SIMATIC S5 Automatisierungsgert S5-100U

Gertehandbuch CPU 100/102/103

EWA 4NEB 812 6120-01b

Ausgabe 04

STEP und SINEC SIMATIC sind eingetragene Warenzeichen der Siemens AG und gesetzlich geschtzt. LINESTRA ist ein eingetragenes Warenzeichen der Fa. OSRAM. Technische nderungen vorbehalten. Vervielfltigung dieser Unterlage sowie Verwertung ihres Inhalts nicht gestattet, soweit nicht ausdrcklich zugestanden. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere fr den Fall der Patenterteilung oder GM-Eintragung.

Siemens AG 1992

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Einfhrung Systemfamilie SIMATIC S5 Technische Beschreibung Aufbaurichtlinien Inbetriebnahme und Programmtest Fehlerdiagnose Adressierung Einfhrung in STEP 5 STEP 5 Operationen Integrierte Bausteine und ihre Funktionen Alarmverarbeitung Analogwertverarbeitung Integrierte Uhr (ab CPU 103) AG an SINEC L1 Baugruppenspektrum Funktionsbaugruppen Anhnge Stichwortverzeichnis

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15A/B/C /D/E/F

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S5-100U

Inhaltsverzeichnis

InhaltsverzeichnisSeite

Einfhrung

....................................................

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1

Systemfamilie SIMATIC S5

.....................................

1 - 1

2

Technische Beschreibung 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 Aufbau des AGs

..................................... .......................................

2 - 1 2 - 1 2 - 3 2 - 3 2 - 6

Arbeitsweise des Automatisierungsgerts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionseinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionsweise des Peripheriebusses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Aufbaurichtlinien 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5

............................................

3 - 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 5 7 8 9 9 12 13 18 20 20 21 25

Mechanischer Aufbau des AGs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau einer Zeile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erweiterung in mehrere Zeilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schrankeinbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Senkrechter Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verdrahtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anschlutechniken Schraubklemmen/Crimp-snap-in . . . . . . . . . . . . . . . Stromversorgung an AG anschlieen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anschlu der Digitalbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anschlu der Digital-Ein- und-Ausgabebaugruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrischer Aufbau des S5-100U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrischer Gesamtaufbau mit externer Peripherie . . . . . . . . . . . . . . . . Potentialbindung und Potentialtrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leitungsfhrung, Schirmung und Manahmen gegen Strspannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leitungsfhrung innerhalb und auerhalb von Schrnken . . . . . . . . . . . Leitungsfhrung auerhalb von Gebuden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Potentialausgleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schirmung von Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spezielle Manahmen fr den strsicheren Betrieb . . . . . . . . . . . . . . .

3 3 3 3 3 3

-

29 29 30 31 32 33

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S5-100U

Seite

4

Inbetriebnahme und Programmtest 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.5 4.6 4.7 4.7 4.9 4.10

..............................

4 - 1 4 4 4 4 1 1 1 2

Hinweise zum Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bedienfeld des AGs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AG urlschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inbetriebnahme einer Anlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hinweise zur Projektierung und Installation des Produkts . . . . . . . . . . . Arbeitsschritte zur Inbetriebnahme des AGs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programm ins AG laden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programm sichern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programm auf Speichermodul sichern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktion der Pufferbatterie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmabhngige Signalzustandsanzeige STATUS Direkte Signalzustandsanzeige STATUS VAR ............

4 - 3 4 - 3 4 - 4 4 - 5 4 - 7 4 - 7 4 - 8 4 - 8 4 - 9 4 - 10 4 - 10 4 - 11 4 - 11

.................. ...............

Steuern von Ausgaben STEUERN (ab CPU 103) Steuern von Variablen STEUERN VAR Suchlauf

......................

.............................................

Bearbeitungskontrolle (ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

vi

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5

Fehlerdiagnose 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.3 5.3.1 5.3.2

............................................. ................................

5 - 1 5 - 1 5 5 5 5 5 1 1 5 6 7

Fehlermeldung durch LEDs

Strungen in der CPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analysefunktion USTACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unterbrechungsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fehler beim Kopieren des Programms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erluterungen der Abkrzungen im USTACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bestimmung der Fehleradresse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmverfolgung mit der BSTACK-Funktion (am PG 605U nicht mglich) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strungen der Peripherie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Systemparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der letzte Ausweg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 - 8 5 - 8 5 - 11 5 - 12 5 - 12 5 - 13

5.4 5.5 5.6

6

Adressierung 6.1 6.2 6.3 6.4 6.4.1 6.4.2

............................................... ...................................

6 - 1 6 - 1 6 - 4 6 - 5 6 - 6 6 - 6

Steckplatznumerierung

Digitalbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analogbaugruppen ......................................

6.4.3 6.5 6.5.1 6.5.2 6.6 6.6.1 6.6.2 6.7

Kombinierte Ein- und Ausgabebaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ausgabebaugruppen mit Fehlerdiagnose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digital-Ein- und -Ausgabebaugruppe 16E/16 A DC 24 V (fr CPUs ab Best.-Nr: -8MA02 und fr CPU 102 6ES5 102-8MA01 ab Ausgabestand 5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionsbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau der Prozeabbilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zugriff auf das PAE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zugriff auf das PAA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alarm-Prozeabbilder und zeitgesteuerte Programmbearbeitung im OB13 (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA02) . . . . . . . . . . . . . . . . Zugriff auf das Alarm-PAE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zugriff auf das Alarm-PAA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adressenbelegung RAM-Speicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 - 7 6 - 7 6 - 8 6 - 10 6 - 11

6 - 12 6 - 12 6 - 14 6 - 15

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S5-100U

Seite

7

Einfhrung in STEP 5 7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.2 7.2.1 7.2.2 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.4.5

.........................................

7 - 1 7 7 7 7 1 1 3 3

Erstellen eines Programms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Darstellungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Operandenbereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umsetzung des Stromlaufplans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lineare Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strukturierte Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bausteinarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Organisationsbausteine (OB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmbausteine (PB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schrittbausteine (SB; ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionsbausteine (FB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datenbausteine (DB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmbearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmbearbeitung bei der CPU 102 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ANLAUF-Programmbearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zyklische Programmbearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zeitgesteuerte Programmbearbeitung (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alarmgesteuerte Programmbearbeitung (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bearbeiten von Bausteinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmnderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bausteinnderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmspeicher komprimieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zahlendarstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 - 4 7 - 4 7 - 5 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 9 11 11 11 16 18 19 24 26

7 - 28 7 - 29 7 7 7 7 30 30 30 30

7.5 7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.6

7 - 31

8

STEP 5 Operationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.1.5 8.1.6 8.1.7 8.1.8 8.1.9 Grundoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verknpfungsoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Speicheroperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Laden und Transferieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zeitoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zhloperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vergleichsoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arithmetische Operationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bausteinoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonstige Operationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 - 1 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 1 2 7 10 15 25 30 31 33 38

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Inhaltsverzeichnis

Seite 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.2.5 8.2.6 8.2.7 8.2.8 8.2.9 8.2.10 8.2.11 8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.4 8.5 8.5.1 8.5.2 8.5.3 Ergnzende Operationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ladeoperation (ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Freigabeoperation (ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bit-Testoperationen (ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wortweise Verknpfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schiebeoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umwandlungsoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dekrementieren/Inkrementieren (ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alarme sperren/freigeben (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA02) . . . . . . . . . . Bearbeitungsoperation (ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sprungoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Substitutionsoperationen (ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Systemoperationen (ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Setzoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lade- und Transferoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arithmetische Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonstige Operationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anzeigenbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wischrelais (Flankenauswertung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Binruntersetzer (T-Kippglied) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Taktgeber (Taktgenerator) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 39 40 41 42 44 48 50 52 53 54 56 58 64 64 64 67 68

8 - 69 8 8 8 8 71 71 71 73

9

Integrierte Bausteine und ihre Funktionen 9.1 9.1.1 9.1.2 9.1.3 9.1.4 9.1.5 9.1.6 9.1.7 9.1.8 9.2 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5

.........................

9 - 1 9 - 1 9 - 1 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 2 4 4 6 9 10 11 11 12 12 13 13 14

DB1: Interne Funktionen parametrieren (ab CPU 103, 6ES5 103-MA03) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau und Voreinstellungen des DB1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Im DB1 die Adresse fr den Parametrierfehler-Code festlegen (Ein Beispiel fr die korrekte Parametrierung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vorgehen beim Parametrieren des DB1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regeln fr die Parametrierung des DB1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parametrierfehler erkennen und beseitigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . bernahme der DB1-Parameter ins AG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DB1-Parametrierung zum Nachschlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Im DB1 die Systemeigenschaften festlegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Integrierte Funktionsbausteine (ab CPU 102, 6ES5 102-8MA02) . . . . . . Codewandler : B4 - FB240 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Codewandler : 16 - FB241 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multiplizierer : 16 - FB242 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dividierer : 16 - FB243 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analogwertanpassungsbausteine FB250 und FB251 . . . . . . . . . . . . . . .

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ix

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S5-100U

Seite 9.3 9.3.1 9.3.2 9.3.3 Integrierte Organisationsbausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zyklustrigger OB31 (ab CPU 103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Batterieausfall OB34 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PID-Regelalgorithmus OB251 (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA02) . . . . . . . 9 9 9 9 14 14 14 15

10

Alarmverarbeitung 10.1

...........................................

10 - 1

Alarmverarbeitung mit dem OB2 (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA02)

............................

10 - 1 10 - 5

10.2

Alarmreaktionszeiten berechnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

Analogwertverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 11.2 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.2.4 11.2.5 11.3 11.4 Analog-Eingabebaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anschlieen von Strom- und Spannungsgebern an Analog-Eingabebaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungsmessung mit isolierten/nicht isolierten Thermoelementen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zweidraht-Anschlu von Spannungsgebern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zweidraht-Anschlu von Stromgebern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anschlu von Zweidraht- und Vierdraht-Meumformern . . . . . . . . . . . . Anschlu von Widerstandsthermometern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inbetriebnahme von Analog-Eingabebaugruppen .................

11 - 1 11 - 1

11 - 1 11 11 11 11 11 2 3 4 4 6

11 - 7 11 - 11 11 - 19 11 - 19 11 - 20 11 - 22 11 - 22 11 - 25

Analogwert-Darstellung der Analog-Eingabebaugruppen . . . . . . . . . . . .

11.5 Analog-Ausgabebaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.5.1 Anschlieen von Lasten an Analog-Ausgabebaugruppen . . . . . . . . . . . . 11.5.2 Analogwert-Darstellung der Analog-Ausgabebaugruppen . . . . . . . . . . . . 11.6 Analogwert-Anpassungsbausteine FB250 und FB251 . . . . . . . . . . . . . . 11.6.1 Analogwert einlesen und normieren - FB250 ................. 11.6.2 Analogwert ausgeben - FB251 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

Integrierte Uhr (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA02) 12.1 12.2 12.2.1 12.2.2 12.2.3 12.3

......................

12 - 1 12 - 1 12 12 12 12 2 2 3 4

Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parametrierung im DB1 (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA03) . . . . . . . . . . . Voreinstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aktuelle Uhrzeit/aktuelles Datum lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mgliche DB1-Parameter fr die integrierte Uhr . . . . . . . . . . . . . . . . . . Integrierte Uhr im DB1 programmieren (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA03) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12 - 5

x

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S5-100U

Inhaltsverzeichnis

Seite

12.3.1 12.3.2 12.3.3 12.3.4 12.4 12.5 12.6

Uhr im DB1 stellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weckzeit im DB1 stellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsstundenzhler im DB1 stellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uhrzeitkorrekturfaktor im DB1 eingeben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau des Uhrendatenbereiches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau und Abfrage des Statuswortes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parametrierung von Uhrendatenbereich und Statuswort in den Systemdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmierung der Uhr im Anwenderprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . Uhr lesen und stellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weckzeit stellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsstundenzhler stellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uhrzeitkorrekturfaktor eingeben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12 12 12 12

-

5 6 7 7

12 - 8 12 - 12

12 - 15 12 12 12 12 12 21 21 25 30 35

12.7 12.7.1 12.7.2 12.7.3 12.7.4

13

AG an SINEC L1 (ab CPU 102) 13.1

..................................

13 - 1 13 - 1 13 - 1 13 - 2 13 - 5 13 13 13 13 7 8 9 11

Anschlu des AGs an das L1-Buskabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13.2 Parametrierung des AGs fr den Datenaustausch . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2.1 Parametrierung in einem FB (ab CPU 102) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2.2 Parametrierung im DB1 (ab CPU 103 6ES5 103-8MA03) . . . . . . . . . . . 13.3 13.3.1 13.3.2 13.3.3. Koordinierung des Datenaustauschs im Steuerungsprogramm . . . . . . . . Daten senden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Daten empfangen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmierung der Nachrichten in einem FB . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

Baugruppenspektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.6.1 14.6.2 14.6.3 Allgemeine technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stromversorgungsbaugruppen ..............................

14 - 1 14 - 3 14 - 4 14 - 7 14 - 10 14 - 14 14 14 14 14 16 16 26 36

Zentralbaugruppen (CPUs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Busmodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anschaltungen .........................................

Digitalbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digital-Eingabebaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digital-Ausgabebaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digital-Ein/Ausgabebaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Inhaltsverzeichnis

S5-100U

Seite

14.7 14.7.1 14.7.2

Analogbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analog-Eingabebaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analog-Ausgabebaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14 - 38 14 - 38 14 - 56

15

Funktionsbaugruppen 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.6.1 15.6.2 15.6.3 15.6.4 15.6.5 15.6.6 15.7 15.8 15.9 15.10 15.11 15.12

........................................

15 - 1 15 - 1 15 - 4 15 - 7 15 - 9 15 - 12 15 15 15 15 15 17 20 25 27 29

Grenzwertbaugruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zeitbaugruppe ........................................ .................................... ....................................

Simulatorbaugruppe Diagnosebaugruppe

Zhlerbaugruppe 500 Hz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zhlerbaugruppe 25/500 kHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbaurichtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datentransfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionsbeschreibung fr die Funktionsart Zhler . . . . . . . . . . . . . . . Funktionsbeschreibung fr die Funktionsart Wegerfassung . . . . . . . . . Vorgabe neuer Sollwerte fr die Funktionsarten Zhler und Wegerfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adressierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regelungsbaugruppe IP 262 ..............................

15 - 38 15 - 39 15 - 41 15 - 45 15 - 49 15 - 52 15 - 55 15 - 59 15 - 62 15 - 62 15 - 65

Positionierbaugruppe IP 263 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektronisches Nockensteuerwerk IP 265 High Speed Sub Control IP 265 .....................

............................

Positionierbaugruppe IP 266 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schrittmotoransteuerung IP 267 ............................

15.13 Kommunikationsbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.13.1 Drucker-Ausgabebaugruppe CP 521 SI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.13.2 Kommunikationsbaugruppe CP 521 BASIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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S5-100U

Inhaltsverzeichnis

Seite

AnhngeA Operationsliste, Maschinencode und Abkrzungsverzeichnis A.1 A.1.1 A.1.2 A.1.3 A.1.4 A.2 A.3 .......... A - 1 A A A A A 1 1 8 13 14

Operationsliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundoperationsvorrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ergnzende Operationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Systemoperationen (ab CPU 102) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auswertung von ANZ 1 und ANZ 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auflistung des Maschinencodes Abkrzungsverzeichnis .............................

A - 15 A - 18

...................................

B C

Mabilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aktive und passive Fehler einer Automatisierungseinrichtung/ . . . . . . . . . . Richtlinien zur Handhabung elektrostatisch gefhrdeter Baugruppen (EGB) Zubehr und Bestellnummern ..................................

B - 1

C - 1 D - 1 E - 1 F - 1

D E F

Weiterfhrende Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SIEMENS weltweit ...........................................

Stichwortverzeichnis

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S5-100U

Einfhrung

EinfhrungDas Automatisierungsgert S5-100U ist eine speicherprogrammierbare Steuerung fr den unteren und mittleren Leistungsbereich. Es erfllt alle Anforderungen, die an ein modernes Automatisierungsgert gestellt werden. Um die Steuerung optimal nutzen zu knnen, bentigt der Anwender ausfhrliche Informationen. Im vorliegenden Gertehandbuch haben wir versucht, diese Informationen mglichst vollstndig und gegliedert zusammenzustellen. Um Ihnen lstiges Hin- und Herblttern zu ersparen, haben wir in Kauf genommen, da sich bestimmte Inhalte in verschiedenen Kapiteln wiederholen. Auf den folgenden Seiten der Einfhrung finden Sie Informationen, die Ihnen den Umgang mit dem Gertehandbuch erleichtern sollen. Wir werden Ihnen erlutern, wie wir die Inhalte des Gertehandbuchs gegliedert haben.

Inhaltsbeschreibung Beschreibung der Hardware (Kap. 1, 2, 3) In diesen Kapiteln ist im wesentlichen das Gert selbst beschrieben; wie es sich in die Familie der SIMATIC-S5 Automatisierungsgerte einfgt, wie es prinzipiell funktioniert und wie Sie es richtig aufbauen. Informationen zur Inbetriebnahme (Kap. 4, 5, 6) In diesen Kapiteln haben wir die Inhalte zusammengefat, die Sie fr die Inbetriebnahme bentigen. Hier wird deutlich, wie sich Hardware und Software gegenseitig beeinflussen. Die Programmiersprache des AGs (Kap. 7, 8, 9) In diesen Kapiteln beschreiben wir die Struktur, den Operationsvorrat und Strukturierungshilfen der Programmiersprache STEP 5. Funktionen des AGs (Kap. 10, 11, 12, 13) Jedes dieser Kapitel enthlt die komplette Beschreibung einer bestimmten Funktion, d.h. von der Verdrahtung bis zur Programmierung ist die Beschreibung vollstndig enthalten (Stichworte: Alarmverarbeitung, Analogwertverarbeitung, integrierte Uhr, AG als SINEC L1-Slave). Baugruppenspektrum (Kap. 14, 15) Diese Kapitel enthalten alle derzeit lieferbaren S5-100U-Baugruppen. Im Kapitel Funktionsbaugruppen sind die Baugruppen zusammengefat, fr die eine umfangreichere Beschreibung notwendig ist; also mehr als nur die technischen Daten. bersichten (Anhnge) In diesen Kapiteln finden Sie auer einer vollstndigen Operationsliste noch Mabilder, allgemeine Fehler, die am AG auftreten knnen - Vorgehen im Wartungs- oder Instandhaltungsfall, Zubehrliste und Literaturangaben zum Thema Speicherprogrammierbare Steuerungen.

Am Ende des Buches sind Korrekturbltter eingeheftet. Tragen Sie dort bitte Ihre Verbesserungs-, Ergnzungs- und Korrekturvorschlge ein und senden Sie das Blatt an uns zurck. Sie helfen uns dadurch, die nchste Auflage zu verbessern.

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Einfhrung

S5-100U

VereinbarungenUm die bersichtlichkeit des Handbuchs zu verbessern, wurde die Gliederung in Menue-Form durchgefhrt, das bedeutet: Die einzelnen Kapitel sind mit gedrucktem Register gekennzeichnet. Am Anfang des Buches finden Sie ein bersichtsblatt, in dem die berschriften der einzelnen Kapitel aufgefhrt sind und ein vollstndiges Gesamtinhaltsverzeichnis. Vor jedem Kapitel wird die Fein-Gliederung noch einmal wiederholt. Die einzelnen Kapitel sind bis zur dritten Stufe gegliedert. Zur weiteren Unterteilung werden berschriften fett gedruckt. Seiten, Bilder und Tabellen werden in jedem Kapitel getrennt durchnumeriert. Auf der Rckseite der Fein-Gliederung finden Sie je eine Liste der Bilder und Tabellen, die in diesem Kapitel enthalten sind.

Bei der Gestaltung des Buches wurden besondere Strukturierungsmittel verwendet, mit denen wir Sie an dieser Stelle vertraut machen mchten. Fr bestimmte Begriffe gibt es charakteristische Abkrzungen. Beispiel: Programmiergert (PG) Ein Abkrzungsverzeichnis finden Sie in --> Anhang A. Funoten werden mit kleinen hochgestellten Ziffern (z.B. 1), oder hochgestellten Sternchen * gekennzeichnet. Die zugehrigen Erluterungen finden Sie im allgemeinen am unteren Blattrand. Aufzhlungen sind mit einem schwarzen Punkt () gekennzeichnet (wie beispielsweise in dieser Aufstellung) oder mit Spiegelstrichen (-). Handlungs-Anweisungen sind mit schwarzen Dreiecken ( ) markiert. Querverweise werden folgendermaen dargestellt: (--> Kap. 7.3.2) verweist auf den Abschnitt 7.3.2. Verweise auf einzelne Seiten werden nicht verwendet. Die Grenangaben in Zeichnungen und Mabildern werden in mm ausgedrckt. Wertebereiche werden folgendermaen dargestellt: 17 ... 21=17 bis 21 Besonders wichtige Informationen finden Sie in den gekennzeichneten, schwarz umrandeten Schauksten:

!

Warnung

Die Definition der Begriffe Warnung, Gefahr, Vorsicht, und Hinweis entnehmen Sie bitte den Sicherheitstechnischen Hinweisen fr den Benutzer am Ende dieser Einfhrung.

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Einfhrung

nderungen gegenber dem Gertehandbuch S5-100U, 6ES5 998-OUB12, Ausgabe 02Das Gertehandbuch S5-100U (Bestellnummer 6ES5 998-OUB13) wurde komplett berarbeitet: Das Format wurde den anderen Gertehandbchern der Systemfamilie SIMATIC S5 angepat. Die Inhalte wurden aktualisiert und neu gegliedert.

Die CPU 103 ist um einige Funktionen erweitert worden: Der DB1 ist mit voreingestellten Werten (Default-Parametern) bereits in der CPU 103 (Bestellnummer 6ES5 103-8MA03) integriert. Das erleichtert Ihnen die Nutzung der CPU-internen Funktionen. Folgende Kapitel wurden in diesem Zusammenhang neu in das GHB aufgenommen bzw. umfangreich berarbeitet: - Kapitel 9 Integrierte Bausteine und ihre Funktionen, - Kapitel 12 Integrierte Uhr, - Kapitel 13 AG an SINEC L1. Die Laufzeiten einiger Operationen sind gegenber der alten CPU 103 wesentlich verkrzt worden. Sie finden die neuen Laufzeiten in der Operationsliste im Anhang A.

Das System S5-100U ist um eine weitere Baugruppe ergnzt worden: Die Kommunikationsbaugruppe CP 521 BASIC ist in Kapitel 15.10.2 beschrieben.

nderungen gegenber dem Gertehandbuch S5-100U, 6ES5 998-OUB13, Ausgabe 03Die Inhalte wurden aktualisiert.

KursangebotDem Anwender von SIMATIC-S5 bietet SIEMENS umfangreiche Schulungsmglichkeiten. Nhere Informationen erhalten Sie bei Ihrer Siemens Geschftsstelle.

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Einfhrung

S5-100U

Sicherheitstechnische Hinweise fr den BenutzerDiese Dokumentation enthlt die erforderlichen Informationen fr den bestimmungsgemen Gebrauch der darin beschriebenen Produkte. Sie wendet sich an qualifiziertes Personal. Qualifiziertes Personal im Sinne der sicherheitsbezogenen Hinweise in dieser Dokumentation oder auf dem Produkt selbst sind Personen, die entweder als Projektierungspersonal mit den Sicherheits-Konzepten der Automatisierungstechnik vertraut sind; oder als Bedienungspersonal im Umgang mit Einrichtungen der Automatisierungstechnik unterwiesen sind und den auf die Bedienung bezogenen Inhalt dieser Dokumentation kennen; oder als Inbetriebsetzungs- und Servicepersonal eine zur Reparatur derartiger Einrichtungen der Automatisierungstechnik befhigende Ausbildung besitzen bzw. die Berechtigung haben, Stromkreise und Gerte/Systeme gem den Standards der Sicherheitstechnik in Betrieb zu nehmen, zu erden und zu kennzeichnen.

Gefahrenhinweise Die folgenden Hinweise dienen einerseits Ihrer persnlichen Sicherheit und andererseits der Sicherheit vor Beschdigung des beschriebenen Produkts oder angeschlossener Gerte. Sicherheitshinweise und Warnungen zur Abwendung von Gefahren fr Leben und Gesundheit von Benutzern oder Instandhaltungspersonal bzw. zur Vermeidung von Sachschden werden in dieser Dokumentation durch die hier definierten Signalbegriffe hervorgehoben. Die verwendeten Begriffe haben im Sinne der Dokumentation und der Hinweise auf den Produkten selbst folgende Bedeutung: Gefahrbedeutet, da Tod, schwere Krperverletzung oder erheblicher Sachschaden eintreten werden, wenn die entsprechenden Vorsichtsmanahmen nicht getroffen werden.

Warnungbedeutet, da Tod, schwere Krperverletzung oder erheblicher Sachschaden eintreten knnen, wenn die entsprechenden Vorsichtsmanahmen nicht getroffen werden.

Vorsichtbedeutet, da eine leichte Krperverletzung oder ein Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmanahmen nicht getroffen werden.

Hinweisist eine wichtige Information ber das Produkt, die Handhabung des Produktes oder den jeweiligen Teil der Dokumentation, auf den besonders aufmerksam gemacht werden soll.

Bestimmungsgemer Gebrauch

Warnung Das Gert/System darf nur fr die im Katalog und in der technischen Beschreibung vorgesehenen Einsatzflle und nur in Verbindung mit von Siemens empfohlenen bzw. zugelassenen Fremdgerten und -Komponenten verwendet werden. Der einwandfreie und sichere Betrieb des Produktes setzt sachgemen Transport, sachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfltige Bedienung und Instandhaltung voraus.

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Systemfamilie SIMATIC S5

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Bilder 1.1 Mitglieder der Systemfamilie SIMATIC S5 ........................ 1 - 1

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Systemfamilie SIMATIC S5

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Folgende Eigenschaften zeichnen dieses kleine Automatisierungsgert (AG) aus: Modularer Aufbau Der modulare Aufbau erlaubt - je nach CPU - einen Ausbau bis maximal 448 digitale Ein- und Ausgnge. Deshalb eignet sich das S5-100U auch fr Maschinensteuerungen sowie zur Prozeautomatisierung und -berwachung mittlerer Gre. Durch die feinstufige Ausbaumglichkeit und die unterschiedlichen Baugruppentypen wird erreicht, da ein S5-100U optimal an die Steuerungsaufgabe angepat werden kann. Robuste Bauweise und leichter Aufbau Alle Baugruppen sind kleine, handliche und robuste Blcke. Sie arbeiten ohne Lfter; ihre Elektronik ist strunempfindlich. Die Baugruppen werden auf Busmodule gesteckt und dort rttelfest verschraubt. Die Busmodule werden auf eine Normprofilschiene aufgeschnappt. Das Gert kann ein- oder mehrzeilig, senkrecht oder waagrecht aufgebaut werden. Das S5-100U ist deshalb auch im rauhen Betrieb und unter schwierigen Bedingungen einsetzbar. Einfache Programmierung Als Programmiersprache wird STEP 5 mit einem umfangreichen Befehlsvorrat benutzt. Es stehen drei - ab der CPU 103 sogar vier - Darstellungsarten zur Verfgung. Die Programmierung kann mit allen Programmiergerten der U-Reihe durchgefhrt werden. Programme knnen auch ohne Programmiergert von Speichermodulen geladen werden.

1-2

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2

Technische Beschreibung 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 Aufbau des AGs .................................... 2 - 1 2 - 3 2 - 3 2 - 6

Arbeitsweise des Automatisierungsgerts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionseinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionsweise des Peripheriebusses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Bilder 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Das Automatisierungsgert S5-100U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionseinheiten des S5-100U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beispiel fr Funktionsweise Rechenwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau der Akkumulatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Struktur des Peripheriebusses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datenzyklus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 2 2 2 2 1 3 5 5 6 7

Tabellen 2.1 2.2 Remanente und nicht remanente Operanden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anteile der Baugruppen am Schieberegister . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 5 2 - 8

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Technische Beschreibung

S5-100U

Peripheriebaugruppen Sie vermitteln Informationen zwischen der CPU und der Prozeperipherie (Signalgeber, Stellgerte, Meumformer usw.). Digital-Eingabe- und -Ausgabebaugruppen (4-, 8- und 16/16-kanalig) Sie eignen sich fr einfache Steuerungsaufgaben, bei denen nur die Signalzustnde 0 und 1 auftreten. Analog-Ein- und -Ausgabebaugruppen Mit ihnen lassen sich variable Gren (Strme, Spannungen) erfassen und bilden. Zeitbaugruppe Mit ihr lassen sich (ohne Programmnderung) Zeiten einstellen. Zhlerbaugruppe Mit dieser Baugruppe knnen Impulse bis 500 Hz gezhlt werden. Es lassen sich Vergleichswerte ohne Programmnderung vorgeben. Schneller Zhler/Wegerfassungsbaugruppe Der Schnelle Zhler kann zur Erfassung schneller Zhlimpulse (25/500 kHz) und fr Wegerfassung bei Positionieraufgaben verwendet werden. Grenzwertbaugruppe Sie ermglicht die berwachung von eingestellten Vergleichswerten (Strom und Spannung). Simulatorbaugruppe Mit ihr knnen digitale Eingabesignale erzeugt oder digitale Ausgabesignale angezeigt werden. Diagnosebaugruppe Mit ihr knnen Sie die Funktion des Peripheriebusses kontrollieren. Kommunikationsbaugruppe (CP) Die Baugruppe ermglicht die Ausgabe von Meldetexten mit Datum und Uhrzeit auf einem angeschlossenen Drucker sowie die Kopplung zu externen Systemen. Technologiebaugruppe (IP) Fr besondere Aufgaben, z.B. Temperaturregelungen, Positionieraufgaben usw. stehen signalvorverarbeitende Baugruppen zur Verfgung.

Busmodule mit Anschlublcken (Crimp-snap-in oder SIGUT). Sie verbinden die CPU mit den Peripheriebaugruppen. Pro Busmodul knnen zwei Peripheriebaugruppen gesteckt werden. Anschaltungsbaugruppen (IM) Sie ermglichen den Aufbau des AGs in mehreren Zeilen. Normprofilschiene Auf ihr wird das Automatisierungsgert aufgebaut.

2-2

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S5-100U

Technische Beschreibung

2.2

Arbeitsweise des Automatisierungsgerts

Im folgenden Kapitel wird beschrieben, wie das AG Ihr Programm bearbeitet.

2.2.1CPU

Funktionseinheiten

Programmspeicher

Zeitglieder

Zhler

Merker

Prozeabbilder

AlarmProzeabbilder*

Systemdaten

RAM-Speicher

ROM-Speicher (Betriebssystem) Steuerwerk Rechenwerk (AKKU 1 und 2, Bit-AKKU (VKE))

Speichermodul

Serielle Schnittstelle

Peripheriebus

Digitalbaugruppen -Eingabe -Ausgabe

Analogbaugruppen -Eingabe -Ausgabe

Funktionsbaugruppen

Peripheriebaugruppen* ab CPU 103, (6ES5 103-8MA02)

Bild 2.2 Funktionseinheiten des S5-100U

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2-3

Technische Beschreibung

S5-100U

Programmspeicher (EPROM/EEPROM) Um das Steuerungsprogramm auerhalb des AGs ausfallsicher zu hinterlegen, mssen Sie es auf einem EPROM- oder EEPROM-Modul speichern (--> Kap. 4.4). Auf einem Speichermodul (EPROM oder EEPROM) vorhandene Programme knnen in den internen Programmspeicher kopiert werden (--> Kap. 4.3). Bei diesem internen Programmspeicher handelt es sich um einen reservierten Bereich des internen RAM-Speichers der CPU. Der interne RAM-Speicher hat folgende Eigenschaften: Der Speicherinhalt kann schnell verndert werden. Ohne Batteriepufferung geht der Speicherinhalt verloren, wenn die Netzspannung ausfllt. Betriebssystem (ROM-Speicher) Das Betriebssystem enthlt Systemprogramme, in denen die Ausfhrung des Anwenderprogramms, die Ein- und Ausgabeverwaltung, Speichereinteilung, Datenmanagement und hnliches festgelegt sind. Das Betriebssysstem ist fest vorgegeben und kann nicht verndert werden. Prozeabbilder (PAE, PAA) Die Signalzustnde der Ein- und Ausgnge werden in der Zentralbaugruppe (CPU) in Prozeabbildern hinterlegt. Die Prozeabbilder sind reservierte Bereiche im RAM-Speicher der CPU. Fr Eingabe- und Ausgabebaugruppen gibt es getrennte Abbilder: das Prozeabbild der Eingnge (PAE) und das Prozeabbild der Ausgnge (PAA). Serielle Schnittstelle Anschlu fr Programmier-, Bedien- und Beobachtungsgerte. Das AG kann hier auch als Slave am SINEC L1-Bus angeschlossen werden. Zeiten, Zhler und Merker Die CPU stellt intern Zeiten, Zhler und Merker zu Verfgung, die vom Steuerungsprogramm genutzt werden knnen. Die Zeiten und Zhler knnen vom Programm aus gesetzt, gelscht, gestartet und gestoppt werden. Die Zeit- und Zhlwerte werden in reservierten Bereichen des RAM-Speichers abgelegt. In einem weiteren Bereich des RAM-Speichers knnen Informationen, z.B. Zwischenergebnisse, als Merker abgelegt werden. Die Merker knnen bit-, byte- oder wortweise angesprochen werden. Vorausgesetzt eine Batteriepufferung ist vorhanden, bleiben einige der Merker und Zhler im internen RAM-Speicher auch dann erhalten, wenn die Netzspannung ausfllt oder das AG ausgeschaltet wird. Wir sprechen dann von remanenten Merkern und remanenten Zhlern.

2-4

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S5-100U

Technische Beschreibung

Die folgende Tabelle gibt Auskunft ber Anzahl und Remanenzverhalten (interner Speicherinhalt bleibt erhalten/nicht erhalten) der Zeiten, Zhler und Merker.Tabelle 2.1 Remanente und nicht remanente Operanden

Operand

remanent CPU 100 ... 103 CPU 100

nicht remanent CPU 102 CPU 103 64.0 ... 255.7 8 ... 127 0 ... 127

Merker Zhler Zeiten

0.0 ... 63.7 0 ... 7

64.0 ... 127.7 8 ... 15 0 ... 15 8 ... 31 0 ... 31

Rechenwerk Das Rechenwerk besteht aus zwei Akkumulatoren, AKKU 1 und 2, die Byte- und Wortoperationen verarbeiten knnen. Informationen aus dem PAE laden Informationen in AKKU 1 und AKKU 2 verarbeiten Informationen in das PAA transferieren

Bild 2.3 Beispiel fr Funktionsweise Rechenwerk

Aufbau der Akkumulatoren AKKU 215 8 7 0 15

AKKU 18 7 0

High-

Byte

Low-

High-

Byte

Low-

Bild 2.4 Aufbau der Akkumulatoren

Steuerwerk Entsprechend dem Steuerungsprogramm ruft es die Anweisungen im Programmspeicher nacheinander ab und fhrt sie aus. Dabei werden die Informationen aus dem PAE verarbeitet, die Werte der internen Zeiten und Zhler sowie die Signalzustnde der internen Merker bercksichtigt. Externer Peripheriebus Der Peripheriebus ist die elektrische Verbindung fr alle Signale, die zwischen CPU und den S5-100U-Baugruppen ausgetauscht werden.

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2-5

Technische Beschreibung

S5-100U

2.2.2

Funktionsweise des Peripheriebusses

Das S5-100U besitzt fr den Datentransfer zwischen CPU und Peripheriebaugruppen einen seriellen Bus mit folgenden Eigenschaften: der modulare Aufbau ermglicht eine genaue Anpassung an jede Steuerungsaufgabe es mu keine Adreeinstellung an den Peripheriebaugruppen vorgenommen werden ein Abschlustecker ist nicht erforderlich ein direkter Peripheriezugriff (auf eine einzelne Baugruppe) ist nicht mglich.

Die Datenbermittlung erfolgt ber eine Kette von Schieberegistern (--> Bild 2.5). Jedem Steckplatz sind im Busmodul vier Datenbits sowie ein Kontrollbit (zur Busberwachung) zugeordnet. Alle Baugruppen, die mehr als 4 Datenbits bentigen, enthalten ein eigenes Schieberegister, welches das Schieberegister des Steckplatzes ersetzt.

Steckplatznummer

Datenringleitung

CPU

0

1

2 5 Bit

3

Schieberegister eines Steckplatzes

Schieberegister einer 8-kanaligen Digitalbaugruppe, Analogbaugruppe ..., ...

n x 5 Bit n=2, 4, 6 ... 16

Bild 2.5 Struktur des Peripheriebusses

2-6

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S5-100U

Technische Beschreibung

Datenzyklus Vor jeder Programmbearbeitung transportiert der externe Peripheriebus die aktuellen Informationen der Eingabebaugruppen zum PAE. Gleichzeitig werden die Informationen aus dem PAA an die Ausgabebaugruppen abgegeben.Datenzyklus

Daten schieben

Programmbearbeitung

Daten schieben

Zeitachse

Daten der Schieberegister an die Ausgabebaugruppen bergeben Daten der Eingabebaugruppen in das Schieberegister ladenBild 2.6 Datenzyklus

Alarm-Datenzyklus (ab CPU 103, 6ES5 103-8MA02) Vor jeder zeit- oder alarmgesteuerten Programmbearbeitung findet ein Alarm-Eingabedatenzyklus statt. Vor der zeitgesteuerten Programmbearbeitung werden die aktuellen Informationen der Eingabebaugruppen in das Alarm-PAE eingelesen. Vor der alarmgesteuerten Programmbearbeitung werden nur die Alarmeingnge auf Steckplatz 0 und 1 in das Alarm-PAE eingelesen. Nach einer zeitgesteuerten Programmbearbeitung findet ein Alarm-Ausgabedatenzyklus nur dann statt, wenn mit einer Transferoperation (--> Kap. 6.6.2) in das Alarm-PAA geschrieben wurde. Beim Alarm-Ausgabedatenzyklus werden die Informationen aus dem Alarm-PAA an die Ausgabebaugruppen ausgegeben. Das PAA wird nachgefhrt.

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2-7

Technische Beschreibung

S5-100U

Lnge des Schieberegisters Die Gesamtlnge wird als Summe der Datenbits aller gesteckten Baugruppen und Leerpltze ermittelt. Das Kontrollbit wird nicht mitgezhlt. Die Schieberegisterlnge wird zur Ermittlung der Datenzykluszeit bentigt. Die Datenzykluszeit betrgt 25 s x Anzahl Datenbits.Tabelle 2.2 Anteile der Baugruppen am Schieberegister

gesteckte Baugruppe Diagnosebaugruppe oder leerer Steckplatz Digital-Eingabe-/Ausgabebaugruppen 4-kanalig Grenzwert-, Zeit-, Zhlerbaugruppe 500 Hz Zhlerbaugruppe 25 kHz Digital-Eingabe-/Ausgabebaugruppen 8-kanalig Digital-Ein- und Ausgabebaugruppe 16E/16A Simulatorbaugruppe Analog-Baugruppen fr jeden eingeschalteten Kanal CP 521, IP 262, IP 266, IP 267 (weitere Baugruppen siehe separate Gertehandbcher)* gilt nicht fr Analog-Eingabebaugruppe 466-8MC11 (Anzahl der Datenbits betrgt 8)

Anzahl der Datenbits 4 4 4 32 8 16 8 16* 64

Die maximale Lnge des Schieberegisters eines Aufbaus wird durch die CPU vorgegeben. CPU 100: CPU 102: CPU 103: 256 Datenbits, davon max. 128 von Analogbaugruppen 480 Datenbits, davon max. 256 von Analogbaugruppen 704 Datenbits, davon max. 512 von Analogbaugruppen

HinweisBei berschreitung der maximalen Erweiterbarkeit geht das AG in den STOP-Zustand. Im USTACK wird PEU (Peripherie unklar) gesetzt.

2-8

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S5-100U

Technische Beschreibung

Beispiele: a) CPU 100: Sie knnen 6 Digitalbaugruppen (8-kanalig) und 2 Analogbaugruppen (4-kanalig) betreiben, denn: [6 x 8+2 x (4 x 16)]=48+128 Kap. 3.2.1). In beiden Fllen finden Sie die Anschlubelegung auf den Blcken. Fr den Anschlu der Lastspannung gilt immer folgende Belegung:Tabelle 3.2 Anschlu der Lastspannung

Lastspannung DC 24 V AC 115/230 V**

Anschlu 1 L+ L1

Anschlu 2 M N

Digitalbaugruppen AC 115/230 V knnen mit einer Lastspannung von AC 120/230 V betrieben werden.

HinweisNach Abschalten der L+-Versorgung wird bei Digitalausgaben noch fr ca. 100 ms Energie in einem internen Kondensator zwischengespeichert. Bitte beachten Sie, da diese Energie ausreichend sein kann, bei angesteuertem Ausgang Kleinverbraucher (z.B. Impulsventile) zu aktivieren.

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3-13

Aufbaurichtlinien

S5-100U

4-kanalige Digitalbaugruppen anschlieen Alle diese Baugruppen sind fr einen Zweidraht-Anschlu ausgelegt. Sie knnen deshalb direkt, also ohne externen Verteiler, zum Geber oder Stellglied verdrahten. Die vier Kanle einer Baugruppe sind von .0 bis .3 numeriert. (Die Nummern .4 bis .7 haben nur im System Dezentrale Peripherie ET 100 eine Bedeutung). Jedem Kanal ist ein Klemmenpaar am Anschlublock zugeordnet. Die Zuordnung und das Anschlubild sind auf der Frontplatte der Baugruppe aufgedruckt. 4-kanalige Eingabebaugruppen Beispiel: Ein Geber soll an die Eingabebaugruppe auf dem Steckplatz 3 an den Kanal 2 (Adresse E 3.2) angeschlossen werden (--> Bild 3.12).

F .0 .4

1 2 3 4

L+ M

.1 .5

5 6

.2 .6

7 8

.3 .7

9 10

1

3

5

7

9

4

2DIGITAL INPUT4 x 24 - 60 V DC 6ES5 430-8MB11 1 2 3 4 5 6

4

6

8

10

L+

M

Geber

Bild 3.12 Zweidraht-Anschlu eines Gebers an Kanal 2

3-14

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

4-kanalige Ausgabebaugruppen anschlieen Beispiel: Eine Lampe soll an die Ausgabebaugruppe auf dem Steckplatz 1 an den Kanal 3 (Adresse A 1.3) angeschlossen werden (--> Bild 3.13).

F .0 .4

1 2 3 4

L+ M

.1 .5

5 6

.2 .6

7 8

.3 .7

9 10

1

3

5

7

9

5

2DIGITAL OUTPUT4 x 24 V DC/2 A 6ES5 440-8MA22 1 2 3 4 5 6

4

6

8

10

L+

M

Lampe

Bild 3.13 Zweidraht-Anschlu einer Lampe an Kanal 3

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3-15

Aufbaurichtlinien

S5-100U

8-kanalige Digitalbaugruppen anschlieen Diese Baugruppen haben keinen Zweidraht-Anschlu. Deshalb ist eine externe Verteilung notwendig. Die acht Kanle einer Baugruppe sind von .0 bis .7 numeriert. Jedem Kanal ist eine Klemme am Anschlublock zugeordnet. Die Zuordnung und das Anschlubild sind auf der Frontplatte der Baugruppe aufgedruckt. 8-kanalige Eingabebaugruppen anschlieen Die Geber mssen ber die L+- Klemmenleiste mit dem Anschlu 1 verbunden werden. Beispiel: Ein Geber soll an eine Eingabebaugruppe auf dem Steckplatz 3 an den Kanal 4 (Adresse E 3.4) angeschlossen werden (--> Bild 3.14).

1 F

L+

2M

.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7

4 3 6 5 8 7 10

19

3

5

7

9

4

2

4

6

8

10 Geber

DIGITAL INPUT8 x 24 V DC 6ES5 421-8MA12 1 2 3 4 5 6

L+

M

L+ KlemmenleisteBild 3.14 Anschlu eines Gebers an Kanal 4

3-16

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

8-kanalige Ausgabebaugruppen anschlieen Die Stellglieder mssen ber die M-Klemmenleiste mit dem Anschlu 2 verbunden werden. Dies gilt nicht fr die Digital-Ausgabebaugruppe 8DC 5 ... 24 V/0,1 A (--> Kap. 14.6.2). Beispiel: Eine Lampe soll an eine Ausgabebaugruppe auf dem Steckplatz 11 an den Kanal 5 (Adresse A 5.6) angeschlossen werden (--> Bild 3.15).

1 2

L+ M

.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7

4 3 6 5 8 7 10 9

1

3

5

7

9

5

2DIGITAL OUTPUT8 x 24 V DC/0.5 A 6ES5 441-8MA11 1 2 3 4 5 6

4

6

8

10 Lampe

L+

M

M-KlemmenleisteBild 3.15 Anschlu einer Lampe an Kanal 6

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3-17

Aufbaurichtlinien

S5-100U

3.2.4

Anschlu der Digital-Ein- und -Ausgabebaugruppe

Die Baugruppe wird auf das Busmodul gesteckt. Sie ist nur auf den Steckpltzen 0 bis 7 einsetzbar. Die Verdrahtung erfolgt am 40poligen Anschlu-Stecker mit Schraub- oder Crimp-snap-in Anschlutechnik. Die Baugruppe hat keinen Zweidraht-Anschlu. Deshalb ist eine externe Verteilung notwendig. Jedem Kanal ist eine Klemme am 40poligen Stecker zugeordnet. Die Kanalnummern sind auf der Frontplatte aufgedruckt. Die 16 Kanle der Eingangsseite (IN) und der Ausgangsseite (OUT) sind jeweils von n.0 bis n.7 und von n+1 .0 bis n+1 .7 numeriert. n ist die Anfangsadresse des Steckplatzes. Zum Beispiel hat Steckplatz 0 die Anfangsadresse n=64 (--> Kap. 6).

OUT n+1 L+ .0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 M L+ .0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 M1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

IN b1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

n+1

0,5 A

n

n

0,5 A

L+ .0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 NC NC .0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 M

40poliger Crimp-Stecker

Bild 3.16 Frontansicht der DE/DA-Baugruppe mit gestecktem Crimp-Stecker (vereinfacht, nicht mastabsgerecht)

3-18

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

Beispiel:

Die Baugruppen-Anfangsadresse ist 65.3. Eingnge und Ausgnge haben dieselbe Adresse.Ein Geber soll an Eingang 64.4, eine Lampe an Ausgang 7.3 angeschlossen werden. Die Beschaltung des Frontsteckers knnen Sie Bild 3.17 entnehmen.

OUT L+1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

IN L+

A 65.3

4 5 6 7 8

M

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

E 64.4

M

L+ M

Lampe M L+ Geber

M Klemmenleiste

L+ Klemmenleiste

Bild 3.17 Beispiel fr Geber- und Lastanschlu an DE/DA-Baugruppe 482

HinweisDer Anschlu von Analogbaugruppen ist in Kap. 11 beschrieben.

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3-19

Aufbaurichtlinien

S5-100U

3.3 3.3.1

Elektrischer Aufbau Elektrischer Aufbau des S5-100U

Stromversorgung Die gesamte Steuerung des S5-100U besteht aus getrennten Stromkreisen: dem Steuerstromkreis fr das AG (DC 24 V), dem Steuerstromkreis fr die Signalgeber (DC 24 V) und dem Laststromkreis fr die Stellglieder (DC 24 V oder AC 115/230 V).

Der Steuerstromkreis: Der Steuerstromkreis versorgt die CPU, die Busmodule, die PG-Schnittstelle und die Ansteuerkreise der Peripheriebaugruppen. Bei einer Einspeisung von DC 24/1 A ber die Stromversorgungsbaugruppe PS 931 ist eine interne Versorgung der Peripherieaugruppen (+9 V) bis zu einer Gesamtstromaufnahme von 1 A sichergestellt. Der Steuerstromkreis wird durch die Erdungsfeder an der CPU zwangslufig mit der Normprofilschiene verbunden. Diese mu in die Str-Schutzmanahmen einbezogen und geerdet werden. Der Laststromkreis: Die Spannungsquelle fr den Laststromkreis versorgt die Stellglieder der Prozeperipherie. Verwenden Sie fr die DC 24 V-Stromversorgung vorzugsweise die Stromversorgungsbaugruppe PS 931 (--> Kap. 14) ein Siemens Lastnetzgert der Reihe 6EV1 (--> Anhang D).

Bei Anschlu anderer Lastnetzgerte beachten Sie bitte, da die Spannung im Bereich 20 ... 30 V (einschlielich Welligkeit) liegen mu.

HinweisWenn Sie getaktete Netzteile zur Versorgung von potentialgetrennten Analogbaugruppen und BEROs einsetzen, dann mssen Sie diese Versorgung zuvor ber ein Netzfilter leiten.

An einem AG knnen nebeneinander mehrere, voneinander unabhngige Laststromkreise potentialgebunden oder -getrennt (--> Kap. 3.3.3) angeschlossen werden.

3-20

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

3.3.2

Elektrischer Gesamtaufbau mit externer Peripherie

In den folgenden Bildern sind mehrere Aufbaumglichkeiten dargestellt. Beachten Sie beim Aufbau bitte folgende Punkte: Sie mssen fr Ihr AG, die Signalgeber und die Stellglieder einen Hauptschalter (1) nach VDE 0100 vorsehen. Sind Ihre Stichleitungen hchstens 3 m lang und erd- und kurzschlusicher verlegt, so kann der Netzanschlu fr Ihr AG und fr den Laststromkreis ohne zustzliche Sicherung (2) erfolgen. Fr DC 24 V-Laststromkreise bentigen Sie ein Lastnetzgert (3). Bei ungeregelten Lastnetzgerten bentigen Sie einen Sttzkondensator (Bemessung: 200 F pro 1 A Laststrom). Haben Sie AC-Laststromkreise, wird eine galvanische Trennung durch einen Transformator (4) empfohlen. Den Laststromkreis sollten Sie einseitig erden. Sehen Sie am Lastnetzgert (Klemme M) oder am Trenntransformator sekundrseitig eine lsbare Verbindung (5) zum Schutzleiter vor. Nicht geerdete Laststromkreise mssen Sie mit einer Fehlerspannungsberwachung versehen. Die Lastspannung fr Signalgeber- und Stellglieder-Stromkreise sollten Sie getrennt absichern (6), (7). Bei ungeerdetem Aufbau mssen Sie die Normprofilschiene des AG S5-100U kapazitiv mit dem Schutzleiter (8) verbinden (Ableitung von hochfrequenten Strungen). Bei geerdetem Aufbau des AGs mssen Sie die Normprofilschiene niederohmig mit der Schrankmasse (10) verbinden. Zur Absicherung der Versorgungsspannung ist eine Netzsicherung (9) notwendig.

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3-21

Aufbaurichtlinien

S5-100U

L1 L2 L3 N PE

(1)

(2)

(9)

(5)

(4)

PS

CPU

(10)

DI1 2

DI1 2

DO DO1 2 1 2

(6) (7)

AC 230 VBild 3.18 Aufbau einer S5-100U mit Stromversorgung AC 115/230 V fr AG, Signalgeber und Stellglieder

3-22

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

L1 L2 L3 N PE

(1)

(2)

(5) M L+

(3)

CPU

L+ M

DI1 2

DI1 2

DO DO1 2 1 2

(10) (6) (7)

MBild 3.19

L+

Aufbau einer S5-100U mit Stromversorgung DC 24 V (sicher elektrisch getrennt nach DIN VDE 0160) fr AG, Signalgeber und Stellglieder

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3-23

Aufbaurichtlinien

S5-100U

L1 L2 L3 N PE

(1)

(2) 100 K (3) M L+

(8)

1 F/ AC 500 V CPU

Normprofilschiene isoliert aufbauen

L+ M

DI1 2

DI1 2

DO DO1 2 1 2

(6) (7)

MBild 3.20

L+

Erdfreier Betrieb; DC 24 V-Stromversorgung mit sicherer elektrischer Trennung nach DIN VDE 0160 fr AG und Peripherie

Strspannungen werden ber einen Kondensator auf den Schutzleiter (PE) abgeleitet. Statische Aufladung kann durch einen hochohmigen Widerstand (ca. 100 k / W) parallel zum Kondensator verhindert werden.

3-24

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

3.3.3

Potentialbindung und Potentialtrennung

Das AG wird von einem eigenen Stromkreis, dem Steuerstromkreis, versorgt. Die Peripherie wird im Laststromkreis betrieben. Die Stromkreise knnen eine gemeinsame Masse haben (potentialgebunden) oder galvanisch getrennt sein (potentialgetrennt).

Potentialbindung am Beispiel von Digitalbaugruppen Ein DC 24 V-Laststromkreis hat mit dem Steuerstromkreis der CPU eine gemeinsame Masse.

zentraler Erdungspunkt

PS

CPUL+ M

gemeinsamer Masseanschlu M Lastnetzgert L+

Bild 3.21 Beispiel fr den potentialgebundenen Anschlu von Peripheriebaugruppen an das AG

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3-25

Aufbaurichtlinien

S5-100U

Durch den gemeinsamen Masseanschlu knnen kostengnstige potentialgebundene Peripheriebaugruppen verwendet werden. Diese Baugruppen arbeiten nach folgendem Prinzip: Eingabebaugruppen: Bezugspotential ist die Leitung M (Masse des Steuerstromkreises). Ein Spannungsabfall auf Leitung (1) geht zu Lasten des Eingabe-Signalpegels UE. Bezugspotential ist die Klemme 2 (M) des Anschlublocks. Ein Spannungsabfall U2 auf der Leitung (2) hebt die Masse des Ausgangstreibers und vermindert so die resultierende Steuerspannung UST .

Ausgabebaugruppen:

Bild 3.22 zeigt den Anschlu des S5-100U mit potentialgebundener externer Peripherie.

+9 V Data GND

UST

CPU

L+ M

UE 1 2

L+ 24 V DC-Versorgung M

(1)

U1

(2)

U2

Bild 3.22 Vereinfachte Darstellung fr potentialgebundenen Peripherieanschlu

3-26

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

Bei potentialgebundenem Aufbau ist darauf zu achten, da der Spannungsabfall auf den Leitungen (1) und (2) kleiner als 1 V bleibt. Sonst verschieben sich die Bezugspotentiale, und Fehlfunktionen der Baugruppen knnen die Folge sein.

WarnungBei Verwendung von potentialgebundenen Peripheriebaugruppen mssen Sie die Masse der potentialgebundenen Peripheriebaugruppe mit der Masse der CPU durch eine externe Verbindung herstellen!

Potentialtrennung am Beispiel von Digitalbaugruppen Potentialtrennung ist erforderlich: fr eine Erhhung der Strfestigkeit der Laststromkreise bei nicht koppelbaren Laststromkreisen bei AC-Laststromkreisen Bei potentialgetrenntem Aufbau sind Steuerstromkreis des AGs und Laststromkreis galvanisch getrennt auszufhren. Bild 3.23 zeigt den vereinfachten Anschlu von potentialgetrennter Peripherie.zentraler Erdungspunkt

PS

CPUL+ M

L+

M

Lastnetzgert

Bild 3.23 Beispiel fr den potentialgetrennten Anschlu von Peripheriebaugruppen an das AG

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3-27

Aufbaurichtlinien

S5-100U

Bild 3.24 zeigt eine vereinfachte Darstellung fr den Anschlu von potentialgetrennten Peripheriebaugruppen. +9 V Data GND

CPU

1L+ M

L1 N

2L+ 2M

Bild 3.24 Vereinfachte Darstellung fr potentialgetrennten Peripherieanschlu

3-28

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

3.4

Leitungsfhrung, Schirmung und Manahmen gegen Strspannungen

Gegenstand dieses Kapitels ist die Leitungsfhrung bei Bus-, Signal- und Versorgungsleitungen mit dem Ziel, einen EMV-gerechten Aufbau Ihrer Anlage sicherzustellen.

3.4.1

Leitungsfhrung innerhalb und auerhalb von Schrnken

Fr eine EMV-gerechte Fhrung der Leitungen ist es zweckmig, die Leitungen in folgende Leitungsgruppen einzuteilen und diese Gruppen getrennt zu verlegen. Gruppe A: geschirmte Bus- und Datenleitungen (fr PG, OP, Drucker, SINEC L1, Profibus, Industrial-Ethernet usw.) geschirmte Analogleitungen ungeschirmte Leitungen fr Gleichspannung 60 V ungeschirmte Leitungen fr Wechselspannung 25 V Koaxialleitungen fr Monitore ungeschirmte Leitungen fr Gleichspannung >60 V und 400 V ungeschirmte Leitungen fr Wechselspannung >25 V und 400 V ungeschirmte Leitungen fr Gleich- und Wechselspannung >400 V

Gruppe B: Gruppe C:

Anhand der folgenden Tabelle knnen Sie durch die Kombination der einzelnen Gruppen die Bedingungen fr das Verlegen der Leitungsgruppen ablesen.Tabelle 3.3 Regeln fr das gemeinsame Verlegen der Leitungen

Gruppe A Gruppe A Gruppe B Gruppe C

Gruppe B

Gruppe C

Legende zur Tabelle: Leitungen knnen in gemeinsamen Bndeln oder Kabelkanlen verlegt werden Leitungen sind in getrennten Bndeln oder Kabelkanlen (ohne Mindestabstand) zu verlegen Leitungen sind innerhalb von Schrnken in getrennten Bndeln oder Kabelkanlen und auerhalb von Schrnken aber innerhalb von Gebuden auf getrennten Kabelbahnen mit mindestens 10 cm Abstand zu verlegen

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3-29

Aufbaurichtlinien

S5-100U

3.4.2

Leitungsfhrung auerhalb von Gebuden

Verlegen Sie die Leitungen auerhalb von Gebuden nach Mglichkeit auf metallischen Kabeltrgern. Verbinden Sie die Stostellen der Kabeltrger galvanisch miteinander und erden Sie die Kabeltrger. Bei der Verlegung von Leitungen auerhalb von Gebuden mssen Sie die fr Sie gltigen Blitzschutz- und Erdungsmanahmen beachten. Allgemein gilt: Blitzschutz Sollen Kabel und Leitungen fr SIMATIC S5-Gerte auerhalb von Gebuden verlegt werden, dann mssen Sie Manahmen fr den inneren und ueren Blitzschutz vorsehen. Auerhalb von Gebuden verlegen Sie Ihre Leitungen entweder in beidseitig geerdeten Metallrohren oder in betonierten Kabelkanlen mit durchverbundener Bewehrung

Schtzen Sie Signalleitungen gegen berspannungen durch: Varistoren oder edelgasgefllte berspannungsableiter (sAg)

Montieren Sie diese Schutzelemente bei Eintritt des Kabels in das Gebude.

HinweisBlitzschutzmanahmen bentigen immer eine individuelle Betrachtung der gesamten Anlage. Wenden Sie sich bitte bei Fragen an Ihre Siemens-Niederlassung oder an ein Unternehmen, da sich auf den Blitzschutz spezialisiert hat, z. B. Fa. Dehn in Neumarkt.

Potentialausgleich Sorgen Sie fr einen ausreichenden Potentialausgleich zwischen den angeschlossenen Gerten.

3-30

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

3.4.3

Potentialausgleich

Zwischen getrennten Anlagenteilen knnen Potentialunterschiede auftreten, wenn Automatisierungsgerte und Peripherie ber potentialgebundene Kopplungen verbunden sind oder Leitungsschirme beidseitig aufgelegt werden und an unterschiedlichen Anlagenteilen geerdet werden. Ursache fr Potentialunterschiede knnen z.B. unterschiedliche Netzeinspeisungen sein. Diese Unterschiede mssenen durch Verlegen von Potentialausgleichsleitungen reduziert werden, damit die Funktionen der eingesetzten elektronischen Komponenten gewhrleistet werden. Beim Potentialausgleich sind folgende Punkte zu beachten: Die Wirksamkeit eines Potentialausgleichs ist um so grer, je kleiner die Impedanz der Potentialausgleichsleitung ist. Sollten zwischen den betreffenden Anlagenteilen geschirmte Signalleitungen verlegt sein, die beidseitig mit dem Erder/Schutzleiter verbunden sind, so darf die Impedanz der zustzlich verlegten Potentialausgleichsleitung hchstens 10 % der Schirmimpedanz betragen. Der Querschnitt der Potentialausgleichsleitung mu fr den maximal flieenden Ausgleichsstrom dimensioniert sein. In der Praxis haben sich folgende Querschnitte bewhrt: - 16 mm2 Cu fr Potentialausgleichsleitungen bis 200 m Lnge - 25 mm2 Cu fr Potentialausgleichsleitungen ber 200 m Lnge. Verwenden Sie Potentialausgleichsleiter aus Kupfer oder verzinktem Stahl. Potentialausgleichsleiter sind groflchig mit dem Erder/Schutzleiter zu verbinden und vor Korrosion zu schtzen. Der Potentialausgleichsleiter sollte so verlegt sein, da mglichst kleine Flchen zwischen Potentialausgleichsleiter und Signalleitungen eingeschlossen werden (--> Bild 3.25).

((Zeichnungs-Nr. EWA 0218))

Bild 3.25 Verlegen von Potentialausgleichsleitung und Signalleitung

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3-31

Aufbaurichtlinien

S5-100U

3.4.4

Schirmung von Leitungen

Das Schirmen ist eine Manahme zur Schwchung (Dmpfung) von magnetischen, elektrischen oder elektromagnetischen Strfeldern. Strstrme auf Kabelschirmen werden ber die mit dem Gehuse leitend verbundene Schirmschiene zur Erde abgeleitet. Damit diese Strstrme nicht selbst zu einer Strquelle werden, ist eine impedanzarme Verbindung zum Schutzleiter besonders wichtig. Verwenden Sie mglichtst nur Leitungen mit Schirmgeflecht. Die Deckungsdichte des Schirmes sollte mehr als 80 % betragen. Vermeiden Sie Leitungen mit Folienschirm, da die Folie durch Zugund Druckbelastung bei der Befestigung sehr leicht beschdigt werden kann; die Folge ist eine Verminderung der Schirmwirkung . In der Regel sollten Sie die Schirme von Leitungen immer beidseitig auflegen. Nur durch den beidseitigen Anschlu der Schirme erreichen Sie eine gute Strunterdrckung im hheren Frequenzbereich. Nur im Ausnahmefall kann der Schirm auch einseitig aufgelegt werden. Dann erreichen Sie jedoch nur eine Dmpfung der niedrigen Frequenzen. Eine einseitige Schirmanbindung kann gnstiger sein, wenn: die Verlegung einer Potentialausgleichsleitung nicht durchgefhrt werden kann Analogsignale (einige mV bzw. A) bertragen werden Folienschirme (statische Schirme) verwendet werden.

Benutzen Sie bei Datenleitungen fr serielle Kopplungen immer metallische oder metallisierte Stecker. Befestigen Sie den Schirm der Datenleitung am Steckergehuse. Schirm nicht auf den PIN1 der Steckerleiste auflegen! Bei stationrem Betrieb ist es empfehlenswert, das geschirmte Kabel unterbrechungsfrei abzuisolieren und auf die Schirm-/Schutzleiterschiene aufzulegen.

HinweisBei Potentialdifferenzen zwischen den Erdungspunkten kann ber den beidseitig angeschlossenen Schirm ein Ausgleichstrom flieen. Verlegen Sie in diesem Fall eine zustzliche Potentialausgleichsleitung.

3-32

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S5-100U

Aufbaurichtlinien

Beachten Sie bei der Schirmbehandlung bitte folgende Punkte: Benutzen Sie zur Befestigung der Schirmgeflechte Kabelschellen aus Metall, Die Schellen mssen den Schirm groflchig umschlieen und guten Kontakt ausben (--> Bild 3.26). Legen Sie den Schirm direkt nach Eintritt der Leitung in den Schrank auf eine Schirmschiene auf. Fhren Sie den Schirm bis zur Baugruppe weiter; legen Sie ihn dort jedoch nicht erneut auf!

Bild 3.26 Befestigen von geschirmten Leitungen mit Kabelschellen und Schlauchbindern

3.4.5

Spezielle Manahmen fr den strsicheren Betrieb

Induktivitten mit Lschgliedern beschalten In der Regel bentigen die von SIMATIC S5 angesteuerten Induktivitten (z.B. Schtz- oder Relaisspulen) keine Beschaltung mit externen Lschgliedern, da die erforderlichen Lschglieder schon auf den Baugruppen integriert sind. Induktivitten sind nur dann mit Lschgliedern zu beschalten, wenn SIMATIC S5-Ausgabestromkreise durch zustzlich eingebaute Kontakte (z.B. Relaiskontakte fr NOT-AUS) abgeschaltet werden knnen. In diesem Fall sind die integrierten Lschglieder der Baugruppen nicht mehr wirksam. wenn diese nicht von SIMATIC S5-Baugruppen angesteuert werden. Zur Beschaltung von Induktivitten knnen Sie Freilaufdioden, Varistoren oder RC-Glieder verwenden.Beschaltung von gleichstrombettigten Spulen Beschaltung von wechselstrombettigten Spulen

mit Diode

mit Z-Diode

mit Varistor

mit RC-Glied

+

+

-

-

Bild 3.27 Beschaltung von Spulen

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3-33

Aufbaurichtlinien

S5-100U

Netzanschlu fr Programmiergerte Fr die Versorgung der Programmiergerte ist in jeder Schrankgruppe eine Schukosteckdose vorzusehen. Die Steckdosen sollten aus der Verteilung versorgt werden, an der auch der Schutzleiter fr den Schrank angeschlossen ist.

Schrankbeleuchtung Verwenden Sie aus Grnden der Strbeeinflussung fr die Schrankbeleuchtung keine Leuchtstofflampen. Wenn auf Leuchtstofflampen nicht verzichtet werden kann, sind die im Bild gezeigten Manahmen zu treffen. Besser geeignet sind LINESTRA-Lampen.Schirmgitter ber der Lampe durchgehend geschirmtes Kabel metallgekapselter Schalter Netzfilter oder geschirmte Netzzuleitung

Bild 3.28 Manahmen zur Entstrung von Leuchtstofflampen im Schrank

3-34

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4

Inbetriebnahme und Programmtest 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 Hinweise zum Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bedienfeld des AGs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AG urlschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inbetriebnahme einer Anlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hinweise zur Projektierung und Installation des Produkts . . . . . . . . Arbeitsschritte zur Inbetriebnahme des AGs . . . . . . . . . . . . . . . . . Programm ins AG laden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programm sichern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programm auf Speichermodul sichern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktion der Pufferbatterie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmabhngige Signalzustandsanzeige STATUS Direkte Signalzustandsanzeige STATUS VAR ........ 4 4 4 4 1 1 1 2

4 - 3 4 - 3 4 - 4 4 - 5 4 - 7 4 - 7 4 - 8 4 - 8 4 - 9 4 - 10 4 - 10 4 - 11 4 - 11

.............. ............

Steuern von Ausgaben STEUERN (ab CPU 103) Steuern von Variablen STEUERN VAR

..................

Suchlauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bearbeitungskontrolle (ab CPU 103) ......................

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Bilder 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Bedienfeld der CPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vorgehensweise bei Programm automatisch laden ................ Vorgehensweise bei Programm manuell laden ................... Vorgehensweise bei Programm auf Speichermodul sichern .......... Testfunktion STATUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Testfunktion STATUS VAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 4 4 4 4 1 5 6 7 9 9

Tabellen 4.1 Inbetriebnahme des AGs .................................... 4 - 4

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S5-100U

Inbetriebnahme und Programmtest

44.1 4.1.1

Inbetriebnahme und ProgrammtestHinweise zum Betrieb Bedienfeld des AGs

Batterieausfallanzeige (gelbe LED leuchtet --> Batterie leer oder nicht vorhanden)

BATTERY OFF/ LOW

RUN

Betriebsartenanzeige (grne LED--> RUN) Betriebsartenanzeige (rote LED--> STOP) Betriebsartenschalter

STOP

I O

RUN STOP COPY

Ein-/Ausschalter

Bild 4.1 Bedienfeld der CPU

EIN/AUS-Schalter Der EIN/AUS-Schalter schaltet die Spannungsregler des AGs ein. Er trennt n i c h t die Spannungsregler von den Klemmen L+/M! Betriebsartenschalter Mit dem Betriebsartenschalter knnen Sie zwischen den Betriebsarten RUN und STOP whlen. Die Betriebsart ANLAUF wird automatisch beim bergang von STOP nach RUN von der CPU ausgefhrt (--> Kap. 7.4.2 ANLAUF-Programmbearbeitung).

4.1.2

Betriebsarten

Betriebsart STOP Das Programm wird nicht bearbeitet. Die Werte der Zeiten, Zhler, Merker und die Prozeabbilder, die beim Eintritt in den STOPZustand aktuell waren, werden beibehalten. Die Ausgabebaugruppen sind gesperrt (Signalzustand 0). Beim bergang von STOP in RUN werden die Prozeabbilder, Zeiten und die nicht remanenten Merker und Zhler auf Null gesetzt.

Betriebsart RUN Das Programm wird zyklisch bearbeitet. Im Programm gestartete Zeiten laufen ab. Die Signalzustnde der Eingabebaugruppen werden eingelesen. Die Ausgabebaugruppen werden angesprochen. Die Betriebsart RUN kann auch nach URLSCHEN - d.h. bei leerem Programmspeicher eingestellt werden.

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4-1

Inbetriebnahme und Programmtest

S5-100U

Betriebsart ANLAUF Der DB1 wird vom Betriebssystem bearbeitet und die Parameter bernommen (--> Kap. 9.1). Die Anlauforganisationsbausteine OB21 oder OB22 werden bearbeitet (--> Kap. 7.4.2). Die Anlaufdauer ist zeitlich nicht begrenzt, da die Zykluszeitberwachung nicht aktiviert ist. Eine zeit- oder alarmgesteuerte Programmbearbeitung ist nicht mglich. Die Ein- und Ausgabebaugruppen sind im Anlauf gesperrt.

Betriebsartenwechsel Ein Wechsel zwischen den Betriebsarten ist mglich: durch Bettigung des Betriebsartenschalters, durch ein Programmiergert, wenn am AG die Schalterstellung RUN eingestellt ist, durch Strungen, die das AG in die Betriebsart STOP bringen (--> Kap. 5).

4.1.3

AG urlschen

Es empfiehlt sich, vor Eingabe eines neuen Programms die Funktion Urlschen durchzufhren. Damit werden: der Programmspeicher des AGs, alle Daten (Merker, Zeiten und Zhler) sowie alle Fehlerkennungen

gelscht.

HinweisOhne Urlschen bleiben Informationen erhalten, auch wenn das Programm berschrieben wird.

Manuelles Urlschen Betriebsartenschalter auf STOP stellen Batterie entnehmen EIN-/AUS-Schalter auf 0 stellen EIN-/AUS-Schalter auf 1 bringen Batterie einlegen

Urlschen mit PG Die Funktion Urlschen ist ber die entsprechende Menzeile am PG anwhlbar (--> PG-Handbuch).

4-2

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Inbetriebnahme und Programmtest

4.2

Inbetriebnahme einer Anlage

Der folgende Abschnitt enthlt Hinweise zur Projektierung und Inbetriebnahme einer Anlage mit speicherpogrammierbaren Steuerungen.

4.2.1

Hinweise zur Projektierung und Installation des Produkts

Da das Produkt in seiner Anwendung zumeist Bestandteil grerer Systeme oder Anlagen ist, soll mit diesen Hinweisen eine Leitlinie fr die gefahrlose Integration des Produkts in seine Umgebung gegeben werden.

Warnung Die im spezifischen Einsatzfall geltenden Sicherheits- und Unfallverhtungsvorschriften sind zu beachten. Bei Einrichtungen mit festem Anschlu (ortsfeste Gerte/Systeme) ohne allpoligen Netztrennschalter und/oder Sicherungen ist ein Netztrennschalter oder eine Sicherung in die Gebude-Installation einzubauen; die Einrichtung ist an einen Schutzleiter anzuschlieen. Bei Gerten, die mit Netzspannung betrieben werden, ist vor Inbetriebnahme zu kontrollieren, ob der eingestellte Nennspannungsbereich mit der rtlichen Netzspannung bereinstimmt. Bei 24 V-Versorgung ist auf eine sichere elektrische Trennung der Kleinspannung zu achten. Netzgerte mssen EN 60950 erfllen oder nach DIN VDE 0551 bzw.EN 60742 und DIN VDE 0160 hergestellt sein. Auerdem sind die Bedingungen zur elektromagnetischen Vertrglichkeit (EMV) ungedingt einzuhalten. Schwankungen bzw. Abweichungen der Netzspannung vom Nennwert drfen die in den technischen Daten angegebenen Toleranzgrenzen nicht berschreiten, andernfalls sind Funktionsausflle und Gefahrenzustnde an den elektrischen Baugruppen/Einrichtungen nicht auszuschlieen. Es sind Vorkehrungen zu treffen, da nach Spannungseinbrchen und -ausfllen ein unterbrochenes Programm ordnungsgem wieder aufgenommen werden kann. Dabei drfen auch kurzzeitig keine gefhrlichen Betriebszustnde auftreten. Ggf. ist Not-Aus zu erzwingen. Not-Aus-Einrichtungen gem EN 60204/IEC 204 (VDE 0113) mssen in allen Betriebsarten der Automatisierungseinrichtung wirksam bleiben. Entriegeln der Not-Aus-Einrichtungen darf keinen unkontrollierten oder undefinierten Wiederanlauf bewirken. Anschlu- und Signalleitungen sind so zu installieren, da induktive und kapazitive Einstreuungen keine Beeintrchtigung der Automatisierungsfunktionen verursachen. Einrichtungen der Automatisierungstechnik und deren Bedienelemente sind so einzubauen, da sie gegen unbeabsichtigte Bettigung ausreichend geschtzt sind. Damit ein Leitungs- oder Aderbruch auf der Signalseite nicht zu undefinierten Zustnden in der Automatisierungseinrichtung fhren kann, sind bei der E-/A-Kopplung hardund softwareseitig entsprechende Sicherungsvorkehrungen zu treffen.

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4-3

Inbetriebnahme und Programmtest

S5-100U

4.2.2

Arbeitsschritte zur Inbetriebnahme des AGs

Tabelle 4.1 Inbetriebnahme des AGs

Voraussetzungen ArbeitsschritteAnlage und AG sind spannungsfrei Mechanischen Aufbau und Verdrahtung berprfen (--> Kap. 3.1 und 3.2)

BemerkungenAufbaurichtlinien gem VDE 0100 und VDE 0160 beachten. Anschluklemme M des Lastnetzgertes und die Klemme Erde des AGs mssen mit dem zentralen Erdungspunkt (Normprofilschiene) verbunden sein. Bei potentialgebundenen Baugruppen mu M der Baugruppe mit M des AGs verbunden sein.

Anzeigen

Ein/Aus-Schalter auf 0, Betriebsartenschalter auf STOP schalten Stromversorgung und Lastnetzgert einschalten Ein/Aus-Schalter auf 1 schalten Programmiergert an CPU anstecken AG urlschen (--> Kap. 4.1.3) Betriebsartenschalter auf RUN Stromversorgung fr Geber einschalten Signalgeber nacheinander bettigen Mit der PG-Funktion STATUS VAR knnen die Eingangssignale im PAE beobachtet werden. Stromversorgung fr Ausgabebaugruppen und Stellgerte einschalten Ausgnge mit PG-Funktion STEUERN durchsteuern Die Schaltzustnde der zugehrigen Stellgerte ndern sich. rote Strungsanzeigen der Ausgabebaugruppen erlschen grne LEDs der Ausgabebaugruppen leuchten rote Strungsanzeigen der Peripheriebaugruppen leuchten rote LED der CPU leuchtet; gelbe LED leuchtet, wenn Batterie leer ist oder fehlt grne LED der CPU leuchtet rote Strungsanzeige der Eingabebaugruppen erlschen grne LEDs der Eingabebaugruppen leuchten

Programm auf Speichermodul vorhanden Ein/Aus-Schalter auf 0 schalten Speichermodul stecken Ein/Aus-Schalter auf 1 * Programm testen uund ggf. korrigieren Betriebsartenschalter auf STOP Laststromkreis einschalten Betriebsartenschalter auf RUN schalten Programm sichern Die Anlage ist in Betrieb. grne LED der CPU leuchtet Das Programm wird geladen. rote LED der CPU leuchtet

* nur fr CPU 102: gleichzeitig COPY-Taste drcken (manuell laden)

4-4

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Inbetriebnahme und Programmtest

4.3

Programm ins AG laden

Beim Laden wird ein Programm in den Programmspeicher des AGs bertragen. Sie knnen als erste Mglichkeit ein Programm aus einem angesteckten Programmiergert (Online-Betrieb) laden. Die genauen Anweisungen finden Sie im Handbuch zu Ihrem PG. Im folgenden wird die zweite Mglichkeit, das Laden aus einem Speichermodul, betrachtet. Es werden nur gltige Bausteine (--> Kap. 7.5.2 Bausteinnderungen) geladen. Sie knnen verschiedene Speichermodule verwenden, eine Auflistung finden Sie im Anhang D.

!

WarnungSpeichermodule drfen nur im Zustand NETZ-AUS gesteckt und gezogen werden.

Programm automatisch laden Beim automatischen Laden wird das Programm vom Speichermodul in den Programmspeicher der CPU kopiert. Es werden nur gltige Bausteine (--> Kap. 7.5.2 Bausteinnderungen) geladen.Keine Batterie gesteckt (gelbe LED leuchtet)

AG urgelscht

S5-100U abschalten

Speichermodul in die CPU stecken

S5-100U einschalten

Fehler

CPU 100: rote LED leuchtet CPU 102/103: rote LED flimmert

rote LED blinkt

Fehlerdiagnose durchfhren (Kap. 5.1) Programm wird geladen

Programm im S5-100U

Die CPU 102 ist im Normalmodus

Bild 4.2 Vorgehensweise bei Programm automatisch laden

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4-5

Inbetriebnahme und Programmtest

S5-100U

Programm manuell laden Beim manuellen Laden wird ein Programm vom Speichermodul in den Programmspeicher der CPU kopiert. Bei gesteckter Batterie wird ein ggf. vorhandenes Programm vollstndig gelscht. Es werden nur gltige Bausteine (--> Kap. 7.5.2 Bausteinnderungen) geladen.S5-100U abschalten

Speichermodul in die CPU stecken

COPY-Taste drcken und festhalten Fehler S5-100U einschalten rote LED blinkt

rote LED flimmert, COPY-Taste loslassen

COPY-Taste loslassen

Programm wird geladen

rote LED leuchtet

rote LED blinkt

rote LED leuchtet; Programm im S5-100U

kein gltiges Programm auf dem Modul

Fehlerdiagnose durchfhren (Kap. 5.1)

Die CPU 102 ist im Testmodus

Bild 4.3 Vorgehensweise bei Programm manuell laden

4-6

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S5-100U

Inbetriebnahme und Programmtest

4.4

Programm sichern

Ein Programm kann nur mit gesteckter Pufferbatterie gesichert werden. Beim Sichern wird ein Programm vom Programmspeicher der CPU in ein Speichermodul kopiert. Es werden nur gltige Bausteine (--> Kap. 7.5.2 Bausteinnderungen) gesichert. Dazu gehrt auch der integrierte DefaultDB1, sobald Sie ihn gendert haben.

4.4.1

Programm auf Speichermodul sichern

Sie knnen verschiedene Speichermodule (EEPROM) einsetzen, eine Auflistung finden Sie im Anhang D.

Batterieausfallanzeige leuchtet (gelbe LED) Nein S5-100U abschalten

Ja

Batterie einlegen/ erneuern

EEPROM-Modul in die CPU stecken

S5-100U einschalten Fehler rote LED blinkt

COPY-Taste min. 3 s drcken

rote LED flimmert, COPY-Taste loslassen

COPY-Taste loslassen

Programm wird geladen 1

rote LED leuchtet

rote LED blinkt

rote LED leuchtet; Programm auf EEPROM-Speichermodul gesichert

kein/falsches Modul gesteckt kein Programm im S5-100U

Fehlerdiagnose durchfhren (Kap. 5.1)

Die CPU 102 ist im Normalmodus 1 Programmierdauer 40 s/1024 Anweisungen

Bild 4.4 Vorgehensweise bei Programm auf Speichermodul sichern

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4-7

Inbetriebnahme und Programmtest

S5-100U

4.4.2

Funktion der Pufferbatterie

Bei einem Netzspannungsausfall oder beim Ausschalten der AGs bleibt der Inhalt des internen Speichers nur dann erhalten (remanent), wenn eine Pufferbatterie eingelegt ist. Folgende Inhalte stehen bei Wiedereinschalten weiter zur Verfgung: Steuerungsprogramm und Datenbausteine (--> Kap. 7.3.5) remanente Merker und Zhlwerte (--> Kap. 2.2.1) der Inhalt des Unterbrechungsstacks (--> Kap. 5.3)

Hinweis Einlegen und Wechseln einer Batterie sollte bei eingeschaltetem AG durchgefhrt werden. Anderenfalls ist nach dem Einschalten unbedingt URLSCHEN notwendig. Die Lebensdauer einer neuen Lithiumbatterie im AG betrgt mindestens 1 Jahr. Ein Batterieausfall wird durch die gelbe LED im Bedienfeld angezeigt.

!

WarnungLithiumbatterien knnen nicht geladen werden - Explosionsgefahr! Verbrauchte Batterien gehren in den Sondermll!

4.5

Programmabhngige Signalzustandsanzeige STATUS

Diese Testfunktion zeigt die aktuellen Signalzustnde und das VKE der einzelnen Operanden whrend der Programmbearbeitung an. Auerdem knnen Korrekturen am Programm durchgefhrt werden.

HinweisDie aktuellen Signalzustnde werden nur in der Betriebsart RUN angezeigt.

4-8

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Inbetriebnahme und Programmtest

Zyklustrigger

STATUS=A 2.0 1 1

rungsmm

Daten transferierenBild 4.5 Testfunktion STATUS

Informationen zum Aufruf der Testfunktion am PG finden Sie in Ihrem PG-Handbuch.

4.6

Direkte Signalzustandsanzeige STATUS VAR

Diese Testfunktion gibt den Zustand eines beliebigen Operanden (Eingnge, Ausgnge, Merker, Datenwrter, Zhler oder Zeiten) am Ende einer Programmbearbeitung an. Informationen von Einund Ausgngen werden aus dem Prozeabbild der ausgesuchten Operanden entnommen.

Zyklustrigger

Steuerungsprogramm

Daten transferieren

STATUS VAR

Bild 4.6 Testfunktion STATUS VAR

Informationen zum Aufruf der Testfunktion am PG finden Sie in Ihrem PG-Handbuch.

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4-9

Inbetriebnahme und Programmtest

S5-100U

4.7

Steuern von Ausgaben STEUERN (ab CPU 103)

Auch ohne Steuerungsprogramm knnen Ausgnge direkt auf einen gewnschten Signalzustand eingestellt werden. Dadurch kann die Verdrahtung und die Funktionstchtigkeit von Ausgabebaugruppen kontrolliert werden. Das Prozeabbild wird dabei nicht verndert, die Sperre der Ausgnge jedoch aufgehoben.

HinweisDas AG mu in der Betriebsart STOP sein.

Informationen zum Aufruf der Testfunktion am PG finden Sie in Ihrem PG-Handbuch.

4.8

Steuern von Variablen STEUERN VAR

Unabhngig von der Betriebsart des AGs wird das Prozeabbild der Operanden verndert. Folgende Variablen knnen gendert werden: E, A, M, T, Z und D. In der Betriebsart RUN wird die Programmbearbeitung mit den genderten Prozevariablen ausgefhrt. Im weiteren Programmablauf knnen sie jedoch, ohne Rckmeldung, wieder verndert werden. Die Prozevariablen werden asynchron zum Programmablauf gesteuert. Besonderheiten: Die Variablen E, A und M lassen sich bit-, byte- oder wortweise im Prozeabbild verndern. Bei den Variablen T und Z im Format KM und KH - zustzlich in der Maske VOREINSTELLUNGEN im Eingabefeld SYSTEMBEFEHLE ein JA eingeben (bei Bildschirm-PGs), - die Steuerung der Flankenmerker beachten. Die Signalzustandsanzeige wird abgebrochen, falls eine fehlerhafte Format- oder Operandeneingabe vorliegt. Das PG gibt dann die Meldung KEIN STEUERN MGLICH aus.

Informationen zum Aufruf der Testfunktion am PG finden Sie in den entsprechenden PG-Handbchern.

4-10

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Inbetriebnahme und Programmtest

4.9

Suchlauf

Mit dem Suchlauf werden bestimmte Begriffe im Programm gesucht und am PG-Anzeigefeld aufgelistet. An dieser Stelle knnen nun Programmnderungen durchgefhrt werden. Suchlufe knnen in folgenden PG-Funktionen durchgefhrt werden: EINGABE AUSGABE STATUS

Mgliche Suchbegriffe: Anweisungen Operanden Marken Adressen (z.B. U E 0.0) (z.B. A 3.5) (z.B. X 01) Nur in Funktionsbausteinen mglich! (z.B. 0006H)

HinweisDer Suchlauf wird bei den einzelnen PGs unterschi