manuell starten. Hinweis Liegt die IP-Adresse Ihres PCs nicht im Subnetz des Teilnehmers, wird durch STEP 7 automatisch eine passende IP-Adresse zugewiesen.

6.

Laden Sie das Programm über die erscheinenden Menüs in Ihre CPU.

7.

Starten Sie die S7-CPU. Jetzt leuchten, bei korrektem Aufbau, die LEDs der dezentralen Peripheriesysteme grün und die S7-CPU befindet sich in RUN.

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4.

SnmpTrap Beitrags-ID: 57249109,

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6 Bedienung der Applikation 6.1 Szenario A: Senden eines Traps, ausgelöst durch ein dezentrales Peripheriesystem

6

Bedienung der Applikation

6.1

Szenario A: Senden eines Traps, ausgelöst durch ein dezentrales Peripheriesystem Um einen Trap, ausgelöst durch ein dezentrales Peripheriesystem, von der CPU an ein Netzwerkmanagement-System zu senden, gehen Sie, wie in Tabelle 6-1 beschrieben, vor. Die Vorgehensweise ist für eine S7-1500 CPU identisch zu einer S7-300 CPU.

Tabelle 6-1

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Nr.

Aktion

1.

Installieren und laden Sie das Projekt wie in Kapitel 5 beschrieben.

2.

Öffnen Sie den DB GlobalDataSnmp und tragen Sie in den Parameter SendTrapParam.ipManager.addr die IP-Adresse der Netzwerkmanagement-Station als Startwert ein.

Hinweis Die IP muss als hexadezimaler Wert codiert werden. z.B. 16#AC = 172 3.

Laden Sie das Projekt erneut in die CPU und starten Sie die CPU neu.

4.

Erzeugen Sie einen Diagnose-Interrupt an einer dezentralen Peripheriestation. Beispielsweise durch das Ziehen der Versorgungsspannung am PM-E Modul der ET 200S.

5.

Das erfolgreiche Senden des Traps können Sie in Ihrer Netzwerkmanagement-Station (hier am Beispiel SINEMA Server V12) oder durch eine Trace-Aufzeichnung (zum Beispiel per Wireshark) überprüfen.

Die Spalten „Status“, „Event“, „Event type“ und „Time Stamp“ werden im SINEMA Server abhängig von der Konfiguration des SINEMA Servers und unabhängig vom empfangenen TrapTelegramm ausgefüllt. Die Spalte „Event details“ beinhaltet bei unbekannter Trap-ID die mit dem Telegramm übertragene „Description“ der angehängten Variablen, sowie die TRAP-ID (nicht im Screenshot zu sehen). Die IP-Adresse wird ebenfalls aus dem Trap-Telegramm entnommen.

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6 Bedienung der Applikation 6.2 Szenario B: Senden eines Traps, ausgelöst über die Beobachtungstabelle Nr. 6.

Aktion Die CPU sendet jetzt automatisiert einen Trap an die Netzwerkmanagement-Station. Sollte ein Fehler auftreten, können Sie den Fehlercode in der Beobachtungstabelle SNMP_Trap einsehen.

Der Screenshot zeigt bereits 33 gesendete Traps- ausgelöst durch die dezentrale Peripherie. In dieser Zeit sind keine Fehler an den Funktionsbausteinen „GetDPError“ und „SendTrap“ aufgetreten. Hinweis Um von der dezentralen Peripherie ausgelöste Traps senden zu können, muss im Beispielprojekt zum Zeitpunkt des Diagnose-Interrupts die Variable […].reqSend = TRUE sein.

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6.2

Szenario B: Senden eines Traps, ausgelöst über die Beobachtungstabelle Um einen manuell ausgelösten Trap von der CPU an eine NetzwerkmanagementStation zu senden, gehen Sie, wie in Tabelle 6-2 beschrieben, vor. Die Vorgehensweise ist für eine S7-1500 CPU identisch zu einer S7-300 CPU.

Tabelle 6-2 Nr.

Aktion

1.

Installieren und laden Sie das Projekt wie in Kapitel 5 beschrieben.

2.

Öffnen Sie den DB GlobalDataSnmp und tragen Sie in den Parameter SendTrapParam.ipManager.addr die IP-Adresse der Netzwerkmanagement-Station als Startwert ein.

Hinweis Die IP muss als hexadezimaler Wert codiert werden. z.B. 16#AC = 172 3.

Laden Sie das Projekt erneut in die CPU und starten Sie die CPU neu.

4.

Öffnen Sie die Beobachtungstabelle SNMP_Trap und geben Sie für die folgenden Variablen von Ihnen bestimmte Werte ein:  Addr[0] (IP-Adresse des Geräts für das der Trap angezeigt werden soll.)  Addr[1] (IP-Adresse des Geräts für das der Trap angezeigt werden soll.)  Addr[2] (IP-Adresse des Geräts für das der Trap angezeigt werden soll.)  Addr[3] (IP-Adresse des Geräts für das der Trap angezeigt werden soll.)  TrapID  generic_ID  OID_BindingVar  Description

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6 Bedienung der Applikation 6.2 Szenario B: Senden eines Traps, ausgelöst über die Beobachtungstabelle Nr.

Aktion Übernehmen Sie zum Abschluss die Werte in die CPU durch Klick auf values once and now“).

5.

(„Modify all selected

Erzeugen Sie eine positive Flanke an der Variablen [...].REQ_SEND. Nach erfolgreichem Senden wird die Variable […].countSendDone hochgezählt.

Der Screenshot zeigt acht gesendete Traps- ausgelöst durch die dezentrale Peripherie. Außerdem wurden (20-8) 12 manuell ausgelöste Traps gesendet. Hinweis Um von der dezentralen Peripherie ausgelöste Traps senden zu können, muss im Beispielprojekt zum Zeitpunkt des Diagnose-Interrupts die Variable […].reqSend = TRUE sein. Das erfolgreiche Senden des Traps können Sie in Ihrer Netzwerkmanagement-Station (hier am Beispiel SINEMA Server V12) oder durch eine Trace-Aufzeichnung überprüfen.

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6.

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7 Weitere Hinweise, Tipps und Tricks, etc. 7.1 Anpassen des Bausteins FB GetDPError

7

Weitere Hinweise, Tipps und Tricks, etc.

7.1

Anpassen des Bausteins FB GetDPError

Allgemein Wenn Sie nach Erhalt eines Diagnose-Interrupts die TRAP-ID, die Fehlermeldung, etc. an Ihre Anforderungen anpassen wollen, gibt Ihnen dieses Kapitel Hilfestellung. Sie können den Code des FBs GetDPError an Ihre Anforderungen anpassen. Die folgenden Abschnitte zeigen, wie Sie 

die TRAP-ID nach einem dezentralen Diagnosealarm ändern.



im Code weitere Diagnosefehler erkennen.



die Beschreibung eines Fehlers ändern.

Ändern der TRAP-ID Gehen Sie zum Ändern der TRAP-ID nach einem Diagnose-Interrupt folgendermaßen vor: Tabelle 7-1  Siemens AG 2016 All rights reserved

Nr.

Aktion

1.

Öffnen Sie den FB GetDPError.

2.

Bewegen Sie sich in die abgebildeten Zeilen. Dort wird eine TRAP-ID für alle Diagnose Interrupts festgelegt (Standard: ‚1.3.6.1.4.2.4196.9‘).

3.

Ändern Sie den Klartext für die TRAP-IDs aller Interrupts nach Ihren Vorgaben ab. Hinweis Es kann selbstverständlich Sinn machen mit Hilfe, z.B. einer IF-Anweisung, eine Unterscheidung der Interrupts zu realisieren und unterschiedlichen TRAP-IDs zuzuordnen.

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7 Weitere Hinweise, Tipps und Tricks, etc. 7.1 Anpassen des Bausteins FB GetDPError Weitere Diagnosefehler im Code erkennen Sie können im Code noch weitere Diagnosefehler erkennen lassen. Im Beispielprojekt werden die folgenden Fehler erkannt: Tabelle 7-2 Nr.

S7-1500

S7-300

1.

Kabelbruch

niedrige externe Spannung

2.

niedrige externe Spannung

Konfigurationsfehler

3.

Kurzschluss

Modul Stop

4.

Sammelfehler (Allgemein)

Sammelfehler (Allgemein)

Die folgende Tabelle zeigt Ihnen beispielhaft das Vorgehen zur Ausgabe des Diagnosealarms „Overtemperature“ im Programm der S7-1500: Tabelle 7-3

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Nr .

Aktion

1.

Öffnen Sie den FB GetDPError.

2.

Fügen Sie in der Deklaration des Bausteins eine weitere boolsche Variable für den zu erkennenden Fehler ein (hier: OverT).

3.

In der Online-Hilfe des TIA-Portals ist der Aufbau der Information AINFO beschrieben. Fragen Sie entsprechend das Bit „Overtemperature“ im Programmcode ab. Sie können hier analog zu den bereits bestehenden Abfragen vorgehen.

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7 Weitere Hinweise, Tipps und Tricks, etc. 7.1 Anpassen des Bausteins FB GetDPError

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Nr .

Aktion

4.

Steht das Diagnose-Bit an, setzen Sie die boolsche Variable „OverT“.

5.

Fügen Sie für die Variable „overT“ im Abschnitt „set Description variable“ eine weitere ELSIF Abfrage ein.

6.

Speichern Sie das Projekt und laden Sie es in Ihre CPU. Bei einem Diagnosealarm „Overtemperature“ wird jetzt als Beschreibung des Traps die Information „OverTemp“ angezeigt.

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7 Weitere Hinweise, Tipps und Tricks, etc. 7.1 Anpassen des Bausteins FB GetDPError Beschreibung eines Fehlers ändern Die folgende Tabelle zeigt, wie Sie die Beschreibung eines Fehlers im Programmcode der Steuerungen ändern. Tabelle 7-4

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Nr.

Aktion

1.

Öffnen Sie den FB GetDPError“.

2.

Navigieren Sie in den Abschnitt „set Description for variable“. In einer IF-Anweisung werden hier die einzelnen Fehler abgefragt und deren Beschreibung ausgegeben.

Ändern Sie eine der Beschreibungen entsprechend Ihren Anforderungen. 3.

Sie können außerdem die allgemeine Beschreibung des Traps ändern:

Hinweis Achten Sie darauf, dass die beiden Strings zusammen nicht länger als 125 Zeichen sind. 4.

Laden Sie den geänderten Baustein in Ihre CPU. Beim Auftreten eines weiteren DiagnoseInterrupts werden die aktualisierten Beschreibungen verwendet.

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7 Weitere Hinweise, Tipps und Tricks, etc. 7.2 Mehrere Instanzen des FBs SendTrap im Anwenderprogramm aufrufen

7.2

Mehrere Instanzen des FBs SendTrap im Anwenderprogramm aufrufen

Vorteil Die Verwendung von mehreren Instanzen des FBs SendTrap bringt die folgenden Vorteile: 

Schnelleres Senden der Traps.



Keine Logik zur Abstimmung mehrerer „TRAP-Auslöser“ notwendig.

Randbedingungen

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Der Einsatz von mehreren Instanzen des FBs SendTrap ist unter den folgenden Randbedingungen möglich: 

zur Verfügung stehende freie Kommunikationsressourcen (maximale Anzahl der Verbindungen ist abhängig vom CPU-Typ).



Keine Verwendung derselben Speicherbereiche für die Ein- und Ausgangsvariablen des FBs.



Verwendung unterschiedlicher „connectionID“s am Baustein-Eingang.



S7-300 CPU: Firmware ab V3.2 (mehrere Verbindungen über einen Port)

7.3

Anzeigen der Traps im SINEMA Server V12

7.3.1

Senden eines unbekannten Traps

Einrichten SINEMA Server V12 Wie Sie den SINEMA Server V12 installieren und einrichten, können Sie auf den Support Seiten der Siemens AG nachlesen (siehe Kapitel 8). Anzeige unbekannter Trap Im SINEMA Server V12 werden unbekannte Traps direkt im Logbereich angezeigt. Abbildung 7-1

Ist im Netzwerk bereits ein Gerät mit der im Trap angegebenen IP-Adresse bekannt, wird der Trap zusätzlich im Log des Gerätes angezeigt.

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7 Weitere Hinweise, Tipps und Tricks, etc. 7.3 Anzeigen der Traps im SINEMA Server V12

7.3.2

Trap definieren und bekannten Trap senden

Trap definieren Die folgende Tabelle beschreibt das Vorgehen, um dem SINEMA Server eine unbekannte Trap-ID bekannt zu machen. Tabelle 7-5 Nr.

Aktion

5.

Kopieren Sie die Trap-ID des unbekannten Traps aus den Event-Details des SINEMA Servers.

6.

Wechseln Sie zu „Administration > Ereignistypen“ („Administration > Event types“) und öffnen Sie mit Klick auf „Neuen Trap hinzufügen“ („Add new trap“) den Dialog zum Erstellen eines neuen Traps.

7.

Fügen Sie in die OID die kopierte OID ein(

1

). Ergänzen Sie einen beschreibenden Text (

). Wählen Sie eine gewünschte Meldeklasse aus ( 3

).

Um den Trap zu aktivieren, aktivieren Sie die Checkbox „Aktivieren“ („activate“)

4

und klicken Sie

.

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auf „Speichern“ („save“)

5

2

1 2 3 4

5

8.

Wird jetzt ein Trap mit der eingegebenen OID ein weiteres Mal gesendet, erhält dieser die eingetragene Klassifizierung (Error) und den Meldetext.

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8 Literaturhinweise

8

Literaturhinweise Tabelle 8-1

 Siemens AG 2016 All rights reserved

Themengebiet Titel

9

\1\

Siemens Industry Online Support https://support.industry.siemens.com

\2\

Downloadseite des Beitrages https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/57249109

\3\

STEP 7 Professional V13.1 Systemhandbuch https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109011420

\4\

SIMATIC PROFINET mit STEP 7 V13 https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/49948856

\5\

PROFINET Industrial Ethernet Systemhandbuch https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/27069465

\6\

Überwachung und Steuerung von Netzwerkkomponenten mit einer S7-PN-CPU als SNMP Manager https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/57249109

\7\

SINEMA Server https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/91198435

Historie Tabelle 9-1 Version

Datum

V1.0

04/2014

Erste Ausgabe

V2.0

07/2016

Update auf V13 SP1

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Änderung

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