SIMATIC Automaatiojärjestelmä S7-400 CPU:n tiedot Referenssikäsikirja Esipuhe, sisällysluettelo CPU 41x:n rakenne Muistirakenne ja käynnistyslajit S7-400:n sykli- ja reaktioajat Tekniset arvot 1 2 3 4 Tämä käsikirja on osa dokumentointipakettia, 6ES7498-8AA03-8AA0 Versio FIN 05/2003 Versio GER 12/2002
AChapter OChapter Turvallisuusmääräykset Tässä käsikirjassa on ohjeita, joita on noudatettava henkilökohtaisen turvallisuuden vuoksi ja esinevahinkojen välttämiseksi. Ohjeet on merkitty kolmiolla seuraavasti vaarallisuusasteen mukaisesti:! Vaara tarkoittaa, että aiheutuu kuolema, vaikea ruumiinvamma tai huomattavia esinevahinkoja, jollei tarpeellisia varotoimenpiteitä suoriteta.! Varoitus tarkoittaa, että kuolema, vaikea ruumiinvamma tai huomattavia esinevahinkoja saattaa aiheutua, jollei tarpeellisia varotoimenpiteitä suoriteta.! Varo tarkoittaa, että lievä ruumiinvamma tai esinevahinko saattaa aiheutua, jollei tarpeellisia varotoimenpiteitä suoriteta. Varo tarkoittaa, että esinevahinko saattaa aiheutua, jollei tarpeellisia varotoimenpiteitä suoriteta. Huomio on tärkeä tieto tuotteesta, tuotteen käsittelystä tai käsikirjan siitä osasta, johon tulee kiinnittää erityistä huomiota. Ammattihenkilöstö Vain ammattitaitoinen henkilöstö saa käyttää laitetta ja suorittaa käyttöönoton. Tässä käsikirjassa mainittujen turvallisuusteknisten ohjeiden mukaisesti ammattitaitoista henkilöstöä ovat henkilöt, joilla on oikeus ottaa käyttöön, maadoittaa ja merkitä turvallisuustekniikan standardien mukaisia laitteita, järjestelmiä ja virtapiirejä. Määräysten mukainen käyttö Seuraavat asiat tulee ottaa huomioon:! Varoitus Laitetta saa käyttää vain katalogissa ja teknisessä selostuksessa mainituissa yksittäistapauksissa ja vain Siemensin suosittelemien tai hyväksymien vieraslaitteiden ja -komponenttien yhteydessä. Tuotteen moitteeton ja turvallinen käyttö edellyttää asianmukaista kuljetusta, varastointia, asennusta ja johdotusta sekä huolellisia käyttötoimenpiteitä ja kunnossapitoa. Tavaramerkit SIMATIC, SIMATIC HMI ja SIMATIC NET ovat SIEMENS AG:n tavaramerkkejä. Tämän käsikirjan muut merkinnät voivat olla merkkejä, joiden käyttö kolmannen osapuolen tarkoituksiin voi loukata tekijänoikeuksia. Copyright Siemens AG 1998-2002 All rights reserved Tämän aineiston edelleen jakelu sekä monistus, sen sisällön hyödyntäminen ja siitä tiedottaminen ei ole sallittua, mikäli siitä ei ole selvästi sovittu. Rikkomukset johtavat vahingonkorvauksiin. Kaikki oikeudet pidätetään, erityisesti jos tuotteella on patentti tai GM-merkintä. Siemens AG Bereich Automation and Drives Geschäftsgebiet Industrial Automation Systems Postfach 4848, D-90327 Nürnberg Siemens Aktiengesellschaft Vastuuvapaus Olemme tarkastaneet tämän tuotteen sisällön yhtäpitävyyden kuvattuun laite- ja ohjelmistopuoleen nähden. Poikkeukset eivät kuitenkaan ole poissuljettuja, niin että emme takaa täydellistä yhdenmukaisuutta. Tämän tuotteen tiedot tarkistetaan säännöllisesti ja tarpeelliset korjaukset tehdään seuraaviin painoksiin. Kiitämme etukäteen parannusehdotuksista. Siemens AG 1998-2002 Pidätämme oikeudet teknisiin muutoksiin. A5E00105504-02 Tämä suomenkielinen versio on käännös vastaavasta alkuperäiskielisestä käsikirjasta. Tämän tuotteen julkaisun jälkeen on voinut tulla uusia komponentteja, tai niiden ominaisuudet ovat voineet muuttua. Tässä tapauksessa on syytä lisäksi tukeutua viimeisimpään saksan--/englanninkieliseen laitekäsikirjaan.
Esipuhe Käsikirjan tarkoitus Tässä käsikirjassa olevat tiedot mahdollistavat S7-400:n toimintojen, toimintaselostusten sekä keskusyksiköiden teknisten tietojen hakemisen käsikirjasta. Miten S7-400 asennetaan näiden (ja muiden) yksiköiden avulla, siis esimerkiksi näiden yksiköiden asennus ja johdotus, on kerrottu järjestelmän rakenne--käsikirjassa. Tarvittavat perustiedot Käsikirjan ymmärtämiseksi tarvitaan automaatiotekniikan alueen yleistä tuntemusta. Käyttäjät Tämä käsikirja on tarkoitettu henkilöille, joilla on vaadittava pätevyys kuvattujen laitteiden käyttöönottoon, käyttöön ja huoltoon. Käsikirjan voimassaolo Käsikirja pätee automaatiojärjestelmälle S7-400. Muutokset edelliseen version nähden Tässä käsikirjassa kuvataan S7-CPUt, joiden Firmware--versio on 3.1. iii
Esipuhe Vahvistukset SIMATIC S7-400--tuotesarjalla on seuraavat hyväksynnät: Underwriters Laboratories, Inc.: UL 508 registriert (Industrial Control Equipment) Canadian Standards Association: CSA C22.2 Nummer 142, (Process Control Equipment) Factory Mutual Research: Approval Standard Class Number 3611. Yksityiskohtaisia tietoja hyväksynnistä ja normeista on referenssikäsikirjassa Yksikkötiedot kappaleessa 1.1, Normit ja hyväksynnät. CE tunnus SIMATIC S7-400--tuotesarja täyttää seuraavien EU-direktiivien vaatimukset ja suojausmääräykset: EU-direktiivi 73/23/EWG Tietyllä jännitevälillä käytettävät sähkölaitteet -- alijännitettä koskeva määräys EU-direktiivi 89/336/EWG EMC-direktiivi C-Tick tunnus SIMATIC S7-400--tuotesarja täyttää normin AS/NZS 2064 (Australia ja Uusi--Seelanti) vaatimukset. Normit SIMATIC S7 400--tuotesarja täyttää IEC 61131-2:n vaatimukset ja kriteerit. Sijoitus informaatiodokumentoinnissa Tämä käsikirja on osa S7-400:n, M7-400:n dokumentointia. Järjestelmä Dokumentointipaketit S7-400/M7-400 Automaatiojärjestelmä S7-400, M7-400; rakenne Automaatiojärjestelmät S7-400, M7-400; yksikkötiedot Automaatiojärjestelmä S7-40; CPU:n tiedot Operaatiolista S7-400 iv
Esipuhe Hakuapu käsikirjaan Erityistietojen nopeaa hakua varten on käsikirjassa seuraavat aputoiminnat: Käsikirjan alussa on täydellinen sisällysluettelo ja luettelo kuvista ja taulukoista, jotka ovat käsikirjassa. Kappaleiden jokaisella sivulla on vasemmassa sarakkeessa infoa, joka antaa yleiskuvan kappaleen sisällöstä. Liitteiden lisäksi on sanasto, jossa on määritelty käsikirjassa käytetyt tärkeät erityiskäsitteet. Käsikirjan lopussa on yksityiskohtainen hakusanaluettelo, joka mahdollistaa halutun tiedon nopean saannin. Huomautus S7-400:n ohjelmointiin ja käyttöönottoon tarvitaan STEP 7 V5.2 sekä lisäksi seuraavia käsikirjoja tai käsikirjapaketteja: Käsikirja/ Käsikirjapaketti S7 ja M7:n perus - ohjelmisto STEP 7 perustieto Sisältö (osittain vieraskielisiä) STEP 7:n asennus ja käyttöönotto PC/PG:ssä Toiminta STEP 7:llä, jossa seuraavat asiat: Projektien ja tiedostojen hallinta S7-400-rakenteen konfigurointi ja parametrointi Käyttäjäohjelman symbolisten nimien anto Käyttäjäohjelman laadinta ja testaus STL/LAD:ssä Tiedostoyksiköiden laadinta Useamman CPU:n välisen kommunikaation konfigurointi Käyttäjäohjelman lataus, tallennus ja nollaus CPU:hun/PG:hen Käyttäjäohjelman valvonta ja ohjaus CPU:n valvonta ja ohjaus Ohje ohjelmointitehtävien tehokkaaseen ratkaisuun PC/PG:llä ja STEP 7:llä CPU:iden toimintatapa (esim. muistikonsepti, tulojen/lähtöjen, parametroinnin, yksiköiden, tiedonhallinnan käsittely) STEP 7-tiedonhallinnan kuvaus STEP 7:n tiedostotyyppien käyttö Lineaarisen ja strukturoidun ohjelmoinnin käyttö Yksikkökutsuoperaatioiden käyttö CPU:iden testi- ja diagnoositoimintojen käyttö käyttäjäohjelmassa (esim. virhe-obt, tilasana) v
Esipuhe Käsikirja/ Käsikirjapaketti STEP 7 referenssitiedot STL / S7-300/400 LAD / S7-300/400 FBD / S7-300/400 Järjestelmä- ja standarditoiminnat Käsikirja PG 7xx Sisältö (osittain vieraskielisiä) STL/LAD/FBD:llä operoinnin perusteet (esim. STL/LAD/FBD:n, lukumuotojen, syntaksin rakenne) Kaikkien STEP 7:n operaatioiden kuvaus (ohjelmaesimerkein) STEP 7:n eri parametrointimahdollisuuksien kuvaus (esimerkein) CPU:iden kaikkien integroitujen toimintojen kuvaus CPU:n sisäisen rekisterin kuvaus Kaikkien CPU:ihin integroitujen järjestelmätoimintojen kuvaus Kaikkien CPU:ihin integroitujen järjestelmätoimintojen kuvaus PG-Hardwaren kuvaus PG:n liittäminen eri laitteisiin PG:n käyttöönotto Kierrätys ja jätehuolto S7-400 on kierrätyskelpoinen haitallisten aineosiensa vähyyden vuoksi. Ympäristöystävällisen kierrätyksen ja vanhojen laitteiden hävityksen suhteen tulee kääntyä sertifioidun elektroniikkaromun hävitysliikkeen puoleen. Lisätuki Mikäli käsikirjassa kuvattujen tuotteiden käytöstä on kysyttävää, voi kääntyä Siemensin vastaavan toimialan puoleen. http://www.siemens.com/automation/partner Koulutuskeskus Helpottaaksemme SIMATIC S7--automaatiojärjestelmään tutustumista, pidämme kursseja tästä aiheesta. Kurssitietoja saa Siemens Osakeyhtiöstä. Puhelin: 010 511 5151 Internet: http://www.sitrain.com http://www.siemens.fi/ad/koulutus vi
Esipuhe A&D Technical Support Saatavilla mihin aikaan tahansa maailmanlaajuisesti: Nürnberg Johnson City Peking Technical Support Maailmanlaajuisesti (Nürnberg) Technical Support Piak.aik.: 0:00... 24:00 / 365 päivää Puhelin: +49 (0) 180 5050-222 Fax: +49 (0) 180 5050-223 E-Mail: adsupport@ siemens.com GMT: +1:00 Eurooppa / Afrikka (Nürnberg) Authorization Paik.aik.: ma-pe 8:00... 17:00 Puhelin: +49 (0) 180 5050-222 Fax: +49 (0) 180 5050-223 E-Mail: adsupport@ siemens.com GMT: +1:00 Amerikka (Johnson City) Technical Support and Authorization Paik.aik.: ma-pe 8:00... 17:00 Puhelin: +1 (0) 423 262 2522 Fax: +1 (0) 423 262 22 89 E-Mail: simatic.hotline@ sea.siemens.com GMT: -5:00 Tekninen tuki ja autorisointi -palvelun kielet ovat yleensä saksa ja englanti. Aasia / Australia (Peking) Technical Support and Authorization Paik.aik.: ma-pe 8:00... 17:00 Puhelin: +86 10 64 75 75 75 Fax: +861064747474 E-Mail: adsupport.asia@ siemens.com GMT: +8:00 vii
Esipuhe Service & Support Internetissä Lisänä dokumentointitarjoukseemme tarjoamme internetissä koko tietämyksemme online. http://www.siemens.com/automation/service&support Siellä on: Newsletter, jossa on aina tuotteitanne koskeva ajankohtaisin info. oikeat dokumentit Service & Support--hakumme kautta. foorumi, jolla käyttäjät ja spesialistit vaihtavat maailmanlaajuisesti kokemuksiaan. paikallinen Automation & Drives--kontaktihenkilö, joka on partneri-tietopankissa. informaatiota paikan päällä tehtävästä huollosta, korjauksista, varaosista. Paljon muuta tietoa on suoritteet --käsitteen alla. Suomessa: http://www.siemens.fi/ad viii
Sisällysluettelo 1 CPU 41x:n rakenne... 1-1 1.1 CPU:iden ohjaus- ja näyttöelementit... 1-2 1.2 CPU:n valvontatoiminnat... 1-9 1.3 Tila- ja virhenäytöt... 1-12 1.4 Käyttölajikytkin... 1-15 1.5 Memory Cardien rakenne ja toiminta... 1-19 1.6 Monipisteliitäntä (MPI)... 1-23 1.7 Profibus-DP-liitäntä... 1-24 1.8 Yleiskuva S7-400 CPU:iden parametreistä... 1-25 1.9 Multicomputing... 1-27 1.9.1 Erityisyydet... 1-29 1.9.2 Multicomputing--keskeytys... 1-30 1.9.3 Multicomputing-käytön konfigurointi ja ohjelmointi... 1-30 1.10 Laitemuutokset käytön aikana... 1-31 1.11 CPU 41x DP-masterina/DP-slavena... 1-35 1.11.1 CPU:iden 41x DP-osoitealueet... 1-36 1.11.2 CPU 41x Profibus-DP-masterina... 1-37 1.11.3 Osaprosessikuvien tahtisynkroninen päivitys... 1-41 1.11.4 CPU:n 41x diagnoosi DP-masterina... 1-42 1.11.5 CPU 41x DP-slavena... 1-47 1.11.6 CPU:n 41x diagnoosi DP-slavena... 1-52 1.11.7 CPU 41x DP-slavena: Aseman tilat 1... 3,... 1-58 1.12 Suora tiedonvaihto... 1-65 1.12.1 Suoran tiedonvaihdon periaate... 1-65 1.12.2 Diagnoosi suorassa tiedonvaihdossa... 1-67 1.13 Konsistentti data... 1-69 1.13.1 Konsistenssi kommunikaatioyksiköissä ja -toiminnoissa... 1-70 1.13.2 CPU:n työmuistin käsittely... 1-70 1.13.3 Datan konsistentti luku DP-normislavelta ja konsistentti kirjoitus DP-normislaveen... 1-70 1.13.4 Datan konsistentti kirjoitus DP-normislaveen SFC 15:llä DPWR_DAT. 1-71 1.13.5 Konsistentti tietojenkäsittely SFC 14:ää tai SFC 15:tä käyttämättä... 1-72 2 Muistirakenne ja käynnistyslajit... 2-1 2.1 Yleiskuva S7-400-CPU:iden muistirakenteesta... 2-2 2.2 Yleiskuva S7-400-CPU:iden käynnistyslajeista... 2-5 i
Sisällysluettelo 3 S7-400:n sykli- ja reaktioajat... 3-1 3.1 Sykliaika... 3-2 3.2 Sykliajan laskenta... 3-4 3.3 Erilaiset sykliajat... 3-8 3.4 Kommunikaatiokuorma... 3-10 3.5 Reaktioaika... 3-13 3.6 Sykli- ja reaktioaikojen laskenta... 3-18 3.7 Sykli- ja reaktioajan laskentaesimerkit... 3-19 3.8 Keskeytysreaktioaika... 3-22 3.9 Keskeytysreaktioajan laskentaesimerkki... 3-24 3.10 Viive- ja aikakeskeytysten toistettavuus... 3-25 4 Tekniset arvot... 4-1 4.1 Tekniset arvot / CPU 412-1; (6ES7412-1XF03-0AB0)... 4-2 4.2 Tekniset arvot / CPU 412-2; (6ES7412-2XG00-0AB0)... 4-6 4.3 Tekniset arvot / CPU 414-2; (6ES7414-2XG03-0AB0)... 4-10 4.4 Tekniset arvot / CPU 414-3; (6ES7414-3XJ00-0AB0)... 4-14 4.5 Tekniset arvot / CPU 416-2; (6ES7416-2XK02-0AB0, 6ES7416-2FK02-0AB0)... 4-18 4.6 Tekniset arvot / CPU 416-3; (6ES7416-3XL00-0AB0)... 4-22 4.7 Tekniset arvot / CPU 417-4; (6ES7417-4XL00-0AB0)... 4-26 4.8 Memory Cardien tekniset arvot... 4-30 ii
Sisällysluettelo Kuvat 1-1 Ohjaus- ja näyttöelementtien sijoitus / CPU 412-1... 1-2 1-2 Ohjaus- ja näyttöelementtien sijoitus / CPU 41x-2... 1-3 1-3 Ohjaus- ja näyttöelementtien sijoitus / CPU 41x-3... 1-4 1-4 Ohjaus- ja näyttöelementtien sijoitus / CPU 417-4... 1-5 1-5 Käyttölajikytkimen asennot... 1-15 1-6 Memory Cardin rakenne... 1-19 1-7 Multicomputing--esimerkki... 1-28 1-8 Yleiskuva: Laitemuutosten järjestelmärakenne käytön aikana... 1-31 1-9 Diagnoosi CPU:lla 41x... 1-44 1-10 DP-masterin ja DP-slaven diagnoosiosoitteet... 1-45 1-11 Siirtomuisti CPU:ssa 41x DP-slavena... 1-48 1-12 DP-masterin ja DP-slaven diagnoosiosoitteet... 1-55 1-13 Slave-diagnoosin rakenne... 1-57 1-14 CPU:n 41x tunnuskohtaisen diagnoosin rakenne... 1-61 1-15 Laitekohtaisen diagnoosin rakenne... 1-62 1-16 Diagnoosi- ja prosessikeskeytyksen tavut x +4... x +7... 1-63 1-17 Suora tiedonvaihto CPU:illa 41x... 1-66 1-18 Vastaanottajan diagnoosiosoite suorassa tiedonvaihdossa... 1-67 3-1 Sykliajan osat ja muodostuminen... 3-3 3-2 Erilaiset sykliajat... 3-8 3-3 Vähimmäissykliaika... 3-9 3-4 Kaava: Kommunikaatiokuorman vaikutus... 3-10 3-5 Aika--annoksen jako... 3-10 3-6 Sykliajan riippuvuus kommunikaatiokuormasta... 3-12 3-7 DP-sykliajat PROFIBUS DP-väylällä... 3-14 3-8 Lyhin reaktioaika... 3-15 3-9 Pisin reaktioaika... 3-16 3-10 Keskeytysreaktioajan laskenta... 3-22 iii
Sisällysluettelo Taulukot 1-1 CPU:iden LEDI-näytöt... 1-6 1-2 Käyttölajikytkimen asennot... 1-16 1-3 S7-400--CPU:n suojaustasot... 1-17 1-4 Memory Cardien lajit... 1-20 1-5 41x CPUt (MPI/DP--liitäntäpiste Profibus--DP:nä)... 1-36 1-6 41x CPUt (MPI/DP--liitäntäpiste ja DP--moduuli Profibus--DP:nä)... 1-36 1-7 CPU:n 41x LEDIN BUSF merkitys DP-masterina... 1-42 1-8 Diagnoosin luku STEP 7:llä... 1-43 1-9 CPU:iden 41x tapahtumatunnus DP-masterina... 1-46 1-10 Siirtomuistin osoitealueiden projektointiesimerkki... 1-49 1-11 CPU:n 41x LEDIN BUSF merkitys DP-slavena... 1-52 1-12 Diagnoosin luku STEP 5:llä ja STEP 7:llä master--järjestelmässä... 1-53 1-13 CPU:iden 41x tapahtumatunnus DP-slavena... 1-56 1-14 RUN-tilasta STOP-tilaan siirtymisten tulkinta DP-masterissa/DP-slavessa... 1-56 1-15 Asematilan 1 rakenne (tavu 0)... 1-58 1-16 Asematilan 2 rakenne (tavu 1)... 1-59 1-17 Asematilan 3 rakenne (tavu 2)... 1-59 1-18 Master-PROFIBUS-osoitteen rakenne (tavu 3)... 1-59 1-19 Valmistajatunnuksen rakenne (tavut 4, 5)... 1-60 1-20 CPU:iden 41x tapahtumatunnistus vastaanottajana suorassa tiedonvaihdossa... 1-67 1-21 Lähettäjän aseman pois putoamisen tulkinta suorassa tiedonvaihdossa... 1-68 2-1 Muistitarve... 2-3 3-1 Syklinen ohjelmankäsittely... 3-3 3-2 Sykliaikaan vaikuttavat kertoimet... 3-4 3-3 Prosessikuvan siirtoajan osuudet... 3-5 3-4 Prosessikuvan siirtoajan osuudet, H-CPUt... 3-6 3-5 Käyttäjäohjelman käsittelyaika CPU:lla 41x-4H... 3-7 3-6 Käyttöjärjestelmän käsittelyaika syklintarkastuspisteessä... 3-7 3-7 Syklin pidennys keskeytysten lomittelulla... 3-7 3-8 Reaktioajan lyhennys... 3-17 3-9 Reaktioajan laskentaesimerkki... 3-18 3-10 Prosessikeskeytys- ja diagnoosikeskeytysreaktioajat; maksimaalinen keskeytysreaktioaika ilman kommunikaatiota... 3-22 3-11 CPU:iden viive- ja aikakeskeytysten toistuvuus... 3-25 iv
CPU 41x:n rakenne 1 Yleiskuva kappaleesta Kappale Sisältö Sivu 1.1 CPU:iden ohjaus- ja näyttöelementit 1-2 1.2 CPU:n valvontatoiminnat 1-9 1.3 Tila- ja virhenäytöt 1-12 1.4 Käyttölajikytkin 1-15 1.6 Monipisteliitäntä (MPI) 1-23 1.7 Profibus-DP-liitäntä 1-24 1.8 Yleiskuva S7-400 CPU:iden parametreistä 1-25 1.9 Multicomputing 1-27 1.10 Laitemuutokset käytön aikana 1-31 1.11 CPU 41x DP-masterina/DP-slavena 1-35 1.12 Suora tiedonvaihto 1-65 1.13 Konsistentti data 1-69 1-1
CPU 41x:n rakenne 1.1 CPU:iden ohjaus- ja näyttöelementit CPU 412-1:n ohjaus- ja näyttöelementit Merkinnät: yksikkökuvaus, versio, lyhyt-tilausnumero ja Firmware-versio CPU 412-1 LEDI-näytöt INTF, EXTF, BUS1F, FRCE, RUN, STOP 6ES7412-1XF03-0AB0 V3.0.0 BUS1F Lokero Memory Cardille Käyttölajikytkin Päällyskannen alla MPI/Profibus-DP-liitäntä Ulkoisen puskurijännitteen syöttö Kuva 1-1 CPU 412-1:n ohjaus- ja näyttöelementtien järjestys 1-2
CPU 41x:n rakenne CPU 41x-2:n ohjaus- ja näyttöelementit Merkinnät: yksikkökuvaus, versio, lyhyt-tilausnumero ja Firmware-versio CPU 414-2 6ES7414-2XG03-0AB0 LEDI-näytöt INTF, EXTF, BUS1F, BUS2F, FRCE, RUN, STOP V3.0.0 BUS1F BUS2F Lokero Memory Cardille Käyttölajikytkin Päällyskannen alla MPI/Profibus-DP-liitäntä Profibus-DP-liitäntä Ulkoisen puskurijännitteen syöttö Kuva 1-2 CPU 41x-2:n ohjaus- ja näyttöelementtien järjestys 1-3
CPU 41x:n rakenne CPU 41x-3:n ohjaus- ja näyttöelementit Merkinnät: yksikkökuvaus, versio, lyhyt-tilausnumero ja Firmware-versio CPU 416-3 LEDI-näytöt INTF, EXTF, BUS1F, BUS2F, FRCE, RUN, STOP 6ES7416-3XL00-0AB0 V3.0.0 BUS1F BUS2F IFM1F LEDI-näytöt IFM1F Lokero Memory Cardille Käyttölajikytkin Päällyskannen alla MPI/Profibus-DP-liitäntä Päällyskannen alla Moduulilokero Interface-moduulille Profibus-DP-liitäntä Ulkoisen puskurijännitteen syöttö Kuva 1-3 CPU 41x-3:n ohjaus- ja näyttöelementtien järjestys 1-4
CPU 41x:n rakenne CPU 417-4:n ohjaus- ja näyttöelementit Merkinnät: yksikkökuvaus, versio, lyhyt-tilausnumero ja Firmware-versio LEDI-näytöt INTF, EXTF, BUS1F, BUS2F, FRCE, RUN, STOP V3.0.0 BUS1F BUS2F IFM1F IFM2F LEDI-näytöt IFM1F, IFM2F Lokero Memory Cardille Käyttölajikytkin Päällyskannen alla Päällyskannen alla MPI/Profibus-DP-liitäntä Moduulilokero Interface-moduulille 1 Profibus-DP-liitäntä Moduulilokero Interface-moduulille 2 Ulkoisen puskurijännitteen syöttö Metallikannen alla vasemmalla puolella Liitäntä muistin laajennusta varten Kuva 1-4 CPU 417-4:n ohjaus- ja näyttöelementtien järjestys LEDI-näytöt Taulukossa 1-1 on yleiskuva yksittäisten CPU:iden LEDI-näytöistä. Kappale 1.2 kuvaa tiloja ja virheitä, jotka näytetään kyseisillä LEDEILLÄ. 1-5
CPU 41x:n rakenne Taulukko1-1 CPU:iden LEDI-näytöt LEDI- näyttö Väri Merkitys On seuraavilla CPU:illa 412-1 412-2 414-2 416-2 414-3 416-3 INTF pun. Sisäinen virhe x x x x EXTF pun. Ulkoinen virhe x x x x FRCE kelt. Force-toiminta aktiivinen x x x x RUN vihr. RUN-tila x x x x STOP kelt. STOP-tila x x x x BUS1F pun. Väylävika MPI/Profibus-DP-liitäntäpisteessä 1 BUS2F pun. Väylävika Profibus-DP-liitäntä-- pisteessä 2 417-4 x x x x -- x x x IFM1F pun. Virhe liitäntäpistemoduulissa 1 -- -- x x IFM2F pun. Virhe liitäntäpistemoduulissa 2 -- -- -- x Käyttölajikytkin Käyttölajikytkimellä voidaan asettaa CPU:n aktuelli käyttölaji. Käyttölajikytkin on avainkytkin, jossa on neljä kytkinasentoa. Sillä voidaan valita eri suojaustasoja ja rajoittaa ohjelmamuutokset tai käynnistysmahdollisuudet (STOP--tilasta RUN--tilaan siirtyminen ) tietylle henkilöryhmälle. Kappale 1.4 kuvaa käyttölajikytkimen toimintoja ja CPU:iden suojaustasoja. Lokero Memory Cardeille Memory Card voidaan asettaa tähän lokeroon. Memory Cardeja on kahta lajia: RAM Cardit RAM Cardilla voidaan laajentaa CPU:n latausmuistia. FLASH Cardit FLASH Cardilla voidaan tallentaa käyttäjäohjelma ja datat pysyvästi (myös ilman puskuriparistoa). FLASH Card voidaan ohjelmoida joko PG:llä tai CPU:ssa. Myös FLASH Card laajentaa CPU:n latausmuistia. Yksityiskohtainen kuvaus Memory Cardeista on kappaleessa 1.5. 1-6
CPU 41x:n rakenne Lokero Interface-moduuleille Tähän lokeroon voidaan CPU:issa 41x-3 ja 41x-4 asettaa aina liitäntäpistemoduuli (IF-moduuli). Liitäntä muistin laajennuksia varten CPU:ssa 417-4 on lisäksi liitäntöjä muistin laajennuksia varten. Nämä tarjoavat työmuistin laajennusmahdollisuuden. (Katso Automaatiojärjestelmät S7-400, M7-400, rakenne ) MPI/DP-liitäntä CPU:n MPI-liitäntäpisteeseen voidaan liittää esim. seuraavia laitteita: Ohjelmointilaitteet Ohjaus- ja valvontalaitteet S7-400-- tai S7-300--lisäohjaukset (katso kappale 1.6). Käyttäkää väyläliitäntäpistoketta, jossa on vino kaapelilähtö (katso asennuskäsikirja, kappale 7) MPI-liitäntä voidaan suunnitella myös-dp-masterina ja käyttää sitten PROFIBUS-DP-liitäntänä maks. 32 DP-slavella. Profibus-DP-liitäntä Profibus-DP-liitäntään voidaan liittää hajautettu periferia, PGt/OPt ja muut DP-master-asemat. 1-7
CPU 41x:n rakenne Ulkoisen puskurijännitteen syöttö liittimestä EXT.-BATT. S7-400:n virtalähdeyksiköissä voidaan yksikön tyypistä riippuen käyttää yhtä tai kahta puskuriparistoa, jotta voidaan tehdä seuraavaa jännitekatkoksen sattuessa: Puskuroida RAM:iin tallennettu käyttäjäohjelma. Pitää merkkerit, ajat, laskurit ja systeemidata sekä eri tiedostoyksiköiden tiedot tallessa. Puskuroida sisäinen kello. Sama puskurointi voidaan saavuttaa, kun CPU:n EXT.-BATT. --liittimeen johdetaan 5 V:n ja 15 V:n välinen jännite. EXT.-BATT. --tulolla on seuraavat ominaisuudet: Napasuojaus Oikosulkuvirran rajoitus 20 ma:han EXT.-BATT --liittimestä tulevaa syöttöä varten tarvitaan liitäntäkaapeli, jossa on 2,5 mm:n jakkipistoke, kuten seuraavasta kuvasta käy ilmi. Jakkipistokkeen napaisuus on otettava huomioon. Plusnapa Miinusnapa Jakkipistoke 2,5 mm Huomautus Liittimessä EXT.-BATT. tarvitaan ulkoista syöttöä, mikäli virtalähdeyksikkö vaihdetaan ja halutaan puskuroida RAMiin tallennettu käyttäjäohjelma sekä ym. tiedot yksikönvaihdon ajaksi. 1-8
CPU 41x:n rakenne 1.2 CPU:n valvontatoiminnat Valvonta ja virheilmoitukset CPU:n laitteissa ja käyttöjärjestelmässä on valvontatoimintoja, jotka takaavat järjestelmällisen työskentelyn ja tietyn toiminnan vikatapauksessa. Jos virheitä on paljon, saattaa käyttöjärjestelmäkin reagoida niihin. Seuraava taulukko antaa yleiskuvan mahdollisista virheistä, niiden syistä ja CPU:n reaktioista. Vikalaji Vian syy Käyttöjärjestelmän reaktio Vika-LEDI Tahtivika Prosessorin tahdin vikavalvonta Järjestelmän pysäyttäminen Digitaalilähtöjen esto signaa-- lin OD lähtöä kohti (Output Disable) Käsittelyvirhe Yksikkövika (SM, FM, CP) LEDI EXTF palaa niin kauan kunnes virhe on kuitattu. SMt: OB 122:n kutsu merkintä diagnoosipuskuriin Tuloyksiköt: Nollan merkintä datana akkuun tai prosessikuvaan Muut yksiköt: OB 122:n kutsu Ohjelman aloitus tahtisynkronoidusti DP-tahtiin nähden Aikavirhe Käyttäjäohjelman kesto (OB1 ja kaikki keskeytykset ja virhe-obt) ylittää annetun maksimisykliajan. OB-vaadintavirhe Käynnistysinfopuskurin ylivuoto Kellonaikavirhekeskeytys Jälleen RUN--tilaan pääsy CiR:n jälkeen Tahtisynkronointikeskeytys Virtalähdeyksikö(ide)n virhe (ei jännitekatkosta) Diagnoosi-- keskeytys Keskeytys irrotus/paikalleen pano Keskus-- tai laajennuskorttikehikossa vähintään yksi virtalähdeyksikön paristo on tyhjä puskurijännite puuttuu virtalähdeyksikön 24V-syöttö on pois päältä Keskeytyskykyinen periferiayksikkö ilmoittaa diagnoosikeskeytyksen. SM:n irrotus tai paikalleen pano sekä väärän yksikkötyypin paikalleen asetus. Mikäli oletusparametroinnin aikana irrotetaan ainoa paikallaan oleva SM CPU:n ollessa STOP--tilassa, ei LEDI EXTF pala. Jos SM pannaan taas paikalleen, välähtää LEDI lyhyesti. OB 61... OB 64:n kutsu LEDI INTF palaa niin kauan kunnes virhe on kuitattu. OB 80:n kutsu Lataamaton OB: CPU menee STOP--tilaan. OB 81:n kutsu Lataamaton OB: CPU toimii edelleen. OB 82:n kutsu Lataamaton OB: CPU menee STOP--tilaan. OB 83:n kutsu Lataamaton OB: CPU menee STOP--tilaan. -- EXTF -- INTF EXTF EXTF EXTF 1-9
CPU 41x:n rakenne Vikalaji Vian syy Käyttöjärjestelmän reaktio Vika-LEDI Prioriteettiluokkavirhe Prioriteettiluokkaa kutsutaan, mutta vastaavaa OB:tä ei ole. SFB-kutsu: oheis-db puuttuu tai on viallinen OB 85:n kutsu Lataamaton OB: CPU menee STOP--tilaan. INTF Virhe prosessikuvan päivityksessä EXTF Korttikehikkovika / asemavika Jännitekatkos laajennuslaitteessa DP-väylävika Katkos kytkentäjohdossa: puuttuva tai viallinen IM, katkennut johto OB 86:n kutsu Lataamaton OB: CPU menee STOP--tilaan. EXTF Kommunikaatiovirhe Tila-tieto ei ole merkittävissä DB:hen Väärä sähketunnus Virhe sähkeen pituudessa Virhe globaalidata-sähkeen rakenteessa Virhe DB-käsittelyssä OB 87:n kutsu Lataamaton OB: CPU menee STOP--tilaan. INTF Käsittelykeskeytys Synkronointivirheiden liian suuri lomittelusyvyys Yksikkökutsujen liian suuri lomittelu (B-pino) Virhe paikallisdatan allokoinnissa OB 88:n kutsu Lataamaton OB: CPU menee STOP--tilaan. INTF Ohjelmointi-- virhe Virhe konekoodissa tai käyttäjä-- ohjelmassa: Muunnosvirhe BCD Alueen pituusvirhe Aluevirhe Paikoitusvirhe Kirjoitusvirhe Aikanumerovirhe Laskurinumerovirhe Yksikkönumerovirhe Yksikköä ei ole ladattu OB 121:n kutsu Lataamaton OB: CPU menee STOP--tilaan. INTF 1-10
CPU 41x:n rakenne Vikalaji Vian syy Käyttöjärjestelmän reaktio Vika-LEDI MC7-koodivirhe Virhe käännetyssä käyttäjäohjelmassa, esim. väärä OP-koodi tai hyppy yksikön lopun yli CPU menee STOP--tilaan. Tarvitaan uuskäynnistys tai perusnollaus. INTF Tahtihäviö Tahdit hävisivät, koska OB 61...64 ei voitu käynnistää korkeampien prioriteettien johdosta tai koska asynkroniset väyläkuormat ovat vaimentaneet väylätahtia. OB 61..64:n kutsu seuraavassa tahdissa. INTF EXTF Muuten jokaisessa CPU:ssa on käytettävissä testi- ja informaatiotoiminnat, joita voidaan kutsua STEP 7:llä. 1-11
CPU 41x:n rakenne 1.3 Tila- ja virhenäytöt Tilanäytöt Molemmat CPU:n etupaneelissa olevat LEDIT, RUN ja STOP, informoivat sillä hetkellä aktiivisesta CPU-käyttötilasta. RUN LEDI STOP H D CPU on RUN-tilassa. Merkitys D H CPU on STOP-tilassa. Käyttäjäohjelmaa ei käsitellä. Jälleenkäynnistys ja kuumakäynnistys/uuskäynnistys on mahdollinen. Mikäli virhe aiheutti STOP-tilan, on lisäksi asetettu häiriönäyttö (INTF tai EXTF). B 2Hz B 0,5 Hz B 2Hz x x B 2Hz H H B 0,5 Hz B 2Hz CPU on VIKA--tilassa. Lisäksi vilkkuvat myös LEDIT INTF, EXTF ja FRCE. Testitoiminta aiheutti PYSÄYTYS/HOLD-tilan. Käynnistettiin kuumakäynnistys/uuskäynnistys/jälleenkäynnistys. Kutsutun OB:n pituudesta riippuen saattaa kestää minuutin ja pitempäänkin, kunnes kuumakäynnistys/uuskäynnistys/jälleenkäynnistys on suoritettu. Jos CPU ei silloinkaan mene RUN--tilaan, voi esim. laitteen suunnittelussa olla virhe. CPU vaatii perusnollausta. Perusnollaus meneillään. D = LEDI on pimeä; H = LEDI palaa; B = LEDI vilkkuu annetulla taajuudella; x = LEDI-tilalla ei ole merkitystä HOT RESTART = KUUMAKÄYNNISTYS = JÄLLEENKÄYNNISTYS WARM RESTART = LÄMMINKÄYNNISTYS = UUSKÄYNNISTYS COLD RESTART = KYLMÄKÄYNNISTYS = (UUSKÄYNNISTYS) 1-12
CPU 41x:n rakenne Virhenäytöt ja erityisyydet, kaikki CPUt Kolme CPU:n etupaneelissa olevaa LEDIÄ, INTF, EXTF ja FRCE informoi käyttäjäohjelman virheistä ja erikoisuuksista. LEDI INTF EXTF FRCE Merkitys H x x On tunnistettu sisäinen virhe (ohjelmointi- tai parametrointivirhe) tai CPU suorittaa CiR-tapahtuman. x H x Ulkoinen virhe tunnistettu (ts. virhe, jonka syy ei ole CPU-yksikössä). x x H Force-toiminta on aktiivinen. H = LEDI palaa; x = LEDI-tilalla ei ole merkitystä LEDIT BUSF1, BUSF2 ilmoittavat MPI/DP- ja Profibus-DP-liitäntäpisteen yhteydessä olevat virheet. LEDI Merkitys BUS1F BUS2F H x MPI/DP-liitäntäpisteessä on tunnistettu virhe. x H Profibus-DP-liitäntäpisteessä on tunnistettu virhe. B x DP-Master: Profibus-DP-liitäntäpisteen 1 yksi tai useampi slave ei vastaa. DP-Slave: DP-Master ei puhuttele sitä. x B DP-Master: Profibus-DP-liitäntäpisteen 2 yksi tai useampi slave ei vastaa. DP-Slave: DP-Master ei puhuttele sitä. H = LEDI palaa; B = LEDI vilkkuu; x = LEDI-tilalla ei ole merkitystä 1-13
CPU 41x:n rakenne Virhenäytöt ja erityisyydet, CPUt 41x-3 ja 41x-4 CPU:illa 41x-3 ja 41x-4 on lisäksi LEDI IFM1F tai LEDIT IFM1F ja IFM2F. Nämä ilmoittavat ensimmäisen ja toisen moduuliliitäntäpisteen yhteydessä olevat virheet. IFM1F LEDI IFM2F Merkitys H x Moduuliliitäntäpisteessä 1 on tunnistettu virhe. x H Moduuliliitäntäpisteessä 2 on tunnistettu virhe. B x DP-Master: Yksi tai useampi Profibus-DP-liitäntäpistemoduulin moduulilokeroon 1 asetetuista slaveista ei vastaa DP-Slave: DP-Master ei puhuttele sitä. x B DP-Master: Yksi tai useampi Profibus-DP-liitäntäpistemoduulin moduulilokeroon 2 asetetuista slaveista ei vastaa DP-Slave: DP-Master ei puhuttele sitä. H = LEDI palaa; B = LEDI vilkkuu; x = LEDI-tilalla ei ole merkitystä Diagnoosipuskuri Virheen tarkka syy voidaan lukea diagnoosipuskurista STEP 7:llä (PLC --> module information) virheen korjaamista varten. 1-14
CPU 41x:n rakenne 1.4 Käyttölajikytkin Käyttölajikytkimen toiminta CPU voidaan asettaa käyttölajikytkimellä RUN/ RUN-P, ja STOP--käyttötiloihin tai perusnollata CPU. STEP 7 tarjoaa lisämahdollisuuksia käyttölajin vaihtoon. Asennot Käyttölajikytkin on avainkytkin. Kuvassa 1-5 on käyttölajikytkimen mahdolliset asennot. RUN-P RUN STOP MRES Kuva 1-5 Käyttölajikytkimen asennot Käyttölajikytkimen asennot selitetään taulukossa 1-2. Vikatapauksessa tai mikäli ilmenee käynnistysesteitä CPU menee käyttölajikytkimen asennosta riippumatta STOP--tilaan tai pysyy siinä. 1-15
CPU 41x:n rakenne Taulukko1-2 Käyttölajikytkimen asennot Asento RUN-P RUN STOP MRES (Perusnollaus; Master Reset) Selitykset Jos mitään käynnistysestettä tai virhettä ei ole ja CPU pystyi menemään RUN--tilaan, käsittelee CPU silloin käyttäjäohjelmaa tai on tyhjäkäynnillä. Periferiaan pääsy on mahdollista. Avainta ei voi poistaa tässä asennossa. Ohjelmat voidaan lukea CPU:sta PG:llä (CPU --> PG), siirtää CPU:hun (PG --> CPU). Jos mitään käynnistysestettä tai virhettä ei ole ja CPU pystyi menemään RUN--tilaan, käsittelee CPU silloin käyttäjäohjelmaa tai on tyhjäkäynnillä. Periferiaan pääsy on mahdollista. Avain voidaan poistaa tässä asennossa, jolloin kukaan asiaton ei pääse muuttamaan käyttölajia. CPU:n ohjelmat voidaan lukea PG:llä (CPU --> PG). CPU:ssa olevaa ohjelmaa ei voi muuttaa RUN -käyttölajissa (katso STEP 7)! Suojaustaso voidaan ohittaa STEP 7/Hardware -konfiguroinnissa asetetulla salasanalla (STEP 7:n versiosta V4.02 lähtien), ts. tämän salasanan ollessa tiedossa voidaan ohjelmaa muuttaa myös käyttölajissa RUN. CPU ei käsittele käyttäjäohjelmaa. Digitaaliset signaaliyksiköt ovat estossa. Avain voidaan poistaa tässä asennossa, jolloin kukaan asiaton ei pääse muuttamaan käyttölajia. Ohjelmat voidaan lukea CPU:sta PG:llä (CPU --> PG), siirtää CPU:hun (PG --> CPU). Avainkytkimen asento CPU:n perusnollausta ja kylmäkäynnistystä varten (katso seuraavat sivut). Suojaustasot S7-400:n CPU:issa voidaan sopia suojaustasoista, joilla CPU:n ohjelmat voidaan suojata asiattomalta käsittelyltä. Suojaustasolla määritellään, mitä PG-toimintoja käyttäjä voi suorittaa kyseisellä CPU:lla ilman erityistä lupaa (salasana). Salasanalla pääsee kaikkiin PG-toimintoihin. Suojaustasojen asetus CPU:n suojaustasot (1-3) voidaan asettaa STEP 7/Hardware--konfiguroinnissa. STEP 7/Hardware--konfiguroinnissa asetettu suojaustaso voidaan poistaa käyttölajikytkimellä suoritettavalla manuaalisella perusnollauksella. Suojaustasot 1 ja 2 voidaan asettaa myös käyttölajikytkimellä. Taulukossa 1-3 on S7-400--järjestelmän CPU:n suojaustasot. 1-16