Com.mod. CPU 1212 S 1222 DO Matematikföretaget jz www.m7005.metem.se 160919/180926/190213/190320/SJn M7003 FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Simens S7-1200 Plc- RS232 M7005 Com MätStyrsevere Com Siemens S7-1200 24 ledare 4 ledare M9002 RS232 eller RS422 M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 1 (19)
Innehåll 1 Allmänt... 3 1.1 Mätstyrning med Metem 9003... 4 1.2 Ersätta M9003 med en mätstyrningsserver och ett Siemens S7-1200 system.... 5 2 Installation av mätstyrningsservern... 6 2.1 Att konfigurera Siemens S7-1200 Plc... 7 3 Servern... 9 3.1 Mätstyrningen... 10 4 Teknisk beskrivning... 12 4.1 Kommunikationen mellan M7005 och Servern... 12 4.2 Kommunikationen mellan Servern och S7-1200 Plc... 12 4.3 Kommunikationen mellan S7-1200 Plc och verktygsmaskinen.... 14 5 S7-1200 Plc... 16 Appendix A Exempel på Siemens S7-1200 för att ersätta en M9003... 17 Matematikföretaget jz (Sverker Johansson) är under inga omständigheter ansvarigt för direkta skador eller följdskador uppkomna genom användning av detta dokument eller av programvara eller maskinvara beskriven i detta dokument. VARUMÄRKEN OCH PRODUKTNAMN Varumärken och produktnamn omnämnda i detta dokument används uteslutande i redaktionellt syfte och till fördel för dess ägare, utan avsikt att kränka varumärket/produktnamnet.. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 2 (19)
1 Allmänt Servern (M9003SiemensFmsWeisser_SR.exe) och Siemens plc:t S7-1200 är det som tillsammans ersätter CE Johanssons Metem 9003 (M9003), Anm1 Det som beskrivs i denna handbok gäller bara för mätstyrning av FMS och Weisser verktygsmaskiner som får sina mätstyrningsdata (korrektörer) via en Metem 9003 enhet. Anm2 Serven som beskrivs här fungerar bara tillsammans med mätprogrammet M7005 från och med version 190213. Anm3 Installationer med Metem 9003, FMS / Weisser kan ha individuella anpassningar / tillägg. Det är därför viktigt att en noggrann test av det nya systemet görs innan det tas i produktion. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 3 (19)
1.1 Mätstyrning med Metem 9003 En standard mätstyrningsinstallation ser ut som i figur 1 nedan Metem3005 eller M7005 24 ledare Com 4 ledare M9002 Metem bussen M9003 Figur 1. Mätstyrning med M9003 M9003 tar emot korrektörer från M7005 och översätter dem till ett antal parallella signaler som tillsammans med några kontrollsignaler till / från verktygsmaskinen ser till att informationsutbytet sker. Hur det kan gå till visas i figur 2 Figur 2. Exempel på överföring av fyra korrektörer från M7005, via M9003 till verktygsmaskinen. Blått är signaler från verktygsmaskinen till M9003. Övriga går åt andra hållet. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 4 (19)
Com.mod. CPU 1212 S 1222 DO 1.2 Ersätta M9003 med en mätstyrningsserver och ett Siemens S7-1200 system. M9003 kan nu ersättas med en mätstyrningsserver (M9003SiemensFmsWeisser_SR.exe) och ett Siemens S7-1200 Plc. Den nya utrustningen kommer att se ut som i figur 3. M7005 Com MätStyrsevere Com Siemens S7-1200 24 ledare 4 ledare M9002 RS232 eller RS422 Figur 3: M9003 ersatt av en mätstyrningsserver och Siemens S7-1200 med en extra IO-enhet och en seriekommunikations modul M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 5 (19)
2 Installation av mätstyrningsservern Notera Om M7005 ska kunna starta Servern (M9003SiemensFmsWeisser_SR.exe) måste User Accont Controll (UAC) i Windows sättas lågt. Servern installeras med hjälp av installationsprogrammet M9003SiemensFmsWeisserInstall,exe. OBS: Installationsprogrammet MÅSTE köras som administratör. Programmet avslutas med att bilden i figur 4 visas Figur 4. Installationsprogrammets avslutande bild. Klicka på "Finish" och då startas programmet som katalogiserar serven i Windows register. Klicka på Ja och installationen är gjord. Figur 5. Programmet som katalogiserar serven i Windows register. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 6 (19)
2.1 Att konfigurera Siemens S7-1200 Plc M7005 med server RS232/RS422 9-polig D-Sub Siemsens S7-1200 PLC FMS/Weisser 1. Installera M7005 m.h.a installationsprogrammet M7005W32Install.exe 2. Om inte S7-1200 Plc systemet redan har rätt plc-program installerat, får man med hjälp av en Siemens TIA (Total Integrated Atomation) system ladda ned plc-programmet S7-1200_M7005_RS232_PlcProg.zap13 som finns. i C:\IoServerLib\PlcProgSiemensS7-1200\Archive 3. Starta M7005 M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 7 (19)
Och efter en liten stund visas servens fönster Klicka på Mätstyrning/Visa överföring Och Heartbeat skall blinka M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 8 (19)
3 Servern Servern hare en icon och en huvudbild se figur 6. Klickar man på knappen Visa Logg kommer bilden i figur 9 upp. Figur 9. Bilden som visar loggen. Bilden visar vad som har skett vad beträffar överföring av korrektörer mellan M7005 servern - verktygsmaskinen. Loggen består av 5 filer Log1.txt Log5.txt som fylls på rullande. Filerna finns i biblioteket C:\M7005\MsgLogg. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 9 (19)
3.1 Mätstyrningen Man måste tala om för servern vilken Com port den skall använda och det gör man i formuläret som visas i figur 10. Figur 10. Ge Com port som servern skall använda och om överföringen skall avslutas med nollor. M9003 avslutar överföringen av korrektörer genom att sätta alla utsignaler till noll, då skall verktygsmaskinen kvittera det med ACK och sedan lägga Request låg. Först då anser M9003 att sändningen är avslutad. Om man väljer JA gör servern lika dant. Om man väljer NEJ är sändningen avslutad i och med att alla korrektörer skickats och verktygsmaskinen sätter Request låg. Skulle Request gå låg innan alla korrektörer skickats, uppdateras aldrig Data hämtat av verktygsmaskinen, felmeddelande visas och en notering görs i loggen. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 10 (19)
Visa överföringen tar upp bilden i figur 11. Figur 11. De i mätstyrningen ingående signalerna. Signalernas status uppdateras i realtid Visa signalerna i realtid visar signalerna i ett tidsdiagram se figur 12. Figur 12. De i mätstyrningen ingående signalerna visade över tid. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 11 (19)
4 Teknisk beskrivning 4.1 Kommunikationen mellan M7005 och Servern När ett mätprogram sparar gjorda mätvärden i databasen skickas samtidigt mätstyrningsdata för de mått som skall mätstyras över till servern. Hur mätstyrningen fungerar i M7005 och vilka val som finns är beskrivet i manualen Mätstyrning med M7005. I manualen Att koda en M7005 Server definieras gränssnittet mellan M7005 och Servern. Manualerna kan laddas ned från M7005:s hemsida http://www.m7005.metem.se. 4.2 Kommunikationen mellan Servern och S7-1200 Plc Serven skickar ett telegram om 10 bytes, se figur 13, till S7-1200Plc som sätter utgångarna enligt data i telegrammet. Plc:t läser av sina ingångar och packar in det i svarstelegrammet, om 8 bytes, se figur 14, som skickas in till Servern. Och allt börjar om från första punkten. Datat och checksumman i telegrammen är på ASCII format dvs bit 4 tom 7 sätts alltid = 0x40 (64 decimalt) och det är i bitarna 0 tom 3 som informationen finns.. Hur Hi och Lo beräknas En byte (Dx) som skall skickas delas upp i Hi som är bytens bitar 4 tom 7 och i Lo som är bitarna 0 tom 3. Hi och Lo läggs i separata bytes i telegrammet betecknat Dx Hi respektive Dx Lo. Hi och Lo kan ha ett värde mellan 0 och 15. Dx Hi är således = 64 + Hi och Dx Lo = 64 + Lo. 64 är hex 0x40 Antag att checksumman beräknats till 0x01 då blir Cs Hi = 0x00 or 0x40 = 0x40 Cs Lo = 0x01 or 0x40 = 0x41 Checksumman beräknas så att alla bytes framför checksumman XOR:as. Antag att vi har ett in-telegram enligt 0x02, 0x44, 0x40. 0x40, 0x41. Det ger en checksumma 0x02 xor 0x44 = 0x46 0x46 xor 0x40 = 0x06 0x06 xor 0x40 = 0x46 0x46 xor 0x41 = 0x07 M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 12 (19)
Dvs checksumman är 0x07 och delas upp i 2 bytes Hi och Lo enligt ovan och vi får CS Hi = 0x40 och Cs Lo = 047. Och hela telegrammet blir 0x02, 0x44, 0x40. 0x40, 0x41, 0x40, 0x47, 0x03 byte nr 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 STX D0 Hi D0 Lo D1Hi D1 Lo D2 Hi D2 Lo CS Hi CS Lo ETX 0x02 Data Checksumma 0x03 Figur 13. Telegrammet från Serven ut till S7-1200 D0 Lo = signalerna Data bit 0 till 3 D0 Ho = Data bit 4 till 7 D1 Lo = Data 8 till 10 och Tecken ( Tecken hög för minus) D1 Hi = Kanal 1 tom Kanal 8 D2 Lo = Parety, Strobe, Data OK, Data finns D2 Hi = Korrektör utanför tolerans, Heartbeat byte nr 0 1 2 3 4 5 6 7 STX D0 Hi D0 Lo D1 Hi D2 Lo CS Hi CS Lo ETX 0x02 Data Checksumma 0x03 Figur 43. Telegrammet som skickas från S7-1200 Plc till Servern. D0 innehåller vad som skickas och D1 innehåller data D0 = 0x10, ett fel i meddelandet skickat från servern till plc:t., då plc:t misslyckats med läsning av meddelandet. (Läsfunktionen heter TCV_PTP) D1 = är felkoden från läsningen se Siemens handbok S7-1200 Programmabel Controller, 6ES7298-8AF30-8BH0 D0 = 0x20, Längden på meddelandet som plc:t motagets är inte lika med förväntat ( här 10 bytes ). D1 är = 0x10 D0 = 0x30, Meddelandet till plc:t är inte riktigt D1 = 0x01, Meddelandet börjar ej med STX = 0x02, Checksummefel. = 0x04, ETX inte hittad på rätt plats. D0 = 0x40, Allt Ok, D1 innehåller datat som plc:t skickar, dvs bit 0 är Data Request, bit 1 är Ack Seriekommunikationen RS232 överföringen är 9600 baud, 8 databitar, ingen paritet och 1 stop bit. Kabeln är en noll-modem kabel. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 13 (19)
4.3 Kommunikationen mellan S7-1200 Plc och verktygsmaskinen. Ut från Plc går 25 ledare och in från verktygsmaskinen kommer 2. Se appendix A. Figur 15. Data 1 t.o.m Data 1024 är mätstyrvärdet digitalt Tecken = 1 för minus värden Kanal 1 tom Kanal 8 är det nummer som man ger i fältet verktygsnummer då man definierar sitt mätprogram i M7005. Parety skall vara udda. Data finns. En puls på ca 1 sek. som skickas när servern fått nya mätstyrningsvärden från m7005. DetOk/ Ej Ok. Om alla mått är inom sina toleranser. Corr valu out of Tol (Weisser). Denna bit sätts hög om måttet är utanför tolerans. Används, som visst känt, bara av Weisser. Heartbeat till PC. En tickande puls om 1 sek. om kommunikationen mellan Servern och St-1200 fungerar som det ska. Data Request. Verktygsmaskinen sätter signalen hög då den vill ha korrektörer. Data Request är sedan hög ända tills verktygsmaskinen är nöjd med överföringen. ACK. Verktygsmaskinen kvitterar en lyckad överföring av en korrektör genom att ge en puls på ca 1 sek. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 14 (19)
En överföring av mätstyrningsdata Figur 16. Figur 16 visar en överföring av 4 st korrektörer och det sker enligt 1. Data har kommit från M7005 in till servern 2. Servern sätter signalen Data Finns (Meas.Started) hög ca 1 sek 3. Om verktygsmaskinen är intresserad sätter den Data Request som behålls hög till verktygsmaskinen är nöjd med överföringen 4. Serven lägger ut Data OK hög om alla mått är inom tolerans annars låg. Data OK behåller sitt värde under överföringen av alla korrektörer. 5. Servern lägger ut Korrektörer, Kanal (verktygsnr), Tecken, Paritet och Korrektören utom tolerans, som är hög om aktuellt mått ligger utom tolerans. 6. Servern sätter Strobe hög. 7. Verktygsmaskinen svara med en Ack puls. 8. När Ack går låg tas nästa mått på tur dvs hopp till 5 När alla mått är avslutade sätter serven alla Data, Kanaler, mm till noll utom Parit som är 1 och sätter Strobe = 1. Dvs Servern skickar Noll-information. Noll-informationen är signalen att översändingen är avslutad. Verktygsmaskinen kvitterar Noll-informationen med att ta ned Data Request. Svarar inte verktygsmaskinen på skickat data med en Ack inom ca 5 sekunder blir det Time Out och sändningen avbryts. Ett felmeddelande visas på bildskärmen. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 15 (19)
Tar verktygsmaskinen ned Data Request innan alla korrektörer är översända kommer det även då upp ett felmeddelande på bildskärmen. Verktygsmaskinen begär data men inget data finns. Om verktygsmaskinen begär data (Sätter Data Request hög) men servern har inget att skicka, skickar serven Noll-information. 5 S7-1200 Plc I Plc:t finns ett program som tar emot data från servern (telegram enligt figur 13) och flyttar över data till Plc:ts utgångar. Plc:ts ingångar skickas sedan via telegrammet i figur 14 in till Servern. Plc-programmet är kodat med hjälp av en Siemens TIA (Total Integrated Atomation) och installationsversionen S7-1200_M7005_RS232_PlcProg.zap13 finns i C:\IoServerLib\PlcProgSiemensS7-1200\Archive M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 16 (19)
Appendix A Exempel på Siemens S7-1200 för att ersätta en M9003 Plc nr M9003 X12 kommentar QB2 DO SM1222 7 Heartbeat Internt 6 Korrektörer utom tolerans 25 5 Data finns (Meas in progress) 24 4 Detalj ok/ej ok (MS bereit) 23 3 Strobe 18 2 Parety 17 1 Kanal bin 8 16 0 Kanal bin 4 15 QB1 7 Kanal bin 2 14 6 Kanal bin 1 13 5 Tecken 12 4 Data bin 1024 11 Ut till 3 Data bin 512 10 FMS 2 Data bin 256 9 1 Data bin 128 8 0 Data bin 64 7 QB0 CPU 1222 5 Data bin 32 6 4 Data bin 16 5 3 Data bin 8 4 2 Data bin4 3 1 Data bin 2 2 0 Data bin 1 1 IB0 7 Internt 6 (Noll tele sänds) 5 (Manuellt send ord u tol) 4 3 2 1 Ack 22 0 Data request 21 Från op panel In Från FMS Till/Från M7003 RS232 Figur A1 Plc:ts In/Ut gångar parade mot stiftnummer i M7003:s X12 kontakt M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 17 (19)
När man vill ersätta en M9003 bör man göra det så att det är enkelt att byta fram och tillbaka mellan gamla M9003an och den nya utrustningen. Det förutsätter att kabeln mellan Plc:t och FMS/Weisser är oförändrad. Det medför att den nya utrustningen skall ha en kontakt likadan som den som sitter på M9003. För att illustrera tillvägagångssättet används här ett exempel ur verkliga livet. OBS: Andra utrustningar kan skilja sig vad beträffar signaler och vilket kontaktdon som M9003an har. Här betecknas M9003 utgång mot FMS/Weisser med X12 och är ett 28 polig AMP. Utrustningen består av en Siemens S7-1200 cpu, 1222 och en digital ut SM1222. Utgångarna kan matas från FMS/Weisser se bild A2 nedan. En seriekommunikationsenhet CM1214 RS232 Signalerna från operatörspanelen (Från op panel) är medtagna för fullständighetens skull, då de finns med i M9003an. Huruvida de används eller ej får man kontrollera från fall till fall. M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 18 (19)
X21 FMS/Weisser 1 +24 v 2 Gnd M7003 3 Gauaging system ready X12 4 Measuring in progress 1 5 Corr.value Bin 1 2 6 Corr.value Bin 2 3 7 Corr.value Bin 4 4 8 Corr.value Bin 8 5 9 Corr.value Bin 16 6 10 Corr.value Bin 32 7 11 Corr.value Bin 64 8 12 Corr.value Bin 128 9 13 Corr.value Bin 256 10 14 Corr.value Bin 512 11 15 Corr.value Bin 1024 12 16 Corr.value minus sign 13 17 Channel nr Bin 1 14 18 Channel nr Bin 2 15 19 Channel nr Bin 4 16 20 Channel nr Bin 8 17 21 Parety 18 22 Strobe 23 23 Kassaktiion 24 24 Corr.value out of tolerance 25 X212 FMS/Weisser 19 1 24+ 20 2 Gnd 21 3 Offset value demand 22 4 Ack Figur A.2. Exempel på kabeln mellan M7003 och verktygsmaskinen M7003, FMS/Weisser mätstyrningsserver M9003 ersatt med Siemens S7-1200 19 (19)