Lesen und Schreiben von AS-i-Datenbits in EcoStruxure Machine Expert

Lesen und Schreiben von AS-i-Datenbits in EcoStruxure Machine Expert - Safety

Dieses Thema enthält folgende Informationen:

Datenbits gelesen vom/geschrieben auf das AS-i Gateway

Annahmen für diese Dokumentation

Beschreibung der AS-i-Eingangs-/Ausgangsbits

Datenbits in den sicherheitsbezogenen Code einfügen

Herunterladen der Parametrierungsdaten auf das AS-i Gateway

Nachdem Sie ein AS-i Gateway in EcoStruxure Machine Expert eingefügt und dieses in EcoStruxure Machine Expert - Safety parametriert haben, können dessen Daten in der Sicherheitsapplikation verwendet werden.

Die Kommunikation zwischen SLC (und LMC) und AS-i Gateway via openSafety over Sercos wird über das '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt realisiert, welches Sie unter dem Gateway-Knoten eingefügt haben. Dieses Thema beschreibt, wie Sie die Datenbits aus diesem Geräteobjekt in der Sicherheitsapplikation verwenden.

Datenbits gelesen vom/geschrieben auf das AS-i Gateway

Das AS-i Gateway erscheint im EcoStruxure Machine Expert - Safety-Gerätebaum ('Geräte'-Fenster) als Kindelement des SLC, ähnlich wie ein Buskoppler-Gerät.

Beispiel: AS-i Gateway mit Gerätekennung SL1.SM2

Die Datenbits im '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt dieses bestimmten AS-i Gateway sind unter dem Gateway-Knoten nach Eingangs- und Ausgangsbits gruppiert. Es stehen 64 Eingangsbits und 64 Ausgangsbits pro AS-i Gateway zur Verfügung. Zusätzlich ist das SafeGatewayOK-Signal vorhanden, welches den Kommunikationsstatus anzeigt.

Beispiel

Die Bedeutung der einzelnen Eingangs- und Ausgangsdatenbits und welche Bits in Ihrer Applikation verwendet werden, hängt vom anwenderdefinierten und projektspezifischen AS-i-Datenmapping in Ihrer AS-i-Applikation (in ASIMON) ab.

HINWEIS:

Es wird der gesamte Bitsatz vom/auf das AS-i Gateway übertragen, unabhängig vom AS-i-Datenmapping oder Anzahl/Typ der AS-i-I/O-Slaves am AS-i-Feldbus. Eingangsbits, die nicht verwendet werden, weil sie nicht auf die AS-i-Daten gemappt wurden, bleiben immer SAFEFALSE. Welche Datenbits verwendet werden und deshalb in der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation gelesen oder geschrieben werden müssen (da sie auf einen angeschlossenen Sensor oder Aktor gemappt sind), muss anhand der ASIMON-Applikation ermittelt werden.

Durch Auswerten der relevanten Eingangsbits (vom AS-i Gateway kommende Statusinformationen von AS-i-Sensoren und Befehlsgeräten) und Schreiben der Ausgangsbits auf das AS-i Gateway (z.B., um AS-i-Aktoren zu steuern), kann die sicherheitsbezogene SLC-Applikation auf Sicherheitsanforderungen vom AS-i-Feldbus reagieren.

Die Eingangs-/Ausgangsbits können wie jedes Prozessdaten-Element per Drag & Drop aus dem Gerätebaum in den sicherheitsbezogenen FBS/KOP-Code eingefügt werden (siehe folgende Vorgehensweise). Beim Einfügen in den Code wird eine sicherheitsbezogene, globale Variable erstellt.

Zusätzlich ist jedes sicherheitsbezogene Eingangs-/Ausgangsbit als gespiegeltes Bit in EcoStruxure Machine Expert verfügbar.

Gespiegelte Bits in EcoStruxure Machine Expert

Die sicherheitsbezogenen Eingangs-/Ausgangsbits eines AS-i Gateway werden in EcoStruxure Machine Expert im Editor 'sercos Module E/A Abbild' des '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekts -Gerät gespiegelt. Nach dem Mappen eines Eingangs-/Ausgangsbits auf eine boolesche Variable in EcoStruxure Machine Expert, wird das sicherheitsbezogene Projekt entsprechend aktualisiert und der Name der zugewiesenen Variablen erscheint in die Spalte 'SOMM Variable' in EcoStruxure Machine Expert - Safety.

Beispiel:

EcoStruxure Machine Expert: im Editor 'sercos Module E/A Abbild' des '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekts ist die Variable 'ASi_Estop1' auf das Eingangsbit 0.1 gemappt (Nummer (1) in der folgenden Abbildung).

In EcoStruxure Machine Expert - Safety: Die Variable 'ASi_Estop1' wird im 'Geräte'-Fenster in der Spalte 'SOMM Variable' angezeigt (Nummer (2) in der folgenden Abbildung). In diesem Beispiel wird Eingangsbit 0.1 in der Sicherheitsapplikation bereits unter dem Variablennamen 'SafeInputBit_0_1' verwendet. Dieser Variablenname wurde automatisch beim Einfügen des Bits (per Drag & Drop) in die Sicherheitsapplikation erstellt.

Annahmen für diese Dokumentation

Die vorliegenden Beschreibungen basieren auf folgenden Annahmen:

Ein direktes 1:1-Datenmapping, d.h. die Adresse eines AS-i-Slaves entspricht der Datenbitnummer (Eingangsslave 1 ist auf Eingangsbit 01 gemappt, etc.).

Die Eingangsbits 0 und 32 sind als Diagnose-Statusbits konfiguriert.

Die Ausgangsbits 0 und 32 sind als Freigabebits für Ausgänge konfiguriert.

Weitere Informationen

Weitere Informationen dazu finden Sie im Kapitel "Konfigurieren der AS-i-Funktionalität in ASIMON" und im Abschnitt "Beschreibung der AS-i-Eingangs-/Ausgangsbits".

Beschreibung der AS-i-Eingangs-/Ausgangsbits

Statusbit 'SafeGatewayOK'

Beschreibung	Sicherheitsbezogenes Statusbit, ausgegeben vom AS-i Gateway. Es zeigt den Status der Kommunikation zwischen SLC und AS-i Gateway via openSafety over Sercos an. Das SafeGatewayOK-Signal kann zusammen mit den Diagnosesignalen ausgewertet werden, die den Status der AS-i-Kreise anzeigen (diese werden ebenfalls vom AS-i Gateway bereitgestellt). Die vorliegende Dokumentation geht von der Best-Practice-Applikation aus, in der diese Diagnosebits auf die Eingangsdatenbits 0 (für Kreis 1) und 32 (für Kreis 2) gemappt sind. Lesen Sie dazu Abschnitt "Überwachen des Kreisstatus: Eingangsbits 0 und 32...". Darstellung im Gerätebaum:
Datentyp	SAFEBOOL
Zugriffsart	Variable kann von der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation gelesen werden.
Mögliche Werte	SAFEFALSE: Die Kommunikation zwischen SLC und AS-i Gateway via openSafety over Sercos funktioniert nicht korrekt oder das AS-i Gateway ist am Sercos-Bus nicht verfügbar. SAFETRUE: Die Kommunikation zwischen SLC und AS-i Gateway via openSafety over Sercos funktioniert korrekt und das AS-i Gateway ist am Sercos-Bus verfügbar. HINWEIS: Beachten Sie auch die Fehlersignalisierung über die Statusanzeige am AS-i Gateway-Gerät.

Eingangsbits 1 bis 31 und 33 bis 63

Beschreibung	Sicherheitsbezogenes Eingangsbit, ausgegeben vom AS-i Gateway. Ausnahmen: Die vorliegende Dokumentation geht von der Best-Practice-Applikation aus, in der die Eingangsbits 0 und 32 zur Überwachung des Status der AS-i-Kreise 1 und 2 konfiguriert sind (siehe nachfolgender Abschnitt). Darstellung im Gerätebaum: HINWEIS: Da wir ein direktes 1:1-Datenmapping verwenden, entspricht die Bitnummer direkt einer AS-i-Slave-Adresse. Informationen zu Ihrem AS-i-Datenmapping finden Sie in der Projektdokumentation Ihrer AS-i-Applikation (in ASIMON erstellt).
Datentyp	SAFEBOOL
Zugriffsart	Variable kann von der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation gelesen werden.
Mögliche Werte	SAFEFALSE und SAFETRUE. Die Bedeutung der Bitwerte SAFETRUE und SAFEFALSE hängt vom AS-i-Datenmapping und Ihrer AS-i-Applikation ab. Da wir ein direktes 1:1-Datenmapping verwenden (AS-i-Slave-Adresse = Bitnummer), gilt folgendes: SAFEFALSE: Eine Sicherheitsanforderung ist aufgetreten, d.h. der definierte sichere Zustand ist aktiv oder der betreffende AS-i-Slave funktioniert nicht korrekt. SAFETRUE: Der betreffende AS-i-Slave funktioniert korrekt und es ist keine Sicherheitsanforderung aufgetreten, d.h. der definierte sichere Zustand ist nicht aktiv. HINWEIS: Ein SAFETRUE-Wert ist nur gültig, wenn das SafeGatewayOK-Signal und das Diagnose-Statussignal für den jeweiligen AS-i-Kreis beide SAFETRUE sind. Die vorliegende Dokumentation geht von der Best-Practice-Applikation aus, in der das Diagnosesignal für Kreis 1 auf das Eingangsdatenbit 0 und das Diagnosesignal für Kreis 2 auf Eingangsbit 32 gemappt ist. Lesen Sie dazu Abschnitt "Überwachen des Kreisstatus: Eingangsbits 0 und 32...". HINWEIS: Beachten Sie auch die Fehlersignalisierung über die Statusanzeige am AS-i Gateway-Gerät.

Ausgangsbits 1 bis 31 und 33 bis 63

Beschreibung	Sicherheitsbezogenes Ausgangsbit, geschrieben auf das AS-i Gateway. Ausnahmen: Die vorliegende Dokumentation geht von der Best-Practice-Applikation aus, in der die Ausgangsbits 0 und 32 zur Freigabe der AS-i-Kreise 1 und 2 konfiguriert sind (siehe nachfolgender Abschnitt). Darstellung im Gerätebaum: HINWEIS: Da wir ein direktes 1:1-Datenmapping verwenden, entspricht die Bitnummer direkt der Kennung eines AS-i-Aktors. Informationen zu Ihrem AS-i-Datenmapping finden Sie in der Projektdokumentation Ihrer AS-i-Applikation (in ASIMON erstellt).
Datentyp	SAFEBOOL
Zugriffsart	Variable kann von der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation geschrieben werden.
Mögliche Werte	SAFEFALSE und SAFETRUE. Die Bedeutung der Bitwerte SAFETRUE und SAFEFALSE hängt vom AS-i-Datenmapping und Ihrer AS-i-Applikation ab. Da wir ein direktes 1:1-Datenmapping verwenden (AS-i-Slave-Adresse = Bitnummer), gilt folgendes: SAFETRUE aktiviert den gemappten AS-i-Aktor-Slave, falls der Kreis freigegeben ist (siehe nachfolgenden Hinweis). SAFEFALSE deaktiviert den zugewiesenen AS-i-Aktor-Slave. HINWEIS: Die vorliegende Dokumentation geht von der Best-Practice-Applikation aus, in der die Ausgangsbits 0 und 32 zur Freigabe der AS-i-Kreise 1 und 2 konfiguriert sind. Somit kann der auf ein Ausgangsbit geschriebene SAFETRUE-Wert im ausgegebenen Prozessdaten-Abbild des AS-i Gateway (und damit im adressierten AS-i-Feldbus-Kreis) nur wirksam werden, wenn das zugehörige Freigabesignal (Ausgangsbit 0 oder 32) den betreffenden AS-i Gateway-Kreis mit dem Wert SAFETRUE freigibt. Ausgangsdatenbit 0 steuert Kreis 1, Ausgangsbit 32 steuert Kreis 2 (siehe nachfolgenden Abschnitt).

Kreis-Statusüberwachung: Eingangsbits 0 und 32 entsprechen TM5/TM7-SafeModuleOK-Signal

Falls in ASIMON konfiguriert, stellt das AS-i Gateway für beide AS-i Kreise Diagnose-Statussignale bereit (ähnlich dem SafeModuleOK-Signal der TM5/TM7-Module). Die vorliegende Dokumentation geht von der Best-Practice-Applikation aus, in der Sie diese Diagnosesignale folgendermaßen implementiert haben:

Die Diagnose-Statussignale werden in ASIMON auf die Eingangsbits 0 und 32 des '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekts gemappt. Eingangsdatenbit 0 repräsentiert den Status von AS-i-Kreis 1 und Eingangsbit 32 den Status von Kreis 2.

Die Eingangsbits 0 und 32 werden in Ihrer sicherheitsbezogenen SLC-Applikation so ausgewertet, dass die Signale von den AS-i-Slaves als ungültig betrachtet werden, wenn das entsprechende Statussignal des Kreises nicht SAFETRUE ist.

HINWEIS:

Zusätzlich ist das SafeGatewayOK-Signal verfügbar, um den Status der Kommunikation zwischen SLC und AS-i Gateway via openSafety over Sercos anzuzeigen. SafeGatewayOK = SAFEFALSE zeigt an, dass die sicherheitsbezogene Kommunikation via openSafety over Sercos nicht korrekt funktioniert.

Beschreibung	Zeigt den Status des entsprechenden AS-i-Kreises und damit aus der Sicht der Sicherheitsapplikation den AS-i Gateway-Status an sich an. Falls wie oben beschrieben gemappt, steht Eingangsdatenbit 0 für Kreis 1 und Eingangsbit 32 für Kreis 2.
Datentyp	SAFEBOOL
Zugriffsart	Variable kann von der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation gelesen werden.
Mögliche Werte	SAFEFALSE: Der betreffende AS-i-Kreis ist für den SLC nicht verfügbar. Die im '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt enthaltenen Datenbits sind nicht gültig. SAFETRUE: Der betreffende AS-i-Kreis ist für den SLC verfügbar. Die im '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt enthaltenen Datenbits sind gültig.

Kreis freigeben: Ausgangsbits 0 und 32 entsprechen TM5/TM7-ReleaseOutput-Signal

Die vorliegende Dokumentation geht von der Best-Practice-Applikation aus, in der Sie diese Freigabesignale für Ausgänge folgendermaßen implementiert haben:

Geeignete, in der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation erzeugte boolesche Ausgangsvariablen, stehen als Freigabesignale für jeden der Ausgangs-AS-i-Kreise zur Verfügung.
Diese Freigabesignale sind auf die Ausgangsbits 0 und 32 des '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekts gemappt.
Diese Ausgangsbits 0 und 32 werden in der ASIMON-Applikation mit Hilfe von logischen UND-Kombinationen so weiterverarbeitet, dass ein Slave seinen Ausgang nur aktivieren kann, wenn das Freigabesignal SAFETRUE ist.

Auf diese Weise können die Ausgangsbits 0 und 32 des '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekts dazu verwendet werden, um die Kreise 1 und 2 freizugeben (ähnlich wie das Freigabesignal der TM5/TM7-Module). Wird ein Freigabebit auf SAFETRUE gesetzt, bedeutet dies, dass die zugehörigen AS-i-Slaves ihre Ausgänge aktivieren dürfen.

Beschreibung	Falls wie oben beschrieben konfiguriert, dienen die Ausgangsbits 0 und 32 als Freigabesignale für die AS-i-Kreise. Falls wie oben beschrieben gemappt, steuert Ausgangsdatenbit 0 den Kreis 1 und Ausgangsbit 32 den Kreis 2. Das Setzen eines Ausgangsbits auf TRUE darf zu keiner Gefährdung führen. Beachten Sie den nachfolgenden Gefahrenhinweis.
Datentyp	SAFEBOOL
Zugriffsart	Variable kann von der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation geschrieben werden.
Mögliche Werte	SAFEFALSE: Die Bitwerte in der Ausgangsbit-Gruppe werden nicht in das Ausgangsprozessabbild des AS-i Gateway geschrieben. Das Setzen eines Ausgangs hat keine Auswirkungen auf den AS-i-Aktor, der auf dieses Ausgangsbit gemappt ist. SAFETRUE: Die Bitwerte in der Ausgangsbit-Gruppe werden in das Ausgangsprozessabbild des AS-i Gateway geschrieben. Das Setzen eines Ausgangs aktiviert den AS-i-Aktor, der auf dieses Ausgangsbit gemappt ist.

WARNUNG

UNBEABSICHTIGTER BETRIEBSZUSTAND DES GERÄTS

Berücksichtigen Sie in Ihrer Risikoanalyse die Auswirkungen des Setzens/Rücksetzens eines Ausgangsbits.

Verwenden Sie geeignete Sicherheitsverriegelungen, wenn eine Gefahr für Personen und/oder Ausrüstung besteht.

Validieren Sie die gesamte Sicherheitsfunktion und prüfen Sie die Applikation sorgfältig.

Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.

Datenbits in den sicherheitsbezogenen Code einfügen

Verwenden Sie die Eingangs-/Ausgangsbits unter dem Gateway-Knoten wie folgt in der Sicherheitsapplikation in EcoStruxure Machine Expert - Safety.

Lesen Sie die vom AS-i Gateway kommenden Statusinformationen (Eingangsbits) und werten Sie sie in der Sicherheitsapplikation aus. Zu welchem AS-i-Sensor/Befehlsgerät ein Bit gehört, hängt vom AS-i-I/O-Mapping ab, das in der AS-i-Applikation (ASIMON-Projekt) definiert ist. Werten Sie in der Sicherheitsapplikation auch das SafeGatewayOK-Signal aus.

Schreiben Sie die auf das AS-i Gateway übertragenen Steuersignale (Ausgangsbits) in Abhängigkeit von der ausgewerteten Statusinformation. Zu welchem AS-i-Aktor ein Bit gehört, hängt vom AS-i-I/O-Mapping ab, das in der AS-i-Applikation (ASIMON-Projekt) definiert ist. Die vorliegende Dokumentation basiert auf der Best-Practice-Applikation mit einem 1:1-Mapping.

WARNUNG

UNBEABSICHTIGTER BETRIEBSZUSTAND DES GERÄTS

Prüfen Sie das Mapping der AS-i-I/O-Daten auf das '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt und die Verwendung der AS-i-Eingangs-/Ausgangsdatenbits in der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation.

Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.

Die Bits müssen wie folgt in die FBS/KOP-Code-Arbeitsblätter eingefügt werden:

Öffnen Sie das Code-Arbeitsblatt, in das Sie das Prozessdaten-Element einfügen und die entsprechende globale Variable erzeugen/verwenden möchten.
Öffnen Sie links im 'Geräte'-Fenster den Gerätebaum und erweitern Sie das Modul (den Baumknoten), der das zu verwendende Prozessdatum enthält.
Ziehen Sie das Prozessdaten-Element in das Code-Arbeitsblatt. Beim Loslassen der Maustaste erscheint der Dialog 'Variable'.

Um eine boolesche Variable als Kontakt in den grafischen Code einzufügen, halten Sie die <Strg>-Taste gedrückt, wenn Sie nach dem Ziehen der Variable aus der Geräteanschlussklemmen-Tabelle in das Code-Arbeitsblatt die Maustaste loslassen.
Im Dialog 'Variable' wird ein Name vorgeschlagen, der sich aus dem Namen des Prozessdaten-Elements ableitet. Akzeptieren Sie den vorgegebenen Namen, oder wählen Sie eine bereits vorhandene globale Variable aus, oder deklarieren Sie eine neue globale Variable durch Eingeben eines neuen 'Namens' und Auswählen einer 'Gruppe'.
Bestätigen Sie den Dialog 'Variable' mit 'OK'.

Am Mauszeiger erscheint nun der Umriss der Variablen. Die Variable kann per Linksklick an der gewünschten Position abgelegt werden. Sie können die Variable direkt an ein anderes Objekt anschließen (z.B. an einen Formalparameter) oder an einer beliebigen freien Position ablegen.

Herunterladen der Parametrierungs-/Applikationsdaten auf das AS-i Gateway

Nachdem Sie das AS-i Gateway parametriert haben und die AS-i-Datenbits im sicherheitsbezogenen Code verarbeiten (wie oben beschrieben), sind die zugehörigen Daten Teil des sicherheitsbezogenen EcoStruxure Machine Expert - Safety-Projekts, welches wiederum in das Standard-EcoStruxure Machine Expert-Projekt integriert ist. Diese Daten sind in den normalen Projektdownload integriert und werden anschließend vom LMC auf das AS-i Gateway übertragen. Es ist kein separater Download auf das AS-i Gateway erforderlich.

Die mit ASIMON entwickelte AS-i-Applikation muss allerdings separat in Betrieb genommen werden (wie in der ASIMON-Anwenderdokumentation beschrieben).

Beachten Sie die folgenden Sicherheitshinweise, bevor Sie das System mit dem gekoppelten AS-i-Feldbus in Betrieb nehmen:

WARNUNG

UNBEABSICHTIGTER BETRIEBSZUSTAND DES GERÄTS

Prüfen Sie das Zusammenwirken der Applikation für das AS-i Gateway (mit seinen angeschlossenen I/O-Geräten) und der PacDrive 3-Applikation (LMC- und SLC-Programme).

Prüfen Sie das Mapping der AS-i-I/O-Daten auf das '8 Bytes Safe Sercos Data'-Geräteobjekt und die Verwendung der AS-i-Eingangs-/Ausgangsdatenbits in der sicherheitsbezogenen SLC-Applikation.

Prüfen Sie, ob die Safety-Reaktionszeit für das Gesamtsystem auch die spezifischen Reaktionszeiten für das AS-i Gateway und die angeschlossenen AS-i-I/O-Slaves berücksichtigt.

Stellen Sie sicher, dass der von Ihnen durchgeführte Funktionstest das Gesamtsystem inklusive AS-i Gateway und dessen I/O-Slaves einschließt und Ihrer Risikoanalyse entspricht und jede mögliche Betriebsart und jedes mögliche Szenario berücksichtigt, das die sicherheitsbezogene Applikation abdecken soll.

Beachten Sie die vorgegebenen Richtlinien in relevanten Sektornormen für das verteilte Automatisierungssystem.

Verwenden Sie geeignete Sicherheitsverriegelungen, wenn eine Gefahr für Personen und/oder Ausrüstung besteht.

Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.