Wie können bei der SIMATIC S7-1200/S7-1500 Strukturänderungen in Datenbausteinen ohne Verlust sensibler Maschinendaten vorgenommen werden?

Hallo SIOS-Forum-Community,

neben der Bearbeitung von Steuerungslogik besteht die Aufgabe eines SIMATIC S7-1200/1500 Controller auch in der Verwaltung und Ablage von Daten wie z.B. Maschinenparameter. Als Speicherort dieser Daten dient meist ein globaler Datenbaustein (DB). Die Größe eines Datenbausteins wird durch seine Datenstruktur bestimmt und ist abhängig von der Anzahl der Datenbausteinvariablen und deren Datentypen.

Erhalt sensibler Daten bei Änderungen

Im Hinblick auf den Erhalt sensibler Maschinendaten, sollte man sich immer die Frage stellen, wie spätere Strukturänderungen in Datenbausteinen umzusetzen sind, ohne dass die vorhandenen Aktualwerte von den Änderungen beeinflusst werden? Eine zentrale Rolle spielt hierbei u.a. der sichere Umgang mit der Funktion Reinitialisierung bei der Übertragung von geänderten Datenbausteinen in den SIMATIC Controller ohne hierbei einen Datenverlust zu „erleiden“. Das Problem ist, dass bei der Reinitalisierung die Startwerte in die Aktualwerte des DBs kopiert werden und hierdurch vorhandenen Aktualwerte verloren gehen können. Man unterscheidet grundlegend zwischen Datenbausteinen mit und ohne Speicherreserve und somit auch mit oder ohne Reinitialiserung während der Übertragung geänderter Datenbausteine vom Engineering zur PLC.

Einstellen der Speicherreserve

Einstellung in den Eigenschaften des DBs: 
Eigenschaften => Laden ohne Reinitialisierung
(Eingabe 0 Byte bedeutet Speicherreserve deaktiviert)

Alternativ globale Voreinstellung:Extras =>Einstellungen
(Defaultwert bei Neuanlegen eines DB, Eingabe 0 Byte bedeutet Speicherreserve deaktiviert)

Nachfolgend ein Überblick zu den möglichen Vorgehensweisen bei der Änderung von Datenstrukturen in optimierten Global bzw. optimierten Instanz DB‘s (SIMATIC S7-1200/1500) ohne Verlust der Aktualwerte.

Strukturänderungen in Datenbausteinen ohne Speicherreserve

Insofern die Aktualwerte von vorhandenen Datenbausteinen gesichert werden sollen, lassen sich die Aktualwerte mit der Funktion Momentaufnahme zunächst aufzeichnen. In der Onlinesicht des DB’s erscheint nach Ausführen dieser Funktion eine zusätzliche Spalte mit der Bezeichnung „Momentaufnahme“, welche die aufgezeichneten Werten anzeigt. Die Momentaufnahme dient somit als Zwischenspeicher für aufgezeichnete Aktualwerte.

Es gibt jetzt zwei Lösungsansätze Strukturänderungen in den Datenbausteinen vorzunehmen und trotz Reinitaliserung die Aktualwerte zu erhalten bzw. wiederherzustellen:

Lösungsansatz 1:

Strukturänderung ohne Speicherreserve und mit Beibehalten der ursprünglichen Startwerte

1. Momentwertaufnahme aus aktueller Struktur erstellen.
2. Ändern der Datenstruktur des DB’s im TIA Portal.
3. Laden des DB mit geänderter Datenstruktur in PLC (CPU möchte reinitialisieren und wir stimmen zu)
4. CPU reinitialisiert mit Startwerten,
5. Es werden die Aktualwerte mit den Startwerten überschrieben – Es kommt zur kurzzeitigen Änderung
6. Kopieren der Momentwerte („alte Aktualwerte“) in Aktualwerte und somit Wiederherstellen der „alten„ Aktualwerte

Ergebnis:

Startwerte und aufgezeichnete Aktualwerte (Momentwerte) der alten Strukturelemente bleiben erhalten.

Lösungsansatz 2:

Strukturänderung ohne Speicherreserve und ohne Beibehalten der ursprünglichen Startwerte

Eine weitere Methode ist das Kopieren der Aktualwerte in Momentwerte und dann im Anschluss das Kopieren der Momentwerte in die Startwerte. Nachdem die neuen Startwerte in die PLC übertragen und reinitialisiert wurden, beginnt die Änderung der Datenstruktur.

1. Momentaufnahme aus aktueller Struktur erstellen
2. Momentaufnahme als Startwert übernehmen
3. Laden der neuen Startwerte in PLC (keine Reinitialisierung!)
4. Startwerte entsprechen Aktualwerten aus Momentaufnahme
5. Änderung der Struktur
6. Laden in PLC mit Reinitilisierung

Hinweis
Insofern die ursprünglichen Startwerte bei der o.g. Konstellation trotzdem erhalten bleiben sollten, gäbe es die Möglichkeit diese in Form von PLC Datentypen als Defaultwerte festzulegen.

Optionales Wiederherstellen der Startwerte (Fortführung nach Schritt 6)

Startwerte auf Defaultwerte zurücksetzen Symbol „Startwerte zurücksetzen“

(Defaultwerte können als extra Spalte im Editor eingeblendet werden.)

Laden der neuen Startwerte (Defaultwerte) in PLC (keine Reinitialisierung!)

Anmerkung: Änderung der Defaultwerte in der FB Schnittstelle bzw. im PLC-Datentyp.

Ergebnis:

Aufgezeichnete Aktualwerte (Momentwerte) alter Strukturelemente bleiben erhalten. Startwerte entsprechen den aufgezeichneten Momentwerten bzw. können auf Defaultwerte (PLC DT/FB) zurückgesetzt werden.

Strukturänderung mit Speicherreserve (Aktualwerte sollen jederzeit unangetastet bleiben)

Eine bedeutend komfortablere Methode Änderungen in globalen Datenbausteinen vorzunehmen, ist die Verwendung von Datenbausteinen mit Speicherreserve. Hierbei wird ein zuvor festgelegter Datenbereich (z.B.200 Byte) fest als Datenreserve definiert. Bei Ändern der Datenstruktur kann bei Einhaltung der zuvor definierten Speichergrenzen bei der Übertragung in die PLC auf ein Reinitialisierung verzichtet werden. Dies bedeutet, dass sowohl vorhandene Aktualwerte sowie die zugehörigen Startwerte bei Änderungen nicht in beeinflusst werden.

Nähere Beschreibung siehe hier.

Ergebnis:

Startwerte und aufgezeichnete Aktualwerte (Momentwerte) alter Strukturelemente bleiben erhalten.

Wichtiger Hinweis

Die in diesem Beitrag aufgeführten Hinweise beschreiben Funktionen des TIA Portals.

Der Umgang, insbesondere mit sensiblen Daten, bedarf höchster Sorgfalt und liegt in der alleinigen Verantwortung des Anwenders. Somit sind Irrtümer in diesem Beitrag vorbehalten und es erfolgt bei Anwendung der in diesem Beitrag aufgeführten Inhalte keine Gewähr.

Viele Grüße

SIMATIC-S7-1500-1200-FB-GER (PK)

PAC_Man

Hallo, 

leider ist Speicherreserve nicht so schön wie es sich am Anfang liest. 

Bei Strukturen und UDT im DB nutzt es irgendwie nix. 

Gut gemeint, leider noch nicht so gut gemacht

Gruß

PAC_Man

Hallo Pac_Man,

Danke für das Feedback. Vorab, wir werden die Rückmeldung ebenfalls an das Produktmanagement weitergeben.

Es ist richtig, dass die Speicherreserve bei Änderung vorhandener Strukturen und Variablen mit PLC Datentypen (UDT) nicht genutzt werden kann. Dies trifft jedoch nicht zu für neu hinzukommende Strukturen bzw. Variablen mit oder ohne PLC Datentyp.

Insofern PLC Datentypen bereits vorhanden sind und diese in der Datenstruktur verändert werden sollen, empfehlen wir den o.g. Lösungsansatz 2 und hier insbesondere das optionale Handling beim Wiederherstellen der Startwerte über die Defaultwerte des PLC Datentyps.

Tipp

In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich Strukturen generell aus PLC Datentyp zu erzeugen. Nicht zuletzt ergibt sich hier auch die Möglichkeit standardisiert und versioniert die PLC Datentypen zentral in der Bibliothek zu verwalten.

Viele Grüße

SIMATIC-S7-1500-1200-FB-GER (PK)