PROFIBUS con STEP 7 V13 SIMATIC. PROFIBUS PROFIBUS con STEP 7 V13. Prefazione. Guida alla documentazione. Descrizione

Transcript

1 Prefazione Guida alla documentazione 1 SIMATIC PROFIBUS Manuale di guida alle funzioni Descrizione 2 Parametrizzazione/indirizza mento 3 Diagnostica 4 Funzioni 5 A Service & Support 12/2014 A5E AC

2 Avvertenze di legge Concetto di segnaletica di avvertimento Questo manuale contiene delle norme di sicurezza che devono essere rispettate per salvaguardare l'incolumità personale e per evitare danni materiali. Le indicazioni da rispettare per garantire la sicurezza personale sono evidenziate da un simbolo a forma di triangolo mentre quelle per evitare danni materiali non sono precedute dal triangolo. Gli avvisi di pericolo sono rappresentati come segue e segnalano in ordine descrescente i diversi livelli di rischio. PERICOLO questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi lesioni fisiche. AVVERTENZA il simbolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte o gravi lesioni fisiche. CAUTELA indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare lesioni fisiche non gravi. ATTENZIONE indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare danni materiali. Nel caso in cui ci siano più livelli di rischio l'avviso di pericolo segnala sempre quello più elevato. Se in un avviso di pericolo si richiama l'attenzione con il triangolo sul rischio di lesioni alle persone, può anche essere contemporaneamente segnalato il rischio di possibili danni materiali. Personale qualificato Il prodotto/sistema oggetto di questa documentazione può essere adoperato solo da personale qualificato per il rispettivo compito assegnato nel rispetto della documentazione relativa al compito, specialmente delle avvertenze di sicurezza e delle precauzioni in essa contenute. Il personale qualificato, in virtù della sua formazione ed esperienza, è in grado di riconoscere i rischi legati all'impiego di questi prodotti/sistemi e di evitare possibili pericoli. Uso conforme alle prescrizioni di prodotti Siemens Si prega di tener presente quanto segue: AVVERTENZA I prodotti Siemens devono essere utilizzati solo per i casi d impiego previsti nel catalogo e nella rispettiva documentazione tecnica. Qualora vengano impiegati prodotti o componenti di terzi, questi devono essere consigliati oppure approvati da Siemens. Il funzionamento corretto e sicuro dei prodotti presuppone un trasporto, un magazzinaggio, un installazione, un montaggio, una messa in servizio, un utilizzo e una manutenzione appropriati e a regola d arte. Devono essere rispettate le condizioni ambientali consentite. Devono essere osservate le avvertenze contenute nella rispettiva documentazione. Marchio di prodotto Tutti i nomi di prodotto contrassegnati con sono marchi registrati della Siemens AG. Gli altri nomi di prodotto citati in questo manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo da parte di terzi per i propri scopi può violare i diritti dei proprietari. Esclusione di responsabilità Abbiamo controllato che il contenuto di questa documentazione corrisponda all'hardware e al software descritti. Non potendo comunque escludere eventuali differenze, non possiamo garantire una concordanza perfetta. Il contenuto di questa documentazione viene tuttavia verificato periodicamente e le eventuali correzioni o modifiche vengono inserite nelle successive edizioni. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG GERMANIA A5E AC P 12/2014 Con riserva di modifiche Copyright Siemens AG Tutti i diritti riservati

3 Prefazione Scopo del manuale Il presente manuale di guida alle funzioni fornisce una panoramica del sistema di comunicazione PROFIBUS con SIMATIC STEP 7 V13. STEP 7 V13 è integrato in un potente portale grafico Totally Integrated Automation (TIA Portal), la nuova piattaforma di integrazione per tutti gli strumenti software di automazione. Il presente manuale di guida alle funzioni fornisce un supporto durante la progettazione di un sistema PROFIBUS. Il presente manuale è suddiviso nei seguenti argomenti: Nozioni di base PROFIBUS Diagnostica PROFIBUS Funzioni PROFIBUS Nozioni di base necessarie La comprensione del manuale presuppone le seguenti conoscenze: Conoscenze generali nel campo della tecnica di automazione. Conoscenze del sistema di automazione industriale SIMATIC Conoscenze sull'utilizzo di computer con sistema operativo Windows Conoscenze sull'utilizzo di STEP 7 Campo di validità Il presente manuale di guida alle funzioni costituisce la base di tutti i prodotti SIMATIC in ambiente PROFIBUS. La documentazione dei singoli prodotti si basa sulla presente documentazione. Gli esempi sono basati sulla funzionalità del sistema di automazione S Modifiche rispetto alla versione precedente Rispetto alla versione precedente (edizione 07/2014) sono state apportate le seguenti modifiche/integrazioni: Estensione della documentazione a STEP 7 (TIA Portal) V13 Sp1 Ampliamento della funzione "Slave DP intelligenti (I-Slave)" Nuova Guida alla documentazione Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 3

4 Prefazione Convenzioni STEP 7: nella presente documentazione, per la denominazione del software di progettazione e programmazione si utilizza "STEP 7" come sinonimo di "STEP 7 a partire dalla versione V12 (TIA Portal)" e versioni successive. La presente documentazione contiene illustrazioni dei dispositivi descritti. Le illustrazioni possono differire nei particolari dal dispositivo fornito. Osservare anche le avvertenze contrassegnate nel modo seguente: Nota Una nota contiene importanti informazioni sul prodotto, sull'utilizzo del prodotto o sulla parte di documentazione alla quale occorre prestare particolare attenzione. Ulteriore supporto Per informazioni sui servizi del Technical Support consultare l'appendice Service & Support (Pagina 95). La documentazione tecnica dei singoli prodotti SIMATIC e sistemi è disponibile in Internet ( Il catalogo e il sistema per le ordinazioni online si trovano in Internet ( Indicazioni di sicurezza Siemens commercializza prodotti di automazione e di azionamento per la sicurezza industriale che contribuiscono al funzionamento sicuro di impianti, soluzioni, macchinari, apparecchiature e/o reti. Questi prodotti sono componenti essenziali di una concezione globale di sicurezza industriale. In quest ottica i prodotti Siemens sono sottoposti ad un processo continuo di sviluppo. Consigliamo pertanto di controllare regolarmente la disponibilità di aggiornamenti relativi ai prodotti. Per il funzionamento sicuro di prodotti e soluzioni Siemens è necessario adottare idonee misure preventive (ad es. un concetto di protezione di cella) e integrare ogni componente in un concetto di sicurezza industriale globale all avanguardia. Considerare in questo contesto anche i prodotti impiegati da altri costruttori. Per ulteriori informazioni sulla sicurezza industriale, vedere qui ( Per restare informati sugli aggiornamenti cui vengono sottoposti i nostri prodotti, suggeriamo di iscriversi ad una newsletter specifica del prodotto. Per ulteriori informazioni, vedere qui ( 4 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

5 Indice del contenuto Prefazione Guida alla documentazione Descrizione Introduzione a PROFIBUS Possibilità di impiego di PROFIBUS DP Termini in PROFIBUS Interfaccia PROFIBUS DP Configurazione di reti PROFIBUS Componenti di rete passivi per reti RS Cavi RS Sistema PROFIBUS FastConnect Connettore di bus PROFIBUS Connettore di bus M Bus-terminal per reti RS Resistenza terminale del bus M Componenti passivi per reti ottiche Cavi in fibra ottica Cavi FO in plastica e PCF Cavi FO in vetro Componenti di rete attivi Componenti di rete nella rete elettrica Componenti delle reti ottiche Esempi di topologia Topologia con il repeater RS Topologia con il repeater di diagnostica Topologia OLM Topologia WLAN Collegamento di PROFIBUS a PROFINET Parametrizzazione/indirizzamento Assegnazione dello slave DP ad un master DP Indirizzo PROFIBUS Impostazioni di rete Configurazione del cavo Nodi di rete supplementari Parametri di bus Equidistanza Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 5

6 Indice del contenuto 4 Diagnostica Panoramica Diagnostica tramite il display di S Diagnostica con il repeater di diagnostica Dati I&M (Identification and Maintenance) Funzioni Sincronismo di clock Che cos'è il sincronismo di clock? Impiego del sincronismo di clock Applicazioni del sincronismo di clock Sequenza cronologica della sincronizzazione Requisiti richiesti per la progettazione Progettazione del sincronismo di clock Diagnostica e funzioni di allarme Impostazioni di parametrizzazione per sincronismo di clock Visualizzazione dei parametri per il sincronismo di clock Modifica dei parametri Scambio dati aciclico Gruppi SYNC / FREEZE Allarmi Slave DP intelligenti (I-Slave) Funzionalità I-Slave Scambio dati con il master DP sovraordinato Progettazione di I-Slave Progettazione delle aree di trasferimento Esempio di programma Diagnostica e reazione agli allarmi A Service & Support Glossario Indice analitico Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

7 Guida alla documentazione 1 La documentazione del sistema di automazione SIMATIC S e dei sistemi di periferia decentrata SIMATIC ET 200MP, ET 200SP e ET 200AL è suddivisa in tre parti. Questa suddivisione consente di accedere in maniera mirata ai contenuti di interesse. Informazioni di base I manuali di sistema e il Getting Started descrivono dettagliatamente la progettazione, il montaggio, il cablaggio e la messa in servizio dei sistemi SIMATIC S7-1500, ET 200MP, ET 200SP e ET 200AL. La Guida in linea di STEP 7 supporta l'utente nelle fasi di progettazione e programmazione. Informazioni sul dispositivo I manuali di prodotto contengono una descrizione compatta delle informazioni specifiche del modulo, come proprietà, schemi di collegamento, curve caratteristiche e dati tecnici. Informazioni generali I manuali di guida alle funzioni contengono descrizioni dettagliate su argomenti generali riguardanti per es. la diagnostica, la comunicazione, Motion Control, e il server web. La documentazione può essere scaricata gratuitamente in Internet ( Eventuali modifiche e integrazioni dei manuali vengono descritte nelle informazioni sul prodotto. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 7

8 Guida alla documentazione Manual Collection Le Manual Collection raggruppano in un unico file l'intera documentazione relativa ai diversi sistemi. Le Manual Collection sono disponibili in Internet. S7-1500/ET 200MP ( ET 200SP ( ET 200AL ( My Documentation Manager My Documentation Manager consente di combinare interi manuali o solo parti di essi in un proprio manuale. Questo manuale può quindi essere esportato come file PDF o in un formato che ne consenta la successiva elaborazione. My Documentation Manager è disponibile in Internet ( Applications & Tools Applicazioni & Strumenti forniscono diversi strumenti ed esempi utili nella soluzione di problemi relativi all'automazione. In questa sezione vengono illustrate soluzioni relative all'interazione di più componenti nel sistema, a prescindere dai singoli prodotti. Applications & Tools è disponibile in Internet ( Cestino CAx Il Cestino CAx consente di accedere ai dati di prodotto attuali per il proprio sistema CAx o CAe. Con pochi clic è possibile configurare il proprio cestino di download. Si possono selezionare: immagini del prodotto, disegni quotati in 2D, modelli in 3D, schemi elettrici dell'apparecchio, file macro EPLAN manuali, curve caratteristiche, istruzioni operative, certificati dati di base del prodotto Il Cestino CAx è disponibile in Internet ( 8 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

9 Guida alla documentazione TIA Selection Tool Il TIA Selection Tool consente di selezionare, configurare e ordinare dispositivi per la Totally Integrated Automation (TIA). Costituisce la versione successiva del SIMATIC Selection Tool e riunisce in un solo strumento i configuratori già noti per la tecnica di automazione. Con il TIA Selection Tool è possibile creare una lista di ordinazione completa tra i prodotti selezionati o configurati. Il TIA Selection Tool è disponibile in Internet ( Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 9

10 Descrizione Introduzione a PROFIBUS Che cos'è PROFIBUS? Come sistema di bus, PROFIBUS collega in rete sistemi di automazioni e apparecchiature da campo compatibili con PROFIBUS. Come mezzo di comunicazione per il livello di cella, PROFIBUS costituisce una parte fondamentale di Totally Integrated Automation (TIA). Le diverse reti di comunicazione possono essere utilizzate in modo indipendente tra loro o combinate tra loro. Protocolli PROFIBUS PROFIBUS DP (periferia decentrata) è una rete di comunicazione per il livello di campo secondo IEC / EN con il metodo accesso ibrido Token Bus e Master-Slave. Il collegamento in rete viene eseguito tramite cavi a due conduttori o cavi a fibre ottiche. Sono possibili velocità di trasmissione comprese tra 9,6 kbit/s e 12 Mbit/s. PROFIBUS PA è il PROFIBUS per l'automazione del processo (PA). Esso collega il protocollo di comunicazione PROFIBUS DP con la tecnica trasmissiva MBP (Manchester Bus Powered) secondo IEC Le reti PROFIBUS PA possono essere realizzate in modo intrinseco sulla base di cavi a due conduttori schermati e intrecciati e sono quindi adatti per aree soggette a pericolo di esplosione (Ex-Zone 0 e 1). La velocità di trasmissione è di 31,25 kbit/s. 10 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

11 Descrizione 2.1 Introduzione a PROFIBUS Possibilità di impiego di PROFIBUS DP Introduzione L'efficienza dei sistemi di automazione non viene determinata solo dai dispositivi di automazione, ma ottenuta anche con la configurazione complessiva di una soluzione di automazione. Oltre alla visualizzazione dell'impianto e al servizio e alla supervisione è disponibile un potente sistema di comunicazione. Il tool di engineering STEP 7 costituisce un supporto alla configurazione e progettazione di una soluzione di automazione. Possibilità di impiego di PROFIBUS DP La rete PROFIBUS può essere collegata come rete elettrica, rete ottica oppure essere collegata senza fili tramite link. Tramite PROFIBUS DP vengono azionati sensori e attuatori mediante un controllo centrale. La figura seguente illustra le possibilità di collegamento a PROFIBUS DP: Figura 2-1 Possibilità di collegamento a PROFIBUS DP Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 11

12 Descrizione 2.1 Introduzione a PROFIBUS Obiettivi di PROFIBUS DP Nell'automazione di produzione e di processo vengono sempre più spesso impiegati sistemi di automazione decentrati. Ciò significa che un complesso compito di controllo viene ripartito in diversi compiti parziali minori più monitorabili con sistemi di controllo decentrati. Tra i sistemi decentrati è quindi necessaria una maggiore comunicazione. I sistemi decentrati presentano i seguenti vantaggi: È possibile una messa in servizio simultanea e indipendente dei singoli componenti dell'impianto. Programmi più piccoli Elaborazione parallela grazie a sistemi di automazione ripartiti Riduzione dei tempi di reazione Le strutture sovraordinate possono inoltre svolgere funzioni di diagnostica e di registrazione di protocolli. Aumento della disponibilità dell'impianto in quanto, in caso di guasto di una stazione subordinata, il resto dell'intero sistema può continuare a funzionare Termini in PROFIBUS Definizione: Dispositivi in ambiente PROFIBUS In ambiente PROFIBUS, "dispositivo" è un termine generale che indica: Sistemi di automazione (ad es. PLC, PC) Sistemi di periferia decentrata Apparecchiature da campo (ad es. apparecchiature idrauliche, apparecchiature pneumatiche) componenti di rete attivi (ad es. repeater di diagnostica, Optical Link Module) Accoppiamenti ad altra rete, AS-Interface o ad altri sistemi di bus di campo 12 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

13 Descrizione 2.1 Introduzione a PROFIBUS Dispositivi in PROFIBUS DP Il grafico seguente mostra i componenti principali in PROFIBUS DP: Nella tabella successiva si trovano le designazioni dei singoli componenti. Numero PROFIBUS 1 Osservazioni Sistema master DP 2 Master DP Dispositivo tramite il quale vengono indirizzati gli slave DP collegati. Il master DP scambia segnali di ingresso e di uscita con apparecchiature da campo. Il master DP costituisce il controllore nel quale viene eseguito il programma di automazione. 3 PG/PC Dispositivo HMI PG/PC/ per la messa in servizio e la diagnostica master DP della classe 2 4 PROFIBUS Infrastruttura di rete 5 HMI Dispositivo per il servizio e la supervisione 6 Slave DP Un'apparecchiatura da campo disposta in modo decentrato, assegnata al master DP è ad es. un gruppo di valvole. un convertitore di frequenza. 7 I Slave Slave DP intelligente Figura 2-2 Dispositivi in PROFIBUS Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 13

14 Descrizione 2.1 Introduzione a PROFIBUS Panoramica della comunicazione I/O Per comunicazione I/O si intende la lettura o la scrittura di ingressi/uscite della periferia decentrata. Nella seguente figura è illustrata una panoramica della comunicazione I/O tramite PROFIBUS DP: Figura 2-3 Comunicazione I/O tramite PROFIBUS DP La comunicazione I/O è inoltre possibile tramite i moduli di comunicazione (CM) o i moduli di interfaccia (IM) con interfaccia DP integrata. Queste interfacce DP funzionano come interfacce DP integrate della CPU. 14 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

15 Descrizione 2.1 Introduzione a PROFIBUS Comunicazione I/O tramite PROFIBUS DP Tabella 2-1 Comunicazione I/O tramite PROFIBUS DP Comunicazione tra Master DP e slave DP Master DP e slave I Master DP e master DP Spiegazione Lo scambio dati tra un master DP e gli slave DP con i moduli I/O si svolge nel modo seguente: Il master DP interroga in successione gli slave DP del suo sistema master e riceve dagli slave DP i valori di ingresso, quindi trasmette i dati di uscita agli slave (principio master-slave). Tra i programmi utente nelle CPU di master DP e di I-Slave viene trasmesso ciclicamente un numero fisso di dati. Il master DP non accede ai moduli I/O dello slave I, ma alle aree di indirizzi progettate, le cosiddette aree di trasferimento, che possono trovarsi all'interno o all'esterno dell'immagine di processo della CPU dello slave I. Se come aree di trasferimento vengono utilizzate parti dell'immagine di processo, esse non possono essere utilizzate per moduli I/O reali. La trasmissione di dati viene eseguita con operazioni di caricamento e di trasferimento tramite l'immagine di processo o accesso diretto. Tra i programmi utente nelle CPU dei master DP viene trasmesso ciclicamente un numero fisso di dati Come hardware supplementare è necessario un accoppiatore DP/DP. I master DP accedono reciprocamente alle are di indirizzi progettate, le cosiddette aree di trasferimento, che possono trovarsi all'interno o all'esterno dell'immagine di processo delle CPU. Se come aree di trasferimento vengono utilizzate parti dell'immagine di processo, esse non possono essere utilizzate per moduli I/O reali. La trasmissione di dati viene eseguita con operazioni di caricamento e di trasferimento tramite l'immagine di processo o accesso diretto. Ulteriori informazioni Maggiori informazioni sulla configurazione hardware sono riportate nella Guida in linea a STEP 7. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 15

16 Descrizione 2.1 Introduzione a PROFIBUS Interfaccia PROFIBUS DP Caratteristiche Un'apparecchiatura PROFIBUS è dotata di almeno un'interfaccia PROFIBUS con un'interfaccia elettrica (RS 485) oppure ottica (Polymer Optical Fiber, POF). Tabella 2-2 Proprietà dell'interfaccia PROFIBUS DP Norma PROFIBUS: IEC 61158/61784 Fisica del bus / mezzi trasmissivi Cavi di bus PROFIBUS (cavi a due conduttori intrecciati RS 485 o cavi a fibre ottiche) Velocità di trasmissione 9,6 kbit/s Mbit/s Rappresentazione dell'interfaccia PROFIBUS DP in STEP 7 Nella vista dispositivi di STEP 7 vengono evidenziate le interfacce PROFIBUS DP per un master DP e uno slave DP con un riquadro lilla: Figura 2-4 Interfacce PROFIBUS DP 16 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

17 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Argomenti trattati in questo capitolo Il capitolo seguente contiene informazioni sul contesto della configurazione della rete di comunicazione. Panoramica dei principali componenti di rete passivi: componenti di rete che inoltrano un segnale senza la possibilità di influenzarlo attivamente, ad es. cavi, connettori. Panoramica dei principali componenti di rete attivi: componenti di rete che influenzano attivamente un segnale, ad es. repeater, repeater di diagnostica. Panoramica delle strutture di rete (topologie) più diffuse Collegamenti fisici delle reti industriali Sostanzialmente i dispositivi PROFIBUSnegli impianti industriali possono essere collegati fisicamente in rete utilizzando le seguenti modalità: tramite segnali elettrici inviati su conduttori in rame tramite segnali ottici inviati su conduttori in fibre ottiche Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 17

18 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Criteri di scelta per il collegamento in rete La seguente tabella contiene i criteri di scelta per un collegamento in rete elettrico e ottico di dispositivi PROFIBUS: Tabella 2-3 Criteri di scelta per il collegamento in rete elettrico e ottico Criteri Mezzo trasmissivo Distanze PROFIBUS elettrico Rete ottica con OLM Cavo a due conduttori schermato POF PCF Vetro Estensione massima della rete PROFIBUS DP: 9,6 km PROFIBUS PA: 1,9 km 90 km 9,6 km Rete ottica con OBT Tra 2 nodi fino a 1 km 1) fino a 15 km 2) fino a 300 m 2) Topologia Bus Lineare Ad albero Ad anello Protocollo di trasmissione DP, PA DP, PA DP Collegamento dei OLM nodi tramite Interfacce integrate Terminale di bus Connettore di bus Segmenti di rete elettrici collegabili Idoneo Irrilevante per questo caso di impiego 1) A seconda della velocità di dati e del tipo di cavo utilizzati 2) A seconda del tipo di cavo utilizzato Direttive di configurazione per reti PROFIBUS Un segmento PROFIBUS deve essere chiuso all'inizio e alla fine, in modo passivo con un connettore o in modo attivo con una resistenza terminale di bus. Durante la configurazione di una rete PROFIBUS valgono in linea di principio le direttive di montaggio e le avvertenze descritte nel manuale Reti SIMATIC NET PROFIBUS ( 18 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

19 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Componenti di rete passivi per reti RS Cavi RS 485 Introduzione Per tutti i cavi RS 485 per PROFIBUS di Siemens vale: Grazie alla schermatura doppia, essi sono particolarmente idonei per la posa in ambiente industriale con carico elettromagnetico. È possibile realizzare un concetto di messa a terra uniforme tramite lo schermo esterno del cavo di bus e tramite i morsetti di terra del terminale di bus. Il contrassegno di metratura stampigliato semplifica la determinazione di lunghezza (precisione ±5 %). RS 485 per PROFIBUS I cavi SIMATIC NET PROFIBUS esistono in diverse versioni, consentendo così un adattamento ottimale nei diversi settori di impiego: FC Standard Cable GP (cavo di bus per la posa fissa all'interno di edifici) FC Standard Cable IS GP (cavo di bus per l'area Ex) FC-FRNC Cable GP (cavo di bus con guaina esterna priva di alogeni per l'impiego all'interno di edifici) FC Food Cable (cavo di bus con guaina in PE per l'impiego nell'industria alimentare e dei beni voluttuari) FC Robust Cable (cavo di bus con guaina PUR per l'impiego in ambienti a sollecitazione chimica e meccanica) FC Ground Cable (cavo di collegamento a terra con guaina esterna in PE) PROFIBUS FC Trailing Cable (cavo di trascinamento per catene portacavi) PROFIBUS Festoon Cable (cavo di bus per strutture sospese a festoni) PROFIBUS Torsion Cable (cavo di bus resistente alla torsione per il collegamenti di parti di impianti in movimento, ad es. robot) PROFIBUS FC Flexible Cable (cavo di bus per parti della macchina in parte in movimento o strutture ad armadio) Marine cable SIENOPYR-FR (per la posa fissa su navi e unità off-shore in ambienti chiusi e su ponti aperti) PROFIBUS Hybrid Standard Cable (cavo ibrido con 2 conduttori elettrici (1,5 mm 2 ) per l'alimentazione di dati e l'alimentazione elettrica dell'et 200pro) PROFIBUS Hybrid Robust Cable (cavo ibrido da trascinamento con 2 conduttori di energia (1,5 mm 2 ) per l'alimentazione di dati e l'alimentazione di energia dell'et 200pro) Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 19

20 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Lunghezze massime dei cavi In caso di impiego di cavi in rame l'estensione massima possibile di un segmento PROFIBUS dipende dalla velocità di trasmissione. Se queste lunghezze non fossero sufficienti per la propria applicazione, l'estensione della rete può essere aumentata impiegando repeater. Collegando in cascata fino a nuove repeater è possibile ottenere le rispettive estensioni massime. Tabella 2-4 Lunghezze massime dei cavi Velocità di trasmissione Massima lunghezza del Distanza massima tra due nodi collegamento di un segmento 9, ,5 kbit/s 1000 m m 500 kbit/s 400 m 4000 m 1,5 Mbit/s 200 m 2000 m Mbit/s 100 m 1000 m Sistema PROFIBUS FastConnect PROFIBUS FastConnect (FC) Con PROFIBUS FastConnect è disponibile un sistema per il confezionamento rapido e semplice di cavi in rame PROFIBUS. Il sistema è costituito da tre componenti: Cavi di bus FastConnect per il montaggio rapido FastConnect Stripping Tool (attrezzo spelafili) Connettore di bus FastConnect per PROFIBUS con tecnica a perforazione d'isolante Cavi di bus FastConnect e Stripping Tool La struttura speciale dei cavi di bus FastConnect consente l'impiego del FastConnect Stripping Tool, con il quale è possibile togliere la guaina esterna e lo schermo a maglia in un'unica operazione. Il collegamento dei cavi preparati in questo modo avviene nel connettore di bus FastConnect mediante tecnica a perforazione d'isolante. Tutti i cavi di bus PROFIBUS FastConnect possono essere collegati anche ai connettori convenzionali, equipaggiati con morsetti a vite. 20 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

21 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Campo di impiego Il connettore di bus FastConnect per PROFIBUS è necessario per i seguenti settori d'impiego: Collegare il nodo con un'interfaccia elettrica Sub-D a 9 poli secondo IEC direttamente ai cavi SIMATIC NET PROFIBUS. Collegare i segmenti elettrici o i singoli nodi all'optical Link Module (OLM) e Optical Bus Terminal (OBT). Collegare i nodi o i dispositivi di programmazione al repeater. Versioni I connettori di collegamento al bus FastConnect nel grado di protezione IP20 sono disponibili nelle seguenti versioni: Con resistente terminale integrata e funzione di separazione Con o senza presa PG Con un'uscita del cavo di 35, 90 o 180 Con la categoria di dispositivi 3G idoneo per l'area soggetta a pericolo di esplosione della Zone 2 Figura 2-5 Esempio per connettore di bus PROFIBUS FastConnect con presa PG, uscita cavo 90 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 21

22 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Ulteriori informazioni Ulteriori informazioni sui componenti disponibili si trovano nel Siemens Mall ( Connettore di bus PROFIBUS Campo di impiego Il connettore di bus per PROFIBUS è necessario per i seguenti settori d'impiego: Collegare il nodo con un'interfaccia Sub-D a 9 poli secondo IEC direttamente ai cavi SIMATIC NET PROFIBUS. Collegare i segmenti elettrici o i singoli nodi all'optical Link Module (OLM) e Optical Bus Terminal (OBT). Collegare i nodi o i dispositivi di programmazione al repeater. 22 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

23 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Versioni I connettori di collegamento al bus PROFIBUS nel grado di protezione IP20 sono disponibili nelle seguenti versioni: Con resistente terminale integrata e funzione di separazione Con o senza presa PG Con un'uscita del cavo di 35, 90 o 180 Con la categoria di dispositivi 3G idoneo per l'area soggetta a pericolo di esplosione della Zone 2 Figura 2-6 Esempio per connettore di bus PROFIBUS con presa PG, uscita cavo 35 Ulteriori informazioni Ulteriori informazioni sui componenti disponibili si trovano nel Siemens Mall ( Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 23

24 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Connettore di bus M12 Campo di impiego Grazie al connettore di bus M12 per SIMATIC NET PROFIBUS è possibile collegare nodi con un'interfaccia M12 elettrica, direttamente con i cavi SIMATIC NET PROFIBUS. I connettori di bus M12 nel grado di protezione IP65 sono disponibili nelle seguenti versioni: Con morsetti a vite Con morsetti a taglio Con un'uscita del cavo di Bus-terminal per reti RS 485 Bus-terminal RS 485 e bus-terminal M12 Un bus-terminal serve per collegare un nodo singolo PROFIBUS con interfaccia RS485 al cavo di bus PROFIBUS. I bus-terminal nel grado di protezione IP20 sono disponibili nelle seguenti versioni: Bus-terminal RS 485 con o senza interfaccia PG, velocità di trasmissione compresa tra 9,6 kbit/s e 1,5 Mbit/s, combinazione di resistenza terminale integrata (attivabile), con cavo con connettore di 1,5 m e 3 m Bus-terminal M12, velocità di trasmissione compresa tra 9,6 kbit/s e 12 Mbit/s, combinazione di resistenza terminale integrata con funzione di separazione, con cavo con connettore di 1,5 m Resistenza terminale del bus M12 Chiudere il segmento con la resistenza terminale Se all'inizio o alla fine di un segmento PROFIBUS si trova un nodo con tecnica di collegamento M12, è necessaria una resistenza terminale di bus M12. Il collegamento M12 PROFIBUS di un apparecchio è composta da una presa M12 per l'alimentazione e un connettore M12 per collegare in cascata il segnale di bus. Per ciascuna linea di bus M12 è quindi necessaria una resistenza terminale di bus con contatti a spina (6GK1905-0EC00) e con contatti femmina (6GK1905-0ED00). 24 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

25 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Componenti passivi per reti ottiche Cavi in fibra ottica Tipi di cavi a fibre ottiche Nei cavi in fibra ottica la trasmissione dei dati viene eseguita tramite modulazione delle onde elettromagnetiche nel campo luminoso visibile e invisibile. Come materiale vengono impiegate fibre di plastica (materiale sintetico) e vetro di elevata qualità: Cavi FO in plastica e PCF (Pagina 26) Cavi FO in vetro (Pagina 27) I diversi tipi di cavi FO permettono soluzioni adatte alle condizioni d'esercizio e ambientali per il collegamento dei componenti. Vantaggi Rispetto ai cavi elettrici, i cavi FO presentano i seguenti vantaggi: Separazione galvanica dei nodi e dei segmenti Senza correnti equipotenziali Nessuna influenza della linea di trasmissione dovuta a disturbi elettromagnetici esterni Nessun elemento di protezione antifulmine necessario Nessuna diffusione di disturbi lungo la linea di trasmissione Peso ridotto A seconda del tipo di fibra possono essere realizzate linee di alcuni chilometri anche ad elevate velocità di trasmissione Le lunghezze massime ammesse della linea non dipendono dalla velocità di trasmissione Ulteriori informazioni Ulteriori informazioni relative alle proprietà e ai dati tecnici dei componenti passivi e relative ai connettori per i cavi a fibre ottiche si trovano in PROFIBUS Manuale di rete ( Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 25

26 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Cavi FO in plastica e PCF Cavi FO in plastica e PCF I cavi in fibra ottica di plastica (POF) e PCF vengono impiegati per il collegamento di moduli Optical Link con connessioni per cavi FO in fibra di plastica (OLM/P), Optical Bus Terminal (OBT) e apparecchi con interfaccia ottica integrata. Essi costituiscono un'alternativa economica rispetto ai cavi in fibra di vetro. Conduttore duplex Plastic Fiber Optic Il cavo in fibra ottica di plastica con conduttori duplex è un conduttore doppio piatto con guaina interna in PVC e senza guaina esterna. Il cavo può essere facilmente confezionato nel luogo di installazione. Il cavo è previsto per impieghi all'internodi edifici con carico meccanico ridotto e all'interno di armadi. In caso di impiego di collegamenti OLM e di interfacce ottiche integrate, con questo cavo è possibile realizzare collegamenti lunghi fino a 50 m tra due nodi. Cavo standard Plastic Fiber Optic Il cavo in fibra ottica di plastica, cavo standard è composto da due fibre di plastica con una resistente guaina interna di poliammide rivestita con elementi di tiro in kevlar e una guaina esterna di colore lilla in PVC. Il cavo può essere facilmente confezionato nel luogo di installazione. Il robusto cavo tondo è adatto per l'impiego all'internodi edifici. La lunghezza massima realizzabile per una linea è di 80 m con collegamenti OLM/P e di 50 m con interfacce ottiche integrate e OBT. PCF Standard Cable Il PCF Standard Cable preconfezionato è composto da due fibre di PCF rivestite da elementi di tiro in kevlar e con una guaina esterna viola di PVC. Esso viene fornito con un elemento ausiliario di inserimento montato su un lato che permette l'inserimento in canali di cavi. Il robusto cavo tondo è adatto per l'impiego all'interno di edifici con lunghezze di cavi che raggiungono fino a 400 m (OLM) o 300 m (interfacce ottiche integrate, OBT) rispettivamente tra due nodi. PCF Standard Cable GP Il PCF Standard Cable GP è composto da due fibre di PCF rivestite da elementi di aramidici e con una guaina esterna verde di PVC. Il cavo è preconfezionato e disponibile come merce a metratura. Esso viene fornito con un elemento ausiliario di inserimento montato su un lato che permette l'inserimento in canali di cavi. Il robusto cavo tondo è adatto per l'impiego all'interno e all'esterno di edifici con lunghezze di cavi che raggiungono fino a 400 m (OLM) o 300 m (interfacce ottiche integrate, OBT) rispettivamente tra due nodi. 26 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

27 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS PCF Trailing Cable Il PCF Trailing Cable è composto da due fibre di PCF rivestite da elementi di aramidici e con una guaina esterna verde di PUR. Il cavo è preconfezionato e disponibile come merce a metratura. Esso viene fornito con un elemento ausiliario di inserimento montato su un lato che permette l'inserimento in canali di cavi. Il robusto cavo tondo è adatto applicazioni in movimento all'interno e all'esterno di edifici con lunghezze di cavi che raggiungono fino a 400 m (OLM) o 300 m (interfacce ottiche integrate, OBT) rispettivamente tra due nodi. PCF Trailing Cable GP Il PCF Trailing Cable GP è composto da due fibre di PCF rivestite da elementi di aramidici e con una guaina esterna verde di PVC. Il cavo è preconfezionato e disponibile come merce a metratura. Esso viene fornito con un elemento ausiliario di inserimento montato su un lato che permette l'inserimento in canali di cavi. Il robusto cavo tondo è adatto applicazioni in movimento all'interno e all'esterno di edifici con lunghezze di cavi che raggiungono fino a 400 m (OLM) o 300 m (interfacce ottiche integrate, OBT) rispettivamente tra due nodi Cavi FO in vetro Cavi FO in vetro I cavi a fibre ottiche sono adatti per il collegamento di interfacce ottiche che lavorano con campo di lunghezza d'onda compreso tra 850 nm e 1300 nm. Essi contengono 2 fibre a gradiente d'indice multimode del tipo 62,5/125 μm. I cavi in fibra ottica di vetro sono disponibili in diverse versioni, permettendo così un adattamento ottimale ai diversi settori di impiego: Cavo standard Fiber Optic Cavo per ll'impiego all'internodi edifici INDOOR Fiber Optic cavo da trascinamento Flexible Fiber Optic Cavo standard Fiber Optic Il cavo standard è un cavo universale per l'impiego all'interno di edifici e all'aperto. Cavo per ll'impiego all'internodi edifici INDOOR Fiber Optic Il cavo per l'installazione all'interno di edifici è previsto per l'impiego all'interno di edifici quindi protetto contro le intemperie. Esso è esente da alogeni, calpestabile e difficilmente infiammabile. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 27

28 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS cavo da trascinamento Flexible Fiber Optic Il cavo da trascinamento è stato concepito per applicazioni speciali che richiedono il trascinamento, ad es., da parti di macchine in continuo movimento quali le catene portacavi. Esso è progettato per cicli di curvatura di ±90 (con il raggio minimo specificato). Gli elementi ciechi integrati garantiscono una sezione tonda del cavo. Il cavo da trascinamento può essere impiegato all'interno e all'esterno di edifici. Lunghezze massime della linea tra due moduli Optical Link Indipendentemente dal bilancio ottico di potenza non devono essere superate le seguenti lunghezze di linea tra due OLM: OLM/P11, OLM/P12: 400 m OLM/G11, OLM/G12, OLM/G12-EEC: 3 km OLM/G , OLM/G : 15 km Ulteriori informazioni In tutti i manuali operativi ( dei componenti di bus SIMATIC NET si trovano i dati relativi alle lunghezze delle linee che possono essere realizzate con i cavi in fibra ottica di vetro SIMATIC NET. In questo modo è possibile progettare una rete ottica senza calcoli complicati con l'aiuto dei valori limite 28 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

29 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Componenti di rete attivi Componenti di rete nella rete elettrica Componenti di rete attivi Per PROFIBUS nelle reti elettriche sono disponibili i seguenti componenti di rete attivi: Repeater RS485 Repeater di diagnostica PROFIBUS Terminator Accoppiatore DP/DP IE/PB Link PN IO IWLAN/PB Link PN IO Componenti attivi per il collegamento di CAN Componenti attivi per l'accoppiamento ad altra rete tra PROFIBUS e AS-Interface DP/AS-i LINK Advanced DP/AS-Interface Link 20E DP/AS-i F-Link Repeater RS485 Il Repeater RS485 IP20 collega due segmenti di bus PROFIBUS nella tecnica RS485 con max. 32 nodi. Esso consente velocità di trasmissione di 9,6 kbit/s Mbit/s. Il repeater RS485 garantisce una rigenerazione del segnale in ampiezza, larghezza di segnale e ripidità del fronte tra due segmenti. Esso viene impiegato se al bus sono collegate più di 32 stazioni o se la lunghezza massima del cavo di un segmento è stata superata. Con un Repeater RS485 è possibile utilizzare segmenti sul bus senza collegamento a terra (separazione di potenziale di segmenti). Repeater di diagnostica Il repeater di diagnostica collega tre segmenti PROFIBUS nella tecnica RS485, di cui due segmenti con funzione di diagnostica con rispettivamente 31 nodi. Esso è concepito come slave DP per poter trasmettere messaggi di diagnostica al master DP. La funzione di diagnostica fornisce la posizione e la causa dei guasti al cavo, nonché la rottura del cavo o resistenze di chiusura terminali assenti. La posizione del guasto viene indicato in base ai nodi esistenti. Il repeater di diagnostica garantisce una rigenerazione del segnale in ampiezza, larghezza di segnale e ripidità del fronte tra i segmenti. La profondità di collegamento in cascata tra due nodi PROFIBUS qualsiasi è limitata a 9 repeater di diagnostica. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 29

30 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS PROFIBUS Terminator Il PROFIBUS Terminator forma una terminazione attiva del bus. I nodi di bus possono essere disattivati, rimossi o sostituiti, senza che il trasferimento dei dati venga compromesso. Ciò vale in particolare per nodi di bus posti sull'estremità del cavo di bus ai quali devono essere attivate e alimentate resistenze terminali di chiusura. Il PROFIBUS Terminator può essere montato su una guida profilata a norma. IE/PB Link PN per il collegamento di un segmento PROFIBUS ad una rete Industrial Ethernet In qualità di componente autonomo, l'ie/pb Link PN IO costituisce il passaggio diretto tra Industrial Ethernet e PROFIBUS. Con l'ie/pb Link PN IO come rappresentante di Ethernet, le apparecchiature PROFIBUS esistenti possono continuare ad essere utilizzate e integrate in un'applicazione PROFINET. Per la configurazione è necessario un PROFINET IO Controller. Sul lato PROFIBUS l'ie/pb Link PN agisce come master. IWLAN/PB Link PN IO per l'accoppiamento ad altra rete tra Industrial Wireless LAN e PROFIBUS Le apparecchiature PROFIBUS possono essere collegate a PROFINET IO tramite IWLAN/PB Link PN IO. In questo modo è possibile integrare in PROFINET configurazioni PROFIBUS esistenti. IWLAN/PB Link PN IO consente l'impiego di IWLAN e antenne WLAN per la trasmissione wireless di dati, ad es. in rotaie sospese singole o trasloelevatori asserviti a scaffale. Grazie al supporto di PROFINET è possibile continuare ad utilizzare le molteplici prestazioni di sistema di PROFIBUS, quali ad es. la diagnostica tramite bus. Per la configurazione è necessario un PROFINET IO Controller. Sul lato PROFIBUS l'iwlan/pb Link PN IO agisce come master. Modulo CANopen per il collegamento al CAN Con il modulo CANopen è possibile collegare in modo semplice CANopen a PROFIBUS. Settori di impiego caratteristici: Controllo di valvole idrauliche / assali idraulici nei veicoli Controllo di motori in macchine automatiche per il confezionamento e l imballaggio o su nastri trasportatori Impiego in impianti eolici per il rilevamento di trasduttori angolari Rilevamento di dispositivi di comando su macchine, ad es.joystick Rilevamento dei dati di misura dei trasduttori di posizione, sensori di inclinazione o codificatori angolari nelle gru a torre o gru a portale 30 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

31 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Accoppiatore DP/DP per il collegamento di due reti PROFIBUS L'accoppiatore DP/DP PROFIBUS serve a collegare tra loro due reti PROFIBUS DP. Vengono trasmessi dati ( byte) dal master DP della prima rete al master DP di un'ulteriore rete e viceversa. L'accoppiatore DP/DP dispone di due interfacce DP indipendenti tra di loro con le quali viene eseguito l'accoppiamento ad entrambe le reti DP. Esso è rispettivamente uno slave nelle reti DP. Lo scambio dati tra le due reti DP viene eseguito tramite copia da un'interfaccia all'altra nell'accoppiatore. Accoppiatore di bus DP/PA per il collegamento PROFIBUS PA L'accoppiatore di bus DP/PA è l'elemento di congiunzione tra PROFIBUS DP e PROFIBUS PA. Esso collega in questo modo i sistemi di controllo processo alle apparecchiature da campo dell'automazione di processo. Per un accoppiatore di bus DP/PA sono disponibili i seguenti componenti: DP/PA-Coupler Ex [ia] DP/PA-Coupler FDC Interface Modul IM per la configurazione di un DP/PA Link. Distributore di campo attivo AFDiS per aree a rischio di esplosione Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 31

32 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Componenti attivi per l'accoppiamento ad altra rete tra PROFIBUS e AS-Interface DP/AS-i LINK Advanced: Il DP/AS-i LINK Advanced è lo slave PROFIBUS DPV1 (secondo IEC / EN ) e il master AS-Interface (secondo la specifica AS-Interface V3.0 secondo EN 50295) e consente l'accesso trasparente ai dati sull'as-interface da PROFIBUS DP. I master PROFIBUS DP possono scambiare ciclicamente dati I/O con l'as-interface; i master DP con servizi aciclici possono effettuare inoltre richiami master AS-Interface. Il DP/AS-i LINK Advanced risulta così perfettamente impiegabile per la realizzazione di strutture decentrate e per il collegamento di una rete AS-Interface subordinata. Per applicazioni con tipiche strutture d'insieme è sufficiente il DP/AS-i LINK Advanced nell'esecuzione come master singolo AS-Interface. Per applicazioni con grandi strutture d'insieme viene impiegato il DP/AS-i LINK Advanced come master doppio AS-Interface. In questo caso è possibile utilizzare strutture d'insieme doppie su due rami AS-Interface indipendenti tra loro. DP/AS-Interface Link 20E: Il DP/AS-Interface Link 20E è lo slave PROFIBUS DP (secondo EN 61158) e il master AS-Interface (secondo la specifica AS-Interface V3.0 secondo EN 50295) e consente di utilizzare AS-Interface su PROFIBUS DP. I master singoli PROFIBUS possono scambiare ciclicamente dati I/O con l'as-interface; i master DP con servizi aciclici possono scambiare dati I/O ed effettuare richiami master. DP/AS-i F-Link: Il DP/AS-i F-Link è lo slave PROFIBUS DP-V1 (secondo EN 61158) e il master AS-i (secondo EN 50295, secondo la specifica AS-Interface V3.0) e consente l'accesso ai dati trasparente sull'as-interface da PROFIBUS DP. Il DP/AS-i F-Link è inoltre l'unico master AS-i con il quale è possibile inoltrare dati d'ingresso basati sulla sicurezza di slave ASIsafe mediante il protocollo PROFIsafe a una CPU fail-safe con master PROFIBUS DP. Non sono necessari un cablaggio addizionale orientato alla sicurezza o un controllo specifico (in particolare nessun monitor di sicurezza AS-Interface). A seconda del tipo di slave è possibile la trasmissione di valori binari o analogici. Come slave AS-i possono funzionare tutti gli slave conformi alla specifica V2.0, V2.1 o V3.0. Come master AS-i assai performante secondo la specifica V3.0 consente l'utilizzo di grandi strutture d'insieme in rete AS-i (496 ingressi/uscite, fino a 62 slave digitali/analogici) 32 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

33 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Ulteriori informazioni Informazioni sui componenti si trovano nel Siemens Mall ( Ulteriori informazioni si trovano nei seguenti manuali: Manuale di rete PROFIBUS ( Repeater di diagnostica ( DP/DP Coupler ( SIMATIC NET Reti Twisted Pair e Fiber Optic ( Basics on Setting up an Industrial Wireless LAN ( Accoppiatori di bus SIMATIC accoppiatori DP/PA, distributore di campo attivi, DP/PA-Link e Y-Link ( Informazioni relative a CANopen sono disponibili in Internet ( Manuale "DP/AS INTERFACE LINK Advanced ( Manuale "DP/AS-i F-Link ( Vedere anche Topologia con il repeater RS485 (Pagina 36) Topologia OLM (Pagina 41) Topologia WLAN (Pagina 41) Collegamento di PROFIBUS a PROFINET (Pagina 42) Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 33

34 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Componenti delle reti ottiche Componenti di rete attivi Per PROFIBUS sono disponibili i seguenti componenti di rete attivi nelle reti ottiche: Optical Link Module OLM Optical Bus Terminal OBT Optical Link Module OLM Con PROFIBUS Optical Link Modul OLM è possibile realizzare reti PROFIBUS in linea, con struttura a stella e con struttura ad anello ridondante. La velocità di trasmissione di una linea a fibre ottiche dipende quindi dalla distanza e può essere compresa tra 9,6 kbit/s e 12 Mbit/s. Le possibilità di impiego per OLM sono ad es. bus di impianti su base PROFIBUS, collegamenti in rete che si estendono su più edifici con cavi in fibra ottica di vetro, reti combinate con segmenti elettrici e ottici, reti con grande estensione (tunnel stradali, sistemi di guida del traffico), reti con esigenze di elevata disponibilità (reti ad anello ridondante). Con un'interfaccia RS485 è possibile combinare tra loro moduli Optical Link e collegare nella rete ottica PROFIBUS i singoli nodi o interi segmenti elettrici. Indipendentemente dal bilancio ottico di potenza non devono essere superate le seguenti lunghezze di linea tra due OLM: OLM/P11, OLM/P12: 400 m OLM/G11, OLM/G12, OLM/G12-EEC: 3 km OLM/G , OLM/G : 15 km Optical Bus Terminal OBT (terminale di bus ottico) Con l'optical Bus Terminal un singolo nodo PROFIBUS senza interfaccia ottica integrata o un segmento PROFIBUS RS 485 composto da fino a 31 nodi viene collegato al PROFIBUS ottico. Un singolo nodo PROFIBUS DP viene collegato all'interfaccia RS 485 dell'obt con la propria interfaccia RS 485 mediante un cavo PROFIBUS con resistenze terminali integrate, ad es. il cavo con connettore 830-1T. La connessione dell'obt alla linea ottica avviene tramite due interfacce ottiche. I seguenti mezzi trasmissivi ottici possono essere collegati all'obt: Cavi FO di plastica per singole linee di lunghezza fino a 50 m. Essi possono essere preconfezionare in logo con 2x2 connettori Simplex. Cavi FO in PCF per singole linee di lunghezza fino a 300 m. Questi cavi sono disponibili già confezionati. 34 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

35 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Ulteriori informazioni Informazioni sui componenti si trovano nel Siemens Mall ( Ulteriori informazioni si trovano nei seguenti manuali: Manuale di rete PROFIBUS ( SIMATIC NET PROFIBUS, Optical Link Module ( SIMATIC NET Reti Twisted Pair e Fiber Optic ( Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 35

36 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Esempi di topologia Topologia con il repeater RS485 Possibilità di configurazione con il repeater RS485 I repeater RS485 possono essere utilizzati nelle seguenti configurazioni: Figura 2-7 Segmento 1 e segmento 2 collegato al repeater RS485 Figura 2-8 Segmento 1 e segmento 2 collegato in cascata al repeater RS485 Figura 2-9 Segmento 1 collegato al repeater RS485 e segmento 2 collegato al repeater RS Attivazione della resistenza terminale Non attivazione della resistenza terminale 36 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

37 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Configurazione di esempio Figura 2-10 Esempio di configurazione con cinque repeater RS Attivazione della resistenza terminale Non attivazione della resistenza terminale Configurazione massima Se si realizza una rete PROFIBUS con repeater RS485, possono essere attivati in serie max. nove repeater RS485. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 37

38 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Topologia con il repeater di diagnostica Repeater di diagnostica con tre segmenti La lunghezza del cavo massima ammessa e sorvegliabile di 100 m per ciascun segmento non deve essere superata nel repeater di diagnostica. I segmenti che sono collegati a DP2 e DP3 hanno funzione di diagnostica. In alcuni tipi di cavi la lunghezza sorvegliabile è limitata. Profondità massima di collegamento in cascata Tra due nodi PROFIBUS qualsiasi possono essere attivati in serie fino a nove repeater di diagnostica. Figura 2-11 Configurazione schematica di una rete PROFIBUS con la profondità massima di collegamento in cascata a repeater di diagnostica 38 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

39 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Esempio: Profondità massima di collegamento in cascata superata Figura 2-12 Profondità massima di collegamento in cascata superata Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 39

40 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Configurazione con diversi segmenti Utilizzando più segmenti è possibile aumentare la molla di repeater di diagnostica impiegabili. L'esempio mostra una configurazione nella quale viene superata la profondità massima di collegamento in cascata su 2 segmenti. Figura 2-13 Configurazione con più segmenti, profondità massima di collegamento in cascata superata Ulteriori informazioni Per maggiori informazioni consultare il manuale Repeater di diagnostica ( 40 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

41 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Topologia OLM Combinazione di reti elettriche e ottiche con OLM Linee lunghe possono essere realizzate tramite Optical Link Module. Poiché i cavi di bus tra edifici sono particolarmente soggetti a elevati rischi di sovratensioni (scariche di fulmini), è necessario proteggere da sovratensioni i nodi contenuti nel segmento di bus collegato. Figura 2-14 Combinazione di reti elettriche e ottiche Topologia WLAN IWLAN/PB Link PN IO per l'accoppiamento ad altra rete tra Industrial Wireless LAN e PROFIBUS L'IWLAN/PB Link PN IO consente l'impiego di IWLAN e antenne WLAN per la trasmissione wireless di dati. In questo modo è possibile continuare ad utilizzare le molteplici prestazioni di sistema di PROFIBUS, quali ad es. la diagnostica tramite bus. Figura 2-15 PROFIBUS e WLAN Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 41

42 Descrizione 2.2 Configurazione di reti PROFIBUS Collegamento di PROFIBUS a PROFINET PROFIBUS può essere integrato in PROFINET. In questo modo è possibile configurare sistemi misti composti da bus di campo e sistemi parziali basati su Ethernet. In questo modo viene consentito uno scambio di dati continuo. Accoppiamenti di PROFIBUS e PROFINET Con un dispositivo PROFINET con funzionalità proxy che oltre all'interfaccia PROFINET è dotato anche di interfaccia PROFIBUS è possibile integrare nella configurazione PROFINET altre configurazioni PROFIBUS esistenti. Figura 2-16 Collegamento di PROFIBUS e PROFINET con IE/PB-Link Apparecchiatura PROFINET con funzionalità Proxy Il dispositivo PROFINET con funzionalità proxy è l'unità di sostituzione di un'apparecchiatura PROFIBUS in Ethernet. La funzionalità proxy consente a un'apparecchiatura PROFIBUS di comunicare non solo con il rispettivo master ma anche con tutti i nodi PROFINET. In PROFINET i sistemi PROFIBUS esistenti possono essere integrati nella comunicazione PROFINET con l'aiuto di un IE/PB Link. L'IE/PB-Link PN IO si fa così carico della comunicazione tramite PROFINET sostituendo i componenti PROFIBUS. 42 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

43 Parametrizzazione/indirizzamento 3 Per configurare un sistema di automazione, è necessario configurare, parametrizzare e collegare tra loro i singoli componenti dell'hardware. Le operazioni necessarie vanno eseguite nella vista dei dispositivi, della topologia e di rete in STEP 7. Configurazione Per "Configurazione" si intende la disposizione, l'impostazione e il collegamento in rete di dispositivi e moduli all'interno della vista dei dispositivi o della rete. Ad ogni modulo viene assegnato automaticamente un indirizzo.profibus Gli indirizzi possono essere modificati successivamente. La CPU confronta la configurazione di riferimento creata in STEP 7 con la configurazione attuale effettiva dell'impianto. Gli errori possono così essere individuati e segnalati. L'esatto procedimento di configurazione dei dispositivi è descritto dettagliatamente nella Guida in linea a STEP 7. Parametrizzazione Si definisce "Parametrizzazione" l'impostazione delle proprietà dei componenti utilizzati. Vengono parametrizzate le impostazioni per i componenti hardware e per lo scambio di dati; ad es. abilitazione delle diagnostiche, ritardo di ingresso in caso di DI. I parametri vengono caricati nella CPU che provvede, durante l'avviamento, ad inviarli al relativo modulo. La sostituzione dei moduli è molto semplice in quanto nelle CPU SIMATIC i parametri creati vengono caricati automaticamente nel nuovo modulo durante l'avviamento. Adattamento dell'hardware ai requisiti del progetto L'adattamento dell'hardware è necessario per configurare, ampliare o modificare un progetto di automazione. A tal fine occorre aggiungere dei componenti hardware alla configurazione, collegarli ai componenti esistenti e adattare le proprietà dell'hardware ai compiti. La preimpostazione delle proprietà dei sistemi di automazione e dei moduli è eseguita in modo da rendere in molti casi superflua un'ulteriore parametrizzazione. Nei seguenti casi tuttavia, la parametrizzazione è indispensabile: si intende modificare i parametri preimpostati di un modulo; si intende utilizzare funzioni specifiche; si intende progettare collegamenti di comunicazione. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 43

44 Parametrizzazione/indirizzamento 3.1 Assegnazione dello slave DP ad un master DP Procedimento fondamentale per la creazione di un sistema PROFIBUS DP Configurazione Creazione di apparecchiature PROFIBUS e moduli in STEP 7 Assegnazione dello slave DP ad un master DP (Pagina 44) In via opzionale: Parametrizzazione Assegnazione dell'indirizzo PROFIBUS (Pagina 46) Esecuzione delle impostazioni di rete (Pagina 47) tenere in considerazione la configurazione dei cavi (Pagina 50) tenere in considerazione i nodi di rete supplementari (Pagina 52) Parametri di bus Creazione del profilo personalizzato (Pagina 53) Parametrizzazione dell'equidistanza (Pagina 56) 3.1 Assegnazione dello slave DP ad un master DP Sistema PROFIBUS DP Un sistema PROFIBUS DP è basato da un master PROFIBUS DP e i suoi slave PROFIBUS DP assegnati. Dopo il posizionamento di questi dispositivi nella vista della rete o nella vista dei dispositivi, STEP 7 parametrizza i dispositivi con i valori standard. In un primo momento è necessario solo assegnare gli slave DP ad un master DP. Requisiti La vista della rete di STEP 7 è aperta. Una CPU è posizionata (ad es CPU PN/DP). Uno salve DP è posizionato (ad es IM151-1 HF). 44 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

45 Parametrizzazione/indirizzamento 3.2 Indirizzo PROFIBUS Procedimento Per assegnare uno slave DP ad un master DP procedere nel modo seguente: 1. Fare clic sullo slave DP con il tasto sinistro del mouse sul link "Non assegnato". Si apre il menu "Seleziona master DP". 2. Selezionare nel menu il master DP al quale si intende assegnare lo slave DP. Risultato: Nella CPU viene creata una sottorete con un sistema DP. La CPU è ora il master PROFIBUS DP: Lo slave DP è assegnato al maser DP. 3. Ripetere i passi 1 e 2 per tutti i restanti slave DP che si vogliono assegnare al master DP. Figura 3-1 Assegnazione dello slave DP ad un master DP Panoramica della rete Nella panoramica della rete è possibile configurare i rapporti di comunicazione dell'interfaccia attivata. La panoramica della rete è in base al contesto per la selezione nella vista della rete: La selezione della CPU indica la comunicazione DP della CPU. La selezione della stazione indica la comunicazione dell'inera stazione. La selezione dell'interfaccia indica la comunicazione DP dell'interfaccia. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 45

46 Parametrizzazione/indirizzamento 3.2 Indirizzo PROFIBUS 3.2 Indirizzo PROFIBUS Alla sottorete PROFIBUS possono essere collegati nodi che comunicano tramite i collegamenti progettati o che fanno parte di un sistema master PROFIBUS DP. Se lo slave DP è già assegnato ad un master DP, in "Interfaccia collegata in rete con" compare automaticamente la sottorete PROFIBUS con la quale è collegato il nodo. Selezionare nella finestra di ispezione in "Indirizzo PROFIBUS" la sottorete con la quale l'interfaccia è collegata in rete o aggiungere una nuova sottorete. Tutti i nodi di una sottorete devono disporre di indirizzi PROFIBUS diversi. Figura 3-2 Indirizzo PROFIBUS Regole per l'assegnazione di indirizzi STEP 7 assegna automaticamente gli indirizzi dei nodi. Se si osserva quando segue, gli indirizzi possono essere modificati: Per ciascun nodo nella rete PROFIBUS, ciascun master DP e ciascuno slave DP nella rete PROFIBUS assegnare un indirizzo PROFIBUS univoco. A seconda dello slave DP non vengono supportati tutti gli indirizzi PROFIBUS ammessi. Nelle apparecchiature con interruttori BCD sono spesso possibili solo gli indirizzi PROFIBUS Modifica dell'indirizzo PROFIBUS L'indirizzo PROFIBUS si modifica in "Parametri". 46 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

47 Parametrizzazione/indirizzamento 3.3 Impostazioni di rete 3.3 Impostazioni di rete Indirizzo PROFIBUS più alto (HSA) Indica l'indirizzo PROFIBUS massimo di un nodo attivo. Per i nodi passivi sono ammessi indirizzi PROFIBUS superiori a HSA, tuttavia max Profilo A seconda dei tipi di apparecchiature collegati e ai protocolli utilizzati, su PROFIBUS sono disponibili diversi profili. I profili si distinguono per le possibilità di impostazione e per il calcolo dei parametri di bus. Un funzionamento corretto della sottorete PROFIBUS può essere garantito solo se i parametri di bus di tutti i nodi hanno lo stesso valore. Figura 3-3 Impostazioni di rete Profili e velocità di trasmissione Tabella 3-1 Profili e velocità di trasmissione Profili DP Standard Universale (DP/FMS) (FMS non viene supportato) Personalizzato Velocità di trasmissione supportate 9,6 kbit/s Mbit/s 9,6 kbit/s Mbit/s 9,6 kbit/s... 1,5 Mbit/s 9,6 kbit/s Mbit/s Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 47

48 Parametrizzazione/indirizzamento 3.3 Impostazioni di rete DP (profilo raccomandato) Selezionare il profilo "DP" se alla sottorete PROFIBUS sono collegati solo dispositivi che soddisfano i requisiti richiesti dalla norma EN L'impostazione dei parametri di bus è ottimizzata per questi dispositivi. Di questi fanno parte dispositivi con interfacce master DP e slave DP di SIMATIC S7 nonché dispositivi di periferia decentrata di altri produttori. Nota Profilo per equidistanza e sincronismo di clock DP è il profilo raccomandato per la progettazione di equidistanza e di sincronismo di clock. Standard Rispetto al profilo "DP", il profilo "Standard" offre inoltre la possibilità di tenere in considerazione durante il calcolo dei parametri di bus i nodi di un altro progetto o di un altro nodo non progettati qui. I parametri di bus vengono quindi calcolati in base ad un semplice algoritmo non ottimizzato. Universale (DP/FMS) (FMS non viene supportato) Selezionare il profilo "Universale (DP/FMS)" se singoli nodi nelle sottoreti PROFIBUS utilizzando il servizio FMS (ad es. CP 343-5, dispositivi FMS PROFIBUS). Come nel profilo "Standard", anche in questo caso esiste la possibilità di includere altri nodi nel calcolo dei parametri di bus. 48 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

49 Parametrizzazione/indirizzamento 3.3 Impostazioni di rete Personalizzato Un funzionamento corretto della sottorete PROFIBUS viene garantito solo se i parametri per il profilo coincidono tra loro. Selezionare il profilo "Personalizzato", se per il funzionamento di un dispositivo PROFIBUS non "corrisponde" nessuno degli altri profili ed è necessario adattare i parametri di bus alla configurazione specifica. Anche con il profilo personalizzato non sono parametrizzabili tutte le combinazioni teoricamente impostabili. La norma PROFIBUS prescrive alcuni valori limite parametrizzabili in funzione di altri parametri. Ad es. non è ammesso che un responder possa già rispondere (Min Tsdr), prima che l'inizializzatore possa ricevere il telegramma (Trdy). Queste prescrizioni della norma vengono controllare anche nel profilo "Personalizzato". Nota Impostazioni personalizzate Utilizzare le impostazioni personalizzate solo se si conoscono i parametri PROFIBUS. Normalmente è preferibile utilizzare il profilo "DP". Contattare il Customer Support (Pagina 95). Come personalizzati vengono sempre impostati automaticamente gli ultimi parametri di bus che erano validi nella sottorete PROFIBUS. Se ad es. per la sottorete era valido il profilo di bus "DP", nel profilo di bus "Personalizzato" vengono impostati i parametri di bus per "DP". Partendo da qui i parametri possono essere modificati Con l'impostazione "Impostazioni personalizzate" il ricalcolo del tempo di sorveglianza non viene eseguito automaticamente per non compromettere involontariamente l'uniformità dei valori impostati, ad es. per le progettazioni di altri strumenti di progettazione. I tempi di controllo Ttr e il controllo del tempo di risposta possono essere calcolati sulla base dei parametri impostati: Fare clic sul pulsante "Ricalcola". Vedere anche Nodi di rete supplementari (Pagina 52) Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 49

50 Parametrizzazione/indirizzamento 3.4 Configurazione del cavo 3.4 Configurazione del cavo Come tenere in considerazione la configurazione dei cavi I dati per la configurazione del cavo possono essere inclusi nel calcolo del parametri di bus. Attivare quindi la casella opzione "Considera la seguente configurazione di cavi " nelle proprietà della sottorete PROFIBUS. Le altri indicazioni dipendono al tipo di cavo utilizzato. Figura 3-4 Configurazione del cavo Configurazione del cavo: Cavo FO / anello ottico Il calcolo dipende dai tipi di OLM impiegati. Attivare la relativa casella di opzione. È possibile un'attivazione multipla. 50 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

51 Parametrizzazione/indirizzamento 3.4 Configurazione del cavo Adattamenti dei parametri di bus nell'anello ottico Grazie alla configurazione ad anello è disponibile una specie di ridondanza, in quanto con la struttura ad anello esiste la possibilità di interrogare tutti i nodi anche quando il collegamento tra due nodi è interrotto. Nell'anello ottico è necessario creare le seguenti condizioni di progettazione: Un indirizzo libero inferiore a HSA (Highest Station Address) Aumento del valore retry a min. 3 (Impostazioni di rete: profilo personalizzato) Controllo e adattamento del tempo slot (Impostazioni di rete: profilo personalizzato; parametri di bus: Parametri Tslot: Per OLM / P12 sono necessari valori di tempo di slot brevi, per OLM / G12 OLM / G12-EEC valori di tempo di slot medi, per OLM / G valori di tempi di slot lunghi. Ne risulta un'elevata performance in caso di ridotta estensione della rete e una media o alta performance in caso di media o elevata estensione della rete Ulteriori informazioni Ulteriori informazioni relative all'adattamento del valore Retry e del tempo di slot sono riportate nel Manuale di rete PROFIBUS ( Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 51

52 Parametrizzazione/indirizzamento 3.5 Nodi di rete supplementari 3.5 Nodi di rete supplementari Carico della comunicazione - tenere in considerazione i nodi di rete supplementari I parametri di bus dipendono dal traffico di comunicazione dei nodi di rete attivi. Qui si distingue tra comunicazione ciclica (DP) e comunicazione aciclica in base al collegamento (comunicazione S7, Send/Receive (FDL)). Rispetto a DP il numero e la dimensione dei job di trasmissione (carico della comunicazione) dipende dal programma Di conseguenza il carico della comunicazione non è sempre rilevabile automaticamente. Se si attiva la casella opzione "Considera la seguente configurazione di cavi", per il calcolo dei tempi di bus possono essere inclusi anche i nodi che non sono stati progettati nel progetto. Figura 3-5 Nodi di rete supplementari Calcolo dei tempi di bus Per il calcolo dei tipi di bus è possibile definire una configurazione di rete nel gruppo di parametri "Nodi di rete supplementari" diversa dalla configurazione di rete progettata. La configurazione di rete è possibile per i seguenti profili: Standard Universale (DP/FMS) Personalizzato 52 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

53 Parametrizzazione/indirizzamento 3.6 Parametri di bus Quantificazione del carico della comunicazione Per tenere in considerazione il carico della comunicazione sono possibile le seguenti impostazioni: Numero dei nodi di rete non progettati Indicazioni del carico di comunicazione risultante dai programmi utente per la comunicazione FDL o S7. A tal proposito è possibile scegliere i seguenti livelli: Bassa: caratteristica per DP, nessuna elevata comunicazione di dati fuori da DP. Media: Caratteristica per il funzionamento combinato con DP e altri servizi di comunicazione (ad es. comunicazione S7), se DP ha elevate esigenze di tempo in caso di traffico di comunicazione aciclico medio. Alta Per il funzionamento combinato con DP e altri servizi di comunicazione (ad es. comunicazione S7), se DP ha basse esigenze di tempo in caso di elevato traffico di comunicazione aciclico. 3.6 Parametri di bus Introduzione I parametri di bus controllano la trasmissione sul bus. Ciascun nodo sul bus deve corrispondere ai parametri di bus di altri nodi. Nota Un funzionamento corretto della sottorete PROFIBUS viene garantito solo se i parametri per il profilo di bus coincidono tra loro. I valori preimpostati devono quindi essere modificati solo se si conosce la parametrizzazione del profilo di bus per PROFIBUS. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 53

54 Parametrizzazione/indirizzamento 3.6 Parametri di bus Ripartizione ciclica dei parametri di bus Se con la sottorete PROFIBUS selezionata nella finestra di ispezione in "Parametri di bus" è attivata la casella opzione "Attiva ripartizione ciclica dei parametri del bus", i parametri di bus vengono inviati ciclicamente dai moduli che supportano questa funzione durante il funzionamento. In questo modo un PG può ad es. essere collegato senza problemi a PROFIBUS durante il funzionamento. Disattivare questa funzione nei seguenti casi: In caso di funzionamento di equidistanza per ridurre il minimo il ciclo di bus. Se nella sottorete PROFIBUS vengono collegati dispositivi di un altro produttore il cui protocollo utilizza DSAP 63 (Destination Service Access Point) per Multicast. Figura 3-6 Parametri di bus 54 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

55 Parametrizzazione/indirizzamento 3.6 Parametri di bus Parametri di bus per il profilo di bus di sottoreti PROFIBUS Nota Visualizzazione dei valori offline Vengono visualizzati sempre i valori offline dei parametri di bus, anche se si è collegati online al sistema di destinazione. Tabella 3-2 Parametri di bus - campi dei valori Parametri di bus Impostabile 1 Valori limite Tslot_Init Sì Max. Tsdr + 15 <= Tslot_Init <= t_bit Max. Tsdr Sì *Tset + Tqui <= Max. Tsdr <= t_bit Min. Tsdr Sì 11 t_bit <= Min. Tsdr <= MIN(255 t_bit, Max. Tsdr - 1, *Tset + Tqui) Tset Sì 1 t_bit <= Tset <= 494 t_bit Tqui Sì 0 t_bit <= Tqui <= MIN(31 t_bit, Min. Tsdr - 1) Fattore GAP Sì 1 <= fattore GAP <= 100 Retry Limit Sì 1 <= Retry Limit <= 15 Tslot (Slot Time) No - Tid2 No Tid2 = Max. Tsdr Trdy No Trdy = Min. Tsdr Tid1 No Tid1 = *Tset + Tqui Ttr (Target Rotation Time) Sì 256 t_bit <= Ttr <= t_bit Ttr caratteristico No Questo tempo serve solo come informazione e non viene quindi trasmesso ai nodi. Controllo del tempo di risposta 10 ms <= controllo del tempo di risposta <= 650 s 1 in funzione del profilo di bus Profilo di bus personalizzato Per creare un profilo di bus personalizzato utilizzare le seguenti impostazioni: Target Rotation Time minimo (Ttr) = 5000mal HSA (indirizzo più alto PROFIBUS di un nodo attivo) Tempo di controllo di risposta minimo (Watchdog) = 6250volte HSA Ricalcolo Con il pulsante "Ricalcola" è possibile ricalcolare i parametri. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 55

56 Parametrizzazione/indirizzamento 3.7 Equidistanza 3.7 Equidistanza Equidistanza Il master DP interroga ciclicamente gli slave DP a lui assegnati. Con la comunicazione S7 gli intervalli di tempo possono variare. Per ottenere intervalli di tempo uguali è possibile attivare un "Ciclo di bus equidistante". In questo modo è garantita una trasmissione di dati con gli stessi intervalli di tempo (equidistanti). Figura 3-7 Attivazione del ciclo di bus equidistante Numero di OP/PG/TD su PROFIBUS Inserire qui il numero di nodi non progettati. 56 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

57 Parametrizzazione/indirizzamento 3.7 Equidistanza Aumento manuale del tempo di ciclo DP Nei tempi di ciclo DP molto brevi si verificano in particolare le seguenti situazioni: Il tempo di esecuzione del programma utente è maggiore del clock più piccolo (vedere i dati tecnici della CPU, paragrafo "Sincronismo di clock"). In questo caso è necessario aumentare manualmente il tempo di ciclo DP calcolato automaticamente. Vedere anche Progettazione del sincronismo di clock (Pagina 69) Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 57

58 Diagnostica Panoramica Possibilità di diagnostica In caso di guasto è possibile rilevare lo stato attuale del proprio sistema di automazione e reagire concretamente ad un guasto tramite la diagnostica in base all'evento e l'analisi di allarmi. Per la diagnostica dei componenti PROFIBUS è possibile utilizzare le seguenti possibilità: Rilevare lo stato del sistema tramite la Lifelist in STEP 7. Analizzare i testi dei guasti e di segnalazione tramite il display della CPU S Eseguire la diagnostica del cavo tramite i repeater di diagnostica durante il funzionamento. Analizzare la diagnostica e il comportamento di allarme in caso di sincronismo di clock. (Pagina 73) Rilevare le informazioni supplementari per la localizzazione e l'eliminazione del guasto tramite l'accoppiatore DP/PA FDC progettato come slave di diagnostica PROFIBUS. Ulteriori informazioni Ulteriori informazioni relative alla diagnostica si trovano nei seguenti manuali: Nel manuale Repeater di diagnostica per PROFIBUS DP ( per la diagnostica con STEP 7, diagnostica nel programma utente, funzione di controllo PROFIBUS in sincronismo di clock, visualizzazione della topologia in STEP 7. Nel manuale di guida alle funzioni Diagnostica ( per le possibilità di diagnostica disponibili per i sistemi SIMATIC S7-1500, ET 200MP, ET 200SP e ET 200AL. Nel manuale di sistema Manuale di rete PROFIBUS ( per la diagnostica dei cavi a fibre ottiche. Nelle istruzioni operative Accoppiatori di bus DP/PA-Link e Y-Link ( Nel manuale di guida alla funzioni Server web ( per le possibilità di diagnostica (a seconda delle funzionalità della CPU). 58 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

59 Diagnostica 4.2 Diagnostica tramite il display di S Diagnostica tramite il display di S LED Ciascuna CPU nel sistema di automazione S dispone di un frontalino con un display e pulsanti di comando. In diversi menu nel display vengono visualizzate informazioni di controllo o di stato. I pulsanti di comando consentono di navigare tra i menu. Nel display possono essere analizzati i seguenti stati: Stato per moduli centrali e decentrali Testi di errore e di segnalazione (diagnostica di sistema, allarmi di diagnostica) Stato del modulo Dalla panoramica delle stazioni si accede allo stato per il modulo decentrato tramite la panoramica dei moduli. Figura 4-1 Esempio: Panoramica delle stazioni, panoramica dei moduli, stato dei moduli Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 59

60 Diagnostica 4.2 Diagnostica tramite il display di S Testi di errore e di segnalazione Figura 4-2 Esempio: Buffer di diagnostica, allarmi Ulteriori informazioni Ulteriori informazioni sull'argomento "Funzioni e comando del display" si trovano nella documentazione relative al sistema di automazione S in Internet ( 60 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

61 Diagnostica 4.3 Diagnostica con il repeater di diagnostica 4.3 Diagnostica con il repeater di diagnostica Introduzione Il repeater di diagnostica è un repeater in grado di sorvegliare due segmenti di una sotto-rete RS485-PROFIBUS (cavo in rame) durante il funzionamento e di segnalare al master DP guasti al cavo tramite telegramma di diagnostica. Tramite STEP 7 e apparecchiature di servizio e supervisione (SIMATIC HMI) è possibile visualizzare con testo in chiaro la posizione e la causa del guasto. Grazie alla diagnostica del cavo durante il funzionamento, il repeater di diagnostica consente di riconoscere e localizzare tempestivamente guasti al cavo. In questo modo i guasti all'impianto vengono riconosciuti tempestivamente e i tempi di fuori servizio dell'impianto vengono evitati. Funzioni di diagnostica La diagnostica fornisce la posizione e la causa dei guasti al cavo, nonché la rottura del cavo o resistenze di chiusura terminali assenti. La posizione del guasto viene indicato in relazione ai nodi presenti, ad es. "Si è verificata una rottura del cavo di segnale A e/o B". Lettura delle informazioni di diagnostica e di statistica salvate. Controllo del PROFIBUS in sincronismo di clock, ad es. collegamento in rete del tempo di clock. Messa a disposizione di dati di identificazione Ulteriori informazioni Ulteriori informazioni relative alla diagnostica con STEP 7 e alla lettura della diagnostica tramite il programma utente si trovano nel manuale Repeater di diagnostica per PROFIBUS DP ( Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 61

62 Diagnostica 4.4 Dati I&M (Identification and Maintenance) 4.4 Dati I&M (Identification and Maintenance) Definizione e proprietà I dati di identificazione e manutenzione (I&M) sono informazioni salvate in un modulo che costituiscono un ausilio per i seguenti compiti: Controllo della configurazione di un impianto Rilevamento di modifiche hardware in un impianto I dati di identificazione (dati I) sono informazioni relative al modulo, quali ad es. il numero di ordinazione e il numero di serie, che in parte sono riportati anche sul contenitore del modulo. I dati I sono informazioni del produttore relative al modulo che possono soltanto essere letti. I dati di manutenzione (dati M) sono informazioni che dipendono dall'impianto, come p. es. il luogo e la data di installazione. I dati M vengono creati e scritti nel modulo durante la progettazione. Grazie ai dati I&M è possibile identificare in maniera univoca i moduli. Ulteriori informazioni Nel rispettivo manuale del dispositivo è riportato se e in che quantità un dispositivo DP supporta dati I&M 62 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

63 Funzioni Sincronismo di clock Che cos'è il sincronismo di clock? Qual è la funzione del sincronismo di clock? Se i trasporti pubblici urbani funzionassero effettivamente a dovere e i tempi di sosta venissero ridotti al minimo assoluto, non di rado i passeggeri arriverebbero in ritardo alle fermate. Il tempo complessivo della percorrenza, tuttavia, è determinato dalle singole corse di ferrovia, autobus o metropolitana, perché una buona sincronizzazione può garantire risultati migliori. Lo stesso vale per la tecnica di automazione decentrata, perché non solo la rapidità dei singoli cicli è importante, ma anche il loro coordinamento e la loro sincronizzazione assicurano un flusso ottimale. Just in Time Figura 5-1 Clock di sistema Il tempo di reazione breve e affidabile di un sincronismo di clock si basa sul fatto che tutti i dati vengono resi disponibili Just In Time. Il ciclo PROFIBUS DP equidistante determina il clock. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 63

64 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Vantaggi del sincronismo di clock L'impiego del sincronismo di clock consente: Regolazioni ottimizzate Determinismo Lettura coerente (simultanea) dei dati di ingresso Emissione coerente (simultanea) dei dati di uscita Impiego del sincronismo di clock Con la proprietà di sistema "Sincronismo di clock" è possibile rilevare i valori di misura e i dati di processo in un clock di sistema. Nel clock di sistema viene eseguita la preparazione del segnale fino alla commutazione su "morsetto di uscita". Il sincronismo di clock contribuisce quindi alla qualità della regolazione e quindi ad una maggiore precisione nella produzione. Con il sincronismo di clock vengono ridotti drasticamente le oscillazioni possibili dei tempi di reazione del processo. L'elaborazione a intervalli sicuri può essere utilizzata per un ciclo della macchina più elevato. In linea di principio il sincronismo di clock trova impiego in situazioni nelle quali è necessario acquisire valori di misura in modo sincrono, coordinare movimenti e definire reazioni di processo che devono aver luogo simultaneamente Per questo motivo i settori di impiego del sincronismo di clock sono molto vasti. 64 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

65 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Applicazioni del sincronismo di clock Esempio: misura in diversi punti con sincronismo di clock Nell'ambito del processo di produzione di alberi a camme è necessario che questi ultimi vengano misurati con la massima precisione per assicurarne la massima qualità. Figura 5-2 Misurazione di alberi a camme Ciclo di lavorazione con sincronismo di clock Con l'aiuto della proprietà di sistema "Sincronizzazione di clock" e della simultaneità della rilevazione dei valori di misura, il processo di misura può essere continuativo, riducendo il tempo impiegato. Da ciò risulta il seguente ciclo di lavorazione: Rotazione continua dell'albero a camme. Posizionamento sincrono durante la rotazione continua e misura dell'escursione delle camme. Lavorazione dell'albero a camme successivo. Con un'unica rotazione dell'albero a camme, perciò, vengono misurati in modo sincrono tutte le posizioni dell'albero e i relativi valori di misura (rosso). Il ciclo della macchina aumenta a fronte di una precisione di misura uguale o migliore. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 65

66 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Sequenza cronologica della sincronizzazione Dalla lettura dei dati di ingresso all'emissione dei dati di uscita Qui di seguito è spiegata la sequenza cronologica di base di tutti i componenti compresi nella sincronizzazione Lettura con sincronismo di clock dei dati di ingresso Trasporto dei dati di ingresso al master DP (CPU) tramite la sottorete PROFIBUS Elaborazione successiva nell'applicazione con sincronismo di clock della CPU Trasporto dei dati di uscita allo slave DP emittente tramite la sottorete PROFIBUS Emissione dei dati di uscita con sincronismo di clock T_DC TI TO Figura 5-3 Ciclo dati Tempo per la lettura dei dati di ingresso Tempo di emissione dei dati di uscita Sequenza cronologica della sincronizzazione Affinché all'inizio di ogni nuovo ciclo PROFIBUS DP tutti i dati di ingresso siano disponibili per essere trasferiti attraverso il ramo PROFIBUS DP, il ciclo di lettura della periferia viene avviato con un tempo di anticipo TI. Il tempo TI si presenta come "flash" di tutti gli ingressi. Questo TI è necessario per compensare la conversione analogico/digitale, i tempi del bus backplane e affini. Il tempo di anticipo TI può essere progettato da STEP 7 o dall'utente. Si consiglia di far assegnare automaticamente TI da STEP Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

67 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Il ramo PROFIBUS DP trasferisce i dati di ingresso al master DP. Viene richiamato l'ob di allarme in sincronismo di clock SynchronousCycle Il programma utente nell'ob di allarme in sincronismo di clock determina la reazione del processo e appronta per tempo i dati di uscita entro l'inizio del successivo ciclo di dati. La lunghezza del ciclo di dati viene sempre progettata dall'utente. Il tempo To è la compensazione del bus backplane e della conversione digitale/analogico all'interno dello slave. Il tempo To si presenta come "flash" di tutte le uscite. Il tempo To può essere progettato da STEP 7 o dall'utente. Si consiglia di far assegnare automaticamente To da STEP 7. Senza sincronismo di clock l'applicazione, la trasmissione di dati e l'apparecchiatura da campo hanno cicli di elaborazione propri non sincronizzati. Questo comporta un ciclo complessivo maggiore con elevato Jitter. Con il sincronismo di clock l'applicazione, la trasmissione di dati e l'apparecchiatura da campo sono sincroni.questo comporta un ciclo complessivo minimo con Jitter minimo. Periferia decentrata con e senza sincronismo di clock In un master DP è possibile combinare periferia decentrata con sincronismo di clock e periferia decentrata senza sincronismo di clock. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 67

68 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Requisiti richiesti per la progettazione Per la progettazione del sincronismo di clock osservare i seguenti requisiti: Il sincronismo di clock non può essere utilizzato nelle reti PROFIBUS. L'equidistanza e il sincronismo di clock è possibile solo con i profili di bus "DP" e "Personalizzato". Il sincronismo di clock è possibile solo con le interfacce DP integrate nella CPU. Il funzionamento con sincronismo di clock con CP non è possibile per PROFIBUS. Nel PROFIBUS DP in sincronismo di clock, come stazione attiva è consentito solo il master equidistante. OP e PG (o PC con funzionalità PG) influenzano il comportamento del tempo del ciclo DP equidistante e per questo motivo non sono consentiti. Non è possibile un sincronismo di clock esteso su tutto il ramo. La periferia in sincronismo di clock può essere elaborata solo nelle immagini di processo parziali. Senza l'impiego di immagini di processo parziali non è possibile una trasmissione di dati coerente in sincronismo di clock. Viene controllato il rispetto delle strutture d'insieme in quanto il numero di slave e il numero di byte su un sistema master DP è limitato per ciascuna immagine di processo. Gli indirizzi dei moduli in sincronismo di clock devono trovarsi in un'immagine di processo parziale. Il sincronismo di clock completo, da "morsetto" a "morsetto", è possibile soltanto se tutti i componenti della catena supportano la proprietà di sistema "Sincronismo di clock" Al momento della selezione nel catalogo, tenere presente quanto riportato alle voci "Sincronismo di clock" oppure "Elaborazione in sincronismo di clock" nel campo informativo del modulo In caso di progettazione del sincronismo di clock, non è consentita l'assegnazione del gruppo SYNC/FREEZE allo slave. 68 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

69 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Progettazione del sincronismo di clock Introduzione Con la funzione sincronismo di clock una soluzione di automazione SIMATIC può essere accoppiata al PROFIBUS equidistante. Il sincronismo di clock garantisce quindi la lettura sincrona dei dati di ingresso, l'elaborazione e l'emissione dei dati di uscita sempre negli stessi intervalli (equidistanti). Procedimento di base durante la progettazione del sincronismo di clock 1. Impostazione delle proprietà per il sincronismo di clock nello slave DP: Ciclo DP equidistante Funzionamento in sincronismo di clock dei moduli 2. Impostazione delle proprietà per il sincronismo di clock nei moduli: Allarme in sincronismo di clock: (SynchronousCycle) Immagine di processo parziale Ritardo di ingresso 3. Creazione del programma utente con accessi alla periferia in sincronismo di clock Presupposti La vista della rete in STEP 7 è aperta. È stata collocata una CPU (ad es. CPU PN/DP). Un modulo d'interfaccia è posizionato e collegato in rete con la CPU (ad es. IM HF). I moduli di periferia sono posizionati (ad es. 2DI x DC24V HF e 2DO x DC24V/0,5A HF). Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 69

70 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Progettazione del sincronismo di clock nello slave DP 1. Selezionare nella vista di rete lo slave DP e navigare nella finestra di ispezione nell'area "Sincronismo di clock". 2. Attivare per lo slave DP l'opzione per la sincronizzazione sul ciclo DP. Preimpostazione: Gli slave DP rilevano i valori Ti/To dalla sottorete, i valori sono quindi automaticamente uguali per tutti gli slave DP del sistema master DP. 3. Attivare nella "Panoramica dettagli" l'opzione "Funzionamento in sincronismo di clock" per tutti i moduli della periferia che si vogliono utilizzare in sincronismo di clock. 4. Ripetere i passi da 1 a 3 per tutti gli slave DP che si vogliono utilizzare in sincronismo di clock. Figura 5-4 Progettazione del sincronismo di clock nello slave DP 70 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

71 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Progettazione dell'allarme in sincronismo di clock nel modulo della periferia 1. Selezionare nella vista dispositivi un modulo di periferia e navigare nella finestra di ispezione nell'area "Indirizzi I/O". L'opzione per il sincronismo di clock è attivata. 2. Selezionare nella casella di riepilogo l'ob di allarme in sincronismo di clock. Figura 5-5 Indirizzi I/O - Creazione dell'ob di allarme in sincronismo di clock 3. Assegnare l'immagine di processo parziale nella CPU. Figura 5-6 Indirizzi I/O - Assegnare l'immagine di processo parziale 4. Ripetere i passi da 1 a 3 per tutti i moduli della periferia che si vogliono utilizzare in sincronismo di clock. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 71

72 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Programmazione del sincronismo di clock Per utilizzare l'impianto in sincronismo di clock, anche il programma utente deve essere configurato in modo corrispondente. A tal proposito nella navigazione del progetto di STEP 7 è necessario aggiungere un OK di allarme in sincronismo di clock. Accedere alla periferia in sincronismo di clock tramite un'immagine di processo, ovvero gli indirizzi dei moduli in sincronismo di clock devono trovarsi in un'altra immagine di processo. Gli accessi alla periferia in sincronismo di clock si programmano con le istruzioni "SYNC_PI" (aggiornamento dell'immagine di processo parziale degli ingressi) e "SYNC_PO" (aggiornamento dell'immagine di processo parziale delle uscite ) nell'ob di allarme in sincronismo di clock. L'istruzione "SYNC_PI "si richiama all'inizio dell'ob di allarme in sincronismo di clock, a condizione che sia stata selezionata l'impostazione automatica per il tempo di ritardo. L'istruzione "SYNC_PO" si richiama alla fine dell'ob di allarme in sincronismo di clock. 72 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

73 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Diagnostica e funzioni di allarme Per il sincronismo di clock sono disponibili funzioni di diagnostica e funzioni di allarme di STEP 7. Queste funzioni riducono i tempi di guasto, agevolando la localizzazione e l'eliminazione degli errori. Eventi, cause di errore e rimedi Qui di seguito sono riportati gli eventi per le funzioni di diagnostica e di allarme con il rispettivo rimedio. Tabella 5-1 Eventi, cause di errore e rimedi Evento Causa dell'errore Rimedio L'OB di allarme in sincronismo di clock viene avviato con il parametro di ingresso EventCount > 0 (numero dei richiami OB persi dall'ultimo richiamo di OB) Se parametrizzato. Richiamo dell'ob errore temporale Registrazione nel buffer di diagnostica "Buffer overflow for OB6x events" L'OB di allarme in sincronismo di clock dura troppo. Abbreviare l'ob di allarme in sincronismo di clock Aumentare il ciclo DP. Impostare un tempo di ritardo più breve (impostazione in caso di sincronismo di clock sull'ob di allarme in sincronismo di clock). Errore (RetVals negativo) durante l'aggiornamento dell'immagine di processo parziale in sincronismo di clock mediante SYNC_PI / SYNC_PO: Avviso di coerenza Il momento di aggiornamento è dopo / prima della finestra di accesso ammessa. SYNC_PI / SYNC_PO nell'ob di allarme in sincronismo di clock non vengono richiamati nella finestra di accesso ammessa, quindi richiamati o modificati durante il trasferimento dei dati I/O nel PROFIBUS. aumentare il tempo di ritardo. Aumentare il ciclo DP. Adattare il programma. Errore durante l'aggiornamento dell'immagine di processo parziale in sincronismo di clock mediante SYNC_PI / SYNC_PO: Slave DP / modulo non indirizzabile / accessibile. Errore di accesso Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 73

74 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Impostazioni di parametrizzazione per sincronismo di clock Modifica dei parametri come compito del tecnico del service Il compito del tecnico del service è quello di mantenere in funzione il processo di produzione. A tal proposito esso deve riconoscere, localizzare ed eliminare guasti e riduzioni prestazionali del sincronismo di clock. Nella finestra di dialogo "Sincronismo di clock" è possibile controllare e, in caso di necessità, reimpostare tutti i parametri che influenzano il sincronismo di clock. Le modifiche dei parametri devono essere eseguite solo da utenti esperti o da tecnici del service Visualizzazione dei parametri per il sincronismo di clock Finestra di dialogo "Sincronismo di clock" 1. Selezionare nella finestra di ispezione "Proprietà > Sincronismo di clock". La finestra di dialogo "Sincronismo di clock" offre una panoramica dei parametri che influenzano il sincronismo di clock. Nella "Panoramica dettagli" si ottengono informazioni sui singoli parametri. 2. Confrontare i valori visualizzati e con i valori documentati o i valori indicati da un tecnico. Figura 5-7 Visualizzazione dei parametri per il sincronismo di clock 74 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

75 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Modifica dei parametri Modifica dei parametri per il sistema master DP Nella finestra di dialogo "Equidistanza" è possibile modificare i parametri per il sincronismo di clock. 1. Selezionare nella vista della rete il sistema master DP. 2. Selezionare nella finestra di ispezione la sezione "Equidistanza". 3. Modificare i parametri in base alle istruzioni ricevute. Figura 5-8 Modifica dei parametri per il sistema master DP Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 75

76 Funzioni 5.1 Sincronismo di clock Adattamento di ingresso 1. Selezionare nella vista dispositivi il modulo di ingresso. 2. Selezionare nella finestra di ispezione la sezione "Ingressi". 3. Adattare il ritardo di ingresso. Figura 5-9 Adattamento di ingresso Compilazione, caricamento e salvataggio della configurazione modificata 1. Mettere fuori servizio l'impianto. 2. Nella navigazione del progetto selezionare la CPU. 3. Selezionare nel menu contestuale "Compila > Hardware". 4. Selezionare nel menu contestuale "Carica nel dispositivo". 5. Salvare il progetto. 76 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

77 Funzioni 5.2 Scambio dati aciclico 5.2 Scambio dati aciclico Ulteriore funzionalità nei dispositivi DPV1 (master DP / slave DP) Rispetto ai dispositivi che supportano solo DPV0, il master DP e gli slave DP che supportano DPV1 dispongono delle seguenti funzioni supplementari: Viene supportato lo scambio dati aciclico tra maser e slave. Gli allarmi possono essere impostati da uno slave DPV1, che garantisce il trattamento dell'evento che ha attivato l'allarme nella CPU master. Scambio dati aciclico Lettura/scrittura del set di dati, ad es. per modificare la parametrizzazione di uno slave durante il funzionamento. I set di dati di un modulo e la struttura di questi set di dati possono essere rilevati dalla documentazione dei rispettivi moduli. La seguente tabella contiene le istruzioni con le funzioni per gli accessi agli slave DPV1. Per ulteriori informazioni consultare la Guida in linea a STEP 7. Tabella 5-2 Istruzioni per gli accessi agli slave DPV1 Istruzioni RDREC WRREC RALRM Funzione (DPV1) Lettura del del set di dati Scrittura del set di dati Ricezione di un allarme da uno slave DP. (L'istruzione deve essere richiamata nell'ob che attiva l'allarme.) Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 77

78 Funzioni 5.3 Gruppi SYNC / FREEZE 5.3 Gruppi SYNC / FREEZE Assegnazione di slave DP al gruppo SYNC/FREEZE Un master DP con funzionalità corrispondente può inviare simultaneamente ad un gruppo di slave DP le istruzioni di comando SYNC e/o FREEZE per la sincronizzazione degli slave DP. A tal proposito è necessario assegnare gli slave DP ai gruppi SYNC/FREEZE. Presupposto: Nel progetto è creato un sistema master DP. Procedimento Per assegnare uno slave DP ad un gruppo SYNC/FREEZE procedere nel modo seguente: 1. Selezionare nella vista dispositivi o nella vista della rete l'interfaccia DP dello slave DP che si vuole assegnare ad un gruppo. 2. Nella finestra di ispezione selezionare nel gruppo "SYNC/FREEZE" la casella opzione per i gruppi SYNC/FREEZE desiderati. Ciascuno slave DP può essere assegnato al massimo ad un gruppo SYNC/FREEZE. Figura 5-10 Assegnazione di slave DP ad un gruppo SYNC/FREEZE 78 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

79 Funzioni 5.3 Gruppi SYNC / FREEZE Nozioni utili sulle istruzioni di comando SYNC e FREEZE Con le istruzioni di comando SYNC e FREEZE nel master DP è possibile sincronizzare gli slave DP in base all'evento. Il master DP invia simultaneamente istruzioni di comando ad un gruppo di slave DP del suo sistema master. Non vengono tenuti in considerazione gli slave DP che si sono guastati o che segnalano attualmente la diagnostica. Il requisito per la sincronizzazione tramite istruzioni di comando è che gli slave DP siano stati assegnati ai gruppi SYNC/FREEZE. Per una CPU S7 utilizzare l'istruzione DPSYC_FR (SFC 11) per la sincronizzazione degli slave DP. Se si seleziona il master DP, nella finestra di ispezione in "Proprietà > Interfaccia DP > SYNC/FREEZE" viene visualizzato un elenco degli otto gruppi SYNC/FREEZE. Figura 5-11 Gruppi SYNC/FREEZE nel master DP Istruzione di comando SYNC Con l'istruzione di comando SYNC il master DP di un gruppo di slave DP consente di congelare gli stati delle proprie uscite ai valori momentanei. Nei telegrammi successivi gli slave DP salvano i dati di uscita del master DP. Gli stati delle uscite degli slave DP restano tuttavia invariati. Ad ogni successiva istruzione di comando SYNC lo slave DP imposta le proprie uscite sui valori che ha salvato come dati di uscita del master DP. L'aggiornamento ciclico delle uscite riprende quando il master DP invia l'istruzione di comando UNSYNC. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 79

80 Funzioni 5.4 Allarmi Istruzione di comando FREEZE Dopo la ricezione dell'istruzione di comando FREEZE dal master DP, gli slave DP di un gruppo congelano lo stato attuale dei propri ingressi. Nei successivi telegrammi ciclici gli slave DP inviano questi dati di ingresso congelati al master DP. Dopo ciascuna istruzione di comando FREEZE gli slave DP congelano lo stato attuale dei propri ingressi. Lo stato degli ingressi dello slave DP viene inviato di nuovo ciclicamente al master DP, se quest'ultimo invia l'istruzione di comando UNFREEZE. 5.4 Allarmi Allarmi e OB di allarme per DPV1 Gli allarmi possono essere impostati da uno slave DPV1, che garantisce il trattamento dell'evento che ha attivato l'allarme nella CPU master. Anche nello stato di funzionamento "STOP" i dati degli allarmi vengono analizzati nella CPU e il buffer di diagnostica e lo stato del modulo vengono aggiornati. In STOP l'ob non viene elaborato. Vengono supportati i seguenti allarmi DPV1: Allarme di stato Allarme di aggiornamento Allarme produttore Le informazioni dettagliate si trovano nella descrizione relativa agli OB. Per gli allarmi di diagnostica, gli interrupt di processo, gli allarmi di estrazione / inserimento si possono utilizzare gli OB corrispondenti, messi a disposizione dal sistema operativo delle CPU S7. Allarme OB 55 - allarme di stato L'allarme di stato può essere attivato se lo stato di funzionamento di un dispositivo passa ad es. da RUN a STOP. Allarme OB 56 - allarme di aggiornamento L'allarme di aggiornamento può essere attivato se la parametrizzazione del posto connettore è stata modificata. Questo può essere causato ad es. dall'accesso locale o dall'accesso del partner ai parametri. Allarme OB 57 - allarme produttore L'evento che attiva l'allarme produttore può essere definito dal produttore di uno slave DPV1. Ulteriori informazioni Una descrizione dettagliata degli eventi per i quali vengono attivati gli allarmi si trova nella documentazione del rispettivo produttore di slave DPV1. 80 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

81 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Funzionalità I-Slave Funzionalità I-Slave La funzionalità "I-Slave" (slave DP intelligente) di una CPU consente di scambiare dati con un master DP e di utilizzare così la CPU ad es. come unità di preelaborazione intelligente di processi parziali. In questo caso l'i-slave ha il ruolo di slave DP ed è quindi collegato a un master DP di livello superiore. La preelaborazione è assicurata dal programma utente nello I-Slave. I valori di processo rilevati dai moduli di periferia vengono preelaborati dal programma utente e messi a disposizione del master DP. Figura 5-12 Funzionalità I-Slave Convenzione sui nomi "I-Slave" Nella descrizione seguente, una CPU o un CP con funzionalità I-Slave verranno denominati semplicemente "I-Slave". Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 81

82 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Vantaggi delle configurazioni con gli I-Slave L'I-Slave offre i seguenti vantaggi: Accoppiamento semplice delle CPU con l'interfaccia PROFIBUS Comunicazione in tempo reale tra CPU e interfaccia PROFIBUS Elaborazione distribuita Un compito di automazione complesso può essere suddiviso in unità/processi parziali più piccoli in modo da rendere i processi maggiormente comprensibili e semplificare i compiti parziali. Minor carico del master DP grazie alla distribuzione della capacità di calcolo tra gli I-Slave Minor carico di comunicazione grazie all'elaborazione locale dei dati di processo Suddivisione in processi parziali Grazie all'impiego degli I-Slave, i processi grandi, complessi e con ampia distribuzione possono essere suddivisi in diversi processi parziali con una struttura più chiara delle interfacce. A loro volta questi processi parziali possono essere memorizzati in singoli progetti STEP 7 che, successivamente, vengono uniti in un progetto unico. Disaccoppiamento dei progetti STEP 7 I progetti STEP 7 possono essere completamente separati per chi crea e per chi utilizza un I-Device. L'interfaccia tra i progetti STEP 7 forma il file GSD unitamente alla configurazione delle aree di trasferimento dell'i-slave. In questo modo è possibile l'accoppiamento con i master DP standard tramite un'interfaccia normalizzata. Protezione del know-how Le parti di impianto non vengono fornite con un progetto STEP 7 ma soltanto con un file GSD e con la configurazione delle aree di trasferimento per la descrizione dell'interfaccia dell'i-slave. Il know-how del programma utente non deve quindi più essere rivelato. 82 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

83 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Differenza: Slave DP - I-Slave In uno slave DP è il master DP ad accedere agli ingressi/uscite decentrati. In un I-Slave invece, il master DP non accede agli ingressi /uscite collegati dell'i-slave, bensì ad un'area di trasmissione nell'area indirizzi I/O della CPU di preelaborazione. Il programma utente della CPU di preelaborazione deve provvedere allo scambio dati tra area operandi e ingressi/uscite. Figura 5-13 Accesso ai dati di un I-Slave Nota Master DP o slave DP Attenzione: I moduli di comunicazione delle CPU S /ET 200SP, ad es. il CP , supportano solo alternativamente il funzionamento come master DP o come slave DP. Nota La aree I/O configurate per lo scambio dati tra master e slave DP, non devono essere utilizzate da unità I/O. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 83

84 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Scambio dati con il master DP sovraordinato Introduzione Il capitolo seguente illustra lo scambio dati tra l'i-slave e il master DP sovraordinato. Aree di trasferimento Le aree di trasferimento costituiscono un'interfaccia con il programma utente della CPU dell'i-slave. Gli ingressi vengono elaborati nel programma utente e le uscite sono il risultato di un'elaborazione nel programma utente. Nelle aree di trasferimento vengono approntati i dati per la comunicazione tra master DP e I'I-Slave. Un'area di trasferimento contiene un'unità di informazione, che viene scambiata con coerenza di byte o di parola, o complessivamente in modo coerente tra il master DP e l'i-slave. Per maggiori informazioni sulla progettazione e sull'utilizzo delle aree di trasferimento consultare il capitolo Progettazione delle aree di trasferimento (Pagina 88). La figura seguente illustra lo scambio dati tra l'i-slave e il master DP sovraordinato. Le singole relazioni di comunicazione vengono poi illustrate in base alla numerazione. 84 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

85 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Figura 5-14 Scambio dati con il master DP 1 Scambio dati tra master DP di livello superiore e slave DP normale In questo modo il master e lo slave DP si scambiano dati tramite PROFIBUS. 2 Scambio dati tra master DP sovraordinato e I-Slave In questo modo il master DP e lo slave si scambiano dati tramite PROFIBUS. Lo scambio dati tra un master DP sovraordinato e un I-Slave si basa sulla normale relazione master DP/slave DP. Per il master DP sovraordinato, le aree di trasferimento dell'i-slave rappresentano i sottomoduli di uno slave DP. I dati di uscita del master DP sono i dati di ingresso dell'i-slave. In modo analogo, i dati di ingresso del master DP sono i dati di uscita dell'i-slave. 3 Relazione di trasferimento tra il programma utente e l'area di trasferimento Programma utente e area di trasferimento si scambiano in questo modo i dati di ingresso e di uscita. 4 Scambio dati tra programma utente e periferia dell'i-slave In questo modo programma utente e periferia centrale dell'i-slave si scambiano i dati di ingresso e uscita. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 85

86 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Progettazione di I-Slave Presupposti per la configurazione di un I-Slave L'I-Slave è composto da: Una CPU della serie S e un modulo di comunicazione M /CP (STEP 7 dalla versione V12) Una CPU della serie ET 200SP e da un modulo di comunicazione CM DP (STEP 7 dalla versione V13 SP1) Procedura per la configurazione di un I-Slave Il presente capitolo illustra le modalità di configurazione di un I-Slave in STEP 7 sull'esempio di una CPU 1512SP-1 PN. La procedura per le CPU della serie S con CM /CP e per la CPU 1510SP-1 PN con CM DP è sempre la stessa. Per configurare un I-Slave procedere come indicato di seguito: 1. Selezionare una CPU 1512SP-1 PN nel catalogo hardware e trascinarla nella vista di rete. 2. Aprire la vista dispositivi della CPU. 3. Fare doppio clic sul modulo di comunicazione CM DP nel catalogo hardware. STEP 7 crea il CM DP nella vista dispositivi. 4. Selezionare l'interfaccia PROFIBUS del modulo di comunicazione CM DP. 5. Selezionare la voce "Modo di funzionamento" e attivare la casella di scelta "Slave DP" nella navigazione area della finestra di ispezione. 6. Ora è possibile selezionare il master DP nella casella di riepilogo "Master DP assegnato". Una volta selezionato il master DP, nella vista di rete vengono visualizzati il collegamento di rete e il sistema master DP tra i due dispositivi. Figura 5-15 Configurazione di I-Slave 86 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

87 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Nota Funzionamento tramite file GSD Se si utilizza un I-Slave con il file GSD la casella di controllo "Test, messa in servizio e routing" deve essere disattivata. Creare una sottorete DP nell'interfaccia PROFIBUS dell'i-slave. Risultato È stato configurato un I-Slave: Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 87

88 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Progettazione delle aree di trasferimento Presupposti per la progettazione delle aree di trasferimento Un I-Slave è stato configurato in STEP 7. Ci si trova nella vista dispositivi dell'i Device ed è stata selezionata l'interfaccia PROFIBUS del modulo di comunicazione. Procedura per la progettazione delle aree di trasferimento Per progettare le aree di trasferimento di un I-Slave in STEP 7 procedere come indicato di seguito: 1. Spostarsi nella sezione "Modo di funzionamento" > "Comunicazione I-Slave" > "Aree di trasferimento" nell'area di navigazione. 2. Creare le aree di trasferimento. Impostare le proprietà delle aree di trasferimento create Figura 5-16 Fare clic sulla prima casella della colonna "Area di trasferimento". STEP 7 assegna un nome preimpostato che può essere modificato. Selezionare il tipo di rapporto di comunicazione: attualmente è possibile selezionare solo MS per la "Relazione di comunicazione slave master". STEP 7 assegna automaticamente gli indirizzi per l'area di trasferimento. Se necessario li si può correggere. Impostare la lunghezza dell'area di trasferimento. In questa casella si inserisce la lunghezza dell'area di trasferimento nel seguente formato: [1...64] byte/parola. Esempi: "32 byte", "64 parola" Stabilire se lo scambio dell'area di trasferimento tra master DP e I-Slave debba avvenire byte per byte, parola per parola oppure in modo coerente per tutta la lunghezza. Progettazione delle aree di trasferimento Per ogni area di trasferimento viene generata un'unica voce nella navigazione dell'area. Selezionando una di queste voci è possibile modificare, correggere e commentare i dettagli dell'area di trasferimento corrispondente. 88 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

89 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Esempio di programma Introduzione Questo semplice esempio di programma illustra le modalità di impiego delle aree di trasferimento di un I-Slave. Presupposti È stato configurato un I-Slave: Definizione del compito Il risultato della "Combinazione logica AND" di due ingressi (preelaborazione) nell'i-slave deve essere messo a disposizione del master DP sovraordinato. Nel master DP questo risultato deve essere collocato su un'uscita locale (ulteriore elaborazione). Impiegare a tal fine un'area di trasferimento con i seguenti indirizzi: Indirizzo nell'i-slave: Q568 Indirizzo nel master DP: I68 Operazioni necessarie La soluzione di questo compito, richiede le seguenti operazioni: 1. Progettazione dell'area di trasferimento 2. Programmazione di I-Slave 3. Programmazione di master DP Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 89

90 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Progettazione dell'area di trasferimento Nell'I-Slave progettare un'area di trasferimento con le seguenti proprietà: Figura 5-17 Esempio di programma relativo all'area di trasferimento I-Slave 90 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

91 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Programmazione di I-Slave Per creare il programma di esempio di un I-Slave, procedere come indicato di seguito: 1. Alla voce "Blocchi di programma" > "Inserisci nuovo blocco" nella navigazione del progetto, creare una nuova funzione con il nome "preprocessing" nel linguaggio di programmazione SCL. Aprire la funzione. 2. Nell'interfaccia della funzione "preprocessing" creare le seguenti variabili: Nome Tipo di dati Tipo di ingresso/uscita input 1 bool Input input 2 bool Input result bool Output 3. Nella finestra delle istruzioni della funzione "preprocessing" scrivere il seguente codice di programma: #result:=#input 1&#input 2; 4. Richiamare la funzione "preprocessing" in un OB di ciclo, ad es. nell'ob1. 5. Nell'OB di ciclo eseguire il cablaggio della funzione "preprocessing" come indicato di seguito: Figura 5-18 Programma di esempio I-Slave Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 91

92 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Programmazione di master DP Per creare il programma di esempio di un master DP, procedere come indicato di seguito: 1. Alla voce "Blocchi di programma" > "Inserisci nuovo blocco" nella navigazione del progetto, creare una nuova funzione con il nome "further processing" nel linguaggio di programmazione SCL. Aprire la funzione. 2. Nell'interfaccia della funzione "further processing" creare le seguenti variabili: Nome Tipo di dati Tipo di ingresso/uscita result bool Input output bool Output 3. Nella finestra delle istruzioni della funzione "further processing" scrivere il seguente codice di programma: #output:=#result; 4. Richiamare la funzione "further processing" in un OB di ciclo, ad es. nell'ob1. 5. Nell'OB di ciclo eseguire il cablaggio della funzione "further processing" come indicato di seguito: Figura 5-19 Programma di esempio del master DP Risultato Il compito è stato risolto. 92 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

93 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Diagnostica e reazione agli allarmi Diagnostica e reazione agli allarmi Le CPU S7 dispongono di svariate funzioni di diagnostica e di allarme che consentono di segnalare, ad esempio, gli errori o i guasti dei sistemi DP subordinati. Questi messaggi di diagnostica riducono i tempi di guasto, agevolando la localizzazione e l'eliminazione degli errori. Possibilità di diagnostica nel master DP sovraordinato e nell'i-slave Il master DP sovraordinato e l'i-slave dispongono dei seguenti meccanismi di diagnostica: OB 82 (allarme di diagnostica) Se l'i-slave cambia il modo di funzionamento, il master DP richiama l'ob 82 (allarme di diagnostica). Se Il master DP cambia il modo di funzionamento, l'i-slave richiama l'ob 82 (allarme di diagnostica). OB 86 (guasto al telaio di montaggio) Se il collegamento al bus dell'i-slave viene interrotto, il master DP richiama l'ob 86 (guasto al telaio di montaggio). Se il collegamento al bus del master DP viene interrotto, l'i-slave richiama l'ob 86 (guasto al telaio di montaggio). OB 122 (errore di accesso alla periferia) Se non è stato impostato l'attributo "Trattamento locale dell'errore nel blocco" per l'ob 122, vale quanto segue: Se il collegamento al bus dell'i-slave viene interrotto il master DP richiama l'ob 122 (errore di accesso alla periferia) tramite accesso diretto alle rispettive aree di trasferimento. Se il collegamento al bus del master DP viene interrotto l'i-slave richiama l'ob 122 (errore di accesso alla periferia) tramite accesso diretto alle rispettive aree di trasferimento. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 93

94 Funzioni 5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave) Comportamento delle aree di trasferimento in caso di commutazione del modo di funzionamento Tabella 5-3 Comportamento delle aree di trasferimento in caso di commutazione del modo di funzionamento Master DP I-Slave Comportamento delle aree di trasferimento degli ingressi del master DP RUN STOP RUN Nessun aggiornamento dell'immagine di processo STOP RUN RUN Le aree di trasferimento degli ingressi vengono aggiornate dal programma utente ciclico mediante l'immagine di processo. RUN RUN STOP L'I-Slave imposta su "0" le aree di trasferimento degli ingressi nel master DP. Comportamento delle aree di trasferimento degli ingressi dell'i-slave Le aree di trasferimento degli ingressi mantengono i valori attuali. (nessun errore di accesso) Le aree di trasferimento degli ingressi vengono aggiornate dall'immagine di processo. Nessun aggiornamento dell'immagine di processo RUN STOP RUN L'I-Slave imposta su "0" le aree di trasferimento degli ingressi nel master DP. Dopo l'esecuzione del programma di avvio dell'i-slave, le aree di trasferimento degli ingressi nel master DP vengono aggiornate dall'immagine di processo. Le aree di trasferimento degli ingressi vengono aggiornate dall'immagine di processo prima dell'elaborazione del programma di avvio. 94 Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC

95 Service & Support A Offerta eccezionale e completa lungo tutto il ciclo di vita Sia che siate costruttori di macchine, fornitori di soluzioni o gestori di impianti: l'offerta di servizi di Siemens Industry Automation and Drive Technologies comprende prestazioni di service complete per gli utenti più diversi e in tutti i settori dell'industria manifatturiera e di processo. Per tutti i nostri prodotti e sistemi offriamo servizi unitari e strutturati, che garantiscono un supporto valido in ogni fase del ciclo di vita della vostra macchina o del vostro impianto dalla pianificazione alla realizzazione, attraverso la messa in servizio, fino alla manutenzione ed alla modernizzazione. Il nostro Service & Support vi assiste in tutto il mondo e in tutte le questioni relative alla tecnica di automazione e di azionamento. In più di 100 Paesi, direttamente sul posto, attraverso tutte le fasi del ciclo di vita delle macchine e degli impianti. Un'équipe esperta di specialisti vi assiste efficacemente, offrendovi un ampio know-how. La frequenza regolare di corsi di formazione e gli intensi contatti dei nostri collaboratori tra di loro anche intercontinentali assicurano un service affidabile nei settori più disparati. Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E AC 95