PROFIBUS con STEP 7 V13
___________________
Prefazione
1
___________________
Guida alla documentazione
SIMATIC
PROFIBUS
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni
2
___________________
Descrizione
Parametrizzazione/indirizza
3
___________________
mento
4
___________________
Diagnostica
___________________
5
Funzioni
___________________
A
Service & Support
12/2014
A5E03775449-AC
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
A5E03775449-AC
Ⓟ 12/2014 Con riserva di modifiche
Copyright © Siemens AG 2013 - 2014.
Tutti i diritti riservati
Prefazione
Scopo del manuale
Il presente manuale di guida alle funzioni fornisce una panoramica del sistema di
comunicazione PROFIBUS con SIMATIC STEP 7 V13.
STEP 7 V13 è integrato in un potente portale grafico Totally Integrated Automation
(TIA Portal), la nuova piattaforma di integrazione per tutti gli strumenti software di
automazione.
Il presente manuale di guida alle funzioni fornisce un supporto durante la progettazione di un
sistema PROFIBUS. Il presente manuale è suddiviso nei seguenti argomenti:
● Nozioni di base PROFIBUS
● Diagnostica PROFIBUS
● Funzioni PROFIBUS
Nozioni di base necessarie
La comprensione del manuale presuppone le seguenti conoscenze:
● Conoscenze generali nel campo della tecnica di automazione.
● Conoscenze del sistema di automazione industriale SIMATIC
● Conoscenze sull'utilizzo di computer con sistema operativo Windows
● Conoscenze sull'utilizzo di STEP 7
Campo di validità
Il presente manuale di guida alle funzioni costituisce la base di tutti i prodotti SIMATIC in
ambiente PROFIBUS. La documentazione dei singoli prodotti si basa sulla presente
documentazione.
Gli esempi sono basati sulla funzionalità del sistema di automazione S7-1500.
Modifiche rispetto alla versione precedente
Rispetto alla versione precedente (edizione 07/2014) sono state apportate le seguenti
modifiche/integrazioni:
● Estensione della documentazione a STEP 7 (TIA Portal) V13 Sp1
● Ampliamento della funzione "Slave DP intelligenti (I-Slave)"
● Nuova Guida alla documentazione
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
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
Una nota contiene importanti informazioni sul prodotto, sull'utilizzo del prodotto o sulla parte
di documentazione alla quale occorre prestare particolare attenzione.
Ulteriore supporto
Per informazioni sui servizi del Technical Support consultare l'appendice Service & Support
(Pagina 95).
La documentazione tecnica dei singoli prodotti SIMATIC e sistemi è disponibile in Internet
(http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal).
Il catalogo e il sistema per le ordinazioni online si trovano in 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).
PROFIBUS con STEP 7 V13
4
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Indice del contenuto
Prefazione .............................................................................................................................................. 3
1
Guida alla documentazione ..................................................................................................................... 7
2
Descrizione ........................................................................................................................................... 10
3
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
Introduzione a PROFIBUS ......................................................................................................10
Possibilità di impiego di PROFIBUS DP .................................................................................11
Termini in PROFIBUS .............................................................................................................12
Interfaccia PROFIBUS DP ......................................................................................................16
2.2
2.2.1
2.2.1.1
2.2.1.2
2.2.1.3
2.2.1.4
2.2.1.5
2.2.1.6
2.2.2
2.2.2.1
2.2.2.2
2.2.2.3
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
2.2.4.4
2.2.4.5
Configurazione di reti PROFIBUS ..........................................................................................17
Componenti di rete passivi per reti RS 485 ............................................................................19
Cavi RS 485 ............................................................................................................................19
Sistema PROFIBUS FastConnect ..........................................................................................20
Connettore di bus PROFIBUS ................................................................................................22
Connettore di bus M12............................................................................................................24
Bus-terminal per reti RS 485 ..................................................................................................24
Resistenza terminale del bus M12 ..........................................................................................24
Componenti passivi per reti ottiche.........................................................................................25
Cavi in fibra ottica ...................................................................................................................25
Cavi FO in plastica e PCF ......................................................................................................26
Cavi FO in vetro ......................................................................................................................27
Componenti di rete attivi .........................................................................................................29
Componenti di rete nella rete elettrica ....................................................................................29
Componenti delle reti ottiche ..................................................................................................34
Esempi di topologia.................................................................................................................36
Topologia con il repeater RS485 ............................................................................................36
Topologia con il repeater di diagnostica .................................................................................38
Topologia OLM .......................................................................................................................41
Topologia WLAN .....................................................................................................................41
Collegamento di PROFIBUS a PROFINET ............................................................................42
Parametrizzazione/indirizzamento ......................................................................................................... 43
3.1
Assegnazione dello slave DP ad un master DP .....................................................................44
3.2
Indirizzo PROFIBUS ...............................................................................................................46
3.3
Impostazioni di rete .................................................................................................................47
3.4
Configurazione del cavo .........................................................................................................50
3.5
Nodi di rete supplementari ......................................................................................................52
3.6
Parametri di bus ......................................................................................................................53
3.7
Equidistanza ...........................................................................................................................56
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
5
Indice del contenuto
4
5
A
Diagnostica ........................................................................................................................................... 58
4.1
Panoramica ............................................................................................................................ 58
4.2
Diagnostica tramite il display di S7-1500 ............................................................................... 59
4.3
Diagnostica con il repeater di diagnostica ............................................................................. 61
4.4
Dati I&M (Identification and Maintenance) ............................................................................. 62
Funzioni ................................................................................................................................................ 63
5.1
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.1.6
5.1.7
5.1.8
5.1.8.1
5.1.8.2
Sincronismo di clock .............................................................................................................. 63
Che cos'è il sincronismo di clock? ......................................................................................... 63
Impiego del sincronismo di clock ........................................................................................... 64
Applicazioni del sincronismo di clock ..................................................................................... 65
Sequenza cronologica della sincronizzazione ....................................................................... 66
Requisiti richiesti per la progettazione ................................................................................... 68
Progettazione del sincronismo di clock .................................................................................. 69
Diagnostica e funzioni di allarme ........................................................................................... 73
Impostazioni di parametrizzazione per sincronismo di clock ................................................. 74
Visualizzazione dei parametri per il sincronismo di clock ...................................................... 74
Modifica dei parametri ............................................................................................................ 75
5.2
Scambio dati aciclico ............................................................................................................. 77
5.3
Gruppi SYNC / FREEZE ........................................................................................................ 78
5.4
Allarmi .................................................................................................................................... 80
5.5
5.5.1
5.5.2
5.5.3
5.5.4
5.5.5
5.5.6
Slave DP intelligenti (I-Slave) ................................................................................................ 81
Funzionalità I-Slave ............................................................................................................... 81
Scambio dati con il master DP sovraordinato ........................................................................ 84
Progettazione di I-Slave ......................................................................................................... 86
Progettazione delle aree di trasferimento .............................................................................. 88
Esempio di programma .......................................................................................................... 89
Diagnostica e reazione agli allarmi ........................................................................................ 93
Service & Support ................................................................................................................................. 95
Glossario .............................................................................................................................................. 98
Indice analitico .....................................................................................................................................103
PROFIBUS con STEP 7 V13
6
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Guida alla documentazione
1
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.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
7
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).
PROFIBUS con STEP 7 V13
8
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
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).
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
9
Descrizione
2.1
2
Introduzione a PROFIBUS
Che cos'è PROFIBUS?
Come sistema di bus, PROFIBUS collega in rete sistemi di automazioni e apparecchiature
da campo compatibili con PROFIBUS. Come mezzo di comunicazione per il livello di cella,
PROFIBUS costituisce una parte fondamentale di Totally Integrated Automation (TIA).
Le diverse reti di comunicazione possono essere utilizzate in modo indipendente tra loro o
combinate tra loro.
Protocolli PROFIBUS
PROFIBUS DP (periferia decentrata) è una rete di comunicazione per il livello di campo
secondo IEC 61158-2 / EN 61158-2 con il metodo accesso ibrido Token Bus e Master-Slave.
Il collegamento in rete viene eseguito tramite cavi a due conduttori o cavi a fibre ottiche.
Sono possibili velocità di trasmissione comprese tra 9,6 kbit/s e 12 Mbit/s.
PROFIBUS PA è il PROFIBUS per l'automazione del processo (PA). Esso collega il
protocollo di comunicazione PROFIBUS DP con la tecnica trasmissiva MBP (Manchester
Bus Powered) secondo IEC 61158-2.
Le reti PROFIBUS PA possono essere realizzate in modo intrinseco sulla base di cavi a due
conduttori schermati e intrecciati e sono quindi adatti per aree soggette a pericolo di
esplosione (Ex-Zone 0 e 1). La velocità di trasmissione è di 31,25 kbit/s.
PROFIBUS con STEP 7 V13
10
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFIBUS
2.1.1
Possibilità di impiego di PROFIBUS DP
Introduzione
L'efficienza dei sistemi di automazione non viene determinata solo dai dispositivi di
automazione, ma ottenuta anche con la configurazione complessiva di una soluzione di
automazione. Oltre alla visualizzazione dell'impianto e al servizio e alla supervisione è
disponibile un potente sistema di comunicazione.
Il tool di engineering STEP 7 costituisce un supporto alla configurazione e progettazione di
una soluzione di automazione.
Possibilità di impiego di PROFIBUS DP
La rete PROFIBUS può essere collegata come rete elettrica, rete ottica oppure essere
collegata senza fili tramite link. Tramite PROFIBUS DP vengono azionati sensori e attuatori
mediante un controllo centrale.
La figura seguente illustra le possibilità di collegamento a PROFIBUS DP:
Figura 2-1
Possibilità di collegamento a PROFIBUS DP
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
11
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFIBUS
Obiettivi di PROFIBUS DP
Nell'automazione di produzione e di processo vengono sempre più spesso impiegati sistemi
di automazione decentrati. Ciò significa che un complesso compito di controllo viene ripartito
in diversi compiti parziali minori più monitorabili con sistemi di controllo decentrati. Tra i
sistemi decentrati è quindi necessaria una maggiore comunicazione.
I sistemi decentrati presentano i seguenti vantaggi:
● È possibile una messa in servizio simultanea e indipendente dei singoli componenti
dell'impianto.
● Programmi più piccoli
● Elaborazione parallela grazie a sistemi di automazione ripartiti
● Riduzione dei tempi di reazione
● Le strutture sovraordinate possono inoltre svolgere funzioni di diagnostica e di
registrazione di protocolli.
● Aumento della disponibilità dell'impianto in quanto, in caso di guasto di una stazione
subordinata, il resto dell'intero sistema può continuare a funzionare.
2.1.2
Termini in PROFIBUS
Definizione: Dispositivi in ambiente PROFIBUS
In ambiente PROFIBUS, "dispositivo" è un termine generale che indica:
● Sistemi di automazione (ad es. PLC, PC)
● Sistemi di periferia decentrata
● Apparecchiature da campo (ad es. apparecchiature idrauliche, apparecchiature
pneumatiche)
● componenti di rete attivi (ad es. repeater di diagnostica, Optical Link Module)
● Accoppiamenti ad altra rete, AS-Interface o ad altri sistemi di bus di campo
PROFIBUS con STEP 7 V13
12
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFIBUS
Dispositivi in PROFIBUS DP
Il grafico seguente mostra i componenti principali in PROFIBUS DP: Nella tabella successiva
si trovano le designazioni dei singoli componenti.
Numero PROFIBUS
①
②
Osservazioni
Sistema master DP
Master DP
Dispositivo tramite il quale vengono indirizzati gli slave DP
collegati. Il master DP scambia segnali di ingresso e di uscita con
apparecchiature da campo.
Il master DP costituisce il controllore nel quale viene eseguito il
programma di automazione.
③
PG/PC
④
⑤
⑥
Dispositivo HMI PG/PC/ per la messa in servizio e la diagnostica
master DP della classe 2
PROFIBUS
Infrastruttura di rete
HMI
Dispositivo per il servizio e la supervisione
Slave DP
⑦
Un'apparecchiatura da campo disposta in modo decentrato,
assegnata al master DP è ad es. un gruppo di valvole. un
convertitore di frequenza.
I Slave
Slave DP intelligente
Figura 2-2
Dispositivi in PROFIBUS
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
13
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFIBUS
Panoramica della comunicazione I/O
Per comunicazione I/O si intende la lettura o la scrittura di ingressi/uscite della periferia
decentrata. Nella seguente figura è illustrata una panoramica della comunicazione I/O
tramite PROFIBUS DP:
Figura 2-3
Comunicazione I/O tramite PROFIBUS DP
La comunicazione I/O è inoltre possibile tramite i moduli di comunicazione (CM) o i moduli di
interfaccia (IM) con interfaccia DP integrata. Queste interfacce DP funzionano come
interfacce DP integrate della CPU.
PROFIBUS con STEP 7 V13
14
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFIBUS
Comunicazione I/O tramite PROFIBUS DP
Tabella 2- 1
Comunicazione I/O tramite PROFIBUS DP
Comunicazione tra …
Spiegazione
Master DP e slave DP
Lo scambio dati tra un master DP e gli slave DP con i moduli I/O si svolge nel modo seguente:
Il master DP interroga in successione gli slave DP del suo sistema master e riceve dagli slave
DP i valori di ingresso, quindi trasmette i dati di uscita agli slave (principio master-slave).
Master DP e slave I
Tra i programmi utente nelle CPU di master DP e di I-Slave viene trasmesso ciclicamente un
numero fisso di dati.
Il master DP non accede ai moduli I/O dello slave I, ma alle aree di indirizzi progettate, le
cosiddette aree di trasferimento, che possono trovarsi all'interno o all'esterno dell'immagine di
processo della CPU dello slave I. Se come aree di trasferimento vengono utilizzate parti
dell'immagine di processo, esse non possono essere utilizzate per moduli I/O reali.
La trasmissione di dati viene eseguita con operazioni di caricamento e di trasferimento tramite
l'immagine di processo o accesso diretto.
Master DP e master DP
Tra i programmi utente nelle CPU dei master DP viene trasmesso ciclicamente un numero fisso
di dati Come hardware supplementare è necessario un accoppiatore DP/DP.
I master DP accedono reciprocamente alle are di indirizzi progettate, le cosiddette aree di
trasferimento, che possono trovarsi all'interno o all'esterno dell'immagine di processo delle
CPU. Se come aree di trasferimento vengono utilizzate parti dell'immagine di processo, esse
non possono essere utilizzate per moduli I/O reali.
La trasmissione di dati viene eseguita con operazioni di caricamento e di trasferimento tramite
l'immagine di processo o accesso diretto.
Ulteriori informazioni
Maggiori informazioni sulla configurazione hardware sono riportate nella Guida in linea a
STEP 7.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
15
Descrizione
2.1 Introduzione a PROFIBUS
2.1.3
Interfaccia PROFIBUS DP
Caratteristiche
Un'apparecchiatura PROFIBUS è dotata di almeno un'interfaccia PROFIBUS con
un'interfaccia elettrica (RS 485) oppure ottica (Polymer Optical Fiber, POF).
Tabella 2- 2
Proprietà dell'interfaccia PROFIBUS DP
Norma
PROFIBUS: IEC 61158/61784
Fisica del bus / mezzi trasmissivi
Cavi di bus PROFIBUS (cavi a due conduttori intrecciati
RS 485 o cavi a fibre ottiche)
Velocità di trasmissione
9,6 kbit/s ... 12 Mbit/s
Rappresentazione dell'interfaccia PROFIBUS DP in STEP 7
Nella vista dispositivi di STEP 7 vengono evidenziate le interfacce PROFIBUS DP per un
master DP e uno slave DP con un riquadro lilla:
Figura 2-4
Interfacce PROFIBUS DP
PROFIBUS con STEP 7 V13
16
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2
Configurazione di reti PROFIBUS
Argomenti trattati in questo capitolo
Il capitolo seguente contiene informazioni sul contesto della configurazione della rete di
comunicazione.
● Panoramica dei principali componenti di rete passivi: componenti di rete che inoltrano un
segnale senza la possibilità di influenzarlo attivamente, ad es. cavi, connettori.
● Panoramica dei principali componenti di rete attivi: componenti di rete che influenzano
attivamente un segnale, ad es. repeater, repeater di diagnostica.
● Panoramica delle strutture di rete (topologie) più diffuse
Collegamenti fisici delle reti industriali
Sostanzialmente i dispositivi PROFIBUSnegli impianti industriali possono essere collegati
fisicamente in rete utilizzando le seguenti modalità:
● tramite segnali elettrici inviati su conduttori in rame
● tramite segnali ottici inviati su conduttori in fibre ottiche
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
17
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Criteri di scelta per il collegamento in rete
La seguente tabella contiene i criteri di scelta per un collegamento in rete elettrico e ottico di
dispositivi PROFIBUS:
Tabella 2- 3
Criteri di scelta per il collegamento in rete elettrico e ottico
Criteri
Mezzo trasmissivo
Distanze
PROFIBUS
elettrico
Rete ottica con
OLM
Rete ottica con
OBT
Cavo a due
conduttori schermato
●
–
–
POF
–
●
●
PCF
–
●
●
Vetro
–
●
–
Estensione massima
della rete
PROFIBUS DP:
9,6 km
90 km
9,6 km
PROFIBUS PA:
1,9 km
Topologia
Tra 2 nodi
fino a 1 km 1)
fino a 15 km 2)
fino a 300 m 2)
Bus
●
–
–
Lineare
–
●
●
Ad albero
●
●
●
Ad anello
–
●
●
DP, PA
DP, PA
DP
–
●
–
Protocollo di
trasmissione
Collegamento dei
nodi tramite
OLM
Interfacce integrate
●
–
●
Terminale di bus
●
–
●
Connettore di bus
●
–
–
●
●
–
Segmenti di rete
elettrici collegabili
● Idoneo
– Irrilevante per questo caso di impiego
1) A seconda della velocità di dati e del tipo di cavo utilizzati
2) A seconda del tipo di cavo utilizzato
Direttive di configurazione per reti PROFIBUS
Un segmento PROFIBUS deve essere chiuso all'inizio e alla fine, in modo passivo con un
connettore o in modo attivo con una resistenza terminale di bus.
Durante la configurazione di una rete PROFIBUS valgono in linea di principio le direttive di
montaggio e le avvertenze descritte nel manuale Reti SIMATIC NET PROFIBUS
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/35222591).
PROFIBUS con STEP 7 V13
18
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.1
Componenti di rete passivi per reti RS 485
2.2.1.1
Cavi RS 485
Introduzione
Per tutti i cavi RS 485 per PROFIBUS di Siemens vale:
● Grazie alla schermatura doppia, essi sono particolarmente idonei per la posa in ambiente
industriale con carico elettromagnetico.
● È possibile realizzare un concetto di messa a terra uniforme tramite lo schermo esterno
del cavo di bus e tramite i morsetti di terra del terminale di bus.
● Il contrassegno di metratura stampigliato semplifica la determinazione di lunghezza
(precisione ±5 %).
RS 485 per PROFIBUS
I cavi SIMATIC NET PROFIBUS esistono in diverse versioni, consentendo così un
adattamento ottimale nei diversi settori di impiego:
● FC Standard Cable GP (cavo di bus per la posa fissa all'interno di edifici)
● FC Standard Cable IS GP (cavo di bus per l'area Ex)
● FC-FRNC Cable GP (cavo di bus con guaina esterna priva di alogeni per l'impiego
all'interno di edifici)
● FC Food Cable (cavo di bus con guaina in PE per l'impiego nell'industria alimentare e dei
beni voluttuari)
● FC Robust Cable (cavo di bus con guaina PUR per l'impiego in ambienti a sollecitazione
chimica e meccanica)
● FC Ground Cable (cavo di collegamento a terra con guaina esterna in PE)
● PROFIBUS FC Trailing Cable (cavo di trascinamento per catene portacavi)
● PROFIBUS Festoon Cable (cavo di bus per strutture sospese a festoni)
● PROFIBUS Torsion Cable (cavo di bus resistente alla torsione per il collegamenti di parti
di impianti in movimento, ad es. robot)
● PROFIBUS FC Flexible Cable (cavo di bus per parti della macchina in parte in
movimento o strutture ad armadio)
● Marine cable SIENOPYR-FR (per la posa fissa su navi e unità off-shore in ambienti chiusi
e su ponti aperti)
● PROFIBUS Hybrid Standard Cable (cavo ibrido con 2 conduttori elettrici (1,5 mm2) per
l'alimentazione di dati e l'alimentazione elettrica dell'ET 200pro)
● PROFIBUS Hybrid Robust Cable (cavo ibrido da trascinamento con 2 conduttori di
energia (1,5 mm2) per l'alimentazione di dati e l'alimentazione di energia dell'ET 200pro)
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
19
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Lunghezze massime dei cavi
In caso di impiego di cavi in rame l'estensione massima possibile di un segmento
PROFIBUS dipende dalla velocità di trasmissione.
Se queste lunghezze non fossero sufficienti per la propria applicazione, l'estensione della
rete può essere aumentata impiegando repeater. Collegando in cascata fino a nuove
repeater è possibile ottenere le rispettive estensioni massime.
Tabella 2- 4
2.2.1.2
Lunghezze massime dei cavi
Velocità di trasmissione
Massima lunghezza del
collegamento di un segmento
Distanza massima tra due nodi
9,6 ... 187,5 kbit/s
1000 m
10000 m
500 kbit/s
400 m
4000 m
1,5 Mbit/s
200 m
2000 m
3 ... 12 Mbit/s
100 m
1000 m
Sistema PROFIBUS FastConnect
PROFIBUS FastConnect (FC)
Con PROFIBUS FastConnect è disponibile un sistema per il confezionamento rapido e
semplice di cavi in rame PROFIBUS.
Il sistema è costituito da tre componenti:
● Cavi di bus FastConnect per il montaggio rapido
● FastConnect Stripping Tool (attrezzo spelafili)
● Connettore di bus FastConnect per PROFIBUS con tecnica a perforazione d'isolante
Cavi di bus FastConnect e Stripping Tool
La struttura speciale dei cavi di bus FastConnect consente l'impiego del FastConnect
Stripping Tool, con il quale è possibile togliere la guaina esterna e lo schermo a maglia in
un'unica operazione. Il collegamento dei cavi preparati in questo modo avviene nel
connettore di bus FastConnect mediante tecnica a perforazione d'isolante.
Tutti i cavi di bus PROFIBUS FastConnect possono essere collegati anche ai connettori
convenzionali, equipaggiati con morsetti a vite.
PROFIBUS con STEP 7 V13
20
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Campo di impiego
Il connettore di bus FastConnect per PROFIBUS è necessario per i seguenti settori
d'impiego:
● Collegare il nodo con un'interfaccia elettrica Sub-D a 9 poli secondo IEC 61158-2
direttamente ai cavi SIMATIC NET PROFIBUS.
● Collegare i segmenti elettrici o i singoli nodi all'Optical Link Module (OLM) e Optical Bus
Terminal (OBT).
● Collegare i nodi o i dispositivi di programmazione al repeater.
Versioni
I connettori di collegamento al bus FastConnect nel grado di protezione IP20 sono disponibili
nelle seguenti versioni:
● Con resistente terminale integrata e funzione di separazione
● Con o senza presa PG
● Con un'uscita del cavo di 35°, 90° o 180°
● Con la categoria di dispositivi 3G idoneo per l'area soggetta a pericolo di esplosione della
Zone 2
Figura 2-5
Esempio per connettore di bus PROFIBUS FastConnect con presa PG, uscita cavo
90°
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
21
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni sui componenti disponibili si trovano nel Siemens Mall
(http://mall.industry.siemens.com).
2.2.1.3
Connettore di bus PROFIBUS
Campo di impiego
Il connettore di bus per PROFIBUS è necessario per i seguenti settori d'impiego:
● Collegare il nodo con un'interfaccia Sub-D a 9 poli secondo IEC 61158-2 direttamente ai
cavi SIMATIC NET PROFIBUS.
● Collegare i segmenti elettrici o i singoli nodi all'Optical Link Module (OLM) e Optical Bus
Terminal (OBT).
● Collegare i nodi o i dispositivi di programmazione al repeater.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Versioni
I connettori di collegamento al bus PROFIBUS nel grado di protezione IP20 sono disponibili
nelle seguenti versioni:
● Con resistente terminale integrata e funzione di separazione
● Con o senza presa PG
● Con un'uscita del cavo di 35°, 90° o 180°
● Con la categoria di dispositivi 3G idoneo per l'area soggetta a pericolo di esplosione della
Zone 2
Figura 2-6
Esempio per connettore di bus PROFIBUS con presa PG, uscita cavo 35°
Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni sui componenti disponibili si trovano nel Siemens Mall
(http://mall.industry.siemens.com).
PROFIBUS con STEP 7 V13
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23
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.1.4
Connettore di bus M12
Campo di impiego
Grazie al connettore di bus M12 per SIMATIC NET PROFIBUS è possibile collegare nodi
con un'interfaccia M12 elettrica, direttamente con i cavi SIMATIC NET PROFIBUS.
I connettori di bus M12 nel grado di protezione IP65 sono disponibili nelle seguenti versioni:
● Con morsetti a vite
● Con morsetti a taglio
● Con un'uscita del cavo di 180°
2.2.1.5
Bus-terminal per reti RS 485
Bus-terminal RS 485 e bus-terminal M12
Un bus-terminal serve per collegare un nodo singolo PROFIBUS con interfaccia RS485 al
cavo di bus PROFIBUS.
I bus-terminal nel grado di protezione IP20 sono disponibili nelle seguenti versioni:
● Bus-terminal RS 485 con o senza interfaccia PG, velocità di trasmissione compresa tra
9,6 kbit/s e 1,5 Mbit/s, combinazione di resistenza terminale integrata (attivabile), con
cavo con connettore di 1,5 m e 3 m
● Bus-terminal M12, velocità di trasmissione compresa tra 9,6 kbit/s e 12 Mbit/s,
combinazione di resistenza terminale integrata con funzione di separazione, con cavo
con connettore di 1,5 m
2.2.1.6
Resistenza terminale del bus M12
Chiudere il segmento con la resistenza terminale
Se all'inizio o alla fine di un segmento PROFIBUS si trova un nodo con tecnica di
collegamento M12, è necessaria una resistenza terminale di bus M12.
Il collegamento M12 PROFIBUS di un apparecchio è composta da una presa M12 per
l'alimentazione e un connettore M12 per collegare in cascata il segnale di bus.
Per ciascuna linea di bus M12 è quindi necessaria una resistenza terminale di bus con
contatti a spina (6GK1905-0EC00) e con contatti femmina (6GK1905-0ED00).
PROFIBUS con STEP 7 V13
24
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.2
Componenti passivi per reti ottiche
2.2.2.1
Cavi in fibra ottica
Tipi di cavi a fibre ottiche
Nei cavi in fibra ottica la trasmissione dei dati viene eseguita tramite modulazione delle onde
elettromagnetiche nel campo luminoso visibile e invisibile. Come materiale vengono
impiegate fibre di plastica (materiale sintetico) e vetro di elevata qualità:
● Cavi FO in plastica e PCF (Pagina 26)
● Cavi FO in vetro (Pagina 27)
I diversi tipi di cavi FO permettono soluzioni adatte alle condizioni d'esercizio e ambientali
per il collegamento dei componenti.
Vantaggi
Rispetto ai cavi elettrici, i cavi FO presentano i seguenti vantaggi:
● Separazione galvanica dei nodi e dei segmenti
● Senza correnti equipotenziali
● Nessuna influenza della linea di trasmissione dovuta a disturbi elettromagnetici esterni
● Nessun elemento di protezione antifulmine necessario
● Nessuna diffusione di disturbi lungo la linea di trasmissione
● Peso ridotto
● A seconda del tipo di fibra possono essere realizzate linee di alcuni chilometri anche ad
elevate velocità di trasmissione
● Le lunghezze massime ammesse della linea non dipendono dalla velocità di trasmissione
Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni relative alle proprietà e ai dati tecnici dei componenti passivi e relative
ai connettori per i cavi a fibre ottiche si trovano in PROFIBUS Manuale di rete
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/35222591).
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
25
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.2.2
Cavi FO in plastica e PCF
Cavi FO in plastica e PCF
I cavi in fibra ottica di plastica (POF) e PCF vengono impiegati per il collegamento di moduli
Optical Link con connessioni per cavi FO in fibra di plastica (OLM/P), Optical Bus Terminal
(OBT) e apparecchi con interfaccia ottica integrata. Essi costituiscono un'alternativa
economica rispetto ai cavi in fibra di vetro.
Conduttore duplex Plastic Fiber Optic
Il cavo in fibra ottica di plastica con conduttori duplex è un conduttore doppio piatto con
guaina interna in PVC e senza guaina esterna. Il cavo può essere facilmente confezionato
nel luogo di installazione.
Il cavo è previsto per impieghi all'internodi edifici con carico meccanico ridotto e all'interno di
armadi. In caso di impiego di collegamenti OLM e di interfacce ottiche integrate, con questo
cavo è possibile realizzare collegamenti lunghi fino a 50 m tra due nodi.
Cavo standard Plastic Fiber Optic
Il cavo in fibra ottica di plastica, cavo standard è composto da due fibre di plastica con una
resistente guaina interna di poliammide rivestita con elementi di tiro in kevlar e una guaina
esterna di colore lilla in PVC. Il cavo può essere facilmente confezionato nel luogo di
installazione.
Il robusto cavo tondo è adatto per l'impiego all'internodi edifici. La lunghezza massima
realizzabile per una linea è di 80 m con collegamenti OLM/P e di 50 m con interfacce ottiche
integrate e OBT.
PCF Standard Cable
Il PCF Standard Cable preconfezionato è composto da due fibre di PCF rivestite da elementi
di tiro in kevlar e con una guaina esterna viola di PVC. Esso viene fornito con un elemento
ausiliario di inserimento montato su un lato che permette l'inserimento in canali di cavi.
Il robusto cavo tondo è adatto per l'impiego all'interno di edifici con lunghezze di cavi che
raggiungono fino a 400 m (OLM) o 300 m (interfacce ottiche integrate, OBT) rispettivamente
tra due nodi.
PCF Standard Cable GP
Il PCF Standard Cable GP è composto da due fibre di PCF rivestite da elementi di aramidici
e con una guaina esterna verde di PVC. Il cavo è preconfezionato e disponibile come merce
a metratura. Esso viene fornito con un elemento ausiliario di inserimento montato su un lato
che permette l'inserimento in canali di cavi.
Il robusto cavo tondo è adatto per l'impiego all'interno e all'esterno di edifici con lunghezze di
cavi che raggiungono fino a 400 m (OLM) o 300 m (interfacce ottiche integrate, OBT)
rispettivamente tra due nodi.
PROFIBUS con STEP 7 V13
26
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
PCF Trailing Cable
Il PCF Trailing Cable è composto da due fibre di PCF rivestite da elementi di aramidici e con
una guaina esterna verde di PUR. Il cavo è preconfezionato e disponibile come merce a
metratura. Esso viene fornito con un elemento ausiliario di inserimento montato su un lato
che permette l'inserimento in canali di cavi.
Il robusto cavo tondo è adatto applicazioni in movimento all'interno e all'esterno di edifici con
lunghezze di cavi che raggiungono fino a 400 m (OLM) o 300 m (interfacce ottiche integrate,
OBT) rispettivamente tra due nodi.
PCF Trailing Cable GP
Il PCF Trailing Cable GP è composto da due fibre di PCF rivestite da elementi di aramidici e
con una guaina esterna verde di PVC. Il cavo è preconfezionato e disponibile come merce a
metratura. Esso viene fornito con un elemento ausiliario di inserimento montato su un lato
che permette l'inserimento in canali di cavi.
Il robusto cavo tondo è adatto applicazioni in movimento all'interno e all'esterno di edifici con
lunghezze di cavi che raggiungono fino a 400 m (OLM) o 300 m (interfacce ottiche integrate,
OBT) rispettivamente tra due nodi.
2.2.2.3
Cavi FO in vetro
Cavi FO in vetro
I cavi a fibre ottiche sono adatti per il collegamento di interfacce ottiche che lavorano con
campo di lunghezza d'onda compreso tra 850 nm e 1300 nm. Essi contengono 2 fibre a
gradiente d'indice multimode del tipo 62,5/125 μm.
I cavi in fibra ottica di vetro sono disponibili in diverse versioni, permettendo così un
adattamento ottimale ai diversi settori di impiego:
● Cavo standard Fiber Optic
● Cavo per ll'impiego all'internodi edifici INDOOR Fiber Optic
● cavo da trascinamento Flexible Fiber Optic
Cavo standard Fiber Optic
Il cavo standard è un cavo universale per l'impiego all'interno di edifici e all'aperto.
Cavo per ll'impiego all'internodi edifici INDOOR Fiber Optic
Il cavo per l'installazione all'interno di edifici è previsto per l'impiego all'interno di edifici
quindi protetto contro le intemperie. Esso è esente da alogeni, calpestabile e difficilmente
infiammabile.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
27
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
cavo da trascinamento Flexible Fiber Optic
Il cavo da trascinamento è stato concepito per applicazioni speciali che richiedono il
trascinamento, ad es., da parti di macchine in continuo movimento quali le catene portacavi.
Esso è progettato per 100.000 cicli di curvatura di ±90° (con il raggio minimo specificato). Gli
elementi ciechi integrati garantiscono una sezione tonda del cavo. Il cavo da trascinamento
può essere impiegato all'interno e all'esterno di edifici.
Lunghezze massime della linea tra due moduli Optical Link
Indipendentemente dal bilancio ottico di potenza non devono essere superate le seguenti
lunghezze di linea tra due OLM:
● OLM/P11, OLM/P12: 400 m
● OLM/G11, OLM/G12, OLM/G12-EEC: 3 km
● OLM/G11-1300, OLM/G12-1300: 15 km
Ulteriori informazioni
In tutti i manuali operativi
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/10805951/133300) dei componenti di
bus SIMATIC NET si trovano i dati relativi alle lunghezze delle linee che possono essere
realizzate con i cavi in fibra ottica di vetro SIMATIC NET. In questo modo è possibile
progettare una rete ottica senza calcoli complicati con l'aiuto dei valori limite
PROFIBUS con STEP 7 V13
28
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.3
Componenti di rete attivi
2.2.3.1
Componenti di rete nella rete elettrica
Componenti di rete attivi
Per PROFIBUS nelle reti elettriche sono disponibili i seguenti componenti di rete attivi:
● Repeater RS485
● Repeater di diagnostica
● PROFIBUS Terminator
● Accoppiatore DP/DP
● IE/PB Link PN IO
● IWLAN/PB Link PN IO
● Componenti attivi per il collegamento di CAN
● Componenti attivi per l'accoppiamento ad altra rete tra PROFIBUS e AS-Interface
– DP/AS-i LINK Advanced
– DP/AS-Interface Link 20E
– DP/AS-i F-Link
Repeater RS485
Il Repeater RS485 IP20 collega due segmenti di bus PROFIBUS nella tecnica RS485 con
max. 32 nodi. Esso consente velocità di trasmissione di 9,6 kbit/s ... 12 Mbit/s.
Il repeater RS485 garantisce una rigenerazione del segnale in ampiezza, larghezza di
segnale e ripidità del fronte tra due segmenti. Esso viene impiegato se al bus sono collegate
più di 32 stazioni o se la lunghezza massima del cavo di un segmento è stata superata.
Con un Repeater RS485 è possibile utilizzare segmenti sul bus senza collegamento a terra
(separazione di potenziale di segmenti).
Repeater di diagnostica
Il repeater di diagnostica collega tre segmenti PROFIBUS nella tecnica RS485, di cui due
segmenti con funzione di diagnostica con rispettivamente 31 nodi. Esso è concepito come
slave DP per poter trasmettere messaggi di diagnostica al master DP.
La funzione di diagnostica fornisce la posizione e la causa dei guasti al cavo, nonché la
rottura del cavo o resistenze di chiusura terminali assenti. La posizione del guasto viene
indicato in base ai nodi esistenti.
Il repeater di diagnostica garantisce una rigenerazione del segnale in ampiezza, larghezza di
segnale e ripidità del fronte tra i segmenti. La profondità di collegamento in cascata tra due
nodi PROFIBUS qualsiasi è limitata a 9 repeater di diagnostica.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
29
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
PROFIBUS Terminator
Il PROFIBUS Terminator forma una terminazione attiva del bus. I nodi di bus possono
essere disattivati, rimossi o sostituiti, senza che il trasferimento dei dati venga
compromesso. Ciò vale in particolare per nodi di bus posti sull'estremità del cavo di bus ai
quali devono essere attivate e alimentate resistenze terminali di chiusura. Il PROFIBUS
Terminator può essere montato su una guida profilata a norma.
IE/PB Link PN per il collegamento di un segmento PROFIBUS ad una rete Industrial Ethernet
In qualità di componente autonomo, l'IE/PB Link PN IO costituisce il passaggio diretto tra
Industrial Ethernet e PROFIBUS. Con l'IE/PB Link PN IO come rappresentante di Ethernet,
le apparecchiature PROFIBUS esistenti possono continuare ad essere utilizzate e integrate
in un'applicazione PROFINET.
Per la configurazione è necessario un PROFINET IO Controller. Sul lato PROFIBUS
l'IE/PB Link PN agisce come master.
IWLAN/PB Link PN IO per l'accoppiamento ad altra rete tra Industrial Wireless LAN e PROFIBUS
Le apparecchiature PROFIBUS possono essere collegate a PROFINET IO tramite
IWLAN/PB Link PN IO. In questo modo è possibile integrare in PROFINET configurazioni
PROFIBUS esistenti.
IWLAN/PB Link PN IO consente l'impiego di IWLAN e antenne WLAN per la trasmissione
wireless di dati, ad es. in rotaie sospese singole o trasloelevatori asserviti a scaffale. Grazie
al supporto di PROFINET è possibile continuare ad utilizzare le molteplici prestazioni di
sistema di PROFIBUS, quali ad es. la diagnostica tramite bus.
Per la configurazione è necessario un PROFINET IO Controller. Sul lato PROFIBUS
l'IWLAN/PB Link PN IO agisce come master.
Modulo CANopen per il collegamento al CAN
Con il modulo CANopen è possibile collegare in modo semplice CANopen a PROFIBUS.
Settori di impiego caratteristici:
● Controllo di valvole idrauliche / assali idraulici nei veicoli
● Controllo di motori in macchine automatiche per il confezionamento e l’imballaggio o su
nastri trasportatori
● Impiego in impianti eolici per il rilevamento di trasduttori angolari
● Rilevamento di dispositivi di comando su macchine, ad es.joystick
● Rilevamento dei dati di misura dei trasduttori di posizione, sensori di inclinazione o
codificatori angolari nelle gru a torre o gru a portale
PROFIBUS con STEP 7 V13
30
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Accoppiatore DP/DP per il collegamento di due reti PROFIBUS
L'accoppiatore DP/DP PROFIBUS serve a collegare tra loro due reti PROFIBUS DP.
Vengono trasmessi dati (0 ... 244 byte) dal master DP della prima rete al master DP di
un'ulteriore rete e viceversa.
L'accoppiatore DP/DP dispone di due interfacce DP indipendenti tra di loro con le quali viene
eseguito l'accoppiamento ad entrambe le reti DP. Esso è rispettivamente uno slave nelle reti
DP. Lo scambio dati tra le due reti DP viene eseguito tramite copia da un'interfaccia all'altra
nell'accoppiatore.
Accoppiatore di bus DP/PA per il collegamento PROFIBUS PA
L'accoppiatore di bus DP/PA è l'elemento di congiunzione tra PROFIBUS DP e
PROFIBUS PA. Esso collega in questo modo i sistemi di controllo processo alle
apparecchiature da campo dell'automazione di processo.
Per un accoppiatore di bus DP/PA sono disponibili i seguenti componenti:
● DP/PA-Coupler Ex [ia]
● DP/PA-Coupler FDC 157-0
● Interface Modul IM 153-2 per la configurazione di un DP/PA Link.
● Distributore di campo attivo AFDiS per aree a rischio di esplosione
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
31
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Componenti attivi per l'accoppiamento ad altra rete tra PROFIBUS e AS-Interface
● DP/AS-i LINK Advanced:
Il DP/AS-i LINK Advanced è lo slave PROFIBUS DPV1 (secondo IEC 61158-2 /
EN 61158-2) e il master AS-Interface (secondo la specifica AS-Interface V3.0 secondo
EN 50295) e consente l'accesso trasparente ai dati sull'AS-Interface da PROFIBUS DP.
I master PROFIBUS DP possono scambiare ciclicamente dati I/O con l'AS-Interface; i
master DP con servizi aciclici possono effettuare inoltre richiami master AS-Interface. Il
DP/AS-i LINK Advanced risulta così perfettamente impiegabile per la realizzazione di
strutture decentrate e per il collegamento di una rete AS-Interface subordinata.
Per applicazioni con tipiche strutture d'insieme è sufficiente il DP/AS-i LINK Advanced
nell'esecuzione come master singolo AS-Interface.
Per applicazioni con grandi strutture d'insieme viene impiegato il DP/AS-i LINK Advanced
come master doppio AS-Interface. In questo caso è possibile utilizzare strutture d'insieme
doppie su due rami AS-Interface indipendenti tra loro.
● DP/AS-Interface Link 20E:
Il DP/AS-Interface Link 20E è lo slave PROFIBUS DP (secondo EN 61158) e il master
AS-Interface (secondo la specifica AS-Interface V3.0 secondo EN 50295) e consente di
utilizzare AS-Interface su PROFIBUS DP.
I master singoli PROFIBUS possono scambiare ciclicamente dati I/O con l'AS-Interface; i
master DP con servizi aciclici possono scambiare dati I/O ed effettuare richiami master.
● DP/AS-i F-Link:
Il DP/AS-i F-Link è lo slave PROFIBUS DP-V1 (secondo EN 61158) e il master AS-i
(secondo EN 50295, secondo la specifica AS-Interface V3.0) e consente l'accesso ai dati
trasparente sull'AS-Interface da PROFIBUS DP. Il DP/AS-i F-Link è inoltre l'unico master
AS-i con il quale è possibile inoltrare dati d'ingresso basati sulla sicurezza di slave
ASIsafe mediante il protocollo PROFIsafe a una CPU fail-safe con master
PROFIBUS DP. Non sono necessari un cablaggio addizionale orientato alla sicurezza o
un controllo specifico (in particolare nessun monitor di sicurezza AS-Interface). A
seconda del tipo di slave è possibile la trasmissione di valori binari o analogici. Come
slave AS-i possono funzionare tutti gli slave conformi alla specifica V2.0, V2.1 o V3.0.
Come master AS-i assai performante secondo la specifica V3.0 consente l'utilizzo di
grandi strutture d'insieme in rete AS-i (496 ingressi/uscite, fino a 62 slave
digitali/analogici)
PROFIBUS con STEP 7 V13
32
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Ulteriori informazioni
Informazioni sui componenti si trovano nel Siemens Mall (http://mall.industry.siemens.com).
Ulteriori informazioni si trovano nei seguenti manuali:
● Manuale di rete PROFIBUS
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/35222591)
● Repeater di diagnostica (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/7915183)
● DP/DP Coupler (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/1179382)
● SIMATIC NET Reti Twisted Pair e Fiber Optic
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/8763736)
● Basics on Setting up an Industrial Wireless LAN
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/9975764)
● Accoppiatori di bus SIMATIC accoppiatori DP/PA, distributore di campo attivi, DP/PA-Link
e Y-Link (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/1142696/0/it)
● Informazioni relative a CANopen sono disponibili in Internet
(http://www.hms-networks.com/can-for-et200s).
● Manuale "DP/AS−INTERFACE LINK Advanced
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/22502958/133300)"
● Manuale "DP/AS-i F-Link (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/24196041)"
Vedere anche
Topologia con il repeater RS485 (Pagina 36)
Topologia OLM (Pagina 41)
Topologia WLAN (Pagina 41)
Collegamento di PROFIBUS a PROFINET (Pagina 42)
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
33
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.3.2
Componenti delle reti ottiche
Componenti di rete attivi
Per PROFIBUS sono disponibili i seguenti componenti di rete attivi nelle reti ottiche:
● Optical Link Module OLM
● Optical Bus Terminal OBT
Optical Link Module OLM
Con PROFIBUS Optical Link Modul OLM è possibile realizzare reti PROFIBUS in linea, con
struttura a stella e con struttura ad anello ridondante.
La velocità di trasmissione di una linea a fibre ottiche dipende quindi dalla distanza e può
essere compresa tra 9,6 kbit/s e 12 Mbit/s.
Le possibilità di impiego per OLM sono ad es. bus di impianti su base PROFIBUS,
collegamenti in rete che si estendono su più edifici con cavi in fibra ottica di vetro, reti
combinate con segmenti elettrici e ottici, reti con grande estensione (tunnel stradali, sistemi
di guida del traffico), reti con esigenze di elevata disponibilità (reti ad anello ridondante).
Con un'interfaccia RS485 è possibile combinare tra loro moduli Optical Link e collegare nella
rete ottica PROFIBUS i singoli nodi o interi segmenti elettrici.
Indipendentemente dal bilancio ottico di potenza non devono essere superate le seguenti
lunghezze di linea tra due OLM:
● OLM/P11, OLM/P12: 400 m
● OLM/G11, OLM/G12, OLM/G12-EEC: 3 km
● OLM/G11-1300, OLM/G12-1300: 15 km
Optical Bus Terminal OBT (terminale di bus ottico)
Con l'Optical Bus Terminal un singolo nodo PROFIBUS senza interfaccia ottica integrata o
un segmento PROFIBUS RS 485 composto da fino a 31 nodi viene collegato al PROFIBUS
ottico.
Un singolo nodo PROFIBUS DP viene collegato all'interfaccia RS 485 dell'OBT con la
propria interfaccia RS 485 mediante un cavo PROFIBUS con resistenze terminali integrate,
ad es. il cavo con connettore 830-1T. La connessione dell'OBT alla linea ottica avviene
tramite due interfacce ottiche.
I seguenti mezzi trasmissivi ottici possono essere collegati all'OBT:
● Cavi FO di plastica per singole linee di lunghezza fino a 50 m. Essi possono essere
preconfezionare in logo con 2x2 connettori Simplex.
● Cavi FO in PCF per singole linee di lunghezza fino a 300 m. Questi cavi sono disponibili
già confezionati.
PROFIBUS con STEP 7 V13
34
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Ulteriori informazioni
Informazioni sui componenti si trovano nel Siemens Mall (http://mall.industry.siemens.com).
Ulteriori informazioni si trovano nei seguenti manuali:
● Manuale di rete PROFIBUS
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/35222591)
● SIMATIC NET PROFIBUS, Optical Link Module
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/56606534)
● SIMATIC NET Reti Twisted Pair e Fiber Optic
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/8763736)
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
35
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.4
Esempi di topologia
2.2.4.1
Topologia con il repeater RS485
Possibilità di configurazione con il repeater RS485
I repeater RS485 possono essere utilizzati nelle seguenti configurazioni:
Figura 2-7
Segmento 1 e segmento 2 collegato al repeater RS485
Figura 2-8
Segmento 1 e segmento 2 collegato in cascata al repeater RS485
Figura 2-9
Segmento 1 collegato al repeater RS485 e segmento 2 collegato al repeater RS485
① Attivazione della resistenza terminale
② Non attivazione della resistenza terminale
PROFIBUS con STEP 7 V13
36
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Configurazione di esempio
Figura 2-10
Esempio di configurazione con cinque repeater RS485
① Attivazione della resistenza terminale
② Non attivazione della resistenza terminale
Configurazione massima
Se si realizza una rete PROFIBUS con repeater RS485, possono essere attivati in serie
max. nove repeater RS485.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.4.2
Topologia con il repeater di diagnostica
Repeater di diagnostica con tre segmenti
La lunghezza del cavo massima ammessa e sorvegliabile di 100 m per ciascun segmento
non deve essere superata nel repeater di diagnostica. I segmenti che sono collegati a DP2 e
DP3 hanno funzione di diagnostica. In alcuni tipi di cavi la lunghezza sorvegliabile è limitata.
Profondità massima di collegamento in cascata
Tra due nodi PROFIBUS qualsiasi possono essere attivati in serie fino a nove repeater di
diagnostica.
Figura 2-11
Configurazione schematica di una rete PROFIBUS con la profondità massima di
collegamento in cascata a repeater di diagnostica
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Esempio: Profondità massima di collegamento in cascata superata
Figura 2-12
Profondità massima di collegamento in cascata superata
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
Configurazione con diversi segmenti
Utilizzando più segmenti è possibile aumentare la molla di repeater di diagnostica
impiegabili. L'esempio mostra una configurazione nella quale viene superata la profondità
massima di collegamento in cascata su 2 segmenti.
Figura 2-13
Configurazione con più segmenti, profondità massima di collegamento in cascata superata
Ulteriori informazioni
Per maggiori informazioni consultare il manuale Repeater di diagnostica
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/7915183).
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.4.3
Topologia OLM
Combinazione di reti elettriche e ottiche con OLM
Linee lunghe possono essere realizzate tramite Optical Link Module.
Poiché i cavi di bus tra edifici sono particolarmente soggetti a elevati rischi di sovratensioni
(scariche di fulmini), è necessario proteggere da sovratensioni i nodi contenuti nel segmento
di bus collegato.
Figura 2-14
2.2.4.4
Combinazione di reti elettriche e ottiche
Topologia WLAN
IWLAN/PB Link PN IO per l'accoppiamento ad altra rete tra Industrial Wireless LAN e PROFIBUS
L'IWLAN/PB Link PN IO consente l'impiego di IWLAN e antenne WLAN per la trasmissione
wireless di dati. In questo modo è possibile continuare ad utilizzare le molteplici prestazioni
di sistema di PROFIBUS, quali ad es. la diagnostica tramite bus.
Figura 2-15
PROFIBUS e WLAN
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
41
Descrizione
2.2 Configurazione di reti PROFIBUS
2.2.4.5
Collegamento di PROFIBUS a PROFINET
PROFIBUS può essere integrato in PROFINET. In questo modo è possibile configurare
sistemi misti composti da bus di campo e sistemi parziali basati su Ethernet. In questo modo
viene consentito uno scambio di dati continuo.
Accoppiamenti di PROFIBUS e PROFINET
Con un dispositivo PROFINET con funzionalità proxy che oltre all'interfaccia PROFINET è
dotato anche di interfaccia PROFIBUS è possibile integrare nella configurazione PROFINET
altre configurazioni PROFIBUS esistenti.
Figura 2-16
Collegamento di PROFIBUS e PROFINET con IE/PB-Link
Apparecchiatura PROFINET con funzionalità Proxy
Il dispositivo PROFINET con funzionalità proxy è l'unità di sostituzione di un'apparecchiatura
PROFIBUS in Ethernet. La funzionalità proxy consente a un'apparecchiatura PROFIBUS di
comunicare non solo con il rispettivo master ma anche con tutti i nodi PROFINET.
In PROFINET i sistemi PROFIBUS esistenti possono essere integrati nella comunicazione
PROFINET con l'aiuto di un IE/PB Link. L'IE/PB-Link PN IO si fa così carico della
comunicazione tramite PROFINET sostituendo i componenti PROFIBUS.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Parametrizzazione/indirizzamento
3
Per configurare un sistema di automazione, è necessario configurare, parametrizzare e
collegare tra loro i singoli componenti dell'hardware. Le operazioni necessarie vanno
eseguite nella vista dei dispositivi, della topologia e di rete in STEP 7.
Configurazione
Per "Configurazione" si intende la disposizione, l'impostazione e il collegamento in rete di
dispositivi e moduli all'interno della vista dei dispositivi o della rete.
Ad ogni modulo viene assegnato automaticamente un indirizzo.PROFIBUS Gli indirizzi
possono essere modificati successivamente.
La CPU confronta la configurazione di riferimento creata in STEP 7 con la configurazione
attuale effettiva dell'impianto. Gli errori possono così essere individuati e segnalati.
L'esatto procedimento di configurazione dei dispositivi è descritto dettagliatamente nella
Guida in linea a STEP 7.
Parametrizzazione
Si definisce "Parametrizzazione" l'impostazione delle proprietà dei componenti utilizzati.
Vengono parametrizzate le impostazioni per i componenti hardware e per lo scambio di dati;
ad es. abilitazione delle diagnostiche, ritardo di ingresso in caso di DI.
I parametri vengono caricati nella CPU che provvede, durante l'avviamento, ad inviarli al
relativo modulo. La sostituzione dei moduli è molto semplice in quanto nelle CPU SIMATIC i
parametri creati vengono caricati automaticamente nel nuovo modulo durante l'avviamento.
Adattamento dell'hardware ai requisiti del progetto
L'adattamento dell'hardware è necessario per configurare, ampliare o modificare un progetto
di automazione. A tal fine occorre aggiungere dei componenti hardware alla configurazione,
collegarli ai componenti esistenti e adattare le proprietà dell'hardware ai compiti.
La preimpostazione delle proprietà dei sistemi di automazione e dei moduli è eseguita in
modo da rendere in molti casi superflua un'ulteriore parametrizzazione.
Nei seguenti casi tuttavia, la parametrizzazione è indispensabile:
● si intende modificare i parametri preimpostati di un modulo;
● si intende utilizzare funzioni specifiche;
● si intende progettare collegamenti di comunicazione.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
43
Parametrizzazione/indirizzamento
3.1 Assegnazione dello slave DP ad un master DP
Procedimento fondamentale per la creazione di un sistema PROFIBUS DP
● Configurazione
– Creazione di apparecchiature PROFIBUS e moduli in STEP 7
– Assegnazione dello slave DP ad un master DP (Pagina 44)
● In via opzionale: Parametrizzazione
– Assegnazione dell'indirizzo PROFIBUS (Pagina 46)
– Esecuzione delle impostazioni di rete (Pagina 47)
– tenere in considerazione la configurazione dei cavi (Pagina 50)
– tenere in considerazione i nodi di rete supplementari (Pagina 52)
– Parametri di bus – Creazione del profilo personalizzato (Pagina 53)
– Parametrizzazione dell'equidistanza (Pagina 56)
3.1
Assegnazione dello slave DP ad un master DP
Sistema PROFIBUS DP
Un sistema PROFIBUS DP è basato da un master PROFIBUS DP e i suoi slave
PROFIBUS DP assegnati. Dopo il posizionamento di questi dispositivi nella vista della rete o
nella vista dei dispositivi, STEP 7 parametrizza i dispositivi con i valori standard. In un primo
momento è necessario solo assegnare gli slave DP ad un master DP.
Requisiti
● La vista della rete di STEP 7 è aperta.
● Una CPU è posizionata (ad es CPU 1516-3 PN/DP).
● Uno salve DP è posizionato (ad es IM151-1 HF).
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Indirizzo PROFIBUS
Procedimento
Per assegnare uno slave DP ad un master DP procedere nel modo seguente:
1. Fare clic sullo slave DP con il tasto sinistro del mouse sul link "Non assegnato". Si apre il
menu "Seleziona master DP".
2. Selezionare nel menu il master DP al quale si intende assegnare lo slave DP.
Risultato: Nella CPU viene creata una sottorete con un sistema DP. La CPU è ora il
master PROFIBUS DP: Lo slave DP è assegnato al maser DP.
3. Ripetere i passi 1 e 2 per tutti i restanti slave DP che si vogliono assegnare al master DP.
Figura 3-1
Assegnazione dello slave DP ad un master DP
Panoramica della rete
Nella panoramica della rete è possibile configurare i rapporti di comunicazione
dell'interfaccia attivata. La panoramica della rete è in base al contesto per la selezione nella
vista della rete:
● La selezione della CPU indica la comunicazione DP della CPU.
● La selezione della stazione indica la comunicazione dell'inera stazione.
● La selezione dell'interfaccia indica la comunicazione DP dell'interfaccia.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
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Parametrizzazione/indirizzamento
3.2 Indirizzo PROFIBUS
3.2
Indirizzo PROFIBUS
Alla sottorete PROFIBUS possono essere collegati nodi che comunicano tramite i
collegamenti progettati o che fanno parte di un sistema master PROFIBUS DP.
Se lo slave DP è già assegnato ad un master DP, in "Interfaccia collegata in rete con"
compare automaticamente la sottorete PROFIBUS con la quale è collegato il nodo.
Selezionare nella finestra di ispezione in "Indirizzo PROFIBUS" la sottorete con la quale
l'interfaccia è collegata in rete o aggiungere una nuova sottorete.
Tutti i nodi di una sottorete devono disporre di indirizzi PROFIBUS diversi.
Figura 3-2
Indirizzo PROFIBUS
Regole per l'assegnazione di indirizzi
STEP 7 assegna automaticamente gli indirizzi dei nodi.
Se si osserva quando segue, gli indirizzi possono essere modificati:
● Per ciascun nodo nella rete PROFIBUS, ciascun master DP e ciascuno slave DP nella
rete PROFIBUS assegnare un indirizzo PROFIBUS univoco.
● A seconda dello slave DP non vengono supportati tutti gli indirizzi PROFIBUS ammessi.
Nelle apparecchiature con interruttori BCD sono spesso possibili solo gli indirizzi
PROFIBUS 1 ... 99.
Modifica dell'indirizzo PROFIBUS
L'indirizzo PROFIBUS si modifica in "Parametri".
PROFIBUS con STEP 7 V13
46
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Impostazioni di rete
3.3
Impostazioni di rete
Indirizzo PROFIBUS più alto (HSA)
Indica l'indirizzo PROFIBUS massimo di un nodo attivo. Per i nodi passivi sono ammessi
indirizzi PROFIBUS superiori a HSA, tuttavia max. 126.
Profilo
A seconda dei tipi di apparecchiature collegati e ai protocolli utilizzati, su PROFIBUS sono
disponibili diversi profili. I profili si distinguono per le possibilità di impostazione e per il
calcolo dei parametri di bus.
Un funzionamento corretto della sottorete PROFIBUS può essere garantito solo se i
parametri di bus di tutti i nodi hanno lo stesso valore.
Figura 3-3
Impostazioni di rete
Profili e velocità di trasmissione
Tabella 3- 1
Profili e velocità di trasmissione
Profili
Velocità di trasmissione supportate
DP
9,6 kbit/s ... 12 Mbit/s
Standard
9,6 kbit/s ... 12 Mbit/s
Universale (DP/FMS)
(FMS non viene supportato)
9,6 kbit/s ... 1,5 Mbit/s
Personalizzato
9,6 kbit/s ... 12 Mbit/s
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
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Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Impostazioni di rete
DP (profilo raccomandato)
Selezionare il profilo "DP" se alla sottorete PROFIBUS sono collegati solo dispositivi che
soddisfano i requisiti richiesti dalla norma EN 61158-6-3. L'impostazione dei parametri di bus
è ottimizzata per questi dispositivi. Di questi fanno parte dispositivi con interfacce master DP
e slave DP di SIMATIC S7 nonché dispositivi di periferia decentrata di altri produttori.
Nota
Profilo per equidistanza e sincronismo di clock
DP è il profilo raccomandato per la progettazione di equidistanza e di sincronismo di clock.
Standard
Rispetto al profilo "DP", il profilo "Standard" offre inoltre la possibilità di tenere in
considerazione durante il calcolo dei parametri di bus i nodi di un altro progetto o di un altro
nodo non progettati qui. I parametri di bus vengono quindi calcolati in base ad un semplice
algoritmo non ottimizzato.
Universale (DP/FMS) (FMS non viene supportato)
Selezionare il profilo "Universale (DP/FMS)" se singoli nodi nelle sottoreti PROFIBUS
utilizzando il servizio FMS (ad es. CP 343-5, dispositivi FMS PROFIBUS).
Come nel profilo "Standard", anche in questo caso esiste la possibilità di includere altri nodi
nel calcolo dei parametri di bus.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Parametrizzazione/indirizzamento
3.3 Impostazioni di rete
Personalizzato
Un funzionamento corretto della sottorete PROFIBUS viene garantito solo se i parametri per
il profilo coincidono tra loro. Selezionare il profilo "Personalizzato", se per il funzionamento di
un dispositivo PROFIBUS non "corrisponde" nessuno degli altri profili ed è necessario
adattare i parametri di bus alla configurazione specifica.
Anche con il profilo personalizzato non sono parametrizzabili tutte le combinazioni
teoricamente impostabili. La norma PROFIBUS prescrive alcuni valori limite parametrizzabili
in funzione di altri parametri. Ad es. non è ammesso che un responder possa già rispondere
(Min Tsdr), prima che l'inizializzatore possa ricevere il telegramma (Trdy). Queste
prescrizioni della norma vengono controllare anche nel profilo "Personalizzato".
Nota
Impostazioni personalizzate
Utilizzare le impostazioni personalizzate solo se si conoscono i parametri PROFIBUS.
Normalmente è preferibile utilizzare il profilo "DP".
Contattare il Customer Support (Pagina 95).
Come personalizzati vengono sempre impostati automaticamente gli ultimi parametri di bus
che erano validi nella sottorete PROFIBUS. Se ad es. per la sottorete era valido il profilo di
bus "DP", nel profilo di bus "Personalizzato" vengono impostati i parametri di bus per "DP".
Partendo da qui i parametri possono essere modificati
Con l'impostazione "Impostazioni personalizzate" il ricalcolo del tempo di sorveglianza non
viene eseguito automaticamente per non compromettere involontariamente l'uniformità dei
valori impostati, ad es. per le progettazioni di altri strumenti di progettazione.
I tempi di controllo Ttr e il controllo del tempo di risposta possono essere calcolati sulla base
dei parametri impostati: Fare clic sul pulsante "Ricalcola".
Vedere anche
Nodi di rete supplementari (Pagina 52)
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
49
Parametrizzazione/indirizzamento
3.4 Configurazione del cavo
3.4
Configurazione del cavo
Come tenere in considerazione la configurazione dei cavi
I dati per la configurazione del cavo possono essere inclusi nel calcolo del parametri di bus.
Attivare quindi la casella opzione "Considera la seguente configurazione di cavi " nelle
proprietà della sottorete PROFIBUS.
Le altri indicazioni dipendono al tipo di cavo utilizzato.
Figura 3-4
Configurazione del cavo
Configurazione del cavo: Cavo FO / anello ottico
Il calcolo dipende dai tipi di OLM impiegati. Attivare la relativa casella di opzione. È possibile
un'attivazione multipla.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Parametrizzazione/indirizzamento
3.4 Configurazione del cavo
Adattamenti dei parametri di bus nell'anello ottico
Grazie alla configurazione ad anello è disponibile una specie di ridondanza, in quanto con la
struttura ad anello esiste la possibilità di interrogare tutti i nodi anche quando il collegamento
tra due nodi è interrotto.
Nell'anello ottico è necessario creare le seguenti condizioni di progettazione:
● Un indirizzo libero inferiore a HSA (Highest Station Address)
● Aumento del valore retry a min. 3
(Impostazioni di rete: profilo personalizzato)
● Controllo e adattamento del tempo slot
(Impostazioni di rete: profilo personalizzato; parametri di bus: Parametri Tslot:
Per OLM / P12 sono necessari valori di tempo di slot brevi, per OLM / G12 OLM /
G12-EEC valori di tempo di slot medi, per OLM / G12-1300 valori di tempi di slot lunghi.
Ne risulta un'elevata performance in caso di ridotta estensione della rete e una media o
alta performance in caso di media o elevata estensione della rete
Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni relative all'adattamento del valore Retry e del tempo di slot sono
riportate nel Manuale di rete PROFIBUS
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/35222591).
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
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Parametrizzazione/indirizzamento
3.5 Nodi di rete supplementari
3.5
Nodi di rete supplementari
Carico della comunicazione - tenere in considerazione i nodi di rete supplementari
I parametri di bus dipendono dal traffico di comunicazione dei nodi di rete attivi. Qui si
distingue tra comunicazione ciclica (DP) e comunicazione aciclica in base al collegamento
(comunicazione S7, Send/Receive (FDL)). Rispetto a DP il numero e la dimensione dei job
di trasmissione (carico della comunicazione) dipende dal programma Di conseguenza il
carico della comunicazione non è sempre rilevabile automaticamente.
Se si attiva la casella opzione "Considera la seguente configurazione di cavi", per il calcolo
dei tempi di bus possono essere inclusi anche i nodi che non sono stati progettati nel
progetto.
Figura 3-5
Nodi di rete supplementari
Calcolo dei tempi di bus
Per il calcolo dei tipi di bus è possibile definire una configurazione di rete nel gruppo di
parametri "Nodi di rete supplementari" diversa dalla configurazione di rete progettata.
La configurazione di rete è possibile per i seguenti profili:
● Standard
● Universale (DP/FMS)
● Personalizzato
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Parametrizzazione/indirizzamento
3.6 Parametri di bus
Quantificazione del carico della comunicazione
Per tenere in considerazione il carico della comunicazione sono possibile le seguenti
impostazioni:
● Numero dei nodi di rete non progettati
● Indicazioni del carico di comunicazione risultante dai programmi utente per la
comunicazione FDL o S7. A tal proposito è possibile scegliere i seguenti livelli:
– Bassa: caratteristica per DP, nessuna elevata comunicazione di dati fuori da DP.
– Media: Caratteristica per il funzionamento combinato con DP e altri servizi di
comunicazione (ad es. comunicazione S7), se DP ha elevate esigenze di tempo in
caso di traffico di comunicazione aciclico medio.
– Alta Per il funzionamento combinato con DP e altri servizi di comunicazione
(ad es. comunicazione S7), se DP ha basse esigenze di tempo in caso di elevato
traffico di comunicazione aciclico.
3.6
Parametri di bus
Introduzione
I parametri di bus controllano la trasmissione sul bus. Ciascun nodo sul bus deve
corrispondere ai parametri di bus di altri nodi.
Nota
Un funzionamento corretto della sottorete PROFIBUS viene garantito solo se i parametri per
il profilo di bus coincidono tra loro. I valori preimpostati devono quindi essere modificati solo
se si conosce la parametrizzazione del profilo di bus per PROFIBUS.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
53
Parametrizzazione/indirizzamento
3.6 Parametri di bus
Ripartizione ciclica dei parametri di bus
Se con la sottorete PROFIBUS selezionata nella finestra di ispezione in "Parametri di bus" è
attivata la casella opzione "Attiva ripartizione ciclica dei parametri del bus", i parametri di bus
vengono inviati ciclicamente dai moduli che supportano questa funzione durante il
funzionamento. In questo modo un PG può ad es. essere collegato senza problemi a
PROFIBUS durante il funzionamento.
Disattivare questa funzione nei seguenti casi:
● In caso di funzionamento di equidistanza per ridurre il minimo il ciclo di bus.
● Se nella sottorete PROFIBUS vengono collegati dispositivi di un altro produttore il cui
protocollo utilizza DSAP 63 (Destination Service Access Point) per Multicast.
Figura 3-6
Parametri di bus
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Parametrizzazione/indirizzamento
3.6 Parametri di bus
Parametri di bus per il profilo di bus di sottoreti PROFIBUS
Nota
Visualizzazione dei valori offline
Vengono visualizzati sempre i valori offline dei parametri di bus, anche se si è collegati
online al sistema di destinazione.
Tabella 3- 2
Parametri di bus - campi dei valori
Parametri di bus
Impostabile 1
Valori limite
Tslot_Init
Sì
Max. Tsdr + 15 <= Tslot_Init <= 16.383 t_Bit
Max. Tsdr
Sì
35 + 2*Tset + Tqui <= Max. Tsdr <= 1.023 t_Bit
Min. Tsdr
Sì
11 t_Bit <= Min. Tsdr <= MIN(255 t_Bit, ...
Tset
Sì
1 t_bit <= Tset <= 494 t_bit
Tqui
Sì
0 t_bit <= Tqui <= MIN(31 t_bit, Min. Tsdr - 1)
Fattore GAP
Sì
1 <= fattore GAP <= 100
Retry Limit
Sì
1 <= Retry Limit <= 15
Tslot (Slot Time)
No
-
Tid2
No
Tid2 = Max. Tsdr
Trdy
No
Trdy = Min. Tsdr
Tid1
No
Tid1 = 35 + 2*Tset + Tqui
Ttr (Target Rotation Time)
Sì
256 t_Bit <= Ttr <= 16.777.960 t_bit
Ttr caratteristico
No
Questo tempo serve solo come informazione e non
viene quindi trasmesso ai nodi.
... Max. Tsdr - 1, 34 + 2*Tset + Tqui)
Controllo del tempo di
risposta
1
10 ms <= controllo del tempo di risposta <= 650 s
in funzione del profilo di bus
Profilo di bus personalizzato
Per creare un profilo di bus personalizzato utilizzare le seguenti impostazioni:
● Target Rotation Time minimo (Ttr) = 5000mal HSA (indirizzo più alto PROFIBUS di un
nodo attivo)
● Tempo di controllo di risposta minimo (Watchdog) = 6250volte HSA
Ricalcolo
Con il pulsante "Ricalcola" è possibile ricalcolare i parametri.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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55
Parametrizzazione/indirizzamento
3.7 Equidistanza
3.7
Equidistanza
Equidistanza
Il master DP interroga ciclicamente gli slave DP a lui assegnati. Con la comunicazione S7 gli
intervalli di tempo possono variare. Per ottenere intervalli di tempo uguali è possibile attivare
un "Ciclo di bus equidistante". In questo modo è garantita una trasmissione di dati con gli
stessi intervalli di tempo (equidistanti).
Figura 3-7
Attivazione del ciclo di bus equidistante
Numero di OP/PG/TD su PROFIBUS
Inserire qui il numero di nodi non progettati.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Parametrizzazione/indirizzamento
3.7 Equidistanza
Aumento manuale del tempo di ciclo DP
Nei tempi di ciclo DP molto brevi si verificano in particolare le seguenti situazioni:
Il tempo di esecuzione del programma utente è maggiore del clock più piccolo (vedere i dati
tecnici della CPU, paragrafo "Sincronismo di clock"). In questo caso è necessario aumentare
manualmente il tempo di ciclo DP calcolato automaticamente.
Vedere anche
Progettazione del sincronismo di clock (Pagina 69)
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
57
4
Diagnostica
4.1
Panoramica
Possibilità di diagnostica
In caso di guasto è possibile rilevare lo stato attuale del proprio sistema di automazione e
reagire concretamente ad un guasto tramite la diagnostica in base all'evento e l'analisi di
allarmi.
Per la diagnostica dei componenti PROFIBUS è possibile utilizzare le seguenti possibilità:
● Rilevare lo stato del sistema tramite la Lifelist in STEP 7.
● Analizzare i testi dei guasti e di segnalazione tramite il display della CPU S7-1500.
● Eseguire la diagnostica del cavo tramite i repeater di diagnostica durante il
funzionamento.
● Analizzare la diagnostica e il comportamento di allarme in caso di sincronismo di clock.
(Pagina 73)
● Rilevare le informazioni supplementari per la localizzazione e l'eliminazione del guasto
tramite l'accoppiatore DP/PA FDC 157-0 progettato come slave di diagnostica
PROFIBUS.
Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni relative alla diagnostica si trovano nei seguenti manuali:
● Nel manuale Repeater di diagnostica per PROFIBUS DP
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/7915183) per la diagnostica con
STEP 7, diagnostica nel programma utente, funzione di controllo PROFIBUS in
sincronismo di clock, visualizzazione della topologia in STEP 7.
● Nel manuale di guida alle funzioni Diagnostica
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59192926) per le possibilità di
diagnostica disponibili per i sistemi SIMATIC S7-1500, ET 200MP, ET 200SP e
ET 200AL.
● Nel manuale di sistema Manuale di rete PROFIBUS
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/35222591) per la diagnostica dei cavi
a fibre ottiche.
● Nelle istruzioni operative Accoppiatori di bus DP/PA-Link e Y-Link
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/1142696/0/it)
● Nel manuale di guida alla funzioni Server web
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59193560) per le possibilità di
diagnostica (a seconda delle funzionalità della CPU).
PROFIBUS con STEP 7 V13
58
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Diagnostica
4.2 Diagnostica tramite il display di S7-1500
4.2
Diagnostica tramite il display di S7-1500
LED
Ciascuna CPU nel sistema di automazione S7-1500 dispone di un frontalino con un display
e pulsanti di comando. In diversi menu nel display vengono visualizzate informazioni di
controllo o di stato. I pulsanti di comando consentono di navigare tra i menu.
Nel display possono essere analizzati i seguenti stati:
● Stato per moduli centrali e decentrali
● Testi di errore e di segnalazione (diagnostica di sistema, allarmi di diagnostica)
Stato del modulo
Dalla panoramica delle stazioni si accede allo stato per il modulo decentrato tramite la
panoramica dei moduli.
Figura 4-1
Esempio: Panoramica delle stazioni, panoramica dei moduli, stato dei moduli
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
59
Diagnostica
4.2 Diagnostica tramite il display di S7-1500
Testi di errore e di segnalazione
Figura 4-2
Esempio: Buffer di diagnostica, allarmi
Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni sull'argomento "Funzioni e comando del display" si trovano nella
documentazione relative al sistema di automazione S7-1500 in Internet
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59191792).
PROFIBUS con STEP 7 V13
60
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Diagnostica
4.3 Diagnostica con il repeater di diagnostica
4.3
Diagnostica con il repeater di diagnostica
Introduzione
Il repeater di diagnostica è un repeater in grado di sorvegliare due segmenti di una sotto-rete
RS485-PROFIBUS (cavo in rame) durante il funzionamento e di segnalare al master DP
guasti al cavo tramite telegramma di diagnostica. Tramite STEP 7 e apparecchiature di
servizio e supervisione (SIMATIC HMI) è possibile visualizzare con testo in chiaro la
posizione e la causa del guasto.
Grazie alla diagnostica del cavo durante il funzionamento, il repeater di diagnostica consente
di riconoscere e localizzare tempestivamente guasti al cavo. In questo modo i guasti
all'impianto vengono riconosciuti tempestivamente e i tempi di fuori servizio dell'impianto
vengono evitati.
Funzioni di diagnostica
● La diagnostica fornisce la posizione e la causa dei guasti al cavo, nonché la rottura del
cavo o resistenze di chiusura terminali assenti. La posizione del guasto viene indicato in
relazione ai nodi presenti, ad es. "Si è verificata una rottura del cavo di segnale A e/o B".
● Lettura delle informazioni di diagnostica e di statistica salvate.
● Controllo del PROFIBUS in sincronismo di clock, ad es. collegamento in rete del tempo di
clock.
● Messa a disposizione di dati di identificazione
Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni relative alla diagnostica con STEP 7 e alla lettura della diagnostica
tramite il programma utente si trovano nel manuale Repeater di diagnostica per PROFIBUS
DP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/7915183).
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
61
Diagnostica
4.4 Dati I&M (Identification and Maintenance)
4.4
Dati I&M (Identification and Maintenance)
Definizione e proprietà
I dati di identificazione e manutenzione (I&M) sono informazioni salvate in un modulo che
costituiscono un ausilio per i seguenti compiti:
● Controllo della configurazione di un impianto
● Rilevamento di modifiche hardware in un impianto
I dati di identificazione (dati I) sono informazioni relative al modulo, quali ad es. il numero di
ordinazione e il numero di serie, che in parte sono riportati anche sul contenitore del modulo.
I dati I sono informazioni del produttore relative al modulo che possono soltanto essere letti.
I dati di manutenzione (dati M) sono informazioni che dipendono dall'impianto, come
p. es. il luogo e la data di installazione. I dati M vengono creati e scritti nel modulo durante la
progettazione.
Grazie ai dati I&M è possibile identificare in maniera univoca i moduli.
Ulteriori informazioni
Nel rispettivo manuale del dispositivo è riportato se e in che quantità un dispositivo DP
supporta dati I&M
PROFIBUS con STEP 7 V13
62
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
5
Funzioni
5.1
Sincronismo di clock
5.1.1
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 buona sincronizzazione può garantire
risultati migliori. Lo stesso vale per la tecnica di automazione decentrata, perché non solo la
rapidità dei singoli cicli è importante, ma anche il loro coordinamento e la loro
sincronizzazione assicurano un flusso ottimale.
Just in Time
Figura 5-1
Clock di sistema
Il tempo di reazione breve e affidabile di un sincronismo di clock si basa sul fatto che tutti i
dati vengono resi disponibili Just In Time. Il ciclo PROFIBUS DP equidistante determina il
clock.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
63
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
Vantaggi del sincronismo di clock
L'impiego del sincronismo di clock consente:
● Regolazioni ottimizzate
● Determinismo
● Lettura coerente (simultanea) dei dati di ingresso
● Emissione coerente (simultanea) dei dati di uscita
5.1.2
Impiego del sincronismo di clock
Con la proprietà di sistema "Sincronismo di clock" è possibile rilevare i valori di misura e i
dati di processo in un clock di sistema. Nel clock di sistema viene eseguita la preparazione
del segnale fino alla commutazione su "morsetto di uscita". Il sincronismo di clock
contribuisce quindi alla qualità della regolazione e quindi ad una maggiore precisione nella
produzione. Con il sincronismo di clock vengono ridotti drasticamente le oscillazioni possibili
dei tempi di reazione del processo. L'elaborazione a intervalli sicuri può essere utilizzata per
un ciclo della macchina più elevato.
In linea di principio il sincronismo di clock trova impiego in situazioni nelle quali è necessario
acquisire valori di misura in modo sincrono, coordinare movimenti e definire reazioni di
processo che devono aver luogo simultaneamente Per questo motivo i settori di impiego del
sincronismo di clock sono molto vasti.
PROFIBUS con STEP 7 V13
64
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
5.1.3
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 5-2
Misurazione di alberi a camme
Ciclo di lavorazione con sincronismo di clock
Con l'aiuto della proprietà di sistema "Sincronizzazione di clock" e della simultaneità della
rilevazione dei valori di misura, il processo di misura può essere continuativo, riducendo il
tempo impiegato. Da ciò risulta il seguente ciclo di lavorazione:
● Rotazione continua dell'albero a camme.
● Posizionamento sincrono durante la rotazione continua e misura dell'escursione delle
camme.
● Lavorazione dell'albero a camme successivo.
Con un'unica rotazione dell'albero a camme, perciò, vengono misurati in modo sincrono tutte
le posizioni dell'albero e i relativi valori di misura (rosso). Il ciclo della macchina aumenta a
fronte di una precisione di misura uguale o migliore.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
65
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
5.1.4
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 con sincronismo di clock dei dati di ingresso
● Trasporto dei dati di ingresso al master DP (CPU) tramite la sottorete PROFIBUS
● Elaborazione successiva nell'applicazione con sincronismo di clock della CPU
● Trasporto dei dati di uscita allo slave DP emittente tramite la sottorete PROFIBUS
● Emissione dei dati di uscita con sincronismo di clock
T_DC
Ciclo dati
TI
Tempo per la lettura dei dati di ingresso
TO
Tempo di emissione dei dati di uscita
Figura 5-3
Sequenza cronologica della sincronizzazione
Affinché all'inizio di ogni nuovo ciclo PROFIBUS DP tutti i dati di ingresso siano disponibili
per essere trasferiti attraverso il ramo PROFIBUS DP, il ciclo di lettura della periferia viene
avviato con un tempo di anticipo TI. Il tempo TI si presenta come "flash" di tutti gli ingressi.
Questo TI è necessario per compensare la conversione analogico/digitale, i tempi del bus
backplane e affini. Il tempo di anticipo TI può essere progettato da STEP 7 o dall'utente. Si
consiglia di far assegnare automaticamente TI da STEP 7 .
PROFIBUS con STEP 7 V13
66
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
Il ramo PROFIBUS DP trasferisce i dati di ingresso al master DP. Viene richiamato l'OB di
allarme in sincronismo di clock SynchronousCycle Il programma utente nell'OB di allarme in
sincronismo di clock determina la reazione del processo e appronta per tempo i dati di uscita
entro l'inizio del successivo ciclo di dati. La lunghezza del ciclo di dati viene sempre
progettata dall'utente.
Il tempo To è la compensazione del bus backplane e della conversione digitale/analogico
all'interno dello slave. Il tempo To si presenta come "flash" di tutte le uscite. Il tempo To può
essere progettato da STEP 7 o dall'utente. Si consiglia di far assegnare automaticamente To
da STEP 7.
Senza sincronismo di clock l'applicazione, la trasmissione di dati e l'apparecchiatura da
campo hanno cicli di elaborazione propri non sincronizzati. Questo comporta un ciclo
complessivo maggiore con elevato Jitter. Con il sincronismo di clock l'applicazione, la
trasmissione di dati e l'apparecchiatura da campo sono sincroni.Questo comporta un ciclo
complessivo minimo con Jitter minimo.
Periferia decentrata con e senza sincronismo di clock
In un master DP è possibile combinare periferia decentrata con sincronismo di clock e
periferia decentrata senza sincronismo di clock.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
67
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
5.1.5
Requisiti richiesti per la progettazione
Per la progettazione del sincronismo di clock osservare i seguenti requisiti:
● Il sincronismo di clock non può essere utilizzato nelle reti PROFIBUS.
● L'equidistanza e il sincronismo di clock è possibile solo con i profili di bus "DP" e
"Personalizzato".
● Il sincronismo di clock è possibile solo con le interfacce DP integrate nella CPU. Il
funzionamento con sincronismo di clock con CP non è possibile per PROFIBUS.
● Nel PROFIBUS DP in sincronismo di clock, come stazione attiva è consentito solo il
master equidistante. OP e PG (o PC con funzionalità PG) influenzano il comportamento
del tempo del ciclo DP equidistante e per questo motivo non sono consentiti.
● Non è possibile un sincronismo di clock esteso su tutto il ramo.
● La periferia in sincronismo di clock può essere elaborata solo nelle immagini di processo
parziali. Senza l'impiego di immagini di processo parziali non è possibile una
trasmissione di dati coerente in sincronismo di clock. Viene controllato il rispetto delle
strutture d'insieme in quanto il numero di slave e il numero di byte su un sistema master
DP è limitato per ciascuna immagine di processo.
● Gli indirizzi dei moduli in sincronismo di clock devono trovarsi in un'immagine di processo
parziale.
● Il sincronismo di clock completo, da "morsetto" a "morsetto", è possibile soltanto se tutti i
componenti della catena supportano la proprietà di sistema "Sincronismo di clock"
Al momento della selezione nel catalogo, tenere presente quanto riportato alle voci
"Sincronismo di clock" oppure "Elaborazione in sincronismo di clock" nel campo
informativo del modulo
● In caso di progettazione del sincronismo di clock, non è consentita l'assegnazione del
gruppo SYNC/FREEZE allo slave.
PROFIBUS con STEP 7 V13
68
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
5.1.6
Progettazione del sincronismo di clock
Introduzione
Con la funzione sincronismo di clock una soluzione di automazione SIMATIC può essere
accoppiata al PROFIBUS equidistante. Il sincronismo di clock garantisce quindi la lettura
sincrona dei dati di ingresso, l'elaborazione e l'emissione dei dati di uscita sempre negli
stessi intervalli (equidistanti).
Procedimento di base durante la progettazione del sincronismo di clock
1. Impostazione delle proprietà per il sincronismo di clock nello slave DP:
– Ciclo DP equidistante
– Funzionamento in sincronismo di clock dei moduli
2. Impostazione delle proprietà per il sincronismo di clock nei moduli:
– Allarme in sincronismo di clock: (SynchronousCycle)
– Immagine di processo parziale
– Ritardo di ingresso
3. Creazione del programma utente con accessi alla periferia in sincronismo di clock
Presupposti
● La vista della rete in STEP 7 è aperta.
● È stata collocata una CPU (ad es. CPU 1516-3 PN/DP).
● Un modulo d'interfaccia è posizionato e collegato in rete con la CPU
(ad es. IM 151-1 HF).
● I moduli di periferia sono posizionati (ad es. 2DI x DC24V HF e 2DO x DC24V/0,5A HF).
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
69
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
Progettazione del sincronismo di clock nello slave DP
1. Selezionare nella vista di rete lo slave DP e navigare nella finestra di ispezione nell'area
"Sincronismo di clock".
2. Attivare per lo slave DP l'opzione per la sincronizzazione sul ciclo DP.
Preimpostazione: Gli slave DP rilevano i valori Ti/To dalla sottorete, i valori sono quindi
automaticamente uguali per tutti gli slave DP del sistema master DP.
3. Attivare nella "Panoramica dettagli" l'opzione "Funzionamento in sincronismo di clock" per
tutti i moduli della periferia che si vogliono utilizzare in sincronismo di clock.
4. Ripetere i passi da 1 a 3 per tutti gli slave DP che si vogliono utilizzare in sincronismo di
clock.
Figura 5-4
Progettazione del sincronismo di clock nello slave DP
PROFIBUS con STEP 7 V13
70
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
Progettazione dell'allarme in sincronismo di clock nel modulo della periferia
1. Selezionare nella vista dispositivi un modulo di periferia e navigare nella finestra di
ispezione nell'area "Indirizzi I/O".
– L'opzione per il sincronismo di clock è attivata.
2. Selezionare nella casella di riepilogo l'OB di allarme in sincronismo di clock.
Figura 5-5
Indirizzi I/O - Creazione dell'OB di allarme in sincronismo di clock
3. Assegnare l'immagine di processo parziale nella CPU.
Figura 5-6
Indirizzi I/O - Assegnare l'immagine di processo parziale
4. Ripetere i passi da 1 a 3 per tutti i moduli della periferia che si vogliono utilizzare in
sincronismo di clock.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
71
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
Programmazione del sincronismo di clock
Per utilizzare l'impianto in sincronismo di clock, anche il programma utente deve essere
configurato in modo corrispondente. A tal proposito nella navigazione del progetto di STEP 7
è necessario aggiungere un OK di allarme in sincronismo di clock.
Accedere alla periferia in sincronismo di clock tramite un'immagine di processo, ovvero gli
indirizzi dei moduli in sincronismo di clock devono trovarsi in un'altra immagine di processo.
Gli accessi alla periferia in sincronismo di clock si programmano con le istruzioni "SYNC_PI"
(aggiornamento dell'immagine di processo parziale degli ingressi) e "SYNC_PO"
(aggiornamento dell'immagine di processo parziale delle uscite ) nell'OB di allarme in
sincronismo di clock.
L'istruzione "SYNC_PI "si richiama all'inizio dell'OB di allarme in sincronismo di clock, a
condizione che sia stata selezionata l'impostazione automatica per il tempo di ritardo.
L'istruzione "SYNC_PO" si richiama alla fine dell'OB di allarme in sincronismo di clock.
PROFIBUS con STEP 7 V13
72
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
5.1.7
Diagnostica e funzioni di allarme
Per il sincronismo di clock sono disponibili funzioni di diagnostica e funzioni di allarme di
STEP 7. Queste funzioni riducono i tempi di guasto, agevolando la localizzazione e
l'eliminazione degli errori.
Eventi, cause di errore e rimedi
Qui di seguito sono riportati gli eventi per le funzioni di diagnostica e di allarme con il
rispettivo rimedio.
Tabella 5- 1
Eventi, cause di errore e rimedi
Evento
Causa dell'errore
Rimedio
L'OB di allarme in sincronismo di clock
viene avviato con il parametro di
ingresso EventCount > 0 (numero dei
richiami OB persi dall'ultimo
richiamo di OB)
Se parametrizzato.
L'OB di allarme in sincronismo di
clock dura troppo.
•
Abbreviare l'OB di allarme in
sincronismo di clock
•
Aumentare il ciclo DP.
•
Impostare un tempo di ritardo più
breve (impostazione in caso di
sincronismo di clock sull'OB di
allarme in sincronismo di clock).
•
•
Richiamo dell'OB errore temporale
•
Registrazione nel buffer di diagnostica
"Buffer overflow for OB6x events"
Errore (RetVals negativo) durante
l'aggiornamento dell'immagine di processo
parziale in sincronismo di clock mediante
SYNC_PI / SYNC_PO:
•
Avviso di coerenza
•
Il momento di aggiornamento è dopo /
prima della finestra di accesso ammessa.
Errore durante l'aggiornamento
dell'immagine di processo parziale in
sincronismo di clock mediante
SYNC_PI / SYNC_PO:
•
SYNC_PI / SYNC_PO nell'OB di
•
allarme in sincronismo di clock non
•
vengono richiamati nella finestra di
accesso ammessa, quindi richiamati •
o modificati durante il trasferimento
dei dati I/O nel PROFIBUS.
aumentare il tempo di ritardo.
Aumentare il ciclo DP.
Adattare il programma.
Slave DP / modulo non indirizzabile /
accessibile.
Errore di accesso
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
73
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
5.1.8
Impostazioni di parametrizzazione per sincronismo di clock
Modifica dei parametri come compito del tecnico del service
Il compito del tecnico del service è quello di mantenere in funzione il processo di produzione.
A tal proposito esso deve riconoscere, localizzare ed eliminare guasti e riduzioni
prestazionali del sincronismo di clock.
Nella finestra di dialogo "Sincronismo di clock" è possibile controllare e, in caso di necessità,
reimpostare tutti i parametri che influenzano il sincronismo di clock.
Le modifiche dei parametri devono essere eseguite solo da utenti esperti o da tecnici del
service.
5.1.8.1
Visualizzazione dei parametri per il sincronismo di clock
Finestra di dialogo "Sincronismo di clock"
1. Selezionare nella finestra di ispezione "Proprietà > Sincronismo di clock".
La finestra di dialogo "Sincronismo di clock" offre una panoramica dei parametri che
influenzano il sincronismo di clock.
Nella "Panoramica dettagli" si ottengono informazioni sui singoli parametri.
2. Confrontare i valori visualizzati e con i valori documentati o i valori indicati da un tecnico.
Figura 5-7
Visualizzazione dei parametri per il sincronismo di clock
PROFIBUS con STEP 7 V13
74
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
5.1.8.2
Modifica dei parametri
Modifica dei parametri per il sistema master DP
Nella finestra di dialogo "Equidistanza" è possibile modificare i parametri per il sincronismo
di clock.
1. Selezionare nella vista della rete il sistema master DP.
2. Selezionare nella finestra di ispezione la sezione "Equidistanza".
3. Modificare i parametri in base alle istruzioni ricevute.
Figura 5-8
Modifica dei parametri per il sistema master DP
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
75
Funzioni
5.1 Sincronismo di clock
Adattamento di ingresso
1. Selezionare nella vista dispositivi il modulo di ingresso.
2. Selezionare nella finestra di ispezione la sezione "Ingressi".
3. Adattare il ritardo di ingresso.
Figura 5-9
Adattamento di ingresso
Compilazione, caricamento e salvataggio della configurazione modificata
1. Mettere fuori servizio l'impianto.
2. Nella navigazione del progetto selezionare la CPU.
3. Selezionare nel menu contestuale "Compila > Hardware".
4. Selezionare nel menu contestuale "Carica nel dispositivo".
5. Salvare il progetto.
PROFIBUS con STEP 7 V13
76
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.2 Scambio dati aciclico
5.2
Scambio dati aciclico
Ulteriore funzionalità nei dispositivi DPV1 (master DP / slave DP)
Rispetto ai dispositivi che supportano solo DPV0, il master DP e gli slave DP che supportano
DPV1 dispongono delle seguenti funzioni supplementari:
● Viene supportato lo scambio dati aciclico tra maser e slave.
● Gli allarmi possono essere impostati da uno slave DPV1, che garantisce il trattamento
dell'evento che ha attivato l'allarme nella CPU master.
Scambio dati aciclico
Lettura/scrittura del set di dati, ad es. per modificare la parametrizzazione di uno slave
durante il funzionamento. I set di dati di un modulo e la struttura di questi set di dati possono
essere rilevati dalla documentazione dei rispettivi moduli.
La seguente tabella contiene le istruzioni con le funzioni per gli accessi agli slave DPV1. Per
ulteriori informazioni consultare la Guida in linea a STEP 7.
Tabella 5- 2
Istruzioni per gli accessi agli slave DPV1
Istruzioni
Funzione (DPV1)
RDREC
Lettura del del set di dati
WRREC
Scrittura del set di dati
RALRM
Ricezione di un allarme da uno slave DP.
(L'istruzione deve essere richiamata nell'OB che attiva l'allarme.)
PROFIBUS con STEP 7 V13
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77
Funzioni
5.3 Gruppi SYNC / FREEZE
5.3
Gruppi SYNC / FREEZE
Assegnazione di slave DP al gruppo SYNC/FREEZE
Un master DP con funzionalità corrispondente può inviare simultaneamente ad un gruppo di
slave DP le istruzioni di comando SYNC e/o FREEZE per la sincronizzazione degli slave DP.
A tal proposito è necessario assegnare gli slave DP ai gruppi SYNC/FREEZE.
Presupposto: Nel progetto è creato un sistema master DP.
Procedimento
Per assegnare uno slave DP ad un gruppo SYNC/FREEZE procedere nel modo seguente:
1. Selezionare nella vista dispositivi o nella vista della rete l'interfaccia DP dello slave DP
che si vuole assegnare ad un gruppo.
2. Nella finestra di ispezione selezionare nel gruppo "SYNC/FREEZE" la casella opzione
per i gruppi SYNC/FREEZE desiderati.
Ciascuno slave DP può essere assegnato al massimo ad un gruppo SYNC/FREEZE.
Figura 5-10
Assegnazione di slave DP ad un gruppo SYNC/FREEZE
PROFIBUS con STEP 7 V13
78
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.3 Gruppi SYNC / FREEZE
Nozioni utili sulle istruzioni di comando SYNC e FREEZE
Con le istruzioni di comando SYNC e FREEZE nel master DP è possibile sincronizzare gli
slave DP in base all'evento. Il master DP invia simultaneamente istruzioni di comando ad un
gruppo di slave DP del suo sistema master. Non vengono tenuti in considerazione gli slave
DP che si sono guastati o che segnalano attualmente la diagnostica.
Il requisito per la sincronizzazione tramite istruzioni di comando è che gli slave DP siano stati
assegnati ai gruppi SYNC/FREEZE.
Per una CPU S7 utilizzare l'istruzione DPSYC_FR (SFC 11) per la sincronizzazione degli
slave DP.
Se si seleziona il master DP, nella finestra di ispezione in "Proprietà > Interfaccia DP >
SYNC/FREEZE" viene visualizzato un elenco degli otto gruppi SYNC/FREEZE.
Figura 5-11
Gruppi SYNC/FREEZE nel master DP
Istruzione di comando SYNC
Con l'istruzione di comando SYNC il master DP di un gruppo di slave DP consente di
congelare gli stati delle proprie uscite ai valori momentanei.
Nei telegrammi successivi gli slave DP salvano i dati di uscita del master DP. Gli stati delle
uscite degli slave DP restano tuttavia invariati.
Ad ogni successiva istruzione di comando SYNC lo slave DP imposta le proprie uscite sui
valori che ha salvato come dati di uscita del master DP.
L'aggiornamento ciclico delle uscite riprende quando il master DP invia l'istruzione di
comando UNSYNC.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
79
Funzioni
5.4 Allarmi
Istruzione di comando FREEZE
Dopo la ricezione dell'istruzione di comando FREEZE dal master DP, gli slave DP di un
gruppo congelano lo stato attuale dei propri ingressi. Nei successivi telegrammi ciclici gli
slave DP inviano questi dati di ingresso congelati al master DP.
Dopo ciascuna istruzione di comando FREEZE gli slave DP congelano lo stato attuale dei
propri ingressi.
Lo stato degli ingressi dello slave DP viene inviato di nuovo ciclicamente al master DP, se
quest'ultimo invia l'istruzione di comando UNFREEZE.
5.4
Allarmi
Allarmi e OB di allarme per DPV1
Gli allarmi possono essere impostati da uno slave DPV1, che garantisce il trattamento
dell'evento che ha attivato l'allarme nella CPU master. Anche nello stato di funzionamento
"STOP" i dati degli allarmi vengono analizzati nella CPU e il buffer di diagnostica e lo stato
del modulo vengono aggiornati. In STOP l'OB non viene elaborato.
Vengono supportati i seguenti allarmi DPV1:
● Allarme di stato
● Allarme di aggiornamento
● Allarme produttore
Le informazioni dettagliate si trovano nella descrizione relativa agli OB. Per gli allarmi di
diagnostica, gli interrupt di processo, gli allarmi di estrazione / inserimento si possono
utilizzare gli OB corrispondenti, messi a disposizione dal sistema operativo delle CPU S7.
Allarme OB 55 - allarme di stato
L'allarme di stato può essere attivato se lo stato di funzionamento di un dispositivo passa ad
es. da RUN a STOP.
Allarme OB 56 - allarme di aggiornamento
L'allarme di aggiornamento può essere attivato se la parametrizzazione del posto connettore
è stata modificata. Questo può essere causato ad es. dall'accesso locale o dall'accesso del
partner ai parametri.
Allarme OB 57 - allarme produttore
L'evento che attiva l'allarme produttore può essere definito dal produttore di uno slave DPV1.
Ulteriori informazioni
Una descrizione dettagliata degli eventi per i quali vengono attivati gli allarmi si trova nella
documentazione del rispettivo produttore di slave DPV1.
PROFIBUS con STEP 7 V13
80
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
5.5
Slave DP intelligenti (I-Slave)
5.5.1
Funzionalità I-Slave
Funzionalità I-Slave
La funzionalità "I-Slave" (slave DP intelligente) di una CPU consente di scambiare dati con
un master DP e di utilizzare così la CPU ad es. come unità di preelaborazione intelligente di
processi parziali. In questo caso l'I-Slave ha il ruolo di slave DP ed è quindi collegato a un
master DP di livello superiore.
La preelaborazione è assicurata dal programma utente nello I-Slave. I valori di processo
rilevati dai moduli di periferia vengono preelaborati dal programma utente e messi a
disposizione del master DP.
Figura 5-12
Funzionalità I-Slave
Convenzione sui nomi "I-Slave"
Nella descrizione seguente, una CPU o un CP con funzionalità I-Slave verranno denominati
semplicemente "I-Slave".
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
81
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
Vantaggi delle configurazioni con gli I-Slave
L'I-Slave offre i seguenti vantaggi:
● Accoppiamento semplice delle CPU con l'interfaccia PROFIBUS
● Comunicazione in tempo reale tra CPU e interfaccia PROFIBUS
● Elaborazione distribuita
Un compito di automazione complesso può essere suddiviso in unità/processi parziali più
piccoli in modo da rendere i processi maggiormente comprensibili e semplificare i compiti
parziali.
● Minor carico del master DP grazie alla distribuzione della capacità di calcolo tra gli
I-Slave
● Minor carico di comunicazione grazie all'elaborazione locale dei dati di processo
● Suddivisione in processi parziali
Grazie all'impiego degli I-Slave, i processi grandi, complessi e con ampia distribuzione
possono essere suddivisi in diversi processi parziali con una struttura più chiara delle
interfacce. A loro volta questi processi parziali possono essere memorizzati in singoli
progetti STEP 7 che, successivamente, vengono uniti in un progetto unico.
● Disaccoppiamento dei progetti STEP 7
I progetti STEP 7 possono essere completamente separati per chi crea e per chi utilizza
un I-Device. L'interfaccia tra i progetti STEP 7 forma il file GSD unitamente alla
configurazione delle aree di trasferimento dell'I-Slave. In questo modo è possibile
l'accoppiamento con i master DP standard tramite un'interfaccia normalizzata.
● Protezione del know-how
Le parti di impianto non vengono fornite con un progetto STEP 7 ma soltanto con un file
GSD e con la configurazione delle aree di trasferimento per la descrizione dell'interfaccia
dell'I-Slave. Il know-how del programma utente non deve quindi più essere rivelato.
PROFIBUS con STEP 7 V13
82
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
Differenza: Slave DP - I-Slave
In uno slave DP è il master DP ad accedere agli ingressi/uscite decentrati.
In un I-Slave invece, il master DP non accede agli ingressi /uscite collegati dell'I-Slave, bensì
ad un'area di trasmissione nell'area indirizzi I/O della CPU di preelaborazione. Il programma
utente della CPU di preelaborazione deve provvedere allo scambio dati tra area operandi e
ingressi/uscite.
Figura 5-13
Accesso ai dati di un I-Slave
Nota
Master DP o slave DP
Attenzione: I moduli di comunicazione delle CPU S7-1500 /ET 200SP, ad es. il CP 1542-5,
supportano solo alternativamente il funzionamento come master DP o come slave DP.
Nota
La aree I/O configurate per lo scambio dati tra master e slave DP, non devono essere
utilizzate da unità I/O.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
83
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
5.5.2
Scambio dati con il master DP sovraordinato
Introduzione
Il capitolo seguente illustra lo scambio dati tra l'I-Slave e il master DP sovraordinato.
Aree di trasferimento
Le aree di trasferimento costituiscono un'interfaccia con il programma utente della CPU
dell'I-Slave. Gli ingressi vengono elaborati nel programma utente e le uscite sono il risultato
di un'elaborazione nel programma utente.
Nelle aree di trasferimento vengono approntati i dati per la comunicazione tra master DP e
I'I-Slave. Un'area di trasferimento contiene un'unità di informazione, che viene scambiata
con coerenza di byte o di parola, o complessivamente in modo coerente tra il master DP e
l'I-Slave. Per maggiori informazioni sulla progettazione e sull'utilizzo delle aree di
trasferimento consultare il capitolo Progettazione delle aree di trasferimento (Pagina 88).
La figura seguente illustra lo scambio dati tra l'I-Slave e il master DP sovraordinato. Le
singole relazioni di comunicazione vengono poi illustrate in base alla numerazione.
PROFIBUS con STEP 7 V13
84
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
Figura 5-14
Scambio dati con il master DP
① Scambio dati tra master DP di livello superiore e slave DP normale
In questo modo il master e lo slave DP si scambiano dati tramite PROFIBUS.
② Scambio dati tra master DP sovraordinato e I-Slave
In questo modo il master DP e lo slave si scambiano dati tramite PROFIBUS.
Lo scambio dati tra un master DP sovraordinato e un I-Slave si basa sulla normale relazione
master DP/slave DP.
Per il master DP sovraordinato, le aree di trasferimento dell'I-Slave rappresentano i
sottomoduli di uno slave DP.
I dati di uscita del master DP sono i dati di ingresso dell'I-Slave. In modo analogo, i dati di
ingresso del master DP sono i dati di uscita dell'I-Slave.
③ Relazione di trasferimento tra il programma utente e l'area di trasferimento
Programma utente e area di trasferimento si scambiano in questo modo i dati di ingresso e
di uscita.
④ Scambio dati tra programma utente e periferia dell'I-Slave
In questo modo programma utente e periferia centrale dell'I-Slave si scambiano i dati di
ingresso e uscita.
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
85
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
5.5.3
Progettazione di I-Slave
Presupposti per la configurazione di un I-Slave
L'I-Slave è composto da:
● Una CPU della serie S7-1500 e un modulo di comunicazione M 1542-5/CP 1542-5
(STEP 7 dalla versione V12)
● Una CPU della serie ET 200SP e da un modulo di comunicazione CM DP
(STEP 7 dalla versione V13 SP1)
Procedura per la configurazione di un I-Slave
Il presente capitolo illustra le modalità di configurazione di un I-Slave in STEP 7 sull'esempio
di una CPU 1512SP-1 PN. La procedura per le CPU della serie S7-1500 con
CM 1542-5/CP 1542-5 e per la CPU 1510SP-1 PN con CM DP è sempre la stessa.
Per configurare un I-Slave procedere come indicato di seguito:
1. Selezionare una CPU 1512SP-1 PN nel catalogo hardware e trascinarla nella vista di
rete.
2. Aprire la vista dispositivi della CPU.
3. Fare doppio clic sul modulo di comunicazione CM DP nel catalogo hardware.
STEP 7 crea il CM DP nella vista dispositivi.
4. Selezionare l'interfaccia PROFIBUS del modulo di comunicazione CM DP.
5. Selezionare la voce "Modo di funzionamento" e attivare la casella di scelta "Slave DP"
nella navigazione area della finestra di ispezione.
6. Ora è possibile selezionare il master DP nella casella di riepilogo "Master DP assegnato".
Una volta selezionato il master DP, nella vista di rete vengono visualizzati il collegamento
di rete e il sistema master DP tra i due dispositivi.
Figura 5-15
Configurazione di I-Slave
PROFIBUS con STEP 7 V13
86
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Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
Nota
Funzionamento tramite file GSD
Se si utilizza un I-Slave con il file GSD la casella di controllo "Test, messa in servizio e
routing" deve essere disattivata.
Creare una sottorete DP nell'interfaccia PROFIBUS dell'I-Slave.
Risultato
È stato configurato un I-Slave:
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
87
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
5.5.4
Progettazione delle aree di trasferimento
Presupposti per la progettazione delle aree di trasferimento
● Un I-Slave è stato configurato in STEP 7.
● Ci si trova nella vista dispositivi dell'I Device ed è stata selezionata l'interfaccia
PROFIBUS del modulo di comunicazione.
Procedura per la progettazione delle aree di trasferimento
Per progettare le aree di trasferimento di un I-Slave in STEP 7 procedere come indicato di
seguito:
1. Spostarsi nella sezione "Modo di funzionamento" > "Comunicazione I-Slave" > "Aree di
trasferimento" nell'area di navigazione.
2. Creare le aree di trasferimento. Impostare le proprietà delle aree di trasferimento create.
①
②
③
④
⑤
Fare clic sulla prima casella della colonna "Area di trasferimento". STEP 7 assegna un
nome preimpostato che può essere modificato.
Selezionare il tipo di rapporto di comunicazione: attualmente è possibile selezionare solo
MS per la "Relazione di comunicazione slave master".
STEP 7 assegna automaticamente gli indirizzi per l'area di trasferimento. Se necessario li si
può correggere.
Impostare la lunghezza dell'area di trasferimento. In questa casella si inserisce la
lunghezza dell'area di trasferimento nel seguente formato: [1...64] byte/parola.
Esempi: "32 byte", "64 parola"
Stabilire se lo scambio dell'area di trasferimento tra master DP e I-Slave debba avvenire
byte per byte, parola per parola oppure in modo coerente per tutta la lunghezza.
Figura 5-16
Progettazione delle aree di trasferimento
Per ogni area di trasferimento viene generata un'unica voce nella navigazione dell'area.
Selezionando una di queste voci è possibile modificare, correggere e commentare i dettagli
dell'area di trasferimento corrispondente.
PROFIBUS con STEP 7 V13
88
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
5.5.5
Esempio di programma
Introduzione
Questo semplice esempio di programma illustra le modalità di impiego delle aree di
trasferimento di un I-Slave.
Presupposti
È stato configurato un I-Slave:
Definizione del compito
Il risultato della "Combinazione logica AND" di due ingressi (preelaborazione) nell'I-Slave
deve essere messo a disposizione del master DP sovraordinato. Nel master DP questo
risultato deve essere collocato su un'uscita locale (ulteriore elaborazione).
Impiegare a tal fine un'area di trasferimento con i seguenti indirizzi:
● Indirizzo nell'I-Slave: Q568
● Indirizzo nel master DP: I68
Operazioni necessarie
La soluzione di questo compito, richiede le seguenti operazioni:
1. Progettazione dell'area di trasferimento
2. Programmazione di I-Slave
3. Programmazione di master DP
PROFIBUS con STEP 7 V13
Manuale di guida alle funzioni, 12/2014, A5E03775449-AC
89
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
Progettazione dell'area di trasferimento
Nell'I-Slave progettare un'area di trasferimento con le seguenti proprietà:
Figura 5-17
Esempio di programma relativo all'area di trasferimento I-Slave
PROFIBUS con STEP 7 V13
90
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Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
Programmazione di I-Slave
Per creare il programma di esempio di un I-Slave, procedere come indicato di seguito:
1. Alla voce "Blocchi di programma" > "Inserisci nuovo blocco" nella navigazione del
progetto, creare una nuova funzione con il nome "preprocessing" nel linguaggio di
programmazione SCL. Aprire la funzione.
2. Nell'interfaccia della funzione "preprocessing" creare le seguenti variabili:
Nome
Tipo di dati
Tipo di ingresso/uscita
input 1
bool
Input
input 2
bool
Input
result
bool
Output
3. Nella finestra delle istruzioni della funzione "preprocessing" scrivere il seguente codice di
programma:
#result:=#input 1&#input 2;
4. Richiamare la funzione "preprocessing" in un OB di ciclo, ad es. nell'OB1.
5. Nell'OB di ciclo eseguire il cablaggio della funzione "preprocessing" come indicato di
seguito:
Figura 5-18
Programma di esempio I-Slave
PROFIBUS con STEP 7 V13
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91
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
Programmazione di master DP
Per creare il programma di esempio di un master DP, procedere come indicato di seguito:
1. Alla voce "Blocchi di programma" > "Inserisci nuovo blocco" nella navigazione del
progetto, creare una nuova funzione con il nome "further processing" nel linguaggio di
programmazione SCL. Aprire la funzione.
2. Nell'interfaccia della funzione "further processing" creare le seguenti variabili:
Nome
Tipo di dati
Tipo di ingresso/uscita
result
bool
Input
output
bool
Output
3. Nella finestra delle istruzioni della funzione "further processing" scrivere il seguente
codice di programma:
#output:=#result;
4. Richiamare la funzione "further processing" in un OB di ciclo, ad es. nell'OB1.
5. Nell'OB di ciclo eseguire il cablaggio della funzione "further processing" come indicato di
seguito:
Figura 5-19
Programma di esempio del master DP
Risultato
Il compito è stato risolto.
PROFIBUS con STEP 7 V13
92
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Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
5.5.6
Diagnostica e reazione agli allarmi
Diagnostica e reazione agli allarmi
Le CPU S7 dispongono di svariate funzioni di diagnostica e di allarme che consentono di
segnalare, ad esempio, gli errori o i guasti dei sistemi DP subordinati. Questi messaggi di
diagnostica riducono i tempi di guasto, agevolando la localizzazione e l'eliminazione degli
errori.
Possibilità di diagnostica nel master DP sovraordinato e nell'I-Slave
Il master DP sovraordinato e l'I-Slave dispongono dei seguenti meccanismi di diagnostica:
● OB 82 (allarme di diagnostica)
Se l'I-Slave cambia il modo di funzionamento, il master DP richiama l'OB 82
(allarme di diagnostica).
Se Il master DP cambia il modo di funzionamento, l'I-Slave richiama l'OB 82
(allarme di diagnostica).
● OB 86 (guasto al telaio di montaggio)
Se il collegamento al bus dell'I-Slave viene interrotto, il master DP richiama l'OB 86
(guasto al telaio di montaggio).
Se il collegamento al bus del master DP viene interrotto, l'I-Slave richiama l'OB 86
(guasto al telaio di montaggio).
● OB 122 (errore di accesso alla periferia)
Se non è stato impostato l'attributo "Trattamento locale dell'errore nel blocco" per
l'OB 122, vale quanto segue:
– Se il collegamento al bus dell'I-Slave viene interrotto il master DP richiama l'OB 122
(errore di accesso alla periferia) tramite accesso diretto alle rispettive aree di
trasferimento.
– Se il collegamento al bus del master DP viene interrotto l'I-Slave richiama l'OB 122
(errore di accesso alla periferia) tramite accesso diretto alle rispettive aree di
trasferimento.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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93
Funzioni
5.5 Slave DP intelligenti (I-Slave)
Comportamento delle aree di trasferimento in caso di commutazione del modo di funzionamento
Tabella 5- 3
Comportamento delle aree di trasferimento in caso di commutazione del modo di funzionamento
Master DP
I-Slave
Comportamento delle aree di trasferimento
degli ingressi del master DP
Comportamento delle aree di trasferimento
degli ingressi dell'I-Slave
RUN→STOP
RUN
Nessun aggiornamento dell'immagine di
processo
Le aree di trasferimento degli ingressi
mantengono i valori attuali. (nessun errore di
accesso)
STOP→RUN
RUN
Le aree di trasferimento degli ingressi
vengono aggiornate dal programma utente
ciclico mediante l'immagine di processo.
Le aree di trasferimento degli ingressi
vengono aggiornate dall'immagine di
processo.
RUN
RUN→STOP
L'I-Slave imposta su "0" le aree di
trasferimento degli ingressi nel master DP.
Nessun aggiornamento dell'immagine di
processo
RUN
STOP→RUN
L'I-Slave imposta su "0" le aree di
trasferimento degli ingressi nel master DP.
Le aree di trasferimento degli ingressi
vengono aggiornate dall'immagine di
processo prima dell'elaborazione del
programma di avvio.
Dopo l'esecuzione del programma di avvio
dell'I-Slave, le aree di trasferimento degli
ingressi nel master DP vengono aggiornate
dall'immagine di processo.
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Glossario
Bus
Via di trasmissione comune alla quale sono collegati tutti i nodi; il bus è provvisto di due
estremità definite.
Nel PROFIBUS il bus è un cavo a due conduttori o in cavo in fibra ottica.
Connettore di bus
Collegamento fisico tra nodo e cavo di bus.
Diagnostica
Funzioni di controllo per il riconoscimento, la localizzazione, la classificazione, la
visualizzazione e l'ulteriore analisi di errori, guasti e messaggi. Vengono eseguite
automaticamente durante il funzionamento dell'impianto. La disponibilità dell'impianto viene
così incrementata poiché si riducono i tempi di messa in servizio e di inattività.
Dispositivo
In ambiente PROFIBUS, "dispositivo" è un termine generale che indica:
● Sistemi di automazione (ad es. PLC, PC)
● Sistemi di periferia decentrata
● Apparecchiature da campo (ad es. apparecchiature idrauliche, apparecchiature
pneumatiche)
● Componenti di rete attivi
● Accoppiamento ad altra rete, AS-Interface o altri sistemi di bus di campo
Dispositivo HMI
Human Maschine Interface, dispositivo per la visualizzazione e il comando di processi di
automazione.
Dispositivo PROFIBUS
Un'apparecchiatura PROFIBUS è dotata di almeno un'interfaccia PROFIBUS con
un'interfaccia elettrica (RS 485) oppure ottica (Polymer Optical Fiber, POF).
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Glossario
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.
FDL
Fieldbus Data Link (protocollo di accesso al bus). Livello 2 in PROFIBUS.
Guida profilata normalizzata
Guida metallica a norma secondo EN 50022.
La guida profilata a norma serve per il montaggio ad innesto rapido di componenti di rete
quali OLM, repeater ecc.
HSA
Highest Station Address. Un parametro di bus per PROFIBUS. Indica l'indirizzo PROFIBUS
massimo di un nodo attivo. Per i nodi passivi sono ammessi indirizzi PROFIBUS superiori a
HSA, max. 126.
I Slave
La funzionalità "slave I " di una CPU consente di scambiare dati con un master IO,
utilizzando così la CPU ad es. come unità di preelaborazione intelligente di processi parziali.
In questo caso lo slave I ha il ruolo di uno slave DP ed è quindi collegato a un master DP di
livello superiore.
Immagine di processo
Area di indirizzi nella memoria di sistema del master DP. All'inizio del programma ciclico
vengono trasferiti all'immagine di processo degli ingressi gli stati di segnale dei moduli di
ingresso. Alla fine del programma ciclico l'immagine di processo delle uscite viene trasferita
come stato di segnale allo slave DP.
Indirizzo PROFIBUS
Identificazione univoca di un nodo collegato a PROFIBUS. Per l'indirizzamento di un nodo
nel telegramma viene trasmesso l'indirizzo PROFIBUS. Un PC/PG o un PG hanno l'indirizzo
PROFIBUS "0". Master e slave DP hanno un indirizzo PROFIBUS compreso nell'area da
1 a 125.
Industrial Ethernet
Direttiva sulla configurazione di un Ethernet in ambiente industriale. La differenza
sostanziale rispetto alla tecnologia Ethernet standard è costituita dalla resistenza meccanica
e dall'insensibilità ai disturbi dei singoli componenti.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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99
Glossario
master
Se sono in possesso del token, i master possono inviare o richiedere dati ad altri nodi
(= nodo attivo).
Master DP
Unità centrale o apparecchiatura che nel sistema DP esegue la comunicazione con gli slave
DP secondo un algoritmo definito. Il master DP impiega le funzioni previste in
PROFIBUS DP per la comunicazione con gli slave DP. Il master DP funziona secondo la
norma EN 50170, parte 3.
→ Master
Nodo
Dispositivo in grado di inviare, ricevere o amplificare i dati tramite il bus, ad es. uno slave DP
su PROFIBUS DP.
PCF
Polymer Cladded Fiber (fibra di vetro con guaina di plastica)
POF
Polymer Optical Fiber (cavo FO di plastica di materiale sintetico a conduzione di luce)
PROFIBUS
PROcess FIeld BUS, in IEC 61158-2 come sistema di bus di campo seriale standardizzato
"Type 3". La norma indica le proprietà funzionali, elettriche e meccaniche.
PROFIBUS è un sistema di bus che collega in rete sistemi di automazione e
apparecchiature da campo compatibili con PROFIBUS nel livello di cella e di campo.
PROFIBUS è disponibile con due protocolli DP (= periferia decentrata), FMS (= Fieldbus
Message Specification) o PA (automazione di processo).
PROFIBUS DP
Un 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
Sistema di comunicazione industriale aperto component based per sistemi di automazione
distribuiti basato su Ethernet. Tecnologia di comunicazione promossa dall'Organizzazione
degli utenti PROFIBUS.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Glossario
Repeater RS 485
Dispositivo per il potenziamento di segnali di bus e l'accoppiamento di segmenti di bus su
grandi distanze.
Resistenza terminale
Componente che chiude le estremità di un cavo di trasmissione di dati per impedire riflessi
nel mezzo trasmissivo.
RS 485
Metodo di trasmissione di dati asincrono per PROFIBUS DP secondo
ANSI TIA/EIA-RS485-A.
Segmento
Il cavo di bus compreso tra due resistenze terminali forma un segmento.
Un segmento può contenere fino a 32 nodi di bus. L'accoppiamento di segmenti può essere
eseguito ad es. tramite repeater RS 485 o repeater di diagnostica.
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 di bus
Tutte le stazioni, che sono collegate fisicamente tramite un cavo di bus, costituiscono un
sistema di bus.
slave
Dispositivo decentrato in un sistema di bus di campo che può scambiare dati con un master
solo su richiesta di quest’ultimo. Gli slave sono ad es. tutti gli slave DP come ET 200SP,
ET 200MP e ET 200AL.
Slave DP
Slave nella periferia decentrata che viene impiegato in PROFIBUS con il protocollo
PROFIBUS DP e che si comporta secondo la norma EN 50170, parte 3. Lo slave DP viene
interrogato dal master DP e mette a sua disposizione le funzionalità predefinite (dati I/O,
diagnostica ecc.).
→ Slave
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Glossario
Sottorete
Parte di una rete i cui parametri devono essere unificati nei nodi (ad es. in PROFIBUS). La
sottorete comprende i componenti del bus e tutte le stazioni collegate.
SynchronousCycle
Denominazione per OB di allarme in sincronismo di clock in STEP 7.
Target-Rotation-Time (Ttr)
Parametro di bus per PROFIBUS Il token è un'autorizzazione di trasmissione per un nodo su
PROFIBUS. Un nodo confronta un tempo di circolazione del token da lui misurato con il
Target-Rotation-Time e controlla in base ad esso l'invio di telegrammi di alta e bassa priorità.
Terminator
Resistenza terminale di segmenti di bus con velocità di trasmissione comprese tra 9,6 kbit/s
e 12 Mbit/s. L'alimentazione avviene indipendentemente dai nodi di bus.
TIA Portal
Totally Integrated Automation Portal
Topologia
Struttura di una rete. Le strutture estese sono topologie lineari, ad anello, a stella e ad
albero.
Velocità di trasmissione
Indica il numero di bit trasmessi al secondo.
Watchdog
Meccanismo per la sorveglianza dello stato di pronto al funzionamento.
PROFIBUS con STEP 7 V13
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Indice analitico
A
Accoppiamento del bus DP/PA, 31
Accoppiamento di PROFIBUS DP con PROFINET
IO, 42
Accoppiatore DP/DP, 31
Allarme in sincronismo di clock:, 71
Allarmi
DPV1, 80
Sincronismo di clock, 73
Anello ottico, 50, 51
Assegnazione di indirizzi, 46
Aumento del tempo di ciclo DP, 57
C
Calcolo dei tempi di bus, 52
Carico di comunicazione, 52
Cavi, 19
Cavi RS 485, 20
Cavo a fibre ottiche, FO, 25
Anello ottico, 50
PCF, 26
Plastica, 26
Vetro, 27
Componenti, (Vedere i componenti di rete)
Componenti di rete
Accoppiatore DP/DP, 31
Cavi in fibra ottica, 25
Cavi RS 485, 19
Collegamenti al bus, 20
DP/AS-i F-Link, 32
DP/AS-i LINK Advanced, 32
DP/AS-Interface Link 20E, 32
IE/PB Link PN, 30
IWLAN/PB Link PN IO, 30
Modulo CANopen, 30
OBT, Optical Bus Terminal, 34
OLM, Optical Link Module, 34
PROFIBUS Terminator, 30
Repeater di diagnostica, 29
RS485, 29
Comunicazione
Comunicazione I/O, 14
Comunicazione I/O, 14
Configurazione, 43
Configurazione del cavo, 50
Connettore di bus
IP20, 22
M12 con IP65, 24
D
Dati di identificazione e manutenzione, dati I&M, 62
Diagnostica, 58
I-Slave, 93
Messaggi del display, 59
Sincronismo di clock, errori e rimedi, 73
Display, messaggi di diagnostica, 59
DP/AS-i F-Link, 32
DP/AS-i LINK Advanced, 32
DP/AS-Interface Link 20E, 32
E
Equidistanza, 56
Esempio di sincronismo di clock, 65
F
Fattore GAP, 55
Fiber Optic, 27
Funzionalità Proxy PROFINET, 42
H
Hardware
Configurazione, 43
parametrizzazione, 43
I
IE/PB Link PN, 30
Immagine di processo parziale, 71
Impostazioni di rete, 47
Indirizzamento, 43
Indirizzi I/O, 71
Indirizzo PROFIBUS, 46
HSA, 47
Modifica, 46
installazione, 17
Cavi, 19
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Indice analitico
Collegamento al bus, 22
Componenti di rete attivi, 29
FastConnect, 20
Topologia, 36
Interfaccia PROFIBUS DP
Caratteristiche, 16
Rappresentazione in STEP 7, 16
I-Slave (slave DP intelligente)
Comportamento in caso di allarme, 93
Diagnostica, 93
IWLAN/PB Link PN IO, 30, 41
L
Lunghezze massime dei cavi
Lunghezze massime dei cavi, 20
PROFIBUS DP
accoppiamento con PROFINET, 42
Assegnazione di slave DP, 44
Definizione, 10
Dispositivi e designazioni, 13
Interfaccia, 16
Possibilità di impiego, 11
PROFIBUS Terminator, 30
Profili per impostazioni di rete
definito dall'utente, 49
DP, standard, 47
Profilo di bus, personalizzato, 55
Progettazione del sincronismo di clock, 70
Aggiornare l'immagine di processo parziale, 71
Presupposti, 68
Procedimento di base, 69
Slave DP, 70
Programmazione del sincronismo di clock, 72
M
M12
Connettore di bus, 24
Resistenza terminale di bus, 24
Master DP
Funzionamento come, 83
Modulo CANopen, 30
O
OB di allarme, 80
OB di allarme in sincronismo di clock,
SynchronousCycle, 73
Optical Bus Terminal, OBT, 34
Optical Link Modul, OLM
Descrizione, 34
Topologia, 41
P
Parametri di bus
Adattamento, 51
Campi dei valori, 55
Descrizione, 53
Parametrizzazione, 43
PROFIBUS
Cavi RS 485, 19
Dispositivi, 12
Indirizzo, 46
installazione, 17
PROFIBUS DP, 11
Protocolli, 10
R
Repeater di diagnostica
Descrizione, 29
Diagnostica, 61
Profondità di collegamento in cascata, 38
Topologia, 38
Repeater RS485
Descrizione, 29
Topologia, 36
Resistenza terminale del bus M12, 24
Rete, 18
Criteri di scelta, 18
elettrici, collegamento fisso, 29
ottica, 34
ottica, elettrica, 18
Topologia, 36
Retry Limit, 51, 55
S
Scambio dati aciclico, 77
Scambio dati tra sistemi IO, 84
Sincronismo di clock
Allarmi, 73
Descrizione, 63
Diagnostica, 73
Esempio, 65
Finestra di dialogo per il sincronismo di clock, 74
Modifica dei parametri, 74
Sequenza, di base, 66
Sincronizzazione, sequenza cronologica, 66
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Indice analitico
Sistema FastConnect, 20
Sistema IO
Scambio dati, 84
Slave DP, 44
Funzionamento come, 83
Slot Time, 51, 55
SYNC/FREEZE, 78
SynchronousCycle, OB di allarme in sincronismo di
clock, 73
T
Target Rotation Time, 55
Terminale di bus
M12, 24
RS 485, 24
Topologia
Accoppiamento di PROFIBUS DP con
PROFINET, 42
OLM, 41
Repeater RS485, 36
WLAN, 41
PROFIBUS con STEP 7 V13
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