Durch Anwenderprojekte mit intelligenten Antrieben ergab sich für die Insevis-Ingenieure die Motivation, S7-Datenbausteine für MotionController zu erzeugen, die für mehrere unterschiedliche Antriebe gleich verwendbar sind. Eine wichtige Forderung war es, flexibel zwischen den freigegebenen intelligenten Antrieben zu wählen, ohne relevante Änderungen am S7-Programm durchführen zu müssen. Zusammen mit der Firma inmotec Automation wurde anhand von Parker-C3 und Maxon-Epos2-Antrieben diese Aufgabe gelöst und steht nun deutsch und englisch dokumentiert frei verfügbar im Internet zum kostenlosen Download bereit. Die Ausstattung der Insevis-S7-CPU kommt dem Vorhaben entgegen. Neben Ethernet (mit den Protokollen RFC1006, UDP und TCP) sowie eine RS232- und eine RS485-Schnittstelle (mit einem freiem ASCII-Protokoll) ist auch eine CANopen-Schnittstelle in den Insevis S7-CPUs integriert. Darüber läuft die Kommunikation zu den MotionControllern. Die kostenlose Konfigurationssoftware ConfigStage ermöglicht es, die zusätzlichen Protokolle mithilfe einer graphischen Oberfläche zu parametrieren. Die Insevis-S7-Steuerungen eignen sich für kleine und mittlere Maschinen und Anlagen, welche die Mehrheit der Automatisierungslösungen ausmachen. Besonders die S7-Steuerungen mit integrierten TFT-Farb-Touchpanels von 3,5 bis 10,2\“ ermöglichen in diesem Gebiet sehr wirtschaftliche und einfache Lösungen unter Step7. Es sind immer sind verschiedene dezentrale Lösungen möglich, auch wenn Onboard-Peripherie verwendet wird. Flexible Motion-S7-Bausteine Alle Antriebsfunktionen – sogenannte Motion-Control-Bausteine MC – werden als einzelne Funktionsbausteine implementiert. Um die Vielzahl von Instanzen von Funktionsbausteinen mit einem separaten Instanzdatenbaustein zu vermeiden, empfiehlt sich die Instanziierung von Funktionsbausteinen im STAT-Bereich der Variablendefinition eines \’Container\‘-Funktionsbausteins. Die MC-Bausteine verwenden keine M-Merker, T-Zeiten oder Z-Zähler, sondern deren instanziierbaren IEC-Varianten, sodass dem Anwendungsprogrammierer weiterhin alle Ressourcen zur Verfügung stehen. Die Funktionsbausteine werden im Original mit SCL (Structured Control Language), einer Engineering-Option zu Step7 der Firma Siemens erstellt, die Verwendung der Funktionsbausteine erfordert jedoch kein installiertes SCL-Paket auf dem Entwicklungsrechner des Anwenders. Da sich Bausteine nicht gegenseitig referenzieren, können Baustein-Adressen dem Bedarf des Anwenderprogramms angepasst werden, was die Integration in ein bestehendes Anwenderprogramm erleichtert. Alle Antriebsfunktionen auf der SPS kommunizieren über asynchrone CANopen-PDOs nach DS301, sodass der Kommunikationsaufwand (Busauslastung) reduziert ist. Beim Antriebsprofil DS402 werden ausschließlich Betriebsarten verwendet, die keine äquidistante Übertragung von Sollwerten (R-PDOs) erfordern. Der sogenannte \’Interpolated mode\‘ wird daher nicht verwendet. T-PDOs mit kontinuierlichen Ist-Werten (Ist-Position, Ist-Geschwindigkeit) sind mit einer Sperrzeit parametriert. CAN-Konfiguration mit ConfigStage Mit der ConfigStage-Software werden der CANopen-Master und die CANopen-Slaves konfiguriert. Zudem wird die Verbindung von SPS-Daten (z.B. Datenbaustein und Offset im Datenbaustein) zu den CANopen-Daten (R-PDOs, T-PDOs) projektiert. Ein CANopen-Slave kann als Typ in die CANopen-Slave-Bibliothek der ConfigStage hinterlegt werden, um typgleiche Geräte über Drag&Drop einzufügen. Im Bibliothekseintrag kann neben der PDO-Belegung auch eine Grafik des CANopen-Slaves hinterlegt werden. Für den Parker C3-Antrieb wird eine Nodeguarding-Zeit eingetragen, anhand der der CANopen-Master die Integrität des CANopen-Slaves erkennen kann. Zusätzlich wird festgelegt, wie viele PDOs in jeder Richtung benötigt werden. Das Mapping der vorbelegten CAN-PDOs ist in der Konfigurationssoftware ConfigStage auf grafischem Weg möglich. Hier legt der S7-Programmierer die Speicherbereiche (z.B. Datenbausteine) fest, die er für die Daten benutzen möchte. Der Anwender muss sich wie bei Profibus-DP nicht selbst um das \’Auffrischen\‘ der Daten kümmern. Wenn die MC-Bausteine eingesetzt werden, stellen die Funktionsbausteine selbst die benötigten Daten an den FB-Ausgängen bereit, sodass der direkte Zugriff auf die T-PDO-Kommunikationsdaten im DB100 nicht notwendig ist. Flexibel mit Technologiefunktionen Mit den Insevis-S7-Steuerungen ist es möglich, bei Technologiefunktionen flexibel reagieren zu können. Die Änderungen am S7-Programm sind gering, sodass jeder S7-Programmierer in der Lage ist, sein System zu optimieren. Dieses erweitert den Einsatzhorizont für Anwender von Insevis-S7-Steuerungen, die mit einem einzigen Gerät neben den Standard-Steuerungs- und Visualisierungsaufgaben auch Kommunikations- und MotionControl-Funktionen ohne Zusatzkosten lösen können.
INSEVIS GmbH
