PROFINET con STEP 7 V13
___________________
Prefazione
1
___________________
Guida alla documentazione
SIMATIC
PROFINET
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni
2
___________________
Descrizione
Parametrizzazione/
3
___________________
indirizzamento
4
___________________
Diagnostica
___________________
5
Funzioni
Servizi di assistenza e
___________________
A
supporto tecnico
12/2014
A5E03444490-AF
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 48 48
90026 NÜRNBERG
GERMANIA
A5E03444490-AF
Ⓟ 12/2014 Con riserva di modifiche
Copyright © Siemens AG 2013 - 2014.
Tutti i diritti riservati
Prefazione
Scopo della documentazione
Il presente manuale di guida alle funzioni fornisce una panoramica del sistema di
comunicazione PROFINET con SIMATIC STEP 7 V13.
STEP 7 V13 è integrato nel tool grafico Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal), la
nuova piattaforma di integrazione per tutti i tool software per l'automazione.
Il presente manuale di guida alle funzioni è un supporto alla pianificazione di un sistema
PROFINET. Il presente manuale è suddiviso nei seguenti argomenti:
● Nozioni di base su PROFINET
● Diagnostica PROFINET
● Funzioni PROFINET
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'uso di STEP 7 (TIA Portal)
Campo di validità
La presente documentazione costituisce la base di tutti i prodotti SIMATIC in ambiente
PROFINET. La documentazione dei singoli prodotti si basa su questa documentazione.
Gli esempi sono basati sulla funzionalità del sistema di automazione S7-1500.
Modifiche rispetto alla versione precedente
Rispetto alla versione precedente (edizione 06/2014) sono state apportate le seguenti
modifiche/integrazioni:
● La descrizione "Progetto per macchine di serie" è stata ampliata con la funzione
"Controllo di configurazione dei sistemi PROFINET IO".
● È stata ampliata la descrizione "Collegamento di uno slave DP a un sistema PROFINET
IO tramite IE/PB Link".
● È stato riformulato il paragrafo sulla funzione "Progettazione di PROFIenergy negli
I-Device".
● Nuovo esempio di progettazione e programmazione degli I-Device.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
3
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
Un'avvertenza contiene importanti informazioni sul prodotto descritto, sul relativo impiego o
su una parte di documentazione alla quale occorre prestare particolare attenzione.
Ulteriore supporto
Per informazioni sui servizi del Technical Support consultare l'Appendice Service & Support
(Pagina 232).
La documentazione tecnica relativa ai singoli prodotti e sistemi SIMATIC è disponibile su
Internet (http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal).
Il catalogo e il sistema di ordinazione online si trovano su Internet
(http://mall.industry.siemens.com):
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 (http://www.siemens.com/industrialsecurity).
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
(http://support.automation.siemens.com).
PROFINET con STEP 7 V13
4
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Indice del contenuto
Prefazione .............................................................................................................................................. 3
1
Guida alla documentazione ..................................................................................................................... 8
2
Descrizione ........................................................................................................................................... 11
3
4
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
Introduzione a PROFINET ......................................................................................................11
Termini utilizzati in PROFINET ...............................................................................................13
Terminologia generale della comunicazione ..........................................................................16
Interfaccia PROFINET ............................................................................................................19
Applicazione del modello di dispositivo PROFINET in SIMATIC ...........................................23
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.3.1
2.2.3.2
2.2.4
2.2.4.1
2.2.4.2
2.2.4.3
Configurazione di PROFINET .................................................................................................25
Componenti di rete attivi .........................................................................................................26
Tecnica di cablaggio ...............................................................................................................28
Configurazione wireless ..........................................................................................................30
Nozioni di base .......................................................................................................................30
Suggerimenti per la configurazione ........................................................................................32
Sicurezza di rete .....................................................................................................................34
Nozioni di base .......................................................................................................................34
Componenti di rete e software ................................................................................................36
Esempio applicativo ................................................................................................................37
Parametrizzazione/indirizzamento ......................................................................................................... 39
3.1
Assegnazione di un IO Device a un IO Controller ..................................................................41
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
Nome del dispositivo e indirizzo IP .........................................................................................43
Nome del dispositivo ...............................................................................................................44
Indirizzo IP ..............................................................................................................................45
Assegnazione del nome del dispositivo e dell'indirizzo IP ......................................................48
Adeguamento del nome del dispositivo e dell'indirizzo IP direttamente nel dispositivo .........54
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
Progettazione della topologia .................................................................................................56
Vista topologica in STEP 7 .....................................................................................................59
Collegamento delle porte nella vista topologica .....................................................................62
Collegamento delle porte, finestra di ispezione ......................................................................63
Assegnazione automatica di dispositivi mediante il confronto offline/online ..........................64
Acquisizione nel progetto dei collegamenti delle porte rilevati online ....................................65
Diagnostica ........................................................................................................................................... 67
4.1
4.1.1
4.1.2
Meccanismi di diagnostica di PROFINET IO ..........................................................................67
Livelli di diagnostica in PROFINET IO ....................................................................................69
Dati I&M (Identification and Maintenance) ..............................................................................71
4.2
Diagnostica tramite LED di stato ............................................................................................72
4.3
Diagnostica tramite il display delle CPU S7-1500 ..................................................................73
4.4
Diagnostica tramite Web server ..............................................................................................78
4.5
Diagnostica con STEP 7 .........................................................................................................81
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
5
Indice del contenuto
5
4.6
Concetto di manutenzione avanzata...................................................................................... 84
4.7
Diagnostica della topologia di rete ......................................................................................... 86
4.8
4.8.1
4.8.2
Diagnostica nel programma utente ........................................................................................ 87
Set di dati di diagnostica e configurazione ............................................................................ 87
Analisi della diagnostica nel programma utente .................................................................... 89
Funzioni ................................................................................................................................................ 91
5.1
5.1.1
5.1.2
5.1.3
Collegamento di altri sistemi di bus ....................................................................................... 92
Collegamento di altri sistemi di bus ....................................................................................... 92
Accoppiamento di PROFINET e PROFIBUS ......................................................................... 93
Collegamento di uno slave DP a un sistema PROFINET IO tramite IE/PB Link ................... 94
5.2
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
5.2.5
5.2.6
5.2.7
5.2.8
5.2.9
5.2.10
IO Device intelligenti (I Device) .............................................................................................. 97
Funzionalità I Device .............................................................................................................. 97
Proprietà e vantaggi dell'I Device .......................................................................................... 98
Caratteristiche di un I Device ................................................................................................. 99
Scambio di dati tra sistema IO sovraordinato e subordinato ............................................... 103
Progettazione degli I-Device ................................................................................................ 105
Esempio di programma ........................................................................................................ 108
Diagnostica e reazione agli allarmi ...................................................................................... 112
Regole sulla topologia di un sistema PROFINET IO con I Device ...................................... 116
Condizioni generali per l'utilizzo degli I Device .................................................................... 119
Progettazione di PROFIenergy negli I-Device ..................................................................... 120
5.3
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
Shared Device...................................................................................................................... 122
Nozioni utili sui Shared Device ............................................................................................ 122
Configurazione di Shared Device (progettazione GSD) ...................................................... 126
Configurazione di un I Device come Shared Device ........................................................... 130
Shared Input/Shared Output interno/a al modulo (MSI/MSO) ............................................. 140
5.4
5.4.1
5.4.2
Ridondanza del supporto (topologie ad anello) ................................................................... 148
Media Redundancy Protocol (MRP) .................................................................................... 150
Progettazione della ridondanza del supporto ...................................................................... 153
5.5
5.5.1
5.5.2
5.5.3
5.5.4
5.5.5
5.5.6
Comunicazione in tempo reale ............................................................................................ 156
Introduzione ......................................................................................................................... 156
RT ........................................................................................................................................ 157
IRT ....................................................................................................................................... 158
RT e IRT a confronto ........................................................................................................... 161
Progettazione di PROFINET IO con IRT ............................................................................. 161
Configurazione consigliata per l'ottimizzazione di PROFINET ............................................ 165
5.6
5.6.1
5.6.2
5.6.3
5.6.4
5.6.5
5.6.6
5.6.7
5.6.8
5.6.9
Sincronismo di clock ............................................................................................................ 167
Che cos'è il sincronismo di clock? ....................................................................................... 167
Impiego del sincronismo di clock ......................................................................................... 168
Applicazioni del sincronismo di clock ................................................................................... 169
Sequenza cronologica della sincronizzazione ..................................................................... 170
Basi della programmazione ................................................................................................. 171
Elaborazione del programma secondo il modello IPO con ciclo di applicazione = 1 .......... 173
Elaborazione del programma secondo il modello IPO con ciclo di applicazione > 1 .......... 174
Progettazione del sincronismo di clock ................................................................................ 175
Impostazione del ciclo di applicazione e del tempo di ritardo .............................................. 178
PROFINET con STEP 7 V13
6
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Indice del contenuto
A
5.7
5.7.1
5.7.2
5.7.3
Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile..............................................180
Funzione di sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile/PG ....................181
Sostituzione di un IO Device senza supporto di memoria estraibile ....................................183
Consenti sovrascrittura del nome del dispositivo PROFINET ..............................................184
5.8
5.8.1
5.8.1.1
5.8.1.2
5.8.1.3
5.8.2
5.8.2.1
5.8.2.2
5.8.2.3
5.8.2.4
5.8.2.5
5.8.2.6
Progetto per macchine di serie .............................................................................................186
Sistemi IO utilizzabili più volte ..............................................................................................188
Informazioni utili sui sistemi IO utilizzabili più volte ..............................................................188
Configurazione dei sistemi IO utilizzabili più volte ................................................................192
Modifica in loco dei sistemi IO utilizzabili più volte ...............................................................195
Controllo di configurazione per i sistemi IO ..........................................................................197
Informazioni utili sul controllo di configurazione per i sistemi IO ..........................................197
Parametrizzazione degli IO Device opzionali .......................................................................201
Attivazione degli IO Device opzionali nel programma ..........................................................202
Parametrizzazione di una disposizione flessibile degli IO Device ........................................209
Adattamento della disposizione degli IO Device nel programma .........................................212
Comportamento del sistema e regole ...................................................................................215
5.9
Risparmio energetico con PROFIenergy ..............................................................................217
5.10
5.10.1
Sistemi di docking .................................................................................................................220
Progettazione di sistemi docking ..........................................................................................223
5.11
5.11.1
5.11.2
5.11.3
5.11.4
5.11.5
5.11.6
Accelerazione dell'avvio ........................................................................................................225
Possibilità di accelerare l'avvio degli IO Device....................................................................225
Avvio prioritario .....................................................................................................................226
Progettazione dell'avvio prioritario ........................................................................................228
Ottimizzazione delle impostazioni delle porte per l'avvio accelerato ....................................229
Ottimizzazione del cablaggio per l'avvio accelerato .............................................................230
Ottimizzazione del programma utente per l'avvio accelerato ...............................................231
Servizi di assistenza e supporto tecnico .............................................................................................. 232
Glossario ............................................................................................................................................ 236
Indice analitico .................................................................................................................................... 250
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
7
1
Guida alla documentazione
La documentazione del sistema di automazione SIMATIC S7-1500 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
(http://w3.siemens.com/mcms/industrial-automation-systems-simatic/en/manualoverview/Pages/Default.aspx).
Eventuali modifiche e integrazioni dei manuali vengono descritte nelle informazioni sul
prodotto.
PROFINET con STEP 7 V13
8
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
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 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/86140384)
● ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/84133942)
● ET 200AL (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/95242965)
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
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/38715968).
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
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/20208582).
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
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/42455541).
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
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
(http://w3.siemens.com/mcms/topics/en/simatic/tia-selection-tool).
PROFINET con STEP 7 V13
10
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.1
2
Introduzione a PROFINET
Cos'è PROFINET IO?
Nell'ambito della Totally Integrated Automation (TIA), PROFINET IO rappresenta l'unione
sistematica di:
● PROFIBUS DP, il bus di campo ormai consolidato, e
● Industrial Ethernet
PROFINET IO si basa su 20 anni di esperienza maturata con PROFIBUS DP e riunisce
l'abituale praticità per l'utente con l'impiego dei concetti innovativi della tecnologia Ethernet.
L'integrazione di PROFIBUS DP nell'ambiente PROFINET perciò è assicurata.
In quanto standard di automazione dell'organizzazione PROFIBUS/PROFINET International
basato su Ethernet, PROFINET IO definisce un modello di comunicazione, automazione e
engineering esteso a tutti i produttori.
Obiettivi di PROFINET
Gli obiettivi di PROFINET sono:
● Collegamento in rete industriale basato su Industrial Ethernet (standard Ethernet aperto)
● Compatibilità di componenti Industrial Ethernet e Ethernet standard
● Elevata resistenza grazie ai dispositivi Industrial Ethernet. I dispositivi Industrial Ethernet
sono idonei all'utilizzo negli ambienti industriali (temperatura, immunità ai disturbi ecc.).
● Utilizzo di standard IT come TCP/IP, http
● Funzionalità real-time
● Integrazione diretta di altri sistemi di bus di campo
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
11
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Applicazione di PROFINET su SIMATIC
PROFINET viene applicato sui sistemi SIMATIC come segue:
● La comunicazione tra apparecchiature da campo nei sistemi SIMATIC viene realizzata
con PROFINET IO
● La tecnica di installazione e i componenti di rete sono disponibili come prodotti
SIMATIC NET
● Per la manutenzione remota e la diagnostica di rete vengono utilizzati i protocolli e le
procedure Ethernet standard (ad es. SNMP = Simple Network Management Protocol per
la parametrizzazione e la diagnostica di rete).
Figura 2-1
Configurazione generale di PROFINET
STEP 7
Il tool di engineering STEP 7 costituisce un supporto alla configurazione e progettazione di
una soluzione di automazione. STEP 7 offre una vista dell'applicazione uniforme con tutti i
sistemi di bus.
PROFINET con STEP 7 V13
12
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Documentazione dell'Organizzazione PROFIBUS & PROFINET International in Internet
Nel sito Internet (http://www.profibus.com) dell'Organizzazione degli utenti PROFIBUS
"PROFIBUS & PROFINET International" - che si occupa anche di PROFINET - sono
disponibili numerosi documenti che riguardano PROFINET.
Ulteriori informazioni si trovano in Internet (http://www.siemens.com/profinet).
2.1.1
Termini utilizzati in PROFINET
Definizione: dispositivi in ambiente PROFINET
In ambiente PROFINET "dispositivo" è un termine generale che indica:
● Sistemi di automazione (ad es. PLC, PC)
● Sistemi di periferia decentrata
● Apparecchiature da campo (ad es. dispositivi idraulici o pneumatici)
● Componenti di rete attivi (ad es. switch, router)
● Accoppiamenti di rete con PROFIBUS, AS-Interface o altri sistemi di bus di campo
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
13
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Dispositivi in PROFINET IO
Il grafico seguente mostra le definizioni generali dei principali dispositivi in PROFINET. Nella
tabella successiva sono indicate le definizioni dei singoli componenti nel contesto di
PROFINET IO.
Numero PROFINET
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
Spiegazione
Sistema PROFINET IO
IO Controller
Dispositivo tramite il quale vengono indirizzati gli IO Device
collegati.
Vale a dire: l'IO Controller scambia segnali di ingresso e di
uscita con le apparecchiature da campo.
PG/PC (PROFINET IO
Supervisor)
Dispositivo PG/PC/HMI per la messa in servizio e la
diagnostica
PROFINET/Industrial
Ethernet
Infrastruttura di rete
HMI (Human Machine
Interface)
Dispositivo per il servizio e la supervisione
IO Device
Apparecchiatura da campo decentrata assegnata a un IO
Controller (ad es. Distributed IO, gruppi di valvole, convertitori
di frequenza, switch con funzionalità PROFINET IO integrata).
I-Device
IO Device intelligente
Figura 2-2
Dispositivi in PROFINET
PROFINET con STEP 7 V13
14
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Comunicazione I/O tramite PROFINET IO
Gli ingressi e le uscite vengono letti dalla periferia decentrata tramite PROFINET IO
attraverso la cosiddetta comunicazione I/O. La figura seguente mostra una panoramica della
comunicazione I/O tramite PROFINET IO.
A
Comunicazione tra IO Controller e IO Controller tramite accoppiatore PN/PN
B
Comunicazione tra IO Controller e I-Device
C
Comunicazione tra IO Controller e IO-Device
Figura 2-3
Comunicazione I/O tramite PROFINET IO
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
15
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Comunicazione I/O tramite PROFINET IO
Tabella 2- 1
Comunicazione I/O tramite PROFINET IO
Comunicazione tra…
Spiegazione
IO Controller e IO Device
L'IO Controller trasmette ciclicamente i dati agli IO Device del suo sistema PROFINET IO e
riceve dati da quest'ultimo.
IO Controller e I-Device
Tra i programmi utente nelle CPU di IO Controller e I-Device viene trasferito ciclicamente un
numero fisso di dati.
L'IO Controller non accede ai moduli I/O dell'I-Device bensì ad aree di indirizzi progettate, le
cosiddette aree di trasferimento, che possono trovarsi all'interno o all'esterno dell'immagine
di processo della CPU dell'I-Device. Se alcune parti dell'immagine di processo vengono
utilizzate come aree di trasferimento, queste non possono essere utilizzate per moduli I/O
reali.
I dati vengono trasmessi con operazioni di caricamento e trasferimento attraverso
l'immagine di processo o tramite accesso diretto.
IO Controller e IO Controller
Tra i programmi utente nelle CPU degli IO Controller viene trasferito ciclicamente un
numero fisso di dati. Come hardware supplementare è necessario un coupler PN/PN.
Gli IO Controller accedono alle reciproche aree di indirizzi progettate, le cosiddette aree di
trasferimento, che possono trovarsi all'interno o all'esterno dell'immagine di processo delle
CPU. Se alcune parti dell'immagine di processo vengono utilizzate come aree di
trasferimento, queste non possono essere utilizzate per moduli I/O reali.
I dati vengono trasmessi con operazioni di caricamento e trasferimento attraverso
l'immagine di processo o tramite accesso diretto.
Vedere anche
Sicurezza di rete (Pagina 34)
Funzioni (Pagina 91)
Comunicazione (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59192925)
2.1.2
Terminologia generale della comunicazione
Comunicazione PROFINET
La comunicazione PROFINET si svolge tramite Industrial Ethernet. Le velocità di
trasmissione supportate sono le seguenti:
● Trasmissione aciclica di dati di engineering e di diagnostica e di allarmi
● Trasmissione ciclica di dati utili
La comunicazione PROFINET-IO ha luogo in tempo reale.
Ulteriori informazioni sulla comunicazione in tempo reale sono disponibili nel capitolo
Comunicazione in tempo reale (Pagina 156).
PROFINET con STEP 7 V13
16
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Accesso trasparente ai dati
La comunicazione PROFINET supporta l'accesso ai dati di processo da livelli diversi
dell'impianto. L'utilizzo di Industrial Ethernet consente di impiegare nell'ambito
dell'automazione meccanismi standard della tecnica di comunicazione e di informazione
quali OPC/XML insieme a protocolli standard come UDP/TCP/IP e HTTP. Ciò consente un
accesso trasparente ai dati dei sistemi di automazione a livello di controllo e produzione
direttamente dal livello di gestione aziendale.
①
②
③
Livello di gestione
Livello di controllo
Livello di produzione
Figura 2-4
Accesso ai dati di processo
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
17
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Tempo di aggiornamento
Il tempo di aggiornamento è un intervallo entro il quale l'IO Controller e l'IO Device/I-Device
del sistema IO si scambiano ciclicamente i dati di IO. Il tempo di aggiornamento può essere
progettato separatamente per ciascun IO Device e determina l'intervallo con cui i dati di
uscita vengono trasmessi dall'IO Controller all'IO Device (modulo/sottomodulo di uscita) e i
dati di ingresso vengono trasmessi dall'IO Device all'IO Controller (modulo/sottomodulo di
ingresso).
Con l'impostazione di default STEP 7 calcola automaticamente il tempo di aggiornamento
per ogni IO Device del sistema PROFINET IO considerando il volume dei dati da scambiare
e l'intervallo di trasmissione impostato.
Ulteriori informazioni sul tempo di aggiornamento sono disponibili nel capitolo
Comunicazione in tempo reale (Pagina 156).
Tempo di controllo risposta
Il tempo di controllo risposta è l'intervallo di tempo che un IO Controller o un IO Device
accettano di trascorrere senza ricevere dati IO. Se non riceve dati dall'IO Controller entro il
tempo di controllo risposta, l'IO Device riconosce la mancanza dei telegrammi ed emette
valori sostitutivi. In questo caso nell'IO Controller viene segnalato un guasto della stazione.
Il tempo di controllo risposta è formato da un multiplo intero del tempo di aggiornamento e
può essere impostato dall'utente in STEP 7.
Intervallo di trasmissione
Arco di tempo compreso tra due intervalli di comunicazione consecutivi. L'intervallo di
trasmissione è l'intervallo minimo possibile per lo scambio dei dati.
Relazione tra tempo di aggiornamento e intervallo di trasmissione
I tempi di aggiornamento calcolati sono scansioni (1, 2, 4, 8, ..., 512) dell'intervallo di
trasmissione. Il tempo di aggiornamento minimo raggiungibile dipende pertanto dall'intervallo
di trasmissione minimo impostabile dell'IO Controller e dalle prestazioni dell'IO Controller e
dell'IO Device. A seconda dell'intervallo di trasmissione utilizzato può essere disponibile
anche solo una parte delle scansioni (lo garantisce STEP 7 tramite una preselezione).
La tabella seguente spiega la dipendenza del tempo di aggiornamento impostabile
dall'intervallo di trasmissione prendendo come esempio una CPU 1516-3 PN/DP. I tempi di
aggiornamento soddisfano i requisiti della norma PROFINET IEC 61158.
Tabella 2- 2
Per la comunicazione real-time vale quanto segue:
Intervallo di trasmissione
Tempo di aggiornamento
Scansioni
250 μs
250 µs ... 128 ms
1,2, ..., 512
500 μs
500 µs ... 256 ms
1,2, ..., 512
1 ms
1 ms ... 512 ms
1,2, ..., 512
2 ms
2 ms ... 512 ms
1,2, ..., 256
4 ms
4 ms ... 512 ms
1,2, ..., 128
PROFINET con STEP 7 V13
18
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Ulteriori informazioni
Per informazioni sulla comunicazione real-time consultare il capitolo Comunicazione
real-time (RT) (Pagina 157).
2.1.3
Interfaccia PROFINET
Panoramica
I dispositivi PROFINET della gamma di prodotti SIMATIC dispongono di una o più interfacce
PROFINET (Ethernet Controller/Interface). Le interfacce PROFINET sono dotate di una o
più porte (possibilità di connessione fisica).
Nel caso delle interfacce PROFINET con diverse porte i dispositivi hanno uno switch
integrato.
I dispositivi PROFINET con due porte in un'interfaccia consentono di configurare il sistema
con topologia lineare o ad anello. I PROFINET con tre o più porte in un'interfaccia, inoltre,
sono adatti per la configurazione di topologie ad albero.
Di seguito sono descritte le proprietà e le regole per la denominazione dell'interfaccia
PROFINET e la relativa rappresentazione in STEP 7.
Proprietà
Nella rete ogni dispositivo PROFINET è identificabile in modo univoco dalla sua interfaccia
PROFINET. Ogni interfaccia PROFINET dispone di:
● un indirizzo MAC (impostazione di fabbrica)
● un indirizzo IP
● un nome di dispositivo PROFINET
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
19
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Identificazione e numerazione delle interfacce e delle porte
Le interfacce e le porte vengono identificate per tutti i moduli e i dispositivi del sistema
PROFINET con le seguenti lettere:
Tabella 2- 3
Identificazione delle interfacce e delle porte nei dispositivi PROFINET
Elemento
Simbolo
Numero dell'interfaccia
Interfaccia
X
In ordine crescente dal numero 1
Porta
P
In ordine crescente dal numero 1
(per interfaccia)
Porta ad anello
R
Esempi di identificazione
Tre esempi spiegano la regola che disciplina l'identificazione delle interfacce PROFINET:
Tabella 2- 4
Esempi di identificazione delle interfacce PROFINET
Esempio di dicitura
Numero dell'interfaccia
Numero della porta
X2 P1
2
1
X1 P2
1
2
X1 P1 R
1
1 (porta dell'anello)
PROFINET con STEP 7 V13
20
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Rappresentazione delle interfacce PROFINET nella vista generale della topologia in STEP 7
Le interfacce PROFINET si trovano nella vista generale della topologia in STEP 7.
L'interfaccia PROFINET per un IO Controller e un IO Device viene rappresentata in STEP 7
nel modo seguente:
Numero
①
②
③
④
Figura 2-5
Descrizione
Interfaccia PROFINET di un IO Controller in STEP 7
Interfaccia PROFINET di un IO Device in STEP 7
Queste righe rappresentano l'interfaccia PROFINET.
Queste righe rappresentano le "porte" di un'interfaccia PROFINET.
Rappresentazione delle interfacce PROFINET in STEP 7
Rappresentazione schematica di un'interfaccia PROFINET con switch integrato
L'interfaccia PROFINET con switch integrato e relative porte per tutti i dispositivi PROFINET
è rappresentata schematicamente nella grafica seguente.
Figura 2-6
Interfaccia PROFINET con switch integrato
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
21
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Differenze funzionali delle interfacce PROFINET
Le interfacce PROFINET possono mettere a disposizione diverse funzioni. Alcune interfacce
PROFINET mettono a disposizione funzioni di identificazione, configurazione, diagnostica e
servizi di comunicazione (ad es. per la comunicazione aperta). Altre interfacce PROFINET
offrono funzioni PROFINET IO o funzioni di sicurezza della rete.
La tabella seguente mostra queste differenze prendendo come esempio una
CPU 1516-3 PN/DP con due interfacce PROFINET con diversa funzionalità.
Tabella 2- 5
Differenze tra le interfacce PROFINET della CPU 1516-3 PN/DP
Interfaccia PROFINET (X1)
Interfaccia PROFINET (X2)
2 porte con funzionalità PROFINET IO:
1 porta con funzionalità PROFINET:
•
Identificazione, configurazione e diagnostica
•
Comunicazione PG
•
Comunicazione HMI
•
Comunicazione S7
•
Sincronizzazione dell'orologio
•
Server web
•
Comunicazione aperta
•
IO Controller
-
•
I-Device
-
•
RT/IRT
-
•
Sincronismo di clock
-
•
Ridondanza del supporto
-
•
Avvio prioritario
-
Ulteriori informazioni sulla funzionalità delle interfacce PROFINET
Informazioni sul numero e la funzionalità delle interfacce di un dispositivo PROFINET sono
riportate nella documentazione del rispettivo dispositivo PROFINET.
I servizi di comunicazione tramite PROFINET sono descritti nel manuale di guida alle
funzioni Comunicazione.
Nel capitolo Sicurezza di rete sono indicati i componenti necessari per proteggere le reti dai
pericoli.
Nel capitolo Funzioni sono descritte le funzioni PROFINET IO.
PROFINET con STEP 7 V13
22
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
2.1.4
Applicazione del modello di dispositivo PROFINET in SIMATIC
Posti connettore e moduli
Un dispositivo PROFINET può avere una struttura modulare o compatta. Un dispositivo
PROFINET modulare è costituito da posti connettore (slot) nei quali vengono inseriti i
moduli. Sui moduli si trovano i canali attraverso i quali vengono immessi o emessi i segnali
di processo. Un dispositivo compatto ha la stessa struttura, può comprendere dei moduli, ma
non può essere ampliato fisicamente, ovvero non è possibile aggiungere altri moduli.
Il grafico seguente chiarisce la struttura descritta.
Figura 2-7
Configurazione di un dispositivo PROFINET
Numero
Descrizione
①
②
③
④
Posto connettore con interfaccia di bus
Posto connettore con modulo
Posto connettore secondario con sottomodulo
Canale
Un modulo può essere costituito da diversi sottomoduli.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
23
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFINET
Rappresentazione del modello di dispositivo PROFINET nella vista dispositivi di STEP 7
Nella figura seguente è rappresentato il modello di dispositivo PROFINET nella vista
dispositivi di STEP 7 in base a un esempio di sistema di periferia decentrata ET 200MP:
Figura 2-8
Modello di dispositivo PROFINET nella vista dispositivi di STEP 7
PROFINET con STEP 7 V13
24
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
2.2
Configurazione di PROFINET
Argomenti trattati in questo capitolo
Il capitolo seguente contiene informazioni sulla 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 ecc.
● Panoramica dei principali componenti di rete attivi: componenti di rete che influenzano
attivamente un segnale, ad es. switch, router ecc.
● Panoramica delle strutture di rete (topologie) più diffuse.
Collegamenti fisici delle reti industriali
Negli impianti industriali i dispositivi PROFINET si possono collegare in rete utilizzando
sostanzialmente due percorsi fisici:
● Collegamento fisso
– Tramite segnali elettrici inviati su conduttori in rame
– Tramite segnali ottici inviati su conduttori in fibre ottiche
● Wireless tramite onde radio elettromagnetiche
I dispositivi PROFINET e la tecnica di cablaggio in SIMATIC sono idonei all'uso industriale
perché si basano su Fast Ethernet e Industrial Ethernet.
● Fast Ethernet
Con Fast Ethernet è possibile trasmettere dati con una velocità di 100 Mbit/s. Questa
tecnologia si avvale dello standard 100 Base-T.
● Industrial Ethernet
Configurazione della rete Ethernet in ambiente industriale.
La principale differenza rispetto a Ethernet standard è data dalla resistenza meccanica e
dall'immunità alle interferenze dei singoli componenti.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
25
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
2.2.1
Componenti di rete attivi
Introduzione
Per PROFINET sono disponibili i seguenti componenti di rete attivi:
● Switch
● Router
Switched Ethernet
PROFINET IO si basa su switched Ethernet con funzionamento full duplex e una banda di
trasmissione di 100 Mbit/s. Grazie alla trasmissione simultanea dei dati perciò la rete viene
sfruttata al meglio. I telegrammi PROFINET IO vengono elaborati con priorità alta.
Switch
Gli switch sono componenti di rete per il collegamento di più apparecchiature terminali o
segmenti di rete in una rete locale (LAN).
Per realizzare la comunicazione tra un nodo e diversi altri nodi in PROFINET, il nodo viene
collegato alla porta di uno switch. Alle restanti porte dello switch vengono collegati gli
ulteriori nodi di comunicazione (tra cui anche altri switch). La connessione tra un nodo della
comunicazione e lo switch è un collegamento punto a punto.
Uno switch ha il compito di ricevere e distribuire i telegrammi. Lo switch "apprende"
l'indirizzo o gli indirizzi Ethernet di un dispositivo PROFINET collegato o di altri switch e
inoltra soltanto i segnali destinati al dispositivo PROFINET o allo switch collegati.
Forme costruttive degli switch
Gli switch sono disponibili in due forme costruttive:
● Possono essere integrati in un dispositivo PROFINET
I dispositivi PROFINET con diverse porte (due o più) sono dispositivi con switch integrato
(ad es. la CPU 1516-3 PN/DP).
● Possono essere dispositivi stand alone (ad es. switch della gamma di prodotti
SCALANCE)
PROFINET con STEP 7 V13
26
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
Come scegliere gli switch
Per utilizzare PROFINET con la classe RT "RT" è possibile scegliere qualsiasi switch della
"PROFINET Conformance Class A" o superiore. Tutti gli switch della gamma SCALANCE
soddisfano questi requisiti.
Per utilizzare le funzioni PROFINET che aggiungono un plusvalore, come ad es. rilevamento
della topologia, diagnostica, sostituzione dei dispositivi senza supporto di memoria
estraibile/PG, occorre scegliere uno switch della "PROFINET Conformance Class B" o
superiore.
Per utilizzare PROFINET con la classe RT "IRT" è necessario scegliere uno switch della
"PROFINET Conformance Class C". Per quel che riguarda gli switch della gamma
SCALANCE prestare attenzione alla caratteristica "Switch IRT PROFINET IO".
Per la scelta degli switch adeguati si consiglia di utilizzare il SIMATIC NET Selection Tool in
Internet (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/39134641).
Switch della gamma SCALANCE
Utilizzare gli switch della gamma SCALANCE se si desidera sfruttare la funzionalità
completa di PROFINET. Questi switch sono ottimizzati per l'impiego in PROFINET IO.
La gamma di dispositivi SCALANCE X comprende switch con porte elettriche, ottiche e una
combinazione di entrambe le versioni. SCALANCE X202-2IRT ad es., è dotato di 2 porte
elettriche e di 2 porte ottiche e supporta la comunicazione IRT.
Gli switch della gamma SCALANCE X si possono progettare, diagnosticare e indirizzare con
STEP 7 come PROFINET IO Device.
Router
Un router collega tra loro segmenti di rete separati (ad es. il livello di gestione con quello di
comando). Il volume dei dati deve essere adeguato ai servizi dei singoli segmenti di rete. Un
router separa anche due reti e funge da mediatore tra loro, riducendo inoltre il carico della
rete. La gamma SCALANCE X offre la la funzionalità di routing a partire dagli
SCALANCE X300.
I nodi della comunicazione sui diversi lati di un router possono comunicare solo se la
comunicazione tra loro è stata abilitata esplicitamente tramite il router.
Ad es. per accedere direttamente dal sistema SAP ai dati di produzione, è necessario
collegare la rete Industrial Ethernet dell'impianto di produzione con la rete Ethernet della
gestione aziendale attraverso un router.
Nota
Per fare in modo che i dispositivi possano comunicare tra loro oltre i limiti della rete, è
necessario configurare il router in modo tale da consentire questa comunicazione.
Per ulteriori informazioni sul routing con STEP 7 consultare il manuale di guida alle funzioni
Comunicazione (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59192925).
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
27
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
2.2.2
Tecnica di cablaggio
Cavi per PROFINET
Per PROFINET sono disponibili cavi elettrici e ottici. Il tipo di cavo dipende dai requisiti della
trasmissione dati e dalle condizioni ambientali.
Preparazione semplice dei cavi Twisted Pair
Quando si configura l'impianto PROFINET è possibile tagliare il cavo Twisted Pair alla
lunghezza adeguata alle esigenze locali, spelarli con lo stripping tool (attrezzo spelafili per
Industrial Ethernet) e utilizzare i connettori Industrial Ethernet Fast Connect RJ45-Plug con
tecnica a perforazione di isolante. Per maggiori informazioni sul montaggio consultare le
istruzioni di montaggio nel manuale "SIMATIC NET Industrial Ethernet"
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/8763736).
Nota
Per ogni tratto di Ethernet tra due switch sono ammessi max. 6 connettori.
Semplice confezionamento dei cavi a fibre ottiche in vetro
Per il confezionamento semplice, rapido e corretto di cavi a fibre ottiche in vetro è disponibile
il sistema di cablaggio FastConnect FO. Il cavo a fibre ottiche in vetro è composto da:
● FC FO Termination Kit per SC e BFOC Plug (Cleave-Tool, forbici per Kevlar, pinza,
microscopio, contenitore per fibre tagliate)
● FC BFOC Plug
● FC SC Duplex Plug
● FO FC Standard Cable
● FO FC Trailing Cable
Confezionamento rapido dei cavi POF e PCF
Per confezionare i cavi POF/PCF in modo semplice e sicuro e per montare i connettori
SC RJ POF utilizzare il seguente utensile speciale:
● Cavo POF
Kit di confezionamento connettori IE Termination Kit SC RJ POF Plug
● Cavo PCF
Kit di confezionamento connettori IE Termination Kit SC RJ PCF Plug
PROFINET con STEP 7 V13
28
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
Panoramica dei mezzi trasmissivi in PROFINET
Le specifiche tecniche di un'interfaccia PROFINET con switch integrato o con switch esterno
e i possibili mezzi trasmissivi sono riassunti nella tabella seguente.
Tabella 2- 6
Mezzi trasmissivi in PROFINET
Caratteristica
fisica
Tecnica di
collegamento
Tipo di cavo/mezzo trasmissivo Standard
Velocità di
trasmissione/
funzionamento
Lunghezza
segmento
max. (tra
2 nodi)
Vantaggi
Elettrica
Connettore di
collegamento
RJ 45 ISO
60603-7
100Base-TX
100 Mbit/s, full
duplex
100 m
Collegamento via cavo
semplice ed economico
100 Mbit/s, full
duplex
50 m
Impiego in presenza di
notevoli differenze di
potenziale
Cavo in rame ritorto 2x2,
simmetrico e schermato,
requisiti di trasmissione
secondo CAT 5
IEEE 802.3
Ottica
SCRJ 45
100Base-FX
ISO/IEC
61754-24
Cavo in fibre ottiche
polimeriche POF (Polymer
Optical Fiber, POF)
Immunità alle radiazioni
elettromagnetiche
980/1000 µm (diametro del
nucleo/diametro esterno)
Bassa attenuazione di
linea
ISO/IEC 60793-2
Fibre di vetro rivestite di
plastica (Polymer Cladded
Fiber, PCF)
100 Mbit/s, full
duplex
100 m
100 Mbit/s, full
duplex
26 km
100 Mbit/s, full
duplex
3000 m
A seconda
dell'ampliamento
utilizzato (a, g, h
ecc.)
100 m
Possibilità di utilizzare
segmenti molto più
lunghi1
200/230 µm (diametro del
nucleo/diametro esterno)
ISO/IEC 60793-2
BFOC
(Bayonet Fiber
Optic
Connector) e
SC
(Subscriber
Connector)
ISO/IEC
60874
Onde
elettromagnetiche
1
-
Fibre ottiche monomode
10/125 µm (diametro del
nucleo/diametro esterno)
ISO/IEC 60793-2
Fibre ottiche multimode
50/125 µm e 62,5/125 µm
(diametro del nucleo/
diametro esterno)
ISO/IEC 9314-4
IEEE 802.11 x
Maggiore mobilità
Collegamento in rete a
costi contenuti con nodi
isolati e difficilmente
accessibili
vale solo per i conduttori a fibre ottiche
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
29
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
Vedere anche
Interfaccia PROFINET (Pagina 19)
Istruzioni di montaggio per SIMATIC NET Industrial Ethernet
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/27069465)
Direttiva di installazione di PROFINET (http://www.profibus.com/nc/download/installationguide/downloads/profinet-installation-guide/display/)
2.2.3
Configurazione wireless
2.2.3.1
Nozioni di base
Cosa significa Industrial Wireless LAN?
L'Industrial Wireless LAN SIMATIC NET offre, oltre alla comunicazione di dati conforme allo
standard IEEE 802.11, numerosi ampliamenti particolarmente utili per i clienti che operano in
ambito industriale. Una rete IWLAN è particolarmente idonea per le applicazioni industriali
che richiedono una comunicazione mobile estremamente affidabile: Queste le caratteristiche
più convincenti:
● Roaming automatico in caso di interruzione del collegamento con Industrial Ethernet
(forced roaming)
● Contenimento dei costi grazie all'utilizzo di un'unica rete wireless per il funzionamento
affidabile di un processo sia per i dati critici (ad es. segnalazione di allarmi) che per la
comunicazione senza criticità (ad es. Service e diagnostica)
● Collegamento a costi contenuti con dispositivi dislocati in ambienti isolati e difficilmente
raggiungibili
● Traffico dati prevedibile (deterministico) e tempi di risposta definiti
● Sorveglianza ciclica del collegamento radio (Link Check)
Obiettivi e vantaggi delle reti Industrial Wireless LAN
La trasmissione dati senza fili consente di raggiungere i seguenti obiettivi:
● Integrazione diretta dei dispositivi PROFINET nel sistema di bus esistente tramite
l'interfaccia wireless
● Utilizzo mobile di dispositivi PROFINET per diversi compiti legati alla produzione
● Configurazione flessibile delle parti dell'impianto per una configurazione rapida adeguata
alle esigenze del cliente
● Max. riduzione dei costi grazie al minor utilizzo di cavi
PROFINET con STEP 7 V13
30
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
Esempi pratici
● Comunicazione con nodi mobili (ad es. controllori e dispositivi mobili), nastri trasportatori,
linee di produzione, tavole rototraslanti, macchine rotanti
● Accoppiamento senza fili di segmenti di comunicazione per una rapida messa in servizio
o un collegamento in rete a costi contenuti nei casi in cui la posa di cavi comporta costi
notevoli (ad es. vie pubbliche, linee ferroviarie)
● Scaffalatori, sistemi di trasporto automatico e convogliatori aerei monorotaia
La grafica seguente mostra la varietà di applicazioni e configurazioni delle reti wireless della
gamma SIMATIC.
Figura 2-9
Esempio applicativo di rete Industrial Wireless LAN
Velocità di trasmissione dati
Una rete Industrial Wireless LAN consente velocità di trasmissione lorde di 11 Mbit/s o
54 Mbit/s senza full duplex.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
31
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
Copertura
Con SCALANCE W (Access Points) si possono creare reti wireless in ambienti chiusi e
all'aperto. Installando in modo opportuno diversi punti di accesso è possibile realizzare reti
wireless molto ampie nelle quali i nodi mobili vengono trasmessi da un punto di accesso
all'altro senza lasciare lacune (roaming).
In alternativa al funzionamento di una rete wireless è possibile configurare anche
collegamenti punto a punto di segmenti Industrial Ethernet su lunghe distanze (oltre 100 m).
In questo caso la distanza coperta e le caratteristiche del campo radiomobile vengono
determinate dalle antenne utilizzate.
Nota
Copertura
La distanza può risultare nettamente più breve e dipende dalle condizioni ambientali, dallo
standard radiomobile utilizzato, dalla velocità di trasmissione dei dati e dalle antenne
utilizzate sul lato di trasmissione e ricezione.
2.2.3.2
Suggerimenti per la configurazione
Reti wireless, gamma SCALANCE
PROFINET consente anche di configurare reti wireless con tecnologia Industrial Wireless
Local Area Network (IWLAN). In questo caso si consiglia di utilizzare i prodotti della gamma
SCALANCE W.
Tempo di aggiornamento in STEP 7
Se si configura PROFINET con un'Industrial Wireless LAN è possibile che il tempo di
aggiornamento debba essere adeguato ai dispositivi wireless. L'interfaccia IWLAN è meno
potente della rete dati cablata perché diversi nodi di comunicazione devono condividere la
larghezza di banda limitata. Nelle soluzioni wired ogni nodo di comunicazione dispone di
100 Mbit/s.
Il parametro del tempo di aggiornamento si trova nella finestra di ispezione degli IO Device
in STEP 7, nella sezione "Impostazioni Realtime".
Figura 2-10
Tempo di aggiornamento in STEP 7
PROFINET con STEP 7 V13
32
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
Ulteriori informazioni
Per ulteriori informazioni sui componenti Industrial Wireless LAN SCALANCE W consultare il
manuale SIMATIC NET SCALANCE W-700
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/42784493).
Ulteriori informazioni sulla trasmissione dati su reti cablate sono disponibili nel manuale Reti
Twisted Pair e Fiber Optic SIMATIC NET
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/8763736).
Ulteriori informazioni sulla trasmissione dati wireless sono disponibili nel manuale Nozioni di
base sulla configurazione di un'Industrial Wireless LAN
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/9975764).
Inoltre, leggere le direttive di installazione per PROFINET dell'organizzazione degli utenti
PROFIBUS in Internet (http://www.profibus.com/nc/download/installationguide/downloads/profinet-installation-guide/display/). Il sito mette a disposizione diversi
documenti utili per configurare la propria soluzione di automazione PROFINET:
● Linee guida per la progettazione di PROFINET
● Linee guida per il montaggio di PROFINET
● Linee guida per la messa in servizio di PROFINET
● Altri documenti per la configurazione di PROFINET
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
33
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
2.2.4
Sicurezza di rete
2.2.4.1
Nozioni di base
Introduzione
La sicurezza dei dati e la protezione dell'accesso (security) sono argomenti che stanno
acquistando un'importanza sempre maggiore anche in ambito industriale. L'aumento dei
collegamenti in rete di interi impianti industriali, l'integrazione verticale e il collegamento in
rete dei vari livelli aziendali, nonché le nuove tecnologie come la manutenzione a distanza,
portano a una richiesta sempre maggiore di protezione degli impianti.
Per proteggere dalle manipolazioni le reti degli impianti e della produzione, particolarmente
vulnerabili, non è sufficiente applicare alle singole applicazioni industriali le stesse soluzioni
per la sicurezza dei dati della rete d'ufficio.
Requisiti
Le particolari caratteristiche della comunicazione in ambiente industriale
(ad es. comunicazione in tempo reale) impone ulteriori requisiti di sicurezza:
● Protezione riflessa delle celle automatizzate
● Protezione dei segmenti di rete
● Protezione da accessi scorretti o non autorizzati
● Scalabilità della sicurezza della rete
● Nessuna conseguenza sulla struttura della rete
Definizione di Security
Termine che riassume le misure per la protezione da:
● Perdita dell'affidabilità in seguito all'accesso non autorizzato ai dati
● Perdita dell'integrità in seguito alla manipolazione dei dati
● Perdita dell'affidabilità in seguito alla distruzione dei dati, ad es. a causa di configurazioni
errate o attacchi Denial of Service
PROFINET con STEP 7 V13
34
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
Minacce
Le minacce possono derivare da manipolazioni esterne e interne. Non sempre la perdita
della sicurezza dei dati è causata da azioni intenzionali.
I rischi interni sono causati da:
● errori tecnici
● errori operativi
● programmi difettosi
A questi pericoli interni si aggiungono quelli esterni. I pericoli esterni non si distinguono dalle
note minacce nell'ambiente d'ufficio:
● virus e worm software
● cavalli di troia
● Attacchi Man in the Middle
● phishing di password
● Denial of Service
Misure di protezione
Qui di seguito sono descritte le più importanti misure per la protezione dalla manipolazione e
dalla perdita dei dati in ambiente industriale.
● Impostazione di un filtro e controllo del traffico dei dati tramite firewall
● Virtual Private Network (VPN) per lo scambio dei dati privati in una rete pubblica
(ad es. Internet)
La tecnologia VPN più diffusa è IPsec. IPsec (Internet Protocol Security) è una raccolta di
protocolli di sicurezza che utilizza come base il protocollo IP sul livello di rete e consente
una comunicazione protetta attraverso reti IP potenzialmente insicure.
● Segmentazione in celle di automazione protette
Lo scopo di questo metodo consiste nella protezione dei nodi di rete di una cella di
automazione mediante Security Module. Una cella è costituita da un gruppo di
apparecchi protetti.
● Autenticazione (identificazione) dei nodi
I Security Module si identificano reciprocamente mediante procedimenti di autenticazione
utilizzando un canale sicuro (criptato). Diventa così impossibile, senza autorizzazione,
accedere dall'esterno a un segmento protetto.
● Codifica del traffico dati
La codifica garantisce l'affidabilità dei dati. A ogni modulo Security viene assegnato un
certificato VPN che contiene anche i codici.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
35
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
2.2.4.2
Componenti di rete e software
Protezione da accessi non autorizzati
Con le seguenti soluzioni è possibile collegare reti industriali alle reti Intranet e Internet per
garantire la protezione da pericoli interni ed esterni:
● Processori di comunicazione come il SIMATIC CP 1543-1
● SCALANCE X-300 e SCALANCE S, i componenti di sicurezza della gamma
SIMATIC NET
● SOFTNET Security Client per l'impiego su PC
Caratteristiche
I prodotti citati comprendono diverse funzioni tra cui, ad es.:
● Semplice integrazione delle reti esistenti senza necessità di ulteriore progettazione e un
firewall integrato
● Segmentazione in celle di automazione protette
● Autenticazione (identificazione) dei nodi
● Codifica del traffico dati
PROFINET con STEP 7 V13
36
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
2.2.4.3
Esempio applicativo
Sicurezza dei dati a livello Office e della produzione
La grafica seguente mostra un esempio di applicazione con aree protette tramite
SCALANCE S e Security Client su diversi livelli aziendali. Le aree protette sono
rappresentate in colore grigio chiaro.
Figura 2-11
Configurazione di rete con modulo SCALANCE S e SOFTNET Security Client
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
37
Descrizione
2.2 Configurazione di PROFINET
Ulteriori informazioni
Per maggiori informazioni sulla configurazione di uno standard Security in PROFINET
vedere:
● PROFINET Security Guideline. Queste direttive sono disponibili nella homepage
dell'Organizzazione degli utenti PROFIBUS in Internet (http://www.profinet.com)
● Manuale Industrial Ethernet Security
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/56577508)
● Manuale SCALANCE S e SOFTNET Security Client
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/21718449)
Per informazioni generali sui concetti, le funzioni e gli aggiornamenti di Industrial Security
consultare la pagina web di Industrial Security (http://www.siemens.com/industrialsecurity).
PROFINET con STEP 7 V13
38
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
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 si impostano
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, della vista della topologia o della
vista di rete.
A ogni modulo viene assegnato automaticamente un indirizzo I/O. Gli indirizzi I/O possono
essere modificati successivamente.
La CPU confronta la configurazione prefissata creata in STEP 7 con la reale configurazione
dell'impianto. Eventuali errori possono essere così 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.
In STEP 7 si possono "parametrizzare" le seguenti impostazioni per PROFINET:
● nomi del dispositivo e parametri degli indirizzi IP
● collegamento delle porte e topologia
● proprietà/parametri dei moduli
I parametri vengono caricati nella CPU che, all'avviamento, provvede a trasmetterli ai
rispettivi moduli. All'occorrenza i moduli sono facilmente sostituibili perché i parametri creati
nelle CPU SIMATIC vengono caricati automaticamente nel nuovo modulo a ogni avvio.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
39
Parametrizzazione/indirizzamento
Adattamento dell'hardware ai requisiti del progetto
La configurazione dell'hardware è necessaria 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.
Le proprietà dei sistemi di automazione e dei moduli sono preimpostate in modo da rendere
superflua un'ulteriore parametrizzazione in molti casi.
Nei seguenti casi tuttavia, la parametrizzazione è indispensabile:
● si desidera modificare i parametri preimpostati di un modulo;
● si intende utilizzare funzioni specifiche;
● si intende progettare collegamenti di comunicazione.
PROFINET con STEP 7 V13
40
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.1 Assegnazione di un IO Device a un IO Controller
3.1
Assegnazione di un IO Device a un IO Controller
Sistema PROFINET IO
Un sistema PROFINET IO è composto da un PROFINET IO Controller e dagli PROFINET IO
Device che gli sono assegnati. Dopo aver collocato questi dispositivi nella vista di rete o
della topologia, STEP 7 li parametrizza con valori predefiniti. In un primo momento è
necessario solo assegnare gli IO Device a un IO Controller.
Presupposti
● È necessario essere posizionati nella Vista di rete di STEP 7.
● È stata collocata una CPU (ad es. CPU 1516-3 PN/DP).
● È stato collocato un IO Device (ad es. IM 155-6 PN ST).
Procedimento
Per assegnare gli IO Device a un IO Controller procedere nel modo seguente:
1. Collocare il puntatore del mouse sull'interfcaccia dell'IO Device.
2. Fare clic con il tasto sinistro del mouse e tenerlo premuto.
3. Spostare il cursore del mouse.
Il cursore del mouse visualizza ora, con il simbolo del collegamento in rete, la modalità
operativa "Collegamento in rete". Contemporaneamente è visibile il simbolo del blocco
sul cursore del mouse che scompare non appena viene collocato su una posizione di
destinazione valida.
4. Trascinare ora il cursore del mouse sull'interfaccia dell'IO Controller. In questa posizione
è possibile tenere premuto o rilasciare il tasto sinistro del mouse.
5. Rilasciare ora il tasto sinistro del mouse o premerlo nuovamente.
Figura 3-1
Assegnazione di un IO Device a un IO Controller nella vista di rete di STEP 7
Risultato
È stato assegnato un IO Device a un IO Controller.
PROFINET con STEP 7 V13
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41
Parametrizzazione/indirizzamento
3.1 Assegnazione di un IO Device a un IO Controller
Controllo dell'assegnazione
Nella scheda "Comunicazione IO", nell'area della tabella della vista di rete, è visualizzata
una panoramica delle relazioni di comunicazione. Questa tabella è sensibile al contesto per
la selezione nell'area grafica:
● Selezionando l'interfaccia si visualizza la comunicazione I/O dell'interfaccia
corrispondente.
● Selezionando la CPU si visualizzano tutte le comunicazioni I/O della CPU (anche
PROFIBUS).
● Selezionando la stazione (come nella figura in alto) si visualizza la comunicazione I/O
della stazione completa.
PROFINET con STEP 7 V13
42
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
3.2
Nome del dispositivo e indirizzo IP
Introduzione
Per poter indirizzare il dispositivo PROFINET come nodo in PROFINET è necessario dotarlo
di:
● Un nome di dispositivo PROFINET univoco
● Un indirizzo IP univoco nella rispettiva sottorete IP
Quando si dispone un dispositivo PROFINET nell'editor hardware e di rete STEP 7 gli
assegna un nome di dispositivo. Anche gli indirizzi IP normalmente vengono assegnati
automaticamente da STEP 7 e assegnati ai dispositivi in base al nome.
Nome e indirizzo IP si possono modificare manualmente in un secondo tempo.
In STEP 7
Il nome di dispositivo e l'indirizzo IP si trovano nella finestra di ispezione, nelle proprietà
dell'interfaccia PROFINET alla voce "Indirizzi Ethernet".
Figura 3-2
Nome del dispositivo e indirizzo IP in STEP 7
Nei capitoli seguenti sono descritte la funzione, l'assegnazione e la modifica del nome di
dispositivo e dell'indirizzo IP.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
43
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
3.2.1
Nome del dispositivo
Nome del dispositivo
Per poter essere indirizzato da un IO Controller un IO Device deve avere un nome di
dispositivo. In PROFINET si è optato per questo procedimento in quanto i nomi sono più
facilmente gestibili degli indirizzi IP.
L'assegnazione di un nome di dispositivo a un IO Device concreto è comparabile
all'impostazione dell'indirizzo PROFIBUS in uno slave DP.
All'atto della fornitura gli IO Device non hanno un nome di dispositivo. Soltanto dopo
l'assegnazione di un nome di dispositivo con il PG/PC l'IO Device può essere indirizzato da
un IO Controller, ad es. per il trasferimento dei dati di progettazione all'avviamento oppure
per lo scambio di dati utili in funzionamento ciclico.
Gli IO Device dotati di slot per i supporti di memoria estraibili offrono la possibilità di scrivere
il nome del dispositivo nel PG direttamente sul supporto estraibile.
In caso di sostituzione del dispositivo senza supporto di memoria estraibile, il nome del
dispositivo viene assegnato dall'IO Controller sulla base della progettazione topologica
(vedere il capitolo Progettazione della topologia (Pagina 56)).
Nomi di dispositivo strutturati
Per default il nome del dispositivo per i dispositivi PROFINET S7-1200, S7-1500, ET 200MP,
ET 200SP e ET 200AL viene assegnato automaticamente durante la progettazione in
STEP 7. Viene ricavato dal nome della CPU o del modulo di interfaccia. Per i dispositivi con
diverse interfacce PROFINET il nome dell'interfaccia viene completato, ad es.
"plc_1.profinet-interface_2" o "io-device_1".
Il nome di un dispositivo può essere strutturato secondo le convenzioni DNS.
Queste convenzioni sono definite nello standard "Internationalizing Domain Names in
Applications" (IDNA). In base a queste disposizioni i nomi degli apparecchi vengono scritti
con la lettera minuscola.
Il "Domain Name System" (DNS) è una banca dati (http://iana.org) distribuita che gestisce lo
spazio dei nomi in Internet. Per formare la struttura del nome occorre utilizzare il punto (".").
L'ordine gerarchico è crescente, da sinistra verso destra.
...<Subdomain-Name>.<Domain-Name>.<Top-Level-Domain-Name>
Se il nome non è conforme al DNS viene convertito da STEP 7 (nell'esempio
"plcxb1.profinet-interfacexb2022c" o "io-devicexb15b32").
PROFINET con STEP 7 V13
44
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
Numero dispositivo
Al momento dell'assegnazione di un IO Device, STEP 7 non gli assegna solo il nome di
dispositivo ma anche un numero di dispositivo iniziando da "1".
Il numero del dispositivo è riportato nella finestra di ispezione, nelle proprietà dell'interfaccia
PROFINET, alla voce "Indirizzi Ethernet" dell'area PROFINET.
Figura 3-3
Numero dispositivo
Dal numero di dispositivo è possibile identificare un IO Device nel programma utente
(ad es. con l'istruzione "LOG2GEO").
3.2.2
Indirizzo IP
Indirizzo IP
Per essere indirizzato come nodo della rete Industrial Ethernet, un dispositivo PROFINET
deve avere un indirizzo IP univoco all'interno della rete. Gli indirizzi IP normalmente vengono
assegnati automaticamente da STEP 7 e assegnati ai dispositivi in base al nome. Se la rete
è autonoma, è possibile applicare l'indirizzo IP e la maschera di sottorete predefiniti da
STEP 7. Se la rete fa parte di una rete aziendale Ethernet, occorre richiedere i dati necessari
all'amministratore di rete.
Configurazione dell'indirizzo IP
L'indirizzo IP secondo Internet Protocol Version 4 (IPv4) è costituito da 4 numeri decimali
con un campo di valori da 0 a 255 ciascuno. I numeri decimali sono separati da un punto
(ad es. 192.162.0.0).
L'indirizzo IP è formato da:
● indirizzo della rete
● indirizzo del nodo (interfaccia PROFINET dell'IO Controller/IO Device)
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
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Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
Assegnazione dell'indirizzo IP
Gli indirizzi IP degli IO Device vengono assegnati da STEP 7 e applicati agli IO Device solo
all'avvio della CPU. Inoltre, per alcuni IO Device (ad es. SCALANCE X e i CP S7-300) esiste
la possibilità di acquisire l'indirizzo IP non dall'IO Controller all'avvio ma già prima nel
dispositivo (vedere Adeguamento del nome del dispositivo e dell'indirizzo IP direttamente nel
dispositivo (Pagina 54)).
Gli indirizzi IP degli IO Device hanno sempre la stessa maschera di sottorete dell'IO
Controller e vengono assegnati in ordine crescente iniziando dall'indirizzo IP dell'IO
Controller. Se necessario, questo indirizzo IP può essere modificato manualmente.
Nel caso dei dispositivi con diverse interfacce PROFINET (ad es. CPU 1516-3 PN/DP) gli
indirizzi IP devono trovarsi su sottoreti diverse.
Maschera di sottorete
I bit impostati della maschera di sottorete determinano la parte dell'indirizzo IP che contiene
l'indirizzo della rete.
In generale vale quanto segue:
● L'indirizzo di rete risulta dalla combinazione logica AND di indirizzo IP e maschera di
sottorete.
● L'indirizzo del nodo risulta dalla combinazione logica AND negato di indirizzo IP e
maschera di sottorete.
Esempio di maschera di sottorete
Maschera di sottorete: 255.255.0.0 (decimale) = 11111111.11111111.00000000.00000000
(binario)
Indirizzo IP: 192.168.0.2 (decimale) = 11000000.10101000.00000000.00000010 (binario)
Significato: i primi 2 byte dell'indirizzo IP determinano la rete, quindi 192.168. Gli ultimi due
byte indirizzano il nodo, quindi 0.2.
Router di default
Se i dati devono essere trasmessi a un partner situato al di fuori della rete utilizzando il
protocollo TCP/IP o UDP viene utilizzato il router di default.
In STEP 7 il router di default è definito router. L'utilizzo di un router si attiva nella finestra di
ispezione di una CPU nella sezione "Protocollo IP" con la casella di scelta "Utilizza router".
Normalmente STEP 7 assegna al router di default il proprio indirizzo IP.
L'indirizzo del router impostato nell'interfaccia PROFINET dell'IO Controller viene applicato
automaticamente ai corrispondenti IO Device progettati.
PROFINET con STEP 7 V13
46
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
Interdipendenza tra indirizzo IP e maschera di default della sottorete
Esiste un accordo in merito all'assegnazione delle aree di indirizzi IP e delle cosiddette
"maschere di sottorete di default". Il primo numero decimale dell'indirizzo IP (da sinistra)
determina la struttura della maschera della sottorete di default per quanto concerne il
numero dei valori "1" (binario) nel modo seguente:
Indirizzo IP (dec.)
Indirizzo IP (bin.)
Classe di indirizzi
Maschera di default
della sottorete
0 ... 126
0xxxxxxx.xxxxxxxx....
A
255.0.0.0
128 ... 191
10xxxxxx.xxxxxxxx...
B
255.255.0.0
192 ... 223
110xxxxx.xxxxxxxx...
C
255.255.255.0
Nota
Campo di valori per il primo numero decimale
Per il primo numero decimale dell'indirizzo IP è possibile inserire anche un valore compreso
tra 224 e 255 (classe di indirizzi D ecc.). Si sconsiglia tuttavia di ricorrere a quest'opzione in
quanto, per questi valori, non ha luogo alcun controllo degli indirizzi.
Come nascondere ulteriori sottoreti
La maschera di sottorete consente di strutturare ulteriormente una sottorete assegnata a
una delle classi di indirizzi A, B o C nonché di creare sottoreti "private" impostando a "1"
ulteriori cifre meno significative della sottorete. Per ogni bit impostato su "1" il numero delle
reti "private" viene raddoppiato mentre si dimezza quello dei nodi in esse contenuti. Verso
l'esterno la rete opera, come in precedenza, come rete singola.
Esempio:
In una sottorete della classe di indirizzi B (ad es. indirizzo 129.80.xxx.xxx) si modifica la
maschera di default della sottorete nel modo seguente:
Maschere
Decimale
Binario
Maschera di default della sottorete
255.255.0.0
11111111.11111111.00000000.00000000
Maschera di sottorete
255.255.128.0
11111111.11111111.10000000.00000000
Risultato:
Tutti i nodi con indirizzi da 129.80.001.000 a 129.80.127.254 si trovano in una sottorete e
tutti i nodi con indirizzi da 129.80.128.000 a 129.80.255.254 in un'altra.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
47
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
3.2.3
Assegnazione del nome del dispositivo e dell'indirizzo IP
Prima assegnazione di indirizzo IP e maschera di sottorete a un IO Controller
Si hanno le seguenti possibilità:
● Tramite PG/PC:
Collegare il PG/PC alla stessa rete alla quale è collegato il dispositivo PROFINET.
L'interfaccia del PG/PC deve essere impostata su TCP/IP. Durante il download
visualizzare prima tutti i nodi accessibili con la finestra di dialogo per il download "Nodi
accessibili". Selezionare il dispositivo di destinazione attraverso l'indirizzo MAC e
assegnargli l'indirizzo IP prima di caricare la configurazione hardware con l'indirizzo
progettato (l'indirizzo IP sarà così memorizzato a ritenzione).
● Tramite il display di una CPU S7-1500:
Le CPU S7-1500 sono dotate di uno sportellino frontale con display e tasti di comando.
Dal display è possibile ad es. assegnare o modificare l'indirizzo IP. Per impostare
l'indirizzo IP spostarsi sul display nei comandi di menu "Impostazioni"
> "Indirizzi" > "X1 (IE/PN)" > "Parametri".
● Tramite scheda di memoria:
Se il dispositivo PROFINET è in grado di leggere una scheda di memoria (Micro Memory
Card/SIMATIC Memory Card) inserirla nel PG/PC e salvare la configurazione hardware
con l'indirizzo IP progettato sulla scheda di memoria. Successivamente inserire la scheda
di memoria nel dispositivo PROFINET. Quando si inserisce la scheda il dispositivo
PROFINET acquisisce automaticamente l'indirizzo IP.
Se la progettazione è stata salvata sulla scheda di memoria con l'opzione "Consenti
adeguamento indirizzo IP direttamente nel dispositivo" dopo l'estrazione della scheda è
necessario inserire l'indirizzo IP da un percorso alternativo. (Vedere il capitolo
Adeguamento del nome del dispositivo e dell'indirizzo IP direttamente nel dispositivo
(Pagina 54))
Assegnazione del nome dispositivo e dell'indirizzo IP con "Sostituzione dispositivi senza supporto di
memoria estraibile/PG"
Per i dispositivi senza supporto di memoria estraibile (ad es. ET 200MP, ET 200SP) e per
quelli che supportano la funzione "Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria
estraibile/PG" (ad es. ET 200S) l'IO Controller può identificare il dispositivo senza nome
basandosi sulle correlazioni con i nodi vicini predefiniti dalla topologia prefissata e sulle
correlazioni con i nodi vicini effettive determinate dai dispositivi PROFINET reali. L'IO
Controller assegna al dispositivo PROFINET il nome progettato e acquisisce il dispositivo
PROFINET nel traffico dei dati utili. (Vedere anche Sostituzione dispositivi senza supporto di
memoria estraibile (Pagina 180).)
PROFINET con STEP 7 V13
48
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
Assegnazione dell'indirizzo IP in caso di sostituzione degli IO Device con supporto di memoria
estraibile/PG
La scheda di memoria di un controllore programmabile contiene quanto segue:
● Per l'IO Controller: Nome del dispositivo e indirizzo IP
● Per l'IO Device: Nome del dispositivo
Se si estrae la scheda di memoria da un dispositivo PROFINET per inserirla in un altro
dispositivo PROFINET con supporto di memoria estraibile (ad es. ET 200S), le informazioni
specifiche e il nome del dispositivo vengono caricati nel dispositivo.
In caso di sostituzione completa di un IO Device a causa di un difetto del dispositivo o del
modulo, l'IO Controller parametrizza e configura automaticamente il dispositivo o il modulo
sostituito. Quindi viene ripristinato lo scambio ciclico dei dati utili. In questo caso è
necessario estrarre dall'IO Device guasto la scheda di memoria con il nome valido e inserirla
nell'IO Device sostituito prima di riattivare la rete (ON).
In caso di errore nel dispositivo PROFINET la scheda di memoria consente di sostituire il
modulo senza PG/PC. I dati del dispositivo si possono anche trasferire direttamente dal
PG/PC alla scheda di memoria.
Procedimento: Modifica del nome di un dispositivo con le proprietà dell'interfaccia PROFINET
Il nome del dispositivo PROFINET si può modificare dalle proprietà dell'interfaccia
PROFINET. Questo procedimento è utile se il dispositivo PROFINET non ha ricevuto il nome
precedente tramite generazione automatica, ad es. in caso di migrazione.
1. Selezionare nella vista di rete o dei dispositivi dell'editor hardware e di rete di STEP 7
l'interfaccia PROFINET di un dispositivo PROFINET.
2. Nella finestra di ispezione spostarsi fino agli "Indirizzi Ethernet", nell'area "PROFINET".
3. Disattivare l'opzione "Genera nome del dispositivo PROFINET automaticamente".
4. Inserire il nuovo nome del dispositivo PROFINET nel campo corrispondente.
Figura 3-4
Modifica del nome di un dispositivo PROFINET nelle proprietà
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
49
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
Procedimento alternativo: Modifica del nome di un dispositivo PROFINET nella Vista di rete
Presupposti: la casella di scelta "Genera nome del dispositivo PROFINET automaticamente"
è disattivata.
1. Selezionare in STEP 7, nell'area della tabella della vista di rete, la scheda "Vista generale
di rete".
2. Sovrascrivere il nome nella colonna "Dispositivo", nella riga del dispositivo PROFINET in
oggetto.
Il nome viene modificato automaticamente anche nell'area grafica della vista di rete.
Figura 3-5
Modifica del nome di un dispositivo PROFINET in STEP 7
PROFINET con STEP 7 V13
50
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
Procedimento: modifica dell'indirizzo IP
Per modificare l'indirizzo IP procedere nel seguente modo:
1. Selezionare nella vista di rete o dei dispositivi dell'editor hardware e di rete di STEP 7
l'interfaccia PROFINET di un dispositivo PROFINET.
2. Nella finestra di ispezione spostarsi fino agli "Indirizzi Ethernet", nell'area "Protocollo IP".
3. Controllare che sia attivata l'opzione "Imposta indirizzo IP nel progetto".
4. Inserire il nuovo indirizzo IP nel campo corrispondente.
Figura 3-6
Modifica dell'indirizzo IP di un dispositivo PROFINET in STEP 7
Caricamento del nome di dispositivo progettato nell'IO Device
Per caricare il nome di dispositivo progettato nell'IO Device procedere nel seguente modo:
1. Collegare il PG/PC alla stessa rete alla quale è collegato l'IO Device interessato.
L'interfaccia del PG/PC deve essere impostata su TCP/IP.
2. Selezionare l'IO Device in STEP 7, nella finestra di dialogo "Nodi accessibili", sulla base
dell'indirizzo MAC.
3. Fare clic su "Assegna nome" per caricare il nome di dispositivo progettato nell'IO Device.
L'IO Controller riconosce l'IO Device dal nome di dispositivo e gli assegna
automaticamente l'indirizzo IP progettato.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
51
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
Identificazione del dispositivo PROFINET
Per identificare in modo univoco un dispositivo tra tanti dispositivi uguali, ad es. in un quadro
elettrico, è possibile far lampeggiare il LED Link del dispositivo PROFINET.
Selezionare in STEP 7 il comando di menu Online > Nodi accessibili.... Nella finestra di
dialogo "Nodi accessibili" impostare l'"Interfaccia PG/PC" attraverso la quale si è collegati
con i dispositivi. STEP 7 cerca automaticamente i nodi accessibili e li visualizza nella tabella
"Nodi accessibili nella sottorete di destinazione". Selezionare il dispositivo PROFINET
desiderato e fare clic sul pulsante "LED lampegg.". Il dispositivo PROFINET viene
identificato dal suo indirizzo MAC.
Figura 3-7
Finestra di dialogo "Nodi accessibili"
Assegnazione dell'indirizzo IP per IO Device in altro modo
Diversi IO Device, come ad es. SCALANCE X, S7-300 CP, supportano l'opzione con cui non
far assegnare l'indirizzo IP dall'IO Controller all'avviamento. In questo caso l'indirizzo IP va
assegnato in modo diverso. Ulteriori informazioni sono contenute nella documentazione del
dispositivo PROFINET della gamma SIMATIC utilizzato.
PROFINET con STEP 7 V13
52
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
Ulteriori informazioni
Comando e funzioni del display delle CPU S7-1500 sono descritti dettagliatamente nel
manuale di sistema S7-1500, ET 200MP
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59191792).
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
53
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
3.2.4
Adeguamento del nome del dispositivo e dell'indirizzo IP direttamente nel
dispositivo
Introduzione
Spesso una macchina viene messa in servizio sul posto o integrata in un'infrastruttura
esistente senza utilizzare STEP 7. Le tipiche applicazioni si trovano in tutti i settori della
costruzione di macchine in serie. Esistono diversi modi alternativi per assegnare l'indirizzo
IP.
Procedimento
1. Selezionare nella vista di rete o dei dispositivi dell'editor hardware e di rete di STEP 7
l'interfaccia PROFINET di un IO Controller.
2. Nella finestra di ispezione spostarsi fino agli "Indirizzi Ethernet".
3. Nell'area "Protocollo IP", attivare l'opzione "Consenti adeguamento indirizzo IP
direttamente nel dispositivo".
4. Nell'area "PROFINET" attivare l'opzione "Consenti adeguamento nome dispositivo
PROFINET direttamente nel dispositivo".
Figura 3-8
Impostazione del nome del dispositivo e dell'indirizzo IP nel dispositivo
Nota
Accoppiamento ad altra rete
I dispositivi PROFINET in cui è stata attivata l'opzione "Consenti adeguamento nome
dispositivo/indirizzo IP direttamente nel dispositivo" non sono utilizzabili come
accoppiamento ad altra rete per il routing S7.
PROFINET con STEP 7 V13
54
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Nome del dispositivo e indirizzo IP
Alternative per l'assegnazione di indirizzi IP e nomi dispositivo
Oltre alla normale assegnazione di indirizzi e nomi dei dispositivi nella finestra di ispezione
(sezione "Indirizzi Ethernet"), esistono altre possibilità di assegnare nomi e indirizzi IP:
● Assegnazione dal programma utente con l'istruzione "T_CONFIG"
● Assegnazione con il caricamento della configurazione nel sistema di destinazione dalla
finestra di dialogo "Caricamento avanzato".
● Assegnazione mediante Primary Setup Tool (PST)
● Assegnazione dal tool per la messa in servizio e la diagnostica PRONETA ("PROFINET
network analysis")
Ulteriori informazioni
Per maggiori informazioni sull'istruzione "T_CONFIG" e sul caricamento nel sistema di
destinazione consultare la Guida in linea a STEP 7.
In Internet è disponibile il download
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/14929629) gratuito del Primary Setup
Tool (PST). Inoltre, allo stesso indirizzo è disponibile un elenco di dispositivi per i quali è
abilitato il PST.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
55
Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
3.3
Progettazione della topologia
Introduzione
L'assegnazione di un IO Device a un IO Controller in sé e per sé non definisce ancora le
modalità di collegamento delle porte.
In caso di impiego della comunicazione RT, il collegamento delle porte non è necessario,
esso tuttavia offre i seguenti vantaggi:
● Con il collegamento delle porte viene predefinita una topologia di riferimento. Sulla base
di un confronto online/offline è possibile eseguire un confronto tra la topologia prefissata
e quella attuale per i dispositivi che supportano questa funzionalità.
● È disponibile la funzione "Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile".
In caso di impiego della comunicazione IRT, il collegamento delle porte è assolutamente
necessario.
Qui di seguito viene fornita una panoramica delle diverse possibilità di configurazione di una
rete PROFINET.
Lineare
Tutti i nodi della comunicazione vengono collegati l'uno dopo l'altro in una linea.
In PROFINET la topologia lineare viene realizzata mediante switch già integrati nei
dispositivi PROFINET. Perciò la topologia lineare in PROFINET è solo una forma particolare
di topologia ad albero/a stella.
Se un elemento di accoppiamento (ad es. uno switch) è guasto, la comunicazione non è più
realizzabile tramite tale elemento. La rete viene perciò divisa in 2 segmenti parziali.
La topologia lineare è quella che comporta il cablaggio più semplice.
A stella
Collegando i partner della comunicazione a uno switch con più di due porte PROFINET si
crea automaticamente una topologia di rete con struttura a stella.
Con questa struttura, contrariamente ad altre, non viene a mancare l'intera rete se si guasta
un singolo dispositivo PROFINET. Soltanto il guasto di uno switch comporta la caduta di una
parte della rete di comunicazione.
Ad albero
Interconnettendo diverse strutture a stella viene creata una topologia di rete con struttura ad
albero.
PROFINET con STEP 7 V13
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Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
Ad anello
Per aumentare la disponibilità di una rete si utilizzano strutture ad anello. Ciò consiste in
linea di massima nell'unire una topologia lineare fino a formare un anello mediante il
cosiddetto manager di ridondanza.
La funzione di manager di ridondanza è affidata a uno switch esterno (SCALANCE X), a una
CPU che supporta il protocollo di ridondanza del supporto di trasmissione MRP
(ad es. la CPU 1516-3 PN/DP) oppure a un CP (ad es. il CP 343-1 Lean).
Il manager di ridondanza assicura la deviazione dei dati attraverso una connessione di rete
alternativa in caso di interruzione del collegamento.
PROFINET con STEP 7 V13
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Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
Esempio di topologia
L'esempio seguente mostra la combinazione di diverse topologie.
Numero Significato
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
S7-1500 come IO Controller
S7-300 come IO Controller
Industrial WLAN con SCALANCE W
SCALANCE X 307-3 con 7 porte elettriche e 3 ottiche
ET 200SP con switch integrato a 2 porte
SCALANCE X 204 con 4 porte elettriche
PROFINET/Industrial Ethernet
IE/PB-Link PN IO
PROFIBUS DP
ET 200S con 2 porte ottiche
Topologia a stella
Topologia lineare
La combinazione di diverse topologie forma una topologia ad albero.
Figura 3-9
Topologia combinata
PROFINET con STEP 7 V13
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Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
Ulteriori informazioni
Per pianificare la topologia PROFINET tener conto delle direttive di installazione PROFINET
(http://www.profibus.com/nc/download/installation-guide/downloads/profinet-installationguide/display/) dell'organizzazione degli utenti PROFIBUS.
Ulteriori informazioni sono disponibili nel manuale Reti Twisted Pair e Fiber Optic SIMATIC
NET (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/8763736).
Informazioni di base sono contenute nel manuale Comunicazione con SIMATIC
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/1254686).
3.3.1
Vista topologica in STEP 7
Introduzione
La vista topologica è una delle tre aree di lavoro dell'Editor hardware e di rete. Qui è
possibile svolgere i seguenti compiti:
● Visualizzazione della topologia Ethernet
● Progettazione della topologia Ethernet
● Rilevamento e riduzione delle differenze tra topologia prefissata e topologia attuale
(online)
La Vista topologica in STEP 7 è costituita da un'area grafica e una tabellare.
PROFINET con STEP 7 V13
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59
Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
Area grafica
L'area grafica della vista topologica mostra i dispositivi PROFINET con le relative porte e i
collegamenti delle porte. Qui si possono inserire ulteriori dispositivi PROFINET.
La seguente figura mostra l'area grafica della Vista topologica.
①
②
③
④
⑤
Commutazione Vista dispositivi/Vista di rete/Vista topologica
Barra degli strumenti
Area grafica della Vista topologica
Navigazione nella vista generale
Commutazione nell'area tabellare della Vista topologica
Figura 3-10
Area grafica della Vista topologica
Navigazione nella vista generale
Fare clic con il tasto del mouse nella navigazione della vista generale per avere una visione
generale degli oggetti creati nell'area grafica. Tenendo premuto il tasto del mouse è possibile
navigare velocemente da qui sugli oggetti desiderati e visualizzarli nell'area grafica.
PROFINET con STEP 7 V13
60
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
Area tabellare
Qui vengono visualizzati in forma di tabella i dispositivi Ethernet e PROFINET, le relative
porte e i collegamenti delle porte. Questa tabella corrisponde alla tabella di rete nella Vista di
rete.
①
②
③
④
Commutazione nell'area grafica della Vista topologica
Commutazione Vista dispositivi/Vista di rete/Vista topologica
Barra degli strumenti
Area tabellare della Vista topologica
Figura 3-11
Area tabellare della Vista topologica
PROFINET con STEP 7 V13
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Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
3.3.2
Collegamento delle porte nella vista topologica
Presupposti
Ci si deve trovare nell'area grafica della vista topologica.
Procedimento
Per collegare tra loro le porte nella Vista topologica procedere nel seguente modo:
1. Posizionare il cursore del mouse sulla porta da interconnettere.
2. Fare clic con il tasto sinistro del mouse e tenerlo premuto.
3. Spostare il cursore del mouse.
Ora il cursore indica che è attiva la modalità di interconnessione visualizzando l'apposito
simbolo. Contemporaneamente è visibile il simbolo del blocco sul cursore del mouse che
scompare non appena viene collocato su una posizione di destinazione valida.
4. Trascinare quindi il cursore sulla porta di destinazione. Durante questa operazione è
possibile tenere premuto il tasto sinistro del mouse oppure rilasciarlo.
5. Rilasciare ora il tasto sinistro del mouse o premerlo nuovamente.
Figura 3-12
Collegamento delle porte nella vista topologica
Risultato
È stato creato un nuovo collegamento tra porte.
PROFINET con STEP 7 V13
62
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
3.3.3
Collegamento delle porte, finestra di ispezione
Collegamento di porte nella finestra di ispezione
Per collegare le porte tra loro, procedere nel seguente modo:
1. Nella vista dispositivi o di rete selezionare il dispositivo PROFINET o l'interfaccia
PROFINET.
2. Nella finestra di ispezione spostarsi nelle proprietà della porta "Collegamento porta".
Se l'interfaccia PROFINET è selezionata, questa impostazione viene visualizzata nella
finestra di ispezione in "Proprietà > Generale > Opzioni ampliate > Porta [...] >
Collegamento porta".
3. Nella sezione "Porta locale" si trovano le impostazioni della porta locale. Qui si possono
impostare ad es. le sigle dei cavi a fibra ottica.
Nell'area "Porta del partner" selezionare la casella di riepilogo per la "Porta del partner"
per vedere quali sono le porte disponibili da selezionare.
Figura 3-13
Collegamento delle porte nella finestra di ispezione in STEP 7
Se l'interfaccia PROFINET non era collegata in rete, con questa operazione viene collegata
automaticamente. Nelle proprietà della sottorete è possibile impostare se questa sottorete
debba o meno essere utilizzata per il collegamento in rete.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
63
Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
3.3.4
Assegnazione automatica di dispositivi mediante il confronto offline/online
Panoramica
Durante il confronto offline/online la topologia progettata viene confrontata con quella
effettivamente esistente. I dispositivi rilevati online vengono assegnati automaticamente ai
dispositivi progettati, se possibile.
L'assegnazione dei dispositivi è il presupposto per acquisire il collegamento porta nel
progetto. (Acquisizione nel progetto dei collegamenti delle porte rilevati online (Pagina 65))
Presupposti
Un dispositivo rilevato dal confronto offline/online viene assegnato automaticamente a un
dispositivo progettato se entrambi i dispositivi hanno le seguenti proprietà:
● Nome del dispositivo
● Numero di ordinazione
● Numero della porta
Procedimento
Per eseguire il confronto offline/online per l'acquisizione automatica dei dispositivi procedere
nel modo seguente:
1. Fare clic sul pulsante "Confronto offline/online" nell'area della tabella della vista
topologica.
2. Per riavviare il confronto offline/online fare clic sul pulsante "Aggiorna".
Nota
Il confronto offline/online dura qualche secondo. Durante questo intervallo di tempo non è
possibile eseguire altri comandi.
L'avanzamento del confronto offline/online viene visualizzato nella barra di stato.
Nessuna assegnazione automatica
Nei seguenti casi l'assegnazione automatica non è possibile:
● Per un dispositivo progettato non è presente alcun dispositivo corrispondente rilevato
online (le relative colonne nel campo "Topologia online" della tabella della panoramica
della topologia sono vuote).
In questo caso si consiglia di inserire nell'impianto il dispositivo già progettato oppure di
cancellarlo dalla progettazione.
● Un dispositivo rilevato online non può essere assegnato ad un dispositivo progettato (le
colonne corrispondenti nel campo "Topologia offline" della tabella della panoramica della
topologia sono vuote).
In questo caso è possibile acquisire nel progetto il dispositivo rilevato online.
PROFINET con STEP 7 V13
64
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
3.3.5
Acquisizione nel progetto dei collegamenti delle porte rilevati online
Presupposti
Nella vista topologica è stato eseguito un confronto offline/online. Il risultato indica che
almeno un dispositivo rilevato online è assegnato a un dispositivo progettato che esistono
delle differenze nel collegamento.
Procedimento
Per acquisire manualmente nel progetto uno o più collegamenti di porte rilevati online,
procedere nel modo seguente:
1. Selezionare il valore "Applica" nella colonna "Operazione" per una porta di un dispositivo
progettato al quale è stato un dispositivo rilevato online.
2. Ripetere eventualmente questo passo per altre porte dello stesso dispositivo progettato.
3. Eventualmente ripetere i passi precedenti per altri dispositivi progettati ai quali sono
assegnati dispositivi rilevati online e per i quali esistono delle differenze nel collegamento.
4. Fare clic sul pulsante "Sincronizza".
Figura 3-14
Acquisizione nel progetto dei collegamenti delle porte rilevati online
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
65
Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Progettazione della topologia
Risultato
I collegamenti delle porte rilevati online e le informazioni sui cavi dei dispositivi vengono
acquisite nel progetto. Se l'acquisizione è riuscita correttamente apparirà il simbolo di
diagnostica "Stessa informazione sulla topologia" per ogni porta.
Nota
Se per un dispositivo rilevato online vengono rilevati collegamenti delle porte diversi da quelli
presenti nel progetto, con la loro acquisizione si sostituiscono i collegamenti delle porte
finora presenti nel progetto con quelli rilevati online.
Se non vengono riconosciuti collegamenti di porte per il dispositivo rilevato online,
l'acquisizione nel progetto causa la cancellazione di tutti i collegamenti delle porte di questo
dispositivo nel progetto.
PROFINET con STEP 7 V13
66
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.1
4
Meccanismi di diagnostica di PROFINET IO
Concetto di diagnostica compatibile
Tutti i prodotti SIMATIC sono dotati di funzioni di diagnostica integrate con sui rilevare ed
eliminare i guasti. I componenti segnalano automaticamente un eventuale disturbo del
funzionamento e forniscono ulteriori informazioni dettagliate.
Ogni singolo errore o diversi errori che si presentino contemporaneamente vengono trasferiti
dall'IO Device all'IO Controller. Per conoscere lo stato generale di un IO Device, compresi gli
errori ancora in attesa, è possibile anche leggerlo direttamente dall'IO Device.
Nei capitoli seguenti sono spiegati gli aspetti principali della diagnostica con PROFINET IO.
La diagnostica di sistema per S7-1500, ET 200MP, ET 200SP e ET 200AL è descritta
dettagliatamente nel manuale di guida alle funzioni Diagnostica
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59192926).
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
67
Diagnostica
4.1 Meccanismi di diagnostica di PROFINET IO
Accesso allo stato di un IO Device con un PG/PC o un dispositivo HMI
Se si è collegati a Industrial Ethernet con un PG/PC con STEP 7 o con un dispositivo HMI è
possibile richiamare l'informazione di diagnostica online. Il grafico seguente mostra il
funzionamento.
Numero
①
②
③
Descrizione
L'IO Device riconosce un errore e invia i dati di diagnostica all'IO Controller.
L'IO Controller informa il PG/il dispositivo HMI. La visualizzazione della diagnostica di
sistema viene aggiornata.
Lo stato della stazione si può leggere direttamente dall'IO Device in STEP 7 con "Nodi
accessibili" indipendentemente dall'IO Controller. Il PG/HMI deve essere collegato a
Industrial Ethernet.
In questo modo è possibile accedere alle informazioni di diagnostica durante la messa in
servizio o in caso di interventi di Service anche se l'IO Controller non è in funzione.
Figura 4-1
Diagnostica PROFINET IO con PG/PC o dispositivo HMI
PROFINET con STEP 7 V13
68
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.1 Meccanismi di diagnostica di PROFINET IO
4.1.1
Livelli di diagnostica in PROFINET IO
Il concetto
Ogni errore che si verifica viene trasferito dall'IO Device all'IO Controller. Il numero di
informazioni di diagnostica e il livello di approfondimento variano a seconda del livello di
diagnostica nel quale si analizzano le diagnostiche e di quali dispositivi PROFINET vengono
utilizzati.
Livelli di diagnostica
Le informazioni di diagnostica possono essere analizzate a livelli diversi. Il numero e il tipo di
canali si selezionano ad es. dal livello di diagnostica 4.
La figura seguente mostra i livelli di diagnostica in PROFINET IO.
Figura 4-2
Livelli di diagnostica in PROFINET IO
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
69
Diagnostica
4.1 Meccanismi di diagnostica di PROFINET IO
Rappresentazione dei livelli di diagnostica nella vista dispositivi in STEP 7
Nella figura seguente è rappresentato il modello di dispositivo PROFINET nella vista
dispositivi di STEP 7 in base a un esempio di sistema di periferia decentrata ET 200MP:
Numero
①
②
Figura 4-3
Descrizione
Livello 1:
Errore nel dispositivo
Livello 2:
Errore nel modulo
Livelli di diagnostica nella vista dispostivi di STEP 7
PROFINET con STEP 7 V13
70
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.1 Meccanismi di diagnostica di PROFINET IO
4.1.2
Dati I&M (Identification and Maintenance)
Definizione e proprietà
I dati di identificazione e manutenzione (I&M) sono informazioni salvate in un modulo che
sono d'aiuto 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 sul modulo - 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 sul modulo fornite dal produttore che possono soltanto essere lette.
I dati di manutenzione (dati M) sono informazioni che dipendono dall'impianto, come p. es. la
sigla topologica e la data di installazione. I dati M vengono creati durante la progettazione.
Grazie ai dati I&M è possibile identificare i moduli online in modo univoco.
Ulteriori informazioni
Per verificare se e quanti dati I&M supporta un dispositivo PROFINET consultare la
documentazione del dispositivo specifico.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
71
Diagnostica
4.2 Diagnostica tramite LED di stato
4.2
Diagnostica tramite LED di stato
LED di diagnostica in PROFINET
Ogni porta di un'interfaccia PROFINET di un dispositivo SIMATIC è dotata di un LED.
Nella tabella seguente è riportato il significato del LED nei sistemi S7-1500, ET 200MP,
ET 200SP e ET 200AL.
Tabella 4- 1
S7-1500, ET 200MP, ET 200SP, ET 200AL: LED per la diagnostica in PROFINET
Significato
LED
S7-1500
ET 200MP
LED LINK/RX/TX
Non è attivo alcun collegamento tra
l'interfaccia PROFINET del dispositivo
PROFINET e un partner della
comunicazione (ad es. IO Controller).
È attivo un collegamento tra l'interfaccia
PROFINET del dispositivo PROFINET e
un partner della comunicazione
(ad es. IO Controller).
ET 200SP
ET 200AL
LED LK
LED P1
Link
LED P2
Link
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
-
-
LED spento
LED acceso, verde
È in corso il test di lampeggio del nodo.
Il LED lampeggia,
verde
Esiste uno scambio dati attivo (mittente/ricevente) tramite il collegamento
Ethernet.
LED acceso, giallo
Ulteriori informazioni
Tutti i LED dei moduli sono descritti dettagliatamente con le cause di errore e i rimedi nella
documentazione dei singoli moduli.
PROFINET con STEP 7 V13
72
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.3 Diagnostica tramite il display delle CPU S7-1500
4.3
Diagnostica tramite il display delle CPU S7-1500
Display delle CPU S7-1500
Ogni CPU nel sistema di automazione S7-1500 ha uno sportellino frontale con un display.
Sul display sono visualizzate informazioni di controllo o di stato in diversi menu. Con i tasti di
comando del display è possibile navigare tra i menu.
Diagnostica tramite display
Ai fini della diagnostica è possibile analizzare le seguenti informazioni visualizzate sul
display:
● Testi di errore e dei messaggi (diagnostica di sistema, messaggi di allarme)
● Stato del modulo per moduli centrali e decentrati
Il seguente esempio di visualizzazione sul display della CPU 1516-3 PN/DP mostra un
avviso nel simbolo della diagnostica e un punto esclamativo nel simbolo per i moduli.
Figura 4-4
Vista generale sul display
PROFINET con STEP 7 V13
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Diagnostica
4.3 Diagnostica tramite il display delle CPU S7-1500
Stato del modulo
Per visualizzare lo stato del modulo selezionare sul display i comandi di menu "Moduli" >
"PROFINET I/O (X1)" > "Stazione" > "Posto connettore" > "Stato" > "Stato del modulo".
Lo stato del modulo indica che nel modulo si è verificato un errore. Lo "stato subordinato" è
lo stato dei moduli sul livello di diagnostica sottostante. Nell'esempio lo stato è "buono",
ovvero l'errore non si trova sottomodulo o canale sul livello di diagnostica subordinato bensì
nel modulo stesso.
Figura 4-5
Stato del modulo sul display
PROFINET con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.3 Diagnostica tramite il display delle CPU S7-1500
Testi di errore e dei messaggi
Sul display si possono visualizzare le registrazioni del buffer di diagnostica e i messaggi di
allarme per il sistema di automazione.
Per visualizzare le registrazioni del buffer di diagnostica della CPU selezionare sul display i
comandi di menu "Diagnostica" > "Buffer di diagnostica".
Figura 4-6
Buffer di diagnostica sul display
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
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Diagnostica
4.3 Diagnostica tramite il display delle CPU S7-1500
Per visualizzare i messaggi di allarme del sistema di automazione selezionare sul display i
comandi di menu "Diagnostica" > "Messaggi" > "Testo del messaggio".
Nota
Aggiornamento della vista dei messaggi
Il display mostra lo stato attualmente letto della CPU in forma statica, senza aggiornare
automaticamente la visualizzazione. L'aggiornamento viene eseguito quando si esce e si
riapre la vista dei messaggi.
L'aggiornamento automatico delle informazioni di diagnostica può essere impostato in:
"Display" > "DiagnosticRefresh".
Figura 4-7
Messaggi sul display
Figura 4-8
Messaggio di allarme sul display
PROFINET con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.3 Diagnostica tramite il display delle CPU S7-1500
Ulteriori informazioni
Comando e funzioni del display sono descritti nel manuale di sistema S7-1500, ET 200MP
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PROFINET con STEP 7 V13
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Diagnostica
4.4 Diagnostica tramite Web server
4.4
Diagnostica tramite Web server
Le CPU della gamma S7 dispongono di un Web server integrato con numerose funzioni.
Il Web server supporta la diagnostica con le seguenti visualizzazioni:
● Contenuti del buffer di diagnostica
● Stato del modulo
● Topologia reale del sistema PROFINET
● Topologia prefissata del sistema PROFINET (da progettazione)
Vista grafica della topologia prefissata e attuale
I presupposti per visualizzare la topologia prefissata e quella attuale sono:
● Le porte PROFINET sono state progettate nell'editor di topologia dell'editor hardware e di
rete di STEP 7.
● L'intero progetto è stato caricato nella CPU con STEP 7.
Qui di seguito è riportato un esempio di vista grafica.
Figura 4-9
Topologia: vista grafica nel Web server
PROFINET con STEP 7 V13
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Diagnostica
4.4 Diagnostica tramite Web server
Significato dei colori dei collegamenti nella topologia prefissata/attuale (nominale/reale):
Tabella 4- 2
Collegamento
Significato dei colori dei collegamenti nella topologia prefissata/attuale (nominale/reale)
Significato
Topologia prefissata
Topologia attuale
Verde
Il collegamento attuale corrisponde al collegamento prefissato
progettato.
Collegamenti rilevati
Rosso
Il collegamento attuale non corrisponde al collegamento prefissato
progettato (ad es. porte scambiate).
-
Giallo
Non è possibile diagnosticare il collegamento. Cause:
-
•
La comunicazione con un IO Device è disturbata
(ad es. cavo sfilato)
•
Collegamento con un componente passivo
•
Collegamento con dispositivi PROFINET di un altro
IO Controller o sistema PROFINET
① Nodi PROFINET progettati e accessibili
I nodi PROFINET progettati e accessibili sono visualizzati in grigio scuro. I collegamenti
mostrano attraverso quali porte sono collegati i nodi PROFINET di una stazione.
② Nodi PROFINET progettati ma non accessibili
I nodi PROFINET progettati ma non accessibili sono visualizzati in rosa con bordo rosso
(ad es. guasto al dispositivo, cavo sfilato).
③ Nodi disattivati
Tutti i nodi PROFINET progettati e disattivati sono visualizzati in grigio chiaro.
④ Porte scambiate
Le porte scambiate sono evidenziate in rosso nella vista della topologia prefissata. Nella
topologia attuale vengono visualizzate le porte realmente collegate, nella topologia
prefissata il collegamento prefissato progettato.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
79
Diagnostica
4.4 Diagnostica tramite Web server
⑤ Dispositivi PROFINET di un altro sistema PROFINET IO
● Nella topologia prefissata:
Un dispositivo PROFINET di un altro sistema PROFINET IO è rappresentato con un
collegamento verde (o rosso se le porte sono scambiate) se è direttamente adiacente a
un dispositivo PROFINET progettato e accessibile ① ed è a sua volta accessibile. Se il
dispositivo PROFINET di un altro sistema PROFINET IO non è accessibile viene
rappresentata una linea di collegamento gialla.
Il collegamento tra due dispositivi PROFINET che appartengono entrambi a un altro
sistema PROFINET IO non è rilevabile ed è sempre rappresentato in giallo.
● Nella topologia attuale:
Un dispositivo PROFINET di un altro sistema PROFINET IO viene visualizzato solo se il
dispositivo PROFINET è direttamente adiacente a un dispositivo PROFINET progettato. Il
dispositivo PROFINET è rappresentato in grigio chiaro con un alinea tratteggiata.
Per i dispositivi PROFINET di un altro sistema PROFINET IO lo stato non viene visualizzato
nell'intestazione.
⑥ Rappresentazione delle correlazioni con i nodi vicini errate
I nodi le cui correlazioni con i nodi vicini non sono state lette completamente o correttamente
sono rappresentati in grigio chiaro con bordo rosso.
Ulteriori informazioni
È possibile anche visualizzare la topologia attuale in forma di tabella e una panoramica degli
stati dei dispositivi PROFINET nel progetto.
Queste viste, ulteriori esempi di topologia e informazioni dettagliate sul comando e le
funzioni del Web server sono riportate nel manuale Web server
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59193560).
PROFINET con STEP 7 V13
80
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.5 Diagnostica con STEP 7
4.5
Diagnostica con STEP 7
Per PROFINET esistono le seguenti possibilità di analizzare la diagnostica in STEP 7:
● Online & Diagnostica - Dispositivi & Reti
● Online & Diagnostica - Diagnostica delle porte PROFINET
Online & Diagnostica vista di rete
Nell'editor hardware e di rete (richiamabile dalla "Navigazione del progetto" con un doppio
clic su "Dispositivi & reti") è possibile visualizzare una panoramica dello stato attuale del
sistema con il pulsante "Collega online". Sono disponibili anche le informazioni di
progettazione (ad es. i moduli non progettati). Questa possibilità esiste in una forma analoga
anche nella Vista topologica.
Rappresentazione schematica della Vista di rete (online):
Figura 4-10
Online & Diagnostica vista di rete
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
81
Diagnostica
4.5 Diagnostica con STEP 7
Online & Diagnostica vista dispositivi
In STEP 7 è possibile visualizzare una panoramica dei moduli guasti. Richiamare il comando
di menu "Online > Online & Diagnostica". Una volta stabilito il collegamento, nella
navigazione del progetto è visibile lo stato dei dispositivi accessibili.
Per accedere direttamente al modulo con il guasto fare doppio clic sul dispositivo che
segnala un guasto. Nell'area di lavoro si apre la vista dispositivi. Nella vista dispositivi del
dispositivo che segnala il guasto si vede direttamente in quale modulo si è verificato l'errore.
Per visualizzare una descrizione più precisa dell'errore aprire nella finestra di ispezione la
scheda "Diagnostica" e la scheda subordinata "Informazione sui dispositivi".
Rappresentazione schematica della vista dispositivi (online):
Figura 4-11
Online & Diagnostica vista dispositivi
PROFINET con STEP 7 V13
82
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.5 Diagnostica con STEP 7
Diagnostica delle porte PROFINET
Se nella vista Online & Diagnostica di un dispositivo PROFINET si seleziona nell'area
Diagnostica "Interfaccia PROFINET > Porte", vengono elencate in una tabella le porte
dell'interfaccia PROFINET.
La tabella fornisce le seguenti informazioni sulle porte dell'interfaccia PROFINET:
● Nome
● Stato
● Impostazioni
● Modo di funzionamento
Figura 4-12
Diagnostica delle porte PROFINET in STEP 7
Ulteriori informazioni
Per informazioni sulla diagnostica di sistema per S7-1500, ET 200MP, ET 200SP e
ET 200AL consultare il manuale di guida alle funzioni Diagnostica
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59192926) e la Guida in linea a STEP 7.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
83
Diagnostica
4.6 Concetto di manutenzione avanzata
4.6
Concetto di manutenzione avanzata
Concetto di manutenzione avanzata
Le interfacce PROFINET con switch integrato dei dispositivi SIMATIC supportano il concetto
di diagnostica a quattro livelli secondo la specifica PROFINET dalla versione V2.3 con il
seguente stato:
Tabella 4- 3
Classificazione dello stato di diagnostica
Stato della diagnostica
Simbolo
Good
Segno di spunta verde
Manutenzione necessaria
Chiave per dadi verde
Gravità dell'errore
(Maintenance Required)
Richiesta di manutenzione
Chiave per dadi gialla
(Maintenance Demanded)
Bad
Chiave per dadi rossa
Questo concetto di diagnostica prevede l'individuazione e l'eliminazione preventiva di
potenziali guasti prima che si verifichi un fermo della produzione.
Oltre alle informazioni di stato "Good" (non disturbato) e "Bad" (disturbato) di un dispositivo
PROFINET, vengono definite ulteriori informazioni di stato.
La informazioni di manutenzione vengono generate con le seguenti segnalazioni di sistema
● Manutenzione necessaria (contrassegnata da una chiave per dadi verde) e
● Richiesta di manutenzione (contrassegnata da una chiave per dadi gialla)
I momenti in cui le due segnalazioni di sistema vengono generate possono essere impostati
separatamente per la maggior parte dei parametri di usura.
PROFINET con STEP 7 V13
84
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.6 Concetto di manutenzione avanzata
Esempio: Richiesta di manutenzione per un cavo PROFINET
La figura seguente illustra le modalità di scambio delle informazioni di diagnostica quando la
qualità della trasmissione della linea ottica diminuisce, ad es. in seguito ad invecchiamento.
In questo esempio viene considerato lo scenario dopo che è stata diagnosticata la necessità
di manutenzione.
Numero
①
②
③
④
⑤
Figura 4-13
Descrizione
La riserva del sistema del conduttore a fibre ottiche scende al di sotto di 0 dB.
Sia l'ET 200S PN FO che lo switch inviano all'IO Controller l'allarme "Maintenance
Demanded".
Sulla base degli allarmi l'IO Controller riconosce la richiesta di manutenzione dello switch
e dell'IO-Device. I dati sullo stato dell'unità vengono aggiornati nell'IO Controller e gli OB
di errore corrispondenti vengono richiamati. Nota: per poter avviare gli OB di errore nell'IO
Controller occorre prima selezionare in STEP 7 la proprietà "Richiama il programma
utente in caso di errori di comunicazione" per il relativo IO Controller.
In STEP 7 (sul PG/PC) nell?IO Device e sullo switch la richiesta di manutenzione viene
evidenziata con una chiave per dadi gialla.
STEP 7 è in grado di leggere informazioni dettagliate anche direttamente dallo switch.
Richiesta di manutenzione per un cavo PROFINET
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
85
Diagnostica
4.7 Diagnostica della topologia di rete
4.7
Diagnostica della topologia di rete
Disponibilità
In quanto standard aperto, PROFINET consente di utilizzare qualunque sistema o soluzione
applicativa per la diagnostica basata su SNMP.
Diagnostica di rete
Il protocollo di gestione di rete SNMP (Simple Network Management Protocol) utilizza il
protocollo di trasporto UDP non orientato alla connessione. Esso è costituito da due
componenti di rete analogamente al modello client/server. L'SNMP Manager controlla i nodi
della rete e i client SNMP raccolgono nei singoli nodi le diverse informazioni specifiche della
rete salvandole in forma strutturata nel MIB (Management Information Base). Grazie a
queste informazioni un sistema di gestione della rete può eseguire una diagnostica di rete
completa.
MIB
Il MIB (Management Information Base) è il database di un dispositivo. I Client SNMP
accedono a questo database nel dispositivo. La gamma S7 supporta ad es. i seguenti MIB
standard:
● MIB II, a norma RFC 1213
● LLDP-MIB, conforme alla norma internazionale IEEE 802.1AB
● LLDP-PNIO-MIB, conforme alla norma internazionale IEC 61158-6-10
Riconoscimento della topologia di rete
LLDP (Link Layer Discovery Protocol) è un protocollo che consente di individuare il
dispositivo adiacente. Con LLDP un dispositivo è in grado di inviare informazioni su se
stesso e di memorizzare nonché le informazioni ricevute dai dispositivi vicini. Queste
informazioni vengono inoltre salvate anche nel MIB LLDP e possono essere richiamate
tramite SNMP. Grazie a queste informazioni un sistema di gestione della rete può
determinare la topologia della rete.
Utilizzo di SNMP (Simple Network Management Protocol)
SNMP può essere utilizzato:
● dagli utenti per integrare la diagnostica di rete in un sistema HMI/SCADA centrale tramite
SIMATIC NET OPC server
● dall'amministrazione IT dei gestori delle macchine e degli impianti per controllare la
propria rete Industrial Ethernet per mezzo di sistemi di gestione delle reti standard
● dall'amministrazione IT dei per controllare oltre alla rete di gestione aziendale anche la
rete di automazione per mezzo di sistemi di gestione delle reti standard.
PROFINET con STEP 7 V13
86
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.8 Diagnostica nel programma utente
Utilizzo di SNMP in ambiente SIMATIC NET
I dispositivi della gamma SIMATIC NET che supportano SNMP possono essere controllati e
comandati con un comune browser di rete. Il sistema di gestione cosiddetto "Web Based
Management" offre numerose informazioni specifiche dei dispositivi (ad es. statistiche di
rete, stato dell'alimentazione ridondante).
4.8
Diagnostica nel programma utente
4.8.1
Set di dati di diagnostica e configurazione
Meccanismo di diagnostica
Se si verifica un errore (ad es. rottura conduttore in un modulo IO) l'IO Device guasto genera
un allarme di diagnostica e lo invia all'IO Controller. Per poter reagire all'errore nel modo
stabilito (programmato), questo allarme richiama nel programma utente un blocco
organizzativo corrispondente (OB 82 per l'allarme di diagnostica) e trasmette un set di dati di
diagnostica.
Set di dati di diagnostica (record) in PROFINET IO
Sono disponibili due tipi di set di dati di diagnostica:
1. Set di dati di diagnostica di canale
I set di dati di diagnostica di canale vengono generati quando un canale presenta un
errore e/o attiva un allarme.
Se non si verificano errori viene fornito un set di dati di diagnostica con lunghezza 0.
2. Set di dati di diagnostica specifici del produttore
La struttura e le dimensioni dei set di dati di diagnostica specifici del produttore
dipendono dal rispettivo costruttore.
Le informazioni sui set di dati di diagnostica specifici del produttore sono disponibili nel
manuale del prodotto del dispositivo in questione.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
87
Diagnostica
4.8 Diagnostica nel programma utente
Livelli di indirizzamento dei set di dati di diagnostica
Le informazioni di diagnostica e di configurazione si analizzano nei seguenti livelli di
indirizzamento:
● Livello Device
● AR (Application Relation)
● API (Application Process Identifier)
● Slot (posto connettore)
● Subslot (posto connettore secondario)
Per ogni livello di indirizzo è disponibile un gruppo di set di dati di diagnostica e di
configurazione (eccezione: per il livello Device è sempre 0xF80c). Nella rappresentazione
HEX i singoli gruppi di set di dati si distinguono dalla prima lettera nel numero di set di dati.
Figura 4-14
Livelli di indirizzamento nei set di dati di diagnostica
In linea generale con un set di dati di diagnostica o di configurazione viene trasmessa
l'informazione per un IO Device (livello di indirizzamento AR), un modulo (livello di
indirizzamento slot) o un sottomodulo (livello di indirizzamento subslot). A seconda del livello
di indirizzamento si ottengono dati di diagnostica o di configurazione di uno o più subslot,
slot e API.
Nota
Le informazioni di diagnostica vengono generate solo per moduli/sottomoduli/canali
progettati.
PROFINET con STEP 7 V13
88
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Diagnostica
4.8 Diagnostica nel programma utente
4.8.2
Analisi della diagnostica nel programma utente
Diagnostica nel programma utente
In PROFINET IO si applica una struttura di set di dati con informazioni di diagnostica valida
per tutti i produttori. Le informazioni di diagnostica vengono create solo per i canali che
presentano anomalie. PROFINET offre sostanzialmente due possibilità per ottenere
informazioni di diagnostica.
1. Analisi dello stato della diagnostica
Leggere lo stato della diagnostica del sistema PROFINET IO con le istruzioni "DeviceStates"
e "ModulStates" per localizzare le stazioni/i moduli con guasti o le stazioni/i moduli con
richiesta di manutenzione o manutenzione necessaria all'interno di un sistema
PROFINET IO.
Con l'istruzione "RDREC" (leggi set di dati) è poi possibile leggere diversi set di dati di
diagnostica (record) direttamente dal modulo interessato, ricavandone informazioni
dettagliate sull'errore.
Numero
①
②
Figura 4-15
Descrizione
Tutti i singoli errori vengono raccolti in un set di dati nel modulo di interfaccia.
Nel programma utente l'istruzione "RDREC" legge lo stato generale della stazione in
modo asincrono, direttamente dall'IO Device.
Esempio: analisi dei set di dati di diagnostica con l'istruzione "RDREC"
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
89
Diagnostica
4.8 Diagnostica nel programma utente
2. Analisi degli allarmi
Quando viene richiamato l'OB di errore (OB 82) si ricevono già alcune informazioni sulla
causa e la localizzazione dell'errore. Informazioni dettagliate sull'evento di errore vengono
fornite nell'OB di errore con l'istruzione "RALRM" (leggi le informazioni supplementari di
allarme).
Numero
①
②
③
Descrizione
Ogni errore viene inviato singolarmente all'IO Controller come diagnostica di canale in
forma di allarme.
Nell'IO Controller vengono aggiornati automaticamente i dati sullo stato del modulo e viene
avviato l'OB di errore (OB 82).
Nel programma utente, nell'OB di errore (OB 82) l'istruzione "RALRM" legge l'errore
dall'IO Controller in modo sincrono senza indirizzare l'IO Device.
Figura 4-16
Diagnostica con OB 82 e istruzione "RALRM"
Istruzioni e OB
Le informazioni sulle istruzioni e gli OB sono contenute nella Guida in linea a STEP 7.
PROFINET con STEP 7 V13
90
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
5
Funzioni
Introduzione
I capitoli seguenti descrivono il campo di impiego, le proprietà e la progettazione delle
funzioni PROFINET IO in STEP 7.
Per verificare quante delle funzioni descritte sono supportate dai dispositivi PROFINET
consultare la documentazione del dispositivo specifico.
Una tabella di riepilogo dei dispositivi PROFINET e delle funzioni supportate è disponibile in
Internet (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/44383954).
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
91
Funzioni
5.1 Collegamento di altri sistemi di bus
5.1
Collegamento di altri sistemi di bus
5.1.1
Collegamento di altri sistemi di bus
Integrazione di bus di campo
PROFINET offre la possibilità di integrare sistemi di bus di campo esistenti (ad es.
PROFIBUS, AS-Interface) mediante un dispositivo PROFINET che supporta il proxy. I
dispositivi dei sistemi di bus di campo vengono mappati sui dispositivi PROFINET (proxy)
sostitutivi. In questo modo è possibile configurare sistemi misti composti da bus di campo e
sistemi parziali basati su Ethernet. Tutto questo consente uno scambio di dati omogeneo.
Figura 5-1
Accoppiamenti di rete con PROFINET IO
PROFINET con STEP 7 V13
92
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.1 Collegamento di altri sistemi di bus
5.1.2
Accoppiamento di PROFINET e PROFIBUS
Accoppiamento di PROFINET e PROFIBUS
Con un dispositivo PROFINET con funzionalità proxy che oltre all'interfaccia PROFINET è
dotato anche di interfaccia PROFIBUS (ad es. IE/PB Link PN IO) è possibile integrare
configurazioni PROFIBUS esistenti nella configurazione PROFINET.
La seguente figura mostra un collegamento tra un sistema PROFIBUS e una CPU S7-1500
(dalla versione firmware 1.7) realizzato tramite IE/PB Link.
Figura 5-2
Accoppiamento di rete tra PROFINET e PROFIBUS tramite IE/PB Link
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
93
Funzioni
5.1 Collegamento di altri sistemi di bus
Dispositivo 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.
PROFINET consente di collegare un sistema PROFIBUS esistente a un IO Controller ad
esempio tramite un IE/PB Link PN IO.
Dalla prospettiva dell'IO Controller, gli slave PROFIBUS DP si trovano nella stessa rete
dell'IE/PB Link PN IO. Questi slave hanno lo stesso nome di dispositivo e lo stesso indirizzo
IP di IE/PB Link PN IO, tuttavia i numeri dei dispositivi sono diversi. Essi presentano inoltre
un indirizzo PROFIBUS specifico.
In questo modo è possibile collegare a PROFINET sia slave DPV0 che DPV1.
Per informazioni su come collegare uno slave DP a un sistema IO PROFINET consultare il
capitolo Collegamento di uno slave DP a un sistema PROFINET IO tramite IE/PB Link
(Pagina 94).
Funzioni di diagnostica disponibili utilizzando una CPU S7-1500 come IO Controller
Se utilizzata come IO Controller la CPU S7-1500 (dalla versione firmware 1.7) riconosce gli
slave DP guasti dopo l'IE/PB Link.
5.1.3
Collegamento di uno slave DP a un sistema PROFINET IO tramite IE/PB Link
Presupposti
● STEP 7 V12 o superiore
● CPU S7-1500 con versione firmware 1.7 o superiore
● CPU ET 200SP con versione firmware 1.7 o superiore
● S7-1500 Software Controller
● CPU S7-300/400
PROFINET con STEP 7 V13
94
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.1 Collegamento di altri sistemi di bus
Procedimento per il collegamento di uno slave DP tramite IE/PB Link
Per collegare uno slave DP a un sistema PROFINET IO tramite IE/PB Link in STEP 7,
procedere nel modo seguente:
1. Trascinare con il mouse via drag & drop una CPU PROFINET, ad es. 1513-1 PN, dal
catalogo hardware alla vista di rete di STEP 7.
2. Trascinare con il mouse via drag & drop un IE/PB Link PN IO dal catalogo hardware alla
vista di rete di STEP 7. L'IE/PB Link PN IO si trova al percorso Componenti di rete >
Gateway > IE/PB Link PN IO.
3. Assegnare l'IE/PB Link PN IO alla CPU.
4. Trascinare con il mouse via drag & drop un modulo di interfaccia PROFIBUS,
ad es. IM155-6 DP HF, dal catalogo hardware alla vista di rete.
5. Assegnare il modulo di interfaccia all'IE/PB Link.
Figura 5-3
Configurazione dell'IE/PB Link
6. Selezionare l'IE/PB Link PN IO nella vista di rete di STEP 7.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
95
Funzioni
5.1 Collegamento di altri sistemi di bus
7. Nell'area "Gateway" della finestra di ispezione selezionare l'opzione "Accoppiamento ad
altra rete come PROFINET IO proxy".
Figura 5-4
Impostazione dell'accoppiamento ad altra rete
8. Nell'area "Numero dispositivo PROFINET" è possibile assegnare un numero dispositivo
PROFINET per lo slave DP.
Se è attivata la casella di scelta "Numero dispositivo = indirizzo PB" (preimpostazione),
STEP 7 assegna automaticamente il numero dispositivo in base all'indirizzo PROFIBUS
dello slave. Inoltre in questo modo non è più necessario modificare manualmente il
numero del dispositivo in caso di modifica dell'indirizzo PROFIBUS.
Figura 5-5
Assegnazione dei numeri dei dispositivi PN per l'IE/PB Link
Risultato
Lo slave DP è stato collegato al sistema IO PROFINET.
Ulteriori informazioni
Per ulteriori informazioni sull'IE/PB Link consultare il manuale Accoppiamento ad altra rete
IE/PB Link PN IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/19299692).
PROFINET con STEP 7 V13
96
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
5.2
IO Device intelligenti (I Device)
5.2.1
Funzionalità I Device
Funzionalità I Device
La funzionalità "I Device" (IO Device intelligente) di una CPU consente di scambiare dati con
un IO Controller e di utilizzare così la CPU ad es. come unità di preelaborazione intelligente
di processi parziali. L'I Device è collegato a un IO Controller di livello superiore nel ruolo di
IO Device.
La preelaborazione è assicurata dal programma utente nell'I Device. I valori di processo
acquisiti nella periferia centrale o decentrata (PROFINET IO o PROFIBUS DP) vengono
preelaborati dal programma utente e messi a disposizione dell'IO Controller.
Figura 5-6
I Device
Convenzione sul nome "I Device"
Nel seguito della descrizione le CPU o i CP con funzionalità I Device verranno denominati
semplicemente "I Device".
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
97
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
5.2.2
Proprietà e vantaggi dell'I Device
Campi di impiego
Campi di impiego dell'I Device:
● 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.
● Suddivisione in processi parziali
Grazie all'impiego degli I Device 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, possono essere uniti in un progetto unico.
● Protezione del know how
Le parti dell'impianto non vengono fornite con un progetto STEP 7 ma solo con un file
GSD per la descrizione dell'interfaccia dell'I Device. Il know-how del programma utente
non deve quindi più essere rivelato.
Proprietà
Proprietà dell'I Device:
● 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 è costituita dal file GSD. perciò è possibile
l'accoppiamento con IO Controller standard attraverso un'interfaccia normalizzata.
● Comunicazione in tempo reale
L'I Device viene messo a disposizione di un sistema PROFINET IO deterministico tramite
un'interfaccia PROFINET IO e quindi supporta la comunicazione in Real Time e
Isochronous Real Time.
Vantaggi
L'I Device offre i seguenti vantaggi:
● Accoppiamento semplice di IO Controller
● Comunicazione in tempo reale tra IO Controller
● Minore carico dell'IO Controller grazie alla distribuzione della capacità di calcolo tra gli I
Device
● Minor carico di comunicazione grazie all'elaborazione locale dei dati di processo
● Struttura chiara grazie all'elaborazione dei compiti parziali in progetti STEP 7 separati.
PROFINET con STEP 7 V13
98
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
5.2.3
Caratteristiche di un I Device
Principio di base
Un I Device è integrato in un sistema IO come un IO Device standard.
I Device senza sistema PROFINET IO subordinato
L'I Device non è dotato di una propria periferia decentrata. Per svolgere il ruolo di un IO
Device l'I Device deve essere progettato e parametrizzato come in un sistema di periferia
decentrata (ad es. ET 200).
Figura 5-7
I Device senza sistema PROFINET IO subordinato
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
99
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
I Device con sistema PROFINET IO subordinato
A seconda della progettazione, un I Device in un'interfaccia PROFINET può avere, oltre al
ruolo di IO Device, anche quello di IO Controller.
Attraverso l'interfaccia PROFINET, perciò, l'I Device può far parte di un sistema IO di livello
superiore e aprire, in quanto IO Controller, un sistema IO che gli è subordinato.
A sua volta il sistema IO subordinato può contenere I Device (vedere la figura sottostante),
perciò sono possibili sistemi IO con una struttura gerarchica.
Oltre al ruolo di IO Controller, un I Device può fungere da master DP di un sistema
PROFIBUS subordinato attraverso un'interfaccia PROFIBUS.
Figura 5-8
I Device con sistema IO subordinato
PROFINET con STEP 7 V13
100
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
I-Device come Shared Device
Un I-Device può essere utilizzato come Shared Device anche da più IO Controller
contemporaneamente.
Figura 5-9
I-Device come Shared Device
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
101
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Esempio: I Device come IO Device e IO Controller
Un esempio di I Device utilizzato come IO Device e come IO Controller è il processo di
stampa. L'I Device comanda un'unità (processo parziale). Un'unità consente
ad es. di inserire ulteriori fogli come dépliant o prospetti in un qualunque prodotto di stampa.
Figura 5-10
Esempio: I Device come IO Device e IO Controller
L'unità 1 e l'unità 2 sono costituite rispettivamente da un I Device con periferia centrale.
L'I Device insieme al sistema di periferia decentrata (ad es. ET 200) costituisce l'unità 3.
Il programma utente nell'I Device provvede alla preelaborazione dei dati di processo,
operazione per la quale esso necessita di dati predefiniti (ad es. dati di riferimento) dall'IO
Controller di livello superiore. L'I Device mette a disposizione dell'IO Controller superiore dei
risultati (ad es. stato del suo compito parziale).
PROFINET con STEP 7 V13
102
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
5.2.4
Scambio di dati tra sistema IO sovraordinato e subordinato
Introduzione
In questo capitolo viene descritto lo scambio di dati tra sistema IO superiore e subordinato.
Aree di trasferimento
Le aree di trasferimento costituiscono un'interfaccia con il programma utente della CPU I
Device. 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 IO Controller e
I Device. Un'area di trasferimento comprende un'unità di informazione che viene scambiata
in modo coerente tra IO Controller e I Device. Per maggiori informazioni sulla progettazione
e sull'utilizzo delle aree di trasferimento consultare il capitolo Progettazione degli I-Device
(Pagina 105).
La figura seguente mostra lo scambio di dati tra sistema IO superiore e subordinato. Le
singole relazioni di comunicazione vengono poi illustrate in base alla numerazione.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
103
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Figura 5-11
Scambio di dati tra sistema IO sovraordinato e subordinato
① Scambio di dati tra IO Controller di livello superiore e IO Device normale
Su questo percorso IO Controller e IO Device si scambiano i dati tramite PROFINET.
② Scambio di dati tra IO Controller di livello superiore e I Device
Su questo percorso IO Controller e I Device si scambiano i dati tramite PROFINET.
Lo scambio dei dati tra un IO Controller di livello superiore e un I Device si basa sulla
normale relazione IO Controller/IO Device.
Per l'IO Controller di livello superiore, le aree di trasferimento dell'I Device rappresentano i
sottomoduli di una stazione preconfigurata.
I dati di uscita dell'IO Controller sono i dati di ingresso dell'I Device. In modo analogo, i dati
di ingresso dell'IO Controller sono i dati di uscita dell'I Device.
PROFINET con STEP 7 V13
104
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
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 di dati tra programma utente e periferia dell'I Device
Su questo percorso programma utente e periferia centrale/decentrata si scambiano i dati di
ingresso e di uscita.
⑤ Scambio di dati tra l'I Device e un IO Device subordinato
Su questo percorso si scambiano i dati l'I Device e i suoi IO Device. I dati vengono trasmessi
mediante PROFINET.
5.2.5
Progettazione degli I-Device
Introduzione
In linea di principio sono disponibili due modalità di progettazione:
● Configurazione di un I-Device all'interno di un progetto
● Configurazione di un I-Device che viene utilizzato in un altro progetto o in un altro sistema
di engineering.
Quando si configura un I-Device per un altro progetto o un altro sistema di engineering,
STEP 7 consente di esportare un I-Device configurato in un file GSD. Il file GSD si importa
nell'altro progetto o nell'altro sistema di engineering come gli altri file GSD. In questo file
GSD sono memorizzate ad es. le aree di trasferimento per lo scambio dei dati.
PROFINET con STEP 7 V13
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105
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Configurazione di un I-Device all'interno di un progetto
1. Trascinare una CPU PROFINET con il mouse dal catalogo hardware alla vista di rete.
2. Trascinare dal catalogo hardware alla vista di rete una CPU PROFINET parametrizzabile
anche come IO Device. Questo dispositivo viene parametrizzato come I-Device
(ad es. CPU 1516-3 PN/DP).
3. Selezionare l'interfaccia PROFINET dell'I-Device.
4. Nella finestra di ispezione, nella navigazione area, selezionare la voce "Modo di
funzionamento" e attivare la casella di scelta "IO Device".
5. Nella casella di riepilogo "IO Controller assegnato" è possibile selezionare l'IO Controller.
Una volta selezionato l'IO Controller, nella vista di rete vengono visualizzati il
collegamento in rete e il sistema IO tra i due dispositivi.
Figura 5-12
Progettazione degli I-Device
6. Con l'opzione "Parametrizzazione dell'interfaccia PN tramite l'IO Controller sovraordinato"
si stabilisce se l'interfaccia debba essere parametrizzata dall'I-Device stesso o dall'IO
Controller.
Se si utilizza l'I-Device con un sistema IO subordinato, l'interfaccia PROFINET
(ad es. i parametri della porta) dell'I-Device non può essere parametrizzata dall'IO
Controller sovraordinato.
PROFINET con STEP 7 V13
106
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
7. Progettare le aree di trasferimento. Le aree di trasferimento si trovano nella navigazione
area nella sezione "Comunicazione I-Device".
– Fare clic sul primo campo 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 CD o F-CD per il rapporto di comunicazione Controller-Device.
– Gli indirizzi vengono preimpostati automaticamente. Se necessario correggerli e
definire la lunghezza dell'area di trasferimento che deve essere trasferita in modo
coerente.
Figura 5-13
Progettazione delle aree di trasferimento
8. Per ogni area di trasferimento nella navigazione tra le aree viene generata una sola voce.
Selezionando una di queste voci è possibile modificare, correggere e commentare i
dettagli dell'area di trasferimento corrispondente.
Configurazione di un I-Device per mezzo di un file GSD
Se si deve utilizzare l'I-Device in un altro progetto o se l'I-Device viene utilizzato in un altro
sistema di engineering, progettare l'IO Controller sovraordinato e l'I-Device come descritto
precedentemente.
Dopo aver progettato le aree di trasferimento fare clic sul pulsante "Esporta" per creare un
file GSD dall'I-Device. Questo file GSD sostituisce l'I-Device progettato nell'altro progetto.
Il pulsante "Esporta" si trova nella sezione "Comunicazione I-Device" nella finestra di
ispezione.
La configurazione hardware viene compilata e si apre la finestra di dialogo per
l'esportazione.
Assegnare un nome e una descrizione al sostituto dell'I-Device negli appositi campi. Fare
clic sul pulsante "Esporta" per terminare la procedura.
Il file GSD può essere importato ad es. nell'altro progetto.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
107
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
5.2.6
Esempio di programma
Introduzione
Questo semplice esempio di programmazione spiega come utilizzare le aree di trasferimento
di un I-Device.
Presupposti
È stato configurato un I-Device.
Definizione del compito
Si vuole fornire il risultato di una "Combinazione logica AND" di due ingressi
(preelaborazione) dell'I-Device all'IO Controller di livello superiore. Il risultato viene messo a
disposizione in un'uscita locale del master IO (ulteriore elaborazione).
L'area di trasferimento utilizzata ha i seguenti indirizzi:
● Indirizzo nell'I-Device: Q568
● Indirizzo nell'IO Controller: I68
Operazioni necessarie
Per svolgere questo compito, eseguire le seguenti operazioni:
1. Progettazione dell'area di trasferimento
2. Programmazione dell'I-Device
3. Programmazione dell'IO Controller
PROFINET con STEP 7 V13
108
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Progettazione dell'area di trasferimento
Progettare un'area di trasferimento nell'I-Device con le seguenti proprietà:
Figura 5-14
Area di trasferimento esempio di programma I-Device
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
109
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Programmazione dell'I-Device
Per creare l'esempio di programma per l'I-Device procedere nel seguente modo:
1. In "Blocchi di programma" > "Inserisci nuovo blocco" della navigazione del progetto
creare una nuova funzione con il linguaggio di programmazione SCL e chiamarla
"preprocessing". Aprire la funzione.
2. Creare le seguenti variabili nell'interfaccia della funzione "preprocessing":
Nome
Tipo di dati
Tipo di ingresso/uscita
input 1
bool
Input
input 2
bool
Input
result
bool
Output
3. Scrivere il seguente codice di programma nella finestra delle istruzioni della funzione
"preprocessing":
#result:=#input 1&#input 2;
4. Richiamare la funzione "preprocessing" in OB di ciclo, ad es. nell'OB1.
5. Collegare nel seguente modo la funzione "preprocessing" con l'OB di ciclo:
Figura 5-15
Esempio di programma I-Device
PROFINET con STEP 7 V13
110
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Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Programmazione dell'IO Controller
Per creare l'esempio di programma per l'IO Controller procedere nel seguente modo:
1. In "Blocchi di programma" > "Inserisci nuovo blocco" della navigazione del progetto
creare una nuova funzione con il linguaggio di programmazione SCL e chiamarla "further
processing". Aprire la funzione.
2. Creare le seguenti variabili nell'interfaccia della funzione "further processing":
Nome
Tipo di dati
Tipo di ingresso/uscita
result
bool
Input
output
bool
Output
3. Scrivere il seguente codice di programma nella finestra delle istruzioni della funzione
"further processing":
#output:=#result;
4. Richiamare la funzione "further processing" in OB di ciclo, ad es. nell'OB1.
5. Collegare nel seguente modo la funzione "further processing" con l'OB di ciclo:
Figura 5-16
Esempio di programma IO Controller
Risultato
Il compito è stato svolto.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
111
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
5.2.7
Diagnostica e reazione agli allarmi
Diagnostica e reazione agli allarmi
Le CPU S7 sono dotate di numerose funzioni di diagnostica e di allarme che sono in grado
di segnalare, ad esempio, errori o guasti nei sistemi IO subordinati. Questi messaggi di
diagnostica riducono i tempi di guasto, agevolando la localizzazione e l'eliminazione degli
errori.
Possibilità di diagnostica nell'IO Controller sovraordinato e nell'I-Device
L'IO Controller sovraordinato e la CPU I-Device hanno a disposizione i seguenti meccanismi
di diagnostica:
● OB 83 (estrazione/inserimento)
● OB 86 (guasto al telaio di montaggio)
● OB 122 (errore di accesso alla periferia)
Nota
I messaggi di diagnostica della periferia possono essere elaborati nel programma utente
della CPU I-Device e da qui essere inoltrati all'IO Controller di livello superiore attraverso
le aree di trasferimento.
PROFINET con STEP 7 V13
112
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Commutazione dello stato di funzionamento e guasto/ripristino della stazione
La tabella seguente mostra le conseguenze della commutazione dello stato di
funzionamento o del guasto di un IO Controller/I-Device della famiglia SIMATIC sulla
"controparte":
Tabella 5- 1
Stato iniziale
Commutazione dello stato di funzionamento e guasto/ripristino della stazione
Evento
Comportamento dell'I-Device
Comportamento degli IO Controller di
livello superiore
La CPU I-Device La CPU I-Device
è in RUN,
entra in STOP
l'IO Controller di
livello superiore
è in RUN
-
Con l'aggiornamento dell'immagine di
processo con le istruzioni "UPDAT_PI" e
"UPDAT_PO" nel parametro RET_VAL
viene emessa una risposta di errore.
La CPU I-Device La CPU I-Device si
avvia
è in STOP,
l'IO Controller di
livello superiore
è in RUN
Richiamo dell'OB 100 (avviamento)
In caso di accesso diretto della periferia a
tutte le aree di trasferimento all'I-Device: in
funzione del tipo di trattamento degli errori,
ad es. richiamo dell'OB 122 (errore di
accesso alla periferia).
Richiamo dell'OB 83
(estrazione/inserimento) per aree di
trasferimento di ingresso all'IO
Controller di livello superiore.
Fino al richiamo dell'OB 83 in caso di
accesso diretto alle aree di trasferimento di ingresso all'IO Controller di
livello superiore: in funzione del tipo
di trattamento degli errori, ad es.
richiamo dell'OB 122 (errore di
accesso alla periferia).
La CPU I-Device L'IO Controller di
è in RUN,
livello superiore
l'IO Controller di entra in STOP
livello superiore
è in RUN
Richiamo dell'OB 83 (estrazione/inserimento) per tutte le aree di
trasferimento all'I-Device.
Fino al richiamo dell'OB 83 in caso di
accesso diretto a tutte le aree di trasferimento all'I-Device: in funzione del tipo di
trattamento degli errori, ad es. richiamo
dell'OB 122 (errore di accesso alla
periferia).
Con l'aggiornamento dell'immagine di processo con le istruzioni
"UPDAT_PI" e "UPDAT_PO" nel
parametro RET_VAL viene emessa
una risposta di errore.
In caso di accesso diretto della
periferia alle aree di trasferimento di
ingresso all'IO Controller sovraordinato: in funzione del tipo di trattamento degli errori, ad es. richiamo
dell'OB 122 (errore di accesso alla
periferia).
Nota: è ancora possibile accedere
alle aree di trasferimento di uscita.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
113
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Stato iniziale
Evento
Comportamento dell'I-Device
Comportamento degli IO Controller di
livello superiore
L'IO Controller
superiore è in
STOP, la CPU
I-Device in RUN
L'IO Controller di
livello superiore si
avvia
Richiamo dell'OB 83 (estrazione/inserimento) per aree di trasferimento di ingresso all'IO Controller di
livello superiore.
Richiamo dell'OB 100 (avviamento)
Fino al richiamo dell'OB 83 in caso di
accesso diretto alle aree di trasferimento di ingresso all'IO Controller di
livello superiore: in funzione del tipo
di trattamento degli errori, ad es.
richiamo dell'OB 122 (errore di
accesso alla periferia).
La CPU I-Device
è in RUN,
l'IO Controller di
livello superiore
è in RUN
Guasto della
stazione I-Device,
ad es. causa
interruzione del
bus
Se l'I-Device continua a funzionare
senza collegamento bus:
Richiamo dell'OB 86 (guasto al telaio
di montaggio)
Con l'aggiornamento dell'immagine di
processo con le istruzioni "UPDAT_PI" e
Con l'aggiornamento dell'immagine di "UPDAT_PO" nel parametro RET_VAL
viene emessa una risposta di errore.
processo con le istruzioni
"UPDAT_PI" e "UPDAT_PO" nel
parametro RET_VAL viene emessa
una risposta di errore.
In caso di accesso diretto della
periferia alle aree di trasferimento
all'IO Controller di livello superiore: in
funzione del tipo di trattamento degli
errori, ad es. richiamo dell'OB 122
(errore di accesso alla periferia).
La CPU I-Device
è in RUN,
l'IO Controller di
livello superiore
è in RUN, il
collegamento di
comunicazione
tra IO Controller
e I-Device è
interrotto (interruzione del bus).
Il collegamento del
bus tra IO Controller e I-Device è
ristabilito e
l'I-Device viene
nuovamente
acquisito dall'IO
Controller nello
scambio dei dati
utili.
Richiamo dell'OB 86 (guasto al telaio di
montaggio)
In caso di accesso diretto della periferia a
tutte le aree di trasferimento all'I-Device: in
funzione del tipo di trattamento degli errori,
ad es. richiamo dell'OB 122 (errore di
accesso alla periferia).
Richiamo dell'OB 86 (guasto al telaio
di montaggio)
Richiamo dell'OB 86 (guasto al telaio di
montaggio)
Richiamo dell'OB 83 (estrazione/inserimento) per aree di trasferimento di ingresso all'IO Controller di
livello superiore.
Fino alla segnalazione del ripristino della
stazione da parte dell'OB 86 in caso di
accesso diretto della periferia a tutte le
aree di trasferimento all'I-Device: in
funzione del tipo di trattamento degli errori,
ad es. richiamo dell'OB 122 (errore di
accesso alla periferia).
Fino al richiamo dell'OB 83 in caso di
accesso diretto alle aree di trasferimento di ingresso all'IO Controller di
livello superiore: in funzione del tipo
di trattamento degli errori, ad es.
richiamo dell'OB 122 (errore di
accesso alla periferia).
PROFINET con STEP 7 V13
114
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Nota
Particolarità dell'avvio dell'IO Controller di livello superiore
Diversamente dalla segnalazione del ripristino della stazione degli IO Device nell'IO
Controller, che viene realizzato per intero mediante il richiamo dell'OB 86, la segnalazione
del ripristino della stazione di un IO Controller superiore nell'I-Device è suddivisa in 2 parti:
1. Richiamo dell'OB 86: vengono impostati i valori iniziali per le uscite dell'I-Device. Tuttavia
i valori di ingresso non sono ancora validi; lo diventeranno solo con il richiamo dell'OB 86
nell'IO Controller sovraordinato.
2. Richiamo dell'OB 83 per ogni area di trasferimento di ingresso; con questo richiamo viene
visualizzata la validità di un'area di trasferimento di ingresso. L'avvio dell'I-Device è
concluso solo quando è stato richiamato l'OB 83 per le aree di trasferimento
dell'ingresso. Questa operazione può subire un forte ritardo o non essere eseguita affatto
nella seguente situazione:
– L'IO Controller sovraordinato è in STOP: l'OB 83 viene richiamato solo al passaggio
STOP-RUN dell'IO Controller superiore.
– La comunicazione IRT è disturbata (guasto del master Sync, errore di topologia...).
L'OB 83 viene richiamato solo quando la comunicazione IRT è stabilita.
Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni sul trattamento degli errori all'accesso diretto alla periferia sono
riportate nella Guida in linea a STEP 7 nel trattamento degli errori.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
115
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
5.2.8
Regole sulla topologia di un sistema PROFINET IO con I Device
Introduzione
Le seguenti raccomandazioni per la configurazione e la progettazione di un sistema IO
utilizzando gli I Device sono utili per contenere le larghezze di banda necessarie per la
comunicazione.
I seguenti percorsi di comunicazione non devono sovrapporsi:
● Percorsi di comunicazione tra l'IO Controller e gli IO Device del suo sistema IO.
● Percorsi di comunicazione tra la CPU I Device e gli IO Device del proprio sistema IO.
I-Device con una porta
Un I Device con una sola porta deve essere collegato a uno switch PROFINET derivato dal
sistema IO di livello superiore. Il sistema IO subordinato va collegato a un'altra porta dello
switch, come mostra la figura seguente.
Figura 5-17
I-Device con una porta
PROFINET con STEP 7 V13
116
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
I Device con due porte
Nel caso di un I Device con due porte occorre collegare una porta derivata dal sistema IO
superiore alla porta dello switch PROFINET. La seconda porta va utilizzata per il sistema IO
subordinato, come mostra la figura seguente.
Figura 5-18
I Device con due porte
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
117
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
I-Device con tre porte e oltre
Nel caso di un I Device con tre o più porte, collegare l'I Device con il sistema IO di livello
superiore attraverso una o entrambe le porte in una topologia lineare. Collegare la terza
porta con il sistema IO subordinato derivato dalla topologia lineare, come mostra la figura
seguente.
Figura 5-19
I-Device con tre porte e oltre
PROFINET con STEP 7 V13
118
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
5.2.9
Condizioni generali per l'utilizzo degli I Device
Per l'impiego degli I Device osservare le seguenti condizioni generali:
Larghezza di banda
L'area di indirizzi delle aree di trasferimento progettate incide sulla larghezza di banda
utilizzabile dell'I Device.
● Larghezza di banda delle aree di trasferimento + larghezza di banda del sistema IO
subordinato = larghezza di banda complessiva utilizzata dall'I-Device
Se l'area indirizzi delle aree di trasferimento è troppo grande significa che è necessaria una
banda più ampia e quindi i tempi di aggiornamento possono prolungarsi.
Suggerimento: contenere il più possibile le dimensioni dell'area di indirizzi delle aree di
trasferimento.
Regole per la comunicazione RT e IRT
I sistemi IO con I-Device possono essere utilizzati anche per realizzare applicazioni in tempo
reale con comunicazione RT e IRT. Attenersi alle regole seguenti:
● Sia il sistema IO sovraordinato che quello subordinato supportano la comunicazione RT.
È possibile utilizzare contemporaneamente la comunicazione RT per entrambi i sistemi
IO.
● La comunicazione IRT può essere combinata con la comunicazione RT. La
comunicazione IRT tuttavia non può essere utilizzata contemporaneamente in entrambi i
sistemi IO. L'IRT è possibile dove si definisce la parametrizzazione dell'interfaccia IO.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
119
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
5.2.10
Progettazione di PROFIenergy negli I-Device
Le pause per il risparmio energetico comandate dal programma nei dispositivi PROFINET
presuppongono che questi ultimi supportino il protocollo PROFIenergy.
Soltanto se un dispositivo PROFINET (IO Device) supporta il protocollo PROFIenergy
l'IO Controller imposta in questo IO Device i comandi PE, volti ad es. ad iniziare o terminare
le pause.
Se un IO Device supporta il protocollo PROFIenergy, questa proprietà è memorizzata nel
relativo file GSD PROFINET ed è disponibile per la progettazione in un sistema di
engineering.
A partire da STEP 7 V13 ServicePack 1, le CPU S7-1500 come IO Device intelligenti
(I-Device), offrono la possibilità di impostare il supporto PROFIenergy per area di
trasferimento.
Se nell'area di trasferimento è stata attivata l'opzione "Utilizza PROFIenergy per risparmiare
energia" ed il file GSD PROFINET così generato viene importato in un altro progetto, è
possibile gestire anche un I-Device come PE Entity.
Presupposti
● STEP 7 a partire dalla versione V13 ServicePack 1
● CPU S7-15XX dalla versione Firmware 1.7 progettata come I-Device con aree di
trasferimento
● Il programma utente nell'I Slave gestisce i comandi PROFIenergy
Spiegazione: negli I-Device le funzioni PROFIenergy devono essere programmate nel
programma utente con l'istruzione "PE_I_DEV" e i relativi blocchi ausiliari; negli IO Device
invece questa funzionalità viene fornita dal firmware. Il supporto di PROFIenergy può
quindi essere attivato per le aree di trasferimento solo se anche il programma utente è
stato opportunatamente configurato nell'I-Slave.
PROFINET con STEP 7 V13
120
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.2 IO Device intelligenti (I Device)
Attivazione di PROFIenergy per le aree di trasferimento di I-Device
Per la parametrizzazione del supporto PROFIenergy, procedere come indicato nel seguito:
1. Selezionare l'interfaccia PROFINET (X1) della CPU.
2. Selezionare l'area desiderata nella navigazione nell'area, ad es.
Modo di funzionamento > Comunicazione I-Device > Area di trasferimento_1.
3. Attivare la casella di scelta "Utilizza PROFIentergy per il risparmio energetico"
Figura 5-20
Progettazione di PROFIenergy negli I-Device
Dopo aver completato la progettazione dell'I-Device, generare il relativo file GSD, quindi
importare questo file nel progetto dell'IO-Controller. Il file GSD generato è compatibile con la
versione 2.31 GSD e contiene una voce indicante che l'I-Device supporta il profilo
PROFIenergy.
Per l'indirizzamento dell'I-Device, ad es. per il comando PE "PE_START_END", impiegare
nell'I-Device l'ID hardware dell'area di trasferimento che supporta PROFIenergy.
Per l'indirizzamento dell'IO Controller per il comando PE "PE_I_DEV" impiegare l'ID
hardware dell'area di trasferimento alla quale vengono assegnati i dati per PROFIenergy
nell'IO Controller.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
121
Funzioni
5.3 Shared Device
5.3
Shared Device
5.3.1
Nozioni utili sui Shared Device
Funzionalità Shared Device
In grandi impianti o impianti distribuiti su lunga distanza vengono utilizzati spesso diversi IO
Controller.
In assenza della funzione "Shared Device" tutti i moduli di periferia di un IO Device sono
assegnati allo stesso IO Controller. Se sensori adiacenti devono fornire dati a IO Controller
diversi, sono richiesti più IO Device.
La funzionalità "Shared Device" consente di distribuire i moduli ed i sottomoduli di un IO
Device tra diversi IO Controller. Questa distribuzione consente la realizzazione di concetti di
automazione flessibili. È possibile ad es. esempio riunire in un unico IO Device moduli di
periferia fisicamente vicini.
①
②
PROFINET
Assegnazione logica
PROFINET con STEP 7 V13
122
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.3 Shared Device
Principi
L’accesso ai sottomoduli dello Shared Device viene distribuito tra i singoli IO Controller. Ogni
sottomodulo del Shared Device può essere attribuito esclusivamente ad un IO Controller.
Presupposti (progettazione GSD)
● STEP 7 dalla versione V12 ServicePack 1
● CPU dalla versione firmware 1.1 come IO Controller
● L'IO Device supporta la funzione Shared Device, ad es. il modulo di interfaccia
IM 155-5 PN ST
● Il file GSD per la configurazione dell'IO Device deve essere installato
Note:
● Una CPU S7-1500-CPU configurata come I Device supporta la funzionalità Shared
Device a partire dalla versione firmware V 1.5. L'I Device deve essere integrato nel
sistema IO dell'IO Controller con l'importazione del GSD.
● Le CPU S7-300-CPU e S7-400-CPU configurate come I Device supportano la
funzionalità Shared Device. Il file GSD PROFINET per l'I Device deve essere esportato
da STEP 7 (a partire da V5.5) e importato in STEP 7 (TIA Portal).
● Una CPU ET 200SP-CPU configurata come I Device supporta la funzionalità Shared
Device a partire dalla versione firmware V1.6. L'I Device deve essere integrato nel
sistema IO dell'IO Controller con l'importazione del GSD.
Progettazione dell'accesso
Affinché i moduli e i sottomoduli di un IO-Device possano essere assegnati a IO Controller
diversi, l'IO Device interessato deve trovarsi in più progetti. Ciascun IO Controller necessita
di un progetto proprio.
La definizione dei moduli e dei sottomoduli a cui può accedere l'IO Controller avviene nel
parametro "Shared Device" del modulo di interfaccia:
● Se l'accesso al modulo configurato deve essere eseguito dall'IO Controller locale,
selezionare il nome di quest'ultimo dall'elenco dei nomi.
● Se l'accesso invece non deve avvenire dall'IO Controller locale bensì dall'IO Controller di
un altro progetto, selezionare la voce "---".
Dal punto di vista dell'accesso, la configurazione può considerarsi coerente se ciascun
modulo o sottomodulo è stato assegnato ad un preciso progetto di un IO Controller.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
123
Funzioni
5.3 Shared Device
Modulo o sottomodulo assegnato ad un altro IO Controller
Il seguito elenca le ripercussioni dell'impostazione "---" del parametro "Shared Device"
sull'IO Controller locale.
L'IO Controller locale non ha in questo caso accesso al modulo così configurato. Nello
specifico ciò sta ad indicare:
● Assenza di scambio dati tra modulo e sottomodulo
● Nessuna ricezione di allarmi e messaggi di diagnostica, ovvero nessuna visualizzazione
dello stato della diagnostica nella Vista online.
● Nessuna parametrizzazione del modulo e del sottomodulo
Impostazione delle proprietà Realtime
STEP 7 calcola il carico di comunicazione e pertanto i tempi di aggiornamento che ne
risultano. Per rendere possibile il calcolo nelle configurazioni Shared Device, nel progetto in
cui l'interfaccia PROFINET del Shared Device è assegnata all'IO Controller, indicare il
numero di IO Controller esterni al progetto.
Il numero max. possibile di IO Controller per il Shared Device dipende dai dispositivi. Questo
numero è memorizzato nel file GSD del Shared Device.
In una CPU con ruolo di IO Controller l'intervallo di trasmissione impostato può essere molto
breve ed essere inferiore all'intervallo di trasmissione minimo supportato dal Shared Device.
In questo caso il Shared Device viene azionato dall'IO Controller con l'intervallo di
trasmissione supportato (adeguamento dell'intervallo di trasmissione).
Esempio:
Una CPU supporta intervalli di trasmissione a partire da 0,25 ms. Un IO Device configurato
supporta a sua volta intervalli di trasmissione a partire da 0,25 ms; un altro supporta intervalli
di trasmissione a partire da 1 ms. In questo caso è possibile impostare per la CPU l'intervallo
di trasmissione più breve di 0,25 ms. La CPU comanda l'IO Device "più lento" ad es. con un
intervallo di trasmissione di 1 ms.
PROFINET con STEP 7 V13
124
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.3 Shared Device
Regole di configurazione
● Gli IO Controller che utilizzano lo Shared Device vengono creati in diversi progetti.
Accertarsi che in ogni progetto lo Shared Device sia configurato sempre in modo uguale
per ogni stazione. Soltanto un IO Controller può avere il pieno accesso ad un
sottomodulo. Incoerenze nella configurazione possono causare guasti allo Shared
Device.
● Gli indirizzi I/O di un modulo o di un sottomodulo sono editabili soltanto se quest'ultimo è
assegnato all'IO Controller nello stesso progetto.
● Uno Shared Device deve avere in ogni progetto lo stesso parametro IP e nome
dispositivo.
● L'intervallo di trasmissione deve essere uguale per tutti gli IO Controller che accedono
allo Shared Device.
● L'ID della sottorete S7 alla quale è collegato lo Shared Device deve essere uguale in tutti
i progetti.
● Se l'interfaccia PROFINET del Shared Device è assegnata all'IO Controller locale, sono
possibili le seguenti funzioni:
– Funzionamento IRT
– Avvio prioritario
– Parametrizzazione delle proprietà della porta
Condizioni generali
Poiché la configurazione Shared Device è distribuita su più progetti, si creano le seguenti
condizioni generali:
● Nella Vista indirizzi di ciascun IO Controller che accede ad un Shared Device mancano
gli indirizzi dei moduli e dei sottomoduli non assegnati a questo IO Controller.
● Nella verifica della coerenza, i moduli e i sottomoduli non assegnati non vengono
considerati nel calcolo della configurazione del Shared Device. L'utente deve verificare
che non venga superato il numero massimo di sottomoduli o di dati IO ciclici per il Shared
Device.
I dati relativi alle quantità massime sono riportati nella documentazione dei dispositivi
utiilzzati.
● Errori di progettazione, quali l'assegnazione di un modulo o di un sottomodulo a più IO
Controller, non vengono individuati da STEP 7.
● Le CPU caricate con la configurazione di un Shared Device, non contengono informazioni
volte ad indicare che questo IO Device è un Shared Device. I moduli ed i sottomoduli
assegnati ad altri IO Controller e quindi ad altre CPU, non sono presenti nella
configurazione caricata e non vengono pertanto visualizzati né nel server web della CPU
né sul display della stessa.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
125
Funzioni
5.3 Shared Device
5.3.2
Configurazione di Shared Device (progettazione GSD)
Di seguito viene spiegato come configurare un sistema di periferia decentrata con funzione
di Shared Device in STEP 7 a partire dalla versione V12, Servicepack 1.
Sostanzialmente è possibile una configurazione "distribuita" con diversi tool di Engineering
per diverse famiglie di IO Controller. La descrizione della procedura è orientata
esclusivamente a STEP 7 V12 o superiore, Servicepack 1 e limitata ai due IO Controller
della famiglia S7-1500 che si dividono uno Shared Device.
Vengono creati due progetti (Shared-Device-1 e Shared-Device-2) con rispettivamente un IO
Controller (PLC1 e PLC2). Malgrado materialmente si tratti del medesimo dispositivo, lo
Shared Device deve essere creato in entrambi i progetti.
Presupposti
● STEP 7 dalla versione V12 ServicePack 1
● L'IO Device deve supportare la funzione Shared Device, ad es. il modulo di interfaccia
IM 155-5 PN ST V2.0.
● Il file GSD per la progettazione dell'IO Device come Shared Device deve essere
installato.
Procedimento - Creazione del progetto 1
Per creare il primo progetto con un Shared Device, procedere nel modo seguente:
1. Avviare STEP 7.
2. Creare un nuovo progetto e assegnargli il nome "Shared-Device-1".
3. Nella Vista di rete inserire ad es. una CPU 1513-1 PN selezionandola dal Catalogo
hardware. Assegnare il nome "PLC1".
4. Aggiungere un IO Device dotato della funzione "Shared Device" scegliendolo dal
Catalogo hardware (Catalogo hardware: Ulteriori apparecchiature da campo >
PROFINET IO > I/O).
5. Assegnare l'IO Controller "PLC1" all'IO Device.
6. Fare doppio clic sull'IO Device e inserire nella tabella di riepilogo dei dispositivi tutti i
moduli ed i sottomoduli richiesti selezionandoli dal Catalogo hardware.
7. Parametrizzare i moduli.
8. Salvare il progetto.
PROFINET con STEP 7 V13
126
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.3 Shared Device
Procedimento - Creazione del progetto 2
Per creare il secondo progetto con uno Shared Device procedere come segue:
1. Avviare nuovamente STEP 7.
Si apre una nuova istanza di STEP 7.
2. In questa nuova istanza creare un nuovo progetto e assegnargli il nome
"Shared-Device-2".
3. Nella Vista di rete inserire ad es. una CPU 1513-1 PN. Assegnare il nome "PLC2".
4. Copiare l'IO Device dal progetto "Shared-Device-1" ed inserirlo nella Vista di rete del
progetto "Shared-Device-2".
5. Assegnare l'IO Controller "PLC2" all'IO Device.
6. Salvare il progetto.
Entrambi i progetti sono ora provvisti di un IO Device con configurazione identica, che in una
fase successiva dovrà essere parametrizzato per i diversi accessi dell'IO Controller.
Procedura - Parametrizzazione di accessi al Shared Device
I moduli ed i sottomoduli inseriti nel Shared Device vengono assegnati automaticamente alla
CPU locale. Per modificare l'assegnazione procedere nel seguente modo:
1. Nella Vista dispositivi o nella Vista di rete selezionare dall progetto "Shared-Device-1" il
modulo di interfaccia.
2. Selezionare la voce "Shared Device" nella finestra di ispezione.
Una tabella elenca, per tutti i moduli progettati, quale CPU accede al rispettivo modulo o
sottomodulo. Per default la CPU locale ha accesso a tutti i moduli e sottomoduli.
3. Per tutti i moduli e sottomoduli che devono rimanere nell'area di indirizzi della CPU locale
lasciare invariata l'impostazione "PLC1".
Per tutti i moduli e sottomoduli che devono trovarsi nell'area di indirizzi della CPU nel
progetto "Shared-Device-2" ("PLC2"), selezionare l'impostazione "---". Ciò sta ad indicare
che un IO Controller al di fuori del progetto, deve avere accesso al modulo o al
sottomodulo.
Figura 5-21
Configurazione di Shared Device
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
127
Funzioni
5.3 Shared Device
4. Nella Vista dispositivi o nella Vista di rete selezionare il progetto "Shared-Device-2".
5. Selezionare la voce "Shared Device" nella finestra di ispezione.
Una tabella elenca, per tutti i moduli progettati, quale CPU accede al rispettivo modulo o
sottomodulo.
6. Per tutti i moduli e sottomoduli che devono trovarsi nell'area di indirizzi della CPU nel
progetto "Shared-Device-1" ("PLC1"), selezionare l'impostazione "---".
7. Controllare infine che in entrambi i progetti le impostazioni per l'accesso siano
"complementari" per tutti i moduli e sottomoduli. In altri termini, se ad un progetto ha
accesso la CPU locale, nell'altro progetto deve essere impostata l'opzione "---" e
viceversa.
Particolarità: l'opzione "---" dell'interfaccia PROFINET e pertanto anche delle porte
comporta che i rispettivi parametri siano accessibili in sola lettura e non modificabili. I
parametri dell'interfaccia PROFINET e quelli delle porte sono modificabili soltanto nel
progetto al quale è assegnata l'interfaccia PROFINET della CPU locale. A prescindere da
questa particolarità, le porte possono essere interconnesse in entrambi i progetti.
8. Accertarsi che in tutti i progetti siano impostati gli stessi parametri degli indirizzi IP e gli
stessi nomi del dispositivo per lo Shared Device.
Controllare che in tutti i progetti sia impostato lo stesso ID per la sottorete S7 alla quale è
collegato lo Shared Device (proprietà della sottorete, area "Generale" nella finestra di
ispezione).
Nota
Qualora vengano apportate modifiche al Shared Device: Apportare le modifiche in tutti i
progetti sul Shared Device. Accertarsi che soltanto un IO Controller abbia accesso ad un
modulo o a un sottomodulo.
PROFINET con STEP 7 V13
128
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Funzioni
5.3 Shared Device
Procedura - Adeguamento delle impostazioni Realtime
Per garantire che tutti gli IO Controller e gli Shared Device operino con l'intervallo di
trasmissione adeguato e che i tempi di aggiornamento, considerando il carico di
comunicazione, vengano calcolati in modo corretto, controllare e adeguare le seguenti
impostazioni:
1. Selezionare il progetto il cui IO Controller accede all'interfaccia PROFINET e alle porte
del Shared Device.
2. Nella Vista di rete selezionare il modulo di interfaccia del Shared Device.
3. Nella finestra di ispezione spostarsi nell'area "Interfaccia PROFINET" > Opzioni avanzate
> Impostazioni Realtime > Ciclo IO".
4. Nell'area "Shared Device" impostare il numero degli IO Controller esterni al progetto. Il
numero max. dipende dall'IO Device (predefinizione nel file GSD).
5. Impostare lo stesso intervallo di trasmissione per ciascun IO Controller che accede ai
moduli e ai sottomoduli dello Shared Device:
– In caso di progettazione dell'IO Controller in STEP 7 (TIA Portal):
Aprire il progetto interessato.
Selezionare l'interfaccia PROFINET dell'IO Controller.
Nella finestra di ispezione, selezionare le voci "Opzioni avanzate > Impostazioni
Realtime > Comunicazione IO", quindi impostare l'intervallo di trasmissione comune.
– In caso di progettazione dell'IO Controller con un altro tool di Engineering:
Selezionare l'interfaccia PROFINET e leggere l'intervallo di trasmissione nel Shared
Device in STEP 7 (TIA Portal) (voci "Opzioni avanzate > Impostazioni Realtime")
Nel tool di Engineering indicare l'intervallo di trasmissione letto.
– Particolarità: Progettando in STEP 7 (TIA Portal o V5.5) tutti gli IO Controller che
accedono allo Shared Device, è possibile l'impostazione nell'IO Controller di intervalli
di trasmissione più brevi di quelli supportati dallo Shared Device (adeguamento
dell'intervallo di trasmissione).
PROFINET con STEP 7 V13
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129
Funzioni
5.3 Shared Device
Compilazione e caricamento
Compilare e caricare una dopo l'altra nella CPU le configurazioni dei diversi IO Controller.
A causa della configurazione distribuita con progetti separati, in caso di parametrizzazione di
accesso errata, STEP 7 non segnala errori di coerenza. Esempi di parametrizzazione di
accesso errata:
● Più IO Controller accedono allo stesso modulo
● I parametri dell'indirizzo IP o gli intervalli di trasmissione non sono identici
Questi errori influiscono in primo luogo sul funzionamento e vengono segnalati ad es. come
errori di configurazione.
Nota
Quando si carica una progettazione nell'IO Controller i moduli o i sottomoduli non assegnati
nell'IO Device mantengono il loro stato di parametrizzazione in modo da assicurare
l'indipendenza dalle progettazioni degli altri IO Controller.
5.3.3
Configurazione di un I Device come Shared Device
Di seguito è descritto un caso particolare, ovvero come configurare un S7-1500 come
I-Device mediante STEP 7 V13 o una versione superiore utilizzandolo poi in due progetti
come Shared Device.
Anche in questo caso è generalmente possibile una configurazione "distribuita" con diversi
tool di Engineering per diverse famiglie di IO Controller. La procedura descritta di seguito si
basa su STEP 7 V13 e si limita a una configurazione con due IO Controller della famiglia
S7-1500 che condividono le aree di trasferimento di un I-Device impostato come Shared
Device. Anche l'I-Device è costituito da una CPU S7-1500.
Vengono creati tre progetti con un IO Controller ciascuno (PLC-I-Device, PLC_1 e PLC_2).
Il PLC-I-Device viene utilizzato per configurare l'I-Device. La variante GSD PROFINET del
PLC-I-Device viene utilizzata nei progetti PLC_1 e PLC_2 per poter assegnare le aree di
trasferimento nel rispettivo IO Controller sovraordinato.
Concetto di Shared I-Device
Il concetto di Shared I-Device viene chiarito in riferimento a due ruoli:
● Il ruolo del produttore (ad es. di macchine): il produttore configura e programma un
I-Device che svolge un dato compito di automazione. Come interfaccia di periferia con il
gestore della macchina vengono definite delle aree di trasferimento che possono essere
assegnate a diversi IO Controller. Per il collegamento agli IO Controller sovraordinati il
produttore mette a disposizione un file GSD PROFINET e lascia aperte le aree di
trasferimento attraverso le quali è possibile accedere all'I-Device.
● Il ruolo del gestore: utilizza l'I-Device come variante GSD PROFINET nella progettazione
del proprio sistema PROFINET IO e definisce gli indirizzi di I/O attraverso i quali gli IO
Controller accedono alle aree di trasferimento.
PROFINET con STEP 7 V13
130
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.3 Shared Device
Punto di vista del produttore
Una CPU S7-1500 si parametrizza come I-Device con periferia centrale e decentrata, con le
aree di trasferimento desiderate e con il numero di IO Controller con accesso a questo
I-Device (per gli Shared Device sempre maggiore di 1!).
Particolarità: l'I-Device viene configurato senza IO Controller sovraordinato. In questo modo
sono disponibili solo gli indirizzi di I/O locali dell'area di trasferimento (= "Indirizzo
nell'I-Device") per creare il programma utente per l'elaborazione degli indirizzi dall'area di
trasferimento. L'I-Device progettato interamente (tranne che per il collegamento con
l'IO Controller sovraordinato) viene caricato nella CPU S7-1500.
Dalla configurazione dell'I-Device viene esportato un file GSD PROFINET.
PROFINET con STEP 7 V13
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131
Funzioni
5.3 Shared Device
Punto di vista del gestore
Il file GSD PROFINET generato in base alla configurazione dell'I-Device deve essere
installato in tutti i sistemi di engineering che partecipano alla progettazione del sistema
PROFINET IO con lo Shared I Device. Se tutti gli utilizzi dell'I-Device vengono progettati con
STEP 7 V13 è sufficiente installare il file GSD in STEP 7.
L'I-Device può essere configurato come variante GSD nel sistema PROFINET IO dei progetti
interessati. Dopo l'installazione l'I-Device compare in STEP 7 V13 in "Ulteriori
apparecchiature da campo > PROFINET IO > PLC e CP".
PROFINET con STEP 7 V13
132
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.3 Shared Device
In ciascun progetto interessato si deve definire quali aree di trasferimento sono assegnate in
modo esclusivo all'IO Controller sovraordinato (default: tutte). Le rimanenti aree di
trasferimento vanno impostate su "---" (non assegnate). Questa impostazione fa sì che
l'IO Controller locale non disponga di accesso a questa area di trasferimento e possa essere
quindi assegnato ad un altro IO Controller in un altro progetto.
Gli indirizzi dal punto di vista dell'IO Controller possono essere modificati nella Vista
generale dispositivi. Per aprirla fare doppio clic sull'I-Device.
Presupposti
● STEP 7 V13 o superiore
PROFINET con STEP 7 V13
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133
Funzioni
5.3 Shared Device
Procedura - Creazione di un progetto PLC-I-Device
Per creare il progetto con uno Shared I-Device procedere come segue:
1. Avviare STEP 7.
2. Creare un nuovo progetto e assegnargli il nome "PLC-I-Device".
3. Nella Vista di rete inserire ad es. una CPU 1518-4 PN/DP selezionandola dal Catalogo
hardware. Assegnarle il nome "PLC-I-Device".
4. Fare doppio clic sull'IO Device e configurare i moduli e i sottomoduli necessari.
PROFINET con STEP 7 V13
134
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.3 Shared Device
5. Parametrizzare i moduli.
Per la CPU è necessario effettuare le seguenti impostazioni specifiche nell'area
dell'interfaccia PROFINET [X1]:
– Attivare l'opzione "IO Device" nell'area "Modo di funzionamento".
– Configurare le aree di trasferimento nell'area "Modo di funzionamento" >
"Configurazione I-Device". La colonna "Indirizzo nell'IO Controller" resta vuota perché
non è stato assegnato alcun IO Controller.
Nota: per modificare un'area di ingresso in un'area di uscita e viceversa ci si deve
spostare nell'area della corrispondente area di trasferimento.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
135
Funzioni
5.3 Shared Device
– Selezionare il numero di IO Controller, almeno due, che accederanno allo Shared
I-Device durante il funzionamento (area "Modo di funzionamento" > "Impostazioni
Realtime", sezione "Shared Device").
6. Salvare il progetto.
7. Fare clic sul pulsante "Esporta" (area "Modo di funzionamento" > "Configurazione
I-Device", sezionare "Esporta file di descrizione del dispositivo (GSD)").
Se non si modifica il nome nella finestra di dialogo di esportazione, il file GSD può avere,
ad esempio, un nome con il formato "GSDML-V2.31-#Siemens-PreConf_PLC-I-Device20130925-123456".
Procedimento - Creazione del progetto PLC_1
Per creare il primo progetto con uno Shared I-Device procedere come segue:
1. Avviare STEP 7.
2. Installare il file GSD PROFINET ottenuto esportando la CPU I-Device (PLC-I-Device).
3. Creare un nuovo progetto e assegnargli il nome "PLC_1".
4. Inserire nella Vista di rete ad es. una CPU 1516-3 PN/DP. Il nome della CPU deve essere
"PLC_1".
5. Inserire l'I-Device prelevandolo dal Catalogo hardware (Catalogo hardware: Ulteriori
apparecchiature da campo > PROFINET IO > PLC e CP).
6. Assegnare l'IO Controller "PLC_1" all'IO Device.
7. Selezionare l'area "Shared Device" nelle proprietà dell'I-Device.
Nella tabella tutte le aree di trasferimento e l'interfaccia PROFINET sono assegnate all'IO
Controller locale (PLC_1).
8. Definire a quali aree di trasferimento la CPU PLC_1 non potrà accedere. Per tali aree
scegliere la voce "---". Si tratta di aree riservate a PLC_2.
9. Salvare il progetto.
PROFINET con STEP 7 V13
136
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Funzioni
5.3 Shared Device
Procedimento - Creazione del progetto PLC_2
Per creare il secondo progetto con uno Shared Device procedere come segue:
1. Avviare nuovamente STEP 7.
Si apre una nuova istanza di STEP 7.
2. In questa nuova istanza creare un nuovo progetto e assegnargli il nome "PLC_2".
3. Inserire nella Vista di rete ad es. una CPU 1516-3 PN/DP. Assegnare il nome "PLC_2".
4. Inserire l'I-Device prelevandolo dal Catalogo hardware (Catalogo hardware: Ulteriori
apparecchiature da campo > PROFINET IO > PLC e CP).
5. Assegnare l'IO Controller "PLC_2" all'IO Device.
6. Adeguare gli accessi alle aree di trasferimento come nel progetto PLC_1. Accertarsi che
non si creino doppie assegnazioni.
7. Adeguare i parametri della sottorete e dell'interfaccia PROFINET. Poiché lo Shared
I-Device è un dispositivo che viene usato in progetti diversi questi dati devono coincidere.
8. Salvare il progetto.
Ora i due progetti hanno uno Shared-I-Device con una configurazione identica. Nella fase
successiva si devono controllare gli accessi dell'IO Controller e i parametri dell'interfaccia
PROFINET dei diversi progetti.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
137
Funzioni
5.3 Shared Device
Riepilogo - Parametrizzazione degli accessi allo Shared Device
Le aree di trasferimento vengono assegnate automaticamente all'IO Controller locale. Per
modificare l'assegnazione procedere nel seguente modo:
1. Nella Vista di rete del progetto "PLC_1" selezionare il dispositivo "PLC_I-Device" e l'area
"Shared Device".
2. Una tabella mostra quale CPU ha accesso a quale area di trasferimento progettata. Per
default la CPU locale ha accesso a tutti i moduli e sottomoduli.
3. Per tutte le aree di trasferimento che devono rimanere nell'area di indirizzi della CPU
locale, lasciare invariata l'impostazione "PLC_1".
Per tutte le aree di trasferimento che devono trovarsi nell'area di indirizzi della CPU
"PLC_2" nel progetto " "PLC_2", selezionare l'impostazione "---". Ciò indica che un IO
Controller al di fuori del progetto deve avere accesso all'area di trasferimento.
4. Procedere allo stesso modo per tutti gli altri progetti.
5. Controllare infine che in entrambi i progetti le impostazioni per l'accesso siano
"complementari" per tutti i moduli e sottomoduli. In altri termini, se ad un progetto ha
accesso la CPU locale, nell'altro progetto deve essere impostata l'opzione "---" e
viceversa.
Particolarità: l'opzione "---" dell'interfaccia PROFINET e pertanto anche delle porte
comporta che i rispettivi parametri siano accessibili in sola lettura e non modificabili. I
parametri dell'interfaccia PROFINET e quelli delle porte sono modificabili soltanto nel
progetto al quale è assegnata l'interfaccia PROFINET della CPU locale. A prescindere da
questa particolarità, le porte possono essere interconnesse in entrambi i progetti.
6. Accertarsi che in tutti i progetti siano impostati gli stessi parametri degli indirizzi IP e gli
stessi nomi del dispositivo per lo Shared Device.
Controllare che in tutti i progetti sia impostato lo stesso ID per la sottorete S7 alla quale è
collegato lo Shared Device (proprietà della sottorete, area "Generale" nella finestra di
ispezione).
Nota
Se si apportano modifiche all'I-Device (ad es. al numero o alla lunghezza delle aree di
trasferimento):
Esportare nuovamente l'I-Device come file GSD. Reinstallare il file GSD in tutti i progetti
che utilizzano l'I-Device come Shared Device. Accertarsi che soltanto un IO Controller
abbia accesso a una data area di trasferimento.
PROFINET con STEP 7 V13
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Funzioni
5.3 Shared Device
Procedura - Adeguamento delle impostazioni Realtime
Per garantire che tutti gli IO Controller e gli Shared Device operino con l'intervallo di
trasmissione adeguato e che i tempi di aggiornamento, considerando il carico di
comunicazione, vengano calcolati in modo corretto, controllare e adeguare le seguenti
impostazioni:
1. Impostare lo stesso intervallo di trasmissione per ciascun IO Controller che accede ai
moduli e ai sottomoduli dello Shared Device:
– In caso di progettazione dell'IO Controller in STEP 7 (TIA Portal):
Aprire il progetto interessato.
Selezionare l'interfaccia PROFINET dell'IO Controller.
Nella finestra di ispezione, selezionare le voci "Opzioni avanzate > Impostazioni
Realtime > Comunicazione IO", quindi impostare l'intervallo di trasmissione comune.
– In caso di progettazione dell'IO Controller con un altro tool di Engineering:
Selezionare l'interfaccia PROFINET e leggere l'intervallo di trasmissione nel Shared
Device in STEP 7 (TIA Portal) (voci "Opzioni avanzate > Impostazioni Realtime")
Nel tool di Engineering indicare l'intervallo di trasmissione letto.
– Particolarità: progettando in STEP 7 (TIA Portal o V5.5) tutti gli IO Controller che
accedono allo Shared Device, è possibile l'impostazione nell'IO Controller di intervalli
di trasmissione più brevi di quelli supportati dal Shared Device (adeguamento
dell'intervallo di trasmissione).
Compilazione e caricamento
Compilare e caricare una dopo l'altra nella CPU le configurazioni dei diversi IO Controller.
A causa della configurazione distribuita con progetti separati, in caso di parametrizzazione di
accesso errata, STEP 7 non segnala errori di coerenza. Esempi di parametrizzazione di
accesso errata:
● Più IO Controller accedono allo stesso modulo
● I parametri dell'indirizzo IP o gli intervalli di trasmissione non sono identici
Questi errori influiscono in primo luogo sul funzionamento e vengono segnalati ad es. come
errori di configurazione.
Nota
Quando si carica una progettazione nell'IO Controller i moduli o i sottomoduli non assegnati
nell'IO Device mantengono il loro stato di parametrizzazione in modo da assicurare
l'indipendenza dalle progettazioni degli altri IO Controller.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
139
Funzioni
5.3 Shared Device
5.3.4
Shared Input/Shared Output interno/a al modulo (MSI/MSO)
Introduzione
Questo capitolo descrive la funzionalità Shared Input/Shared Output interno/a al modulo
(MSI/MSO) per i moduli di periferia che vengono utilizzati in PROFINET.
Funzionalità Shared Input/Shared Output interno/a al modulo
Grazie alla funzionalità Shared Input interno al modulo (MSI) un'unità di ingressi può mettere
a disposizione i suoi dati d'ingresso per max. quattro IO controller. Ogni controller può
accedere in lettura agli stessi canali.
La figura seguente mostra la funzionalità MSI.
①
②
③
④
⑤
CPU 1516-3 PN/DP come IO Controller
CPU 1511-1 PN come IO Controller
Modulo di ingressi con MSI
Accesso in lettura ai canali di ingresso del modulo di ingressi
Accesso in scrittura ai canali dell'unità I/O (solo per MSO)
Grazie alla funzionalità Shared Output interno al modulo (MSO) un'unità di uscite può
mettere a disposizione i suoi dati d'uscita per un max. quattro IO controller. Un IO Controller
ha accesso in scrittura ai canali del modulo di uscite. Inoltre fino a tre IO Controller possono
accedere ai canali in lettura.
PROFINET con STEP 7 V13
140
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.3 Shared Device
La figura seguente mostra la funzionalità MSO.
①
②
③
④
⑤
CPU 1516-3 PN/DP come IO Controller
CPU 1511-1 PN come IO Controller
Modulo di uscite con MSO
Accesso in scrittura ai canali di uscita del modulo di uscite
Accesso in lettura ai canali di uscita del modulo di uscite
Figura 5-22
Funzionalità MSO
Vantaggi di MSI/MSO
Le funzioni Shared Input interno al modulo/ Shared Output interna al modulo offrono i
seguenti vantaggi:
● Rilevamento in tempo reale in più di una CPU
● Costi minori rendendo superfluo l'impiego di dispositivi IO e moduli addizionali
● Minor ingombro rendendo superfluo l'impiego di dispositivi IO e moduli addizionali
● Minor carico della comunicazione grazie all'assenza di comunicazione CPU-CPU
● Niente costi di programmazione addizionali per la comunicazione CPU-CPU
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
141
Funzioni
5.3 Shared Device
Presupposti per l'impiego di MSI/MSO
Osservare i seguenti presupposti:
● L'impiego di MSI/MSO è possibile soltanto in PROFINET IO.
● Software di progettazione: STEP 7 (TIA Portal) a partire dalla versione V12 SP1 con file
GSD, dalla versione V13 in poi i moduli sono integrati nel Catalogo hardware.
● Il modulo di interfaccia IM 155-5 PN ST e i moduli supportano MSI/MSO a partire dalla
versione firmware V2.0.0.
Regole generali per l'impiego di MSI/MSO
Prestare attenzione alle seguenti regole generali:
● Se i moduli sono suddivisi non è consentito utilizzare MSI/MSO.
● I moduli con MSI/MSO non sono utilizzabili nel funzionamento in sincronismo di clock.
● Il numero massimo di IO Controller dipende dal modulo di interfaccia. Il numero di IO
Controller supportati dal modulo di interfaccia è specificato nel rispettivo manuale.
PROFINET con STEP 7 V13
142
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.3 Shared Device
Sottomoduli MSI
Con la configurazione MSI di un modulo d'ingresso i valori d'ingresso di tutti i canali vengono
copiati in un sottomodulo di base e in max. tre ulteriori sottomoduli MSI. I canali del modulo
sono quindi presenti nel sottomodulo di base e nei sottomoduli MSI con valori di ingresso
identici. Se si utilizza il modulo in uno Shared Device si possono assegnare i sottomoduli
MSI a max. tre IO Controller. Ciascun IO Controller può accedere in lettura agli stessi canali.
La figura seguente mostra un'unità di ingressi digitali con il sottomodulo di base e tre
sottomoduli MSI. Ogni sottomodulo è assegnato a un IO Controller. La diagnosi e la
parametrizzazione dell'unità di ingressi digitali sono possibili tramite il sottomodulo di base
dall'IO Controller 1.
①
②
Accesso in lettura
Parametrizzazione e diagnostica di sistema
Stato del valore (Quality Information, QI)
Il significato dello stato del valore dipende dal sottomodulo impiegato.
Nel sottomodulo di base (=1° sottomodulo) lo stato del valore "0" indica che il valore è errato.
Con un sottomodulo MSI (2° ... 4° sottomodulo) lo stato del valore "0" indica che il valore è
errato o che il sottomodulo di base non è ancora parametrizzato (non è pronto al
funzionamento).
PROFINET con STEP 7 V13
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143
Funzioni
5.3 Shared Device
Sottomoduli MSO
Con la configurazione MSO di un modulo di uscite i valori di uscita di tutti i canali del modulo
vengono copiati da un sottomodulo di base in fino a tre ulteriori sottomoduli MSO. I canali del
modulo sono quindi presenti nel sottomodulo di base e nei sottomoduli MSO con valori
identici. Se si utilizza il modulo MSO in uno Shared Device si possono assegnare i
sottomoduli MSI a max. tre IO Controller:
● L'IO Controller al quale è assegnato il sottomodulo di base ha accesso in scrittura alle
uscite del modulo. Il sottomodulo di base occupa quindi gli indirizzi di uscita
nell'immagine di processo dell'IO Controller.
● Gli IO Controller ai quali sono assegnati i sottomoduli MSI hanno accesso in lettura alle
uscite del modulo. I sottomoduli MSO occupano quindi gli indirizzi di ingresso
nell'immagine di processo degli IO Controller.
La figura seguente mostra un'unità di uscite digitali con il sottomodulo di base e tre
sottomoduli MSO. Ogni sottomodulo è assegnato a un IO Controller. La diagnosi e la
parametrizzazione dell'unità di uscite digitali sono possibili tramite il sottomodulo di base
dall'IO Controller 1.
①
②
③
Accesso in scrittura
Accesso in lettura
Parametrizzazione e diagnostica di sistema
PROFINET con STEP 7 V13
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Funzioni
5.3 Shared Device
Stato del valore (Quality Information, QI)
Il significato dello stato del valore dipende dal sottomodulo impiegato.
Nel sottomodulo di base (=1° sottomodulo) lo stato del valore "0" indica che il valore è errato.
Con un sottomodulo MSO (2° ... 4° sottomodulo) lo stato del valore "0" indica che il valore è
errato o che si è verificato uno dei seguenti errori:
● Il sottomodulo di base non è stato ancora parametrizzato (non è pronto al
funzionamento).
● Il collegamento tra l'IO Controller e il sottomodulo di base è stato interrotto.
● L'IO Controller del sottomodulo di base è in STOP o RETE OFF.
PROFINET con STEP 7 V13
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145
Funzioni
5.3 Shared Device
Configurazione di moduli di periferia con sottomoduli MSI/MSO
Presupposti
● Software di progettazione STEP 7 (TIA Portal) dalla V12 Servicepack 1
● File GSD per moduli di periferia con MSI/MSO
● L'IO Device supporta MSI/MSO (p.es. IM 155-5 PN ST dalla versione firmware V2.0.0)
Procedimento
1. Inserire nella Vista di rete di STEP 7 un modulo di interfaccia IM 155-5 PN ST V2.0
(Catalogo hardware: Ulteriori apparecchiature da campo > PROFINET IO > I/O
> Siemens AG > ET 200MP)
2. Fare doppio clic sull'IO Device da inserire.
È necessario essere posizionati nella Vista dispositivi.
3. Inserire i moduli con MSI/MSO dal Catalogo hardware nella Vista generale dispositivi.
I moduli sono inseriti con il sottomodulo di base nella Vista generale dispositivi.
①
②
Modulo con MSI nel Catalogo hardware
Modulo con MSO nel Catalogo hardware
Figura 5-23
Configurazione di moduli di periferia con MSI/MSO
PROFINET con STEP 7 V13
146
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Funzioni
5.3 Shared Device
4. Inserire i moduli nella tabella riepilogativa dei sottomoduli MSI/MSO. I sottomoduli
MSI/MSO si trovano nel catalogo hardware.
①
②
③
④
⑤
⑥
Sottomodulo MSO nel Catalogo hardware
Sottomodulo MSI nel Catalogo hardware
Modulo configurato (MSI) con sottomodulo di base nella Vista generale dispositivi
Sottomodulo MSI configurato nella Vista generale dispositivi
Modulo configurato (MSO) con sottomodulo di base nella Vista generale dispositivi
Sottomodulo MSO configurato nella Vista generale dispositivi
Figura 5-24
Configurazione di sottomoduli MSI/MSO
Assegnazione di sottomoduli MSI/MSO a un IO Controller
È possibile assegnare i sottomoduli in un Shared Device a un IO Controller.
Per maggiori informazioni vedere Configurazione di Shared Device (progettazione GSD)
(Pagina 126).
PROFINET con STEP 7 V13
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147
Funzioni
5.4 Ridondanza del supporto (topologie ad anello)
5.4
Ridondanza del supporto (topologie ad anello)
Per aumentare la disponibilità di una rete Industrial Ethernet con una topologia lineare ottica
o elettrica è possibile unire una topologia lineare in una topologia ad anello.
Ridondanza del supporto di trasmissione nelle topologie ad anello
I nodi delle topologie ad anello possono essere IO Device, IO Controller e switch (esterni e/o
integrati) dei moduli di comunicazione.
Per realizzare una topologia ad anello con ridondanza del supporto è necessario unire
entrambe le estremità libere di una topologia di rete lineare di un apparecchio. Il
congiungimento della topologia lineare in un anello viene eseguito tramite due porte (porte
dell'anello) di un apparecchio nell'anello. Almeno un dispositivo dell'anello così creato
assume in seguito il ruolo di manager di ridondanza. Tutti gli altri apparecchi nell'anello sono
client di ridondanza.
①
②
③
Manager di ridondanza
Telegrammi di test
Client di ridondanza
Figura 5-25
Ridondanza del supporto di trasmisisone nella topologia ad anello
Le due porte dell'anello di un dispositivo sono le porte che, in una topologia ad anello,
creano il collegamento con i due dispositivi adiacenti. La selezione e la definizione delle
porte dell'anello viene eseguita nella progettazione del relativo apparecchio (può essere
anche preimpostata).
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148
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Funzioni
5.4 Ridondanza del supporto (topologie ad anello)
Funzione della ridondanza del supporto di trasmisisone in una topologia ad anello
Qualora si verifichi un'interruzione in un determinato punto dell'anello, le vie di
comunicazione tra i singoli dispostivi vengono riconfigurate automaticamente. Al termine
della riconfigurazione gli apparecchi sono nuovamente accessibili.
Nel manager di ridondanza una delle due porte dell'anello viene bloccata per la
comunicazione normale in caso di funzionamento ininterrotto della rete, in modo da evitare
la circolazione di telegrammi di dati. Dal punto di vista della trasmissione dei dati, la
topologia ad anello diventa una linea. Il manager di ridondanza controlla eventuali
interruzioni dell'anello. Per questo esso invia telegrammi di test sia dalla porta dell'anello 1
che dalla porta dell'anello 2. I telegrammi di test attraversano l'anello in entrambe le direzioni
fino a quando raggiungono la porta dell'anello opposta del manager di ridondanza.
Un'interruzione dell'anello può verificarsi in seguito a interruzione del collegamento tra due
apparecchi o a guasto di un apparecchio nell'anello.
Se i telegrammi di test del manager di ridondanza non vengono più inoltrati ad altre porte
dell'anello perché l'anello è interrotto, il manager di ridondanza collega entrambe le sue
porte. Su un percorso alternativo viene ristabilito un collegamento funzionante tra tutti gli
apparecchi restanti sotto forma di una topologia di rete lineare.
Il tempo tra l'interruzione dell'anello e il ripristino di una topologia lineare funzionante viene
chiamato tempo di riconfigurazione.
Non appena l'interruzione è eliminata, vengono ricreati i percorsi di trasmissione iniziali,
entrambe le porte dell'anello nel manager di ridondanza vengono separate tra loro e i client
di ridondanza vengono informati del cambiamento. I client di ridondanza utilizzano quindi i
percorsi originali verso gli altri dispositivi.
Metodi di ridondanza del supporto di trasmisisone
La procedura standard per la realizzazione della ridondanza del supporto di trasmissione in
SIMATIC è l'MRP (Media Redundancy Protocol) con un tempo di riconfigurazione
normalmente di 200 ms. È possibile utilizzare max. 50 dispositivi per anello.
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Funzioni
5.4 Ridondanza del supporto (topologie ad anello)
5.4.1
Media Redundancy Protocol (MRP)
Media Redundancy Protocol (MRP)
La procedura "MRP" funziona conformemente al Media Redundancy Protocol (MRP)
specificato nella norma IEC 61158 tipo 10 "PROFINET".
Presupposti
Per un corretto funzionamento con la procedura MRP devono essere soddisfatti i seguenti
presupposti:
● L'anello nel quale impiegare l'MRP deve essere composto solo da dispositivi che
supportano questa funzione.
● "MRP" deve essere attivato per tutti i dispositivi dell'anello.
● Tutti gli apparecchi devono essere collegati tra loro tramite le porte dell'anello.
● Deve essere presente almeno un manager di ridondanza (ruolo "Manager (Auto)").
● L'anello deve essere formato da max. 50 dispositivi. In caso contrario possono verificarsi
tempi di riconversione maggiori o uguali a 200 ms.
● Tutte le porte partner nell'anello devono avere le stesse impostazioni.
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150
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Funzioni
5.4 Ridondanza del supporto (topologie ad anello)
Topologia
La seguente figura mostra una possibile topologia per i dispositivi in un anello con MRP. I
dispositivi all'interno dell'ovale ombreggiato si trovano nel dominio di ridondanza.
Esempio di topologia ad anello con il metodo di ridondanza del supporto di trasmissione
MRP:
Figura 5-26
Esempio di topologia ad anello con il metodo di ridondanza del supporto di trasmissione MRP
Per la topologia ad anello con ridondanza del supporto di trasmissione secondo il metodo
MRP valgono le seguenti regole:
● Tutti gli apparecchi nell'anello devono far parte dello stesso dominio di ridondanza.
● Un dispositivo nell'anello ha il ruolo di manager di ridondanza.
● Tutti gli altri apparecchi nell'anello sono client di ridondanza.
I dispositivi senza funzione MRP ad es. possono essere collegati all'anello tramite uno
switch SCALANCE X o un PC con CP 1616.
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151
Funzioni
5.4 Ridondanza del supporto (topologie ad anello)
Condizioni generali
MRP e RT
Il funzionamento RT è possibile con l'utilizzo dell'MRP.
Nota
La comunicazione RT viene interrotta (guasto della stazione) se il tempo di riconfigurazione
dell'anello è maggiore del tempo di controllo risposta selezionato dell'IO Device. Perciò
selezionare un tempo di controllo risposta dell'IO Device abbastanza grande.
MRP e IRT
Il funzionamento IRT non è possibile insieme all'MRP.
MRP e TCP/IP (TSEND, HTTP...)
La comunicazione TCP/IP è possibile con MRP perché i pacchetti di dati persi vengono
eventualmente inviati più volte.
MRP e avvio prioritario
Se si progetta MRP in un anello, non è possibile utilizzare la funzione "Avvio prioritario" negli
altri dispositivi nelle applicazioni PROFINET.
Se si vuole utilizzare la funzione "Avvio prioritario", è necessario disattivare MRP nella
progettazione (il dispositivo non può quindi nemmeno far parte dell'anello).
MRP su dispositivi PROFINET con più di due porte
Se si utilizza un dispositivo PROFINET con più di due porte in un anello, nelle porte che non
sono comprese nell'anello si deve impostare una boundary Sync. Impostando la boundary
Sync si definisce un limite per un dominio Sync. I frame Sync trasmessi per la
sincronizzazione dei nodi all'interno del dominio Sync non vengono inoltrati.
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152
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Funzioni
5.4 Ridondanza del supporto (topologie ad anello)
5.4.2
Progettazione della ridondanza del supporto
Presupposti per la ridondanza del supporto con MRP
● I componenti interessati devono supportare il Media Redundancy Protocol (MRP).
● Non deve essere stata progettata la comunicazione IRT.
Procedimento
Per progettare la ridondanza del supporto procedere nel seguente modo:
1. Creare un anello collegando le porte (ad es. nella vista topologica).
2. Selezionare un dispositivo PROFINET per il quale progettare la ridondanza del supporto.
3. Nella finestra di ispezione spostarsi fino a "Interfaccia PROFINET [X1]">"Opzioni
ampliate">"Ridondanza del supporto di trasmissione".
Figura 5-27
Progettazione della ridondanza del supporto
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153
Funzioni
5.4 Ridondanza del supporto (topologie ad anello)
4. Alla voce "Ruolo della ridondanza del supporto di trasmissione" assegnare al dispositivo il
ruolo "Manager (Auto)", "Client" o "Non si tratta di un nodo dell'anello".
5. Eseguire i passi da 2 a 4 per tutti i dispositivi PROFINET nell'anello.
Oppure
1. Nella vista di rete evidenziare il sistema PROFINET IO.
2. Fare clic sul sistema PROFINET IO.
3. Nella finestra di ispezione spostarsi al nodo del dominio MRP desiderato.
Figura 5-28
Dominio MRP
4. Impostare per i dispositivi PROFINET i ruoli "Manager (Auto)", "Client" o "Non si tratta di
un nodo dell'anello".
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154
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Funzioni
5.4 Ridondanza del supporto (topologie ad anello)
Possibili impostazioni della "Ridondanza del supporto"
Ruolo della ridondanza del supporto
In funzione dell'apparecchio utilizzato sono disponibili i ruoli ""Manager", "Manager (Auto)",
"Client" e "Non si tratta di un nodo dell'anello".
Regole:
● Un anello può avere solo un apparecchio con il ruolo "Manager". Ulteriori apparecchi con
il ruolo "Manager" o "Manager (Auto)" non sono consentiti. Tutti gli altri dispositivi
possono avere solo il ruolo "Client" o "Non si tratta di un nodo dell'anello".
● Se un anello non ha nessun dispositivo con il ruolo "Manager" deve comunque disporre
almeno di un dispositivo con il ruolo "Manager (Auto)". I dispositivi con i ruoli "Client" e
"Non si tratta di un nodo dell'anello" possono essere presenti a scelta.
Porta ad anello 1/ porta anello 2
Selezionare qui la porta che si vuole progettare come porta anello 1 o porta anello 2. Nella
casella di riepilogo sono visualizzate le porte selezionabili per ogni tipo di apparecchio. Se le
porte sono preimpostate in fabbrica, i campi sono grigi.
Allarmi di diagnostica
Per visualizzare gli allarmi di diagnostica sullo stato MRP nella CPU locale attivare la casella
di scelta "Allarmi di diagnostica". È possibile generare i seguenti tipi di allarmi di diagnostica:
● Errori di cablaggio o delle porte
Vengono generati allarmi di diagnostica se si verificano i seguenti errori sulle porte per
struttura ad anello:
– Un nodo vicino della porta ad anello non supporta l'MRP.
– Una porta ad anello è stata collegata a una porta con configurazione diversa.
– Una porta ad anello è collegata alla porta ad anello di un altro dominio MRP.
● Interruzione / ripristino (solo manager di ridondanza)
In caso di interruzione dell'anello e di ripristino della configurazione originaria vengono
generati degli allarmi di diagnostica. Se questi allarmi si verificano entrambi entro
0,2 secondi significa che l'anello è stato interrotto.
È possibile reagire a questi eventi nel programma utente programmando la reazione
adeguata nell'OB di allarme di diagnostica (OB 82).
Nota
Dispositivi di terze parti come manager di ridondanza
Per garantire un funzionamento perfetto in caso di utilizzo di un apparecchio di terzi come
manager di ridondanza, è necessario assegnare in modo fisso a tutti gli altri apparecchi
dell'anello il ruolo "Client" prima di chiudere l'anello. In caso contrario i telegrammi di dati
possono trovarsi a ruotare, con conseguente guasto della rete.
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155
Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
5.5
Comunicazione in tempo reale
5.5.1
Introduzione
Proprietà
PROFINET IO è un sistema di comunicazione in tempo reale scalabile basato sul protocollo
di livello 2 per Fast Ethernet. Perciò con il metodo di trasmissione RT per i dati di processo
con criticità temporale e IRT per i processi di alta precisione e in sincronismo di clock sono
disponibili due livelli di comunicazione in tempo reale.
Figura 5-29
Performance della comunicazione in tempo reale
Comunicazione in tempo reale e IT
La comunicazione industriale, in particolare nell'automazione della produzione e di processo,
richiede una trasmissione dei dati esatta e deterministica. Perciò per lo scambio ciclico dei
dati utili IO con criticità temporale PROFINET IO non utilizza TCP/IP bensì la comunicazione
in tempo reale (RT) o in tempo reale isocrono (IRT) per lo scambio di dati sincronizzato a
intervalli di tempo riservati.
Campo di impiego di PROFINET con RT
PROFINET con RT è adatto per:
● Applicazioni con criticità temporale nell'automazione della produzione
● Realizzazione di grandi configurazioni negli impianti di controllo del processo
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156
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Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
Campo di impiego di PROFINET con IRT
PROFINET con IRT è particolarmente adatto per:
● Elevato determinismo in presenza di numerose risorse per la comunicazione di dati utili
I/O (dati produttivi)
● Elevata performance anche in presenza di numerosi nodi per la comunicazione di dati
utili I/O (dati produttivi)
● Trasmissione parallela di dati produttivi e TCP/IP attraverso una linea, anche con grandi
volumi di dati; la trasmissione dei dati produttivi è assicurata dalla larghezza di banda
riservata.
Norma internazionale IEC 61158
I processi di comunicazione RT e IRT sono unificati nella norma internazionale IEC 61158.
5.5.2
RT
PROFINET IO con comunicazione real-time (RT) è la soluzione ideale per il collegamento di
sistemi di periferia. Si tratta di una soluzione basata su Ethernet standard per apparecchi e
switch industriali diffusi in commercio utilizzati come componenti dell'infrastruttura. Non è
necessario un supporto hardware particolare.
Per utilizzare le funzioni PROFINET che aggiungono un plusvalore, come ad es. rilevamento
della topologia, diagnostica, sostituzione dei dispositivi senza supporto di memoria
estraibile/PG, occorre scegliere switch che soddisfano gli standard PROFINET secondo la
norma IEC 61158. Negli switch integrati dei dispositivi PROFINET e negli switch PROFINET
(ad es. della gamma SCALANCE) le funzioni PROFINET sono implementate secondo gli
standard PROFINET e possono essere utilizzate senza limitazioni per l'integrazione nel
sistema PROFINET IO (vedere anche il capitolo Componenti di rete attivi (Pagina 26)).
Comunicazione real-time (RT)
I telegrammi PROFINET IO sono prioritari rispetto ai telegrammi standard secondo la norma
IEEE802.1Q. Ciò garantisce il determinismo necessario per la tecnica di automazione. Con
questo procedimento i dati vengono trasmessi tramite telegrammi Ethernet prioritari. Con RT
è possibile realizzare tempi di aggiornamento ≥ 250 μs.
Meccanismi di switching
In SIMATIC gli switch soddisfano le caratteristiche del tempo reale in PROFINET attraverso
due meccanismi: "Store and Forward" e "Cut Through".
Store and Forward
In questo procedimento lo switch riceve i telegrammi completi e quindi li inserisce in una
coda di attesa. Se lo switch supporta lo standard internazionale IEEE 802.1Q, i dati vengono
ordinati nella coda di attesa in base alla priorità. I telegrammi vengono poi inoltrati
selettivamente alla porta dalla quale è accessibile il nodo indirizzato (Store and Foreward).
PROFINET con STEP 7 V13
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157
Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
Cut Through
Nel procedimento Cut Through il pacchetto dei dati completo non viene bufferizzato
temporaneamente, ma trasmesso direttamente alla porta di destinazione non appena è stato
letto l'indirizzo di destinazione ed è stata determinata la porta.
In questo modo i tempi richiesti dal pacchetto di dati per attraversare lo switch diventano
minimi e non dipendono dalla lunghezza del telegramma. Soltanto se il segmento di
destinazione, ovvero il tratto compreso fra la porta di destinazione e la porta dello switch
successivo, è occupato, i dati vengono memorizzati provvisoriamente in base alla priorità
con il metodo Store and Forward.
5.5.3
IRT
Comunicazione in real-time isocrono (IRT)
IRT è un procedimento di trasmissione sincronizzato per lo scambio ciclico di dati IRT tra
dispositivi PROFINET. Per i dati IRT è riservata una larghezza di banda all'interno
dell'intervallo di trasmissione. La larghezza di banda riservata garantisce un trasferimento
dei dati IRT senza interferenze, a intervalli temporali sincronizzati e riservati, anche in
presenza di un altro elevato carico della rete (ad es. la comunicazione TCP/IP o un'altra
comunicazione real-time).
Vantaggi
PROFINET con IRT è una comunicazione sincronizzata a intervalli di tempo riservati. IRT
offre la possibilità di controllare applicazioni a criticità temporale, come ad es. le applicazioni
Motion Control, tramite PROFINET. Inoltre IRT offre ulteriori vantaggi:
● Determinismo di alta precisione, massima qualità di regolazione e quindi ad es. un
posizionamento esatto degli assi
● Integrazione semplice e flessibile dei dispositivi PROFINET per le applicazioni in tempo
reale nelle reti aziendali esistenti
● Tempi di reazione minimi e massimo determinismo grazie alla larghezza di banda
riservata, quindi idoneo anche per applicazioni con max. requisiti di performance (ad es.
regolazione di pressione/posizione nelle presse; riconoscimento dell'etichettatura nelle
macchine per imballaggio)
● Comunicazione standard sicura parallela alla comunicazione in tempo reale attraverso lo
stesso mezzo di trasmissione
● È possibile continuare a utilizzare i componenti standard del sistema PROFINET IO al di
fuori del dominio Sync
PROFINET con STEP 7 V13
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Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
Proprietà del real-time isocrono
Per l'IRT è indispensabile la progettazione della topologia.
Oltre alla larghezza di banda riservata, per l'ulteriore ottimazione dello scambio di dati i
telegrammi vengono scambiati su percorsi di trasmissione definiti. Le informazioni
topologiche della progettazione vengono utilizzate per la pianificazione della comunicazione.
In questo modo sono garantiti i momenti di invio e di ricezione di ogni singolo telegramma di
dati per ogni nodo di comunicazione. Ciò permette di sfruttare al massimo la larghezza di
banda con la migliore performance possibile nel sistema PROFINET IO.
L'IRT consente di realizzare tempi di aggiornamento con il massimo determinismo ≥ 250 µs
e un'accuratezza del jitter dell'intervallo di trasmissione < 1 µs. Con IRT è possibile
realizzare applicazioni in sincronismo di clock (vedere il capitolo Sincronismo di clock
(Pagina 167)).
Nota
IWLAN e IRT
I dispositivi PROFINET collegati a PROFINET IO attraverso degli Access Point non
supportano l'IRT.
Sincronizzazione
Il presupposto per la comunicazione IRT è un clock di sincronizzazione per tutti i dispositivi
PROFINET in un dominio Sync per la distribuzione di una base di tempo comune. Questa
sincronizzazione di base consente di ottenere un sincronismo del ciclo di trasmissione dei
dispositivi PROFINET in un dominio Sync.
Un master Sync dà la cadenza e gli slave Sync si sincronizzano su questa cadenza. Sia un
IO Controller che un IO Device può assumere il ruolo di master Sync. Il guasto del master
Sync comporta il guasto di tutti gli IO Device con IRT.
I master Sync e gli slave Sync sono sempre nodi di un dominio Sync. All'interno del dominio
Sync viene riservata un'ampiezza della banda per la comunicazione IRT. La comunicazione
real-time e non real-rime (comunicazione TCP/IP) è possibile al di fuori dell'ampiezza di
banda riservata.
Dominio Sync di default
Una volta creata una sottorete PROFINET, si genera automaticamente anche uno speciale
dominio Sync: il dominio Sync di default. Tutti i dispositivi PROFINET progettati per la
sottorete PROFINET appartengono automaticamente a questo dominio Sync.
Per ulteriori informazioni sulla creazione dei domini Sync consultare la Guida in linea a
STEP 7.
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159
Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
Intervalli di tempo del ciclo di comunicazione
Il ciclo di comunicazione si suddivide in tre intervalli di tempo, rappresentati nella grafica
seguente:
Figura 5-30
●
Ampiezza di banda riservata
Dati IRT (comunicazione sincronizzata)
Questo intervallo di tempo può essere riservato in determinati passi, a seconda
dell'intervallo di trasmissione. All'interno di questo periodo vengono trasmessi
esclusivamente dati IRT.
●
Dati RT (comunicazione in tempo reale)
In questo intervallo di tempo vengono trasmessi i dati RT ciclici. I dati RT hanno una
priorità maggiore rispetto ai "normali" dati TCP/IP. I dati TCP/IP e i telegrammi Ethernet
possono avere una priorità compresa tra 1 e 7. I dati RT hanno la priorità 6.
●
Dati TCP/IP (comunicazione standard)
La comunicazione standard (ad es. TCP/IP) viene trasmessa alla fine, nell'intervallo di
tempo residuo del ciclo di comunicazione.
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160
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Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
5.5.4
RT e IRT a confronto
Principali differenze tra RT e IRT
Tabella 5- 2
Confronto tra RT e IRT
Proprietà
RT
IRT
Tipo di trasmissione
Priorità dei telegrammi RT in base alla
priorità Ethernet (tag VLAN)
Switching in funzione del percorso basato su una pianificazione del percorso di
comunicazione; nessuna trasmissione di
frame TCP/IP nell'intervallo di tempo
con la comunicazione IRT.
Determinismo
Varianza della durata della trasmissione
dovuta alla condivisione della larghezza
di banda con altri protocolli
(ad es.TCP/IP)
Trasmissione esatta pianificata, i
momenti di invio e ricezione sono
garantiti per qualsiasi topologia.
È necessario il supporto hardware
tramite speciali Ethernet Controller
Non richiesto
Necessario
Applicazione in sincroniscmo di
clock
-
Sì (solo sull'interfaccia PROFINET IO
integrata della CPU)
Momento di avvio dell'applicazione
con sincroniscmo di clock
-
Momenti per la ricezione dei dati
esattamente pianificati. L'applicazione
può essere avviata in sincronismo con il
ciclo.
5.5.5
Progettazione di PROFINET IO con IRT
Introduzione
Per progettare un sistema PROFINET IO con IRT è necessario configurare i dispositivi
PROFINET IO. Questi dispositivi PROFINET devono supportare l'IRT. Specificare quale
dispositivo dovrà sincronizzare gli altri dispositivi come master Sync. A tal fine configurare un
dominio Sync con un master Sync e almeno uno slave.
Presupposti
● È presente un sistema IO con un IO Controller e almeno un IO Device.
● È stata progettata la topologia per il sistema IO.
● I dispositivi supportano IRT.
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161
Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
Procedimento
Per abilitare un sistema IO esistente per l'utilizzo di IRT procedere nel seguente modo:
1. Selezionare l'interfaccia PROFINET dell'IO Controller.
2. Nella finestra di ispezione spostarsi fino a "Opzioni ampliate > Impostazioni Realtime >
Sincronizzazione".
Figura 5-31
IRT, progettazione del master Sync
3. In "Ruolo di sincronizzazione" assegnare all'IO Controller il ruolo di master Sync.
4. Selezionare le interfacce PROFINET di un IO Device correlato.
PROFINET con STEP 7 V13
162
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Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
5. Nella finestra di ispezione spostarsi fino a "Opzioni ampliate > Impostazioni Realtime >
Sincronizzazione".
Figura 5-32
IRT, progettazione dello slave Sync
6. Attivare la classe RT "IRT". All'IO Device viene assegnato automaticamente il ruolo di
sincronizzazione "Slave Sync".
7. Le impostazioni si possono verificare e correggere in qualsiasi momento con il pulsante
"Impostazioni dominio".
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163
Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
Oppure
1. Nella vista di rete evidenziare il sistema PROFINET IO.
2. Fare clic sul sistema PROFINET IO.
3. Nella finestra di ispezione spostarsi sul nodo del dominio Sync desiderato.
Figura 5-33
IRT, progettazione del dominio Sync
4. Eseguire tutte le impostazioni direttamente nelle tabelle:
– Selezionare un sistema IO.
– Impostare il ruolo di sincronizzazione "Master Sync" per l'IO Controller.
– Modificare la classe RT degli IO Device in "IRT". In questo modo viene assegnato
automaticamente all'IO Device il ruolo di sincronizzazione "Slave Sync".
A questo punto la configurazione con PROFINET può essere caricata nei dispositivi.
PROFINET con STEP 7 V13
164
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Funzioni
5.5 Comunicazione in tempo reale
5.5.6
Configurazione consigliata per l'ottimizzazione di PROFINET
Ottimizzazione di PROFINET con RT
PROFINET consente di realizzare una comunicazione ad alte prestazioni su tutti i livelli.
La figura seguente mostra un esempio di topologia PROFINET ottimizzata.
Figura 5-34
Topologia PROFINET ottimizzata
Quando si configura la topologia della rete PN è opportuno distribuire le varie applicazioni
per l'automazione in diversi rami della rete in modo che sia sempre a disposizione una
riserva di larghezza di banda sufficiente anche per i futuri ampliamenti.
● Se si inseriscono dispositivi Ethernet standard nella topologia della rete o si utilizza la
comunicazione Ethernet standard, tener conto del carico che questi esercitano sulla rete
ed eventualmente adeguare la topologia (max. larghezza di banda 100 MBit/s).
● Per la comunicazione con le reti sovraordinate che hanno un traffico dati elevato
utilizzare percorsi più diretti possibile verso l'infrastruttura della rete.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
165
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
Inoltre leggere le direttive di installazione (http://www.profibus.com/nc/download/installationguide/downloads/profinet-installation-guide/display/) dell'organizzazione degli utenti
PROFIBUS.
Configurazione di PROFINET con IRT
Per la configurazione e il funzionamento di un sistema PROFINET IO in modalità IRT
attenersi alle seguenti regole, che consentono di garantire un funzionamento ottimale del
sistema PROFINET IO.
● Se si utilizza l'IRT è necessario configurare la topologia. In questo modo vengono
calcolati con esattezza tempo di aggiornamento, ampiezza di banda e altri parametri.
● Se si vogliono utilizzare più domini Sync, progettare una boundary del dominio Sync per
la porta collegata a un dispositivo PROFINET dell'altro dominio Sync.
● In un dominio Sync è possibile progettare un solo master Sync per volta.
● Un sistema PROFINET IO può appartenere a un solo dominio Sync.
● Se si progettano dispositivi PROFINET in un dominio Sync e li si vuole sincronizzare con
IRT, i dispositivi PROFINET in questione devono supportare la comunicazione IRT.
● Se possibile utilizzare lo stesso dispositivo PROFINET come PROFINET IO Controller e
master Sync.
● Se si sincronizza solo una parte dei dispositivi PROFINET di un sistema PROFINET IO
attenersi a quanto segue: Assegnare ai dispositivi PROFINET che non partecipano alla
comunicazione IRT nel dominio Sync la classe RT "RT" e il ruolo di sincronizzazione
"Non sincronizzato".
Direttive di configurazione dell'Organizzazione degli utenti PROFIBUS
La direttiva per l'installazione si trova in Internet
(http://www.profibus.com/nc/download/installation-guide/downloads/profinet-installationguide/display/).
PROFINET con STEP 7 V13
166
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
5.6
Sincronismo di clock
5.6.1
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 sincronizzazione granulare 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 5-35
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 PROFINET IO equidistante determina il
clock.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
167
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
Vantaggi del sincronismo di clock
L'impiego del sincronismo di clock permette regolazioni ad alta precisione.
● Regolazioni ottimizzate
● Determinismo
● Lettura coerente (simultanea) dei dati di ingresso
● Emissione coerente (simultanea) dei dati di uscita
5.6.2
Impiego del sincronismo di clock
La proprietà di sistema "Sincronismo di clock" consente di rilevare valori di misura e dati di
processo con un clock di sistema costante. Con lo stesso clock di sistema viene elaborato il
segnale fino all'attivazione sul morsetto di uscita. Il sincronismo di clock contribuisce così a
migliorare la qualità della regolazione e quindi la precisione della produzione. Esso consente
inoltre di ridurre drasticamente possibili variazioni nei tempi di reazione del processo.
L'elaborazione a intervalli sicuri può essere utilizzata per un ciclo della macchina più elevato.
Il sincronismo di clock si addice particolarmente laddove i valori di misura devono essere
rilevati in modo sincrono, i movimenti devono essere coordinati e le reazioni del processo
devono essere definite e simultanee. I campi di impiego del sincronismo di clock perciò sono
molto diversi.
PROFINET con STEP 7 V13
168
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
5.6.3
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 5-36
Misura di alberi a camme
Ciclo di lavorazione con sincronismo di clock
Se si usa la proprietà di sistema "sincronismo di clock" i valori di misura vengono rilevati a
cadenze prestabilite e contemporaneamente nei diversi punti di misura. e la riduzione dei
tempi richiesti dallo stesso. Da ciò risulta il seguente ciclo di lavorazione:
● Rotazione continua dell'albero a camme
● Misura della deviazione delle camme e posizionamento sincrono durante la rotazione
continua
● Elaborazione del successivo albero a camme
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.
PROFINET con STEP 7 V13
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169
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
5.6.4
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 dei dati di ingresso in sincronismo di clock
● Trasporto dei dati di ingresso all'IO Controller (CPU) attraverso la sottorete PROFINET
● Ulteriore elaborazione nell'applicazione della CPU in sincronismo di clock
● Trasporto dei dati di uscita all'IO Device di emissione attraverso la sottorete PROFINET
● Emissione dei dati di uscita in sincronismo di clock
T_DC
Ciclo dati (Time_DataCycle)
TI
Tempo di lettura dei dati di ingresso
TO
Tempo di emissione dei dati di uscita
Figura 5-37
Sequenza cronologica della sincronizzazione
Perché all'inizio di ogni ciclo PROFINET IO successivo tutti i dati di ingresso siano pronti per
il trasporto attraverso il ramo PROFINET IO, l'inizio del ciclo di lettura della periferia viene
anticipato del tempo TI. TI è il "flash" per gli ingressi; in questo momento vengono letti tutti gli
ingressi sincronizzati. 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 fare assegnare TI automaticamente da STEP 7.
PROFINET con STEP 7 V13
170
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
Il ramo PROFINET IO trasporta i dati di ingresso all'IO Controller. L'applicazione può essere
avviata in sincronismo con il ciclo, ovvero l'OB di allarme in sincronismo di clock viene
richiamato dopo un tempo di ritardo parametrizzabile. 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.
TO è la compensazione del bus backplane e della conversione digitale-analogico all'interno
dell'IO Device. TO è il "flash" per le uscite; in questo momento vengono emesse le uscite
sincronizzate. Il tempo TO può essere progettato da STEP 7 o dall'utente. Si consiglia di fare
assegnare TO automaticamente da STEP 7.
Periferia decentrata con e senza sincronismo di clock
In un IO Controller è possibile combinare periferia decentrata con sincronismo di clock e
periferia decentrata senza sincronismo di clock.
5.6.5
Basi della programmazione
Programmazione negli OB di allarme in sincronismo di clock
La parte di programma con sincronismo di clock viene programmata esclusivamente negli
OB di allarme in sincronismo di clock dall'OB 61 all'OB 64. Poiché gli allarmi in sincronismo
di clock vengono elaborati con maggiore priorità, nell'OB 6x dovrebbero venire elaborate
solo le parti di programma a criticità temporale. L'allarme in sincronismo di clock viene
richiamato con il tempo di ritardo progettato.
Accesso alla periferia con sincronismo di clock mediante richiamo di funzioni di sistema
La periferia con sincronismo di clock si aggiorna esclusivamente mediante il richiamo delle
istruzioni "SYNC_PI" e "SYNC_PO" e quindi nella relativa immagine di processo parziale.
L'accesso diretto alle aree della periferia fornisce valori del processo attuali, che tuttavia non
devono necessariamente essere in relazione con gli altri valori.
Le istruzioni "SYNC_PI" e "SYNC_PO" possono aggiornare l'immagine di processo parziale
solo nell'intervallo di esecuzione consentito, il quale si estende dalla fine dello scambio di
dati ciclico in PROFINET IO fino al momento che precede la fine di T_DC, in cui le uscite
possono ancora essere copiate per tempo. Lo scambio di dati deve iniziare in questo
intervallo di tempo. Se l'intervallo di esecuzione viene violato con l'elaborazione delle
istruzioni "SYNC_PI" e SYNC_PO", queste ultime inviano un messaggio di errore. Un grafico
con la rappresentazione del'intervallo di esecuzione e i relativi tempi è illustrato nel seguente
capitolo.
Nota
Per evitare che vengano riconsegnati dati incoerenti per l’OB6x, bisognerebbe rinunciare ad
utilizzare le istruzioni "DPRD_DAT" e "DPWR_DAT" (accesso ai dati diretto) nell’OB in
sincronismo di clock.
PROFINET con STEP 7 V13
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171
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
Nota
Per assicurare un funzionamento in sincronismo di clock corretto, non si dovrebbero
richiamare i servizi dei set di dati per gli IO Device che funzionano in sincronismo di clock né
si dovrebbero progettare allarmi.
Modelli di elaborazione del programma
A seconda dell'ordine in cui le istruzioni "SYNC_PI" e "SYNC_PO" vengono richiamate
nell'OB 6x e del fattore del ciclo di applicazione impostato, l'elaborazione del programma si
può suddividere in due modelli di base:
● Modello IPO (Input – Process – Output; lettura degli ingressi, elaborazione, scrittura delle
uscite) con fattore del ciclo di applicazione = 1
● Modello IPO (Input – Process – Output; lettura degli ingressi, elaborazione, scrittura delle
uscite) con fattore del ciclo di applicazione > 1
PROFINET con STEP 7 V13
172
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
5.6.6
Elaborazione del programma secondo il modello IPO con ciclo di applicazione
=1
Identificazione del modello IPO con fattore del ciclo di applicazione = 1
Il modello IPO con fattore del ciclo di applicazione = 1 è caratterizzato dal fatto che
l'elaborazione dei dati E/A si conclude all'interno di un clock di sistema T_DC. Questo
modello assicura i tempi di reazione più brevi.
Modello IPO con fattore del ciclo di applicazione = 1
Con il modello IPO con fattore del ciclo di applicazione = 1 risulta un tempo di elaborazione
dal "morsetto di ingresso" al "morsetto di uscita" costante pari a TI + T_DC + TO. Come
tempo di reazione del processo è possibile garantire TI + 2×T_DC + TO.
La figura mostra il modello IPO con fattore del ciclo di applicazione = 1 dall'acquisizione
all'elaborazione nella CPU fino all'emissione dei valori di processo. Il tempo di ritardo viene
calcolato da STEP 7 oppure può essere registrato dall'utente (vedere il capitolo
Impostazione del ciclo di applicazione e del tempo di ritardo (Pagina 178)). Durante questo
intervallo di tempo i dati di ingresso letti sono in fase di trasferimento su PROFINET IO.
L'inizio è segnato dal trasferimento con l'istruzione "SYNC_PI" e la fine viene raggiunta con
l'istruzione "SYNC_PO". Il tempo di ritardo è impostato per default all'inizio dell'intervallo di
esecuzione.
Le istruzioni "SYNC_PI" e "SYNC_PO" possono essere elaborate solo nell'intervallo di
esecuzione. L'elaborazione si deve concludere entro il ciclo di dati T_DC. Impostando il
fattore del ciclo di applicazione su un valore > 1, le istruzioni "SYNC_PI" e "SYNC_PO" si
devono concludere entro il ciclo di dati T_DC; nei cicli di dati seguenti può ancora avere
luogo soltanto l'elaborazione.
PROFINET con STEP 7 V13
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173
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
5.6.7
Elaborazione del programma secondo il modello IPO con ciclo di applicazione
>1
Identificazione del modello IPO con fattore del ciclo di applicazione > 1
Il modello IPO con fattore del ciclo di applicazione > 1 è un modello IPO su più cicli di dati
T_DC, con un'emissione ritardata di un clock di applicazione (OB 6x). L'immissione e
l'elaborazione vengono effettuate nello stesso clock di applicazione. L'emissione avviene
all'inizio del clock di applicazione successivo, subito dopo la prossima immissione.
Le istruzioni "SYNC_PI" e "SYNC_PO" devono essere richiamate nell'intervallo di
esecuzione del primo ciclo di dati T_DC (disponibile solo qui se il fattore del ciclo di
applicazione > 1). Per il resto l'elaborazione del programma utente nell'OB 6x avviene nel
ciclo di dati successivo o attraverso i cicli successivi T_DC.
La figura mostra l'andamento del segnale del modello IPO con fattore del ciclo di
applicazione = 2 dall'acquisizione all'elaborazione nell'IO Controller fino all'emissione dei
valori di processo. Il tempo di ritardo TM viene calcolato da STEP 7. Durante questo
intervallo di tempo i dati di ingresso letti sono in fase di trasferimento su PROFINET IO.
Il modello IPO con fattore del ciclo di applicazione > 1 è particolarmente adatto nell'OB6x per
configurazioni di periferia di dimensioni considerevoli con un vasto programma utente.
Questo modello consente tempi di calcolo più lunghi per l'elaborazione dei dati di ingresso e
il rilevamento dei corrispondenti dati di uscita.
Con il modello IPO con fattore del ciclo di applicazione > 1 risulta un tempo di elaborazione
dal "morsetto di ingresso" al "morsetto di uscita" costante pari a TI + (fattore del ciclo di
applicazione + 1) x T_DC + TO. Come tempo di reazione del processo è possibile garantire
TI + (2 x fattore del ciclo di applicazione + 1) ×T_DC + TO.
PROFINET con STEP 7 V13
174
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
5.6.8
Progettazione del sincronismo di clock
Introduzione
Qui di seguito è descritta la progettazione del sincronismo di clock di un modulo sulla base
del sistema di periferia decentrata ET 200MP come IO Device. Il procedimento tuttavia è
valido anche per altri sistemi di periferia decentrata (ad es. ET 200S o ET 200SP).
L'IO Controller è una CPU S7-1500.
Presupposti
● La vista di rete in STEP 7 è aperta.
● È stata collocata una CPU S7-1500 (ad es. CPU 1516-3 PN/DP).
● Un modulo di interfaccia IM 155-5 PN HF (ET 200MP) è collocato e collegato in rete con
la CPU.
● Esistono tutti i presupposti per una configurazione IRT, ovvero:
– Le porte della CPU e del modulo di interfaccia sono collegate.
– La classe RT del modulo di interfaccia è impostata su "IRT" (campo "Opzioni avanzate
> Impostazioni Realtime > Sincronizzazione").
– Sono stati assegnati i ruoli "Master Sync" e "Slave Sync".
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
175
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
Procedimento
Per creare un collegamento tra periferia e programma utente in sincronismo di clock
procedere nel modo seguente:
1. Selezionare l'IM 155-5 PN HF nella vista di rete di STEP 7 e passare alla vista dispositivi.
2. Inserire un modulo di periferia utilizzabile in sincronismo di clock (modulo seguito dalla
sigla "HF").
3. Nella finestra di ispezione del modulo di periferia selezionato spostarsi su "Indirizzi di
I/O".
Figura 5-38
Progettazione del sincronismo di clock in STEP 7
PROFINET con STEP 7 V13
176
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
4. Nell'area degli indirizzi I/O definire le impostazioni seguenti:
– Attivare l'opzione "Funzionamento in sincronismo di clock".
– Selezionare un'immagine di processo parziale, ad es. la numero 1.
– Fare clic sulla casella di riepilogo "Blocco organizzativo assegnato" e
successivamente sul pulsante "Inserisci oggetto" o selezionare un OB esistente.
Figura 5-39
Creazione del blocco organizzativo per la programmazione del sincronismo di
clock
Si apre una finestra di dialogo per la selezione dei blocchi organizzativi.
– Selezionare l'OB "Synchronous Cycle" e confermare con "OK".
Se l'assegnazione dei numeri è automatica viene generato e aperto l'OB 61. Nella
finestra di ispezione il campo "Sincronizzazione di clock" è evidenziato ed è possibile
proseguire direttamente con l'impostazione del ciclo di applicazione e del tempo di
ritardo e iniziare la programmazione dell'OB nella parte dell'istruzione.
5. Inserire ulteriori IO Device secondo necessità nella vista di rete e adeguare la
configurazione e le impostazioni del sincronismo di clock.
6. Per richiamare le informazioni sulle ampiezze di banda calcolate o sull'adeguamento
dell'intervallo di trasmissione selezionare la sottorete e spostarsi nell'area corrispondente
del Sync Domain Management nella finestra di ispezione.
Programmazione del sincronismo di clock
Per utilizzare l'impianto in sincronismo di clock anche il programma utente deve essere
configurato nel modo opportuno. Creare in un modulo di periferia in un OB di
sincronizzazione di clock (OB 6x) (vedere sopra). La periferia isocrona è accessibile da
un'immagine di processo parziale, perciò gli indirizzi dei moduli isocroni devono trovarsi in
un'unica immagine di processo parziale. Gli accessi alla periferia isocrona si devono
programmare con le istruzioni SYNC_PI e SYNC_PO 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 6x.
PROFINET con STEP 7 V13
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177
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
5.6.9
Impostazione del ciclo di applicazione e del tempo di ritardo
Presupposti
● È stata creata una configurazione in sincronismo di clock in STEP 7.
● È stato creato un OB di allarme in sincronismo di clock.
● L'OB di allarme in sincronismo di clock è aperto.
Impostazione del ciclo di applicazione e del tempo di ritardo
Per impostare il ciclo per l'applicazione in sincronismo di clock procedere come indicato nel
seguito:
1. Aprire la finestra di dialogo "Proprietà" dell'OB di sincronizzazione di clock in questione.
2. Fare clic sul gruppo "Sincronismo di clock" all'interno della navigazione dell'area.
3. Impostare il ciclo dell'applicazione in "Ciclo di applicazione (ms)". Aprire l'elenco a
discesa e selezionare il ciclo di applicazione. L'elenco contiene come possibili valori per il
ciclo di applicazione dei multipli dell'intervallo di trasmissione PROFINET. Nella seguente
figura l'intervallo di trasmissione PROFINET è di 2 ms.
Figura 5-40
Impostazione del ciclo di applicazione
PROFINET con STEP 7 V13
178
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.6 Sincronismo di clock
Impostazione del tempo di ritardo
STEP 7 imposta per default il tempo di ritardo all'inizio dell'intervallo di esecuzione. In questo
modo l'aggiornamento in sincronismo di clock dell'immagine di processo parziale viene
effettuato automaticamente nell'intervallo di esecuzione del ciclo dell'applicazione.
Il tempo di ritardo può essere impostato anche manualmente. Un tempo di ritardo più breve
consente di ottenere un tempo di elaborazione maggiore per il programma utente nell'OB di
allarme in sincronismo di clock. Se si effettua l'impostazione manualmente tener conto del
fatto che le istruzioni "SYNC_PI" e "SYNC_PO" devono essere richiamate entro l'intervallo di
esecuzione del ciclo dell'applicazione.
Per impostare il tempo di ritardo per l'applicazione in sincronismo di clock procedere come
indicato nel seguito:
1. Aprire la finestra di dialogo "Proprietà" dell'OB di sincronizzazione di clock in questione.
2. Fare clic sul gruppo "Sincronismo di clock" all'interno della navigazione dell'area.
3. Disattivare la casella di controllo "Impostazione automatica".
4. Immettere il valore desiderato in "Tempo di ritardo (ms)".
Figura 5-41
Impostazione del tempo di ritardo
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
179
Funzioni
5.7 Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile
5.7
Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile
Definizione
Gli IO Device che non sono dotati di uno slot per un supporto di memoria estraibile
(ad es. ET 200SP, ET 200MP) o che supportano la funzionalità PROFINET sostituzione
dispositivi senza supporto di memoria estraibile/PG possono essere sostituiti senza che sia
inserito un supporto di memoria con il nome del dispositivo memorizzato e senza che il
nome del dispositivo debba essere assegnato con il PG. All'IO Device sostituito il nome di
dispositivo non viene più assegnato dal supporto di memoria estraibile o dal PG bensì
dall'IO Controller.
Per l'assegnazione del nome al dispositivo, l'IO Controller impiega la topologia progettata e
le correlazioni con i nodi vicini rilevate dagli IO Device.
Figura 5-42
Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile
Nota
Quando si sostituisce un dispositivo assicurarsi che i cavi PROFINET siano nuovamente
inseriti nelle porte corrette come progettato in STEP 7.
In caso contrario l'impianto non si avvia.
Vantaggi
La funzionalità PROFINET "Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria
estraibile/PG" offre i vantaggi seguenti:
● Dopo la sostituzione, l'IO Device riceve il nome automaticamente dall'IO Controller. Non è
più necessario assegnare il nome del dispositivo con il PG o con un supporto di memoria
estraibile.
● Non è necessario un supporto di memoria estraibile per l'IO Device sostituito.
● Assegnazione dei nomi ai dispositivi semplificata per le macchine in serie che hanno la
stessa configurazione e la stessa topologia prefissata. Non è più necessario assegnare i
nomi ai dispositivi manualmente tramite supporto di memoria estraibile/PG.
PROFINET con STEP 7 V13
180
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.7 Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile
5.7.1
Funzione di sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile/PG
Correlazione con i nodi vicini
La correlazione con i nodi vicini indica la relazione fisica tra due porte di dispositivi
PROFINET adiacenti. Un dispositivo PROFINET collegato attraverso una delle sue porte su
un percorso Ethernet fisico con una determinata porta del secondo dispositivo PROFINET
ha con quest'ultimo (nodo adiacente) una correlazione diretta.
I dispositivi PROFINET possono essere sia dei terminali, come ad es. IO Controller e IO
Device con una porta, sia componenti di rete come ad es. switch, IO Controller e IO Device
con diverse porte.
Guasto e sostituzione di un IO Device
L'esempio seguente descrive la sostituzione di un dispositivo senza supporto di memoria
estraibile in caso di guasto di un IO Device.
Figura 5-43
Esempio di configurazione della sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile
Per la sostituzione del dispositivo l'IO Controller dispone delle informazioni seguenti:
Dispositivo PROFINET
Alias dei dispositivi
Controllore
"port-001.Switch"
Switch
"port-002.Controllore", "port-001.Pressa", "port-001.Pompa"
Pressa
"port-002.Switch", "port-001.Macina"
Macina
"port-002.Pressa"
Pompa
"port-004.Switch"
In questo esempio si guasta l'IO Device con il nome di dispositivo "Macina":
Presupposti
Il dispositivo PROFINET sostituito non ha un nome.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
181
Funzioni
5.7 Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile
Principio di assegnazione dei nomi
Viene considerato il guasto dell'IO Device "Macina".
1. L'IO Controller interroga il nome del dispositivo dell'IO Device sostituito.
2. L'IO Controller riconosce che l'IO Device con l'alias "port-002.Pressa" non ha un nome di
dispositivo.
3. Attraverso l'alias "port-002.Pressa" dell'IO Device guasto l'IO Controller assegna all'IO
Device sostituito il nome di dispositivo "Macina".
Nota
Se si inserisce un dispositivo con la funzionalità PROFINET sostituzione dei dispositivi
senza supporto di memoria estraibile/PG in un punto diverso da quello definito nella
progettazione, al dispositivo viene assegnato un altro nome.
Prima di riutilizzare un dispositivo inserito nel punto sbagliato resettarlo allo stato di
fornitura.
PROFINET con STEP 7 V13
182
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.7 Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile
5.7.2
Sostituzione di un IO Device senza supporto di memoria estraibile
Introduzione
In un sistema di automazione può essere necessario sostituire gli IO Device. Solitamente
agli IO Device viene assegnato un nome dispositivo inserendo un supporto di memoria
estraibile oppure tramite il PG. La CPU identifica l'IO Device da questo nome.
Con determinati presupposti un IO Device può essere sostituito senza inserire un supporto
di memoria estraibile (ad es. memory card) o senza PG.
Presupposti
● La topologia del sistema PROFINET IO con i rispettivi IO Device deve essere già stata
progettata.
Con la progettazione della topologia vengono comunicate al sistema PROFINET IO e
all'IO Controller le correlazioni con i nodi vicini di tutti i dispositivi PROFINET presenti nel
sistema PROFINET IO. Dalle correlazioni con i nodi vicini predefinite dalla topologia
prefissata e da quelle determinate in base ai dispositivi PROFINET reali, l'IO Controller è
in grado di identificare l'IO Device sostituito anche senza nome, di assegnargli il nome
progettato e l'indirizzo IP e quindi di reinserirlo nel traffico dei dati utili.
● Gli IO Device interessati del sistema di automazione devono supportare la sostituzione
dispositivi senza supporto di memoria estraibile.
Se alcuni IO Device del sistema di automazione non supportano la sostituzione dei
dispositivi senza supporto di memoria estraibile, per l'IO Device in questione viene
visualizzato un relativo messaggio.
Nota
Come dispositivi sostitutivi utilizzare soltanto degli IO Device nuovi oppure impostare
prima degli IO Device già parametrizzati nello stato di fornitura.
Attivazione/disattivazione della sostituzione dispositivi senza supporto di memoria
La funzione sostituzione dispositivi senza supporto di memoria è attivata per default nell'IO
Controller.
Per disattivare la funzione di sostituzione dispositivi senza supporto di memoria, procedere
nel modo seguente:
1. Nella vista dispositivi o nella vista di rete di STEP 7 selezionare l'interfaccia PROFINET
dell'IO Controller relativo.
2. Nelle proprietà dell'interfaccia in "Impostazioni avanzate > Opzioni dell'interfaccia"
disattivare la casella di scelta "Supporta la funzione Sostituzione dispositivi senza
supporto di memoria estraibile".
Per utilizzare nuovamente la funzione di sostituzione dei dispositivi senza supporto di
memoria, attivare la casella di scelta "Supporta la funzione Sostituzione dispositivi senza
supporto di memoria estraibile".
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
183
Funzioni
5.7 Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile
5.7.3
Consenti sovrascrittura del nome del dispositivo PROFINET
Con una CPU S7-1500 a partire dalla versione firmware V1.5 o con una CPU ET 200SP a
partire dalla versione firmware V1.6 è possibile sovrascrivere i nomi del dispositivo
PROFINET degli IO Device all'avvio della CPU. Questa opzione riduce ad es. i tempi di
sostituzione di un dispositivo durante la messa in servizio automatica.
Azione dell'opzione "Consenti sovrascrittura del nome del dispositivo PROFINET"
Con l'opzione "Consenti sovrascrittura del nome del dispositivo PROFINET" attivata,
l'IO Controller (CPU) può sovrascrivere i nomi dispositivo PROFINET degli IO Device nel
sistema IO.
I sistemi IO utilizzabili più volte possono essere impiegati solo se l'opzione è attivata. Prima
di procedere alla sovrascrittura, l'IO Controller verifica la rispondenza del tipo dell'IO Device
con il tipo progettato.
AVVERTENZA
Nome del dispositivo PROFINET errato
Se l'opzione "Consenti sovrascrittura del nome del dispositivo PROFINET" è attivata, i
dispositivi collegati in modo errato possono ricevere un nome dispositivo PROFINET errato
dalla progettazione.
A seconda della periferia collegata il funzionamento errato può causare la morte, gravi
lesioni o danni materiali.
Per evitare rischi, durante la sostituzione di un dispositivo verificare in ogni caso se il nuovo
dispositivo collegato è adeguato e se il collegamento porta corrisponde alla topologia di
riferimento progettata.
Se non è stata attivata l'opzione corrispondente, l'IO Controller non potrà sovrascrivere i
nomi dispositivo degli IO Device. In questo caso sarà necessario, ad es. dopo una modifica
di un nome dispositivo PROFINET nella progettazione o in caso di una sostituzione del
dispositivo, assegnare manualmente il nome dispositivo PROFINET nell'IO Device oppure
cancellare il nome dispositivo dell'IO Device prima della messa in servizio automatica.
PROFINET con STEP 7 V13
184
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.7 Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile
Tipica fonte di pericolo
Quando si sostituisce un IO Device ("caso standard") è ampiamente garantito che il
dispositivo sostituito venga collegato in funzione del collegamento porta progettato.
Nella figura seguente è illustrato il caso in cui i collegamenti di due rami PROFINET con la
stessa struttura vengono scambiati su due porte switch. Poiché l'IO Controller assegna i
nomi dispositivo in base alla topologia di riferimento, il collegamento errato dei dispositivi
influenza notevolmente l'assegnazione.
In questo caso, comandando diversi attuatori i pericoli possono derivare dall'impianto.
①
②
③
④
⑤
Switch con rami PROFINET collegati
Il dispositivo A, nome dispositivo “IOD-1”: comanda il motore 1
Il dispositivo B, nome dispositivo “IOD-10”: comanda il motore 10
Il dispositivo A comanda il motore 10
Il dispositivo B comanda il motore 1
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
185
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Procedimento
Per modificare l'opzione "Consenti sovrascrittura del nome del dispositivo PROFINET"
procedere nel seguente modo:
1. Nella vista di rete o nella vista dispositivi selezionare l'interfaccia PROFINET della CPU
per la quale si intende modificare l'opzione.
2. Selezionare l'area "Opzioni avanzate", sezione "Opzioni dell'interfaccia".
3. Modificare l'opzione.
5.8
Progetto per macchine di serie
Introduzione
I progetti per macchine di serie sono progetti STEP 7 che utilizzano una serie di funzioni
innovative per una facile progettazione e messa in servizio di soluzioni di automazione
flessibili per macchine di serie o macchine con struttura modulare.
Una configurazione hardware composta da una CPU S7-1500 nel ruolo di IO Controller e da
un numero qualsiasi di IO Device collegati rappresenta un "master del sistema PROFINET
IO". Questo master è progettato con una configurazione massima basata su un modello
dalla quale è possibile derivare diverse opzioni per le varie macchine di serie con, ad es.,
varianti costruttive del sistema IO differenti.
PROFINET con STEP 7 V13
186
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Flessibilità su tutti i livelli
I progetti per macchine di serie presentano le seguenti caratteristiche principali:
● Da un unico progetto con configurazione massima progettata è possibile caricare diverse
versioni di una macchina di serie (opzioni del sistema IO). Il progetto per macchine di
serie riguarda tutte le versioni (opzioni) del sistema IO.
● Un'opzione del sistema IO può essere facilmente collegata sul posto ad una rete
esistente.
La flessibilità è garantita in diversi modi:
● Con un'adeguata progettazione si possono adattare i parametri dell'indirizzo IP dell'IO
Controller sul posto, utilizzando pochi strumenti. In questo modo è possibile integrare con
poche operazioni una macchina di serie in diversi impianti o collegarla più volte ad una
rete.
I sistemi IO che presentano questa proprietà vengono definiti sistemi IO utilizzabili più
volte.
● Con una progettazione e programmazione opportuna è possibile utilizzare sul posto
opzioni del sistema IO con diverse configurazioni che si distinguono per gli IO Device
impiegati o la rispettiva disposizione.
Poiché la configurazione concreta del sistema IO viene comandata dal programma
utente, si parla di controllo di configurazione per sistemi IO.
● A prescindere dalle funzioni precedentemente descritte, con un'opportuna progettazione
e programmazione è possibile utilizzare in un unico progetto diverse opzioni della
stazione da dispositivi centrali o da dispositivi di periferia decentrata. I dispositivi possono
differenziarsi per i moduli selezionati e la rispettiva disposizione.
Poiché la configurazione concreta della stazione viene comandata dal programma utente
si parla anche di controllo di configurazione.
Ulteriori informazioni
Per ulteriori informazioni sui sistemi IO utilizzabili più volte consultare il capitolo Sistemi IO
utilizzabili più volte (Pagina 188).
Per ulteriori informazioni sul controllo di configurazione per i sistemi IO consultare il capitolo
Controllo di configurazione per i sistemi IO (Pagina 197).
Per ulteriori informazioni sul controllo di configurazione consultare il manuale di sistema
S7-1500, ET 200MP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59191792).
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
187
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
5.8.1
Sistemi IO utilizzabili più volte
5.8.1.1
Informazioni utili sui sistemi IO utilizzabili più volte
Soluzioni di automazione riutilizzabili
Una soluzione di automazione utilizzabile in modo flessibile, come ad es. nel caso delle
macchine di serie, può essere impiegata nei seguenti casi:
● La macchina (e quindi il sistema PROFINET IO) viene utilizzata più volte presso i clienti.
● La macchina viene utilizzata in diversi impianti presso vari clienti.
In questo caso la soluzione di automazione deve soddisfare i seguenti presupposti:
● Una configurazione/un programma può essere caricata/o in diverse macchine dello
stesso tipo senza dover apportare modifiche.
● Per collegare la macchina all'infrastruttura di rete preesistente è necessario apportare
adeguamenti minimi sul posto.
La figura seguente mostra come si carica una soluzione di automazione con sistema IO
utilizzabile più volte in diversi sistemi di automazione e come si adatta sul posto un sistema
di automazione all'infrastruttura di rete esistente.
①
②
Caricare la configurazione con sistema IO utilizzabile più volte
Impostare sul posto l'indirizzo IP e il nome di dispositivo per l'IO Controller
PROFINET con STEP 7 V13
188
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Principi
I componenti di automazione per una macchina comprendono un sistema PROFINET IO
costituito da un IO Controller (interfaccia PROFINET di una CPU) e dai rispettivi IO Device.
Impostando "Sistema IO utilizzabile più volte" nel sistema IO si trasforma il progetto STEP 7
in un "Progetto per macchine di serie".
L'impostazione "Sistema IO utilizzabile più volte" fa sì che STEP 7 esegua particolari
impostazioni e verifiche della configurazione. Tali impostazioni garantiscono che il sistema
IO sia un sistema chiuso e non dipenda da componenti esterni.
Presupposti
● STEP 7 V13 o superiore
● Una CPU S7-1500 con versione firmware V1.5 o superiore come IO Controller
oppure
● Una CPU ET 200SP con versione firmware V1.6 o superiore come IO Controller
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
189
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Regole
Le seguenti regole valgono per un sistema IO utilizzabile più volte:
● Nessun IO Device deve essere configurato come Shared Device.
● Le porte dei dispositivi devono essere collegate.
I dispositivi per i quali non è stato progettato il collegamento porta, come ad es. il modulo
di interfaccia IM 154-6 IWLAN (ET 200pro PN), non sono utilizzabili con STEP 7 V13
come IO Device in un sistema IO utilizzabile più volte.
● Se un IO Device in un sistema IO utilizzabile più volte è un I-Device (CPU come IO
Device "intelligente"):
– Se l'I-Device ha un sistema IO subordinato, non deve essere collegato alla stessa
interfaccia PROFINET dell'IO Controller sovraordinato.
Nota: se l'I-Device è stato progettato con un file GSD PROFINET, STEP 7 non può
verificare che questa regola sia stata rispettata. In questo caso la verifica spetta
all'utente.
①
②
I-Device nel sistema IO utilizzabile più volte. L'interfaccia PROFINET viene utilizzata come IO Device. Non è
collegato nessun altro sistema IO.
Un sistema IO subordinato nell'I-Device è collegato a un'altra interfaccia PROFINET.
– L'interfaccia PROFINET dell'I-Device deve essere impostata su "Parametrizzazione
dell'interfaccia PN tramite l'IO Controller sovraordinato".
● Se è stato configurato MRP (Media Redundancy Protocol):
–
Tutti gli IO Device del sistema IO utilizzabile più volte devono appartenere allo stesso
dominio MRP.
● Se è stato configurato IRT (Isochronous Real Time):
– Tutti gli IO Device del sistema IO utilizzabile più volte devono appartenere allo stesso
dominio Sync.
– Il dominio Sync non può contenere altri IO Device.
● Con STEP 7 V13 gli IE/PB Link non possono essere utilizzati come IO Device nel sistema
IO utilizzabile più volte.
PROFINET con STEP 7 V13
190
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Progettazione
L'impostazione che definisce se una configurazione è utilizzabile più volte può essere
attivata nelle proprietà del sistema IO.
Gli altri parametri dei dispositivi progettati vengono quindi impostati automaticamente da
STEP 7 e verificati durante la compilazione.
Condizioni generali
Per evitare che il progetto relativo a una macchina di serie presenti dipendenze da altri
dispositivi esterni alla macchina attenersi a quanto segue:
● Un progetto per macchine di serie è composto da un IO Controller e dai rispettivi IO
Device. Nel progetto per macchine di serie configurare quindi solo una CPU come IO
Controller e i rispettivi IO Device.
● Non utilizzare collegamenti bilaterali per la comunicazione, ma solo collegamenti
unilaterali o non specificati.
Spiegazione: per progettare la comunicazione in un progetto STEP 7 è anche possibile
impostare i parametri dell'indirizzo IP nel progetto. Tuttavia quest'operazione non è
possibile per sistemi IO utilizzabili più volte perché i parametri dell'indirizzo IP vengono
assegnati dall'IO Controller e dai rispettivi IO Device solo sul posto. Al momento della
progettazione quindi i parametri dell'indirizzo IP non sono noti.
Se si desidera progettare comunque la comunicazione con dispositivi su PROFINET,
ad es. con un coordinatore centrale, è possibile utilizzare solo meccanismi di
comunicazione di questo tipo i quali consentono un'assegnazione dinamica dei parametri
dell'indirizzo IP nel programma utente.
Esempio: Open User Communication
Se il dispositivo è progettato ad es. come punto finale attivo (iniziatore del collegamento),
i parametri dell'indirizzo IP possono essere mantenuti ad es. in un blocco dati. Solo al
momento della messa in servizio si assegnano al blocco dati i parametri dell'indirizzo IP
attualmente validi. Il sistema non supporta questo tipo dinamico di parametrizzazione
dell'indirizzo IP, vale a dire che se si modifica la configurazione del sistema, i parametri
dell'indirizzo IP non vengono adattati automaticamente.
L'utilizzo delle istruzioni per l'Open User Communication è descritto nella Guida in linea a
STEP 7 ricercando questa parola chiave.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
191
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
5.8.1.2
Configurazione dei sistemi IO utilizzabili più volte
Presupposti
● Una CPU S7-1500 con versione firmware V1.5 o superiore come IO Controller
oppure
● Una CPU ET 200SP con versione firmware V1.6 o superiore come IO Controller
Procedimento
Nel seguito viene descritta la configurazione di una macchina di serie sull'esempio di una
CPU S7-1500-CPU.
Per creare un nuovo progetto per macchine di serie procedere come segue:
1. Creare un progetto.
2. Configurare una CPU S7-1500 con versione firmware V1.5 o superiore come
IO Controller
3. Configurare gli IO Device necessari e assegnarli all'IO Controller.
4. Progettare il collegamento tra le porte dei dispositivi.
5. Selezionare il sistema IO in modo da poterne modificare le proprietà nella finestra di
ispezione.
6. Attivare la casella di scelta "Sistema IO utilizzabile più volte" nell'area "Generale" della
finestra di ispezione.
PROFINET con STEP 7 V13
192
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Risultato: STEP 7 effettua le seguenti impostazioni:
● Il nome dispositivo dell'IO Controller (CPU) nel progetto per le macchine di serie è
impostato su "Consenti adeguamento nome dispositivo PROFINET direttamente nel
dispositivo". Inizialmente l'IO Controller (CPU) non ha un nome di dispositivo PROFINET.
● Il protocollo IP dell'IO Controller (CPU) è impostato su "Consenti adeguamento indirizzo
IP direttamente nel dispositivo". Inizialmente la CPU non ha un indirizzo IP.
● L'opzione "Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria estraibile" viene attivata
automaticamente. Questa opzione fa sì che sia possibile la messa in servizio automatica.
L'operatore che effettua la messa in servizio non deve più assegnare sul posto i nomi
dispositivo negli IO Device. Durante l'avviamento l'IO Controller assegna agli IO Device il
nome dispositivo e l'indirizzo IP in base alla topologia di riferimento e ad altre
impostazioni.
● Il nome dispositivo degli IO Device è impostato su "Genera nome del dispositivo
PROFINET automaticamente" (in base al nome dell'IO Device progettato).
● Il protocollo IP dell'IO Device è impostato su "Consenti adeguamento indirizzo IP da parte
dell'IO Controller". Inizialmente gli IO Device non hanno un indirizzo IP. Se un IO Device
non è un sistema di periferia decentrata tipico (ad es. un sistema ET 200), ma un
dispositivo diverso, ad es. un HMI, modificare l'opzione su "Consenti la modifica
dell'indirizzo IP direttamente nel dispositivo", vedere più avanti.
● Il numero di dispositivo per gli IO Device viene assegnato automaticamente e viene
utilizzato sul posto per rendere univoco l'indirizzo IP.
Affinché l'IO Controller possa successivamente adeguare il nome dispositivo presso il
gestore, deve essere attivata l'opzione "Consenti sovrascrittura del nome del dispositivo
PROFINET" (Parametri CPU, Proprietà dell'interfaccia PROFINET, area Indirizzi Ethernet).
Per default questa opzione è disattivata.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
193
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
La seguente figura illustra le impostazioni dell'indirizzo IP e del nome del dispositivo
PROFINET descritte più sopra.
①
②
Dopo il caricamento della configurazione dal progetto per le macchine di serie, l'IO Controller
non dispone di nome dispositivo e di indirizzo IP.
Dopo il caricamento gli IO Device dispongono del nome e del numero di dispositivo, ma non
dell'indirizzo IP.
Figura 5-44
Impostazioni dell'indirizzo IP e del nome del dispositivo PROFINET
Come si imposta l'indirizzo IP di un IO Device sul posto
Qui di seguito sono spiegate le opzioni "Adegua indirizzo IP" e "Consenti adeguamento
indirizzo IP direttamente nel dispositivo" che sono progettabili in un sistema IO utilizzabile
più volte.
Se nel sistema IO è stata impostata l'opzione "Sistema IO utilizzabile più volte", STEP 7
imposta automaticamente l'opzione "Indirizzo IP" per gli IO Device.
In questo caso è l'IO Controller ad assegnare all'IO Device l'indirizzo IP in base all'indirizzo
IP che gli è stato attribuito sul posto (vedere il prossimo capitolo). Questa opzione è utile se
l'IO Device è un'apparecchiatura da campo, ad es. un ET 200MP, un ET 200SP, un
ET 200AL o un altro sistema di periferia decentrata.
Se l'IO Device non è una "normale" apparecchiatura da campo ma, ad es. un dispositivo
HMI con un sistema operativo Windows, l'opzione "Indirizzo IP" non funziona. In questo caso
selezionare l'opzione "Consenti adeguamento indirizzo IP direttamente nel dispositivo".
L'indirizzo IP deve essere quindi assegnato al dispositivo sul posto, accertandosi che sia
compatibile con gli indirizzi IP degli altri IO Device e dell'IO Controller.
PROFINET con STEP 7 V13
194
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
5.8.1.3
Modifica in loco dei sistemi IO utilizzabili più volte
Bastano poche operazioni per adeguare la macchina che è stata caricata con il progetto per
le macchine di serie.
Si devono adeguare sul posto solo il nome dispositivo e l'indirizzo IP dell'IO Controller. I
nomi dispositivo e gli indirizzi IP degli IO Device risultano da questi adeguamenti. Questo
esempio spiega quali sono gli effetti delle impostazioni effettuate sul posto su due moduli
macchina reali.
Le impostazioni sul posto possono essere effettuate ad es. con il display della CPU e i tool
per la messa in servizio quali Primary Setup Tool (PST) o PRONETA. Pur essendo possibili
anche su un dispositivo di programmazione con STEP 7, queste impostazioni non richiedono
necessariamente la disponibilità di quest'ultimo.
Presupposti
● Nella macchina è stato caricato un progetto per macchine di serie (vedere Configurazione
dei sistemi IO utilizzabili più volte (Pagina 192)).
● Il display è pronto oppure il tool per l'assegnazione dell'indirizzo IP e del nome dispositivo
è disponibile (ad es. PST Tool, STEP 7).
● Le porte dell'IO Controller e degli IO Device sono interconnesse come previsto dalla
progettazione.
Procedimento
Tener conto delle condizioni generali e delle istruzioni per la messa in servizio delle
S7-1500. Per ulteriori informazioni sulla messa in servizio di una CPU S7-1500 consultare il
manuale di sistema S7-1500, ET 200MP
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59191792).
Per adeguare sul posto una macchina di serie procedere nel seguente modo:
1. Collegare la macchina alla rete.
2. Collegare alla CPU il dispositivo per l'assegnazione dell'indirizzo IP e del nome
dispositivo, ad es. un PG/PC con il rispettivo software.
3. Assegnare l'indirizzo IP e il nome dispositivo all'IO Controller.
4. Avviare la CPU.
L'IO Controller assegnerà agli IO Device il nome dispositivo PROFINET adeguato e un
indirizzo IP univoco.
Per l'assegnazione è necessario rispettare le seguenti regole:
● I nomi dispositivo degli IO Device risultano dalla concatenazione dei seguenti
componenti, separati da un punto:
<Nome dell'IO Device configurato nel progetto per le macchine di serie>.
<Nome del rispettivo IO Controller impostato nel dispositivo>
● Gli indirizzi IP degli IO Device vengono definiti in base all'indirizzo IP progettato sul posto
per l'IO Controller e in base al numero di dispositivo (somma).
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
195
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Nota
Accertarsi che non vengano generati indirizzi IP doppi nella sottorete durante
l'assegnazione. In questo caso l'IO Controller non assegna un nuovo indirizzo IP.
Nella seguente figura sono stati assegnati all'IO Controller della prima macchina il nome
dispositivo "m1" e l'indirizzo IP 192.168.1.10.
Alla seconda macchina sono stati assegnati il nome dispositivo "m2" e l'indirizzo IP
192.168.1.20.
I nomi dispositivo e gli indirizzi IP risultanti sono indicati nella figura.
①
②
Impostazione del nome dispositivo e dell'indirizzo IP nell'IO Controller
Dopo l'avviamento gli IO Device dispongono di un nome dispositivo aggiornato (<nome dispositivo progettato>.<nome dispositivo dell'IO Controller>) e di un indirizzo IP adeguato (= <indirizzo IP dell'IO Controller> + <numero dispositivo>)
Vedere anche
Configurazione dei sistemi IO utilizzabili più volte (Pagina 192)
PROFINET con STEP 7 V13
196
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
5.8.2
Controllo di configurazione per i sistemi IO
5.8.2.1
Informazioni utili sul controllo di configurazione per i sistemi IO
Con il controllo di configurazione dei sistemi IO è possibile creare da un progetto di
macchina in serie diverse caratteristiche concrete per una macchina in serie.
È possibile variare in modo flessibile la configurazione di un sistema IO per una determinata
applicazione finché la configurazione reale può derivare dalla configurazione progettata. La
configurazione progettata rappresenta quindi l'insieme principale di tutte le configurazioni
reali che si possono derivare.
La figura seguente mostra un esempio di come da un progetto per macchine di serie risultino
due sistemi IO con un numero diverso di IO Device.
Figura 5-45
Esempio di controllo di configurazione per i sistemi PROFINET IO
I seguenti paragrafi spiegano come progettare e programmare un sistema PROFINET IO in
modo da potere ad es. mettere in servizio una macchina di serie sul posto senza software di
progettazione.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
197
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Criterio
Il principio del controllo di configurazione è già noto a livello del dispositivo e consente un
impiego flessibile delle unità/dei moduli ("Ampliamenti futuri"). Sia per la periferia centrale
che per quella decentrata è possibile derivare diverse configurazioni da un'unica
progettazione.
Con le CPU S7-1500 dalla versione firmware V1.7 questo principio è applicabile anche al
livello dei sistemi IO. Esiste la possibilità di omettere, di aggiungere o di ridisporre in un
ordine diverso le stazioni (IO Device) di un sistema PROFINET IO in un impianto concreto.
Il controllo di configurazione per i dispositivi e il controllo di configurazione per i sistemi IO si
possono combinare tra loro; le funzioni sono indipendenti le une dalle altre.
Dalla configurazione massima di un sistema IO è possibile ricavare e utilizzare varianti
diverse. In un progetto di macchina in serie si può preparare un sistema modulare composto
da IO Device da adeguare in modo flessibile per le più diverse estensioni attraverso il
controllo di configurazione.
Sono disponibili i seguenti tipi di varianti:
● Variazione del numero di IO Device utilizzati
Gli IO Device opzionali per il controllo di configurazione si acquisiscono nella
configurazione attraverso il trasferimento del set di dati contenente la configurazione
desiderata nel programma utente.
● Variazione dell'ordine degli IO Device utilizzati
Il collegamento delle porte degli IO Device viene adeguato alla topologia utilizzata con il
trasferimento del set di dati contenente la topologia desiderata nel programma utente.
PROFINET con STEP 7 V13
198
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
La figura seguente mostra come comandare due diverse configurazioni attraverso un IO
Device contrassegnato come opzionale nella vista di rete di STEP 7:
● Configurazione senza IO Device opzionale:
In questo caso è necessario trasferire un set di dati all'interfaccia PROFINET che
contiene l'informazione che nella configurazione non devono essere acquisiti IO Device
opzionali con l'aiuto dell'istruzione "ReconfigIOSystem".
● Configurazione con IO Device opzionale:
In questo caso è necessario trasferire all'interfaccia PROFINET un set di dati che
acquisisce nella configurazione l'IO Device opzionale con l'aiuto dell'istruzione
"ReconfigIOSystem".
①
②
③
Stabilito dalla parametrizzazione: l'IO-Device_2 è l'IO Device opzionale
Configurazione senza IO Device opzionale
Configurazione con IO Device opzionale
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
199
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Riepilogo: Procedimento di base
La realizzazione di un concetto di macchina in serie si può suddividere nelle seguenti fasi:
1. Fase di engineering: creazione di un progetto di macchina in serie e caricamento in una
macchina o un impianto concreto:
– Progettare completamente tutti gli IO Device (opzioni) necessari in una macchina o un
impianto concreti
– Parametrizzare come opzioni gli IO Device che verranno omessi nella macchina o
nell'impianto concreti
– Progettare il collegamento delle porte considerando una diversa disposizione degli IO
Device
– Preparare il programma utente (vedere Parametrizzazione di una disposizione
flessibile degli IO Device (Pagina 209)) con la possibilità di scegliere sul posto la
configurazione reale per mezzo di interruttori o del dispositivo HMI
2. Fase di messa in servizio: predisposizione della macchina o dell'impianto concreti per il
funzionamento:
– Integrare la macchina o l'impianto nella rete locale (vedere Modifica in loco dei sistemi
IO utilizzabili più volte (Pagina 195))
– Selezionare attraverso la possibilità di selezione progettata la configurazione
attualmente disponibile del sistema IO
PROFINET con STEP 7 V13
200
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
5.8.2.2
Parametrizzazione degli IO Device opzionali
Presupposti
● CPU S7-1500 con versione firmware V1.7 o superiore come IO Controller
● STEP 7 V13 SP1 o superiore
● Le regole (Pagina 215) per la configurazione e il funzionamento di un progetto di
macchina in serie sono state rispettate.
Procedimento
Per parametrizzare un IO Device come IO Device opzionale procedere come segue:
1. Creare un progetto.
2. Configurare una CPU S7-1500 con versione firmware V1.7 o superiore come IO
Controller
3. Configurare gli IO Device necessari e assegnarli all'IO Controller.
4. Progettare il collegamento tra le porte dei dispositivi.
Nota
Il collegamento tra i dispositivi del sistema IO è indispensabile per i sistemi IO da
adeguare attraverso il programma utente. In caso contrario non sarebbe stabilito un
ordine degli IO Device collegati in rete. Sono possibili le seguenti impostazioni delle porte
partner:
• Porta partner concreta di un IO Device (selezione tramite la casella di riepilogo "Porte
del partner" nelle proprietà della porta o collegamento tramite drag&drop nella vista
topologica)
• "Partner impostato nel programma utente" (selezione tramite casella di riepilogo
"Porte del partner" nelle proprietà della porta).
5. Selezionare l'IO Device da contrassegnare come opzionale.
6. Selezionare l'area "Interfaccia PROFINET [X1] > Opzioni avanzate".
7. Attivare l'opzione "IO Device opzionale"
8. Ripetere i passi da 5 a 7 per tutti gli IO Device da parametrizzare come opzionali.
9. Caricare la configurazione nella CPU.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
201
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Risultato: Dopo aver caricato la configurazione il sistema si comporta come segue:
● La CPU è pronta per il controllo di configurazione del sistema IO.
● Tutti gli IO Device sono disattivati.
● Indipendentemente dal fatto che si adegui la configurazione nel programma utente
(inclusione degli IO Device opzionali) o che non si effettuino modifiche della
configurazione caricata: nel programma utente è necessario richiamare l'istruzione
"ReconfigIOSystem" e comunicare la configurazione attuale al sistema!
Senza richiamo dell'istruzione "ReconfigIOSystem" il sistema non è operativo.
Per ulteriori informazioni sul procedimento vedere Attivazione degli IO Device opzionali
nel programma (Pagina 202).
Parametrizzazione rapida nella tabella "Comunicazione I/O"
Nella scheda "Comunicazione I/O" è possibile stabilire se un IO Device deve essere
opzionale o no.
La colonna aggiuntiva "IO Device opzionali" dispone per ciascun IO Device di una casella di
riepilogo che indica se un IO Device è opzionale o no. Qui è possibile adattare
l'impostazione a livello centrale.
5.8.2.3
Attivazione degli IO Device opzionali nel programma
Presupposti
● CPU S7-1500 con versione firmware V1.7 o superiore come IO Controller.
● STEP 7 V13 SP1
● Almeno un IO Device è stato parametrizzato come IO Device opzionale.
● Le regole (Pagina 215) per la configurazione e il funzionamento di un progetto di
macchina in serie sono state rispettate.
PROFINET con STEP 7 V13
202
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Procedimento
Osservare le avvertenze e le regole sulla messa in servizio di un sistema S7-1500 nella
documentazione di SIMATIC S7-1500!
La seguente descrizione del procedimento comprende solo i passi necessari per la
comprensione dell'attivazione di un IO Device opzionale comandata dal programma.
Per attivare o disattivare gli IO Device opzionali procedere nel seguente modo:
1. Creare un set di dati "CTRLREC" per l'istruzione "ReconfigIOSystem". Ulteriori
informazioni sulla struttura del set di dati sono disponibili nella Guida in linea a STEP 7.
2. Richiamare l'istruzione "ReconfigIOSystem" e selezionare il MODE 1 per disattivare tutti
gli IO Device.
Se si porta la CPU nello stato STOP o RETE-OFF per riconfigurare l'impianto
(ad es. per aggiungere un IO Device opzionale) non è necessario disattivarla
esplicitamente con "ReconfigIOSystem" con il modo 1. In questo caso, ovvero dopo un
passaggio STOP-RUN e dopo un passaggio RETE-OFF > RETE-ON, tutti gli IO Device
sono disattivati automaticamente.
3. Se l'impianto è stato portato in uno stato di sicurezza che consente una riconfigurazione
senza pericoli:
Assemblare l'impianto in funzione del caso applicativo. Inserire gli IO Device opzionale
necessari nel punto in cui erano previsti nella progettazione (rispettare l'ordine!) oppure
rimuovere quelli non più necessari.
4. Collegare in rete gli IO Device.
5. Avviare il sistema S7-1500 e richiamare nuovamente l'istruzione "ReconfigIOSystem".
Selezionare il MODE 2 per il trasferimento del set di dati CTRLREC.
6. Al termine del trasferimento del set di dati richiamare nuovamente l'istruzione
"ReconfigIOSystem". Selezionare il MODE 3 per attivare tutti gli IO Device che
appartengono alla configurazione attuale.
Risultato: la CPU attiva i seguenti IO Device:
– Tutti gli IO Device che non sono stati parametrizzati come IO Device opzionali.
– Tutti gli IO Device opzionali che figurano nel set di dati di comando (CTRLREC).
I seguenti IO Device rimangono disattivati:
– Docking unit (IO Device alterni durante il funzionamento).
– Gli IO Device opzionali non elencati nel set di dati di comando.
Nota
Richiamare l'istruzione "ReconfigIOSystem" per tutti i valori del parametro MODE con lo
stesso set di dati di comando (CTRLREC)!
Se si utilizzano set di dati diversi per i valori del parametro MODE, la modifica della
configurazione risulta incoerente e vengono emessi messaggi di errore difficili da
interpretare.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
203
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Esempio: Struttura del set di dati per l'attivazione di un IO Device
L'IO Device "IO-Device_2" deve essere attivato come unico IO Device nel programma
utente.
Per farlo è richiesto l'ID hardware di "IO-Device_2"
Suggerimento: utilizzare le costanti di sistema degli ID hardware anziché i valori assoluti,
come mostrato in questo esempio. Con questo procedimento il contenuto del DB non viene
influenzato dalle modifiche degli ID hardware in seguito ad una modifica della progettazione.
Il set di dati deve essere inserito in un blocco dati ed essere trasferito all'interfaccia
PROFINET dell'IO Controller nel programma utente con l'istruzione "ReconfigIOSystem".
①
②
l'IO-Device_2 è parametrizzato come IO Device opzionale.
Dopo il trasferimento del set di dati e l'attivazione della configurazione con l'istruzione
"ReconfigIOSystem" l'IO-Device_2 è acquisito nella configurazione e prende parte allo scambio
di dati con l'IO Controller.
PROFINET con STEP 7 V13
204
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Creazione di un blocco dati
In questo esempio il set di dati di comando è stato creato in un blocco dati. Il blocco dati è
così composto:
Riga 2: Definizione array: Array del tipo Word con 4 elementi. Il tipo di dati consentito è Array
of Word .
Riga 3: Versione del set di dati (attuale: V1.0).
Riga 4: Numero di IO Device opzionali da attivare (qui: 1).
Riga 5: Lista degli ID hardware degli IO Device, qui inserita come costante di sistema.
Riga 6: Numero di collegamenti delle porte impostati nel programma utente (qui: 0).
Riga 7: Ulteriori set di dati (opzionale)
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
205
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Parametri MODE dell'istruzione "ReconfigIOSystem"
Il parametro MODE consente di definire in che modo funzionerà l'istruzione
"ReconfigIOSystem".
Per il parametro di ingresso "MODE" sono possibili i seguenti valori:
MODE
Descrizione
1
Tutti gli IO Device del sistema IO vengono disattivati richiamando l'istruzione tramite
MODE 1. L'istruzione "ReconfigIOSystem" utilizza internamente l'istruzione "D_ACT_DP".
Gli errori rilevati tramite D_ACT_DP vengono inoltrati da "ReconfigIOSystem" ai seguenti
parametri di uscita:
•
STATUS (codice di errore)
• ERR_INFO (identificazione HW dell' IO Device che ha causato l'errore).
In STATUS e ERR_INFO la CPU registra l'ultimo errore/l'ultimo ID HW rilevato sovrascrivendo un codice di errore esistente. Perciò oltre all'errore registrato potrebbero essere
presenti altri errori.
2
L'istruzione inoltra il set di dati per il controllo della configurazione effettiva del sistema IO
sull'interfaccia PROFINET indirizzata tramite LADDR (ID HW dell'interfaccia PROFINET).
3
Gli IO Device non opzionali del sistema IO e gli IO Device elencati nel set di dati di
comando CTRLREC vengono attivati.
Gli IO Device opzionali non elencati nel set di dati CTRLREC rimangono disattivati.
Se il set di dati di comando CTRLREC elenca degli IO Device che fanno parte di Docking
Unit (IO Device alterni durante il funzionamento), il sistema PN IO si comporta nel seguente
modo:
•
Se si richiama ReconfigIOSystem con MODE 3 gli IO Device delle Docking Unit
rimangono disattivati.
Questo comportamento corrisponde a quello di una progettazione senza IO Device
controllati dalla configurazione. Gli IO Device delle Docking Unit sono disattivati per
default e devono essere attivati nel programma utente.
Ulteriori informazioni sulle docking unit si trovano nel capitolo Sistemi di docking
(Pagina 220).
PROFINET con STEP 7 V13
206
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Regole sulla sequenza di richiamo di "ReconfigIOSystem"
● Assegnare all'istruzione "ReconfigIOSystem" sempre lo stesso set di dati di comando
(parametro di ingresso "CTRLREC").
● Sequenza di richiamo dopo un passaggio RETE-OFF > RETE-ON:
– Richiamo di ReconfigIOSystem con il MODE 1 (opzionale).
– Richiamo di ReconfigIOSystem con il MODE 2 (obbligatorio, anche senza
riconfigurazione!).
– Richiamo di ReconfigIOSystem con il MODE 3 (obbligatorio).
● Sequenza di richiamo dopo un passaggio STOP > RUN:
– Richiamo di ReconfigIOSystem con il MODE 1 (opzionale).
– Richiamo di ReconfigIOSystem con il MODE 2 (obbligatorio se la configurazione è
stata modificata in STOP. Diversamente non necessario).
– Richiamo di ReconfigIOSystem con il MODE 3 (obbligatorio).
● Sequenza di richiamo in caso di modifica della configurazione in RUN:
– Richiamo di ReconfigIOSystem con il MODE 1 (obbligatorio).
– Richiamo di ReconfigIOSystem con il MODE 2 (obbligatorio).
– Richiamo di ReconfigIOSystem con il MODE 3 (obbligatorio).
Spiegazioni e suggerimenti sulle regole
● Se non si inserisce nel set di dati di comando o nel blocco dati un IO Device
parametrizzato come opzionale, questo IO Device non farà parte della configurazione e
non potrà partecipare allo scambio di dati con la CPU.
● Se non si attiva nessun IO Device opzionale e si utilizza la configurazione caricata senza
modificarla, è comunque necessario seguire il procedimento descritto nella sezione
precedente e trasferire il set di dati di comando alla CPU.
Il set di dati di comando ha la struttura semplice con le seguenti variabili:
– Versione (high byte =1, low byte = 0)
– Numero di Device opzionali da attivare = 0
– Numero di collegamenti delle porte impostati nel programma utente = 0
● Dopo un passaggio STOP > RUN e dopo un passaggio RETE-OFF > RETE-ON, tutti gli
IO Device sono disattivati automaticamente. Perciò, per il corretto funzionamento del
controllo di configurazione, non è necessario richiamare ReconfigIOSystem con il
MODE 1.
Se si utilizza il progetto come modello generale valido per la programmazione del
controllo di configurazione si consiglia di richiamare comunque ReconfigIOSystem con il
MODE 1 prima di ogni riconfigurazione. Il modello si potrà utilizzare anche per le
modifiche della configurazione in stato di funzionamento RUN.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
207
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
● Messa in servizio di numerosi sistemi IO (più di 8 IO Device opzionali) con utilizzo
parallelo di IRT:
Per ridurre i tempi di avviamento in caso di attivazione di IO Device opzionali
(ReconfigIOSystem, modo 3) si consiglia di Controllare il numero di dispositivo degli IO
Device. I numeri di dispositivo dovrebbero essere in ordine crescente in base al
collegamento topologico, partendo dall'IO Controller. Maggiore è la distanza di un IO
Device dall'IO Controller nella topologia, ovvero maggiore è il numero di IO Device
presenti tra l'IO Controller e l'IO Device in questione, maggiore dovrebbe essere il
numero di dispositivo.
I numeri di dispositivo si impostano nell'area "Indirizzi Ethernet - PROFINET" della
finestra di ispezione dopo aver selezionato l'interfaccia PROFINET.
Ecco un esempio di assegnazione dei numeri di dispositivo in una topologia lineare:
● La CPU elabora l'istruzione "ReconfigIOSystem" per il trasferimento del set di dati di
comando in modo asincrono.
Perciò, se si utilizza l'istruzione nel programma di avvio, è necessario richiamare
ripetutamente "ReconfigIOSystem" in un loop finché i parametri di uscita "BUSY" o
"DONE" indicano che il set di dati è stato trasferito.
Suggerimento: per la programmazione del loop utilizzare il linguaggio di programmazione
SCL con l'istruzione REPEAT ... UNTIL.
REPEAT
"ReconfigIOSystem"(REQ := "start_config_ctrl",
MODE := 1,
LADDR := 64,
CTRLREC := "myCTRLREC".ArrMachineConfig0,
DONE => "conf_DONE",
BUSY => "conf_BUSY",
ERROR => "conf_ERROR",
STATUS => "conf_STATUS");
UNTIL NOT "conf_BUSY"
END_REPEAT;
Ulteriori informazioni
Per informazioni sulla struttura di base del set di dati e sull'utilizzo dell'istruzione
"ReconfigIOSystem" consultare la Guida in linea a STEP 7.
PROFINET con STEP 7 V13
208
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Vedere anche
Parametrizzazione degli IO Device opzionali (Pagina 201)
5.8.2.4
Parametrizzazione di una disposizione flessibile degli IO Device
Questo paragrafo spiega come creare i presupposti per la modifica dell'ordine degli IO
Device in un sistema PROFINET IO.
Questa funzione è disponibile anche con gli IO Device opzionali. Per non complicare la
rappresentazione è raffigurata una configurazione massima senza IO Device opzionali.
Criterio
Una tipica applicazione per un progetto di macchine in serie è la realizzazione di un impianto
complessivo raggruppando diverse parti di impianto prese da un sistema modulare, che si
differenziano solo per la diversa disposizione nello spazio - ad es. nel caso dei sistemi di
trasporto. Ogni parte dell'impianto è composta da un'unità funzionale meccanica (rotaie o
nastri trasportatori) ed elettrica (alimentazione di corrente, IO Device con moduli di periferia,
sensori, attuatori, motori, connessione PROFINET per lo scambio di dati con il controllore
centrale...).
La figura seguente mostra come, sostituendo due segmenti di rotaia, si realizza un nuovo
sistema di trasporto che viene adeguato alle condizioni locali con uno scambio a monte.
Dal punto di vista dell'automazione non è necessario modificare il progetto per adeguare la
configurazione PROFINET.
La sequenza degli IO Device è determinata dal collegamento delle porte. Nelle proprietà
delle porte dei dispositivi IO si progettano di volta in volta la porta partner e quindi il
dispositivo adiacente collegato alla rispettiva porta locale. Se la porta partner deve essere
determinata dal programma utente, è necessario selezionare come porta partner l'opzione
"Partner impostato nel programma utente".
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
209
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
La figura seguente mostra la configurazione di uscita del sistema di trasporto sopra
rappresentato che consente una modifica dell'ordine degli IO Device collegati dal
programma utente. Nell'esempio l'ordine di IO-Device_2 e IO-Device_3 deve essere
comandato dal programma utente.
Per stabilire come selezionare le impostazioni della porta partner occorre annotare per ogni
dispositivo e per ogni porta quale partner può essere preso in considerazione per un
collegamento.
● Se il partner è sempre lo stesso nelle diverse configurazioni previste, selezionare la porta
partner per questo partner.
● Se i partner variano nelle diverse configurazioni, selezionare "Partner impostato nel
programma utente".
PROFINET con STEP 7 V13
210
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Per l'esempio nella figura in alto risultano le seguenti impostazioni per le porte:
Dispositivo
Porta
locale
Impostazione porta partner
Spiegazione
PLC_1
p1
p1 (IO-Device_1)
Il partner di PLC_1 sulla porta 1 è IO-Device_1
(sempre)
IO-Device_1
p1
p1 (PLC_1)
Il partner di IO-Device_1 sulla porta 1 è PLC_1
(sempre)
IO-Device_1
p2
Partner impostato nel
programma utente
Il partner di IO-Device_1 sulla porta 2 è
IO-Device_2 o IO-Device_3 => partner
impostato nel programma utente
IO-Device_2
p1
Partner impostato nel
programma utente
Il partner di IO-Device_2 sulla porta 1 è
IO-Device_1 o IO-Device_3 => partner
impostato nel programma utente
IO-Device_2
p2
Partner impostato nel
programma utente
Il partner di IO-Device_2 sulla porta 2 è
IO-Device_3 o IO-Device_4 => partner
impostato nel programma utente
IO-Device_3
p1
Partner impostato nel
programma utente
Il partner di IO-Device_3 sulla porta 1 è
IO-Device_2 o IO-Device_1 => partner
impostato nel programma utente
IO-Device_3
p2
Partner impostato nel
programma utente
Il partner di IO-Device_3 sulla porta 2 è
IO-Device_4 o IO-Device_2 => partner
impostato nel programma utente
IO-Device_4
p1
Partner impostato nel
programma utente
Il partner di IO-Device_4 sulla porta 1 è
IO-Device_3 o IO-Device_2 => partner
impostato nel programma utente
IO-Device_4
p2
Qualsiasi partner
Nessun partner previsto sulla porta 2
Presupposti
● CPU S7-1500 con versione firmware V1.7 o superiore come IO Controller.
● STEP 7 V13 SP1 o superiore
● Le regole (Pagina 215) per la configurazione e il funzionamento di un progetto di
macchina in serie sono state rispettate.
Procedimento
Per impostare la porta partner di una porta per il collegamento comandato dal programma
procedere come segue:
1. Selezionare l'interfaccia PROFINET del dispositivo (IO Controller o IO Device) di cui
impostare la porta.
2. Selezionare nelle proprietà dell'interfaccia PROFINET l'area "Interconnessione di porte"
(Opzioni avanzate > Porta [...] > Interconnessione di porte).
3. Selezionare dalla casella di riepilogo come porta partner "Partner impostato nel
programma utente".
4. Ripetere i passi da 1 a 3 per ogni porta da collegare attraverso il programma utente.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
211
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Vedere anche
Adattamento della disposizione degli IO Device nel programma (Pagina 212)
5.8.2.5
Adattamento della disposizione degli IO Device nel programma
Presupposti
● CPU S7-1500 con versione firmware V1.7 o superiore come IO Controller.
● STEP 7 V13 SP1
● Almeno una porta partner è stata parametrizzata come "Partner impostato nel
programma utente".
● Le regole (Pagina 215) per la configurazione e il funzionamento di un progetto di
macchina in serie sono state rispettate.
Procedimento
Il procedimento equivale a quello per l'attivazione degli IO Device opzionali.
Solo la struttura del set di dati deve essere ampliata per l'assegnazione della porta
comandata dal programma. L'ampliamento è descritto nelle prossime sezioni.
Esempio: Struttura del set di dati per l'assegnazione delle porte partner
Per la struttura del set di dati sono necessari gli ID hardware delle porte.
Il set di dati deve essere inserito in un blocco dati ed essere trasferito all'interfaccia
PROFINET dell'IO Controller nel programma utente con l'istruzione "ReconfigIOSystem".
Poiché il parametro di ingresso RECORD dell'istruzione "ReconfigIOSystem" ha il tipo di dati
VARIANT è necessario prima creare un tipo di dati per il blocco dati.
Nelle sezioni che seguono è descritta la struttura del tipo di dati PLC e del blocco dati che si
basa su di esso.
PROFINET con STEP 7 V13
212
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Selezione di una configurazione derivata
Qui di seguito è spiegato come deve essere il set di dati per la seguente configurazione
perché gli IO Device possano essere collegati nell'ordine previsto attraverso il programma
utente.
Si presuppone la configurazione flessibile della sezione precedente (Pagina 209) con le
stesse impostazioni descritte per le varie porte partner.
Le porte partner nella configurazione derivata concreta sono definite, perciò è possibile
nominare gli ID hardware delle porte utilizzate.
La tabella seguente contiene solo i dispositivi nei quali le porte possono essere determinate
dal programma utente. Solo questi dispositivi sono rilevanti per la struttura del set di dati!
Dispositivo
Porta locale
Impostazione porta partner Porta partner della configurazione
selezionata
IO-Device_1
p2 = porta 2
Partner impostato nel
programma utente
ID hardware: 251
IO-Device_2
p1 = porta 1
ID hardware: 281
IO-Device_2
p2 = porta 2
ID hardware: 311
Porta 1 di IO-Device_3
ID hardware: 261
Partner impostato nel
programma utente
Porta 2 di IO-Device_3
Partner impostato nel
programma utente
Porta 1 di IO-Device_4
ID hardware: 291
ID hardware: 321
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
213
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Creazione di un blocco dati
Qui viene riportato un esempio di struttura del blocco dati "DB-IO-SYSTEM-PortInterconnections" per la configurazione derivata.
Questo blocco dati si utilizza al richiamo dell'istruzione "ReconfigIOSystem" nel parametro di
ingresso "CTRLREC".
Al posto dei valori assoluti per gli ID hardware delle porte qui vengono utilizzate le costanti di
sistema degli ID hardware.
Il blocco dati è così composto:
Riga 2: Definizione di un Array of Word (è possibile solo questo tipo di dati).
Riga 3: Versione del set di dati di comando: V1.0.
Riga 4: Numero degli IO Device opzionali: 0.
Riga 5: Numero dei collegamenti delle porte specificati: 3.
Riga 6: Collegamento porta 1, porta locale.
Riga 7: Collegamento porta 1, porta partner.
Riga 8: Collegamento porta 2, porta locale.
Riga 9: Collegamento porta 2, porta partner.
Riga 10: Collegamento porta 3, porta locale.
Riga 11: Collegamento porta 3, porta partner.
Collegamento nel blocco dati non eseguito
Se nelle proprietà della porta si è parametrizzata la porta partner come "Partner impostato
nel programma utente" senza inserirla nel set di dati o nel blocco dati, la CPU imposta per
questa porta l'impostazione "Qualsiasi partner". Se non si trasferisce nessun set di dati la
CPU imposta questa impostazione "Qualsiasi partner" per tutte le assegnazioni comandate
dal programma.
Ulteriori informazioni
Per informazioni sulla struttura di base del set di dati e sull'utilizzo dell'istruzione
"ReconfigIOSystem" consultare la Guida in linea a STEP 7.
PROFINET con STEP 7 V13
214
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
5.8.2.6
Comportamento del sistema e regole
Qui di seguito è spiegato come si comporta durante il funzionamento un sistema IO la cui
configurazione viene comandata dal programma utente.
Inoltre qui sono elencate le regole e le limitazioni da considerare per la progettazione della
configurazione massima nel progetto per macchine di serie.
Comportamento del sistema
● Diagnostica di sistema:
Se un IO Device opzionale è disattivato, dal punto di vista della diagnostica di sistema
(vista online o Online & Diagnostica) viene visualizzato come "disattivato".
● Vista topologica:
Vista offline: come progettato. Le porte la cui porta partner è stata parametrizzata come
"Partner impostato nel programma utente" non mostrano collegamenti.
Vista online: le porte e i collegamenti degli IO Device disattivati vengono rappresentati in
un'altra tonalità di verde rispetto alle porte senza errori e ai collegamenti degli IO Device
attivati.
● Rappresentazione nel server web:
Il nome dei dispositivi viene visualizzato come progettato (Proprietà > Generale >
Informazioni sul progetto).
Il nome del dispositivo PROFINET assegnato viene visualizzato sulla pagina web
"Comunicazione", scheda "Parametri" per la CPU.
Parametri dell'indirizzo IP: i parametri dell'indirizzo IP attualmente assegnati vengono
visualizzati sulla pagina web "Stato dell'unità".
Topologia: la topologia attuale viene visualizzata sul server web come risulta
dall'adattamento per mezzo del programma utente. Gli IO Device che sono stati
parametrizzati come opzionale vengono visualizzati sul server web come IO Device
"disattivati".
PROFINET con STEP 7 V13
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215
Funzioni
5.8 Progetto per macchine di serie
Regole
Per i progetti per macchine di serie valgono le regole qui (Pagina 188) descritte.
Per i sistemi IO con controllo di configurazione valgono le seguenti regole aggiuntive:
● Per la progettazione di MRP (Media Redundancy Protocol):
Le porte parametrizzate come porte ad anello non devono essere collegate tramite
programma utente.
I dispositivi con porte ad anello (nodi di un dominio MRP) possono tuttavia essere IO
Device opzionali.
● Per la progettazione di docking system (= sostituzione di IO Device durante il
funzionamento):
Né la docking station né il primo IO Device di una docking unit possono essere IO Device
opzionali.
Le porte delle docking unit non devono essere collegate tramite programma utente.
● Per la progettazione di IRT:
La sequenza degli IO Device sincronizzati ("dispositivi IRT") deve essere definita nella
configurazione e non deve variare nelle diverse caratteristiche di una macchina di serie.
Perciò le porte dei dispositivi IRT non devono essere collegate tramite programma
utente.
Tuttavia esiste la possibilità di parametrizzare i dispositivi IRT in una linea come IO
Device opzionali.
Inoltre è possibile collegare tramite programma utente dispositivi RT che sono ad es.
"sganciati" da questa linea attraverso una porta switch (vedere la figura).
PROFINET con STEP 7 V13
216
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.9 Risparmio energetico con PROFIenergy
5.9
Risparmio energetico con PROFIenergy
Risparmio energetico con PROFIenergy
PROFIenergy è un'interfaccia dati basata su PROFINET che permette di disattivare
indipendentemente dal costruttore e dal dispositivo le utenze durante le pause con comando
centrale e coordinato. In questo modo viene fornita al processo solo l'energia assolutamente
necessaria. La maggior parte dell'energia viene risparmiata dal processo, il dispositivo
PROFINET in sé contribuisce solo con alcuni watt al potenziale di risparmio.
Figura 5-46
Risparmio energetico con PROFIenergy durante le pause
Nozioni di base
La disattivazione dei dispositivi PROFINET e dei moduli power avviene tramite comandi
speciali nel programma utente del PROFINET IO Controller. L'impiego di ulteriore hardware
non è richiesto, i comandi PROFIenergy vengono direttamente interpretati dai dispositivi
PROFINET.
Funzionamento
All'inizio e alla fine delle pause il gestore dell'impianto attiva e disattiva la funzione di pausa
dell'impianto; l'IO Controller invia quindi il comando PROFIenergy "Start_Pause" /
"End_Pause" ai dispositivi PROFINET. Il dispositivo interpreta il contenuto del comando
PROFIenergy e si disattiva o si riattiva.
Altre funzioni PROFIenergy permettono di richiamare durante le pause informazioni sui
dispositivi che l'utente può utilizzare per trasmettere per tempo il comando "Start_Pause" /
"End_Pause".
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
217
Funzioni
5.9 Risparmio energetico con PROFIenergy
Istruzioni PROFIenergy per IO Controller
Per il comando e il controllo delle funzioni PROFIenergy sono necessarie due istruzioni.
L'istruzione PE_START_END è il modo più semplice per attivare o disattivare lo standby dei
dispositivi PROFINET. La commutazione dipende da un fronte di salita o di discesa.
L'istruzione PE_START_END offre un'interfaccia semplice per realizzare i comandi
PROFIenergy Start_Pause e End_Pause.
L'istruzione PE_CMD permette di trasmettere tutti i comandi PROFIenergy inclusi
Start_Pause e End_Pause. Con gli altri comandi si può ad es. interrogare lo stato attuale dei
dispositivi PROFINET o il comportamento durante le pause. L'istruzione PE_CMD consente
di gestire comodamente tutte le funzioni PROFIenergy.
Istruzione PROFIenergy per I-Device
L'istruzione PE_I_DEV permette di applicare PROFIenergy anche agli I-Device. L'istruzione
riceve i comandi PROFIenergy sull'I-Device e li inoltra al programma utente per
l'elaborazione. Dopo che il programma utente ha elaborato il comando viene richiamata
nuovamente l'istruzione PE_I_DEV per inviare la conferma all'IO Controller. Per queste
risposte è disponibile per ogni comando un'istruzione ausiliaria che fornisce i dati della
risposta all'istruzione.
Le istruzioni si trovano nella task card "Istruzioni" dell'editor di programma in STEP 7.
Un esempio applicativo si trova in Internet
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/41986454) nel portale Service &
Support.
PROFINET con STEP 7 V13
218
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.9 Risparmio energetico con PROFIenergy
Progettazione e programmazione
Le funzioni possono essere comodamente integrate negli impianti esistenti. Per
l'applicazione di PROFIenergy non è richiesta alcuna progettazione. Tuttavia sono
necessarie integrazioni del programma utente:
● Prima del comando "Start_Pause" è necessario assicurarsi che l'impianto venga portato
in uno stato sicuro adeguato alla pausa.
● Occorre programmare un schedulazione per l'inizio della pausa dei dispositivi e per la
riattivazione per tempo dei nodi in pausa (in funzione dei tempi di anticipo dell'attivazione
necessari che richiede il rispettivo dispositivo PROFINET).
● È necessario analizzare i messaggi di errore dell'istruzione PE_CMD e programmare le
reazioni opportune (ad es. interruzione o continuazione di altri comandi nei dispositivi
PROFINET subordinati).
Nota
Per il sistema di periferia decentrata ET 200S l'utilizzo di PROFIenergy deve essere
progettato in STEP 7. PROFIenergy si progetta attivando nel modulo power
PM-E DC24V/8A RO la casella di scelta "Applicare misure di risparmio energetico per
questo gruppo di potenziale".
Per gli I-Device l'utilizzo di PROFIenergy deve essere progettato in STEP 7. Ulteriori
informazioni sono disponibili nel capitolo Progettazione di PROFIenergy negli I-Device
(Pagina 120).
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
219
Funzioni
5.10 Sistemi di docking
5.10
Sistemi di docking
Applicazione della sostituzione di IO Device durante il funzionamento ("Partner alternativi") in una
docking station
La figura seguente mostra una cella di automazione con una docking station e diverse
docking unit.
Figura 5-47
IO Device alterni (porte partner) in un docking system
Campo di impiego della sostituzione di IO Device durante il funzionamento
La funzionalità PROFINET "Sostituzione di IO Device durante il funzionamento" ("Porte
alternative")" può essere utilizzata ad es. per il cambio di utensili nei sistemi robotizzati.
Tipici utensili sono:
● Pinze per saldatura
● Supporti per i pezzi di produzione
PROFINET con STEP 7 V13
220
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.10 Sistemi di docking
Presupposti per l'interconnessione di porte del partner elterne durante il funzionamento
Gli IO Device con porte del partner alterne possono essere collegati nei casi seguenti:
● Per l'IO Device alterno (docking unit) non è stata progettata la comunicazione IRT.
● L'interfaccia PROFINET è collegata alla sottorete Ethernet.
● I dispositivi PROFINET supportano la progettazione della topologia.
● L'IO Controller, gli IO Device alterni (docking unit) e lo switch (docking station) in cui
vengono utilizzati gli IO Device alterni supportano questa funzione.
Nota
Indirizzo IP univoco
Ogni docking unit di un docking system deve essere progettata con un indirizzo IP
univoco in un progetto comune ed essere utilizzata nello stesso IO Controller di tutte le
altre docking unit del sistema.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
221
Funzioni
5.10 Sistemi di docking
Presupposti per l'applicazione
Per la realizzazione di un docking system con sostituzione degli IO Device durante il
funzionamento occorre osservare gli aspetti seguenti:
● Gli IO Device di tutte le docking unit sono stati disattivati nelle preimpostazioni durante la
progettazione.
● Può essere attiva sempre solo una docking unit per volta, vale a dire che solo gli IO
Device di una docking unit possono essere attivi. Tutti gli IO Device delle altre docking
unit devono essere disattivati prima di poter attivare gli IO Device di una docking unit.
L'attivazione di un IO Device avviene con l'istruzione "D_ACT_DP".
● Per attivare una docking unit si crea un collegamento fisico con questa docking unit e il
relativo IO Device, quindi si attivano gli IO Device (tensione On). Allo stesso tempo si
devono attivare tutti gli IO Device della docking unit nel programma utente tramite
l'istruzione "D_ACT_DP".
Nota
Disattivazione automatica nello stato di funzionamento "Avviamento" della CPU
Se la CPU si trova nello stato di funzionamento "Avviamento", gli IO Device da sostituire
durante il funzionamento all'interno di un docking system vengono disattivati
automaticamente.
● Dopo la conferma "IO Device attivato" accedere all'IO Device con accesso diretto alla
periferia.
● Richiamare l'istruzione "D_ACT_DP" per attivare e disattivare l'IO Device possibilmente
all'inizio del ciclo dell'OB 1.
Nota
Numero di IO Device con sostituzione durante il funzionamento ("porte partner alterne"),
numero di docking unit
Per ottenere tempi di cambio utensili possibilmente rapidi osservare i punti seguenti, che
dipendono dalla CPU o dal CP utilizzati:
• Solo gli IO Device progettati con la funzionalità PROFINET "Avvio prioritario"
assicurano un avvio ottimale. Il numero di IO Device con progettazione di questa
funzionalità PROFINET è limitato.
• Si può attivare solo un determinato numero di IO Device contemporaneamente.
Questo numero dipende dalle risorse "D_ACT_DP" disponibili. Una docking unit non
dovrebbe contente più del numero corrispondente di IO Device. Se si utilizzano più IO
Device in una docking unit, essi devono essere attivati l'uno dopo l'altro e ciò
comporta un prolungamento del tempo necessario.
Esempio: Una S7-CPU 1516-3 PN/DP può utilizzare max. 32 IO Device con avvio
prioritario e attivare contemporaneamente 8 IO Device tramite "D_ACT_DP".
Perciò, per ottimizzare i tempi dell'applicazione, una docking unit non dovrebbe
comprendere più di 8 IO Device e in tutte le docking unit alterne non dovrebbero essere
impiegati più di 32 IO Device.
PROFINET con STEP 7 V13
222
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.10 Sistemi di docking
5.10.1
Progettazione di sistemi docking
Come progettare i sistemi docking
I possibili collegamenti con i singoli IO Device devono essere progettati in STEP 7.
Procedimento in STEP 7
1. Progettare l'impianto come di consueto, ma tralasciando in un primo momento
l'interconnessione topologica dei singoli dispositivi PROFINET.
2. Navigare fino alla scheda "Vista topologica".
3. Selezionare la porta da utilizzare con i partner alterni da sostituire durante il
funzionamento.
4. Navigare fino alla scheda "Proprietà" della finestra di ispezione e selezionare nella
navigazione dell'area "Collegamento porta".
5. Alla voce "Porta del partner" attivare l'opzione "Partner alternativo".
6. Selezionare le porte del partner desiderate facendo clic su "<Aggiungi partner
alternativo>" e selezionare una porta partner; ripetere l'operazione fino a collegare tutte le
porte partner desiderate.
Figura 5-48
Progettazione di sistemi docking in STEP 7
Suggerimento: le porte partner alternative si possono anche collegare con drag&drop nella
vista topologica avendo prima selezionato l'opzione "Partner alternativi".
Risultato
La porta scelta è stata collegata con uno o più IO Device alterni. I collegamenti con le
singole porte del partner da sostituire durante il funzionamento vengono rappresentati nella
Vista topologica con una linea verde tratteggiata.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
223
Funzioni
5.10 Sistemi di docking
Diversi IO Device come docking unit ("Porta partner alterna")
Una docking unit può essere costituita anche da diversi IO Device collegati in serie. In caso
di impiego di IO Device collegati in serie come docking unit assicurarsi che la topologia degli
IO Device sia stata progettata. In basso a destra nella figura seguente è rappresentata una
docking unit composta da due IO Device collegati in serie (Tool_3_1 e Tool_3_2).
Figura 5-49
Sistema docking nella vista topologica di STEP 7
Limitazione dell'interconnessione
Nei seguenti casi non è possibile interconnettere una porta del partner:
● La porta del partner ha un tipo di cavo incompatibile. In questo caso occorre inserire un
convertitore del mezzo di trasmissione compreso nel catalogo.
● La porta del partner è bloccata (disattivata).
● Entrambe le porte da collegare appartengono alla stessa interfaccia (è possibile collegare
solo porte di interfacce diverse in una stazione).
● Le due porte da interconnettere fanno parte di sottoreti Ethernet diverse.
Eliminazione di un'interconnessione
Selezionare la porta del partner alterno ed eliminare il collegamento con il tasto "Canc".
PROFINET con STEP 7 V13
224
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.11 Accelerazione dell'avvio
5.11
Accelerazione dell'avvio
5.11.1
Possibilità di accelerare l'avvio degli IO Device
Il tempo impiegato per l'avvio degli IO Device dipende da diversi fattori e può essere ridotto
in diversi modi. Con la funzione "Avvio prioritario" si ottiene una prima, netta riduzione del
tempo di avvio.
Dipendenze
La durata dell'avvio di un IO Device (periferia decentrata) con la funzionalità PROFINET
"Avvio prioritario" dipende dai seguenti fattori:
● IO Device (periferia decentrata)
● Configurazione della periferia dell'IO Device (periferia decentrata)
● Moduli dell'IO Device (periferia decentrata)
● IO Controller
● Switch
● Impostazione della porta
● Cablaggio
● Classe RT progettata per l'IO Device
Nota
Tempo di avvio e classe RT dell'IO Device
Un IO Device con comunicazione IRT impiega più tempo per l'avvio accelerato rispetto a
un IO Device con comunicazione RT.
L'avvio prolungato nel caso dell'IRT deriva dalla necessità di sincronizzare l'IO Device
prima di poter configurare la comunicazione.
Nota
IWLAN e avvio prioritario
I dispositivi PROFINET collegati a PROFINET IO tramite Access Point non supportano la
funzionalità "Avvio prioritario" di PROFINET.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
225
Funzioni
5.11 Accelerazione dell'avvio
Ulteriore accelerazione
Per ottenere il tempo di avvio più breve possibile sono necessarie le misure seguenti:
● Corretta impostazione della porta sull'IO Device
● Ottimizzazione del cablaggio delle porte
● Misure nel programma utente (soltanto per docking system)
Questi passi accelerano l'avvio dell'IO Device anche senza la funzione PROFINET "Avvio
prioritario". Tuttavia i tempi di avvio più brevi (circa 500 ms) si ottengono solo combinando
tutti i passi con l'"Avvio prioritario".
Nota
Tempo di avviamento fino a 8 s
Nonostante l'avvio prioritario, nelle seguenti situazioni il tempo di avviamento può
raggiungere 8 s:
A un punto di docking sono collegati più IO Device fisici come IO Device con un nome di
dispositivo identico e una configurazione IP identica (ad es. punto di docking per sistemi di
trasporto automatico).
5.11.2
Avvio prioritario
Definizione
L'avvio prioritario è una funzionalità PROFINET che consente di accelerare l'avvio degli IO
Device in un sistema PROFINET IO con comunicazione RT. Esso riduce il tempo impiegato
dagli IO Device progettati per accedere nuovamente allo scambio ciclico dei dati utili nei casi
seguenti:
● Dopo il ripristino della tensione di alimentazione
● Dopo il ripristino della stazione
● Dopo l'attivazione di IO Device
AVVERTENZA
Scambio dei dati nonostante l'impostazione di indirizzi IP/nomi di dispositivo non univoci
nel sistema IO PROFINET
Per ottenere tempi di avviamento più rapidi, in caso di avvio prioritario l'IO Controller
verifica, parallelamente all'avvio del dispositivo, se i nomi dei dispositivi e gli indirizzi IP
sono univoci. In caso di errore o doppia assegnazione dei nomi e degli indirizzi può
verificarsi un breve scambio di dati prima che l'IO Controller reagisca all'errore. In questo
lasso di tempo l'IO Controller potrebbe scambiare dati IO con il dispositivo errato.
Durante la messa in servizio è quindi importante verificare che nel sistema IO PROFINET
non siano stati assegnati più volte gli stessi indirizzi IO o nomi di dispositivo.
PROFINET con STEP 7 V13
226
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.11 Accelerazione dell'avvio
Vantaggi
La funzionalità PROFINET "Avvio prioritario" consente di realizzare applicazioni
PROFINET IO nelle quali vengono continuamente sostituite parti di macchina o utensili e
rispettivi IO Device. L'ottimizzazione degli intervalli tra un nuovo avviamento e l'altro riduce al
minimo i tempi di attesa di diversi secondi. Ciò permette di accelerare il processo di
produzione con IO Device alterni (funzionalità PROFINET "sistemi docking"), ad es. nelle
applicazioni con cambia utensili, assicurando un rendimento maggiore.
La funzionalità PROFINET "Avvio prioritario" consente un notevole incremento delle
prestazioni anche nelle applicazioni per le quali in generale è particolarmente importante
l'avviamento rapido degli IO Device dopo l'accensione oppure in seguito al guasto/ripristino
della stazione.
Campo di impiego
L'avvio prioritario si può utilizzare ad es. per il cambio di utensili nei sistemi robotizzati
nell'industria dell'automobile. Tipici utensili sono ad es.:
● Pinze per saldatura
● Supporti per la produzione di parti della carrozzeria
Figura 5-50
Esempio di configurazione di un cambia utensili: utensili 1-3 configurati con "Avvio prioritario".
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
227
Funzioni
5.11 Accelerazione dell'avvio
5.11.3
Progettazione dell'avvio prioritario
Presupposti
La funzionalità PROFINET "Avvio prioritario" può essere attivata negli IO Device (periferia
decentrata) solo nei casi seguenti:
● L'IO Controller utilizzato può stabilire le priorità durante l'avvio degli IO Device selezionati.
● L'IO Device utilizzato supporta l'assegnazione di priorità.
Procedimento
1. Nella vista di rete o nella vista dispositivi selezionare l'IO Device di cui accelerare l'avvio.
2. Nella finestra di ispezione aprire le proprietà dell'IO Device.
3. Passare a "Interfaccia PROFINET > Opzioni ampliate > Opzioni dell'interfaccia".
4. Attivare la casella di scelta "Avvio prioritario".
Figura 5-51
Progettazione dell'avvio prioritario in STEP 7
5. Caricare la progettazione nell'IO Controller.
Nota
Avvio prioritario dopo il primo avviamento
Un avvio prioritario degli IO Device è disponibile sempre solo dopo la prima
parametrizzazione dell'IO Device con il primo avviamento in assoluto del sistema
PROFINET IO. Anche in caso di sostituzione di un componente o dopo il reset alle
impostazioni di fabbrica, il primo avvio è sempre un avvio standard degli IO Device
opportunamente progettati.
Nota
Numero di IO Device (periferia decentrata) con avvio prioritario
All'interno di un sistema PROFINET IO la funzionalità PROFINET "Avvio prioritario"
consente di avviare solo un numero massimo di IO Device che varia in funzione dell'IO
Controller utilizzato.
PROFINET con STEP 7 V13
228
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.11 Accelerazione dell'avvio
5.11.4
Ottimizzazione delle impostazioni delle porte per l'avvio accelerato
Ottimizzazione delle impostazioni della porta sul dispositivo IO e sull'IO Controller
Durante l'avviamento del dispositivo IO, nel caso di un cablaggio in CU, viene effettuata una
verifica del supporto di trasferimento e dell'opzione duplex.
Questi controlli richiedono tempo e con un'impostazione mirata di queste opzioni è possibile
risparmiare tempo per le verifiche. Assicurarsi che le impostazioni effettuate corrispondano
alle effettive condizioni (uso dei cavi giusti).
Ottimizzazione delle impostazioni delle porte per l'avvio accelerato
Per ottimizzare le impostazioni delle porte per l'avvio accelerato procedere nel modo
seguente:
1. Selezionare la porta dell'IO Controller o la porta partner dell'IO Device corrispondente.
2. Nella finestra di ispezione spostarsi fino alle "Opzioni delle porte > Collegamento". Alla
voce "Velocità di trasmissione/Duplex" selezionare l'impostazione "TP 100 Mbit/s full
duplex".
3. Disattivare la casella di scelta "Attiva autonegoziazione".
Figura 5-52
Ottimizzazione delle impostazioni delle porte per l'avvio accelerato in STEP 7
Queste impostazioni vengono applicate automaticamente alla porta partner con la
progettazione della topologia.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
229
Funzioni
5.11 Accelerazione dell'avvio
5.11.5
Ottimizzazione del cablaggio per l'avvio accelerato
Presupposti
Per accelerare il tempo di avvio dell'IO Device sono state effettuate le seguenti impostazioni
della porta:
● Velocità di trasmissione fissa
● Autonegoziazione disattivata
Ciò consente di risparmiare il tempo di adattamento della velocità di trasmissione all'avvio.
Se è stata disattivata l'autonegoziazione occorre osservare le regole di cablaggio.
Proprietà delle porte
I dispositivi PROFINET dispongono di due tipi di porte:
Tipo di porta
Dispositivi PROFINET
Porta switch con assegnazione dei pin in ordine incrociato
IO Device: porta 2
Porta del terminale con normale assegnazione dei pin
IO Device: porta 1
CPU S7 con due porte: porta 1 e 2
CPU S7 con una porta: porta 1
Assegnazione dei pin in ordine incrociato significa che i pin della porta per la trasmissione e
la ricezione vengono scambiati internamente tra i dispositivi PROFINET utilizzati.
Validità delle regole di cablaggio
Le regole per il cablaggio descritte nella prossima sezione valgono esclusivamente nel caso
in cui sia stata definita un'impostazione fissa della porta in STEP 7.
Regole per il cablaggio
Diversi IO Device possono essere collegati in linea con un cavo patch collegando la porta 2
dell'IO Device (periferia decentrata) con la porta 1 del successivo IO Device. Nella grafica
seguente si riporta un esempio con due IO Device.
Figura 5-53
Cablaggio ottimizzato per l'avvio accelerato
PROFINET con STEP 7 V13
230
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Funzioni
5.11 Accelerazione dell'avvio
5.11.6
Ottimizzazione del programma utente per l'avvio accelerato
Introduzione
Apportando determinate modifiche al programma utente è possibile accelerare l'avvio di IO
Device da sostituire durante il funzionamento all'interno di docking system.
Modifiche del programma utente necessarie
Per accelerare l'avvio con l'aiuto di modifiche del programma utente procedere nel modo
seguente:
1. Richiamare l'istruzione "D_ACT_DP" per attivare e disattivare l'IO Device all'inizio del
ciclo dell'OB 1.
Se si sostituisce l'IO Device occorre disattivare l'IO Device non più utilizzato e attivare il
nuovo IO Device.
2. Se si utilizza il comando di accensione ("Power ON") degli IO Device attraverso
l'applicazione, avviare possibilmente nello stesso tempo anche l'attivazione degli IO
Device con il richiamo dell'istruzione "D_ACT_DP". L'IO Device deve essere già collegato
fisicamente.
3. Dopo la conferma "IO Device attivato" dell'istruzione "D_ACT_DP" accedere all'IO Device
con i comandi di accesso diretto.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
231
Servizi di assistenza e supporto tecnico
A
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PROFINET con STEP 7 V13
232
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
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PROFINET con STEP 7 V13
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233
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PROFINET con STEP 7 V13
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235
Glossario
Allarme
Un allarme è un evento al verificarsi del quale il sistema operativo di una CPU S7 richiama
automaticamente un blocco organizzativo assegnato (OB di allarme) nel quale l'utente può
programmare la reazione all'evento desiderata.
Allarme di diagnostica
Tramite gli allarmi di diagnostica, le unità con funzioni di diagnostica segnalano alla CPU gli
errori di sistema riconosciuti.
→ Vedere anche CPU
Allarme, diagnostica
→ Allarme di diagnostica
API
L'API (Application Process Identifier) è un parametro il cui valore specifica il processo che
elabora i dati IO (applicazione).
La norma PROFINET IEC 61158 assegna a determinati API dei profili (PROFIdrive,
PROFIsave) che sono definiti dall'organizzazione degli utenti PROFINET.
L'API standard è 0.
Applicazione
Programma che si basa direttamente sul sistema operativo MS-DOS/Windows.
Un'applicazione sul PG è ad es. STEP 7.
AR
AR (Application Relation) è un livello di indirizzamento per i set di dati di diagnostica.
PROFINET con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Glossario
Avvio prioritario
L'avvio prioritario indica la funzionalità PROFINET per accelerare l'avvio degli IO Device in
un sistema PROFINET IO con comunicazione RT e IRT. Questa funzione riduce il tempo
impiegato dagli IO Device - opportunamente progettati - per rientrare nello scambio ciclico
dei dati utili nei seguenti casi:
● dopo il ripristino della tensione di alimentazione
● dopo il ripristino della stazione
● dopo l'attivazione di IO Device
Blocco organizzativo
I blocchi organizzativi (OB) costituiscono l'interfaccia tra il sistema operativo della CPU e il
programma utente. Nei blocchi organizzativi viene stabilito l'ordine di elaborazione del
programma utente.
Buffer di diagnostica
Il buffer di diagnostica è un'area di memoria bufferizzata della CPU nella quale vengono
registrati gli eventi di diagnostica nello stesso ordine in cui essi si verificano.
Bus
Un bus è un supporto di trasmissione che collega più nodi tra loro. La trasmissione dati,
affidata a cavi elettrici o in fibra ottica, può essere sia seriale che parallela.
Bus backplane
Il bus backplane è un bus di dati seriale tramite il quale le unità comunicano tra loro e tramite
il quale esse ricevono la tensione necessaria al funzionamento. Il collegamento tra le unità
viene effettuato tramite connettori di bus.
Ciclo di comunicazione e larghezza di banda riservata
PROFINET IO è un sistema di comunicazione in tempo reale scalabile basato sul protocollo
di livello 2 per Fast Ethernet. Perciò con il metodo di trasmissione RT per i dati di processo
con criticità temporale e IRT per i processi di alta precisione e in sincronismo di clock sono
disponibili due livelli di comunicazione in tempo reale.
Comunicazione in tempo reale
Termine generale che comprende RT e IRT.
Per la comunicazione di dati utili IO a criticità temporale, PROFINET non si avvale del
protocollo TCP/IP bensì di un proprio canale in tempo reale (RT).
PROFINET con STEP 7 V13
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237
Glossario
Configurazione
Selezione e combinazione di singoli componenti di un sistema di automazione o
installazione del software necessario con adattamento all'impiego specifico (ad es. con
parametrizzazione delle unità).
Controllore a memoria programmabile
I controllori a memoria programmabile (PLC) sono controllori elettronici la cui funzione è
memorizzata come programma nel dispositivo di controllo. La configurazione e il cablaggio
del dispositivo non dipendono quindi dalla funzione del controllore. Il controllore a memoria
programmabile ha la stessa struttura di un computer: è costituito da una CPU (unità
centrale) con memoria, unità di ingresso e di uscita e sistema di bus interno. La periferia e il
linguaggio di programmazione sono adattati alle necessità della tecnica di controllo.
CP
→ Processore di comunicazione
CPU
Central Processing Unit = unità centrale del sistema di automazione S7 con unità di
controllo, di calcolo, memoria, sistema operativo e interfaccia per il dispositivo di
programmazione.
Dati coerenti
Si definiscono dati coerenti quei dati affini tra loro per contenuto che non devono essere
separati.
I valori delle unità analogiche, ad es., devono sempre essere trattati come un insieme, vale a
dire che il valore di un'unità analogica quindi non deve essere falsato dalla lettura in due
momenti diversi.
DCP
DCP (Discovery and Basic Configuration Protocol). Consente l'assegnazione dei parametri
del dispositivo (ad es. indirizzo IP) con tool di progettazione/programmazione specifici del
produttore.
Determinismo
Determinismo significa che un sistema reagisce entro un intervallo di tempo prevedibile
(deterministico).
Diagnostica
→ Diagnostica di sistema
PROFINET con STEP 7 V13
238
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Glossario
Diagnostica di sistema
La diagnostica di sistema consiste nel riconoscimento, l'analisi e la segnalazione degli errori
che si verificano all'interno del sistema di automazione, come ad es. errori di programma o
guasti dei moduli. Gli errori di sistema possono essere segnalati da LED o visualizzati in
STEP 7.
Dispositivo
In ambiente PROFINET "dispositivo" è un termine generale che indica:
● Sistemi di automazione (ad es. PLC, PC)
● Sistemi di periferia decentrata
● Apparecchiature da campo (ad es. PLC, PC, dispositivi idraulici o pneumatici)
● Componenti di rete attivi (ad es. switch, router)
● Accoppiamenti di rete con PROFIBUS, AS-Interface o altri sistemi di bus di campo
Dispositivo di programmazione
I dispositivi di programmazione sono fondamentalmente personal computer portatili,
compatti e adatti all'impiego industriale. Essi si distinguono per una speciale dotazione
hardware e software per PLC.
Dispositivo PROFIBUS
Un'apparecchiatura PROFIBUS è dotata di almeno un'interfaccia PROFIBUS con
un'interfaccia elettrica (RS485) oppure ottica (Polymer Optical Fiber, POF).
Dispositivo PROFINET
Un dispositivo PROFINET dispone sempre di un'interfaccia PROFINET (elettrica, ottica,
wireless). Molti dispositivi dispongono inoltre di un'interfaccia PROFIBUS DP per il
collegamento di apparecchiature PROFIBUS.
Dominio Sync
Tutti i dispositivi PROFINET che devono essere sincronizzati tramite PROFINET IO con IRT
devono far parte di un dominio Sync.
Il dominio Sync è composto da un master Sync e almeno uno slave Sync. Il ruolo di master
Sync è affidato per lo più a un IO Controller o a uno switch.
I dispositivi PROFINET non sincronizzati non fanno parte di un dominio Sync.
DPV1
Con la denominazione DPV1 si indica un ampliamento funzionale dei servizi aciclici
(ad es. con l'aggiunta di nuovi allarmi) del protocollo DP. La funzionalità DPV1 è integrata
nella norma IEC61158/EN 50170, volume 2, PROFIBUS.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
239
Glossario
Duplex
Half duplex: è disponibile un canale per lo scambio alternato di informazioni.
Full duplex: sono disponibili due canali per lo scambio simultaneo di informazioni in
entrambe le direzioni.
Ethernet
Ethernet è una tecnologia standard internazionale per reti locali (LAN) basata su frame.
Essa definisce i tipi di cavi, la segnalazione per il livello fisico, i formati dei pacchetti e i
protocolli per il controllo dell'accesso ai supporti dati.
File GSD
In quanto Generic Station Description, questo file in formato XML contiene tutte le proprietà
necessarie per la progettazione di un dispositivo PROFINET.
I Device
La funzionalità "I Device" (IO Device intelligente) di una CPU consente di scambiare dati con
un IO Controller, utilizzando così la CPU ad es. come unità di preelaborazione intelligente di
processi parziali. In questo caso l'I Device ha il ruolo di un IO Device ed è quindi collegato a
un IO Controller di livello superiore.
Immagine di processo
L'immagine di processo è parte integrante della memoria di sistema della CPU. All'inizio del
programma ciclico vengono trasferiti gli stati di segnale delle unità di ingresso all'immagine di
processo degli ingressi. Alla fine del programma ciclico l'immagine di processo delle uscite
viene trasferita come stato di segnale alle unità di uscita.
→ Vedere anche Memoria di sistema
Indirizzo IP
Per essere indirizzato come nodo della rete Industrial Ethernet, un dispositivo PROFINET
deve avere un indirizzo IP univoco all'interno della rete. L'indirizzo IP è costituito da 4 numeri
decimali con un campo di valori da 0 a 255. I numeri decimali sono separati da un punto.
L'indirizzo IP è formato dalle parti seguenti:
● indirizzo della rete
● indirizzo del nodo (in generale definito anche host o nodo di rete).
PROFINET con STEP 7 V13
240
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Glossario
Indirizzo MAC
Identificazione univoca internazionale per tutti i dispositivi Ethernet. Viene già assegnato dal
produttore e si compone di 3 byte per l'ID del produttore e 3 per l'ID del dispositivo come
numero progressivo.
A ogni dispositivo PROFINET viene già assegnato in fabbrica un identificativo univoco
internazionale. Questo identificativo di 6 byte è l'indirizzo MAC.
Industrial Ethernet
Industrial Ethernet è una direttiva per la configurazione di una rete Ethernet in ambiente
industriale. La principale differenza rispetto alla tecnologia Ethernet standard è costituita
dalla resistenza meccanica e dall'insensibilità ai disturbi dei singoli componenti.
Intervallo di trasmissione
Arco di tempo compreso tra due intervalli di comunicazione IRT o RT consecutivi. L'intervallo
di trasmissione è la frequenza di invio minima possibile per lo scambio di dati.
Oltre agli intervalli di trasmissione "pari" (250 μs, 500 μs, 1 ms, 2 ms, 4 ms) nel campo da
250 μs a 4 ms, per l'IRT si possono impostare multipli di 125 μs come intervalli di
trasmissione "dispari": 375 μs, 625 μs ... 3,875 ms.
Nel caso degli intervalli di trasmissione "dispari" per tutti i PROFINET IO Device vale quanto
segue:
● Tempo di aggiornamento = intervallo di trasmissione
● Non è possibile integrare dispositivi IRT con dispositivi RT
IRT
IRT è un procedimento di trasmissione sincronizzato per lo scambio ciclico di dati IRT tra
dispositivi PROFINET. Per i dati IRT è riservata una larghezza di banda all'interno
dell'intervallo di trasmissione. La larghezza di banda riservata garantisce un trasferimento
dei dati IRT senza interferenze, a intervalli temporali sincronizzati e riservati, anche in
presenza di un altro elevato carico della rete (ad es. la comunicazione TCP/IP o un'altra
comunicazione real-time).
LAN
Local Area Network: rete locale alla quale sono collegati diversi computer all'interno di una
stessa azienda. Una rete LAN quindi ha un'estensione limitata nello spazio ed è gestita a
discrezione dell'azienda o dell'Istituzione.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
241
Glossario
Manutenzione necessaria/richiesta di manutenzione
Una segnalazione di sistema del tipo 'manutenzione necessaria' può essere definita per
diversi parametri di usura e può ad es. raccomandare il controllo di un componente al
raggiungimento di un determinato numero di ore di esercizio.
La segnalazione di una 'richiesta di manutenzione' viene inviata se il componente in causa
deve essere sostituito entro un intervallo di tempo prevedibile.
(Esempio di una stampante: la segnalazione di una richiesta di manutenzione viene inviata
se è necessario sostituire subito il toner/la cartuccia.)
Maschera di sottorete
I bit impostati della maschera di sottorete determinano la parte dell'indirizzo IP che contiene
l'indirizzo della rete.
In generale vale quanto segue:
● L'indirizzo di rete risulta dalla combinazione logica AND di indirizzo IP e maschera di
sottorete.
● L'indirizzo del nodo risulta dalla combinazione logica AND negato di indirizzo IP e
maschera di sottorete.
Master
Nodo attivo di livello superiore nella comunicazione/sottorete PROFIBUS. Possiede diritti di
accesso al bus (token), trasmette dati e li richiede.
Master DP
Viene definito master DP un master che si comporta secondo la norma EN 50170, parte 3.
→ Vedere anche Master
Micro Memory Card (MMC)
Le Micro Memory Card sono supporti di memoria per CPU e CP. Una Micro Memory Card si
differenzia dalla SIMATIC Memory Card solo per le dimensioni più ridotte. Le CPU S7-1500
e ET 200SP-CPU utilizzano le SIMATIC Memory Card.
MPI
L'interfaccia multipunto (Multi Point Interface, MPI) è l'interfaccia dei dispositivi di
programmazione SIMATIC S7. Essa permette l'impiego simultaneo di più nodi (dispositivi di
programmazione, display di testo, pannelli operatore) in una o più unità centrali. Ogni nodo è
identificato da un indirizzo univoco (indirizzo MPI).
Nome di dispositivo (nome del dispositivo PROFINET)
In ambiente PROFINET IO il nome del dispositivo è un'identificazione univoca per
l'interfaccia PROFINET IO di un dispositivo.
PROFINET con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Glossario
OB
→ Blocco organizzativo
OPC
OPC (OLE for Process Control) è la denominazione di un'interfaccia standard per la
comunicazione nella tecnica di automazione.
Organizzazione degli utenti PROFIBUS
Comitato tecnico incaricato della definizione e del perfezionamento degli standard
PROFIBUS e PROFINET. Ulteriori informazioni si trovano in Internet.
Parametro
1. Variabile di un blocco di codice STEP 7
2. Variabile per l'impostazione del comportamento di un'unità (uno o più per ciascuna unità).
Allo stato di fornitura ogni unità dispone di un'impostazione di base logica che può essere
modificata con l'opportuna configurazione in STEP 7.
Esistono parametri statici e dinamici.
PG
→ Dispositivo di programmazione
PLC
→ Controllore a memoria programmabile
Processore di comunicazione
I processori di comunicazione sono unità per accoppiamenti punto a punto e di bus.
PROFIBUS
Process Field Bus: norma europea sui bus di campo.
PROFIBUS DP
PROFIBUS con protocollo DP che si comporta conformemente alla norma EN 50170. DP è
l'abbreviazione di "periferia decentrata" (scambio di dati ciclico rapido in tempo reale). Dal
punto di vista del programma utente la periferia decentrata viene indirizzata esattamente
come la periferia centrale.
PROFINET con STEP 7 V13
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243
Glossario
PROFIenergy
Funzione per il risparmio energetico nel processo, ad es. durante le pause, con spegnimento
temporaneo dell'intero impianto tramite comandi standard PROFIenergy.
PROFINET
Sistema di comunicazione industriale aperto component based per sistemi di automazione
distribuiti basato su Ethernet. Tecnologia di comunicazione promossa dall'Organizzazione
degli utenti PROFIBUS.
PROFINET IO
Concetto di comunicazione per la realizzazione di applicazioni modulari decentrate
nell'ambito di PROFINET.
PROFINET IO si basa su switched Ethernet con funzionamento full duplex e una larghezza
di banda di 100 Mbit/s.
PROFINET IO Controller
Dispositivo tramite il quale vengono indirizzati gli IO Device collegati. In altri termini
l'IO Controller scambia segnali di ingresso e di uscita con le apparecchiature da campo che
gli sono state assegnate. Spesso l'IO Controller è il controllore nel quale viene eseguito il
programma di automazione.
PROFINET IO Device
Apparecchiatura da campo decentrata e assegnata a uno degli IO Controller (ad es. Remote
IO, gruppi di valvole, convertitori di frequenza, switch).
Profondità della linea
Indica il numero degli switch esterni o integrati collegati in linea.
Progettazione della topologia
Complesso delle porte dei dispositivi PROFINET collegate nel progetto STEP 7 e delle
relazioni che le collegano tra loro.
Programma utente
In SIMATIC vengono distinti il sistema operativo della CPU e i programmi utente. Il
programma utente contiene tutte le istruzioni, le dichiarazioni e i dati che consentono di
controllare un impianto o un processo. Il programma utente è assegnato a un'unità
programmabile (ad es. CPU, FM) e può essere strutturato in unità più piccole.
PROFINET con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Glossario
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.
I sistemi PROFIBUS esistenti possono essere integrati nella comunicazione PROFINET,
ad es. con l'aiuto di un IE/PB Link. IE/PB-Link PN IO si fa così carico della comunicazione
tramite PROFINET sostituendo i componenti PROFIBUS.
In questo modo è possibile collegare a PROFINET sia slave DPV0 che DPV1.
Rete
Una rete è costituita da una o più sottoreti interconnesse con un numero qualunque di nodi.
Sono ammesse diverse reti contemporaneamente.
Ridondanza del supporto
Tramite il cosiddetto Media Redundancy Protocol (MRP) è possibile creare reti ridondanti. I
percorsi di trasmissione ridondanti (topologia ad anello) garantiscono una via di
comunicazione alternativa in caso di guasto di un percorso di trasmissione. I dispositivi
PROFINET che fanno parte di questa rete ridondante costituiscono un dominio MRP.
Router
Un router collega tra loro due sottoreti. Un router funziona in modo analogo a uno switch.
Inoltre, è possibile stabilire quali nodi di comunicazione possono comunicare tramite il router
e quali no. I nodi della comunicazione sui diversi lati di un router possono comunicare tra
loro solo se la loro comunicazione attraverso il router è stata abilitata esplicitamente. I dati
Real Time non possono essere scambiati oltre i limiti della sottorete.
Router di default
Il router di default viene utilizzato quando i dati devono essere trasmessi a un partner della
comunicazione situato al di fuori della rete utilizzando il protocollo TCP/IP.
RT
PROFINET IO con comunicazione Real Time (RT) è il metodo di trasmissione ideale per le
applicazioni con criticità temporale nell'automazione della produzione. I telegrammi
PROFINET IO sono prioritari rispetto ai telegrammi standard secondo la norma IEEE802.1Q.
Ciò garantisce il determinismo necessario per la tecnica di automazione.
PROFINET con STEP 7 V13
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245
Glossario
Security
Termine che riassume le misure per la protezione da quanto segue:
● Perdita dell'affidabilità in seguito all'accesso non autorizzato ai dati
● Perdita dell'integrità in seguito alla manipolazione dei dati
● Perdita della disponibilità in seguito alla distruzione dei dati
SIMATIC
Termine utilizzato per prodotti e sistemi dell'automazione industriale Siemens AG.
SIMATIC NET
Settore di comunicazione industriale Siemens per reti e componenti di rete.
SIMATIC Memory Card (SMC)
→ Micro Memory Card (MMC)
Sistema di automazione
Controllore programmabile per la regolazione e il controllo di catene di processo
nell'industria di processo e nella tecnica di produzione. A seconda del compito da svolgere il
sistema di automazione è costituito da diversi componenti e funzioni di sistema integrate.
Sistema PROFINET IO
PROFINET IO Controller con PROFINET IO Device assegnati.
Slave
Uno slave può scambiare dati con un master solo su richiesta di quest’ultimo.
→ Vedere anche Slave DP
Slave DP
Viene definito slave DP uno slave impiegato in PROFIBUS con il protocollo PROFIBUS DP
che si comporta secondo la norma EN 50170, parte 3.
→ Vedere anche Slave
PROFINET con STEP 7 V13
246
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Glossario
SNMP
Il protocollo di gestione di rete SNMP (Simple Network Management Protocol) utilizza il
protocollo di trasporto UDP non orientato alla connessione. Esso è costituito da due
componenti di rete analogamente al modello client/server. SNMP Manager controlla i nodi
della rete e gli agenti SNMP raccolgono nei singoli nodi le diverse informazioni specifiche
della rete salvandole in forma strutturata nel MIB (Management Information Base). Grazie a
queste informazioni un sistema di gestione della rete può eseguire una diagnostica di rete
completa.
Sottorete
Tutti i dispositivi collegati tramite switch si trovano in un'unica rete, ovvero in una sottorete.
Tutti i dispositivi di una stessa sottorete possono comunicare direttamente tra loro.
La maschera di sottorete è identica per tutti i dispositivi della stessa sottorete.
Una sottorete è fisicamente delimitata da un router.
Stato di funzionamento
Nei sistemi di automazione SIMATIC S7 sono previsti i seguenti stati di funzionamento:
STOP, AVVIAMENTO, RUN.
Stazione PC SIMATIC
Una stazione PC è un PC con unità di comunicazione e componenti software all'interno di
una soluzione di automazione SIMATIC.
STEP 7
STEP 7 è un sistema di engineering che comprende i linguaggi di programmazione per la
creazione dei programmi utente per i controllori SIMATIC S7.
Switch
Componenti di rete per il collegamento di più apparecchiature terminali o segmenti di rete in
una rete locale (LAN).
PROFINET con STEP 7 V13
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247
Glossario
TCP/IP
In sé e per sé Ethernet è solo un sistema di trasporto dei dati, così come un'autostrada è un
sistema di trasporto per passeggeri e merci. Il trasporto vero e proprio dei dati è affidato a
cosiddetti protocolli, analoghi ad autovetture e autocarri che trasportano passeggeri e merci
sull'autostrada.
I due protocolli di base TCP (Transmission Control Protocol) und IP (Internet Protocol) - in
breve: TCP/IP - svolgono i compiti seguenti:
1. Sul lato del mittente i dati vengono suddivisi in pacchetti.
2. I pacchetti vengono trasportati al destinatario giusto attraverso Ethernet.
3. Il destinatario ricompone i pacchetti di dati nel giusto ordine.
4. I pacchetti con errori vengono trasmessi finché non vengono ricevuti correttamente.
La maggior parte dei protocolli superiori utilizzano TCP/IP per svolgere i propri compiti. Così
ad es. il protocollo Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) trasferisce documenti nel World
Wide Web (WWW) che sono scritti in Hyper Text Markup Language (HTML). Questa tecnica
consente per la prima volta in assoluto di visualizzare pagine Internet nel proprio browser di
rete.
Tempo di aggiornamento
Entro questo intervallo di tempo un IO Device/IO Controller nel sistema PROFINET IO riceve
nuovi dati dall'IO Controller/IO Device. Il tempo di aggiornamento può essere progettato
separatamente per ciascun IO Device e determina l'intervallo con cui i dati vengono inviati
dall'IO Controller all'IO Device (uscite) e dall'IO Device all'IO Controller (ingressi).
Tempo reale
Tempo reale significa che un sistema elabora eventi esterni in un arco di tempo definito.
Topologia
Struttura di una rete. Le strutture più diffuse sono:
● Topologia lineare
● Topologia ad anello
● Topologia a stella
● Topologia ad albero
PROFINET con STEP 7 V13
248
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Glossario
Twisted Pair
Fast Ethernet con cavi Twisted Pair si basa sullo standard IEEE 802.3u (100 Base-TX). Il
supporto di trasmissione è un cavo a 2x2 conduttori schermato e intrecciato, con
un'impedenza caratteristica di 100 Ω (AWG 22). Le proprietà di trasmissione di questo cavo
devono essere conformi alla categoria CAT 5.
La lunghezza max. del collegamento tra terminale e componente di rete non deve essere
superiore a 100 m. Le connessioni si basano sullo standard 100 Base-TX con il sistema di
connettori RJ45.
WAN
Rete che si estende oltre i limiti di una rete locale e consente ad es. la comunicazione
intercontinentale. Il controllo giuridico non è di competenza dell'utente bensì del gestore di
rete.
XML
XML (Extensible Markup Language) è un linguaggio di descrizione dei dati flessibile,
comprensibile e di facile apprendimento. L'informazione viene scambiata per mezzo di
documenti XML leggibili. che contengono un testo in chiaro corredato di informazioni sulla
struttura.
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
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Indice analitico
A
Accelerazione dell'avviamento, 226
Accelerazione dell'avvio, 226
Adeguamento del programma utente, 231
Ottimizzazione del cablaggio, 230
Ottimizzazione delle impostazioni del progetto, 229
Accesso ai dati, 17
Accoppiamento ad altra rete, 54
Accoppiamento di PROFINET e PROFIBUS, 93
Ampliamenti futuri nella rete
Vedere Controllo di configurazione per i sistemi
IO, 198
Analisi dell'allarme, 90
Area di trasferimento, 121
Assegnazione automatica dei dispositivi, 64
Assegnazione IO Device - IO Controller, 41
Avvio degli IO Device, 222, 225
Avvio prioritario, 222
Definizione, 226
Progettazione, 228
B
Buffer di diagnostica, 75
C
Cambia utensili, 220
Canale, 23
Cavi, 28
Cavi a fibra ottica (FO), 28
Classe RT, 27
Collegamento delle porte
Acquisizione automatica del collegamento, 65
nella finestra di ispezione, 63
Nella vista topologica, 62
Collegamento online, 81
Comunicazione, 16
Comunicazione I/O, 42
Comunicazione in tempo reale, 156
Comunicazione real-time, 157
Concetto di manutenzione, 84
Confezionamento dei cavi PCF, 28
Confezionamento dei cavi POF, 28
Configurazione, 39
Configurazione e parametrizzazione hardware, 39
Confronto offline/online, 64
Controllo di configurazione, 187
Controllo di configurazione per i sistemi
IO, 187, 198, 215
Convenzioni DNS, 44
Cut Through, 158
D
D_ACT_DP, 222
Dati di identificazione, 71
Dati di manutenzione, 71
Dati I&M, 71
DHCP, 55
Diagnostica, 67
Analisi dell'allarme, 90
Delle porte PROFINET, 83
I-Device, 112
Programma utente, 89
Stato della diagnostica, 89
STEP 7, 81
Tramite il display della CPU, 73
Tramite LED, 72
Tramite Web server, 78
Diagnostica di sistema, 67
Display
Diagnostica, 73
Indirizzo IP, 48
Display della CPU
Diagnostica, 73
Indirizzo IP, 48
Dispositivi & Reti, 81
Docking station, 220
Docking unit, 220
Dominio Sync, 159
E
Editor hardware e di rete
Assegnazione dei nomi di dispositivo, 43
Assegnazione dell'indirizzo IP, 43
Vista topologica, 59
PROFINET con STEP 7 V13
250
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Indice analitico
F
Fast Ethernet, 25
File GSD, 107
Funzionalità
I Device, 97
PROFINET IO, 22
Funzionalità proxy, 94
Funzionamento full duplex, 26
Differenze rispetto a RT, 161
Progettazione, 162
Proprietà, 159
Regole, 119
Sincronizzazione, 159
Suggerimenti per la configurazione, 166
Istruzione
SYNC_PI, 177
SYNC_PO, 177
T_CONFIG, 55
I
I Device (IO Device intelligente)
Funzionalità, 97
Proprietà, 98
Regole sulla topologia, 116
Sistema PN IO subordinato, 99
Identificazione del dispositivo PROFINET, 52
I-Device, 121
Progettazione con file GSD, 107
I-Device (IO Device intelligente)
Comportamento in caso di allarme, 112
Diagnostica, 112
Progettazione, 105
IE/PB-Link, 93
Indirizzo IP, 45
Assegnazione in altro modo, 52
Consenti adeguamento direttamente nel
dispositivo, 54
Modifica, 51
Prima assegnazione, 48
Industrial Ethernet, 11, 25
Industrial Wireless LAN, 30
Copertura, 32
Esempi pratici, 31
Integrazione di bus di campo, 92
Interfaccia PROFINET
Proprietà, 19
Vista generale della topologia, 21
Intervallo di trasmissione, 18
IO Controller, 41
IO Device
Assegnazione, 41
Attivazione e disattivazione alla sostituzione, 222
Progettazione di partner alterni, 223
Richiamo dello stato, 68
IO Device opzionale, 201
IRT
Campo di impiego, 157
Ciclo di comunicazione, 160
Comunicazione, 158
Definizione, 158
L
Larghezza della banda di trasmissione, 26
Larghezza di banda, 119
LED di diagnostica, 72
Limiti di rete, 27
Livelli di diagnostica, 69
LLDP, 86
M
Machine Tailoring, (Vedere Controllo di configurazione
per i sistemi IO)
Manager di ridondanza, 148
Manutenzione necessaria, 84
Maschera di sottorete, 46
Esempio, 46
Prima assegnazione, 48
Media Redundancy Protocol (MRP), 150
Mezzi trasmissivi in PROFINET, 29
MIB, 86
Modello IPO CAFC = 1
Sincronismo di clock, 173
Modello IPO CAFC > 1
Sincronismo di clock, 174
Modulo, 23
MRP, 150
MSI/MSO, 140
N
Nome del dispositivo, 44, 186
Assegnazione automatica, 43
Consenti adeguamento direttamente nel
dispositivo, 54
Modifica, 50
Sostituzione senza supporto di memoria
estraibile, 48
strutturato, 44
Nome del dispositivo PROFINET, 186
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
251
Indice analitico
Numero dispositivo, 45
O
OB 6x, 177
OB 82, 90
OB di allarme in sincronismo di clock
OB61 ... OB64, 171
Online & Diagnostica vista di rete, 81
P
Parametrizzazione, 39
Porta
Acquisizione automatica del collegamento, 65
Diagnostica, 83
Partner alterno, 220
Porta switch, 230
Porta terminale, 230
Porta ad anello, 148, 155
Porta switch, 230
Porta terminale, 230
Primary Setup Tool (PST), 55
PROFIBUS, 11
PROFIBUS & PROFINET International, 13
PROFIenergy, 121, 217
PROFINET, 11
Comunicazione, 16
Definizioni dei dispositivi, 14
Dispositivi, 13
Interfaccia, 13, 19
Intervallo di trasmissione, 18
Mezzi trasmissivi, 29
Modello di dispositivo, 23
Obiettivi, 11
Ottimizzazione con IRT, 166
Ottimizzazione con RT, 165
Realizzazione, 12
Regole sulla topologia con I Device, 116
Tempo di aggiornamento, 18
Tempo di controllo risposta, 18
PROFINET IO, 12
Funzionalità, 22, 91
Livelli di diagnostica, 69
Sistema, 41
Progettazione di un sistema docking, 223
Progetto per macchine di
serie, 186, 186, 188, 192, 195, 201, 203, 211, 212
PST, 55
R
Real-time isocrono, (Vedere IRT)
Reti wireless, 32
Richiamo dello stato dell'IO Device, 68
Richiesta di manutenzione, 84
Riconoscimento dei nodi vicini, 181
Ridondanza, 148
Client di ridondanza, 148
Dominio di ridondanza, 151
Manager di ridondanza, 148
Ridondanza del supporto
Funzioni della topologia ad anello, 149
Progettazione, 153
Risparmio energetico, 217
Rottura conduttore, 85
Router, 27, 46
Router di default, 46
RT
Campo di impiego, 156
Ciclo di comunicazione, 160
Definizione, 157
Differenze rispetto a IRT, 161
Regole, 119
S
SCALANCE, 27, 32, 36
Scambio di dati tra sistemi IO, 103
Security
Definizione, 34
Esempio di sicurezza dei dati, 37
Misure di protezione, 35
Set di dati di diagnostica, 87
Specifica del produttore, 87
Specifico del canale, 87
SFC 126 "SYNC_PI, 171
SFC 127 "SYNC_PO", 171
Shared Device, 122, 140
Shared Input interno al modulo (MSI), 140
Shared Output interna al modulo (MSO), 140
Sicurezza dei dati
Esempio, 37
Nozioni di base, 34
SCALANCE, 36
Security, 34
Sincronismo di clock
Definizione, 167
Esempio, 169
Modello IPO CAFC = 1, 173
Modello IPO CAFC > 1, 174
Progettazione, 176
PROFINET con STEP 7 V13
252
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
Indice analitico
Programmazione, 177
Sincronizzazione temporale, 170
Sistema IO, 188, 192, 195, 198, 201, 203, 211, 212
Controllo dell'assegnazione, 42
Scambio di dati, 103
Sistema IO utilizzabile più volte, 186, 188, 192, 195
Sistemi IO utilizzabili più volte, 187
SNMP, 86
Diagnostica di rete, 86
MIB, 86
Sostituzione di IO Device durante il
funzionamento, 220, 220
Sostituzione dispositivi
Assegnazione dei nomi di dispositivo, 182
Guasto e sostituzione di un IO Device, 181
Progettazione, 183
Riconoscimento dei nodi vicini, 181
Senza supporto di memoria estraibile/PG, 180
Sostituzione dispositivi senza supporto di memoria
estraibile/PG, 48, 180
Sottomodulo, 23, 140
Sottorete, 42
Sovrascrittura del nome dispositivo PROFINET, 186
Stato del modulo, 74
Stato del valore, 140
Stato della diagnostica, 89
Store and Forward, 157
Supporto di memoria estraibile, 180
Switch, 26
Guida alla scelta, 27
Integrato, 21
Switched Ethernet, 26
SYNC_PI, 177
SYNC_PO, 177
Topologia ad anello, 148
Topologia prefissata/attuale, 78
Twisted Pair, 28
V
Vista generale della topologia, 21
Vista topologica
Collegamento delle porte, 62
Editor hardware e di rete, 59
T
T_CONFIG, 55
TCP/IP nel ciclo di comunicazione, 160
Tempo di aggiornamento, 18, 32
Tempo di controllo risposta, 18
Testi dei messaggi, 75
Ti, 170
To, 170
Topologia
A stella, 56
Ad albero, 56
Ad anello, 57, 148, 150
Esempio, 58
Lineare, 56
Prefissata/attuale, 78
Regole sul sistema IO con I Device, 116
PROFINET con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03444490-AF
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