Systemhandbuch Steuerungstechnik (PC-based)download.lenze.com/TD/Controls__PC-based Control... · maßgeschneiderte Plattform für die Automatisierungslösung auswählen lässt. Ergänzt

L

SHGPCBAUTO-00113370286

.F#w

Systemhandbuch

Steuerungstechnik

Systemaufbau & Konfiguration

PC-based Automation

L-force Controls

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 3

Steuerungstechnik | SystemhandbuchInhalt

Inhalt

1 Über diese Dokumentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.1 Dokumenthistorie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.2 Verwendete Konventionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3 Verwendete Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.4 Definition der verwendeten Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2 Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3 Das System "PC-based Automation". . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4 Systembeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.1 Systemkomponenten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.1.1 Der Industrie-PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.1.1.1 Bauformen des IPCs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.1.1.2 Runtime Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.1.2 Feldgeräte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.1.2.1 Betrieb am Motionbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.1.2.2 Betrieb am Feldbus (Logic). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.1.3 Engineering-Werkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.1.3.1 Übersicht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.1.3.2 »PLC Designer« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4.1.3.3 Web-basierte Parametrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4.1.3.4 L-force »Engineer« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

4.1.3.5 »Global Drive Control« (»GDC«). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4.1.4 Datensicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.1.4.1 »IPC Backup & Restore« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.1.4.2 USV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.1.5 Visualisierung mit »VisiWinNET®« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.1.5.1 Entwicklungssystem »VisiWinNET®«. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.2 Netzwerktopologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4.2.1 Steuerungstechnik mit CANopen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4.2.1.1 CANopen-Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4.2.1.2 CANopen (Motion) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4.2.2 EtherCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.2.3 PROFIBUS-Master. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.2.4 Mischbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.2.4.1 Kombination von CANopen und EtherCAT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.2.4.2 PROFIBUS mit CANopen oder EtherCAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Steuerungstechnik | SystemhandbuchInhalt

4 L DMS 1.3 DE - 02/2011

5 Inbetriebnahme des Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.1 Allgemeine Inbetriebnahmeschritte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

6 Systemarchitektur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

6.1 IPC als Gateway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

6.1.1 Direkte Kopplung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

6.1.2 IPC als Gateway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

6.2 Funktionsblöcke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

7 Fernwartung und Diagnose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

7.1 Einwahl auf einem IPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

7.2 Rechnerzugriff via telnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

7.3 Dateiübertragung via ftp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

7.4 Web-Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

7.5 Umleitung von Bildschirminhalten/Eingaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

7.5.1 Virtual Network Computing (VNC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

7.5.2 Cerdisp/Cerhost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

8 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

8.1 Grundlagen des OPC-Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

8.1.1 Kommunikation durch OPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

8.1.2 OPC als Universal-Treiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

8.1.3 OPC-Items. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

8.1.4 OPC-Tunnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

9 Glossar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

10 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Ihre Meinung ist uns wichtig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 5

Steuerungstechnik | SystemhandbuchÜber diese Dokumentation

1 Über diese Dokumentation

Dieses Systemhandbuch enthält Informationen zum Systemaufbau der PC-basierten Steu-erungstechnik. Als übergeordnetes Dokument vermittelt das Systemhandbuch einenÜberblick über die Systemkomponenten der Steuerungstechnik und deren Zusammen-spiel.

Die System-Inbetriebnahme wird als Work-Flow beschrieben. Detaillierte Informationenzu den verwendeten Einzelkomponenten, Zielsystemen und der eingesetzten Softwarefinden Sie in den geräte- und komponentenspezifischen Handbüchern.

Je nach erworbener Software-Ausstattung können einige Kapitel dieses Handbuches irre-levant sein.

Das vorliegende Handbuch ordnet sich in die Handbuchsammlung "PC-based Automation"ein. Diese besteht aus folgenden Bestandteilen:

Dokumentation Thema

Systemhandbuch"PC-based Automation"

• Steuerungstechnik - Systemaufbau & Konfiguration

(Software-)Handbuch"PC-based Automation"

• Industrie-PC - Parametrierung & Konfiguration

Betriebsanleitung"Embedded Line Panel PC"

• EL x800 - Einbau-Panel-PC mit TFT-Display

Betriebsanleitung"Command Station"

• CS x800 - freistehendes Bedienterminal

Betriebsanleitung"Control Cabinet PC"

• CPC 2800 - Schaltschrank PC

Betriebsanleitung"HMI EL 100"

• EL 1xx - HMI mit Windows® CE

Kommunikationshandbücher"PC-based Automation"

• Steuerungstechnik CANopen - Inbetriebnahme & Konfiguration

• Steuerungstechnik EtherCAT - Inbetriebnahme & Konfiguration

• Steuerungstechnik PROFIBUS - Inbetriebnahme & Konfiguration

Softwarehandbücher"PC-based Automation"

• »IPC Backup & Restore«

• IPC als Gateway - Parametrierung & Konfiguration

Weitere Softwarehandbücher • »Global Drive Control« (»GDC«)– IPC als Gateway - Parametrierung & Konfiguration

• »Engineer«

• »PLC Designer« / »PLC Designer - SoftMotion« / »PLC Designer - CANopen für Laufzeitsysteme«

• »VisiWinNET® Smart«

Informationen zum Einsatz der IPCs außerhalb der Steuerungstechnik finden Sie in den auf den Anwendungsfall zugesschnittenen Systemhandbüchern.


6 L DMS 1.3 DE - 02/2011

Weitere Technische Dokumentationen zu Lenze-Komponenten

Weitere Informationen zu Lenze-Komponenten, die in Verbindung mit "PC-based Automa-tion" eingesetzt werden können, finden Sie in folgenden Dokumentationen:

Zielgruppe

Diese Dokumentation richtet sich an qualifiziertes Fachpersonal nach IEC 364.

Montieren & Verdrahten Legende:

MA 8400 StateLine/HighLine Gedruckte Dokumentation

MA 9400 StateLine/HighLine Online-Hilfe/PDF

MA EPM-Txxx (I/O-System IP20) Verwendete Abkürzungen:

MA EPM-Sxxx (I/O-System 1000) SHB Systemhandbuch

MA 8200 vector BA Betriebsanleitung

EMV-gerechte Verdrahtung 8200 vector MA Montageanleitung

MA ECSxS/P/M/A Achsmodule SW Software-Handbuch

MA ECSxE Versorgungsmodule KHB Kommunikationshandbuch

jeweils für Einbauvarianten: • Einbaugerät • Durchstoß-Technik • Cold-Plate-Technik

MA Kommunikationskarte MC-CAN2

MA Kommunikationskarte MC-ETC

MA Kommunikationskarte MC-ETH

MA Kommunikationskarte MC-PBM

MAs zum Kommunikationsmodulen

Parametrieren, Konfigurieren, in Betrieb nehmen

SW Frequenzumrichter 8400 StateLine

SW Antriebsregler 9400 StateLine/HighLine/PLC

Inbetriebnahme-Leitfaden 9400 HighLine

SHB I/O-System IP20 (EPM-Txxx)

SHB I/O-System 1000 (EPM-Sxxx)

SHB 8200 vector

BA ECSxS Achsmodul "Speed and Torque"

BA ECSxP Achsmodul "Posi & Shaft"

BA ECSxM Achsmodul "Motion"

BA ECSxA Achsmodul "Application"

BA ECSxE Versorgungsmodul

KHBs zu Kommunikationsmodulen

Programmieren

SW Funktionsbibliothek 9400

Vernetzung aufbauen

KHBs zu Kommunikationsmodulen

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 7


Dokumenthistorie

1.1 Dokumenthistorie

Tipp!

Aktuelle Dokumentationen und Software-Updates zu Lenze Produkten finden Sieim Internet jeweils im Bereich "Services & Downloads" unter:

http://www.Lenze.com

1.2 Verwendete Konventionen

Diese Dokumentation verwendet folgende Konventionen zur Unterscheidung verschiede-ner Arten von Information:

Version Beschreibung

1.0 05/2008 TD11 Erstausgabe

1.1 08/2008 TD11 ST 2.1, (in Vorbereitung!) für Release EtherCAT entfernt.

1.2 05/2009 TD11 • Identnummer hinzugefügt • PROFIBUS-Inhalte hinzugefügt

1.3 02/2011 TD11 ST 2.5, Aktualisierung zu neuer Softwareversion

Informationsart Auszeichnung Beispiele/Hinweise

Zahlenschreibweise

Dezimaltrennzeichen Punkt Es wird generell der Dezimalpunkt verwendet.Zum Beispiel: 1234.56

Textauszeichnung

Versionsinfo Textfarbe blau Alle Informationen, die nur für oder ab einem be-stimmten Softwarestand des Antriebsreglers gelten, sind in dieser Dokumentation entsprechend gekenn-zeichnet.Beispiel: Diese Funktionserweiterung ist ab dem Softwarestand V3.0 verfügbar!

Programmname » « Die Lenze PC-Software »Engineer«...

Fensterbereich kursiv Das Meldungsfenster... / Das Dialogfeld Optionen...

Variablenbezeichner Durch Setzen von bEnable auf TRUE...

Steuerelement fett Die Schaltfläche OK... / Der Befehl Kopieren... / Die Registerkarte Eigenschaften... / Das Eingabefeld Name...

Folge von Menübefehlen Sind zum Ausführen einer Funktion mehrere Befehle nacheinander erforderlich, sind die einzelnen Befeh-le durch einen Pfeil voneinander getrennt: Wählen Sie den Befehl DateiÖffnen, um...

Tastaturbefehl <fett> Mit <F1> rufen Sie die Online-Hilfe auf.

Ist für einen Befehl eine Tastenkombination erfor-derlich, ist zwischen den Tastenbezeichnern ein "+" gesetzt: Mit <Shift>+<ESC>...

Programmcode Courier IF var1 < var2 THEN a = a + 1 END IF

Schlüsselwort Courier fett

Hyperlink unterstrichen Optisch hervorgehobener Verweis auf ein anderes Thema. Wird in dieser Dokumentation per Mausklick aktiviert.

Symbole

Steuerungstechnik | SystemhandbuchÜber diese DokumentationVerwendete Konventionen

8 L DMS 1.3 DE - 02/2011

Seitenverweis ( 8) Optisch hervorgehobener Verweis auf eine andere Seite. Wird in dieser Dokumentation per Mausklick aktiviert.

Schrittweise Anleitung Schrittweise Anleitungen sind durch ein Piktogramm gekennzeichnet.

Informationsart Auszeichnung Beispiele/Hinweise

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 9


Verwendete Begriffe

1.3 Verwendete Begriffe

Begriff Bedeutung

»Engineer« Engineering-Werkzeuge von Lenze, die Sie im gesamten Lebenszyklus einer Ma-schine - von der Planung bis zur Wartung - unterstützen.

»Global Drive Control« (»GDC«)

»PLC Designer«

IPC Der Industrie-PC(IPC) ist die zentrale Komponente der PC-based Automation.

Steuerungstechnik | SystemhandbuchÜber diese DokumentationDefinition der verwendeten Hinweise

10 L DMS 1.3 DE - 02/2011

1.4 Definition der verwendeten Hinweise

Um auf Gefahren und wichtige Informationen hinzuweisen, werden in dieser Dokumenta-tion folgende Signalwörter und Symbole verwendet:

Sicherheitshinweise

Aufbau der Sicherheitshinweise:

Anwendungshinweise

Piktogramm und Signalwort!

(kennzeichnen die Art und die Schwere der Gefahr)

Hinweistext

(beschreibt die Gefahr und gibt Hinweise, wie sie vermieden werden kann)

Piktogramm Signalwort Bedeutung

Gefahr! Gefahr von Personenschäden durch gefährliche elektrische SpannungHinweis auf eine unmittelbar drohende Gefahr, die den Tod oder schwere Verletzun-gen zur Folge haben kann, wenn nicht die entsprechenden Maßnahmen getroffen werden.

Gefahr! Gefahr von Personenschäden durch eine allgemeine GefahrenquelleHinweis auf eine unmittelbar drohende Gefahr, die den Tod oder schwere Verletzun-gen zur Folge haben kann, wenn nicht die entsprechenden Maßnahmen getroffen werden.

Stop! Gefahr von SachschädenHinweis auf eine mögliche Gefahr, die Sachschäden zur Folge haben kann, wenn nicht die entsprechenden Maßnahmen getroffen werden.

Piktogramm Signalwort Bedeutung

Hinweis! Wichtiger Hinweis für die störungsfreie Funktion

Tipp! Nützlicher Tipp für die einfache Handhabung

Verweis auf andere Dokumentation

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 11

Steuerungstechnik | SystemhandbuchSicherheitshinweise

2 Sicherheitshinweise

Beachten Sie die folgenden Sicherheitshinweise, wenn Sie mit dem Industrie PC einen An-triebsregler bzw. eine Anlage in Betrieb nehmen möchten.

Lesen Sie die zu den System-Komponenten mitgelieferte Dokumentation sorgfäl-tig durch, bevor Sie mit der Inbetriebnahme der Geräte und des Industrie-PCs be-ginnen!

Das Systemhandbuch enthält Sicherheitshinweise, die beachtet werden müssen!

Gefahr!

Nach heutiger wissenschaftlicher Erkenntnis ist es nicht möglich, die absolute Fehlerfreiheit einer Software sicherzustellen.

Sie müssen Anlagen mit eingebauten Antriebsreglern ggf. mit zusätzlichen Überwachungs- und Schutzeinrichtungen nach den jeweils gültigen Sicherheits-bestimmungen ausrüsten (z. B. Gesetz über technische Arbeitsmittel, Unfallver-hütungsvorschriften), damit ein unzulässiger Betriebszustand zu keiner Gefährdung von Personen oder Einrichtungen führt.

Während der Inbetriebnahme dürfen sich keine Personen ohne ausreichenden Sicherheitsabstand in der Nähe des Motors oder den vom Motor angetriebenen Maschinenteilen aufhalten, da ansonsten eine Verletzungsgefahr durch beweg-te Maschinenteile besteht.

Stop!

Wenn Sie in einem Engineering-Werkzeug Parameter verändern, während eine Online-Verbindung zum Gerät besteht, werden die Änderungen direkt in das Ge-rät übernommen!

Eine falsche Parametrierung kann zu nicht vorhersehbaren Motorbewegungen führen. Durch ungewollte Drehrichtung, zu hohe Geschwindigkeit oder ruckhaf-tem Lauf können angetriebene Maschinenteile beschädigt werden!

Steuerungstechnik | SystemhandbuchDas System "PC-based Automation"

12 L DMS 1.3 DE - 02/2011

3 Das System "PC-based Automation"

Industrie-PCs (IPCs) halten immer stärker Einzug in die Automatisierungstechnik. Indus-trie-PCs bieten wegen ihrer Skalierungsmöglichkeiten und den Kombinationsmöglichkei-ten von Visualisierung und Steuerung auf einem Gerät für viele Anwendungen deutlicheVorteile.

Lenze-Industrie-PCs sind in den folgenden Software-Ausstattungen erhältlich:

Industrie-PC als Komponente, auf Wunsch mit Betriebssystem, ohne weitere Software

Industrie-PC als Visualisierungssystem

Industrie-PC als Steuerungs- und Visualisierungssystem

Das System "PC-based Automation" ermöglicht die zentrale Steuerung von Logic- und Mo-tion-Systemen.

Dafür stellt Lenze aufeinander abgestimmte Systemkomponenten zur Verfügung:

Industrie-PCs als Steuerungs- und Visualisierungssystem

– Der IPC ist die zentrale Komponente der PC-based Automation, der mit Hilfe der Run-time Software die Logic- und Motion-Funktionalitäten steuert.

– Der IPC kommuniziert über den Feldbus mit den Feldgeräten.

– Die IPCs sind in unterschiedlichen Bauformen lieferbar.

Hinweis!

Zum System "PC-based Automation" gehört zudem die HMI-Reihe EL 1xx PLC. Diese Geräte unterscheiden sich hinsichtlich der Leistungsfähigkeit und diver-sen anderen Details deutlich von den Industrie-PCs. Dennoch sind die Geräte der HMI-Reihe EL 1xx PLC in der Lage, kleinere Steuerungsfunktionen zu erfüllen.

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 13

Steuerungstechnik | SystemhandbuchDas System "PC-based Automation"

Engineering-Werkzeuge für den Engineering PC

– Der Engineering-PC kommuniziert über Ethernet mit dem IPC.

– Mit den verschiedenen Engineering-Werkzeugen konfigurieren und parametrieren Sie das System.

Feldbusse

Feldgeräte

Steuerungstechnik | SystemhandbuchSystembeschreibungSystemkomponenten

14 L DMS 1.3 DE - 02/2011

4 Systembeschreibung

Dieses Kapitel erläutert den grundlegenden Aufbau eines auf Industrie-PC basierendenSteuerungssystems und beschreibt die dazu notwendigen Komponenten.

4.1 Systemkomponenten

4.1.1 Der Industrie-PC

4.1.1.1 Bauformen des IPCs

Durch eine konsequente umgesetzte Plattformstrategie können Industrie-PCs individuellzusammengestellt und hinsichtlich Leistung, Displaygröße und Funktion fast beliebig ska-liert werden. Daraus ergeben sich drei verschiedene Bauformen, aus denen sich die jeweilsmaßgeschneiderte Plattform für die Automatisierungslösung auswählen lässt.

Ergänzt wird diese universelle und skalierbare IPC-Plattform durch HMIs, die in festen Kon-figurationen angeboten werden. Sie können in eingeschränktem Umfang ebenfalls Auto-matisierungsfunktionen erfüllen.

Die folgenden Bauformen werden unterschieden:

Embedded Line ( 15)

HMI-Serie EL100 ( 16)

Command Station ( 17)

Schaltschrank PC ( 18)

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 15

Steuerungstechnik | SystemhandbuchSystembeschreibung

Systemkomponenten

Embedded Line

Embedded Line Industrie-PCs sind für den Einbau in Schaltschränke, Maschinenverkleidun-gen oder sonstige Einbauausschnitte konzipiert und verfügen über rückseitige Bolzen undSpannschrauben, die für eine einfache Montage und sichere Abdichtung (IP65) auch in rau-en Industrieumgebungen sorgen.

Merkmale der unterstützten Gerätereihen EL 1800 ... EL9800

Display

– Displaygröße 8-19,0 Zoll

– verschiedene Front-/Tastaturvarianten

Schnittstellen:

– Ethernet On-board

– Option: zweifach CAN (Beipiel: ein Busstrang Logic und ein Busstrang Motion)

– Option: vierfach CAN (Beispiel: ein Busstrang Logic und drei Busstränge Motion)

– Option: EtherCAT

– Option: PROFIBUS


16 L DMS 1.3 DE - 02/2011

HMI-Serie EL100

– Displaygröße 5,7-10,4 Zoll

– integrierte CAN-Schnittstelle


DMS 1.3 DE - 02/2011 L 17


Systemkomponenten

Command Station

Command Station (CS) ist eine freistehende, rundum gegen Staub und Spritzwasser ge-schützte Bedienstation (IP65). Das flache Gehäuse besitzt rückseitig eine Montagewanne,die für Tragarmmontage oder direkte Wandbefestigung vorgesehen ist. Für die flexibleUmsetzung individueller Bedienkonzepte bietet das System zahlreiche Optionen und An-baukonsolen wie beispielsweise:

– Touch Screen,

– Funktions- und Alphatastaturen,

– Bedienkonsolen mit Schaltelementen.

Merkmale der unterstützten Gerätereihen CS5800 ... CS9800

Display

– Displaygröße 15,0-19,0 Zoll

– verschiedene Front-/Tastaturvarianten

Montage

– freistehend, rundum IP65

– flexible Tragarmmontage

Schnittstellen:


– Option: zweifach CAN (Beispiel: Ein Busstrang Logic und ein Busstrang Motion)




18 L DMS 1.3 DE - 02/2011

Schaltschrank PC

Industrie-PCs der CPC-Reihe sind für den harten Dauereinsatz in industriellen Anwendun-gen konzipiert. Die CPC Industrie-PCs besitzen im Gegensatz zu den Bauformen EmbeddedLine und Command Station keine integrierten Displays. Die Montage ist jeweils in einemSchaltschrank oder entsprechendem Einbaugehäuse vorgesehen.

Merkmale der unterstützten Gerätereihe CPC 2800

Optionales Monitor Panel als Bildschirm möglich

– MP DVI (Bauform Embedded Line)

– CS DVI (Bauform Command Station)

Montage

– Schaltschrankmontage (IP20)

Schnittstellen:


– Option: zweifach CAN (Beispiel: Ein Busstrang Logic und ein Busstrang Motion)

– Option: 4-fach CAN (Beispiel: Ein Busstrang Logic und drei Busstränge Motion)



DMS 1.3 DE - 02/2011 L 19


Systemkomponenten

4.1.1.2 Runtime Software

Der Industrie-PC stellt das Herzstück des Steuerungssystems dar. Um die Aufgabe der zen-tralen Steuerungseinheit zu erfüllen, benötigt der Industrie-PC die sogenannte Runtime Software.

Die Runtime SoftwareRuntime Software umfasst zum einen das Betriebssystem. Darüberhinaus sind weitere Software-Komponenten erforderlich, die beispielsweise das Steue-rungsprogramm ausführen.

Die Industrie-PCs werden komplett mit der Runtime Software ausgeliefert. Die unter-schiedlichen Komponenten der Runtime Software sind im folgenden beschrieben.

L-force Logic

Die Runtime Software L-force Logic stellt eine Soft PLC dar. Sie ermöglicht es, SPS-Program-me auszuführen, die zuvor mit dem »PLC Designer« erstellt worden sind. Es handelt sichbei diesen Programmen um die Beschreibung von logischen Verknüpfungen. Zur Regelungvon antriebstechnischen Prozessen dient L-force Motion ( 20)

Die Programme werden zyklisch von einem Multi-Tasking-Betriebssystem abgearbeitet.Dabei beschreibt L-force Logic lediglich die Funktion; die Performanz des Steuerungssys-tems ergibt sich durch das Zusammenspiel der Runtime Software mit dem ausgewähltenZielsystem und ist daher direkt vom gewählten Prozessor und anderen Faktoren abhängig.

L-force Logic ist für folgende Zielplattformen erhältlich:

Industrie-PCs:

– Embedded Line EL 1800-9800

– Command Station CS 5800-9800

– Schaltschrank CPC 2800

HMIs:

– EL100 PLC


20 L DMS 1.3 DE - 02/2011

L-force Motion

Im Gegensatz zu L-force Logic ermöglicht L-force Motion, neben der Bearbeitung von PLC-Programmen, die Ansteuerung von Antriebsreglern. Zusätzlich zu allen Funktionender L-force Logic werden auch Soft-Motion-Funktionen gemäß der PLCopen Part I und II unterstützt.

L-force Motion ist für folgende Zielplattformen erhältlich:

Industrie-PCs:




L-force Visu

Mit Hilfe der Runtime Software L-force Visu erweitern Sie Ihren IPC zu einem Visualisie-rungsgerät. Die Visualisierung kann auf einem separaten IPC installiert sein, sie kann aberauch auf dem gleichen IPC parallel zur Steuerung laufen. Für die Kommunikationsanschal-tung gibt es verschiedene Optionen.

Die resultierenden vier Möglichkeiten sowie deren Vor- und Nachteile sind im folgendenaufgeführt.

L-force Visu ist für folgende Zielplattformen erhältlich:

Industrie-PCs:




HMIs:

– EL100

– EL100 PLC

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 21


Systemkomponenten

Integrierte Visualisierung

Weiterführende Informationen finden Sie in der Dokumentation zu »VisiWinNET®« Smart.

Bei dieser Lösung befinden sich Steuerung und Visualisierungsapplikation auf einem PC. Inden Bauformen Embedded Line und Command Station besitzt der PC ein integriertes Dis-play, so dass keine weiteren Komponenten notwendig sind

Eigenschaften:

– Visualisierung hat Zugriff auf Variablen der Steuerung und auf Parameter der Feld-geräte

– Beeinflussung der Echtzeitfähigkeit des Busses durch die Visualisierung ausge-schlossen

– keine weiteren Komponenten erforderlich


22 L DMS 1.3 DE - 02/2011

Abgesetztes Monitor Panel

Diese Lösung entspricht in ihrer Leistungsfähigkeit der integrierten Lösung. Als einzigerUnterschied findet die Berechnung der Steuerungs- und Visualisierungsapplikation auf ei-nem PC ohne integriertes Display statt (Schaltschrank-PC). Die Anzeige erfolgt auf einemabgesetzten Monitor Panel. Diese Lösung bietet Vorteile in Bezug auf Verkabelung, Be-triebsbedingungen und Zugängigkeit.

Eigenschaften:



– Verwendung von beliebigen externen Monitoren (beispielsweise Monitor Panel in Bauform Command Station) möglich.

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 23


Systemkomponenten

Industrie-PC als Gateway

Ist es notwendig, Steuerung und Visualisierung z.B. aus Gründen der Performanz oder we-gen unterschiedlicher Betriebssysteme zu trennen, so kann der Steuerungs-IPC als Gate-way verwendet werden. Der Visualisierungs-IPC benötigt keinerlei spezielleFeldbusankopplung. Lediglich die standardmäßig vorhandene Ethernet-Schnittstelle wirdbenötigt. Die Umsetzung von Ethernet auf den Feldbus erfolgt über den Industrie-PC.

Eigenschaften:



– mehrere Visualisierungen können auf die gleiche Steuerung zugreifen

– optimal für grafisch aufwendige Visualisierungen

– nicht für HMI-Serie EL100 verfügbar


24 L DMS 1.3 DE - 02/2011

Unabhängige Steuerung und Visualisierung

Bei dieser Variante greifen Steuerung und Visualisierung unabhängig voneinander auf denBus zu. Dies gewährt zwar die größtmögliche Unabhängigkeit der beiden Systeme, ist je-doch in der Praxis nur selten sinnvoll.

Eigenschaften:

– Visualisierung hat Zugriff auf Parameter der Feldgeräte

– Beeinflussung der Echtzeitfähigkeit des Busses durch die Visualisierung möglich, da-her nur eingeschränkt in Motion-Systemen geeignet (ebenfalls abhängig vom ver-wendeten Bussystem)

– Abhängig vom jeweiligen Bussystem sind mehrere voneinander unabhängige Bus-Master möglich:

– Verwendung von CANopen

– In Verbindung mit EtherCAT ist keine Konfiguration mit zwei Bus-Mastern möglich.

– für HMI EL100 verfügbar

Hinweis!

Die Konfiguration mit voneinander unabhängiger Steuerung und Visualisierung ist nur für Systeme ohne Lenze-Steuerung empfehlenswert!

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 25


Systemkomponenten

4.1.2 Feldgeräte

Die folgenden Feldgeräte können im Rahmen der PC-based Automation genutzt werden.Je nach verwendetem Bussystem kann eine Gerätereihe eingeschränkt verwendbar sein.Details dazu siehe unter Netzwerktopologien ( 33)

4.1.2.1 Betrieb am Motionbus

Am Motionbus können Antriebsregler betrieben werden, die das standardisierte Geräte-profil DS402 unterstützen. Es handelt sich dabei um die folgenden Geräte:

Antriebsregler

– Servo Drives 9400

– Servo System ECS (Geräteausführung Motion mit CiA 402 )

4.1.2.2 Betrieb am Feldbus (Logic)

Am Feldbus (Logic) können prinzipiell alle Feldgeräte betrieben werden, für die eine geeig-nete Gerätebeschreibungsdatei vorhanden ist. Das System ist optimiert für die folgendenGerätereihen:

Antriebsregler

– Servo Drives 9400 Highline

– Servo System ECS, Geräteausführungen Speed and Torque, Posi and Shaft,Application)

– Inverter Drives 8400

weitere Feldgeräte

– I/O-System 1000

– I/O-System IP20 kompakt/modular

– HMI-Reihe EL100

– HMI-Reihe EPM-Hx


26 L DMS 1.3 DE - 02/2011

4.1.3 Engineering-Werkzeuge

4.1.3.1 Übersicht

Lenze stellt eine Reihe von Engineering-Werkzeugen zur Verfügung, um Automatisie-rungslösungen nach den individuellen Anforderungen konfigurieren und bedienen zu kön-nen.

In Abhängigkeit vom Feldgerät ist das entsprechende Engineering-Werkzeug zu verwen-den. Die tabellarische Übersicht stellt die wichtigsten Aufgaben der Engineering-Werkzeuge vor:

Feldgerät Engineering-Werkzeug Aufgabe des Engineering-Werkzeugs

9400 »Engineer« Parametrieren/KonfigurierenOnline-Diagnose mit IPC als Gateway

8400 »Engineer« Parametrieren/KonfigurierenOnline-Diagnose mit IPC als Gateway

ECS »GDC« Parametrieren/KonfigurierenOnline-Diagnose mit IPC als Gateway

I/O-System1000

»Engineer« Parametrieren/KonfigurierenOnline-Diagnose mit IPC als Gateway

I/O-SystemIP20

»Engineer« Parametrieren/KonfigurierenOnline-Diagnose mit IPC als Gateway

»GDC« Parametrieren/KonfigurierenOnline-Diagnose mit IPC als Gateway

Industrie-PC »Engineer« Parametrieren/KonfigurierenOnline-Diagnose

»WebConfig« Parametrieren/KonfigurierenOnline-Diagnose

»IPC Backup & Restore« Wiederherstellen nach Gerätetausch

»PLC Designer« ProgrammierungBus-Konfiguration

»VisiWinNET®« Erstellen einer Visualisierung

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 27


Systemkomponenten

4.1.3.2 »PLC Designer«

Den »PLC Designer« benötigen Sie, zur

Erstellung des Steuerungsprogrammes für den IPC,

Übertragung der PLC-Projekte auf den IPC.

Grundlegende Funktionen des »PLC Designer« sind:

Programmierung von Logic & Motion nach IEC 61131-3:

– Anweisungsliste (AWL),

– Kontaktplan (KOP),

– Funktionsplan (FUP),

– Strukturierter Text (ST),

– Ablaufsprache (AS),

– Funktionsblockdiagramm (CFC).

Zertifizierte Funktionsblöcke nach PLCopen Part 1 + 2,

NC-Bausteinbibliothek,

Grafischer DIN 66025 Editor (G-Code) mit DXF-Import,

Kurvenscheibeneditor.

4.1.3.3 Web-basierte Parametrierung

Die »WebConfig« ist ein Engineering-Werkzeug zur Web-basierten Parametrierung von Industrie-PCs.

Funktionen der »WebConfig«:

Konfiguration und Diagnose der Industrie-PCs im Web-Browser durch integrierten Web-Server,

Zugriff auf sämtliche IPC-Parameter,

Zugriff auf integriertes IPC-Logbuch.


28 L DMS 1.3 DE - 02/2011

4.1.3.4 L-force »Engineer«

Der L-force »Engineer« dient zur Parametrierung, Konfiguration und Diagnose von An-triebsreglern, I/O-Systemen und Industrie-PCs.

Funktionen im »Engineer«:

– Hardwarekonfigurator,

– Verschaltungseditor,

– Funktionsbausteineditor,

– Grafische Parametrieroberflächen.

Der »Engineer« ermöglicht:

Parametrierung und Diagnose von:

– Servo Drives 9400,

– Inverter Drives 8400,

– I/O-System 1000,

– I/O-System IP20.

Zugang zu den unterstützten Feldgeräten über die IPC-Gateway-Funktion.

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 29


Systemkomponenten

4.1.3.5 »Global Drive Control« (»GDC«)

Das »GDC« bietet Unterstützung für weitere Feldgeräte wie Frequenzumrichter 8200 vec-tor, Servo-Umrichter 9300 und Servo System ECS.

Grundlegende Funktion des »GDC« ist die Parametrierung und Diagnose von Antriebs-reglern, die der »Engineer« nicht unterstützt.

Zugang zu den unterstützten Feldgeräten über die IPC-Gateway-Funktion.


30 L DMS 1.3 DE - 02/2011

4.1.4 Datensicherung

Industrie-PCs besitzen als Datenspeicher keine Festplatten. Die Betriebssoftware ist aufSpeicherchips gesichert. Je nach Baureihe kann dieser Speicherchip fest integriert sein,oder über eine Speicherkarte realisiert werden.

Die Industrie-PCs folgender Baureihen verwenden als Speichermedium eine Compact Flash-Karte (CF-Karte):

EL 1800 - EL 9800,

CS 5800 - CS 9800,

CPC 2800.

Die Compact Flash-Karte ist das "Gedächtnis" des IPCs. Ohne CF-Card ist der IPC nicht lauf-fähig. Zum Kopieren, Vervielfältigen und Archivieren dieser Karten dient »IPC Backup & Restore«. Zur Übertragung von benutzerspezifischen Daten vom Industrie-PC auf einen Engineering-PC und umgekehrt können außerdem USB-Sticks verwendetwerden.

Die HMI-Reihe EL100 PLC verwendet zum Datenaustausch eine SD-Card.

4.1.4.1 »IPC Backup & Restore«

»IPC Backup & Restore« sichert die Datenbestände des Industrie-PCs:

Compact Flash-Karten am Engineering-PC

– vervielfältigen,

– archivieren,

– wiederherstellen.

USB-Stick

– für Backup und Restore am IPC vorbereiten,

– zur Erstellung von Backups

– zur Wiederherstellung von Backups (Restore) verwenden,

– zur Aktualisierung der Runtime Software verwenden.

Weiterführende Informationen finden Sie in folgenden Dokumentationen:


• »IPC Backup & Restore«

• HMI EL 100

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 31


Systemkomponenten

4.1.4.2 USV

IPCs können mit einem Kondensator-Pack ausgerüstet werden. Das Kondensator-Packdient zur Pufferung der Stromversorgung des IPCs für einige Sekunden. Damit könnenStromschwankungen ausgeglichen werden und im Falle eines Komplettausfalls des Stro-mes sichern diese Kondensatoren die Stromversorgung. Zur Überbrückung eines längerenStromausfalls stehen Akku-Packs zur Verfügung

Innerhalb dieser abgesicherten Zeit kann die Steuerung speziell markierte Variableninhal-te (Retain-Variablen) speichern. Die Retain-Variablen stehen dadurch bei einem Wiederan-lauf des Systems weiterhin zur Verfügung. Je nach Baureihe sind diese Kondensatorenbereits integriert, oder können extern angeschlossen werden.

Weiterführende Informationen finden Sie in folgenden Dokumentationen:


• HMI EL 100


32 L DMS 1.3 DE - 02/2011

4.1.5 Visualisierung mit »VisiWinNET®«

Zur Visualisierung für den Maschinen- und Anlagenbau steht mit »VisiWinNET®« ein mo-dulares und skalierbares Visualisierungssystem zur Verfügung. Dabei ist zwischen dem En-gineering-System und der Runtime Software zu unterscheiden.

Die Runtime Software L-force Visu wird bereits mit dem Industrie-PC installiert und mitge-liefert. In Kombination mit der Steuerungstechnik handelt es sich hierbei um die Variante»VisiWinNET®« compact CE. Sie läuft parallel zu der anderen Runtime Software wie bei-spielsweise L-force Logic auf dem Industrie-PC.

4.1.5.1 Entwicklungssystem »VisiWinNET®«

Zur Erstellung der Visualisierungsoberfläche ist das Engineeringsystem »VisiWinNET®« er-forderlich, das auf einem Engineering-PC zu installieren ist. Dieses steht in zwei Ausfüh-rungen zur Verfügung:

»VisiWinNET®« Smart

Für einfache Oberflächenerstellung steht mit »VisiWinNET®« Smart ein bedienungs-freundliches Visualisierungssystem kostenlos zur Verfügung. Es eignet sich als flexiblesWerkzeug für die Erstellung von einfachen Applikationen oder als Servicetool. »VisiWin-NET®« Smart verfügt über eine eigene vollgrafische Entwicklungsumgebung und unter-stützt den Anwender durch vorgefertigte Templates. Die besondere Stärke des Systemsliegt darüber hinaus in der Kombinationsmöglichkeit mit »VisiWinNET®« Professional.

• Features »VisiWinNET®« Smart

– Für einfache B&B-Applikationen

– Für Applikationen im maschinennahen Bereich

»VisiWinNET®« Professional

Das System »VisiWinNET®« Professional ist komplett in die Entwicklungsumgebung Microsoft® Visual Studio .NET integriert und bildet die Grundlage zur Erstellung von Visu-alisierungs-und SCADA-Anwendungen mit hoher Funktionalität. Mit vorgefertigten Tem-plates und Modulen können Applikationen flüssig per "drag and drop" gestaltet werden.

Bei Bedarf lässt das System individuelle programmtechnische Änderungen auf Basis vonVisual Basic .NET und C# zu. Dadurch lassen sich firmenspezifische und komplexe Aufga-benstellungen lösen, für die Standard-Visualisierungsfunktionen nicht ausreichen.

• Features »VisiWinNET®« Professional

– Für komplexe B&B-Applikationen

– Für Client/Server-basierende SCADA Systeme

– Für individuelle und firmenspezifische Programmierung

– Für die Anbindung an Datenbanken oder anderer Office-Programme

– Für den Einsatz von komplexen Reportfunktionen

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 33

Steuerungstechnik | SystemhandbuchSystembeschreibungNetzwerktopologien

4.2 Netzwerktopologien

Die Lenze-Steuerungstechnik stellt Master-Anschaltungen für folgende Kommunikations-systeme zur Verfügung:

CANopen: bewährtes System für kleinere Anlagen

EtherCAT: Ethernet-basierendes System für jede Anwendung

PROFIBUS: für die größte Auswahl an unterschiedlichen Feldgeräten

Die Steuerungstechnik von Lenze basiert auf CANopen-Profilen. Für die Datenübertragungfindet das von der jeweiligen Applikation unterstützte Kommunikationssystem Verwen-dung.

Tipp!

Der Lenze-Support unterstützt Sie bei der Auswahl des für Ihre Anwendung zuge-schnittenen Feldbussystems sowie der geeigneten Industrie-PC-Komponenten.

Je nach verwendetem Bussystem unterscheidet sich der prinzipielle Aufbau des Netzwer-kes. Auch auf die Verwendbarkeit der unterschiedlichen Gerätefamilien hat das BussystemEinfluß. Dieses ist im folgenden dargestellt.

4.2.1 Steuerungstechnik mit CANopen

CANopen als Grundlage der Lenze-Steuerungstechnik

Mit der auf CANopen basierenden Steuerungstechnik ist die Integration der klassi-schen Lenze-Gerätereihen möglich, die den Systembus (CAN) on Board haben. Damit sind kostenoptimale Lösungen möglich.

Um die bestehenden Grenzen des CAN-Busses zu erweitern, sind bis zu vier unterein-ander synchronisierte CAN-Stränge einsetzbar.

Die maximal mögliche Anzahl der Teilnehmer an einem CAN-Strang hängt von der Baud-Rate sowie der eingestellten Zykluszeit ab.

– Beispiel: Am CAN-Bus sind, bei einer Zykluszeit von 1 [ms] und einer Baudrate von 1[MBit/s] drei Teilnehmer mit jeweils einem Sollwert- und einem Istwert-PDO mög-lich.

Physikalischer Aufbau

Aufgrund der Anforderungen an die Echtzeit des Bussystems sowie der limitierten Über-tragungskapazität ist es bei CANopen zwingend erforderlich, den Busstrang, auf dem Mo-tion betrieben wird, vom demjenigen zu trennen, an dem sich die Komponenten befinden,die über reine PLC Funktionalitäten gesteuert werden (Logic). Ferner ist es je nach benötig-ter Motion-Teilnehmer-Anzahl und Buszykluszeit erforderlich, mehrere Motion-Bussträn-ge aufzubauen.


34 L DMS 1.3 DE - 02/2011

CANopen verwendet separate CAN-Schnittstellen zum Betrieb von Logic- und Motion-Teil-nehmern:

Die IPCs unterstützen bis zu vier CAN-Schnittstellen.

– Schnittstelle 1 ist CANopen(Logic),

– Schnittstelle 2-4 ist CANopen(Motion).

– Wird kein Logic benötigt, kann Schnittstelle 1 zusätzlich Motion sein. Dadurch sind sind bis zu vier synchronisierte Motion-Busse möglich.

Hinweis!

• Bei der IPC-Bauform "Command Station" sind nur zwei Busstränge möglich!

• Je nach benötigter Motion-Teilnehmer-Anzahl und Buszykluszeit können bis zu vier Motion-Busstränge aufgebaut werden.

• Bei der IPC-Gerätereihe "Command Station" CS x8xx sind nur 2 Busstränge möglich.

Konvention für die "PC-based Automation"

• Busstrang 1 (CAN1): CANopen (Logic) oder CANopen (Motion)

• Busstrang 2 - 4 (CAN2 - 4): CANopen (Motion)

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 35


4.2.1.1 CANopen-Logic

Der Logic-Busstrang wird zum Betrieb von Antriebsreglern verwendet, die

einfache Bewegungen ausführen,

keine Motion-Funktionalität besitzen,

über reine PLC-Funktionalitäten gesteuert werden.

4.2.1.2 CANopen (Motion)

Der Motion-Busstrang wird zur Steuerung von Antriebsreglern eingesetzt, die beispiels-weise komplexe Bewegungen in mehreren Dimensionen ausführen.

Die Runtime Software "L-force Motion" enthält die PLCopen-Bibliotheken und unterstütztdie Soft-Motion-Steuerung zur Ansteuerung der Gerätereihe "9400 StateLine" und des"Servo System ECS".

Weitere Informationen sowie Leistungsmerkmale zu CANopen finden Sie in folgender Dokumentation:

• Kommunikationshandbuch CANopen


36 L DMS 1.3 DE - 02/2011

4.2.2 EtherCAT

EtherCAT ist ein sehr leistungsfähiges Bussystem, das auf Ethernet basiert.

EtherCAT eignet sich für größere Anwendungen

Die maximal mögliche Teilnehmer-Anzahl an einem EtherCAT-Strang hängt, bedingt durch die große Bandbreite dieses Bussystems, in erster Linie von der Performance des eingesetzten Industrie-PCs ab.

– Abhängig vom eingesetzten Industrie-PC und dem Rechenzeitbedarf der auf dem IPC laufenden Applikationen (PLC und optionale Visualisierung) ist eine hohe Teilneh-merzahl bei niedriger Zykluszeit möglich.


EtherCAT bietet aufgrund der eingebauten Synchronisationsmechanismen über soge-nannte "Distributed Clocks" hervorragende Echtzeiteigenschaften. Dadurch ist es möglich,sowohl Motion- als auch PLC-Anwendungen über ein und denselben Bus zu betreiben. Da-bei ist auch die Anzahl der ansteuerbaren Teilnehmer oder auch die maximal möglicheBuslänge massiv erhöht gegenüber einem CANopen-System.

EtherCAT kann alle Feldgeräte an einer gemeinsamen Schnittstelle ansteuern. Dadurch ist keine Aufteilung in Logic-Feldbus und Motionbus notwendig.

Der Industrie-PC stellt die Schnittstelle zur Anbindung von EtherCAT bereit.

Hinweis!

Für die Industrie-PCs der Reihen EL 1xx, EL x8xx, CS x8xx und CPC x8xx im Steu-erungstechnik-Release 2.5 wird EtherCAT nicht unterstützt.

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 37


Weitere Informationen und Leistungsmerkmale zu EtherCAT finden Sie in folgender Dokumentation:

• Kommunikationshandbuch EtherCAT


38 L DMS 1.3 DE - 02/2011

4.2.3 PROFIBUS-Master

PROFIBUS ist das heute am meisten verbreitete Feldbussystem. Mit der größten Auswahlan unterschiedlichen Feldgeräten wird der PROFIBUS moderneren Bussystemen gegenü-ber gelegentlich vorgezogen. Aufgrund der geringen Bandbreite und Synchronisierungs-mechanismen wird der PROFIBUS im Rahmen der "PC-based Automation" nur als Logic-Busangeboten.

Für folgende Anwendungen ist der Einsatz von PROFIBUS zu empfehlen:

Steuerung von Anlagenteilen, die bereits zuvor mit PROFIBUS und einer anderen Steu-erung automatisiert worden sind.

Einsatz von Feldgeräten, die z. B. für EtherCAT oder CANopen nicht verfügbar sind.

Kombination von PROFIBUS als Logic-Bus mit einem zweiten Bussystem als Motion-Bus.

Weitere Informationen und Leistungsmerkmale zu EtherCAT finden Sie in folgender Dokumentation:

• Kommunikationshandbuch PROFIBUS

Allgemeine Informationen zum Thema PROFIBUS erhalten Sie über die Internet-Präsenz der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.: http://www.profibus.com .

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 39



Der Industrie-PC (IPC) ist der PROFIBUS-Master. Er kann mit einem oder mehreren Teil-nehmern (Slaves) kommunizieren.

Intern besitzt der PROFIBUS eine Linientopologie (ohne Repeater) oder eine Baumtopo-logie (mit Repeater).

Das PROFIBUS-Netzwerk muss am ersten und letzten Teilnehmer abgeschlossen sein.

Der Busabschluss-Widerstand ist im Allgemeinen im Busanschluss-Stecker eingebaut und durch einen Schalter aktivierbar.

4.2.4 Mischbetrieb

4.2.4.1 Kombination von CANopen und EtherCAT

Es ist möglich, in einem Steuerungssystem die beiden Bussysteme CANopen und EtherCATzu kombinieren.

Die Kombination von CANopen und EtherCAT kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn An-triebsregler mit EtherCAT verfügbar sind, aber weitere Peripheriegeräte anzusteuern sind,die nur mit CANopen verfügbar sind. Die beiden Bussysteme werden über das Steuerungs-system, dem IPC (Controller), synchronisiert.

Hinweis!

Ein Mischbetrieb ist nur bei Industrie-PCs möglich, die zwei Steckplätze für Er-weiterungskarten besitzen.

• Mit Command Station ist daher kein Mischbetrieb möglich!


40 L DMS 1.3 DE - 02/2011

4.2.4.2 PROFIBUS mit CANopen oder EtherCAT

Das Bussystem PROFIBUS kann mit CANopen oder EtherCAT kombiniert werden.

Dies ist sinnvoll, wenn nicht alle Feldgeräte für das gleiche Bussystem verfügbar sind oder parallel zum PROFIBUS ein Motion-Bus benötigt wird.

Die Bussysteme werden in der Steuerung, dem IPC (Controller), synchronisiert.

Folgende Kombinationen sind erlaubt:

PROFIBUS (als Logic-Bus) und bis zu zwei CAN-Schnittstellen (als Motion-Bus)

Für die Konfiguration und Parametrierung der Bussysteme gelten die Angaben aus den jeweiligen Kommunikationshandbüchern:

• Kommunikationshandbuch CANopen

• Kommunikationshandbuch EtherCAT

• Kommunikationshandbuch PROFIBUS

Hinweis!

Ein Mischbetrieb ist nur bei Industrie-PCs möglich, die zwei Erweiterungs-Schächte für Kommunikationskarten besitzen.

• Bei der "Command Station" ist der Mischbetrieb nicht möglich.

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 41


PROFIBUS (als Logic-Bus) und EtherCAT (als Motion-Bus)

Kommunikationshandbuch "Steuerungstechnik CANopen"

• Hier finden Sie ausführliche Informationen zur Inbetriebnahme von CANo-pen-Komponenten.

Kommunikationshandbuch "Steuerungstechnik EtherCAT"

• Hier finden Sie ausführliche Informationen zur Inbetriebnahme von Ether-CAT-Komponenten.

Steuerungstechnik | SystemhandbuchInbetriebnahme des SystemsAllgemeine Inbetriebnahmeschritte

42 L DMS 1.3 DE - 02/2011

5 Inbetriebnahme des Systems

5.1 Allgemeine Inbetriebnahmeschritte

In diesem Kapitel erfahren Sie, welche grundlegenden Schritte Sie durchführen müssen,um ein Steuerungssystem in Betrieb zu nehmen. Die tabellarische Übersicht stellt die Rei-henfolge der Inbetriebnahmeschritte vor.

Ausführliche Informationen zu den einzelnen Inbetriebnahmeschritten...

• ...mit CANopen finden Sie im Kommunikationshandbuch Steuerungstechnik CANopen.

• ...mit EtherCAT finden Sie im Kommunikationshandbuch Steuerungstechnik EtherCAT.

Inbetriebnahmeschritt Beschreibung Engineering-Werkzeuge

Inbetriebnahme des Industrie-PCs • Herstellen der grundsätzlichen Betriebsbereitschaft des IPCs.

• Die grundsätzliche Betriebsbereit-schaft ermöglicht ebenfalls die Verwendbarkeit des Gateways im IPC, so dass die Kommunikation zu Feldgeräten über das integrier-te Gateway möglich ist:

Industrie-PC als Gateway ( 23)

Wahlweise »Engineer« oder »WebConfig«

Planung/Installation des Netzwerkes (wie beispielsweise Elektrische Ver-drahtung, DIP-Schalter einstellen)

• Damit werden die Feldgeräte zur Kommunikation mit dem IPC und dem Engineering-Werkzeug, das über das Gateway des IPCs kom-muniziert, vorbereitet.

keine

Projektierung und Inbetriebnahme der Feldgeräte

• Mit Hilfe des Gateways im IPC können die Programme "Engi-neer" und "GDC" mit den jeweili-gen Feldgeräten kommunizieren und die notwendigen Paramet-rierschritte durchführen.

»Engineer«»GDC«

Projektierung der Steuerung • Erstellen von:– der Steuerungskonfiguration,– Buskonfiguration,– des Steuerungsprogramms

»PLC Designer«

Erstellung einer Visualierung • Falls der IPC über einen Monitor verfügt, kann dort parallel zur Steuerung eine Visualisierung ab-laufen.

• Zur Erstellung der Visualisierung und zum Download auf den IPC verwenden Sie das Programm »VisiWinNET®«

Integrierte Visualisierung ( 21)

»VisiWinNET®«

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 43

Steuerungstechnik | SystemhandbuchInbetriebnahme des Systems

Allgemeine Inbetriebnahmeschritte

Daten sichern • Mit Hilfe des Programms »IPC Backup&Restore« kann eine Kopie der Compact Flash Karte er-zeugt und zur Datensicherung auf einem beliebigen Engineering PC abgelegt werden.

Datensicherung ( 30)

• Weiterführende Informationen erhalten Sie in folgenden Doku-mentationen:– Industrie-PC Parametrierung &

Konfiguration,– Softwarehandbuch

»IPC Backup&Restore«

»IPC Backup&Restore«

Diagnose • Eine Diagnose des Steuerungssys-tems ist mit Hilfe von "Engineer" oder "Webconfig" möglich– Damit ist es beispielsweise mög-

lich, in das Logbuch des Indus-trie-PCs zu schauen.

• Ist eine weitergehende Diagnose bis auf Ebene des Feldgerätes not-wendig, ist je nach Feldgerätetyp ebenfalls "Engineer" oder "GDC" unter Nutzung der gateway-Funk-tion des IPCs einzusetzen.

»WebConfig«»Engineer«»GDC«

Weiterführende Informationen zur Verwendung der einzelnen Engineering-Werkzeuge finden Sie in der jeweiligen Softwaredokumentation.

Inbetriebnahmeschritt Beschreibung Engineering-Werkzeuge

Steuerungstechnik | SystemhandbuchSystemarchitektur

44 L DMS 1.3 DE - 02/2011

6 Systemarchitektur

Zur Inbetriebnahme des Steuerungssystems wird ein Engineering PC benötigt. Dies kannein handelsüblicher Laptop sein. Auf diesem Engineering PC sind die Programme installiert,die zur Konfiguration, Paramerierung und Inbetriebnahme des Steuerungssystems erfor-derlich sind. Engineering-Werkzeuge ( 26)

Mit Hilfe des Engineering PCs, der über Ethernet mit dem Industrie-PC verbunden ist, wirddas Steuerungssystem eingerichtet. Für den Betrieb des Steuerungs- und Visualisierungs-systems ist der Engineering PC nicht mehr erforderlich.

Ein Engineering PC ist zur Konfiguration von beliebig vielen Industrie-PCs verwendbar.

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 45


IPC als Gateway

6.1 IPC als Gateway

Der Engineering PC wird nicht nur für die Inbetriebnahme des Industrie-PCs selbst benö-tigt, sondern auch zur Inbetriebnahme der unterlagerten Feldgeräte. Um eine Online-Ver-bindung zwischen einem Engineering PC und einem Feldgerät, beispielsweise einemAntriebsregler, aufzubauen, sind zwei grundsätzlich verschiedene Szenarien möglich:

Direkte Kopplung ( 45)

IPC als Gateway ( 46)

6.1.1 Direkte Kopplung

Bei der direkten Kopplung besitzt der Engineering PC eine spezielle Anschaltbaugruppe fürden jeweiligen Feldbus, z.B. einen USB-Systembusadapter für die Ankopplung an das Bus-system CANopen.

Vorteil:

Die Verbindung von Engineering PC zum Antrieb ist völlig unabhängig von der Steuerung.Es spielt also keine Rolle, ob die Steuerung im System bereits vorhanden ist, ob sie bereitsin Betrieb genommen wurde etc.

Die Geschwindigkeit bei der Datenübertragung ist bei der direkten Kopplung optimal. Beider Nutzung des IPCs als Gateway kann diese optimale Geschwindigkeit nicht erreicht wer-den.

Nachteil:

Es ist eine spezielle Anschaltung für den Engineering PC erforderlich

Die Kommunikation des Engineering PCs mit dem Feldgerät kann den Bus potentiell stö-ren. Es ist z.B. denkbar, dass die Echtzeitfähigkeit der Steuerung durch den Engineering PCbeeinträchtigt wird, weil der Engineering PC den Bus zu stark auslastet, oder aber Tele-gramme zu Zeitpunkten versendet, die die Steuerung zur Übertragung von Synchronisati-onsprotokollen benötigt.

Steuerungstechnik | SystemhandbuchSystemarchitekturIPC als Gateway

46 L DMS 1.3 DE - 02/2011

6.1.2 IPC als Gateway

Im zweiten Fall besitzt der Engineering PC keinerlei spezielle Feldbusankopplung. Lediglichdie standardmäßig vorhandene Ethernet-Schnittstelle wird benötigt. Die Umsetzung vonEthernet auf den Feldbus erfolgt über den Industrie-PC.

Vorteil:

Es wird keine spezielle Anschaltung für den Engineering PC benötigt

Der Engineering PC ist der alleinige Master für den Bus. Er hat es daher vollständig in derHand, die Echtzeitfähigkeit des Busses zu garantieren, da er selbst den Zugriff auf den Busregelt. Es ist daher sichergestellt, dass der Bus stets für die Steuerung frei ist, wenn sie ihnbenötig.

Nachteil:

Das Gateway ist erst nutzbar, wenn die Grundkonfiguration des IPCs und des Busses vor-genommen wurde

Die Kommunikationsgeschwindigkeit, mit der der Engineering PC z.B. einen Download aufein Feldgerät durchführen kann, ist etwas langsamer, als bei einer direkten Kopplung. DasAusmaß der Verzögerung ist direkt davon abhängig, ob die Steuerung selbst zu diesemZeitpunkt ebenfalls aktiv ist und kommuniziert, oder aber nur das Gateway des IPCs be-nutzt wird.

Hinweis!

• Die Funktion "IPC als Gateway" ist in Verbindung mit PROFIBUS nicht verfüg-bar.

• "Online gehen" mit dem »Engineer« oder dem »GDC« über den IPC als Gate-way ist daher nicht möglich.

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 47


Funktionsblöcke

Fazit

Die direkte Kopplung ist ein probates Mittel, um Feldgeräte erstmalig in Betrieb zu setzen(Download). Die Downloadzeiten sind so optimal und es ist nicht notwendig, dass die Steu-erung bereits läuft

Sobald die Steuerung in Betrieb genommen wurde, sollte keine direkte Kopplung mehr ver-wendet werden, da je nach Bussystem Störungen der Echtzeitfähigkeit des Busses erzeugtwerden können.

6.2 Funktionsblöcke

Es stehen eine Reihe von Funktionsblöcken zur Verfügung, mit denen die Möglichkeit be-steht, aus dem SPS-Programm heraus auf Parameter des Industrie-PCs zuzugreifen. Diessind im einzelnen:

Geräteparameter des Industrie-PCs,

Geräteparameter der Feldgeräte,

Logbucheinträge des Industrie-PCs.

Weiterführende Informationen zu den Funktionsblöcke finden Sie in folgender Dokumentation:


Steuerungstechnik | SystemhandbuchFernwartung und Diagnose

48 L DMS 1.3 DE - 02/2011

7 Fernwartung und Diagnose

Im Bereich der PC-Technologie existieren eine Reihe von Standardmechanismen, die Fern-verbindungen zwischen den Teilnehmern ermöglichen.

Die Standardmechanismen

– basieren auf dem Ethernet-Bussystem oder den für Ethernet verwendeten Protokollen.

– können zwischen Engineering-/Fernwartungs-PC und IPC eingesetzt werden.

Es ist unerheblich, ob zwischen Engineering-/Fernwartungs-PC und IPC eine lokale Verbin-dung ist, oder ob es sich um eine Fernverbindung (Remote-Verbindung) handelt.

Alle im folgenden angesprochenen Zugriffs-Mechanismen auf einen IPC sind

– bei direkter Kopplung zwischen den PCs innerhalb eines lokalen Netzes nutzbar,

– bei einer Fernverbindung nutzbar.

Zum Erstellen einer Fernverbindung wird ein Router benötigt. Ein Router kann ein separa-tes Gerät oder der IPC selbst sein. Ein Router stellt eine Fernverbindung zwischen zweiNetzwerkssegmenten her.

Typischerweise werden Router für folgende Verbindungsarten eingesetzt:

analoges Telefon (Modem),

ISDN,

DSL.

Charakteristisch für eine Fernwartung ist die Client-Server-Verbindung zwischen Engineering-PC und Industrie-PC. Auf dem Gerät, auf das man aus der Ferne zugreifen will,läuft ein Server. Der Server wartet darauf, dass sich ein Client aus der Ferne anmeldet undZugriff auf den PC erlangen will. Je nachdem, welche Aktion man aus der Ferne durchfüh-ren möchte, existieren verschiedene Servertypen.

Ist einmal eine Fernverbindung aufgebaut, so kann man mit den gleichen Programmen ar-beiten, die auch bei der lokalen Verbindung über Ethernet verwendet werden wie beispiel-weise L-force »Engineer« oder Web-Server. Darüber hinaus existieren Programme, diespeziell für den Zugriff auf Teile des IPCs geeignet sind. Dies geht sogar soweit, dass derkomplette Bildschirminhalt des IPCs umgeleitet werden kann und dieser somit fernbe-

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 49


Einwahl auf einem IPC

dient werden kann. Die unterschiedlichen zur Verfügung stehenden Programme sind imfolgenden kurz erläutert.

7.1 Einwahl auf einem IPC

Auf dem IPC läuft ein RAS-Server. An diesem RAS-Server kann sich ein Nutzer via Modem/ISDN-Karte anmelden. Wählt sich jemand von einem Fernwartungs-PC über dieses Medi-um ein, führt der IPC eine Passwortprüfung durch und schaltet den Weg anschließend frei.

7.2 Rechnerzugriff via telnet

Mit Hilfe des Telnet-Protokolls besteht die Möglichkeit, auf die Daten eines PCs zuzugrei-fen. Telnet setzt eine bestehende lokale Verbindung oder Fernverbindung voraus. Telnetist ein kommandozeilenorientiertes Protokoll.

Hinweis!

Das Einrichten einer Fernwartung stellt ein potentielles Sicherheitsrisiko dar! Dies gilt insbesondere dann, wenn sich der fernzuwartende Computer an einem Ethernet-Netzwerk befindet. Kontaktieren Sie immer den zuständigen IT-Admi-nistrator, um notwendige Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen.

Weiterführende Informationen zur Funktion und Konfiguration von RAS-Servern finden Sie in folgenden Dokumentationen:


• HMI EL 100 mit Windows® CE

Hinweis!

Telnet ist ein für erfahrene Benutzern vorbehaltener Standardmechanismus, um Systemeinstellungen zu verändern.

Steuerungstechnik | SystemhandbuchFernwartung und DiagnoseDateiübertragung via ftp

50 L DMS 1.3 DE - 02/2011

7.3 Dateiübertragung via ftp

Um Dateien von einem PC auf einen anderen zu übertragen, wird häufig FTP verwendet.FTP ist die Abkürzung für File Transfer Protokoll.

FTP setzt eine bestehende lokale Verbindung oder eine Fernverbindung voraus.

FTP kann, ähnlich wie telnet, über die Kommandozeile benutzt werden.

Viele Programme besitzen eine integrierte FTP-Unterstützung wie beispielsweise der In-ternet Explorer.

7.4 Web-Server

Besitzt der PC einen Web-Server, so stellt er dem Anwender vorgefertigte Ansichten zurVerfügung, die über einen Browser wie den Internet Explorer angezeigt werden können. Jenach Aufbau dieser Webseiten ist darüber auch das Ändern von Parametern möglich. DerAufruf eines Web-Servers setzt eine bestehende lokale Verbindung oder eine Fernverbin-dung voraus.

Alle Lenze-IPCs, die die Steuerungstechnik unterstützen, besitzen einen integrierten Web-Server. Der Web-Server ermöglicht eine webbasierte Parametrierung.

Weiterführende Informationen zur Funktion und Konfiguration von ftp finden Sie in folgenden Dokumentationen:



Weiterführende Informationen zur Funktion und Konfiguration von ftp finden Sie in folgenden Dokumentationen:



DMS 1.3 DE - 02/2011 L 51


Umleitung von Bildschirminhalten/Eingaben

7.5 Umleitung von Bildschirminhalten/Eingaben

Komfortable Programme zur Fernwartung ermöglichen die komplette Umleitung des ge-samten Bildschirminhaltes. Ferner werden auch sämtliche Tastatureingaben oder Maus-bewegungen vom lokalen an den entfernten PC übertragen. Damit ist der entfernte PCgenauso bedienbar, als wenn man sich direkt davor befindet. Allerdings spielt hier die Qua-lität der Fernverbindung eine große Rolle, da die Geschwindigkeit der Darstellung des Bild-schirminhaltes stark davon abhängt. So kann es sein, dass bei einer schlechten Verbindungdie Bedienung eines Programmes mit der Maus unmöglich wird, da man die Bewegung desMauszeigers nicht mehr mitverfolgen kann. In solchen Fällen greift man je nach auszufüh-render Funktion auf die kommandozeilenbasierenden Protokolle wie ftp und telnet zurück.

Die Verwendung einer Bildschirmumleitung setzt eine bestehende lokale Verbindung odereine Fernverbindung voraus. Für die Umleitung des Bildschirminhaltes stehen je nach Ge-rätetyp verschiedene Programme zur Verfügung:

EL100:

– VNC (siehe Handbuch EL100)

EL 1800-9800, CS 5800-9800, CPC 2800:

– Cerdisp/Cerhost

7.5.1 Virtual Network Computing (VNC)

Virtual Network Computing (kurz VNC) ist eine von Olivetti & Oracle Research Laboratory(ab 1999 AT&T) entwickelte Software, die den Bildschirminhalt eines entfernten Rechners(auf dem die VNC-Server Software läuft) auf einem lokalen Rechner (auf dem die VNC-Viewer Software läuft) anzeigt und im Gegenzug Tastatur- und Mausbewegungen des lo-kalen Rechners an den entfernten Rechner sendet. Alternativ ist ein "Nur-Lese"-Modusmöglich, bei dem lokale Eingaben keine Auswirkungen auf den entfernten Rechner haben.

VNC steht unter Open-Source Lizenz, d.h. der Source Code steht interessierten Entwicklernkostenlos zur Verfügung, so dass Weiterentwicklungen gemacht werden können. Dadurchgibt es verschiedene VNC-Versionen im Internet.

Der VNC-Server ist auf den Geräten der HMI-Reihe EL100 bereits im Auslieferungszustandinstalliert. Für den Engineering-PC wird die VNC-Viewer-Software benötigt. Sie kann ausdem Download-Bereich der Lenze-Homepage AKB bezogen werden und wird auf der CDbeigefügt, die mit den Geräten mitgeliefert wird.

7.5.2 Cerdisp/Cerhost

Microsoft stellt für das Umleiten von Bildschirminhalten und Tastatur- sowie Mauseinga-ben die Software-Kombination Cerdisp/Cerhost zur Verfügung.

Das Cerdisp ist der Teil, der auf dem Industrie-PC installiert wird. Die IPCs der EL 1800-Baureihen werden bereits vollständig installiert ausgeliefert.

Steuerungstechnik | SystemhandbuchAnhangGrundlagen des OPC-Standards

52 L DMS 1.3 DE - 02/2011

8 Anhang

In diesem Kapitel werden Sie über die Grundlagen des Kommunikationsstandards OPC in-formiert und erhalten eine Übersicht, wo OPC in der Lenze-Steuerungstechnik verwendetwird.

8.1 Grundlagen des OPC-Standards

Der Industriebetrieb in der Automatisierungstechnik lässt sich in drei Ebenen unterteilen:

1. Die Leitebene dient der Verwaltung und Visualisierung der Informationen.

2. Die Steuerungsebene verwaltet die Informationen und dient der Prozess-Steuerung.

3. Die Feldebene erfasst Daten und liefert Messwerte.

In der Steuerungs- und Leitebene finden vorwiegend PC-Komponenten Verwendung. DieFeldebene besteht aus Hardware in Form von Sensoren und Aktoren.

Die Aufgabe PC-basierter Automatisierungslösungen ist die Implementierung einer geeig-neten Prozess-Anbindung, um den Zugriff auf die Daten der Feldebene zu ermöglichen.Zum Datenaustausch mit PC-Applikationen ist bei einer herkömmlichen Automatisie-rungslösung jeweils ein spezieller Treiber erforderlich. Jede Hardware benötigt dabei eineneigenen Treiber. Dadurch müsste die entsprechende Software-Anwendung an jede Hard-ware angepasst werden. Der OPC-Standard vereinfacht die Kommunikation zwischen En-gineering-PC und Industrie-PC sowie den Zugriff auf Daten der Feldebene.

8.1.1 Kommunikation durch OPC

OPC ist eine standardisierte Softwareschnittstelle zur herstellerunabhängigen Kommuni-kation in der Automatisierungstechnik. OPC steht für Openness, Productivity, Collaborati-on, ehemals OLE for Process Control. Ziel ist der Datenaustausch zwischenunterschiedlichen Software-Applikationen.

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 53

Steuerungstechnik | SystemhandbuchAnhang

Grundlagen des OPC-Standards

8.1.2 OPC als Universal-Treiber

Die OPC-Data Access Spezifikation stellt einen Universal-Treiber für die Automatisierungs-technik bereit. Der Universal-Treiber kapselt den ursprünglichen Treiber und stellt die all-gemein verständlichen Dienste über eine Universal-Schnittstelle zur Verfügung. DieAnwendung der Automatisierungstechnik findet beim Daten-Zugriff auf die Feldebeneeine einheitliche Schnittstelle vor.

8.1.3 OPC-Items

Die Prozessvariablen werden bei Verwendung eines OPC-Servers durch Items repräsen-tiert. Ein Item ist somit das Transportmedium einer Variablen. Da in den meisten Fällen nurein Teil der Items, die ein OPC-Server zur Verfügung stellt, für den Client von Interesse ist,können Items in Gruppen zusammengefasst werden.

Neben dem Inhalt der Variablen sind einem Item verschiedene Zusatzinformationen zuden Daten hinterlegt. Diese Zusatzinformationen bezeichnet man als Metadaten.

Einem Item sind folgende Meta-Daten zugeordnet:

Itemdefinition: eindeutige Zeichenkette zur Identifizierung eines Items

Access Rights: Zugriffsrechte auf das Item (Lesen, Schreiben oder beides)

Canonical Datatype: ursprünglicher Datentyp, wie er im Feldgerät vorliegt

Timestamp: Zeitpunkt der letzten Änderung eines Items

OPC Quality: Zustand des Items, Hinweise auf Kommunikationsfehler

Die Werte der Items erhält ein OPC-Client entweder direkt von der PLC oder aus dem Item-cache des OPC-Servers.

Steuerungstechnik | SystemhandbuchAnhangGrundlagen des OPC-Standards

54 L DMS 1.3 DE - 02/2011

8.1.4 OPC-Tunnel

Befinden sich ein OPC-Server und ein OPC-Client auf verschiedenen Rechnern, kommenOPC-Tunnel zum Einsatz. Dabei handelt es sich um eine Software, die auf beiden Rechnerninstalliert wird und selbst als Client und Server fungiert. Die Daten werden vom OPC-Tun-nel zwischen OPC-Server und OPC-Client über das Protokoll TCP/IP transferiert. OPC-Tun-nel ermöglichen auf diese Weise eine plattform- und netzwerkübergreifendeKommunikation von OPC-basierten Anwendungen. Dadurch wird die "herkömmliche"Kommunikation von verteilten Client-Server-Anwendungen über DCOM umgangen.

OPC-Tunnel werden in erster Linie genutzt, um den Engineering-PC mit dem Industrie-PCzu verbinden. Aber auch bei Verbindungen zwischen dem Industrie-PC und anderen Rech-nern kommen sie zum Einsatz.

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 55

Steuerungstechnik | SystemhandbuchGlossar

9 Glossar

A

Achse Stellt eine spezielle Variante eines Anlagenmoduls dar und beinhaltet imallgemeinen mindestens einen Antriebsregler und einen Motor, kann je nachAnwendung aber auch noch weitere Geräte wie z. B. Getriebe und Geberenthalten.

AIF Abkürzung für "AutomationInterface". Lenze-spezifische Schnittstelle amAntriebsregler, auf die ein Kommunikationsmodul aufgesteckt werden kann.

Kommunikationsmodul

Anlagenmodul Oberbegriff für eine mechatronische Einheit, welche im allgemeinen mehrereGeräte, ein oder mehrere Netzwerke, Informationen zu Parameterwerten,Programmlogik oder auch Dokumentation enthalten kann.

Ein Anlagenmodul stellt eine bestimmte technologische Funktionalität bereit.Es interagiert mit seiner Umgebung und kann in der Regel in einer anderenUmgebung bzw. Anlage wiederverwendet werden. Die Schnittstellen einesAnlagenmoduls werden durch Schnittstellen seiner Komponenten gebildet.

Antriebsregler Oberbegriff für Lenze Frequenzumrichter, Servo-Umrichter sowie PLCs.

Applikation Realisierung einer konkreten Funktion (z. B. Drehzahlregelung) auf einemeinzelnen Gerät.

Applikationsvariable Struktur aus Elementvariablen, die mit einem bestimmtenÜbertragungsmodus über Netzwerk(e) kommuniziert wird. Die Definitioneiner Applikationsvariable ist vollkommen unabhängig von einem konkretenNetzwerk-Typ.

Elementvariable

B

Busserver Feldbus-spezifischer OPC-Server gemäß DRIVECOM-Spezifikation.

OPCDRIVECOM

C

CAL Abkürzung für "CAN Application Layer". Kommunikationsstandard (CiA DS201-207), der Objekte, Protokolle und Dienste für die ereignis- oderabfragegesteuerte Übertragung von CAN-Nachrichten sowie die Übertragungvon größeren Datenbereichen zwischen CAN-Teilnehmern zur Verfügungstellt. Desweiteren bietet CAL leistungsfähige Verfahren für eineautomatische Zuordnung von Nachrichten-Identifiern, für die Initialisierungund Überwachung von Netzknoten sowie die Zuordnung einer individuellenIdentifikation zu Netzknoten.

CAN Abkürzung für "Controller Area Network". Serielles, nachrichten- und nichtteilnehmerorientiertes Bussystem für max. 63 Teilnehmer.

CANopen Kommunikationsprofil (CiADS301, Version4.01), das unter dem Dachverbandder CiA ("CAN in Automation") konform mit dem CAL ("CAN Application Layer")entstanden ist.

CiA Abkürzung für "CAN in Automation (e. V.)": Internationale Hersteller- undAnwendervereinigung mit der Zielsetzung, das Wissen um das internationalgenormte CAN-Bussystem (ISO 11898) weltweit zu verbreiten und dessentechnische Weiterentwicklung zu fördern.

Internet: http://www.can-cia.org/

Codestelle Parameter bei Lenze-Geräten zur Einstellung der Geräte-Funktionalität.

COM Abkürzung für "Component Object Model": Von Microsoft® entwickelteArchitektur für das Zusammenwirken von einzelnen ausführbaren Software-Komponenten (Objekten), die miteinander auf ein und dieselbe Weisekommunizieren und erst zur Laufzeit des Programms verbunden werden.

http://www.can-cia.org/


56 L DMS 1.3 DE - 02/2011

D

DCOM Abkürzung für "Distributed Component Object Model": COM, bei dem dieausführbaren Objekte auf verschiedene Rechner innerhalb eines lokalenNetzwerks verteilt werden können.

COM

DRIVECOM "DRIVECOM User Group e.V.": Internationale Vereinigung von Herstellern fürAntriebstechnik, Universitäten und Instituten mit der Zielsetzung, eineeinfache Integration von Antrieben in offene Automatisierungsstrukturen zuentwickeln.

Internet: http://www.drivecom.org/

DriveServer Lenze Software, mit der eine einfache Integration von Antrieben in offeneAutomatisierungsstrukturen auf Basis von OPC ("OLE for Process Control")realisiert werden kann.

OPC

E

Elementvariable Variable, die in einer Applikation benutzt wird, um eine bestimmteFunktionalität des jeweiligen Gerätes zu realisieren.

Applikation

F

Fenstersymbol Schaltfläche am rechten Ende der Titelleiste, um die Fensterdarstellung zuverändern oder das Fenster zu schließen.

FIF Abkürzung für "FunktionsInterface". Lenze-spezifische Schnittstelle amAntriebsregler, auf die ein Funktionsmodul aufgesteckt werden kann.

Funktionsmodul

Funktionsmodul Geräteerweiterung für die FIF-Schnittstelle, die für sich allein - also ohne einGerät - keine Funktion erfüllen kann und auch nicht alleinkommunikationsfähig ist.

FIF

G

Gerät Mechatronische Einheit, die einen bestimmten Zweck erfüllt undmechanische, elektrische und logische Schnittstellen zu seiner Umgebungbesitzen kann. Ein Gerät wird als "kommunikationsfähiges Gerät" bezeichnet,wenn es als Teilnehmer in einem Netzwerk kommunizieren kann.

Im Unterschied zur mechatronischen Einheit "Anlagenmodul" entsteht einGerät im allgemeinen nicht erst beim Aufbau einer Anlage in einem konkretenProjekt, sondern bei einem Hersteller.

Beispiele für Geräte: Antriebsregler, SPS, Motoren, Getriebe, Sensoren, Geber

H

Hyperlink Optisch hervorgehobener Verweis, der per Mausklick aktiviert wird.

I

IPC Abkürzung für "Industrie-PC". Der IPC dient als zentrales System zur Steuerungund/oder Visualisierung von Maschinen.

http://www.drivecom.org/

DMS 1.3 DE - 02/2011 L 57


K

Katalog Ein Katalog enthält Beschreibungsinformationen zu allen Element-Typen, ausdenen ein »Engineer«-Projekt besteht. Der »Engineer« verwendetverschiedene Katalogarten, beispielsweise für Geräte, Gerätemodule,Technologieapplikationen, Funktionsbausteine und Motoren. Jeder Katalogist durch eine Versionierung gekennzeichnet.

Katalogpaket Ein Katalogpaket ist eine Menge zusammengehöriger Kataloge, die mit einemNamen bezeichnet und versioniert ist. Mehrere Versionen einesKatalogpaketes können zu einer Engineer-Installation hinzugefügt werden.Jedes »Engineer«-Projekt kann beliebig viele Katalogpakete benutzen. JedesKatalogpaket ist in genau einer Version nutzbar.

Kommunikationsbaugruppe Oberbegriff für Lenze Funktionsmodule und Kommunikationsmodule.

FunktionsmodulKommunikationsmodul

Kommunikationsmodul Geräteerweiterung, die für sich allein - also ohne ein Gerät - keine Funktionerfüllen kann und auch nicht allein kommunikationsfähig ist.

M

Maschinenapplikation Realisierung einer Funktionalität, die durch das Zusammenwirken vonmehreren kommunikationsfähigen Geräten entsteht. EineMaschinenapplikation definiert sich durch die beteiligten (Geräte-)Applikationen und den Austausch von Applikationsvariablen zwischendiesen.

Menüleiste Leiste am oberen Rand des Anwendungsfensters unterhalb der Titelleiste, inder die Namen von Menüs angezeigt werden, die sich beim Anklicken mit derMaus öffnen.

N

NMT Abkürzung für "Network Management": Dienste und Protokolle zurInitialisierung, Konfiguration, Verwaltung und Netzwerküberwachunginnerhalb eines im CAN-Netzwerkes nach dem Master-/Slave-Prinzip.

CAN

O

OLE Abkürzung für "Object Linking and Embedding": Einfügen vonfunktionsfähigen Objekten in andere Anwendungen, z. B. einer Microsoft®Excel-Tabelle in ein Microsoft® Word-Dokument.

OPC Abkürzung für "OLE for Process Control": Definiert eine auf den Microsoft®Windows®-Technologien OLE, COM und DCOM basierende Schnittstelle, überdie ein Datenaustausch zwischenden verschiedenstenAutomatisierungsgeräten und PC-Programmen ohne Rücksicht auf Treiber-und Schnittstellenprobleme ermöglicht wird.

COMDCOM


58 L DMS 1.3 DE - 02/2011

P

PDF Abkürzung für "Portable Document Format", ein von der Firma Adobeentwickeltes universelles Dateiformat für den Austausch von elektronischenDokumenten. Mit Hilfe der von Adobe kostenlos erhältlichen SoftwareAdobe® Reader® können PDF-Dateien angezeigt und gedruckt werden,unabhängig von der Anwendung und der Plattform, die zur Erstellungverwendet wurden.

Internet: http://www.adobe.com/

PLC Designer Entwicklungsumgebung zum Erstellen von IEC 61131-Programmen für LenzePLCs.

Port Anschlusspunkt bzw. Schnittstelle einer Applikation bzw.Maschinenapplikation. Über Eingangsports können einer Applikation z. B.Sollwerte und Steuerbefehle übergeben werden, über Ausgangsports kanneine Applikation z. B. Istwerte und Statusmeldungen bereitstellen.

ApplikationMaschinenapplikation

Projektelement Das oberste Element (Wurzelelement) in der Projektsicht mit den globalenEigenschaften des Projektes.

R

Reset-Node Funktion bei Lenze-Geräten mit Systembus (CAN)-Schnittstelle, durch die das Gerät bei einer Änderung der Datenübertragungsrate, Knotenadresse bzw. Identifiern neu initialisiert werden kann. NMT- CAN

NMT

S

SPS Abkürzung für "Speicherprogrammierbare Steuerung" (ProgrammableController).

ST Abkürzung für "Strukturierter Text": Standardisierte Programmiersprache(IEC 61131-3) für Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS).

Systembus (CAN) An das Kommunikationsprofil CANopen (CiADS301, Version4.01) angelehntesBussystem von Lenze.

CAN

T

Titelleiste Leiste am oberen Rand des Anwendungsfensters, die am linken Ende dasProgrammsymbol und den Programmnamen sowie am rechten Ende dieFenstersymbole enthält.

Fenstersymbol

Top-down-Methode Entwurfs- und Implementierungsmethode, bei der man schrittweise vonallgemeinen, umfassenden Strukturen zu immer spezielleren Detailsübergeht, bis die gesamte Projektstruktur erstellt ist.

V

Variable Bezeichnung eines Datenspeichers, der Werte annehmen kann, die durch denDatentyp sowie Angaben bei der Variablen-Deklaration festgelegt werden.

http://www.adobe.com/

L DMS 1.3 DE - 02/2011 59

Steuerungstechnik | SystemhandbuchIndex

10 Index

AAnwendungshinweise 10

Aufbau der Sicherheitshinweise 10

BBegriffe 9

DDokumenthistorie 7

EE-Mail an Lenze 60

FFeedback an Lenze 60

GGestaltung der Sicherheitshinweise 10

HHinweise zum Urheberrecht 7

KKombination mit CANopen und EtherCAT 40

MMischbetrieb 40

PPROFIBUS 38

SSicherheit 11

Sicherheitshinweise 10

VVerwendete Konventionen 7

ZZielgruppe 6

60 L

Ihre Meinung ist uns wichtig

Wir erstellten diese Anleitung nach bestem Wissen mit dem Ziel, Sie bestmöglich beim Umgang mit unserem Produkt zu unterstützen.

Vielleicht ist uns das nicht überall gelungen. Wenn Sie das feststellen sollten, senden Sie uns Ihre Anregungen und Ihre Kritik in einer kurzen E-Mail an:

[email protected]

Vielen Dank für Ihre Unterstützung.

Ihr Lenze-Dokumentationsteam

mailto:[email protected]

L 61

© 02/2011

Lenze Automation GmbHGrünstraße 36D-40667 MeerbuschGermany

Service Lenze Service GmbHBreslauer Straße 3D-32699 ExtertalGermany

+49 (0)21 32 / 99 04-0 00 80 00 / 24 4 68 77 (24 h helpline)

+49 (0)21 32 / 7 21 90 +49 (0)51 54 / 82-11 12

[email protected] [email protected]

www.Lenze.com

SHGPCBAUTO-001 13370286 DE 1.2 TD11

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1



http://www.Lenze.com

Documents

Systemhandbuch Steuerungstechnik (PC-based)download.lenze.com/TD/Controls__PC-based Control... · maßgeschneiderte Plattform für die Automatisierungslösung auswählen lässt. Ergänzt