Relectronic MD Series User manual

Absolut-
Drehgeber Lineargeber
Motion
System
TR - EMO - BA - DGB - 0019 - 01 / 07/20/2012
PROFINET Handbuch / Manual
Dezentrale Stellantriebe / Decentralized positioning drives
MD- / MP - Series with PROFINET IO interface
•Zusätzliche Sicherheitshinweise •Additional safety instructions
•PROFINET-Kommunikation •PROFINET communication
•Konfiguration / Parametrierung •Configuration / Parameterization
•Diagnose •Diagnosis
•Erstinbetriebnahme •Initial commissioning
M
MP P- -S Se er ri ie es s M
MD D- -S Se er ri ie es s
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D
GB

Inhaltsverzeichnis
TR-Electronic GmbH 2008, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany
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TR-Electronic GmbH
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Änderungsvorbehalt
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Dokumenteninformation
Ausgabe-/Rev.-Datum: 07/20/2012
Dokument-/Rev.-Nr.: TR - EMO - BA - DGB - 0019 - 01
Dateiname: TR-EMO-BA-DGB-0019-01.DOC
Verfasser: MÜJ
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Marken
PROFINET IO und das PROFINET-Logo sind eingetragene Warenzeichen der
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. (PNO)
SIMATIC S7 und STEP 7 sind eingetragene Warenzeichen der SIEMENS AG
CoDeSys ist ein eingetragenes Warenzeichen der 3S –Smart Software Solutions GmbH
encoTRive ist ein eingetragenes Warenzeichen der TR-Electronic GmbH

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07/20/2012 TR - EMO - BA - DGB - 0019 - 01 Page 3 of 204
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis ............................................................................................................................3
Änderungs-Index..............................................................................................................................9
1 Allgemeines ...................................................................................................................................10
1.1 Zielgruppe........................................................................................................................10
1.2 Geltungsbereich ..............................................................................................................10
1.3 Referenzen ......................................................................................................................11
1.4 Verwendete Abkürzungen / Begriffe................................................................................12
2 Zusätzliche Sicherheitshinweise .................................................................................................14
2.1 Symbol- und Hinweis-Definitionen ..................................................................................14
2.2 Organisatorische Maßnahmen ........................................................................................14
3 PROFINET Allgemeine Informationen.........................................................................................15
3.1 PROFINET IO..................................................................................................................16
3.2 Real-Time Kommunikation ..............................................................................................17
3.3 Protokollaufbau................................................................................................................18
3.4 PROFINET IO –Dienste .................................................................................................19
3.5 PROFINET IO –Protokolle..............................................................................................19
3.6 PROFINET Systemhochlauf............................................................................................20
3.7 PROFINET –Zertifikat, weitere Informationen................................................................20
4 PROFIdrive Antriebsprofil ............................................................................................................21
4.1 Das Objektverzeichnis.....................................................................................................21
4.2 PROFIdrive Objektverzeichnis ........................................................................................21
4.3 Zustandsmaschine, Status- und Steuerwort ...................................................................22
5 PROFINET Kommunikation mit encoTRive ................................................................................23
5.1 Kommunikation von Daten über PROFINET-IO..............................................................23
5.1.1 Kommunikationsbeziehung für den zyklischen Datenaustausch ....................24
5.1.1.1 Zyklische Übertragung von Prozessdaten.......................................24
5.1.1.2 Zyklische Übertragung des PKW-Kanals ........................................24
5.1.2 Kommunikationsbeziehung für den azyklischen Datenaustausch ..................25
5.1.3 Kommunikationsbeziehung für Alarme............................................................25
5.2 Konfiguration der Prozessdaten ......................................................................................26
5.3 Parameterzugriff über PKW-Kanal ..................................................................................29
5.3.1 Beispiele für Parameterzugriff über PKW-Kanal .............................................31
5.3.1.1 Leseauftrag P947[0].........................................................................31
5.3.1.2 Schreibauftrag P100 mit Wert 1000000 ..........................................31
5.4 Parameterzugriff über azyklischen Datenaustausch (Record-Data)...............................32
5.4.1 Beispiele für Parameterzugriff, azyklischer Datenaustausch ..........................34
5.4.1.1 Schreibauftrag: P930 mit Wert 2......................................................34
5.4.1.2 Schreibauftrag: P915 mit mehreren Werten beschreiben ...............35

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6 Antriebsspezifische Funktionen..................................................................................................39
6.1 Allgemeine Zustandsmaschine .......................................................................................39
6.1.1 Steuerwort und Zustandswort..........................................................................41
6.1.2 Betriebsartanwahl............................................................................................43
6.2 Betriebsart Positionieren .................................................................................................43
6.2.1 Zustandsmaschine Betriebsart "Positionieren" ...............................................43
6.2.2 Referenzieren ..................................................................................................46
6.2.3 Positionierungen durchführen..........................................................................46
6.2.4 Positionieren über Fahrsatztabelle..................................................................47
6.3 Betriebsart Geschwindigkeitsregelung ............................................................................48
6.3.1 Zustandsmaschine Betriebsart "Geschwindigkeitsregelung" ..........................48
6.4 Umrechnung in physikalische Einheiten..........................................................................51
6.4.1 Umrechnung von Positionseinheiten...............................................................51
6.4.2 Umrechnungen von Geschwindigkeits- und Beschleunigungseinheiten ........53
6.4.3 Standardsignale nach PROFIdrive..................................................................54
6.5 Verfahrbereich und Referenzpunktkoordinate ................................................................55
6.5.1 Definition des tatsächlichen Verfahrbereichs ..................................................56
6.5.2 Definition der Referenzpunktkoordinate ..........................................................57
6.5.2.1 Tatsächlicher Verfahrbereich Z = Max. Verfahrbereich X ...............57
6.5.2.2 Tatsächlicher Verfahrbereich < Maximaler Verfahrbereich/2 ..........57
6.5.2.3 Tatsächlicher Verfahrbereich > Maximaler Verfahrbereich/2 ..........58
7 Störungen und Warnungen..........................................................................................................59
7.1 Störungen ........................................................................................................................59
7.2 Warnungen ......................................................................................................................61
8 Das Objektverzeichnis ..................................................................................................................62
8.1 Parameterarten................................................................................................................62
8.2 Datentypen ......................................................................................................................62
8.3 Parameterbeschreibung ..................................................................................................64
8.4 Speicherung des OV im EEPROM / Werksvoreinstellungen ..........................................65
8.5 Liste der encoTRive-Parameter ......................................................................................66
8.5.1 Herstellerspezifische Parameter......................................................................67
8.5.1.1 PNU 001, Getriebefaktor .................................................................67
8.5.1.2 PNU 002, Steigung ..........................................................................67
8.5.1.3 PNU 003, Referenzpunkt-Koordinate ..............................................67
8.5.1.4 PNU 004, Invertierung .....................................................................67
8.5.1.5 PNU 100, Lageistwert......................................................................68
8.5.1.6 PNU 101, Stromistwert ....................................................................68
8.5.1.7 PNU 102, Temperatur......................................................................68
8.5.1.8 PNU 103, NIST_A............................................................................68
8.5.1.9 PNU 104, Spg.-Leistung ..................................................................68
8.5.1.10 PNU 200, Zielposition ....................................................................68
8.5.1.11 PNU 201, Geschwindigkeit ............................................................69
8.5.1.12 PNU 202, Beschleunigung.............................................................69
8.5.1.13 PNU 203, Verzögerung..................................................................69
8.5.1.14 PNU 204, JOG Geschwindigkeit ...................................................69
8.5.1.15 PNU 205, JOG Beschleunigung ....................................................69
8.5.1.16 PNU 206, JOG Verzögerung .........................................................69
8.5.1.17 PNU 300, Software-Endschalter min.............................................70
8.5.1.18 PNU 301, Software-Endschalter max............................................70
8.5.1.19 PNU 302, Strom max.....................................................................70

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8.5.1.20 PNU 304, Zielbereich.....................................................................70
8.5.1.21 PNU 305, Schleppabstand ............................................................71
8.5.1.22 PNU 306, Temperatur max............................................................71
8.5.1.23 PNU 307, Überstrom .....................................................................71
8.5.1.24 PNU 308, Temperatur Warnung....................................................71
8.5.1.25 PNU 400, STW2 ............................................................................71
8.5.1.26 PNU 401, ZSW2 ............................................................................72
8.5.1.27 PNU 402, Satzanwahl....................................................................72
8.5.1.28 PNU 403, Aktueller Satz ................................................................72
8.5.1.29 PNU 500, Passwort .......................................................................72
8.5.1.30 PNU 501, KV_Proportional ............................................................72
8.5.1.31 PNU 502, KV_Differential ..............................................................73
8.5.1.32 PNU 503, KV_Integral ...................................................................73
8.5.1.33 PNU 505, Geberauflösung.............................................................73
8.5.1.34 PNU 508, Haltebremse..................................................................73
8.5.1.35 PNU 514, Max_Drehzahl ...............................................................74
8.5.1.36 PNU 515, Max_Beschleunigung....................................................74
8.5.1.37 PNU 520, Betriebsstunden ............................................................74
8.5.1.38 PNU 802, Parameter initialisiert.....................................................74
8.5.1.39 PNU 803, Digital_Input; MD-XXX Baureihe...................................74
8.5.1.40 PNU 804, Digital_Output; MD-XXX Baureihe................................75
8.5.1.41 PNU 805, Referenzpunkt gesetzt ..................................................75
8.5.1.42 PNU 807, Dig In Funktion; MD-XXX Baureihe ..............................75
8.5.1.43 PNU 808, Dig Out Funktion; MD-XXX Baureihe............................75
8.5.1.44 PNU 809, Entprelldauer E; MD-XXX Baureihe..............................75
8.5.2 Profilspezifische Parameter.............................................................................76
8.5.2.1 PNU 915, PZD Konfiguration Sollwerte...........................................76
8.5.2.2 PNU 916, PZD Konfiguration Istwerte .............................................76
8.5.2.3 PNU 922, Telegramm Auswahl .......................................................76
8.5.2.4 PNU 923, Standardsignale ..............................................................76
8.5.2.5 PNU 927, Bedienhoheit ...................................................................77
8.5.2.6 PNU 928, PZD Führungshoheit.......................................................77
8.5.2.7 PNU 930, Betriebsart.......................................................................77
8.5.2.8 PNU 947, Fehler/Störungen ............................................................77
8.5.2.9 PNU 953, Warnung..........................................................................77
8.5.2.10 PNU 964, Geräteidentifikation .......................................................78
8.5.2.11 PNU 965, Profilnummer.................................................................78
8.5.2.12 PNU 967, STW ..............................................................................78
8.5.2.13 PNU 968, ZSW ..............................................................................78
8.5.2.14 PNU 970, Werksvoreinstellung laden............................................78
8.5.2.15 PNU 971, Im Flash speichern........................................................79
8.5.2.16 PNU 980, Liste aller Parameter .....................................................79
9 Funktion Digital- Eingänge / -Ausgänge; MD-XXX Baureihe ....................................................80
9.1 Grundfunktionen ..............................................................................................................80
9.1.1 Eingänge..........................................................................................................80
9.1.2 Ausgänge.........................................................................................................80
9.2 Funktionszuordnung ........................................................................................................81
9.2.1 Eingänge..........................................................................................................81
9.2.1.1 Realisierung der Hardware-Endschalter-Funktion ..........................81
9.2.2 Ausgänge.........................................................................................................82
10 Installationshinweise ..................................................................................................................83

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11 Inbetriebnahme............................................................................................................................84
11.1 Gerätebeschreibungsdatei (XML) .................................................................................84
11.2 Geräteidentifikation........................................................................................................84
11.3 Datenaustausch bei PROFINET IO...............................................................................85
11.4 Adressvergabe ..............................................................................................................86
11.4.1 MAC-Adresse ................................................................................................87
11.4.2 IP-Adresse .....................................................................................................87
11.4.3 Subnetzmaske ...............................................................................................87
11.4.4 Zusammenhang IP-Adresse und Default-Subnetzmaske .............................88
11.4.5 Netzübergang / Router ..................................................................................89
12 Projektierungsbeispiel mit SIMATIC
®
Manager......................................................................90
12.1 GSDML-Datei Installation..............................................................................................90
12.2 Vergabe des PROFINET-Gerätenames........................................................................91
12.3 encoTRive in Netzwerk aufnehmen ..............................................................................93
12.4 Telegrammauswahl .......................................................................................................94
12.5 Erstinbetriebnahme, manuelles Ansteuern mithilfe der Variablentabelle.................................94
12.6 Parametrierung über PROFINET ..................................................................................95
13 Vorgehensweise zum Positionieren, Referenzieren und Tippen .................................................96
13.1 Antrieb in Betriebsart „Positioning Mode“ versetzen.....................................................96
13.1.1 Referenzieren ................................................................................................97
13.1.2 Tippbetrieb.....................................................................................................97
13.1.3 Positionieren ..................................................................................................98
14 Unterschied PROFIBUS => PROFINET .....................................................................................99
15 Die häufigsten Kundenfragen ....................................................................................................101

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07/20/2012 TR - EMO - BA - DGB - 0019 - 01 Page 7 of 204
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Beispiel freie PZD Konfiguration .......................................................................................... 26
Tabelle 2: PKW-Bereich ........................................................................................................................ 29
Tabelle 3: Parameterkennung (PKE) .................................................................................................... 30
Tabelle 4: PKW Fehlernummern........................................................................................................... 30
Tabelle 5: Record Data Request ........................................................................................................... 32
Tabelle 6: Record Data Response ........................................................................................................ 33
Tabelle 7: Steuerwort P967 (STW) ....................................................................................................... 41
Tabelle 8: Zustandswort P968 (ZSW) ................................................................................................... 42
Tabelle 9: encoTRive-Betriebsarten (Werte für Parameter 930) .......................................................... 43
Tabelle 10: Steuerwort P967 Positionieren........................................................................................... 45
Tabelle 11: Zustandswort P968 Positionieren....................................................................................... 45
Tabelle 12: Parameter, die eine Positionierung beeinflussen............................................................... 47
Tabelle 13: Steuerwort Geschwindigkeitsregelung............................................................................... 49
Tabelle 14: Zustandswort Geschwindigkeitsregelung........................................................................... 49
Tabelle 15: Parameter, die eine Positionierung beeinflussen............................................................... 50
Tabelle 16: Parameter zur Umrechnung von Einheiten ........................................................................ 53
Tabelle 17: Standardsignale bei encoTRive ......................................................................................... 54
Tabelle 18: Beispiele aus der Berechnung des maximalen Verfahrbereichs ....................................... 56
Tabelle 19: Parameterstruktur P947 Störungen.................................................................................... 59
Tabelle 20: encoTRive Störnummern ................................................................................................... 60
Tabelle 21: Warnungen bei encoTRive (Parameter 953) ..................................................................... 61
Tabelle 22: PROFIdrive-Datentypen, die von encoTRive verwendet werden ...................................... 63
Tabelle 23: Parameterbeschreibung ..................................................................................................... 64
Tabelle 24: Struktur des Parameters 807 „Dig In Funktion“.................................................................. 81
Tabelle 25: Funktionsübersicht der Endschalter ................................................................................... 82
Tabelle 26: Unterschiede PROFIBUS => PROFINET ........................................................................ 100

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Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: PROFINET eingeordnet im ISO/OSI-Schichtenmodell.................................................... 15
Abbildung 2: PROFINET Kommunikationsmechanismus ..................................................................... 17
Abbildung 3: Ethernet Frame Struktur................................................................................................... 18
Abbildung 4: PROFINET Systemhochlauf ............................................................................................ 20
Abbildung 5: encoTRive am Feldbus .................................................................................................... 23
Abbildung 6: Zyklische Kommunikation mit PKW-Kanal....................................................................... 24
Abbildung 7: Zyklische Kommunikation ohne PKW-Kanal.................................................................... 25
Abbildung 8: PROFIdrive Zustandsmaschine, allgemeiner Teil............................................................ 40
Abbildung 9: PROFIdrive Zustandsmaschine, Betriebsart Positionieren.............................................. 44
Abbildung 10: Rampeneinstellungen .................................................................................................... 46
Abbildung 11: PROFIdrive Zustandsmaschine, Betriebsart Geschwindigkeitsregelung ...................... 48
Abbildung 12: Rampeneinstellungen .................................................................................................... 50
Abbildung 13: Spindelanwendung......................................................................................................... 51
Abbildung 14: Zahnriemenanwendung ................................................................................................. 52
Abbildung 15: Rundtischanwendung..................................................................................................... 52
Abbildung 16: Software-Endschalterpositionen / Referenzpunktkoordinate......................................... 57
Abbildung 17: Maximale Referenzpunktkoordinate, Z < X/2................................................................. 57
Abbildung 18: Maximale Referenzpunktkoordinate, Z > X/2................................................................. 58
Abbildung 19: encoTRive Objektverzeichnis......................................................................................... 62
Abbildung 20: Funktionsprinzip Hardware-Endschalter........................................................................ 81
Abbildung 21: GSDML-Datei für die Konfiguration [Quelle: PROFIBUS International]......................... 84
Abbildung 22: Geräte-Kommunikation .................................................................................................. 85
Abbildung 23: Eigenschaften - Ethernet Schnittstelle .......................................................................... 89
Abbildung 24: GSDML Datei installieren............................................................................................... 90
Abbildung 25: Ethernet-Teilnehmer installieren .................................................................................... 91
Abbildung 26: Netzteilnemer auswählen............................................................................................... 91
Abbildung 27: Ethernett-Teilnehmer bearbeiten ................................................................................... 92
Abbildung 28: encoTRive in Netzwerk aufnehmen ............................................................................... 93
Abbildung 29: Vergabe Gerätename in Konfiguration .......................................................................... 93
Abbildung 30: Ansteuern mithilfe Variablentabelle................................................................................ 94

Änderungs-Index
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Änderungs-Index
Änderung
Datum
Index
Erstausgabe
16.12.08
00
Erweiterung und Unterscheidung der MD- und MP-Baureihe
20.07.12
01

Allgemeines
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1 Allgemeines
Das vorliegende encoTRive PROFINET-Handbuch beinhaltet folgende Themen:
●Zusätzliche Sicherheitshinweise
●PROFINET-Kommunikation
●Konfiguration / Parametrierung
●Diagnose
●Erstinbetriebnahme
Da die Dokumentation modular aufgebaut ist, stellt dieses encoTRive PROFINET-
Handbuch eine Ergänzung zu anderen Dokumentationen wie z.B. kundenspezifische
Benutzerhandbücher, Projektierungsanleitung, Maßzeichnungen, Prospekte etc. dar.
Das encoTRive PROFINET-Handbuch kann kundenspezifisch im Lieferumfang
enthalten sein, oder kann auch separat angefordert werden.
1.1 Zielgruppe
Die vorliegende Dokumentation richtet sich an
●Inbetriebnahme-, Bedien- und Wartungspersonal, die beauftragt sind ent-
sprechende Tätigkeiten am dezentralen Stellantrieb MD-XXX-PN/MP-XXX-PN
vorzunehmen.
Die entsprechende Qualifikation des Personals ist in der Projektierungsanleitung in
Kapitel "Personalauswahl und –qualifikation; grundsätzliche Pflichten" definiert.
1.2 Geltungsbereich
Das encoTRive PROFINET-Handbuch gilt ausschließlich für folgende dezentrale
Stellantriebs-Typen mit PROFINET-IO Schnittstelle:
●MD-XXX-PN
●MP-XXX-PN
Die Produkte sind durch aufgeklebte Typenschilder gekennzeichnet und sind
Bestandteil einer Anlage.
Es gelten somit zusammen folgende Dokumentationen:
●anlagenspezifische Betriebsanleitungen des Betreibers,
●dieses encoTRive PROFINET-Handbuch,
●die Projektierungsanleitung TR-EMO-BA-DGB-0015,
●das kundenspezifische Benutzerhandbuch (optional),
●Inbetriebnahmeanleitung für CoDeSys/PLCopen/Funktionsbausteine/Handgerät
(optional)

Allgemeines
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1.3 Referenzen
1.
IEC/PAS 62411 Real-time Ethernet PROFINET IO
International Electrotechnical Commission
2.
IEC 61158 Digital data communications for measurement and control
- Fieldbus for use in industrial control systems
3.
IEC 61784 Digital data communications for measurement and control
- Fieldbus for use in industrial control systems
- Profile sets for continuous and discrete manufacturing
relative to fieldbus use in industrial control systems
4.
ISO/IEC 8802-3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
(CSMA/CD)
Access Method and Physical Layer Specifications
5.
IEEE 802.1Q IEEE Standard for Priority Tagging
6.
IEEE 1588-2002 IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization
Protocol for Networked Measurement and Control Systems
7.
PROFIBUS Profile Guidelines Part 1:
Guideline Identification & Maintenance Functions. Bestell-Nr.: 3.502
8.
PROFINET Planungsrichtlinie,
Guideline Bestell-Nr.: 8.061
9.
PROFINET Montagerichtlinie
Guideline Bestell-Nr.: 8.071
10.
PROFINET Inbetriebnahmerichtlinie
Guideline Bestell-Nr.: 8.081

Allgemeines
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1.4 Verwendete Abkürzungen / Begriffe
A
Ampere
ASCII
American Standard Code for Information Interchange
Big Endian
Bit/Byte-Reihenfolge, MSB zuerst
CAT
Einteilung von Kabeln, die auch bei Ethernet verwendet wird
CPU
Central Processing Unit, Zentrale Verarbeitungseinheit
encoTRive
TR-spezifischer Begriff für den Antrieb
GSDML
Gerätestammdatei
HW
Hardware
IEC
Internationale Elektrotechnische Kommission
IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers
inc
Increments, Inkremente
IND
Index
IRT
Isochronous Real-Time Kommunikation
ISO
International Standard Organisation
MAC
Media Access Control, Ethernet-ID
mm
Millimeter
OV
Objektverzeichnis
PAS
Publicly Available Specification
PC
Personal Computer
PKE
Parameterkennung
PKW
Parameter-Kennung-Wert
PNO
PROFIBUS NutzerOrganisation e.V.
PNU
Parameternummer
PROFIBUS
herstellerunabhängiger, offener Feldbusstandard
PROFIdrive
Profil für elektrische Antriebe
PROFINET
PROFINET ist der offene Industrial Ethernet Standard der
PROFIBUS Nutzerorganisation für die Automatisierung.
PWE
Parameterwert
Pxyz
Parameter xyz, z.B. P913 : Parameter 913
PZD
Prozessdaten
Record-Data
Parameterzugriff über azyklischen Datenaustausch
ro
read only
rpm
Revolutions per minute, Umdrehungen pro Minute
RT
Real-Time Kommunikation
rw
read/write
SAx
interne Antriebszustände, allgemeine Zustandmaschine
SCx
interne Antriebszustände, Betriebsart Positionieren
SCx
interne Antriebszustände, Betriebsart Geschwindigkeitsregelung
sec
second, Sekunde

Allgemeines
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Fortsetzung „Verwendete Abkürzungen / Begriffe“
Slot
Einschubsteckplatz: kann hier auch im logischen Sinn als
Adressierung von Modulen gemeint sein
SPS
Speicherprogrammierbare Steuerung
STP
Shielded Twistet Pair
STW
Steuerwort
STW.x
Bit x des Steuerworts
SW
Software
TAx
Zustandsübergänge, allgemeine Zustandmaschine
TCP
Transmission Control Protocol
TCx
Zustandsübergänge, Betriebsart Positionieren
TCx
Zustandsübergänge, Betriebsart Geschwindigkeitsregelung
UDP
User Datagram Protocol
V
Volt
XML
Extensible Markup Language
ZSW
Zustandswort
ZSW.x
Bit x des Zustandsworts

Zusätzliche Sicherheitshinweise
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2 Zusätzliche Sicherheitshinweise
2.1 Symbol- und Hinweis-Definitionen
bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintre-
ten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen
nicht getroffen werden.
bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann,
wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht
getroffen werden.
bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, wenn die
entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen
werden.
bezeichnet wichtige Informationen bzw. Merkmale und
Anwendungstipps des verwendeten Produkts.
2.2 Organisatorische Maßnahmen
●Dieses encoTRive PROFINET-Handbuch muss ständig am Einsatzort des
encoTRive’s griffbereit aufbewahrt werden.
●Das mit Tätigkeiten am encoTRive beauftragte Personal muss vor Arbeitsbeginn
–die Projektierungsanleitung, insbesondere das Kapitel "Grundlegende
Sicherheitshinweise",
–und dieses encoTRive PROFINET-Handbuch, insbesondere das Kapitel
"Zusätzliche Sicherheitshinweise",
gelesen und verstanden haben.
Dies gilt in besonderem Maße für nur gelegentlich, z.B. bei der Parametrierung des
encoTRive’s, tätig werdendes Personal.

PROFINET Allgemeine Informationen
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3 PROFINET Allgemeine Informationen
PROFINET ist der innovative und offene Standard für Industrial Ethernet und deckt
alle Anforderungen der Automatisierungstechnik ab.
PROFINET ist eine öffentlich zugängliche Spezifikation, die durch die IEC
(IEC/PAS 62411) im Jahr 2005 veröffentlicht worden ist und ist seit 2003 Teil der
Norm IEC 61158 und IEC 61784.
PROFINET wird durch „PROFIBUS International“und den „INTERBUS Club“
unterstützt.
Abbildung 1: PROFINET eingeordnet im ISO/OSI-Schichtenmodell

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3.1 PROFINET IO
Bei PROFINET IO wird der encoTRive, wie bei PROFIBUS-DP, als dezentrales
Feldgerät betrachtet. Das Gerätemodell hält sich an die grundlegenden Eigenschaften
von PROFIBUS und besteht aus Steckplätzen (Slots), Gruppen von I/O-Kanälen
(Sub-Slots) und einem Index. Der encoTRive entspricht dabei einem modularen
Gerät. Im Gegensatz zu einem kompakten Gerät kann der Ausbaugrad während der
Anlagen-Projektierung festgelegt werden.
Die technischen Eigenschaften des encoTRive’s werden durch die so genannte GSD-
Datei (General Station Description) auf XML-Basis beschrieben.
Bei der Projektierung wird der encoTRive wie gewohnt einer oder mehreren
Steuerungen zugeordnet.
Da alle Ethernet-Teilnehmer gleichberechtigt am Netz agieren, wird das bekannte
Master/Slave-Verfahren bei PROFINET IO als Provider/Consumer-Modell umgesetzt.
Der Provider (encoTRive) ist dabei der Sender, der seine Daten ohne Aufforderung an
die Kommunikationspartner, die Consumer (SPS), überträgt, welche die Daten dann
verarbeiten.
In einem PROFINET IO –System werden folgende Geräteklassen unterschieden:
●IO-Controller
Zum Beispiel eine SPS, die das angeschlossene IO-Device anspricht.
●IO-Device
Dezentral angeordnetes Feldgerät (encoTRive), das einem oder mehreren IO-
Controllern zugeordnet ist und neben den Prozess- und Konfigurationsdaten auch
Alarme übermittelt.
●IO-Supervisor (Engineering Station)
Ein Programmiergerät oder Industrie-PC, welches parallel zum IO-Controller
Zugriff auf alle Prozess- und Parameterdaten hat.
Zwischen den einzelnen Komponenten bestehen Applikationsbeziehungen, die
mehrere Kommunikationsbeziehungen für die Übertragung von Konfigurationsdaten
(Standard-Kanal), Prozessdaten (Echtzeit-Kanal) sowie Alarmen (Echtzeit-Kanal)
enthalten.

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3.2 Real-Time Kommunikation
Bei der PROFINET Kommunikation werden unterschiedliche Leistungsstufen definiert:
●Daten, die nicht zeitkritisch sind wie z.B. Parameter-Daten, Konfigurations-Daten
und Verschaltungsinformationen, werden bei PROFINET über den Standard-
Datenkanal auf Basis von TCP bzw. UDP und IP übertragen. Damit lässt sich die
Automatisierungsebene auch an andere Netze anbinden.
●Für die Übertragung von zeitkritischen Prozessdaten unterscheidet PROFINET
zwischen zwei Real-Time-Klassen, die sich hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit
differenzieren:
–Real-Time (RT Class1, RT)
- Verwendung von Standard-Komponenten wie z.B. Switches
- Vergleichbare Real-Time-Eigenschaften wie PROFIBUS
- Typisches Anwendungsfeld ist die Factory Automation
- bei encoTRive realisiert
–Isochronous-Real-Time (RT Class 3, IRT), *** wird nicht unterstützt! ***
- Taktsynchrone Datenübertragung
- Hardwareunterstützung durch Switch-ASIC
- Typisches Anwendungsfeld sind Antriebsregelungen
in Motion Control-Applikationen
Abbildung 2: PROFINET Kommunikationsmechanismus

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3.3 Protokollaufbau
Das für Prozessdaten optimierte PROFINET-Protokoll wird über einen speziellen
Ethertype direkt im Ethernet-Frame transportiert. Non-Real-Time-Frames (NRT)
benutzen den Ethertype 0x0800. PROFINET Real-Time-Frames (RT/IRT) benutzen
den Ethertype 0x8892. Bei Real-Time-Klasse 1 RT-Kommunikation wird zusätzlich für
die Datenpriorisierung ein so genannter „VLAN-Tag“ in den Ethernet-Frame eingefügt.
Dieser besitzt ebenfalls zusätzlich einen weiteren Ethertype und ist mit dem Wert
0x8100 belegt.
Anhand des Ethertypes werden die PROFINET-spezifischen Daten unterschiedlich
interpretiert.
UDP/IP-Datagramme werden ebenfalls unterstützt. Dies bedeutet, dass sich der
Master und die PROFINET IO-Devices in unterschiedlichen Subnetzen befinden
können. Die Kommunikation über Router hinweg in andere Subnetze ist somit
möglich.
PROFINET verwendet ausschließlich Standard-Frames nach IEEE802.3. Damit
können PROFINET-Frames von beliebigen Ethernet-Controllern verschickt (Master),
und Standard-Tools (z. B. Monitor) eingesetzt werden.
Abbildung 3: Ethernet Frame Struktur

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3.4 PROFINET IO –Dienste
●Zyklischer Datenaustausch von Prozessdaten
–RT-Kommunikation innerhalb eines Netzwerkes,
ohne Verwendung von UDP/IP
–RT-Kommunikation zwischen Netzwerken,
mit Verwendung von UDP/IP *** wird nicht unterstützt! ***
–IRT-Kommunikation für die deterministische und taktsynchrone
Datenübertragung *** wird nicht unterstützt! ***
–Daten-Querverkehr (Multicast Communication Relation),
mit RT- und IRT-Kommunikation auf Basis des Provider/Consumer-Modells
*** wird nicht unterstützt! ***
●Azyklischer Datenaustausch von Record-Daten (Read- / Write-Services)
–Parametrieren des encoTRive’s im Systemhochlauf
–Auslesen von Diagnoseinformationen
–Auslesen von Identifikations-Informationen gemäß den
„Identification and Maintenance (I&M) Functions“
–Lesen und Schreiben Objektverzeichnis des encoTRive’s
3.5 PROFINET IO –Protokolle
EDD, Ethernet Device Driver:
Generelle Mechanismen für das Senden/Empfangen
ACP, Alarm Consumer Provider: Bearbeitung von Alarmen
CM, Context Management: Aufbau und Verwaltung von Applikations- und
Kommunikationsbeziehungen zwischen IO-Devices und IO-Controller
DCP, Discovery and Control Programm:
Vergabe von IP-Adressen und Gerätenamen über Ethernet
LLDP, Link Layer Discovery Protokoll: Zur Topologie-Erkennung
u.a.

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3.6 PROFINET Systemhochlauf
Abbildung 4: PROFINET Systemhochlauf
3.7 PROFINET –Zertifikat, weitere Informationen
Durch die vorgeschriebene Zertifizierung für PROFINET-Geräte wird ein hoher
Qualitätsstandard gewährleistet.
Die TR –PROFINET-Geräte wurden zum Nachweis der Qualität einem Zertifizie-
rungsverfahren unterzogen. Das daraus resultierende PROFINET-Zertifikat
bescheinigt das normkonforme Verhalten nach IEC 61158 innerhalb eines
PROFINET-Netzwerkes.
Weitere Informationen zu PROFINET sind bei der Geschäftsstelle der PROFIBUS-
Nutzerorganisation erhältlich:
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.,
Haid-und-Neu-Str. 7,
D-76131 Karlsruhe,
http://www.profibus.com/
Tel.: ++ 49 (0) 721 / 96 58 590
Fax: ++ 49 (0) 721 / 96 58 589
e-mail: mailto:[email protected]