こちらは新しいシリーズで、Schmersal社のPSC1-C-100-FB1 Safety Controllerを利用し様々な記事を展開していきます。第8話はSiemens S71500FとProfinet・Profisafe経由でデータ交換します。また、記事の中でTIA V20を使用します。
さ、FAを楽しもう。
Reference Video
Schmersal.PSC1-C-100-FB1 開封しました!
Reference Link
http://soup01.com/ja/category/schmersal_jp/psc1/
前書き
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Implementation
こちらが今回の記事の構成になります。
Schmersal Side
最初にSchmersal側から構築します。
Confiugre Fieldbus
PSC1-C-100-FB1 Safety ControllerでProfisafe Interfaceを有効にするために、コントローラーをクリックします。
Properties画面にあるLocal Network>FieldbusのCheckboxを入れます。
プロジェクトのLocal Network TabにFieldbusの表示が増えます。
次はLocal Network>Fieldbusをクリックします。
Properties>Network>TypeでProfinetを設定します。
今回の記事ではProfisafeとProfinet両方も使用しますので、Network Prototypeを”Both”に設定してください。
F-Address
PSC-C-100-FB1のF-Addressを設定し、あとでTIAから合わせて起きましょう。
Safety Program
次は安全プログラムを作成します。今回の記事ではPart7の続きになり、なおかつ安全通信を追加します。Fieldbus Network>F-Bus OutputをFunction Sheetに追加します。
今回はF-Bus OutputをLight Curtainの出力と接続します。
そしてSiemens Profisafe信号からSafety リセットも可能です。
Connect to the Controller
PSC1-C-100-FB1のCOM Portと専用ケーブルをPCに接続します。
SafePLC2>Home>Device Interfaceをクリックします。
Connection Settingsをクリックします。
今回はRS-232ケーブルを使用するので、COM PortをDevice Managerに合わせて設定しましましょう。
最後はConnectボタンをクリックし、CPUとSafePLC2を接続しましょう。
OKで進みます。それでSafePLC2とPSC1-C-100-FB1を接続しました。
Send Configuration
Send Configurationをクリックし、プロジェクトをPSC1-C-100-FB1に転送しましょう。
しばらくお待ち下さい…
Siemens Side
次はSiemens側を作成します。
Download GSDML File
Profinet/Profisafeネットワークを構築するには、Schmersal社のHPからGSDMLをDownloadしてください。
https://products.schmersal.com/en_IO/psc1-c-100-fb1-103008452.html
Install GSDML File
Options>Manage general Station description files(GSD)をクリックします。
GSDMLの管理画面が表示され、…ボタンをクリックします。
先程DownloadされたGSDML Folderを選びましょう。
Done!GSDML Fileが見つかりました。InstallでGSDML Fileをインストールします。
少々お待ち下さい。
Done!
Configure Profinet Network
次はProfinet Networkを構築します。
Add PSC
Schmersal社のPSC-C-100-FB1コントローラーをProfinetネットワークに追加します。
Done!
Assign Profinet Network
Schmersal PSC-C-100-FB1の”Not assigned”のところをクリックし、適切なProfinetインタフェースを設定しましょう。
Done!
Configure IP Address
次は各ProfinetデバイスのIPアドレスを設定するため、Show address lablesをクリックします。
各Profinet デバイスのIPアドレスが表示されましたので、アプリケーションに合わせて設定してください。
Configure PSC1
Schmersal社のPSC-C-100-FB1安全コントローラーを設定するため、PSC-C-100-FB1をダブルクリックしてください。
Insert Profisafe Slot
今回の記事ではProfisafe通信を使いますので、Module>F Module IO(12 Bytes)をSlot5に追加してください。
Done!
Adjust the IO Address
PSC-C-100-FB1がProfinet経由で交換するデータのIO番号を調整してください。
Configure Profisafe
次はPSC-C-100-FB1のProfisafe接続を変更するために、先程Slot5に追加したF-Moduleをクリックしてください。
先ほどF-Addressを10に設定しました。
PROFIsafe>F_Dest_Addを10に設定してください。
DUT
PSC-C-100-FB1とS71500Fのデータ交換を合わせて構造体を定義します。
udt_4Bytes
こちらは4 Bytesの構造体です。
udt_128Bytes
こちらは128 Bytesの構造体です。
udt_PSC_IN
こちらはSchmersalｍのPSC-C-100-FB1の入力データに合わせて作成した構造体です。
udt_PSC_OUT
こちらはSchmersalｍのPSC-C-100-FB1の出力データに合わせて作成した構造体です。
udt_PSC
最後は先程定義したものを組み合わせた構造体を定義しましょう、
Tags
プログラムを作るためにPLC Tagsを作成します。
DB
先ほど作成した構造体の元にDBを宣言します。
Function Block
次はFunction Blockを作成します。
FB_PSC
こちらのFBはProfinet経由でPSC-C-100-FB1から受信したまたは送信したデータを構造体に展開する機能を実装します。
VAR
こちらはFBのインターフェースです。Inoutだけが定義され、パラメータが3つあります。
- 長さ指定なしのByte配列
- 先ほど定義したPSC-C-100-FB1構造体
Netwok2
Network2はPSC-C-100-FB1から受信したデータを構造体にあるBool配列に分解します。
Network3
Network3は構造体にあるBool配列をPSC-C-100-FB1に出力するプログラムです。
FB_Station
こちらはFB_PSCで分解したデータを意味がある変数に展開するFBです。
VAR
こちらはFB_Stationのインターフェースです。
- iReset:PSC-C-100-FB1に送信するリセット許可のBitです。
- oESTOPなど:PSC-C-100-FB1から受信したデータに展開する変数たちです。
- ioData:FB_PSCに分解した構造体変数になります。
Netwok1
Profinet経由で受信したLogicData Bit0はLight Curtainの状態になります。
Netwok2
Profinet経由で受信したLogicData Bit1は非常停止の状態になります。
Netwok3
Profinet経由で受信したLogicData Bit107/Bit407/Bit16/Bit402/Bit250はドアロックの状態になります。
Netwok4
Profinet経由で受信したLogicData Bit30はすべての安全機器が正常である信号になります。
Netwok5
Profinet経由で送信したLogicData Bit19はリセット許可の信号になります。
OB1
次はOB1で作成したFBを呼び出し、適切なTagを割り付けましょう。
Safety Program
今度は安全プログラムを作成します。
VAR
こちらは安全FB1で定義したInstance変数です。
Netwok1
Network1はProfisafeネットワークをリセットするFBを呼び出します。
Netwok2
Network2はS71500FがProfisafe経由でSafetyNetworkリセットのコマンドをPSC-C-100-FB1に送信します。
Netwok3
Network3はProfisafe経由で受信したLight Curtain状態を確認するプログラムになります。
Assign Devices Name
PSC-C-100-FB1にデバイス名を割り付けるために、右クリック>Assign device nameします。
Assign PROFINET Device nameの操作画面が表示されます。
Update Listをクリックします。
PSC-C-100-FB1が見つかりましたで、Assign nameでProfinetデバイス名を割り付けましょう。
Done!
Download
Hardware ConfigurationとプログラムをCPUにDownloadしてください。
Result
最初にProfinetネットワークにF-IO Passivedというアラームが発生します。
System Blocks>STEP7 Safety>F-I/O data blocks>F00200_FxxxというSafetyDBをクリックしてください。
QBADとACK_REQがTUREになってることを確認できます。
- QBAD=該当するProfisafeデバイスがPassive状態
- ACK_REQ=ACK動作が必要
なので、安全FBに呼び出したACK_GL のACK＿GLOBをTrueにします。
Done!QBADとACK_REQもFALSEになりました。
Profisafeのデータも送受信できるようになりました。
TIA上にも通信エラーがないことを確認できました。
PSC-C-100-FB1に接続されている安全機器の状態も確認できました。
SiemensからProfinet経由でリセット許可の信号を送信します。
PSC-C-100-FB1側のリセットボタンを押したらEnable信号も受信できました！
SafetyPLC2ツールからも信号の状態を確認できます。
こちらの動画で動作の確認ができます。
Download
こちらのLinkから今回記事で作成したTIA V20プログラムをDownloadできます。
https://github.com/soup01Threes/Siemens/blob/main/TestwithPSC.zap20