Razem z naszymi trenerami – najlepszymi ekspertami z poszczególnych dziedzin, przygotowaliśmy dla Was serię tutoriali z różnych dziedzin.
Tym razem przedstawiona zostanie konfiguracja sieci PROFINET z wykorzystaniem funkcji automatycznej detekcji urządzeń peryferyjnych. Jej zastosowanie pozwala w sposób znaczący zredukować czas poświęcony na konfigurację i parametryzację urządzeń sieciowych.
Zaprasza Marcin Podsiadły, trener EMT-Systems.
Witam serdecznie w kolejnej części poradników EMT-Systems. W dniu dzisiejszym chciałbym pokazać funkcję automatycznej detekcji dla urządzeń w sieci Profinet.
Przede mną stanowisko ze sterownikiem PLC z serii S7-1500 oraz pięcioma modułami rozproszonymi z serii ET 200eco. Są to odrobinę bardziej wyrafinowane moduły sieciowe w porównaniu do bardzo popularnej rodziny ET 200SP.
Chciałbym pokazać w jaki sposób, prosty i przystępny, możemy takie moduły dodać do projektu. Jeżeli tworzymy nową instalację, nową maszynę i planujemy takie urządzenia dodawać, możemy to zrobić za pomocą gotowych, wbudowanych w środowisko funkcji.
W klasycznym ujęciu konfiguracja odbywała się bardzo często w sposób ręczny, czyli dodawaliśmy urządzenia do projektu, następnie ustawialiśmy ich nazwy profinetowe, adresy IP, maski podsieci i ewentualnie bramy. Łączyliśmy je w jeden wielki ekosystem i próbowaliśmy taką konfigurację wgrać do projektu.
Pragnę w tym momencie przypomnieć, iż: kluczowym parametrem sieci Profinet jest nazwa urządzenia w sieci, która jest związana bezpośrednio po adresie MAC.
Sytuacja, w której znajduje się moje stanowisko jest następująca. Sterownik już pozwoliłem sobie wcześniej przygotować i wgrać pusty projekt, a urządzenia sieciowe są „wyjęte świeżo z pudełka”, czyli nie mają sobie ustawionych absolutnie żadnych parametrów.
Jeżeli chciałbym taki projekt skonfigurować, to w pierwszej kolejności muszę nazwy do urządzeń wprowadzić. Jeżeli skupiłbym się wyłącznie na projekcie w środowisku TIA Portal, dodał takie urządzenia ręcznie, poustawiał wszystkie nazwy, to wgrywając projekt CPU, to sterownik takich urządzeń nie znajdzie, ponieważ fizycznie na stole te urządzenia takich nazw nie mają.
W związku z tym, w pierwszej kolejności, za pomocą programu PRONETA, uważam go za taki program lekki i szybszy w obsłudze, odświeżam stan sieci, za chwilę powinny się wszystkie urządzenia w niej dostępne pojawić. Widzę, że po tutaj faktycznie 5 modułów profinetowych się znajduje.
Pierwsza kwestia jest następująca. Widzą Państwo, że dwa moduły, osiem wejść analogowych 8AI, cztery wyjście analogowe 4AQ są jawne, to są tutaj na moim stanowisku kolejno czwarty i piąty moduł, ale pozostałe trzy moduły ET 200eco po prostu wyświetlają się jako ET 200eco.
Co w takiej sytuacji? W pierwszej kolejności, jeżeli nie mam żadnego parametru dokumentacji i będzie to nowa instalacja, to ciężko będzie mi sprawdzić, czy to urządzenie jest jednym z tych trzech, tak naprawdę.
Pamiętać musimy o tym, że unikalnym dla każdego urządzenia sieciowego jest adres MAC. Więc jeżeli ja tutaj widzę, a środowisko PRONETA, czy TIA Portal także wyświetla taki adres MAC, mogę go zweryfikować.
Ze względu na leniwą naturę i oszczędność czasu, którą chciałbym oczywiście uzyskać, w PRONECIE, tak jak w środowisku TIA Portal, jest możliwość włączenia funkcji migania diodami LED. Uruchamiam sobie taką funkcję, widzą Państwo, że jest tutaj to pierwszy moduł.
W związku z tym sprawdzam, widzę na mojej wyspie migają tutaj 3 diody, większość producentów implementuje taką funkcjonalność w swoich rozwiązaniach, nie tylko firma Siemens, więc widzę, że jest to mój pierwszy moduł.
W związku z tym, już z poziomu oprogramowania PRONETA wprowadzam sobie nazwę, mogę w tej tabeli, mogę za pomocą dedykowanego okienka, wprowadzam sobie nazwę, to będzie moduł 16 wejść, nazwę go sobie DI, na przykład di000, to będzie mój pierwszy moduł.
Wprowadzam w pierwszej kolejności nazwę profinetową, potwierdzam przyciskiem „Set”, a następnie ponownie uruchamiam i wpisuję adres IP tego urządzenia.
Tutaj oczywiście musimy zagwarantować, żeby te urządzenia w tej sieci mogły się ze sobą skomunikować, czyli aby rozmiar maski podsieci był odpowiednio duży.
Ustawiam parametry zgodnie z siecią wewnętrzną i pierwsze urządzenie gotowe.
Musiałbym teraz taką czynność powtórzyć dla pozostałych 4 urządzeń.
Jeżeli budujemy nową instalację, i klient albo oczywiście sami ustalamy nazwy, adresy IP oraz maski, no to po prostu jest to czynność, którą należy wykonać.
Owszem moglibyśmy z poziomu projektu w TIA Portal sobie to wszystko przygotować, a później wrzucać do fizycznych urządzeń takie nazwy. Ja pozwolę sobie to pokazać w późniejszej części, ponieważ najbardziej zależy mi na tym, żeby zademonstrować państwu funkcję automatycznej detekcji.
Czyli ja do projektu w TIA Portal, w którym mam wyłącznie sterownik PLC, chciałbym, żeby te moduły z ich bieżącą konfiguracją, czyli adresami, nazwami się po prostu pobrały w sposób automatyczny.
Funkcjonalność jest, nie chcę powiedzieć bezcenna, ale bardzo, bardzo przydatna, gdy dodajemy urządzenia innych producentów, wyspy IO-linkowe, kontrolery robotów.
Jeżeli w środowisku TIA Portal mamy zainstalowane pliki GSDML, to takie urządzenia można po prostu pobrać w sposób automatyczny i znaczna część konfiguracji po prostu odpada.
Dobrze. Szukam teraz drugiego urządzenia. Pozwolę sobie ponownie za pomocą funkcji migania diodami. W tym przypadku widzę że jest to – takie szczęście w dniu dzisiejszym – jest to drugi moduł od lewej strony, to jest moduł 8 wejść z kolei, więc nazwę go sobie tutaj zgodnie z przyjętym schematem, żeby już pozostać konsekwentnym. Będzie to moduł wejść cyfrowych di001. Załóżmy, że jest to zgodne oczywiście z dokumentacją elektryczną. Tak są te moduły np. ponazywane.
Nazwa została wprowadzona. Wprowadzam adres IP.
Ponownie widzę. Tutaj już widzimy, że to środowisko automatycznie się odświeża.
Trzeci moduł, to jest moduł wejść/wyjść, konfigurowalny. No to nazwę go sobie w tym przypadku niech będzie moduł diq, to będziemy tak trzymać takie nazwy, to jest pierwszy moduł, który taki posiadam, jest diq000.
Wprowadzam nazwę. Osobno wprowadzam adres IP.
I zostały mi dwa moduły, które już widzę. No akurat tutaj parametry zostały wyświetlone, mianowicie nazwa tego modułu. Ja wiem, że moduł wejść analogowych znajduje się tutaj, no jestem przy szefie sterowniczej, czy tam jej odpowiedniku oczywiście w tym momencie, a następnie moduł wyjść analogowych, więc kolejno ustawiam sobie pozostałe parametry.
Proszę zwrócić uwagę na fakt, że ustawiam parametry w fizycznych urządzeniach, nie robię niczego jeszcze w środowisku TIA Portal. To będzie moduł wejść analogowych, wprowadzam nazwę.
Świetnie. I ostatni moduł, który został, czyli moduł wyjść analogowych.
No to jest czynność, którą musimy wykonać raz.
Robię to z poziomu programu PRONETA, ponieważ zakładam, że jeżeli automatyczna konfiguracja zostanie pobrana, to nie będę tego musiał robić w TIA Portal.
Tak czy inaczej musiałbym to wykonać przynajmniej raz.
Dobrze. Po stronie konfiguracji sieciowej jest wszystko w porządku. Widzą Państwo, że jeżeli urządzenia są skonfigurowane poprawnie, czyli w każdym z tych urządzeń jest nazwa profinetowa, najlepiej unikalna oczywiście, oraz adres IP z maską podsieci, to już oprogramowanie PRONETA wyświetla bieżącą topologię.
No to może być przydatne oczywiście w celach diagnostycznych.
Przechodzę zatem do środowiska TIA Portal. Mam tutaj wyłącznie sterownik PLC bez żadnego projektu, pusty projekt. W poprzednich tutorialach poznali Państwo, jak taki sterownik do projektu dodać, wrzucić na przykład do symulatora PLCSIM.
A zatem przechodzę do zakładki, aby już od razu widzieć miejsce docelowe, gdzie te moduły wpadną, „Devices & networks”, czyli do widoku sieci i tu będę chciał skorzystać z funkcji automatycznej detekcji urządzeń profinetowych.
To znaczy wchodzę do zakładki „Online”, następnie sekcja „Hardware detection” oraz „PROFINET devices from network”. To jest funkcjonalność, która pojawiła się bodajże w wersji V15.1, czyli nie jest to nic najnowszego, aczkolwiek znacząco usprawniającego prace uruchomieniowe czy modernizacyjne.
Wybieram odpowiedni adapter sieciowy, wyszukuję urządzeń w sieci Profinet. Tu drodzy Państwo mówimy wyłącznie w urządzeniach peryferyjnych, czyli wyspach sygnałowych, modułach IO-linkowych, kontrolerach robotów czy przetwornicach częstotliwości.
Nie możemy w ten sposób dodać urządzeń niezależnie programowalnych takich jak sterownik PLC, czy chociażby panel operatorski HMI. One są programowane niezależnie.
Proszę zobaczyć. Narzędzie wykryło wszystkie moje urządzenia, dodaję, zaznaczam po prostu checkboxami, którymi jestem zainteresowany, mnie akurat dzisiaj interesują wszystkie.
Adresy IP są poprawne, czyli unikalne dla każdego urządzenia, nazwy profinetowe również, dodaję urządzenia do projektu. I cierpliwie czekam.
Z własnego doświadczenia dodać mogę tylko tyle, że jeżeli byłyby niepoprawności, jeżeli chodzi o konfigurację sterownika, konfigurację sieci, na przykład w urządzeniu, jednym z tych urządzeń peryferyjnych byłby inny adres IP niepasujący do puli pozostałych, to wyskoczy komunikat w postaci warningu (ostrzeżenia), informujący o tym, że z pewnym urządzeniem pojawił się problem i „proszę sprawdzić parametry sieciowe”.
Innymi słowy jest krytycznym, aby te parametry były poprawnie skonfigurowane, żeby je po prostu dodać do projektu. No jest to korzyść, która myślę jest warta spełnienia tego warunku.
Dobrze, mógłbym tutaj łączyć te urządzenia niezależnie, ja pozwolę sobie tutaj wszystko skrócić, łapię wszystkie moduły naraz, klikam prawym przyciskiem myszy, jest taka funkcja, jak „przypisz do nowego kontrolera”.
Mam jeden kontroler z jedną kartą, więc tutaj temat jest bardzo prosty, zaznaczam i to wszystko.
To absolutnie wszystko. Oczywiście wchodząc do dowolnego modułu, tak jak mamy to w zwyczaju, mógłbym przestawić adresy wejść, wyjść, to jest tutaj temat drugorzędny, więc pozwolę sobie tego nie realizować.
Podgrywam projekt sterownika PLC i proszę zobaczyć, ja w tym momencie mam gwarancję, że sterownik PLC, próbując nawiązać komunikację z tymi 5 modułami wejść, wyjść, będzie próbował łapać je po nazwach. Ja wiem, że te nazwy tam są, bo właśnie na podstawie nazw z urządzeń, pobrałem, wrzuciłem je sobie do swojego projektu.
Tak to potrafi wyglądać. Mi było dane z tej funkcjonalności skorzystać pierwszy raz skorzystać ok. 4 lat temu dla 20 urządzeń na nowej instalacji i zadziałało to bezbłędnie, więc myślę, że jest to warte uwagi.
Warunkiem jest oczywiście komplet informacji o adresach IP, nazwach dostarczonych od klienta lub ustalonych wewnętrznie.
Proszę zobaczyć. Wszystko funkcjonuje prawidłowo i mógłbym rozpocząć prace programowe lub przygotować topologię sieci, bo za pomocą PRONETA widzieliśmy jaka ta topologia jest. Mógłbym ją równocześnie skonfigurować.
W tej części poradnika to wszystko. Pięknie Państwu dziękuję i do usłyszenia!
Zainteresowanych tematyką szkoleń zapraszamy do zapoznania się z pełną listą kursów.