Schnellinbetriebnahme CPX-Terminal-EDD für PROFIBUS zur ...€¦ · cess Device Manager (PDM) Kurze Erläuteru Diese Application Note beschreibt die Integra-tion einer CPX-Terminal-EDD

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Application Note

Schnellinbetriebnahme CPX-Terminal-EDD für PROFIBUS zur Nutzung der HART-Kommunikation in Siemens Pro-cess Device Manager (PDM)

Kurze Erläuteru Diese Application Note beschreibt die Integra-tion einer CPX-Terminal-EDD in Siemens PDM. Mit Hilfe der EDD kann über einen PROFIBUS-Knoten und einem HART-Modul eine Verbindung zu HART-Feldgeräten aufgebaut werden.

Um eine Verbindung zu einem HART- Feldgerät herzustellen, wird als Minimalkonfiguration der CPX-FB13 sowie ein CPX-4AE-4AA-H (HART-Modul) benötigt.

CPX-FB13,

CPX-4AE-4AA-H,

EDD,

Siemens PDM

Titel Schnellinbetriebnahme CPX-Terminal-EDD für PROFIBUS zur Nutzung der HART-Kommunikation in Siemens Pro-cess Device Manager (PDM)

Version ............................................................................................................................................................. 1.10

Dokumentennummer .................................................................................................................................. 100194

Original ................................................................................................................................................................ de

Autor ............................................................................................................................................................... Festo

Letztes Speicherdatum ......................................................................................................................... 23.11.2018

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Inhaltsverzeichnis

1 Verwendete Bauteile/Software .................................................................................................................. 5

1.1 Produktspezifische Begriffe und Abkürzungen ............................................................................................ 5

2 Dokumentation ........................................................................................................................................... 6

3 Applicationsbeschreibung .......................................................................................................................... 7

4 Mindestvoraussetzung ............................................................................................................................... 8

5 Downloads und Installation ....................................................................................................................... 9

6 Anwendung der CPX-Terminal EDD in Step7 und PDM ............................................................................ 10

6.1 Konfiguration in HWconfig ......................................................................................................................... 10

6.2 HART-Kanäle anlegen ................................................................................................................................ 12

6.3 Feldgeräte einfügen................................................................................................................................... 16

6.4 Weitere Einstellungen in der CPX-DTM ...................................................................................................... 17

7 Allgemeine Tipps ...................................................................................................................................... 20

Verwendete Bauteile/Software

Seite 5 von 20 Application Note –Schnellinbetriebnahme CPX-Terminal-EDD für PROFIBUS zur Nut-zung der HART-Kommunikation in Siemens Pro-cess Device Manager (PDM)…..– 1.10

1 Verwendete Bauteile/Software

Typ/Name Version Software/Firmware

CPX-FB13 Ab Rev 34

CPX-4AE-4AA-H Allgemein

Siemens Step 7 V5.5 + SP3

Siemens PDM V9.1

EDD V4004

S7-300 V3.2

Tabelle 1.1: Verwendete Bauteile/Software

1.1 Produktspezifische Begriffe und Abkürzungen

Abkürzungen Begriffe

CPX-Terminal modulares elektrisches Terminal, das sich beson-ders für den Einsatz in der

Prozessindustrie eignet (eigensichere Elektronikmo-dule verfügbar)

HART Highway Addressable Remote Transducer

HART-Protokoll bidirektionales, plattformunabhängiges Datentrans-ferprotokoll, das den Zugriff

auf die Daten intelligenter Feldgeräte erlaubt

FDT Field Device Tool

DTM Device Type Manager, Gerätetreiber für die FDT-Technology

HART-Modul Wird das CPX-4AE-4AA-H Modul bezeichnet, welches die HART-Funktionalität besitzt

PDM Process Device Manager

Tabelle 1.2: produktspezifische Begriffe und Abkürzungen

Dokumentation


2 Dokumentation

Systembeschreibung CPX:

https://www.festo.com/net/de_de/SupportPortal/default.aspx?tab=0&q=197330

Anwenderdokumentation CPX-4AE-4AA-H:


Anwenderdokumentation CPX-FB13:

https://www.festo.com/net/de_de/SupportPortal/default.aspx?q=195740&tab=2



https://www.festo.com/net/de_de/SupportPortal/default.aspx?q=195740&tab=2

Applicationsbeschreibung


3 Applicationsbeschreibung

Feldgeräte werden meistens über das Leitsystem überwacht. Um detaillierte Informationen (z.B. Parameterein-stellungen oder Diagnose) aus dem Feldgerät zu bekommen wird die HART-Funktionalität genutzt. Damit diese Informationen aus dem Feldgerät direkt in der Leitwarte ausgelesen und analysiert werden können, stellt das CPX-Terminal die Funktionalität bereit über das Protokoll HART over PROFIBUS-DP Informationen aus dem Feldgerät in das Leitsystem bzw. in ein dafür vorgesehenes Programm zu übertragen. Als Gateway dienst eine normale Sie-menssteuerung Für die Konfiguration wird Siemens Step7 verwendet. Für die Darstellung der EDDs und für die Onlineverbindung zu den Feldgeräten das Siemens Tool Process Device Manager (PDM) genutzt. Es wird die Sie-mens EDD vom CPX-Terminal und die EDDs der Feldgeräte benötigt. Diese können beim jeweiligen Hersteller, meistens kostenlos, heruntergeladen werden. Der Application Note beschreibt die Anwendung der CPX-Terminal EDD in Siemens Step7 und PDM, sowie die Anbindung der Feldgeräten über EDDs.

Abbildung 3.1: schematischer Aufbau

Mindestvoraussetzung


4 Mindestvoraussetzung

• Funktionsfähiger Hardware in der Minimalkonfiguration CPX-FB13 mit einem CPX-4AE-4AA-H (HART-Modul) sowie Siemens SPS

• EDD wurde vom Festo Support Portal heruntergeladen (siehe: https://www.festo.com/net/de_de/SupportPortal

• Installierte Software o Siemens Step7 o Siemens PDM

https://www.festo.com/net/de_de/SupportPortal

Downloads und Installation


5 Downloads und Installation

Die EDD kann im Festo SupportPortal heruntergeladen werden:

https://www.festo.com/net/de_de/SupportPortal/default.aspx?cat=4258

Abbildung 5.1: Screenshot DTM im Festo Support Portal

Damit die EDD im Simatic Manager verwendet werden kann, muss sie über den „Device Integration Manager“

integriert werden. Über das Icon wird der „Device Integration Manager“ gestartet. Die EDD für das CPX-Terminalwird als ZIP- Datei bereit gestellt.

Im Device Integration Manager kann die EDD als komprimierte Datei eingefügt werden (rot Markierung, rechtes Icon). Anschließend wird die EDD im Manager geöffnet. Damit die EDD integriert wird, muss das gelb markierte Icon „Integration“ bestätigt werden.

Abbildung 5.2: Screenshot Menüleiste Device Integration Manager

Die EDD wird wie folgt dargestellt und kann nun in Step7 und PDM verwendet werden.

Abbildung 5.3: Screenshot Integrierte EDD im Device Integration Manager

https://www.festo.com/net/de_de/SupportPortal/default.aspx?cat=4258

Anwendung der CPX-Terminal EDD in Step7 und PDM


6 Anwendung der CPX-Terminal EDD in Step7 und PDM

6.1 Konfiguration in HWconfig

Bei der Installation der EDD wird automatisch eine GSD installiert. Diese steht im Simatic Manager in der HWconfig zur Verfügung. Es muss unbedingt diese GSD verwendet werden, da sonst keine Verbindung zu den Feldgeräten aufgebaut werden kann.

Zuerst muss das CPX-Terminal in Step7 über den HWconfig angelegt werden. Die GSD liegt im Hardwarekatalog bei den PROFIBUS-DP Dateien unter „Remote IO“.

Abbildung 6.1: Screenshot Baumstruktur der GSD in HWconfig

Nachdem das Siemens Automatisierungssystem und der PROFIBUS-DP-Strang eingerichtet wurden, kann das CPX-Terminal auf den PROFIBUS-Strang gezogen werden. Anschließend können die Module nacheinander dem Terminal hinzugefügt werden. Beim CPX- HART-Modul stehen 10 verschiedene Varianten zur Verfügung. Je nach Schalterstellung auf dem Modul, muss die entsprechende GSD-Variante ausgewählt werden. (siehe auch Anwen-derdokumentation CPX-4AE-4AA-H)

Warnung

Der Busknoten muss bei Siemens immer an erster Stelle sein, da sonst keine Onlineverbindung zur EDD aufgebaut werden kann.

Abbildung 6.2: Screenshot HWconfig - CPX-Terminal konfigurieren



Das CPX-Terminal kann wie jedes andere Feldgerät oder Remote IO über die GSD konfiguriert werden. Beim HART-Modul ist es wichtig die Signalrange auf „4..20mA mit HART“ einzustellen, da sonst HART-Kommandos unterbun-den werden.

Abbildung 6.3: Screenshot Einstellung der Signal area im HART-Modul

Nach der Hardware- Konfiguration muss das Projekt kompiliert und auf die Steuerung geladen werden. (Falls vorerst keine automatische Suche und Onlineverbindung erwünscht ist, reicht auch nur zu kompilieren)

Abbildung 6.4: Screenshot HWconfig Projekt kompilieren und auf die Steuerung laden

Danach kann der Hardwareeditor für die HWconfig geschlossen werden.



6.2 HART-Kanäle anlegen

Jedes HART-Modul verfügt über 4 analoge Kanäle. An jedem Kanal kann ein Feldgerät mit HART-Funktionalität angeschlossen werden. Um die HART- Funktionalität zu aktivieren, muss im Simatic Manager über den Reiter „View“ auf die Ansicht „Process Device Network View “ gewechselt werden.

Abbildung 6.5: Screenshot Auswahl der Ansichten im Simatic Manager

Wird der linke Baum aufgeklappt, erscheint unter dem PROFIBUS-Netzwerk das CPX-Terminal mit den eingefügten Modulen.

Abbildung 6.6: Screenshot Darstellung CPX-Terminal

Im Simatic Manager werden die Module nicht in der richtigen Reihenfolge aufgelistet. Es erscheint ebenfalls kein eindeutiger Name für die Module. Damit die Module den richtigen Slots sicher zugeordnet werden können, muss über den Reiter „View“ die Ansicht auf „Details“ angepasst werden.

Abbildung 6.7: Screenshot Ansicht auf Details einstellen



Die Module werden nun im rechten Fenster mit den Slots (Adressen) dargestellt.

Abbildung 6.8: Screenshot Detailansicht CPX-Terminal

Damit das richtige Modul angesprochen wird muss beachtet werden, dass Siemens bei Slot 1 anfängt zu zählen und Festo bei Slot 0.

Das Mapping der Slots wird zuerst schematisch erklärt und anschließend an dem konkreten Beispiel demonstriert.

Im schematischen Beispiel gibt es einen Busknoten, zwei HART-Module und zwei weitere CPX-Module. In Abbil-dung (Abbildung 6.9) wird die Slot-Zuordnung von Siemens gegenüber Festo dargestellt.

Da Siemens kein extra Modul für einen Busknoten bei ihren Remote IOs hat, muss für das richtige Mapping auch der Festo Busknoten ignoriert werden.

Abbildung 6.9: schematische Darstellung Slots

Nachdem der Busknoten entfernt wurde, rutschen alle Module um einen Slot nach oben. Das HART-Modul 1 wird nun im Simatic Manager mit Adresse 1 (Slot 1) angesprochen.



Abbildung 6.10: richtige Slot-Adressierung beim HART-Modul

Im konkreten Beispiel wird ebenfalls der CPX-FB13 Busknoten ignoriert und die Module um eine Slot-Nummer nach oben verschoben. Das heißt, dass unser Modul nach dem Mapping nicht über Adresse 2 sondern über Ad-resse 1 angesprochen wird.

Abbildung 6.11: Slot-Mapping konkretes Beispiel

In der „Process Device Network View“ wird nun das erste Modul als HART-Modul gekennzeichnet.

Abbildung 6.12: Screenshot Modulauswahl



Mit einem Rechtsklick auf das erste Modul muss im Drop-Down-Menü „SIMATIC PDM“ und anschließend „Device selection (Reassign)“ ausgewählt werden.

Abbildung 6.13: Screenshot HART-Funktionalität für Module einfügen

Im sich öffnenden Fenster sind alle verfügbaren HART-Modul-Varianten dargestellt. Es muss nun das konfigurierte 3AE-1AA-H 4 HV ausgewählt und mit dem OK-Button bestätigt werden.

Abbildung 6.14: Screenshot Auswahl der Variante des HART-Moduls

In der „Process Device Network View“ werden nun unter dem ausgewählten Modul 4 HART-Kanäle bereitgestellt.



6.3 Feldgeräte einfügen

Die 4 HART-Kanäle werden immer nach der Reihenfolge CH0-CH3 aufgelistet. Soll ein Feldgerät eingefügt werden, muss über einen Rechtsklick auf den entsprechenden Kanal ein Drop-Down-Menü geöffnet werden. Unter „Insert New Object“ erscheint ein weiteres Feld „Object“, dieses muss ausgewählt werden.

Abbildung 6.15: Screenshot Feldgerät über Kanal einfügen

Wurde im Drop-Down-Menü „Object“ ausgewählt, wird zuerst ein kleines Auswahlfenster geöffnet. Da der Topo-logy-Scan über die Feldgeräte immer mit

Adresse „0“ durchgeführt wird, können hier keine Einstellungen vorgenommen werden. Damit Feldgeräte nicht manuell angegeben werden müssen, kann über den Button „Assign Device Type“ in einem extra Fenster gesucht werden.

Abbildung 6.16: Screenshot Voreinstellung für Scan der Feldgeräte



In dem neu geöffnetem Fenster kann dann über den Button „Device identification“ die automatische Suche der Feldgeräte gestartet werden. Alternativ kann auch ein Feldgerät manuell ausgewählt werden.

Hinweis

Das Feldgerät wird nur gefunden, wenn die entsprechende EDD auch integriert wurde.

Abbildung 6.17: Screenshot automatische Suche der Feldgeräte

Über den OK-Button kann das gefundene Feldgerät bestätigt werden. Dieses wird anschließend automatisch in die Baumstruktur eingefügt.

Über das Feldgerät in der Baumstruktur kann direkt die DTM des Feldgerätes in PDM geöffnet werden.

6.4 Weitere Einstellungen in der CPX-DTM

Mit einem Rechtsklick auf das komplette CPX-Terminal in der „Process Device Network View“ Ansicht, wird die DTM der CPX, sowie der Feldgeräte im PDM geöffnet.

Abbildung 6.18: Screenshot DTM in PDM öffnen



Bei jedem HART-Modul, kann die entsprechende Variante als Namen eingefügt werden. Dadurch lassen sich die Module besser zuordnen.

Abbildung 6.19: Screenshot Namen der HART-Module zuweisen

Auch die DTMs der Feldgeräte können geöffnet und Einstellungen vorgenommen werden.

Abbildung 6.20: Screenshot DTM der Feldgeräte

Die CPX-Terminal DTM stellt über die I&M Daten weitere Informationen über die CPX zur Verfügung. Diese Daten können ausgelesen und teilweise beschrieben werden.



Abbildung 6.21: Screenshot I&M Daten CPX-Terminal

Allgemeine Tipps


7 Allgemeine Tipps Falls keine Verbindung zum Feldgerät hergestellt werden kann, dann sollte überprüft werden, ob der Signalbe-reich (4..20mA mit HART) richtig eingestellt wurde (Siehe 6.1)

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