SIEMENS S7-1200/1500

Lesen Sie hier, wie man die GRAFCET-Engine auf einer SIEMENS S7-1200 (Ab CPU1212, 75 KB Ram) oder S7-1500 installiert.

Es wird ein TIA-PORTAL Vorlageprojekt zur Verfügung gestellt, welches geöffnet, bearbeitet und in die SPS übertragen werden muss:

Download TIA-Portal Vorlageprojekte

Durch das Installieren der Grafcet-Engine auf der Steuerung wird diese Grafcet-fähig gemacht. Die SPS erlangt dadurch die Fähigkeit, die Grafcet-Logik, die Grafcet-Studio an die CPU überträgt, zu verstehen. Ist dies erledigt, kann die Steuerung mit Grafcet-Studio programmiert werden. Das TIA PORTAL muss auf dem Rechner nicht mehr installiert sein.

GRAFCET-Engine in der SPS installieren

Folgende Schritte sind notwendig:

  1. Vorlageprojekt downloaden
  2. Vorlageprojekt mit TIA PORTAL öffnen (wird automatisch hochgerüstet)
  3. Speichern Sie das Vorlageprojekt unter einem neuen Namen ab
  4. Im Vorlageprojekt befindet sich zwei Knoten für eine S7-1200 Firmware V3 und V4 und ein Knoten für eine S7-1500. Löschen Sie den Knoten, den Sie nicht benötigen.
  5. Öffnen Sie die Gerätekonfiguration und ersetzen Sie die CPU durch die gewünschte CPU (Online-Verbindung muss getrennt sein). Verwenden Sie dazu den Befehl Gerät tauschen... im Kontextmenü. Stellen Sie auch die richtige Firmware-Version ein.
  6. Stellen Sie die gewünschte IP-Adresse ein
  7. Prüfen Sie die Schutz & Security Einstellungen (siehe nächster Abschnitt)
  8. Übersetzen Sie das Projekt
  9. Übertragen Sie das Projekt in die CPU
  10. Jetzt ist die CPU über GRAFCET-Studio erreichbar
  11. Stellen Sie die I/O-Einstellungen in GRAFCET-Studio richtig ein

Info

Vor dem Übertragen der Hardwarekonfiguration sollten Sie das Gerät in STOP schalten

Info

Stellen Sie sicher, dass die richtige Firmware im Projekt eingestellt ist, sonst erscheint beim Laden eine Fehlermeldung.

Info

Bei S7-1500: Die Firmware 1.0 ist fehlerhaft. Bitte führen Sie in diesem Fall ein Firmwareupdate mit dem TIA PORTAL durch.

Info

Bei S7-1200 V4: Führen Sie ein Firmwareupdate durch, wenn die Firmware der CPU < 4.1 ist. Nach dem Firmwareupdate haben sie mehr RAM zur Verfügung. Link.

Schutz & Security Einstellungen

Info

Stellen Sie sicher, dass entweder Vollzugriff (kein Schutz) oder HMI-Zugriff ausgewählt ist. Zusätzlich muss der Schalter Zugriff über PUT/GET-Kommunikation ... eingeschaltet sein.

Ist diese Einstellung nicht vorhanden oder noch nicht in die CPU übertragen, kann GRAFCET-Studio nicht auf die CPU zugreifen und es erscheint eine entsprechende Fehlermeldung.

Die Bausteine der GRAFCET-Engine

Die GRAFCET-Engine besteht aus mehreren Bausteinen beginnend bei FC20100, FB20100, DB20100. Diese Bausteinnummern können nicht geändert werden. Dies bedeutet, dass Sie keine eigenen Bausteine in diesem Nummernband erstellen können.

TIA PORTAL Bilder

Gerät tauschen (Punkt 5) im TIA PORTAL: Die CPU muss getrennt (offline) sein.

Im OB1 muss die GRAFCET-Engine aufgerufen werden Im Vorlageprojekt ist der OB1 ein SCL-Baustein. Sie können die Darstellungsart ändern, müssen aber sicherstellen, dass die GRAFCET-Engine im OB1 aufgerufen wird.

Mit der SPS verbinden

Wenn die GRAFCET-Engine in der SPS installiert ist, drücken Sie den Button Verbinden, damit sich GRAFCET-Studio mit der SPS verbindet. Nachfolgend sehen Sie verschiedene Zustände des Fensters GRAFCET-Engine. Wenn alles richtig ist, sollte das GRAFCET-Engine Fenster wie das nachfolgende mittlere Bild aussehen:

Bild links Bild mitte Bild rechts
Noch keine Verbindung hergestellt. Verbindung wurde hergestellt und die zwei Zähler werden hochgezählt. Die Verbindung wurde aufgebaut, die GRAFCET-Engine wird aber nicht aufgerufen oder die SPS ist im STOP Zustand.

Wenn das nicht der Fall ist, dann prüfen Sie:

  • Sind alle Bausteine der GRAFCET-Engine in die SPS übertragen worden?
  • Wird die GRAFCET-Engine im OB1 aufgerufen?
  • Ist die SPS im Zustand RUN?

Kommunikation zwischen dem GRAFCET-Plan und Ihrem eigenen SPS-Programm

Bei Bedarf können Sie die GRAFCET-Logik in der Steuerung durch ein eigenes SPS-Programm ergänzen. Es ist auch möglich, GRAFCET-Symbole zu lesen und zu schreiben: Alle GRAFCET-Symbole befinden sich im Datenbaustein DB20101. Die Absolutadresse der einzelnen GRAFCET-Symbole werden in der Symboliktabelle in GRAFCET-Studio angezeigt (Spalte DB-Adresse):

Nachfolgend ein Beispiel, wie man das Taktmerkerbyte der CPU1500 dem GRAFCET zur Verfügung stellt.

GRAFCET-Symbole im SPS-Progamm lesen und schreiben

Die GRAFCET-Engine stellt Funktionen (FC) bereit, mit denen Sie Werte (Symbole) aus dem GRAFCET lesen und schreiben können. Diese Funktionen erwartet immer die Offset-Adresse des Symbols, die Sie in der Symboliktabelle in GRAFCET-Studio in der Spalte DB-Adresse ablesen können.

Funktionen, um GRAFCET-Symbole lesen und schreiben zu können:

Symbol-Datentyp Lese-Funktion Schreibfunktion
BOOL "GetGrafcetSymbolBool"(Offset := 175, Bit:=1); "SetGrafcetSymbolBool"(Offset := 175, Bit:=1, Value:=true);
UInt8 "GetGrafcetSymbolUInt8"(Offset := 175); "SetGrafcetSymbolUInt8"(Offset := 175, Value=4);
UInt16 "GetGrafcetSymbolUInt16"(Offset := 175); "SetGrafcetSymbolUInt16"(Offset := 175, Value=4);
Int16 "GetGrafcetSymbolInt16"(Offset := 175); "SetGrafcetSymbolInt16"(Offset := 175, Value=4);
Int32 "GetGrafcetSymbolInt32"(Offset := 175); "SetGrafcetSymbolInt32"(Offset := 175, Value=4);
Float "GetGrafcetSymbolFloat"(Offset := 175); "SetGrafcetSymbolFloat"(Offset := 175, Value=4);

Taktmerkerbyte für den GRAFCET bereitstellen

In der Symboliktabelle von GRAFCET-Studio wurden 8 Bool-Symbole für das Taktmerkerbyte erstellt. Die DB-Adresse hat den Wert 150 (siehe nachfolgendes Bild).

In der CPU-Konfiguration wurde das Taktmerkerbyte aktiviert und mit Merkerbyte 16000 verbunden:

Beispiel in SCL:

Mit der Funktion SetGrafcetSymbolUInt8 wird 1 Byte (8 Bits) geschrieben. Die Zieladresse ist 150. Somit werden alle 8 Bool-Symbole in der GRAFCET-Engine beschrieben:

"SetGrafcetSymbolUInt8"(Offset := 150, Value:="Clock_Byte");

Das Symbol Clock_Byte ist im TIA PORTAL Projekt mit dem Merkerbyte MB16000 verknüpft.

Beispiel in AWL:

CALL  "SetGrafcetSymbolUInt8"
       Offset :=150
       Value  :="Clock_Byte"

SetGrafcetSymbolUInt8 ist Bestandteil der GRAFCET-Engine.

Info

Fazit: Mit den bereitgestellten SetGrafcetSymbol... Funktionen können beliebige Symbole in der GRAFCET-Engine beschrieben werden. Damit ist es möglich, der GRAFCET-Engine beliebige Werte zu übergeben. Mit den Funktionen GetGrafcetSymbol... kann der Wert eines beliebigen GRAFCET-Symbols ausgelesen werden.

In GRAFCET-Studio kann man nun die Bits des Taktmerkerbytes verwenden. Im nachfolgenden Bild werden die Ausgänge Q0-Q6 den einzelnen Taktmerkerbits zugewiesen:

Das nachfolgende GRAFCET-Beispiel zeigt die Erzeugung eines Blinklichts, wenn der Eingang I1 true ist:

Hier wurde ein Taktmerkerbit mit dem Eingang I1 UND-verknüpft.

Möglichkeiten

  • Erstellen Sie das Steuerungsprogramm komplett mit GRAFCET
  • Bei Bedarf können Sie zusätzlich zur GRAFCET-Logik ein eigenes SPS-Programm schreiben und beide Programmteile miteinander kommunizieren lassen
  • Auslösen von Transitionen in Abhängigkeit von Operanden des eigenen SPS-Programm
  • Auslösen von Bausteinaufrufen, wenn ein bestimmtes GRAFCET-Symbol true ist

I/O-Einstellungen konfigurieren

Damit im GRAFCET die richtigen Adressen der Eingänge und Ausgänge verwendet werden, müssen die Startadressen der digitalen Ein- und Ausgänge und analogen Ein- und Ausgänge konfiguriert werden.

Für diese Ein- und Ausgänge können Sie die Startadresse und Byte-Länge festlesen:

  • Digitale Eingänge
  • Digitale Ausgänge
  • Analoge Eingänge
  • Analoge Ausgänge

Info

Wichig: Wenn Sie z.B. alle digitale Eingänge im Grafcet verwenden wollen, dann müssen alle digitale Eingänge über ein Adressband ohne Lücken erreichbar sein. Ändern Sie deshalb die Standard-Adresse einer zusätzlichen Baugruppe ab, s.d. keine Lücke in der Adressierung entsteht.

Siehe:

Siehe Absolut-Adressen konfigurieren

Firmwarefehler in S7-1500 V1.0

Info

Bitte beachten: In der Firmware der S7-1500 V1.0 sind Fehler enthalten, die bei Verwendung der GRAFCET-Engine zum Vorschein kommen. Die CPU geht in STOP mit einem schwerwiegenden Firmware Ausnahmefehler. Dies können Sie beheben, indem Sie die neueste Firmware von der SIEMENS Supportseite laden und mit dem TIA-Portal auf die CPU laden. Dies wurde speziell bei dieser CPU festgestellt: 511-1AK00-0AB0 mit Firmwarestand 1.0

Link SIEMENS Webseite Firmware Download S7-1500