Inbetriebnahme einer Omron SPS mit einem WAGO DeviceNet

Inbetriebnahme einer Omron SPS
mit einem WAGO DeviceNet Feldbuskoppler
Anwendungshinweis
A201703, Deutsch
Version 1.0.0
2•
Allgemeines
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Es wurden alle erdenklichen Maßnahmen getroffen, um die Richtigkeit
und Vollständigkeit der vorliegenden Dokumentation zu gewährleisten.
Da sich Fehler, trotz aller Sorgfalt, nie vollständig vermeiden lassen,
sind wir für Hinweise und Anregungen jederzeit dankbar.
Wir weisen darauf hin, dass die im Dokument verwendeten Soft- und
Hardwarebezeichnungen und Markennamen der jeweiligen Firmen im
Allgemeinen einem Warenzeichenschutz, Markenschutz oder patentrechtlichem Schutz unterliegen.
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A116100
INHALTSVERZEICHNIS
1 Wichtige Erläuterungen ......................................................................... 4
1.1
Rechtliche Grundlagen........................................................................ 4
1.1.1 Urheberschutz..................................................................................... 4
1.1.2 Personalqualifikation........................................................................... 4
1.1.3 Bestimmungsgemäßer Gebrauch ......................................................... 4
1.2
Gültigkeitsbereich ............................................................................... 5
1.3
Symbole.............................................................................................. 5
2 Beschreibung ............................................................................................. 6
2.1
Material.............................................................................................. 6
2.2
Aufbau................................................................................................ 7
3
Die Einbindung im CX- Programmer.................................................... 8
4 Aktivieren/Deaktivieren/Löschen der ScanList................................... 11
5 Adressierung der I/O Bereiche............................................................. 13
5.1
Automatische Adressierung der I/O Bereiche .................................... 13
5.2 Manuelle Adressierung der I/O Bereiche ................................. 14
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DeviceNet Verbindungstypen der Omron CJ1M ................................ 19
Seite 3
1
Wichtige Erläuterungen
Um dem Anwender eine schnelle Installation und Inbetriebnahme der beschriebenen Geräte zu gewährleisten, ist es notwendig, die nachfolgenden Hinweise
und Erläuterungen sorgfältig zu lesen und zu beachten.
1.1 Rechtliche Grundlagen
1.1.1 Urheberschutz
Dieses Dokument, einschließlich aller darin befindlichen Abbildungen, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Weiterverwendung dieses Dokumentes, die von
den urheberrechtlichen Bestimmungen abweicht, ist nicht gestattet. Die Reproduktion, Übersetzung in andere Sprachen, sowie die elektronische und fototechnische Archivierung und Veränderung bedarf der schriftlichen Genehmigung der WAGO Kontakttechnik GmbH, Minden. Zuwiderhandlungen ziehen
einen Schadenersatzanspruch nach sich.
Die WAGO Kontakttechnik GmbH behält sich Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vor. Alle Rechte für den Fall der Patenterteilung oder
des Gebrauchmusterschutzes sind der WAGO Kontakttechnik GmbH vorbehalten. Fremdprodukte werden stets ohne Vermerk auf Patentrechte genannt. Die
Existenz solcher Rechte ist daher nicht auszuschließen.
1.1.2 Personalqualifikation
Der in diesem Dokument beschriebene Produktgebrauch richtet sich
ausschließlich an Fachkräfte mit einer Ausbildung in der SPS-Programmierung,
Elektrofachkräfte oder von Elektrofachkräften unterwiesene Personen, die außerdem mit den geltenden Normen vertraut sind. Für Fehlhandlungen und
Schäden, die an WAGO-Produkten und Fremdprodukten durch Missachtung
der Informationen dieses Dokumentes entstehen, übernimmt die WAGO Kontakttechnik GmbH keine Haftung.
1.1.3 Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Die Komponenten werden ab Werk für den jeweiligen Anwendungsfall mit einer festen Hard- und Softwarekonfiguration ausgeliefert. Änderungen sind nur
im Rahmen der in dem Dokument aufgezeigten Möglichkeiten zulässig. Alle
anderen Veränderungen an der Hard- oder Software, sowie der nicht bestimmungsgemäße Gebrauch der Komponenten, bewirken den Haftungsausschluss
der WAGO Kontakttechnik GmbH.
Wünsche an eine abgewandelte bzw. neue Hard- oder Softwarekonfiguration
richten Sie bitte an WAGO Kontakttechnik GmbH.
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1.2 Gültigkeitsbereich
Dieser Anwendungshinweis basiert auf der genannte Hard- und Software der
jeweiligen Hersteller sowie auf die zugehörige Dokumentation. Daher gilt dieser Anwendungshinweis nur für die beschriebene Installation. Neue Hard- und
Softwareversionen erfordern eventuell eine geänderte Handhabung. Beachten
Sie die ausführliche Beschreibung in den jeweiligen Handbüchern.
1.3 Symbole
Gefahr
Informationen unbedingt beachten, um Personen vor Schaden zu bewahren.
Achtung
Informationen unbedingt beachten, um am Gerät Schäden zu verhindern.
Beachten
Randbedingungen, die für einen fehlerfreien Betrieb unbedingt zu beachten sind.
ESD (Electrostatic Discharge)
Warnung vor Gefährdung der Komponenten durch elektrostatische Entladung. Vorsichtsmaßnahme bei Handhabung elektrostatisch entladungsgefährdeter Bauelemente beachten.
Hinweis
Routinen oder Ratschläge für den effizienten Geräteeinsatz und die
Softwareoptimierung.
Weitere Informationen
Verweise auf zusätzliche Literatur, Handbücher, Datenblätter und
INTERNET Seiten.
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2 Beschreibung
Der Anwendungshinweis beschreibt am Beispiel einer Omron
SYSMAC CJ1M SPS mit DRM21 DeviceNet Masters die
Anbindung einer Omron SPS an den WAGO DeviceNet
Feldbus Koppler 750-306
2.1 Material
Der Anwendungshinweis wurde unter Verwendung der aufgeführten Komponenten erstellt und getestet.
Bezeichnung
OMRON SYSMAC CJ1M CPU22 Baugruppe
PA202 Power Supply
DRM21 DeviceNet Master Kommunikationsbaugruppe
2 x WAGO DeviceNet FeldBus Koppler 750-306
9 x WAGO Digital Eingangsklemme750-402
7 x WAGO Relaisklemme 750-513
1 x WAGO Digital Ausgangsklemme 750-504
WAGO LWR 1601-6 Power Supply
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2.2 Aufbau
Der Aufbau besteht aus der Omron SPS mit der CPU und DeviceNet Master
Baugruppe, welche über DeviceNet mit den beiden Feldbuskoppler Slaves verbunden ist. Die Feldbuskoppler sind testweise mit mehreren Ein- und Ausgangsklemmen bestückt.
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Die Einbindung der SPS im CX- Programmer
Zum erstellen eines
neuen Projektes im
CX-Programmer in
der Werkzeugleiste
auf ‚
Neu’klicken
Nun kann man den SPS Namen, den
Geräte- CPU- und Netzwerktyp sowie
weitere Einstellungen für die OMRON
SPS vornehmen. Bei der vorliegenden
CJ1M SPS ist der Netzwerktyp SYSMAC
WAY und der CPU- Typ CPU22
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Als nächstes muss der DRM21 als DeviceNet Master Unit in der I/O Tabelle
eingetragen werden. Dies geschieht in der Projektübersicht unter dem Kategoriepunkt ‚E/A Tabelle und Baugruppenkonfiguration’.
Nun muss, um sich mit der SPS verbinden zu können, noch die Verbindungsschnittstelle ausgewählt werden. Dies lässt sich in der Toolbar über SPS>Auto-Online->Verbindungsschnittstelle einstellen.
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Anschließend kann man über den Menüpunkt ‚online arbeiten’auf die SPS
connecten sowie die verschiedenen Betriebsmodi einstellen.
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Aktivieren/Deaktivieren/Löschen der ScanList
Bei neueren Modellen mit CS1 Prozessor befinden sich die DeviceNet Einstellungen ab CIO Wort 2000, bei einer SPS mit einem Prozessor aus der CJ1 Serie ab CIO Wort 1500 + (25 x Unit No.). Bei Modellen mit einer CPU
aus der C200H Serie ist das gesuchte Speicherwort IR100 + 10*Unit
No.
Zur Bestimmung des Speicherwortes zu finden benötigt man zudem die
UNIT No. der SPS, welche man an dem DeviceNet Master an einem Dreh- oder Dip Schalter einstellen kann.
Nun errechnet sich das Speicherwort aus:
CIO 2000 + 10*Unit No. bzw. CIO 1500 + 25*Unit No. bei Modellen mit CJ1
Prozessor. Im vorliegenden Fall (CJ1 CPU & Unit No. = 1) ist das gesuchte
Speicherwort zum aktivieren, deaktivieren und löschen der ScanList somit
1525.
Die weitere Konfiguration erfolgt nun über die Omron SPS Software ‚CXProgrammer’.
Um die ScanList zu resetten muss die SPS zunächst in den Program-Mode geschaltet werden, andernfalls sind die folgenden Änderungen nicht durchführbar.
Die LED, welche den Run-Mode anzeigt, erlischt nach Wechsel in den
Program-Mode. Als nächstes geht man in den Speicherbereich und wählt das
ermittelte Speicherwort in dem CIO Speicher aus.
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Nun muss das Bit 0 auf 1 gesetzt und die Änderung an die SPS übertragen
werden um die ScanList zu deaktivieren.
(Für die nun folgenden Schritte empfiehlt sich die binär- Ansicht der Speicherworte)
Nach übertragen der Änderung wird die SPS auf ihrer 7 Segment Anzeige
einen „verification Error“(d6) anzeigen. Nun setzt man Bit 0 wieder auf Null,
Bit 1 auf 1 und überträgt die Änderungen wieder an die SPS.
Jetzt erscheinen auf der 7 Segment Anzeige beide Dezimalpunkte und statt des
verification Error zeigt Sie nun die Node Adresse des Masters an, was die
Deaktivierung der ScanList bestätigt.
Jetzt muss Bit 1 wieder auf 0 und Bit 0 auf 1 gesetzt werden. Dadurch wird die
neue ScanList aktivieret, wodurch auf der Anzeige der zweite Dezimalpunkt
verschwinden.
Nach Rücksetzen des Bit 0 auf Null und übertragen der Änderungen kann man
die SPS wieder in Betriebs/Run-Mode setzen, so das sie nun unter Verwendung der Standardadressierung der I/O Ports arbeitet.
Dieser Schritt muss nur durchgeführt werden, wenn die SPS bereits eine ScanList erstellt hat und es nach Anschluss eines WAGO DeviceNet Slaves zu einem verification Error kommt (Errorcode d6 auf der 7 Segment Anzeige).
Wenn die SPS noch keine ScanList erstellt hat und dies nach Anschluss des
Felbuskopplers nachholt kann dieser Schritt ausgelassen werden.
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Adressierung der I/O Bereiche
5.1 Automatische Adressierung der I/O Bereiche
Die I/O Adressierung erfolgt bei der Omron SPS standardmäßig automatisch,
was sich aber auch bei Bedarf manuell einrichten lässt.
Modelle mit einem CS1 Prozessor beginnen die Output Adressierung automatisch ab CIO 50 und der Input beginnt bei CIO 350.
Modelle mit Prozessoren aus der CJ1 Serie beginnen die automatische Output
Adressierung bei Speicherwort 3200 und die Input Adressierung bei Speicherwort 3300, also im statischen Bereich 1.
Speicherwort
Bereiche
(CIO Bereich)
Statischer
Input
Bereich
2
Statischer
Input
Bereich
3
64 Worte 3200
bis
3263
3400
bis
3463
3600
bis
3663
64 Worte 3300
bis
3363
3500 to
3563
3700
bis
3763
I/O
Größe
AusgangsBereich
(OUT)
EingangsBereich
(IN)
Statischer
Input
Bereich
1
Der In/Output Bereich des ersten und zweiten Slaves ist, sofern keine manuelle
Einstellung der I/O Bereiche vorgenommen wurde, um 12 Worte versetzt.
Welcher Slave welchen Bereich bekommt ist von deren Adressierung abhängig.
Ein Slave mit einer niedrigen Node Adresse wird einem DeviceNet Slave mit
einer größeren ID vorgezogen.
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Wie der I/O Bereich aufgeteilt wurde lässt sich sehr gut in der Speicheransicht
der SPS sehen.
Hierzu muss die SPS wieder in den Programm-Mode versetzt werden und der
CIO Speicher in der Speicheransicht im Monitoring Betrieb beobachtet werden.
Statusänderungen an den Input Klemmen sind hier nun sichtbar was es ermöglicht die Adressen der Eingänge festzustellen.
Zudem kann man durch setzen verschiedener Bits in den Ausgangs Registern
und anschließendes übertragen der Änderungen auf die SPS auch die Adressen
der Ausgänge ausfindig machen.
Da die Adressen der Ein und Ausgänge eines Slaves ab der Startadresse fortlaufend weitergeführt werden reicht für die anschließende Programmierung der
SPS bereits die Adresszuordnung einer einzelnen I/O Klemme.
5.2
Manuelle Adressierung der I/O Bereiche
Bei der vorliegenden Omron CJ1M SPS lässt sich nur der I/O Speicherbereich
1 und 2 manuell konfigurieren. Der I/O Speicherbereich 3 bleibt weiterhin statisch in dem oben genannten Bereich von Speicherworten.
Bei der manuellen Festlegung der I/O Speicherbereiche lassen sich die Größe
und die Startwörter der Speicherbereiche über die Speicherverwaltung im DMemory der SPS einstellen.
Um den I/O Speicherbereich manuell einzustellen, muss die SPS wie auch beim
Dis/Enablen der ScanList wieder in den Program-Mode geschaltet werden, da
die Änderungen sonst nicht übernommen werden können.
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Über die Speicherverwaltung lässt sich nun Im D Memory ab Speicherwort
m = 30000 + 25*Unit No. der neue I/O Speicherbereich im Bereich 0000 bis
6143 des CIO Memorys definieren.
Um den Speicherbereich zu konfigurieren empfielt sich in der Speicherverwaltung die Dezimalansicht.
Die Konfiguration der neuen I/O Bereiche erfolgt wie in der Tabelle aufgelistet
fortlaufend ab dem Wort m des D Memorys.
Wort:
m+8
m+9
Bit 15
reserviert
Bit 08 Bit 07
Bit 00
Slave Ausgangsbereich 1
(OUT)
Erstes Wort des Slave Ausgangsbereichs 1
m+10
Größe des Ausgangsbereichs 1 (bytes)
reserviert
m+11
reserviert
m+12
m+13
m+14
Slave Eingangsbereich 1
(IN)
Erstes Wort des Slave Eingangsbereichs 1
Größe des Eingansbereichs
1 (bytes)
reserviert
Konfigurationsergebnis
Zusätzlich zu den Änderungen im Speicherbereich D muss im CIO Speicher noch
vor übertragen der Änderungen der SPS mitgeteilt werden, dass der I/O Speicherbereich der Slaves nun manuell eingestellt wurde.
Dies lässt sich bei der vorliegenden CJ1M SPS im CIO Speicher bei Wort n+1 ( n =
1500 + 25*Init No. ) am Bit11 einstellen.
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Anschließend können die Änderungen in dem D&CIO Speicher auf die SPS übertragen werden, was zu einem Neustart und Übernahme der Änderungen führt.
Bevor man die Änderungen tätigt muss sich die SPS im Program- Mode befinden.
Zudem muss die Kommunikation mit den Slaves unterbunden werden, was sich im
CIO Speicher in dem Speicherwort 1500 + 25*Unit No. + 1 am Bit07 einstellen
lässt.
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6 Adresszuweisung bei der Programmierung
Die Programmierung der SPS erfolgt über den Omron CX-Programmer
Für die Programmierung benötigt man die Adressen der I/O Ports der einzelnen
Klemmen, welche man wie in Punkt 6 beschrieben herausfinden kann.
An einem Slave werden die Adressen der Eingangs und Ausgangs Ports der
Klemmen fortlaufend vergeben, so dass man nur die Adresse des ersten Eingangs- bzw. Ausgangsport benötigt. Ein Speicherwort besitzt 2 Bytes, also 16
Bits, wodurch in einem Wort von Bit 0² bis Bit 15² maximal die Zustände
von16 Ein- / Ausgängen hinterlegt sein können.
Wenn man z.B. in einem DeviceNet Slave 4 Eingangsklemmen mit jeweils 4 digital Eingängen hat (insgesamt 16 I Ports) und die Startadresse der Eingänge
von der SPS z.B. auf CIO Wort 3300 gelegt wurde ist die Adresse des ersten
Eingangsports 3300.00 und die des letzten 3300.15.
Würden sich in dem DeviceNet Slave noch weitere Klemmen mit Eingangsports befinden, würde die Adressierung bei Wort 3301.00 fortlaufend angesetzt.
Bei der vorliegenden Omron SPS wurde die Startadresse der Eingänge des
zweiten DeviceNet Slaves automatisch auf CIO Wort 3315 gelegt, die Ausgänge auf CIO Wort 3215, also um 100 Worte versetzt.
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4 Klemmen * 4 I Ports
16 I Ports gesamt
Wort = 3315.XX
Bit 0, Bit 1 ............ Bit 15
2 Klemmen * 4 I Ports
8 I Ports gesamt
Wort = 3316.XX
Bit 0 ............ Bit 7
Bei der Programmierung muss nun im CX-Programmer den einzelnen I/O
Ports, die man verwenden möchte die Speicheradresse zugewiesen werden um
diese verwenden zu können.
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7
DeviceNet Verbindungstypen der Omron CJ1M
DeviceNet verfügt über insgesamt vier verschiedene Arten von Kommunikations-Protokollen (Verbindungen), mit welchen die DeviceNet Slaves angesprochen werden können.
Poll
-> Verwendet für standard I/O Betrieb
Bit-Strobe
-> Verwendet bei 8 oder weniger Eingängen pro Slave.
Master versendet hierbei Statusanfragen als Broadcast und erhält von
den Slaves eine Rückmeldung
COS (change of state)
-> Master und Slaves senden in regelmäßigen Zeitabständen (cycles) ihre
Ein- und Ausgangsdaten wenn sie sich verändert haben
Cyclic
-> Master und Slaves senden in regelmäßigen Zeitabständen (cycles) ihre
Ein- und Ausgangsdaten
Die Omron Modelle aus der CS und CJ Serie unterstützen alle 4 Verbindungsarten, somit auch die vorliegende CJ1M mit DRM21 DeviceNet Master.
Ohne eine manuelle Konfiguration verwendet der DRM21 entweder eine Poll
oder eine Bit-Strobe Verbindung um seine Slaves anzusprechen.
Bei einem Slave mit 8 oder weniger Eingängen schaltet der DeviceNet Master
allerdings automatisch auf eine Bit-Strobe Verbindung um, um somit die Zykluszeit zu verringern.
Wenn sich in einem Netzwerk mehrere Slaves befinden und einer dieser Slaves
8 oder weniger Eingänge besitzt, baut der DeviceNet Master zu diesem Slave
eine Bit-Strobe Verbindung auf. Die anderen Slaves werden weiterhin über eine
Pollverbindung angesprochen. Sobald ein Slave mehr als 8 Eingänge besitzt
wird wieder eine reguläre Poll. Verbindung verwendet.
Standardmäßig verwendet die CJ1M immer eine Poll oder eine Bit-Strobe Verbindung. Eine Änderung der Verbindungsart ist ohne weiteres nicht möglich
und Bedarf Tools wie z.B. ‚Omron DeviceNet Configurator’mit welchen sich
dann auch Cyclic oder COS Verbindungen für die Ein- und Ausgangsdaten
Slavebezogen einrichten lassen.
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WAGO Kontakttechnik GmbH
Postfach 2880 • D-32385 Minden
Hansastraße 27 • D-32423 Minden
Telefon: 05 71/8 87 – 0
Telefax: 05 71/8 87 – 1 69
E-Mail:
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Internet:
http://www.wago.com