TM3Allgemeine Verfahren zur E/A-Konfiguration

Einführung

Sie können in Ihrem Projekt E/A-Erweiterungsmodule zum M251 Logic Controller hinzufügen, um die Anzahl der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge der Steuerung zu erhöhen.

Sie können entweder TM3- oder TM2-E/A-Erweiterungsmodule an die Steuerung hinzufügen und die Anzahl der E/A durch TM3-Sender- und Empfängermodule weiter erhöhen, um dezentrale E/A-Konfigurationen zu erstellen. Es gelten in allen Fällen spezielle Regeln beim Erstellen lokaler und dezentraler E/A-Erweiterungen, und beim Mischen von TM2- und TM3-E/A-Erweiterungsmodulen (siehe Maximale Hardware-Konfiguration).

Der E/A-Erweiterungsbus des M251 Logic Controllers wird in dem Moment erstellt, in dem Sie E/A-Erweiterungsmodule in die Steuerung einbauen. -E/A-Erweiterungsmodule werden in der Steuerungsarchitektur als externe Geräte betrachtet und demzufolge anders behandelt als die integrierten E/A der Steuerung.

E/A-Erweiterungsbusfehler

Wenn die Steuerung mit einem oder mehreren in der Programmkonfiguration enthaltenen E/A-Erweiterungsmodulen nicht kommunizieren kann und diese Module nicht als optionale Module konfiguriert sind (siehe Optionale E/A-Erweiterungsmodule), dann wird dies von der Steuerung als ein E/A-Erweiterungsbusfehler betrachtet. Die erfolglose Kommunikation kann während des Starts oder des Betriebs der Steuerung festgestellt werden, die Ursachen hierfür können vielfältig sein. Zu den Ursachen von Kommunikationsausnahmefehlern auf dem E/A-Erweiterungsbus zählen u. a. das Trennen von E/A-Modulen bzw. das Fehlen dieser Module, elektromagnetische Strahlung mit Werten über den Umgebungskenndaten oder aus einem anderen Grund nicht betriebsbereite Module.

Bei Erkennung eines E/A-Erweiterungsbusfehlers:

oDie Systemstatus-LED I/O der Logiksteuerung leuchtet , um auf einen Fehler hinzuweisen.

oWenn sich EcoStruxure Machine Expert im Online-Modus befindet, wird neben dem bzw. den fehlerhaften TM3-Erweiterungsmodul(en) und dem Knoten IO_Bus im Fenster der Gerätebaumstruktur ein rotes Dreieck angezeigt:

 

 

Darüber hinaus sind folgende Diagnoseinformationen verfügbar:

oBit 0 und Bit 1 der Systemvariablen PLC_R.i_lwSystemFault_1 werden auf 0 gesetzt.

oDie Systemvariablen PLC_R.i_wIOStatus1 und PLC_R.i_wIOStatus2 werden auf PLC_R_IO_BUS_ERROR gesetzt.

oDie Systemvariable TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState, in deren Bezeichnung der Teil [i] das im Fehlerzustand befindliche TM3-Erweiterungsmodul identifiziert, wird auf TM3_BUS_ERROR gesetzt.

oDer Funktionsbaustein TM3_GetModuleBusStatus gibt den Fehlercode TM3_ERR_BUS Fehlercode zurück.

Detaillierte Informationen zu den Systemvariablen finden Sie bei den Strukturen PLC_R und TM3_MODULE_R.

Aktive Behandlung der E/A-Erweiterungsbusfehler

Die Systemvariable TM3_BUS_W.q_wIOBusErrPassiv ist standardmäßig auf ERR_ACTIVE gesetzt, um die Verwendung der aktiven E/A-Fehlerbehandlung festzulegen. Die Anwendung kann dieses Bit auf ERR_PASSIVE setzen, um stattdessen die passive E/A-Fehlerbehandlung anzuwenden.

Wenn die Steuerung ein TM3-Modul erkennt, für das ein Buskommunikationsfehler vorliegt, setzt sie den Bus standardmäßig in den Zustand „Bus aus“, wodurch die Ausgänge des TM3-Erweiterungsmoduls und der Wert des Eingangs- und des Ausgangsabbilds auf 0 gesetzt werden. Ein TM3-Erweiterungsmodul weist einen Buskommunikationsfehler auf, wenn der E/A-Austausch mit dem Erweiterungsmodul über mindestens zwei aufeinanderfolgende Bustaskzyklen nicht erfolgreich war. Bei Auftreten eines Buskommunikationsfehlers wird die Systemvariable TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState, in deren Bezeichnung der Teil [i] der Nummer des fehlerhaften Erweiterungsmoduls entspricht, auf TM3_BUS_ERROR gesetzt. Alle anderen Bits werden auf TM3_OK gesetzt.

Der normale E/A-Erweiterungsbusbetrieb kann erst wieder hergestellt werden, nachdem die Fehlerquelle beseitigt wurde und eine der folgenden Aktionen durchgeführt wurde:

oAus- und Einschalten

oNeuer Download der Anwendung

oNeustart des E/A-Busses durch Setzen der Systemvariablen TM3_BUS_W.q_wIOBusRestart auf 1. Der Bus wird neu gestartet, wenn sich mindestens ein Erweiterungsmodul im Fehlerzustand befindet (TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState = TM3_BUS_ERROR). Siehe  Neustarten des E/A-Erweiterungsbusses.

oAusgabe des Befehls Reset Warm bzw. Reset Kalt über EcoStruxure Machine Expert

Passive Behandlung der E/A-Erweiterungsbusfehler

Die Anwendung kann die Systemvariable TM3_BUS_W.q_wIOBusErrPassiv auf ERR_PASSIVE setzen, um die passive E/A-Fehlerbehandlung anzuwenden. Diese Art der Fehlerbehandlung wird bereitgestellt, um die Kompatibilität mit älteren Firmwareversionen zu gewährleisten.

Wenn die passive E/A-Fehlerbehandlung angewendet wird, versucht die Steuerung, den Datenbusaustausch mit den Modulen während des Buskommunikationsfehlers fortzusetzen. Wenn der Erweiterungsbusfehler fortbesteht, versucht die Steuerung, die Kommunikation mit den nicht kommunizierenden Modulen auf dem Bus wiederherzustellen, je nach dem Typ der E/A-Erweiterungsmodule:

oFür TM3-E/A-Erweiterungsmodule wird der Wert der E/A-Kanäle für ungefähr 10 Sekunden beibehalten (Aktuelle Werte beibehalten), während die Steuerung versucht, die Kommunikation wiederherzustellen. Wenn die Steuerung die Kommunikation in diesem Zeitraum nicht wiederherstellen kann, werden alle betroffenen TM3-E/A-Erweiterungsausgänge auf Null (0) gesetzt.

oFür TM2-spezifische E/A-Erweiterungsmodule, die möglicherweise Teil der Konfiguration sind, werden die Werte der E/A-Kanäle unbefristet beibehalten. Das heißt, dass die Ausgänge der TM2-E/A-Erweiterungsmodule auf „Aktuelle Werte beibehalten“ eingestellt sind, bis das Steuerungssystem aus- und wiedereingeschaltet wird oder Sie einen Befehl Reset Warm oder Reset Kalt über EcoStruxure Machine Expert ausgeben.

In beiden Fällen folgt die Steuerung weiterhin der Logik und die integrierten E/A werden, sofern dies von der Steuerung unterstützt wird, weiterhin über die Anwendung verwaltet („Durch Anwendung verwaltet“), während die Steuerung versucht, die Kommunikation mit den nicht kommunizierenden E/A-Erweiterungsmodulen wiederherzustellen. Wenn die Kommunikation erfolgreich ist, werden die E/A-Erweiterungsmodule wieder von der Anwendung verwaltet. Wenn die Kommunikation mit den E/A-Erweiterungsmodule erfolglos ist, müssen Sie die Ursachen für die gescheiterte Kommunikation beseitigen und dann das Steuerungssystem aus- und wiederein­schalten oder einen Befehl Reset Warm oder Reset Kalt über EcoStruxure Machine Expert ausgeben.

Der Wert des Eingangsabbilds der E/A-Erweiterungsmodule mit Kommunikationsfehler wird beibehalten, der Wert des Ausgangsabbilds wird von der Anwendung gesetzt.

Wenn die nicht kommunizierenden E/A-Module die Kommunikation mit den fehlerfreien Modulen beeinträchtigen, werden die korrekt funktionierenden Module zudem als im Fehlerzustand befindlich eingestuft und die Systemvariable TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState (der Bezeichnungsteil [i] verweist auf die Nummer des jeweils betroffenen E/A-Moduls) wird auf TM3_BUS_ERROR gesetzt. Im Rahmen des fortlaufenden Datenaustauschs, der die passive Fehlerbehandlung des E/A-Erweiterungsbusses kennzeichnet, wenden die nicht beeinträchtigten Module die gesendeten Daten und nicht die Fehlerausweichwerte an, wie bei den nicht kommunizierenden Modulen.

Aus diesem Grund müssen Sie innerhalb Ihrer Anwendung den Zustand des Busses sowie den Fehlerzustand der Module auf dem Bus überwachen und angemessene Maßnahmen für Ihre Anwendung ergreifen.

Weitere Informationen zu den Maßnahmen bei Erkennung eines E/A-Erweiterungsbusfehlers beim Start der Steuerung finden Sie unter Beschreibung der Steuerungszustände.

Neustarten des E/A-Erweiterungsbusses

Wenn die TM3-Ausgänge bei Anwendung, d. h. Integration der aktiven E/A-Fehlerbehandlung auf 0 gesetzt werden, sobald ein Buskommunikationsfehler erkannt wird, kann die Anwendung einen Neustart des E/A-Erweiterungsbusses anfordern, während die Steuerung noch in Betrieb ist (ohne dass ein Kaltstart, Warmstart, Aus- und Einschalten oder Download der Anwendung erforderlich ist).

Die Anforderung eines Neustarts des E/A-Erweiterungsbusses kann über die Systemvariable TM3_BUS_W. q_wIoBusRestart erfolgen. Der Standardwert dieses Bits ist 0. Wenn sich mindestens ein TM3-Erweiterungsmodul im Fehlerzustand befindet (TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState auf TM3_BUS_ERROR gesetzt), kann die Anwendung TM3_BUS_W. q_wIoBusRestart auf 1 setzen, um den Neustart des E/A-Erweiterungsbusses anzufordern. Wenn eine steigende Flanke an diesem Bit erkannt wird, wird der E/A-Erweiterungsbus durch die Steuerung neu konfiguriert und neu gestartet, sofern folgende Bedingungen erfüllt sind:

oDie Systemvariable TM3_BUS_W.q_wIOBusErrPassiv ist auf ERR_ACTIVE gesetzt (d. h. die E/A-Erweiterungsbusaktivität wurde angehalten).

oBit 0 und Bit 1 der Systemvariablen PLC_R.i_lwSystemFault_1 sind auf 0 gesetzt (der E/A-Erweiterungsbus befindet sich im Fehlerzustand).

oDie Systemvariable TM3_MODULE_R[i].i_wModuleState ist auf TM3_BUS_ERROR gesetzt (mindestens ein Erweiterungsmodul weist einen Buskommunikationsfehler auf).

Wenn die Systemvariable TM3_BUS_W.q_wIoBusRestart auf 1 gesetzt wird und eine der oben aufgeführten Bedingungen nicht erfüllt wird, führt die Steuerung keine Aktion durch.

Abstimmung der Software- und Hardwarekonfiguration

Die in die Steuerung integrierten E/A sind unabhängig von den E/A, die Sie in Form von E/A-Erweiterungen hinzufügen. Hierbei ist es von grundlegender Bedeutung, dass die logische E/A-Konfiguration im Programm mit der physischen E/A-Konfiguration der Installation übereinstimmt. Wenn Sie physische E/A am E/A-Erweiterungsbus bzw. je nach Steuerungsreferenz in der Steuerung (in Form von Steckmodulen) hinzufügen oder entfernen, müssen Sie die Konfiguration Ihrer Anwendung entsprechend aktualisieren. Dies gilt ebenfalls für alle Feldbusgeräte in Ihrer Installation. Andernfalls besteht die Gefahr, dass der Erweiterungs- oder Feldbus nicht länger funktionstüchtig ist, während die integrierten E/A in der Steuerung nach wie vor funktionieren.

Beschreibung der optionalen Funktion für E/A-Erweiterungsmodule

E/A-Erweiterungsmodule Die Funktion Optionales Modul bietet größere Flexibilität bei der Konfiguration durch die Möglichkeit zur Definition von Modulen, die physisch nicht mit dem Logic Controller verbunden sind. Das bedeutet, eine einzige Anwendung kann zahlreiche physische Konfigurationen von E/A-Erweiterungsmodulen unterstützen und damit eine wesentlich bessere Skalierbarkeit bereitstellen, ohne dass eine Vielzahl verschiedener Anwendungsdateien für dieselbe Anwendung verwaltet werden muss.

Sie müssen mit den Folgen und Auswirkungen einer Markierung der E/A-Module in Ihrer Anwendung als „optional“ im Detail vertraut sein, ungeachtet dessen, ob die Module bei Betrieb der Maschine bzw. bei laufendem Prozess physisch vorhanden sind oder nicht. Berücksichtigen Sie diese Funktion bei der Risikoanalyse.

HINWEIS: Detaillierte Informationen zu dieser Funktion finden Sie unter Optionale E/A-Erweiterungsmodule.