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Beitragstyp: FAQ Beitrags-ID: 31764614, Beitragsdatum: 23.07.2021
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Wie werden die Kommunikationsbausteine FC11 und FC12 für das PROFINET IO-Device programmiert?

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  • Betrifft Produkt(e)
Wenn ein Industrial Ethernet CP der S7-300 als PROFINET IO-Controller oder PROFINET IO-Device betrieben wird, dann ist es notwendig im Anwenderprogramm der CPU die Kommunikationsfunktionen FC11 "PNIO_SEND" und FC12 "PNIO_RECV" aufzurufen.

Merkmale der Kommunikationsbausteine FC11 "PNIO_SEND" und FC12 "PNIO_RECV":

  • Der FC11 und FC12 sind synchrone kommunikationsbausteine.
  • Die Bausteine sind in der Bibliothek "SIMATIC_NET_CP" für die S7-300 Steuerung enthalten.
  • Die Bausteine müssen im OB1-Zyklus aufgerufen werden (siehe auch Beitrags-ID: 2795485)
  • Das Auftragsende wird über DONE, NDR bzw. ERROR angezeigt.

Merkmale der Kommunikationsbausteine FC11 "PNIO_SEND":

  • Betrieb als PROFINET IO-Controller
    Der Baustein übergibt die Prozessdaten (Ausgänge) eines angegebenen Ausgabebereiches an den IE CP zur Weiterleitung an PROFINET IO-Devices und liefert als Statusanzeige den IO Consumer Status (IOCS) der Ausgänge von den PROFINET IO-Devices.
  • Betrieb als PROFINET IO-Device
    Der Baustein liest die vorverarbeiteten Prozess-Eingänge der CPU im PROFINET IO-Device und transferiert sie zum PROFINET IO-Controller (projektierte E-Adressen); zusätzlich liefert der Baustein als Statusanzeige den IO Consumer Status (IOCS) des PROFINET IO-Controllers.

Merkmale der Kommunikationsbausteine FC12 "PNIO_RECV":

  • Betrieb als PROFINET IO-Controller
    Der Baustein übernimmt die Prozessdaten (Eingänge) von PROFINET IO-Devices (Eingänge des Controllers) sowie den IO Provider Status (IOPS) der Eingänge von den PROFINET IO-Devices in die angegebenen Eingabebereiche.
  • Betrieb als PROFINET IO-Device
    Der Baustein übernimmt die vom PROFINET IO-Controller übertragenen Daten (projektierte A-Adressen) sowie den IO Provider Status (IOPS) des PROFINET IO-Controllers und schreibt sie in die für die Prozess-Ausgänge reservierten Datenbereiche der CPU im PROFINET IO-Device.

Beschreibung der Konfiguration
Das STEP 7-Projekt beinhaltet folgende S7-300 Station, die als PROFINET IO-Controller konfiguriert ist:

  • CPU 319-3PN/DP

Im STEP 7-Projekt sind folgende Baugruppen als PROFINET IO-Device konfiguriert:

  • CPU 315-2DP mit CP343-1 Lean (6GK7 343-1CX10-0XE0)
  • ET 200S

Bild 1

Für das PROFINET IO-Device CP343-1 Lean sind folgende Ein -und Ausgangsmodule projektiert:

  • 16Byte DI mit dem Adressbereich 0-15
  • 8Byte DI mit dem Adressbereich 16-23
  • 16Byte DO mit dem Adressbereich 0-15
  • 4 Byte DO mit dem Adressbereich 16-19, d.h.

Der Adressbereich der Eingänge beträgt 24 Byte (0-23) und der Adressbereich der Ausgänge beträgt 20 Byte (0-19). Der Adressbereich der Ein- und Ausgänge muss nicht mit der I/O-Adresse "0" beginnen.

Bild 2

In der ET 200S sind folgende Ausgangsmodule projektiert:

  • 2DO mit dem Adressbereich 20.0-20.1

Bild 3

Daraus ergibt sich ein Gesamtadressbereich für die:

  • Eingänge: 0-23 = 24 Byte
  • Ausgänge: 0-20 = 21 Byte

Beschreibung des Anwenderprogramms im PROFINET IO-Device
In diesem Beispiel wird ein CP343-1 Lean verwendet, um eine S7-300 Station als PROFINET IO-Device an ein PROFINET IO-System anzuschließen. In der S7-300 CPU ist das Merkerbyte 0 (MB0) als Taktmerker definiert.Das STEP-7 Programm besteht aus den Bausteinen OB1, FB100, DB30, DB31, DB12, FC11 und FC12.

OB1
Der OB1 wird zyklisch aufgerufen. In diesem OB befindet sich der Aufruf des FB100 (Instanz-DB: DB100).

Bild 4

FB100
Der FB100 wird im OB1-Zyklus aufgerufen. In diesem FB finden Sie den Aufruf des FC11 "PNIO_SEND" und FC12 "PNIO_RECV".

Bild 5


Bild 6

Der Eingangsparameter MODE=0, da der IE CP nur als PROFINET IO-Device betrieben wird. Wenn der IE CP parallel als PROFINET IO-Controller und PROFINET IO-Device betrieben wird, dann ist der Eingangsparameter MODE=1.

Am Eingangsparameter LEN des FC11 "PNIO_SEND" geben Sie die Länge des Gesamtadressbereichs der Eingänge an, die Sie für den CP 343-1 Lean projektiert haben (24 Byte). Der Datenbereich für den Adressbereich der Eingänge wird am Parameter SEND des FC11 "PNIO_SEND" angegeben. Dieser Datenbereich muss so lang sein wie der Gesamtadressbereich der Eingänge, die Sie für den CP 343-1 Lean projektiert haben (24 Byte).

Am Eingangsparameter LEN des FC12 "PNIO_RECV" geben Sie die Länge des Gesamtadressbereichs der Ausgänge an, die Sie für den CP 343-1 Lean projektiert haben (20 Byte). Der Datenbereich für den Adressbereich der Ausgänge wird am Parameter RECV des FC12 "PNIO_RECV" angegeben. Dieser Datenbereich muss so lang sein wie der Gesamtadressbereich der Ausgänge, die Sie für den CP 343-1 Lean projektiert haben (20 Byte).

In diesem Beispiel werden folgende Datenbereiche für E/A-Daten verwendet:

  • DB30 für den Adressbereich der Eingänge: In diesem Beispiel muss der DB30 mindestens 24 Byte lang sein.
  • DB31 für den Adressbereich der Ausgänge: In diesem Beispiel muss der DB31 mindestens 20 Byte lang sein.

Am Eingangsparameter CPLADDR der Kommunikationsfunktionen geben Sie die Baugruppenadresse des PROFINET IO-Devices an. Diese entnehmen Sie der Hardware-Konfiguration aus dem Eigenschaftsdialog des Industrial Ethernet CPs -> Register "Adressen" (siehe Bild 06). In diesem Beispiel ist die Baugruppenadresse des CP343-1 Lean 256dez = 100hex.

Bild 7

Die Ausgangsparameter "DONE", "NDR", "ERROR" und "STATUS" der Kommunikationsfunktionen FC11 "PNIO_SEND" und FC12 "PNIO_RECV" werden für die Auftragsauswertung benötigt.

Der Ausgangsparameter "DONE" am FC11 "PNIO_SEND" wird gesetzt, wenn der Sendeauftrag erfolgreich abgeschlossen werden konnte.
Der Ausgangsparameter "NDR" am FC12 "PNIO_RECV" wird gesetzt, wenn der Empfangsauftrag erfolgreich abgeschlossen werden konnte, d.h. die Daten wurden übernommen.

Wenn die Kommunikationsfunktion FC11 "PNIO_SEND" oder FC12 "PNIO_RECV" mit Fehler beendet wurde, dann wird das Statuswort der Kommunikationsfunktion für die Fehleranalyse gesichert.

Bild 8

Zugriff auf die E/A-Daten des CP 343-1 Lean im Anwenderprogramm des PROFINET IO-Deices
In diesem Beispiel gibt es zwei DBs, um die E/A-Daten zu speichern.
Der DB30 deckt den Adressbereich der Eingänge des CP 343-1 Lean ab. Der DB31 deckt den Adressbereich der Ausgänge des CP 343-1 Lean ab.
Im Anwenderprogramm greifen Sie über Lade- und Transferbefehle auf die Bereiche der Datenbausteine zu, um die Peripherieadressen zu lesen und zu schreiben.

  • T DB30.DBB0 entspricht dann T EB0
  • L DB31.DBB0 entspricht dann L AB0

Beschreibung des Anwenderprogramms im PROFINET IO-Controller
In diesem Beispiel wird eine S7-300 CPU mit integrierter Industrial Ethernet Schnittstelle als PROFINET IO-Controller verwendet. Das Merkerbyte 0 (MB0) ist als Taktmerker definiert.

Das STEP-7 Programm besteht aus den Bausteinen OB1, FB100 und DB20.

Im Anwenderprogramm ist es nicht notwendig Kommunikationsbausteine aufzurufen. Mit Lade- und Transferbefehlen greifen Sie auf die Peripherie zu, d.h. Sie lesen die Werte der Eingänge und schreiben Werte auf die Ausgänge. Die Werte der gelesenen Eingänge werden im Datenbaustein (DB20) gespeichert.

Hinweis
Eine ausführliche Beschreibung inklusive Programmbeispiel für den Aufruf der Kommunikationsbausteine FC11 und FC12 im PROFINET IO-Controller finden Sie in folgendem Beitrag: 26558253.

Das STEP 7-Projekt als Download
Das folgende STEP 7-Projekt enthält ein Programmbeispiel für den Aufruf des FC11 und den Aufruf des FC12 mit Statusauswertung. Es wurde mit STEP 7 V5.4 SP3 erstellt.

FC11_und_FC12_DEV.zip ( 296 KB )

Dearchivieren Sie die Datei "FC11_und_FC12_DEV.zip" im SIMATIC Manager über das Menü "Datei -> Dearchivieren". Das STEP 7-Projekt wird mit allen Unterverzeichnissen entpackt. Sie können jetzt das STEP 7-Projekt mit dem SIMATIC Manager öffnen und bearbeiten.

Securityhinweise
Um technische Infrastruktur, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein ganzheitliches IT Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen nur einen Bestandteil eines solchen Konzepts. Weitergehende Informationen über Cyber Security finden Sie unter
https://www.siemens.com/cybersecurity#Ouraspiration.
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