Misura di livello e di pressione. Istruzioni d uso. Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850. Profibus DP. out

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1 Misura di livello e di pressione Istruzioni d uso Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN Profibus DP in out

2 Informazioni per la sicurezza Informazioni per la sicurezza La messa in servizio e il funzionamento sono subordinati alle seguenti informazioni e agli standard nazionali d installazione (per es. in Germania alle normative VDE) e alle disposizioni di sicurezza e antinfortunistica previste per il tipo d impiego. Attenzione Zona pericolosa Attenersi ai documenti di omologazione allegati (certificato giallo) e in particolare al foglio che riporta i dati relativi alla sicurezza. Interventi sugli apparecchi, non in linea con le istruzioni di collegamento, possono essere effettuati, per ragioni di sicurezza e garanzia, solo da personale autorizzato VEGA. 2 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

3 Indice Indice Informazioni per la sicurezza... 2 Attenzione Zona pericolosa Configurazione dell'interfaccia Profibus DP Uscita PC/DCS del VEGASCAN Trasmissione del valore di misura 3.1 Formato della trasmissione dati di misura Modo operativo VEGASCAN Modo 50E2A Mode 6E6A Selezione del modo operativo Visualizzazione dei dati nel VEGASCAN Visualizzazione dei valori di misura Visione del modo operativo e dell istruzione di controllo Messa in servizio 6.1 Lista di controllo della messa in servizio Messa in servizio del sistema d automazione SIEMENS S Messa in servizio SIEMENS S5 con IM308C Parametrizzazione mediante Profibus DP Dischetto di utilità di sistema per il VEGASCAN 850 Profibus DP Appendice 1 Informazioni generali sul Profibus Particolari informazioni sul Profibus DP Breve descrizione dell interfaccia RS Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850 3

4 Configurazione dell'interfaccia Profibus DP 1 Configurazione dell'interfaccia Profibus DP Con il software di servizio VEGA Visual Operating (VVO) potete configurare nel VEGASCAN 850 l interfaccia Profibus DP. Create un collegamento fra il PC con VVO e il VEGASCAN 850 mediante il cavo d interfaccia RS 232. Con VEGASCAN 850 inserito e VVO avviato appare sul PC la seguente immagine. Si apre la finestra Configurazione Profibus (DP). Qui scegliete l indirizzo slave (da 1 a 26) del VEGASCAN nel Profibus DP. Dopo le impostazioni di configurazione cliccate su Memorizza, poi su Termina. Nella finestra Configurazione del dispositivo di misura cliccate nuovamente su Termina. Terminazione BUS Cliccate su Configurazione, quindi su Dispositivo di misura, nella successiva finestra Configurazione del dispositivo di misura cliccate su Comunicazione. Se collegate il VEGASCAN all inizio o alla fine del bus, l apparecchio deve terminare correttamente la linea. A questo scopo posizionate il deviatore (accanto al connettore del bus di campo) su on. (Inserimento terminazione di linea). Dopo aver eseguito le impostazioni dell interfaccia bus, eseguite il collegamento con il Profibus DP. La comunicazione funziona correttamente se si accende il LED verde con la denominazione BA sul frontalino del VEGASCAN. 4 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

5 Uscita PC/DCS del VEGASCAN 2 Uscita PC/DCS del VEGASCAN Il VEGASCAN 850 dispone, in base al modello, di 30 o di 60 uscite PC/DCS. La configurazione e la parametrizzazione delle uscite PC/DCS si eseguono con il software di servizio VVO del VEGASCAN. Ad ogni punto di misura del sistema di elaborazione possono essere assegnate più uscite PC/ DCS. I valori di misura possono poi essere trasmessi al Profibusmaster come Valori percentuali e Valori scalari per es in litri. E sempre possibile assegnare in un secondo tempo ad un punto di misura altre o ulteriori uscite PC/DCS. Attraverso le voci menù Configurazione, Punto di misura, Modifica azionando il pulsante Uscite PC/DCS si perviene alla finestra Assegnazione PC/DCS. Configurazione dell uscita PC/DCS via VVO Ad ogni punto di misura creato nel VEGASCAN viene automaticamente assegnata una uscita PC/DCS corredata del relativo numero. Viene sempre utilizzato il numero immediatamente successivo a quelli già assegnati. Se per es. sono disponibili le uscite PC/DCS 3, 4, 5 e 6, alla nuova uscita PC/DCS verrà assegnato automaticamente il numero 3. Questo numero sarà visibile nel VVO nel momento in cui create un nuovo punto di misura, nella finestra Registrazione di un nuovo punto di misura - Denominazione del punto di misura. Azionando il pulsante Indirizzo PC/DCS si apre una nuova finestra, per l assegnazione manuale dei numeri delle uscite. Assegnazione uscite PC/DCS Parametrizzazione uscita PC/DCS via VVO Per l uscita PC/DC potete eseguire le seguenti impostazioni: - grandezze di misura da trasmettere, per es. Valore percentuale - unità della grandezza da misura da trasmettere, per es. 0,00 % - trasmissione del codice di errore nel valore PC/DCS - limitazione valore di misura Esempi per la parametrizzazione della grandezza e dell unità di misura E stata scelta la grandezza di misura percentuale e l unità 0,0%. Con questi parametri il valore di misura 0,0 100,0 % viene trasmesso come valore PC/DCS Assegnazione automatica uscita PC/DCS E stata scelta la grandezza di misura percentuale e l unità 0,00 %. Con questi parametri il valore di misura 0,00 100,00 % viene trasmesso come valore PC/DCS Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850 5

6 Uscita PC/DCS del VEGASCAN 850 Attenzione Il valore PC/DCS viene sempre trasmesso senza punto decimale. I parametri -Grandezza di misura- e - Unitàpossono essere impostati separatamente per ogni uscita PC/DCS e non hanno alcuna influenza sulle altre uscite del punto di misura. La parametrizzazione si esegue nella finestra PC/DCS, alla quale si accede attraverso le voci menù Dati dell apparecchio, Parametrizzazione, selezionare il punto di misura desiderato, Uscite, Indicazione valore di misura, pulsante Uscite, Indicazione valore di misura e PC/DCS. Attenzione L assegnazione valore vale per tutte le uscite del punto di misura che utilizzano la grandezza di misura valore scalare. Eventuali modifiche di assegnazione possono perciò ripercuotersi anche su indicatori collegati. Trasmissione del codice di errore nel valore PC/DCS Se un punto di misura presenta disturbi, é possibile trasmettere al valore PC/DCS un codice di errore, anziché il valore di misura, attivando la funzione Trasmettere messaggio di errore al PC/DCS nella finestra PC/DCS. Parametrizzazione delle uscite PC/DCS Si sceglie un valore scalare della grandezza di misura. Il valore di misura % deve essere trasmesso al sistema PC/DCS come valore PC/DCS A questo scopo occorre dapprima assegnare un valore (scalare) al punto di misura. Attraverso le voci menù Dati dell apparecchio, Parametrizzazione selezionare il punto di misura desiderato, pulsante Elaborazione ed assegnazione valore. Parametrizzazione della limitazione del valore di misura La finestra Limitazione del punto di misura offre ulteriori possibilità di parametrizzazione. In questa finestra si possono escludere valori di misura negativi, fissando sullo 0 % valori di misura <0%. Una ulteriore opzione permette di fornire come messaggio di errore (segnale di disturbo????) valori di misura <-10 % e >110 %. Nota Queste opzioni si ripercuotono su tutte le uscite del punto di misura. Si raggiunge la finestra attraverso queste voci menù: Dati dell apparecchio, Parametrizzazione selezionare i punti di misura desiserati, pulsante Elaborazione e limitazione del valore di misura. Parametrizzazione dell assegnazione valore Dopo aver eseguito l assegnazione valore, selezionare come grandezza di misura Valore scalare nella finestra PC/DCS. Limitazione del valore di misura 6 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

7 Trasmissione del valore di misura 3 Trasmissione del valore di misura Come slave standard-dp il gateway-dp VEGASCAN é configurato con dati d ingresso consistenti in 50 byte e dati di uscita consistenti in 2 byte oppure con dati d ingresso consistenti in 6 byte e dati di uscita consistenti in 6 byte. Il master-dp, attraverso le uscite, invia informazioni di controllo al VEGASCAN, il quale risponde di conseguenza, mettendo a disposizione del master-dp i dati, sotto forma di informazioni d ingresso. 3.1 Formato della trasmissione dati di misura Valori di misura e valori PC/DCS I valori dei punti di misura configurati sul VEGASCAN vengono rappresentati sui byte d ingresso del Profibusmaster, nella forma descritta al capitolo 2 Uscita PC/DCS del VEGASCAN. Questi cosidetti valori PC/DCS sono disponibili nel VEGASCAN, da dove possono essere prelevati. Un valore PC/DCs é costituito da 6 byte. Formato di un valore di misura I valori di misura del VEGASCAN sono costituiti da 2 byte con segno. Il campo massimo dei valori va perciò da a Formato di un valore PC/DCS Un singolo valore PC/DCS del VEGASCAN é costituito da 6 byte e presenta la seguente struttura. Info complementari Valore PC/DCS High-word Valore di misura Low-word Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Il valore di misura vero e proprio si trova nel low-word del valore di misura, comprende 2 byte con segno, il campo dei valori va perciò da a I 2 byte dell high-word del valore di misura attualmente non vengono utilizzati, e sono occupati dal numero zero. Oltre al valore di misura il VEGASCAN mette a disposizione per ogni valore DCS un l indice PC/DCS e un ulteriore byte per informazioni relative allo stato attuale del valore di misura. Nel byte indice viene trasmesso il numero dell uscita PC/DCS. Lo stato descrive la condizione del relativo valore di misura. Il contenuto del valore di misura é valido soltanto quando lo stato presenta il valore zero. Se il valore dello stato é diverso da zero é necessario sottoporre ad una dettagliata diagnosi d errore il valore dello stato e il relativo valore nel campo dei valori di misura. La seguente lista elenca i possibili errori. Valore Stato di misura Significato 0x00 0xXXXX Valore di misura valido 0x80 0xXXXX Valore di misura obsoleto (eventuale mancanza di collegamento ) 0xFE 0x0000 Nessun valore di misura disponibile (non configurato) 0xFF 0xFFFF Nessun VEGASCAN collegato 0xFF 0x00XX Segnalazione di errore di un singolo punto di misura XX = tipo di errore 0xFF 0x8000 Segnalazione di errore di un singolo punto di misura: tipo di errore non definito Index Stato high low high low Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850 7

8 Modo operativo VEGASCAN Modo operativo VEGASCAN 850 Il VEGASCAN dispone di due differenti modi operativi, ognuno dei quali consente di occupare un differente numero di byte d ingresso e d uscita del Profibusmaster. 4.1 Modo 50E2A In questo modo il VEGASCAN 50 occupa 50 byte d ingresso e 2 byte d uscita. Il Profibusmaster deve poter elaborare coerentemente 50 byte. Funzionamento Nei 2 byte relativi ai dati d ingresso il Profibusmaster scrive una istruzione di controllo e un numero del blocco (1 byte ognuno). Dopo aver ricevuto i due byte attraverso Profibus DP, il VEGASCAN risponde inviando i dati del blocco richiesto: questi 50 byte saranno poi disponibili come dati d ingresso nel Profibus-Master. Poichè nel VEGASCAN sono disponibili al massimo 60 valori PC/DCS, ma non é possibile trasmettere al Profibus più di 50 byte alla volta, i dati vengono multiplati sul bus. I dati vengono ripartiti in blocchi nel VEGASCAN. con l istruzione di controllo e col numero del blocco il Profibus può richiedere il relativo blocco. In un blocco vengono rispediti 8 valori PC/DCS (ognuno di 6 byte), l istruzione di controllo (1 byte) e il numero del blocco decrementato del valore 1 (1 byte). 4.2 Mode 6E6A In questo modo il VEGASCAN occupa 6 byte d ingresso e 6 byte d uscita. Il Profibusmaster deve elaborare coerentemente 6 byte relativi ai dati. Funzionamento Nei 6 byte dei dati d ingresso il Profibusmaster scrive un istruzione di controllo e un numero di valore PC/DCS (1 byte ognuno), i restanti 4 byte devono essere occupati col valore 0xFF. Dopo aver ricevuto questi 6 byte attraverso il Profibus DP il VEGASCAN risponde inviando i dati del valore PS/DCS richiesto: questi 6 byte saranno poi disponibili come dati d ingresso nel Profibusmaster. Da im VEGASCAN max. 60 PC/PLS-Werte Poichè nel VEGASCAN sono disponibili al massimo 60 valori PC/DCS, ma non é possibile trasmettere al Profibus più di 6 byte alla volta, i dati vengono multiplati sul bus. I dati vengono ripartiti in blocchi nel VEGASCAN in singoli valori PC/DCS. Con l istruzione di controllo e col numero di valore PC/DCS, il Profibusmaster può richiedere il relativo valore PC/DCS. 4.3 Selezione del modo operativo La selezione del modo operativo si esegue impostando l adeguata configurazione bus. Il file GSD mette a disposizione entrambi i modi operativi. La scelta si esegue con il relativo tool di configurazione, per HW-Config nei sistemi S7 SIEMENS S7 oppure COM PROFIBUS nei sistemi S5 SIEMENS S5. In base al tool di configurazione scelto, aggiungendo un VEGASCAN-Slave alla configurazione del bus si apre una finestra di selezione, nella quale é possibile scegliere il modo operativo desiderato. 8 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

9 Modo operativo VEGASCAN 850 Scelta del modo operativo nella HW-Config del Simatic-Manager per sistemi S7 Scelta del modo operativo nel COM PROFIBUS per sistemi S5 SIEMENS Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850 9

10 Visualizzazione dei dati nel VEGASCAN Visualizzazione dei dati nel VEGASCAN Visualizzazione dei valori di misura Il VEGASCAN 850 può gestire fino a 60 punti di misura. Per l inoltro dei valori di un punto di misura il VEGASCAN dispone di 60 uscite PC/DCS. Ad ogni punto di misura é possibile assegnare una o più uscite PC/DCS con indice a piacere. La configurazione del VEGASCAN si esegue col software di servizio VEGA-VVO (vedi capitolo 2 Uscita PC/DCS del VEGASCAN ). Istruzione di controllo 0xCC: Se si inoltra una richiesta con questa istruzione di controllo, i valori PC/DCS vengono raggruppati in ordine progressivo secondo il numero d ingresso PC/DCS. La rappresentazione dei valori di misura viene sempre ordinata secondo il numero d uscita PC/DCS Richiesta valori di misura: Master DP: Istruzione di controllo: 0xCC Blocco n : 0x01...0x08 Visualizzazione dei dati di misura nel modo 50E2A In questo modo operativo i valori PC/DCS vengono visualizzati, nel VEGASCAN, in una sequenza schematica, in base al numero di uscita PC/DCS. Per prelevare i valori di misura dal VEGASCAN il Profibusmaster deve inviare al VEGASCAN una istruzione di controllo. 2 byte Campo uscite Byte 1 Byte 2 Istruzione di controllo Blocco n 0xCC 0x01...0x08 Richiesta dei valori di misura del Profibusmaster Esempio: Stringa di richiesta al VEGASCAN 850 (2 byte): 0xCC 0x01 Blocco n 1 viene richiesto Stringa di risposta del VEGASCAN 850 (50 Byte): 0xCC 0x00 0x01 0xYY 0x00 0x00 0xHH 0xLL 0x02 0xYY 0x00 0x00 0xHH... Parola di contr. Valore PC/DCS 1 PC/PLS-Wert-Nr. 2 0xYY 0xHH 0xLL = Byte d indice = High-Byte valore di misura = Low-Byte valore di misura Blocco n Uscita PC/DCS n Raggruppamento valori di misura in base al numero d uscita PC/DCS 10 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

11 Visualizzazione dei dati nel VEGASCAN 850 Visione completa dello schema dei valori di misura nel VEGASCAN Numero di byte Blocco del numero blocco VEGASCAN istruzione di controllo 0xCC Blocco numero Numero di byte del blocco VEGASCAN Istruzione di controllo 0x CC Indice DCSn x01 PLS x02 PLS x03 PLS x04 PLS x05 PLS x06 PLS x07 PLS x08 PLS x09 PLS x0A PLS x0B PLS x0C PLS x0D PLS x0E PLS x0F PLS x10 PLS x11 PLS x12 PLS x13 PLS x14 PLS x15 PLS x16 PLS x17 PLS x18 PLS x19 PLS x1A PLS x1B PLS x1C PLS x1D PLS x1E PLS x1F PLS x20 PLS x21 PLS x22 PLS x23 PLS x24 PLS x25 PLS x26 PLS x27 PLS x28 PLS Indice DCS n x29 PLS x2A PLS x2B PLS x2C PLS x2D PLS x2E PLS x2F PLS x30 PLS x31 PLS x32 PLS x33 PLS x34 PLS x35 PLS x36 PLS x37 PLS x38 PLS x39 PLS x3A PLS x3B PLS x3C PLS 60 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN

12 Visualizzazione dei dati nel VEGASCAN 850 Visualizzazione dei valori di misura nel modo 6E6A In questo modo operativo é possibile prelevare dal VEGASCAN i singoli valori PC/DCS, il Profibusmaster richiede cioé un valore di misura e il VEGASCAN lo rinvia. Istruzione di controllo 0xCD Se per la richiesta si utilizza questa istruzione di controllo, il VEGASCAN risponde con un singolo valore PC/DCS. La stringa di richiesta che il Profibusmaster scrive nelle uscite a 6 byte, presenta il seguente formato: 6 byte Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Istruzione di controllo Numero PC/DCS riservato riservato riservato riservato 0xCD xFF 0xFF 0xFF 0xFF Formato della richiesta di singoli valori PC/DCS Il VEGASCAN scrive nelle uscite a 6 byte del Profibusmaster la seguente stringa di risposta: 6 byte Byte1 Byte2 Byte3 Byte4 Byte5 Byte6 Info complementari Valore di misura PC/DCS PC/DCS numero Stato High-Word Low-Word xYY 0x00 0x00 0xHH 0xLL Formato della risposta del VEGASCAN Stato: 0x00 = 0x80 = 0xFE = 0xFF = valore di misura valido valore di misura obsoleto (evtl. mancanza di collegamento ) Nessun valore PC/DCS disponibile (non configurato) errore in generale (non definito) Valore di misura PC/DCS 0xHH = High-byte del valore di misura 0xLL = Low-byte del valore di misura Il campo massimo dei valori va da a Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

13 Visualizzazione dei dati nel VEGASCAN Visione del modo operativo e dell istruzione di controllo Questa tabella elenca tutti i modi operativi e le istruzioni di controllo messi a disposizione dal VEGASCAN. Sistema di Modo Istruzione di Descrizione elaborazione operativo controllo VEGA- 50E2A 0xCC Richiesta di blocchi di valori PC/DCS SCAN 850 6E6A 0xCD Richiesta di singoli valori DC/PCS Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN

14 Messa in servizio 6 Messa in servizio 6.1 Lista di controllo della messa in servizio Attenetevi a questa sequenza operativa per la messa in servizio del VEGASCAN collegato al Profibus DP: I. Controllare la conformità dell hardware Unità master compatibile Profibus DP VEGASCAN nella versione Profibus DP II. Controllare la conformità del software Dischetto di utilità di sistema VEGA con file GSD e con esempi di programma per Siemens S5, S7 II. Eseguire le impostazione del VEGASCAN Impostare l indirizzo slave del Profibus Attivare o disattivare la terminazione bus III. Configurare il master Profibus DP e controllare la comunicazione La comunicazione funziona correttamente se si accende il LED verde con la denominazione BA del VEGASCAN. 6.2 Messa in servizio del sistema d automazione SIEMENS S7 Per il collegamento di unità periferiche decentralizzate con apparecchi d automazione serie S7, SIEMENS utilizza il Profibus DP. Numerose CPU-S7 sono già corredate di una interfaccia Profibus DP, necessaria per collegare il VEGASCAN a un sistema d automazione S7; il sistema di automazione deve inoltre funzionare come Profibusmaster. In questo paragrafo vengono descritti tutti gli accorgimenti necessari alla messa in servizio del VEGASCAN con un sistema d automazione S7. Informazione: Le nostre informazioni non valgono per apparecchi master Profibus forniti da un altro costruttore. Configurazione del sistema d automazione SIEMENS S7 La configurazione e la parametrizzazione del Profibus si esegue col software SIMATIC-Manager della SIEMENS. Attraverso la finestra HW-Config si eseguono tutte le impostazioni della rete Profibus collegata. 14 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

15 Messa in servizio Aggancio del file GSD Per visualizzare il VEGASCAN nel catalogo apparecchi della HW-Config occorre interconnettere il file GSD del VEGASCAN, nel quale sono descritte le caratteristiche del VEGASCAN (per es. baud rate ammessa). Il file GSD é denominato SCANB208.GSD ed é contenuto nel dischetto di utilità di sistema bit map per il VEGASCAN. Per aggiungere il file GSD procedere come segue: Selezionate il file GSD SCANB208.GSD nella finestra HW Konfig, alla voce menù Extras -> Installare nuovo GSD.... Azionando il pulsante Apri il VEGASCAN viene agganciato al catalogo apparecchi. I bit map vengono automaticamente installati, quando si trovano nella stessa directory del file GDS. Progettazione del sistema Master/Host Il primo passo consiste nella progettazione di tutto l hardware-s7 collegato (telaio portamoduli, alimentatore, CPU, I/O ecc.). Dopo aver inserito una CPU o un processore di comunicazione, occorre predisporre una rete Profibus: sotto Caratteristiche dell oggetto -> pulsante PROFIBUS del master DP, azionare poi il pulsante Nuova. Terminata questa operazione, scegliere il baud rate e i parametri di bus della rete Profibus, azionando il pulsante Caratteristiche e Impostazioni di rete Progettazione dello slave Profibus VEGASCAN Nel catalogo apparecchi della finestra HW-Konfig, sotto Profibus DP -> Ulteriori APPARECCHI DI CAMPO -> ALTRI, scegliete il VEGASCAN. Ora é possibile assegnare il VEGASCAN ad una rete Profibus via Drag & Drop, procedendo come segue: I. Selezione del modo operativo: Eseguita l assegnazione del VEGASCAN, viene richiesto il modo operativo. Nella finestra Selezione della configurazione prestabilita scegliere il modo operativo desiderato. II. Assegnazione dell indirizzo slave: Dopo la selezione del modo operativo, in un altra finestra vengono richiesti l indirizzo slave e le impostazioni Profibus (baud rate, ecc.). L indirizzo slave proposto deve corrispondere all indirizzo slave impostato nel VEGASCAN. III. Assegnazione degli indirizzi d ingresso e di uscita del VEGASCAN Nella finestra Caratteristiche - Slave DP si procede all assegnazione degli indirizzi d ingresso e di uscita del VEGASCAN. Si raggiunge questa finestra cliccando una volta sull icona del VEGASCAN e cliccando due volte sulla riga Modulo universale nel tabulato del VEGASCAN. Si apre una finestra, nella quale impostare l indirizzo iniziale del campo d ingresso e d uscita. Non modificare le voci Lunghezza, Unità e Consistente in. Il numero di byte occupato dal VEGASCAN nello spazio indirizzi del S7 dipende dal modo operativo selezionato. Predisporre la nuova rete Profibus Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN

16 Messa in servizio Lunghezza Modo operativo Campo d ingresso (byte) Campo d uscita (byte) 50 byte IN, 2 byte OUT 50 2 (50E2A) 6 byte IN, 6 byte OUT 6 6 (6E6A) Assegnazione degli indirizzi d ingresso e di uscita del VEGASCAN Gli indirizzi d uscita e d ingresso selezionati sono importanti quando utilizzate l'esempio di progetto del dischetto di utility di sistema. Nell esempio di progetto, nel caso di richiamo del FB220, devono essere trasmessi come parametri di chiamata entrambi gli indirizzi (vedi anche s7_doku.pdf sul dischetto di utility di sistema). Dopo aver impostato il progetto slave Profibus VEGASCAN e averlo caricato nel PLC, deve spegnersi il LED di errore bus del MASTER Profibus e restare acceso il LED verde BA - del VEGASCAN. In questo caso la comunicazione Profibus fra PLC e VEGASCAN funziona correttamente. Esempio di progetto sul dischetto di utility di sistema Per prelevare i valori di misura dal VEGASCAN sono disponibili sul dischetto di utility di sistema gli esempi di programma del modo operativo 50E2A e del modo operativo 6E6A. Indicazioni più precise sul layout e il funzionamento sono contenute nel file PDF-File s7-doku.pdf. Per leggere il file dovete servirvi del programma Acrobat Reader. Per ulteriori esempi di programma o aiuti mettetevi in contatto con i tecnici di VEGA Italia. 16 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

17 Messa in servizio 6.3 Messa in servizio SIEMENS S5 con IM308C In questo caso negli apparati S5-115U, S5-135U e S5-155U, viene inserito il master DP del processore di comunicazione IM308C della SIEMENS. Indispensabile per una corretta messa in servizio é l utilizzo di una IM308C a partire dalla versione 2 e del software di progettazione COM PROFIBUS oppure COM ET200 Windows dalla versione 2.0. Le versioni SIEMENS precedenti non supportano dati consistenti attraverso grandi distanze. La corretta sequenza della messa in servizio é descritta nei file PDF 5OE2A.pdf oppure 6E6A.pdf del dischetto di utility del sistema. Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN

18 Parametrizzazione mediante Profibus DP 7 Parametrizzazione mediante Profibus DP E possibile accedere a diversi parametri del VEGASCAN riferiti ai punti di misura attraverso il Profibus. La seguente lista elenca i parametri interessati: Denominazione parametri Tipo di accesso possibile Tempo d integrazione lettura scrittura Assegnazione valore (0 %) lettura scrittura Assegnazione valore (100 %) lettura scrittura Il richiamo o la modifica di parametri attraverso il Profibus segue sempre lo stesso procedimento: é perciò necessario progettare il modo operativo 6E6A. Nel campo dei dati, costituito da 6 byte (ingressi e uscite) vengono passati al VEGASCAN i dati per la richiesta di parametri. Nei dati di risposta del VEGASCAN (6 byte d ingresso del master Profibus) il parametro richiesto viene rinviato o ne viene confermata la modifica. Per informazioni più precise rivolgetevi ai nostri tecnici. 18 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

19 Dischetto di utilità di sistema per VEGASCAN 850 Profibus DP 8 Dischetto di utilità di sistema per il VEGASCAN 850 Profibus DP Sul dischetto di utility di sistema trovate due file, un file EXE autoespandente e un file di testo con una breve descrizione. Una volta aperti (espansi) i file del PROFIBUS.EXE, si dispone di una directory così strutturata: File GSD e bit map Esempi per S5 con IM308C Esempio per modo operativo 50E2A con IM308C Esempio per modo operativo 6EA con IM308C FB192 per IM308C Esempio per modo operativo 50E2A con SIEMENS S7 Esempio per modo operativo 6EA con SIEMENS S7 Struttura della directory del dischetto di utilità di sistema Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN

20 Appendice Appendice 1 Informazioni generali sul Profibus Questo capitolo riporta un estratto dal testo PNO del Profibus, solo a titolo informativo (Figura 1) Automazione della produzione Profibus DP (DIN T1 + T3) EN Veloce interscmabio di dati con le unità periferiche decentralizzate Automazione generale Profibus FMS (DIN T1 + T2) EN Profilo applicativo specifico: Industria tessile Gebäudeleittechnik??? Unità di drive Sensori e attuatori PLC Interruttori per bassa tensione Automazione di processo Profibus PA (DIN Teil 4) Trasmissione a sicurezza intrinseca secondo IEC Il Profibus é disponibile in tre varianti per differenti campi applicativi: Profibus FMS Gli FMS-Service (Fieldbus Message Specification) offrono un ampio spettro applicativo, elevata flessibilità e consentono lo svolgimento di un vasto processo di comunicazione con traffico sincrono o asincrono dei dati a media velocità. Dal 1990 il Profibus FMS é pubblicato come standard nelle DIN parte 1 e parte 2. Nell ambito della stadardizzazione europea dei bus di campo, il Profibus FMS é integrato nella normativa europea EN Profibus DP Questa variante più veloce (DP = unità periferiche decentrate) é particolarmente idonea alla comunicazione fra sistemi d automazione e unità periferiche decentralizzate. Il Profibus DP si basa sulle DIN Parte 1 e su ampliamenti riguardanti le applicazioni, stabiliti nella Normativa Tedesca DIN parte 3 (edizione1993). Nell ambito della standardizzazione europea dei bus di campo, il Profibus DP é integrato nella normativa europea EN Profibus PA Il Profibus PA (PA = automazione di processo) costituisce la variante Profibus per applicazioni nell automazione di processo. Il Profibus PA utilizza la tecnica di trasmissione a sicurezza intrinseca stabilita dalle normative IEC e consente l alimentazione a distanza dei componenti mediante il bus, con un collegamento bifilare. Il Profibus PA può essere collegato a sensori e attuatori attraverso la stessa linea del bus, anche in luoghi con pericolo di esplosione. Le funzioni sono quelle determinate dal profilo dell apparecchio. 20 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

21 Appendice Caratteristiche di base del Profibus FMS e del Profibus DP Il Profibus stabilisce le caratteristiche tecniche e funzionali di un sistema seriale di bus di campo, col quale collegare in rete automatismi digitali di campo distribuiti in campi di applicazioni da basso livello (sensore, attuatore) a medio (cella). Unità master: determinano il traffico dei dati sul bus. Un master può inviare messaggi senza richiami esterni, se possiede l autorizzazione di accesso. I master vengono anche denominati unità attive. Unità slave: sono unità periferiche a basso consumo. Tipiche unità slave sono i sensori, gli attuatori, i convertitori di misura. Non hanno autorizzazione di accesso, possono solo accettare messaggi ricevuti oppure inviare messaggi su richiesta di un master. Gli slave vengono anche denominati unità passive. Essi occupano una parte molto ridotta del protocollo di bus. approvati, sia internazionali, sia nazionali. L architettura del protocollo segue il modello di riferimento OSI (Open System Interconnection), in conformità allo standard internazionale ISO La figura 2 di questa pagina illustra le architetture del protocollo Profibus FMS e Profibus DP. PROFIBUS strato (tracciato) 1 (Physical Layer) Ciò che determina in modo sostanziale il campo d impiego di un sistema di bus di campo é il mezzo trasmissivo e l interfaccia fisica bus. Le esigenze di sicurezza di trasmissione nonché i costi del cavo bus e della relativa installazione rivestono un ruolo di di assoluta importanza, ecco perché la normativa Profibus prevede diverse sigle di sistemi di trasmissione, fermo restando l unicità del protocollo bus. Profibus strato (tracciato) 2 (Data Link Layer) Il secondo strato (tracciato) del modello di riferimento OSI svolge le funzioni di controllo di accesso al bus, di salvaguardia dei dati, di gestione del protocollo di trasmissione e delle stringhe. Lo strato (tracciato) 2 del PROFIBUS viene denominato Fieldbus Data Link (FDL). Architettura del protocollo Il PROFIBUS si basa su molteplici standard Profibus DP Profibus FMS Architettura di protocollo (Figura 2) Processo applicativo DIN (E) Interfaccia utenete PNO Application Layer Interface (ALI) Profile Teil 3 Direct-Data-Link-Mapper (DDLM) DIN Application-Layer (7) Fieldbus Message Specification (FMS) Livelli da 3 a 7 Teil 2 Lower Layer Interface (LLI) non contrassegnati Livelli da 3 a 6 non contrassegnati Subset Data-Link-Layer (2) DIN Data-Link-Layer (2) DIN Fieldbus Data Link (FDL) Fieldbus Data Link (FDL) parte 1 Physical-Layer (1) parte 1 Physical-Layer (1) Profibus Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN

22 Appendice Tokenring logico fra gli apparecchi di isura SPS SPS PROFIBUS M M V Sensore Sensore Unità drive Attuatore Sensore Unità drive Trasduttore di misura Stazioni passive, unità slave Procedura ibrida di accesso al bus (Figura 3) La procedura Profibus di accesso al bus comprende perciò il sistema Token-Passing per la comunicazione fra complessi elementi del bus (Master)e supporta la procedura Master- Slave per la comunicazione tra gli elementi complessi dei bus e le unità perificheriche a basso consumo (slaves). Questa procedura combinata viene definita sistema ibrido di accesso al bus (vedi Figura 3). La procedura Token-Passing garantisce l assegnazione del diritto di accesso al Token, entro una trama di tempo esattamente stabilita. Il messaggio Token, una particolare stringa per il passaggio di autorizzazione d invio da un master al successivo master, deve infatti essere trasmesso una volta a tutti i master in un tempo massimo di rotazione Token (parametrabile). La procedura Token-Passing viene utilizzata nel Profibus solo fra unità complesse (master). La figura 3 mostra un architettura Profibus con tre unità attive (master) e sette unità passive (slave). I master formano un token ring logico. Viene eseguita una trasmissione logica dei dati punto a punto, nonché con comunicazione broadcast e multicast. Nel sistema di comunicazione broadcast una unità attiva invia un messaggio senza proceduta di accettazione a tutte le altre unità (master e slave). Nel sistema di comunicazione multicast un unità attiva invia un messaggio senza proceduta di accettazione ad un gruppo di unità (master e slave). La procedura Master-Slave consente al master (unità attiva) con autorizzazione di accesso di dialogare con le unità slave assegnategli (componenti passivi). Il master può trasmettere messaggi agli slave o richiedere informazioni. 22 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

23 Appendice 2 Particolari informazioni sul Profibus DP Il Profibus DP é stato realizzato per un rapido scambio di dati nel livello sensore-attuatore. Qui i controllori centrali (per es. computer a logiche programmabili) comunicano con unità di entrata-uscita decentrate, attraverso un veloce collegamento seriale. Questo scambio di dati segue quasi sempre un andamento ciclico. Il controllore centrale (master) legge le informazioni d ingresso degli slave e scrive le informazioni d uscita agli slave. Il tempo di ciclo del bus deve essere in questo caso più breve del tempo di ciclo di programmazione del controllore centrale, che in molti casi è di ca. 10 ms. Il seguente diagramma mostra il tempo di trasmissione di Profibus DP, determinato dal numero di unità e dalla velocità di trasmissione. La velocità notevolmente superiore a quella del Profibus FMS, dipende soprattutto dal fatto che la trasmissione dei dati di entrata/uscita viene eseguita in un ciclo di messaggi, utilizzando il sistema SRD (Send and Receive Data Service) del livello 2. La velocità di trasmissione é stata inoltre elevata fino a 12 Mbit/s e sono stati fissati requisiti minimi per la potenzialità d implementazione del protocollo Tempo di ciclo del bus [ms] Ulteriori condizioni: ogni slave ha 2 byte dati d entrata e due 2 byte dati d uscita. Il minimo intervallo di tempo slave é pari a 200 microsecondi. Tsdi = 37 bit rate, Tsdr = 11 bit rate Tempo di ciclo di un sistema Profibus DP monomaster (Figura 4) 500 kbit/s 1,5 Mbit/s 12 Mbit/s DP-Slave Funzioni di diagnostica Il vasto programma diagnostico del Profibus DP consente una veloce localizzazione dei disturbi. I messaggi diagnostici vengono trasmessi attraverso il bus e raggruppati nel master. Si suddivono in tre livelli. Diagnostica riferita alla stazione Messaggi sulla condizione generale di pronto di una unità, per es. per la segnalazione di una temperatura troppo elevata o di una tensione al di sotto del valore normale. Diagnostica riferita al modulo Questi messaggi indicano che all interno di una determinata sottoarea di entrata/uscita (per es. 8 bit modulo di uscita) di una unità appare una diagnostica. Diagnostica riferita al canale Qui viene indicata la causa del guasto di un singolo bit di entrata/uscita (canale): per es. - Cortocircuito sull uscita 7-. Configurazione del sistema e tipi di apparecchi Col Profibus DP é possibile realizzare sistemi mono o multimaster. Ciò consente un ampia flessibilità di configurazione. E possibile collegare ad un bus un numero massimo di 26 apparecchi (master o slave). La struttura del bus consente l accoppiamento e il disaccoppiamento non reattivo di stazioni o la graduale messa in servizio del sistema. Eventuali estensioni del sistema non influiscono sulle stazioni già funzionanti. Nei sistemi monomaster durante la fase operativa del sistema bus é attivo un solo bus. La figura 5 rappresenta una configurazione monomaster del sistema. Il controllore PLC é il componente centrale di controllo. Nel funzionamento multimaster sono operativi più master. Essi formano sistemi di bus indipendenti uno dall altro, ognuno consistente in un DPM1 e dai relativi DP-Slave oppure unità ausiliarie di progettazione e di diagnosi. Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN

24 Appendice Ogni sistema Profibus DP é costituito da tre differenti tipi di apparecchi, di volta in volta corrispondenti all impostazione del problema. DP-Master classe 1 (DPM1) Esiste un controllore centrale, costituito per per es. da computer a logiche programmabili (PLC), computer a controllo numerico (CNC) o sistemi robotizzati (RC) per lo scambio d informazioni con stazioni decentrate (DP- Slave), in un determinato ciclo di messaggi. DP-master classe 2 (DPM2) Si tratta di programmatori e unità di progettazione o di diagnosi. Vengono messi in servizio per eseguire la configurazione del sistema DP. DP-Slave Un DP-Slave é una unità periferica (sensore/ attuatore) che permette di ricevere e inviare informazioni. Può anche trattarsi di apparecchi che gestiscono solo le informazioni in ingresso o solo le informazioni in uscita. Tipici DP-Slave sono gli apparecchi con ingressi/uscite binari per 24 V o 230 V, ingressi e uscite analogici, contatori, ecc. Comportamento del sistema Per ottenere la massima intercambiabilità degli apparecchi é stato standardizzato anche il comportamento del sistema Profibus DP. Determinato sostanzialmente dallo stato di funzionamento del DPM1, il sistema può essere gestito localmente oppure attraverso il bus da una unità di progettazione. Si distinguono i tre seguenti stati principali. Stop Fra il DPM1 e i DP-Slave non esiste traffico dei dati. Clear Il DPM1 legge le informazioni in ingresso dei der DP-Slave e mantiene in stato di sicurezza le uscite dei DP-Slave. Operate Il DPM1 si trova in fase di trasferimento dei dati. Durante un traffico ciclico dei dati vengono lette le informazioni d ingresso dei DP- Slave e trasmesse le informazioni d uscita ai DP-Slave. DP-Master (DPM1) PLC Profibus DP M Attore Sensore Unità drive DP-Slave Ingressi ed uscite decentrate Sistema Profibus DP monomaster (Figura 5) 24 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

25 Appendice DP-Master (DPM2) DP-Master (DPM1) DP-Master (DPM1) CNC SPS Profibus DP Aktor Sensore Ingressi ed uscite decentrate Ingressi ed uscite decentrate DP-Slave Più master possono accedere ai dati dei DP-Slave (leggerli) Sistema Profibus DP multimaster Traffico dei dati fra DPM1 e i DP-Slave o le unità di progettazione Il traffico dei dati fra il DPM1 e i DP-Slave ad esso assegnati viene eseguito automaticamente dal DPM1 secondo una determinata sequenza ripetitiva. Durante la progettazione del sistema di bus l operatore stabilisce l appartenenza di un DP-Slave al DPM1. Definisce inoltre quali DP-Slave debbano essere coinvolti nel traffico dei dati utili e nuovamente esclusi. Profibus DP Funzione scambio dati A completamento delle funzioni fra DP-Master e DP-Slave sono disponibili le funzioni di comunicazione da Master a Master (vedi Tabella 1 - Figura 8). Esse consentono di configurare il sistema attraverso il bus, mediante le unità di progettazione e di diagnosi. Le funzioni Master-Master, oltre alle operazioni Upload e Download, consentono l attivazione o la disattivazione dinamica del trasferimento dei dati utili fra il DPM1 e il singolo DP-Slave, nonché la variazione dello stato di funzionamento del DPM1. DP-Master Stringa di richiesta Parte finale Dati di uscita Dati indirizzam. Stringa di risposta Dati indirizzam. Dati in entrata Parte finale Risposta diretta DP-Slave Trasmissione dei dati utili con Profibus DP (Figura 7) Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN

26 Appendice Funzione Significato DPM1 DPM2 Get_Master_Diag Lettura dei dati di diagnostica del DMP1 o della diagnostica collettiva MO dei DP Slave Download / Caricamento o lettura di tutti i dati di configurazione di un DPM1 O O Upload Group e dei relativi DP-Slave (Start_Seq, Download / Upload, End_Seq) Act_Para_Brct Attivazione contemporanea dei parametri bus di tutte le unità O O DPM1 interrogate. Act_Param Attivazione di parametri o variazioni degli stati operativi O O nelle unità DPM1 interrogate. M: mandatory, O: optional Tabella 1: Funzioni Master-Master del Profibus DP Sync e Freeze Mode Oltre al traffico dei dati utili riferito ai componenti. eseguito direttamente dal DPM1, il DP-Master é in grado di inviare istruzioni di controllo ad uno, a un gruppo o contemporaneamente a tutti i DP-Slave. Queste istruzioni di controllo vengono trasmesse come funzioni multicast e consentono di predefinire i modi operativi Sync e Freeze per un perfetto sincronismo dei DP- Slave. I DP-Slave iniziano il modo sync nel momento in cui ricevono una istruzione di controllo sync dal DP-Master correlato, mentre una istruzione di controllo Freeze attiva il modo Freeze del DP-Slave interrogato. Progettazione aperta Nel Profibus DP le potenzialità degli apparecchi vengono documentate dal costruttore e messe a disposizione dell utente sotto forma di un foglio di specifiche e di un file di dati base. Formato, contenuto e codifica di questi dati base dell apparecchio (GSD) sono standardizzati. Il PNO archivia queste informazioni, accedendo ai dati del costruttore e su richiesta fornisce risposte attraverso il GSD. Tutti i DP-Slave e tutti i DPM1 devono avere un proprio numero d identificazione, necessario per impedire che un DP-Master senza una significativa potenzialità operativa di protocollo (Protocol-Overhead ) identifichi gli apparecchi collegati. I costruttori devono chiedere alla PNO un numero d identificazione per ogni DP-Slave e per ogni DPM1. La PNO gestisce il numero d identificazione insieme con i dati base dell apparecchio. Funzionamento combinato con Profibus FMS L utilizzazione congiunta di componenti Profibus FMS e Profibus DP allo stesso bus é un particolare vantaggio del PROFIBUS, apprezzabile soprattutto nel caso di applicazioni con limitate esigenze di tempo di risposta del sistema. Le due varianti di protocollo possono addirittura funzionare simultaneamente, avvalendosi di un solo dispositivo. Questa così detta utilizzazione congiunta offre vantaggi al costruttore e all utente. Il funzionamento combinato é possibile, poiché entrambi le varianti di protocollo utilizzano comportamenti normalizzati di trasmissione e di accesso al bus (livelli 1/2). Le differenti funzioni operative sono separate fra di loro dai differenti punti di accesso di servizio del livello 2. Ulteriori informazioni La PNO rappresenta gli interessi Profibus del costruttore e dell utente e coordina la manutenzione e l evoluzione dello standard Profibus. 26 Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN 850

27 Appendice 3 Breve descrizione dell interfaccia RS 485 L interfaccia standard RS 485 del VEGACOM 557 Profibus DP esegue la trasmissione seriale dei dati. Gli stati "0" e "1" senza riferimento di terra vengono definiti attraverso le differenze di tensione fra i due circuiti. Generalmente la tensione differenziale V corrisponde ad una logica "1", mentre la tensione differenziale V corrisponde ad una logica 0. Il vantaggio di questa trasmissione differenziale é costituito dal fatto che eventuali disturbi di modo comune determinano uno spostamento bilanciato del livello di tensione e non la loro differenza, lasciando invariato il dato utile. Grazie alla sicurezza contro i disturbi superiore a quella dell interfaccia RS 232 si possono raggiungere distanze di 1200 m ed una velocità di trasmissione dati pari a 12 Mb/s. La sicurezza contro i disturbi influisce anche sul livello di tensione ammessa: con una tensione d uscita del trasmettitore sotto carico di ±2 V le unità di ricezione riconoscono ancora, come segnale utile, livelli di tensione pari a ±200 mv. Elevate velocità di trasmissione e /o grandi distanze necessitano di una terminazione (adeguamento dell impedenza caratteristica). Il sistema di bus può supportare fino a 32 unità: 1 master e 31 slave. Mediante il protocollo si garantisce in ogni momento che solo una unità é abilitata come trasmettitore attivo, mentre tutte le altre unità hanno un comportamento passivo. Trasmissione e ricezione passano attraverso un cavo bifilare, che viene utilizzato in modo bidirezionale. Per evitare l influenza di differenze di potenziale (inevitabili nel caso di grandi distanze ) é assolutamente necessaria la separazione galvanica fra unità di trasmissione e di ricezione. La terminazione é d obbligo, indipendentemente dalla velocità di trasmissione dei dati e dalla distanza. Importante caratteristiche dell interfaccia RS 485: - collegamento molto lungo - elevata velocità di trasmissione dati - base per sistemi bus Tabella: confronto fra importanti dati d interfaccia Interfacce RS 232 C RS 422 A RS 485 Tipo di trasmissione non bilanc.bilanciata bilanciata Numero di driver Numero di ricevitori Linea di comunicazione 15 m 1200 m 1200 m Max. velocità di trasmiss. 20 Kbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s Trasmettitore Tensione d uscita del driver ammessa ±25 V -0,25 6 V V Segnale d uscita del driver - senza carico ±15 V ±5 V ±5 V - con carico ±5 V ±2 V ±1,5 V Ricevitore Tensione d ingresso ±15 V ±7 V V Sensibilità ±3 V ±200 mv ±200 mv Diagramma: distanza velocità di trasmissione Distanza 10 km 1,2 km 1 km 100 m RS 422-A RS m 15 m RS 232-C k 10 k 20 k 100 k 1 M Bit/s 10 M Velocità di trasmisisone Uscita del segnale Profibus DP VEGASCAN

28 VEGA Italia srl Via G. Watt Milano MI Tel Fax vega@vegaitalia.it internet ISO 9001 Le informazioni contenute in questo manuale d uso rispecchiano le conoscenze disponibili al momento della messa in stampa. Riserva di apportare modifiche / Marzo 2000