製品・システムに関するFAQ ― SIMATICコントローラー(S7-300)
弊社に多く寄せられる製品・システムに関する質問とその回答をご覧いただけます。 ご不明な点がございましたら、お問い合わせの前にまず、ご覧ください。 メール・お電話によるお問い合わせは、 こちらをご覧ください。
S7-300
CP 343-1 Leanであれば、S7通信であれば最大4、オープンコミュニケーションであれば最大8つまで通信可能です。Modbus/TCPはSend/Receive通信をベースとしているのでオープンコミュニケーションのリソースを使用します。これらのリソース上限範囲内であれば接続いただけます。なおCPでS7通信を行う際はCPUのS7リソースも一つ使用しています。
How are the communication resources assigned in the S7-300?
How many connections and communication jobs do SIMATIC S7-300 and S7-400 support simultaneously?
CP343-1-AdvanceにはFTPクライアント及びFTPサーバの機能があるためFTPによるデータ通信を行うことができます。その際は別途PC側でFTPクライアントもしくはFTPサーバを用意する必要があります。詳細は下記サイトをご参照ください。
FTP communication with S7-300/400
S7-CPs for Industrial Ethernet Configuring and Commissioning Manual Part A − General Application
S7通信、オープンコミュニケーション(ソケット通信、MODBUS TCP等)、PROFINET通信に対応しています。
参考
What differences are there between the Industrial Ethernet CPs of SIMATIC S7-300?
CP343-1をPROFINET IO controller、およびPROFINET IO deviceとしてコンフィグする方法につきましては、下記のリンクに設定を含むマニュアルがありますのでそちらの参照をお願い致します。
参考
SIMATIC NET S7-300/400 - Industrial Ethernet / PROFINET Configuring and commissioning S7-CPs for Industrial Ethernet Configuration Manual Part A - General application
スレーブ機器がDPV1に対応している場合にDPV0モード/DPV1モードを選択できます。DPV1であればDPV0の周期通信機能の他に非周期通信、診断データ拡張などの付加機能があります。これらを使用するにはDPマスター側もDPV1に対応している必要があります。なお現行弊社CPUはほぼ全てDPV1に対応しています。Industry Online Supportサイトにおいて各製品を検索すれば対応可否の記載があります。DPV0/DPV1の詳細はプロフィバス協会のシステム解説書3.2項をご参照願います。得られる診断データにつきましてはDP/DPカプラーマニュアル6.2項に記載されています。
参考
Industry Online Support
日本プロフィバス協会
DP/DPカプラマニュアル
PLC内のメモリ、データブロックへのアクセスと考えます。この場合、Linux用PROFIBUS、PROFINETドライバは、ありません。
TCPドライバになりますが、シーメンスより販売しています。
製品名:SOFTNET-S7/Linux for Industrial Ethernet (接続PLC数:64)
型番:2XV9450-1CG00
製品名:SOFTNET-S7/Linux Lean (接続PLC数:8)
型番:2XV9450-2CG00
詳細については、下記URLを参照下さい。
Troublefree communication in an industrial LINUX environment
http://w3.siemens.com/mcms/human-machine-interface/en/customized-products/customized-software/portfolio/pages/softnet-linux.aspx
S7-300CPU同士でデータ通信(Ethernet)を行う場合、以下の3つの方法があります。
・S7プロトコルを使ったS7通信
⇒S7Com_PUTGET.pdfを参照下さい。
・PROFINET IO(IO通信)
⇒PROFINET_I-DeviceによるPLC間データ共有_rev1_.pdfを参照下さい。
・TCP/IP(ソケット)通信
⇒下記リンクを参照下さい。
How do you program the communication blocks FB63 "TSEND", FB64 "TRCV", FB65 "TCON" and FB66 "TDISCON" in order to use the TCP protocol for data exchange by means of the integrated PROFINET interface of an S7-300/S7-400 CPU?
弊社インダストリーモールに機器型式を入力いただくと、後継機種やマーケット情報を確認いただくことができます。
シーメンスインダストリーモール
https://support.industry.siemens.com/cs/start?lc=ja-JP
検索方法はこちらをご覧ください。
弊社から推奨の交換周期というものは提示しておりません。ただし機器の信頼性を示す平均故障間隔(MTBF)は公表しています。これはシステムの稼働時間/故障回数から求められるものですが、その時間が経過した際に必ず機器が故障するというものではありません。
参考
MTBFリンク
http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/16818490
1. PLC、HMIでタイマ用の変数を定義する。(PLC…S7TIME , HMI…TIMER)
2. HMIのタグをPLCタグに紐づける。
(デフォルトは10msが最小単位となっているため、レンジの変更が必要であればプロパティのLinearScalingの比率を変更する。)
3. HMIにIO Filedオブジェクトを作成し、HMIを紐づける。
4. HMI上で編集した値がPLC側に反映されていることを確認する。(Decimalで100と入力するとPLC側ではS5T#100msとなっているなど)
その他関連した内容/サンプルについては下記サイトの2項も参考下さい。
参考
How do you specify the runtime for a timer via an operator panel, or how do you output the remaining runtime?
MPIによるデータ通信の関数としてX_SEND/X_RCV命令があります。
この場合コネクションの設定は不要で、データ送り先のMPIアドレスの入力のみでデータ送信が可能です。詳細については下記リンクやヘルプをご参照下さい。
参考
Synchronization of Data in the MPI Network via S7 Basic Communication (X_SEND/ X_RCV)
CP/UDPで使用されるポートに関しては以下のリンクに掲載されていますのでご参照ください。
ソケット通信時に使用するPort番号はPLCのオンボードのポートを使用する場合はプログラム上(T-CONブロック)で定義します。CPモジュールの場合はSTEP7のNetpro内で設定します。
参考図
参考
Which ports are used by the various services for data transfer via TCP and UDP and what should you watch out for when using routers and firewalls?
How do you program the communication blocks FB67 "TUSEND", FB68 "TURCV", FB65 "TCON" and FB66 "TDISCON" in order to use the UDP protocol for data exchange via the integrated PROFINET interface of an S7-300/S7-400 CPU
Profinet ControllerをProfinet Deviceとして通信させる方法としてI-device通信があります。詳細は下記リンクをご参照ください。
参考
SIMATIC NET: PROFINET I-device user programming interface
機能の目的としてはエラーの詳細(エラーの発生場所、発生原因等)をHMIやWEBサーバにテキストとして表示させることです。
FBとインスタンスDBを新規で作成し、エラー発生毎にそのDB内にエラーメッセージを新規でテキスト保存し、HMI等はそのテキストを表示させます。エラーOBはそのFBをエラー発生毎にコールすることになります。
参考
FAQ How can you have system error messages from a SIMATIC S7-300 / 400 displayed in WinCC flexible?
SIMATIC Programming with STEP 7 V5.5 16.9項
STEP7 Professional V13 SP1 2.3項
下記のエラーOBが使用可能です。
OB80 OB呼び出しエラー
サイクルタイムオーバー、周期割り込みOBなどの呼び出しエラーが発生した。
OB82 診断割り込み
アナログモジュール、FMモジュールなどの診断機能を持つモジュールからの診断割り込みが発生した。
OB84 CPUハードウェアエラー
CPUのメモリーエラーが発生した。
OB85 優先クラスエラー 、DI/Oアクセスエラー
存在しないOB(OB81以外)への呼び出しがかけられた。
プロセスイメージ(PII/PIQ)更新中にCPUからアクセスできないモジュール(アドレス)がある。主としてディジタルモジュールへのアクセスにおいて発生するエラー。
OB86 ラックエラー 、DPステーションエラー
増設ラックあるいはDPスレーブ局においてフォルトが発生した、増設ラックあるいはDPスレーブ局にアクセスできない。
OB87 MPI通信エラー
グローバルデータなどMPI通信においてエラーが発生した。
OB121 プログラムエラー
DBアクセスエラー、存在しないファンクションの呼び出しなどユーザープログラムにおいてエラーが発生した。
OB122 I/Oアクセスエラー (AI/Oアクセスエラー)
プログラムよりPIW/PQW命令(ダイレクトアクセス)実行時アクセスできないモジュール(アドレス)がある。主として、アナログモジュール、FM/CPモジュールへのアクセスにおいて発生するエラー。
参考
Which organization blocks do you need for error handling in STEP 7 V5.5?
該当のCPUでは、サイクルプログラムとは独立して内部クロックを有しています。
タイマーを使用した際はプログラムの周期サイクル毎に内部クロックを参照することになります。
そのため内部クロックの実時間とのズレが長時間のタイマーのズレと同じとみなすことができます。
CPUマニュアルに各CPUの内部クロックのズレ許容時間が記載されています。例として、CPU319におきましてはその時間は一日最大10秒となっています。
参考
SIMATIC S7-300 CPU 31xC および CPU 31x: 技術仕様
各モジュールの寸法についてはマニュアルをご参照ください。
参考
SIMATIC S7-300 CPU 31xC および CPU 31x: 技術仕様
SIMATIC S7-300 S7-300モジュールデータ
周期実行するプログラムを作成すればDB内のデータを周期的にパソコン側へ送ることができますが、CSVやxls等の形式でデータを送ることはできません。
データを将来的に可視化したい場合は、オープンコミュニケーションによるTCP通信でデータを送付することをお勧めしております。その際は下記サイトもご参照ください。
またオープンプロトコルであるOPC通信や弊社のクラウドソリューションであるMindsphereによっても遠隔地のデータ収集が可能です。
参考
How do you program the communication blocks FB63 "TSEND", FB64 "TRCV", FB65 "TCON" and FB66 "TDISCON" in order to use the TCP protocol for data exchange by means of the integrated PROFINET interface of an S7-300/S7-400 CPU?
上位機器がProfinet IOコントローラで、シーメンスCPUがProfinet デバイスの機能で通信する場合はI-デバイスという機能により実現可能です。I-デバイスについては、下記URLより資料をダウンロードし、39ページを参照ください。
またOPCを使用し値を読み書きすることも可能です。
参考
PROFINET 採用実例とそのポイント
下記リンクにてSiemens の製品全般の MTBF が記載されています。
Mean Time Between Failures (MTBF) - list for SIMATIC products
参考
MTBF: mean time between failures ; 平均故障間隔、平均無故障時間
一定期間における故障発生から次の故障が発生するまでの間の時間を平均値で表したもの。
この MTBF が大きいほど信頼性が高い。
これは、故障しても修理をしながら使用することを前提とした機器に用いられる語です。
S7-300、ET200S CPU等が対応しています。
詳細の対応機器については以下のリンクをご確認ください。
http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/17660809
なお"Direct Data Exchange"は異なるPROFIBUS DPステーション間でデータのやり取りを行う機能となります。詳細は下記画像、PDF及び下記リンクを参照ください。
Direct Data Exchange between separate PROFIBUS DP Systems via DP Communication
参考画像
Example: Direct data exchange via DP CPUs
AI信号は1ch目に入ります。2ch目にはオーバーフロー値7FFF(16進数)が入ります。
参考
SIMATIC S7-300 S7-300モジュールデータ
https://support.industry.siemens.com/cs/jp/ja/view/8859629
まずはマニュアルを参考に該当モジュールが正しく接続されているかどうか確認してください。またシールド線の接地もご検討ください。
参考
SIMATIC S7-300 S7-300モジュールデータ
https://support.industry.siemens.com/cs/jp/ja/view/8859629
下記点にご注意ください。
●アナログケーブルはシールド付きツイストペア線を使用します。
●シールドの両端はグランドします。ただし、両端グランド間に電位差が生じる場合は片端のみのシールドをグランドします。
●絶縁タイプのアナログ入力は、各チャンネルのM-ラインとCPUのMラインは内部で絶縁されています。
●非絶縁タイプのアナログ入力は、ManaとPLCのMをジャンパしてください。
●ManaとPLC本体のMの間に電位差Uisoが生じる場合絶縁タイプのアナログを使用しますが、ある一定レベルを超えてはいけません。その場合はManaとMをジャンパして下さい。
●チャンネル間絶縁のないタイプのアナログ入力は、各チャンネルのM-とManaの電位差Ucmが許容値を超えると計測異常になります。その場合は、各チャンネルのM-とMana間をジャンパする必要があります。
●2線式トランスデューサを使用する場合各チャンネルのM-とManaをジャンパしてはいけません。
下記手順でモジュールを取り付けます。
1)モジュール上部をラックに引っかけたままスイングするように取り付けます。
2)モジュール下部にあるネジを 0.8 ~ 1.1Nm のトルクで締め付けます。
3)モジュールの箱に梱包されているラベルを、フロントカバーに取り付けます。
4)フロントカバーを開きます。 (ドアの上下を持って手前に引きます。上下の一方を持ってあけるとヒンジ部分が折れることがありますのでご注意ください。)
5)フロントコネクタを取り付けます。
20ピンフロントコネクタの場合
20ピンフロントコネクタの場合は、コネクタ上部ボタンを押しながらモジュールに差し込みます。上部ボタンを離して確実に元の位置(押されてない状態)に戻る状態にします。
40ピンフロントコネクタの場合
40ピンフロントコネクタの場合はフロントコネクタ中央部に取り付けねじがあります。 フロントコネクタをモジュールに取り付け後フロントコネクタのマイナスねじをマイナスドライバで確実に締め付けます。
6)フロントカバーを閉めます。
スロット番号ラベル用のくぼみとなります。
スロット番号はラックの左から1,2,3....と連続した番号になります。
一番左の電源モジュールがスロット1、CPUモジュールがスロット2、インターフェイスモジュールがスロット3、それ以降のシグナルモジュールなどがスロット4~11となります。
スロット番号ラベルをこのスロット番号になるように、各モジュールに取り付けます。
スロット番号3はインターフェイスモジュール専用になります。IMを使用しない場合でも CPU (スロット番号2)の右隣のモジュールはスロット番号4になります。
このラベルはCPUもしくはインターフェースモジュールに付属しています。
参考図
下記サイトにワードファイルとして、データシートがあります。
印刷用ラべリングシートの型式や印刷方法なども同ページに記載されています。
参考
Labeling Word Data
https://support.industry.siemens.com/cs/jp/ja/view/11978022/en
S7-300のシングルモジュールで使用可能なフロントカバーは下記リンクを参照下さい。
Which front connector do you need for S7-300 analog/digital modules and for S7-300 compact CPUs?
また拡張フロントカバーについては下記リンクに記載されています。
Which front doors for S7-300 modules can you use in particular when using a 40-pin front connector?
New Raised Front Door for High Density S7-300 I/O Modules
S7-300 のハードウェアは 専用のDIN レールをラックとして使用し、物理的にモジュールを固定します。
モジュール間の電気的接続は、バスコネクタで接続されています。そのため構造がシンプルであると同時に、DINレールをユーザの使用するモジュールの幅に合わせて切断することもでき、制御盤内のレイアウトの自由度が向上します。
CPUラックには最大8つまでのモジュールを取り付けることができます。またET200MのリモートI/O拡張ラックには8つもしくは12のモジュールを取り付けることができます。(取り付け可能なモジュール数については下記リンクを参照下さい。)
参考図
※拡張ラックET200Mには最大12個まで取り付け可能なモジュールがあります。
参考
How many modules can you operate with one interface module of the ET 200M?
https://support.industry.siemens.com/cs/jp/ja/view/140350/en?dl=en
Windows7(32bit)を使用している場合、STEP7 V5.5以上がインストールされている必要があります。その他詳細のインストール条件につきましては下記リンクを参照下さい。
参考
Configuration Software for the SIMATIC FM 352-5 Boolean Processor