CAN-Baugruppen stehen oft für preisgünstige Baugruppen, denn in sehr vielen Mikrocontrollern ist bereits ein CAN-Controller integriert. Damit bietet sich CAN als quasi hardwareseitig kostenlos mitgelieferte Schnittstelle an. Stattet man neue Produkte mit diesen Chips aus, stellt das CAN-Interface zumeist die Kommunikationsroutine der Basisversion dar. Einfache Verdrahtung, robuste Signalintegrität und bereits im Controller integrierte Absicherungsschicht sprechen dafür. So beinhalten immer mehr Feldgeräte wie Antriebe, Frequenzumrichter und dezentrale Peripherieblöcke bereits CAN in deren Basisausführung.
Das gute Preis- Leistungsverhältnis lockt
Das gute Preis-Leistungsverhältnis ist auch eine Eigenschaft der S7-Steuerungen von Insevis. Die S7-CPUs des Herstellers sind befehlskompatibel zur S7-315-2PNDP und lassen sich mit dem SimaticManager und den Tia Portal von Siemens programmieren. Jede CPU verfügt neben Ethernet (Protokollen RFC1006, TCP, UDP) über einen seriellen CP mit RS232 und 485 mit einem freien ASCII-Protokoll, über Modbus (TCP und RTU) sowie über das erwähnte CAN-Interface (CANopen und Layer 2). Der Profibus DP ist optional als Master/Slave verfügbar. Die Insevis-S7-Panel-SPSen beinhalten neben der S7-CPU hochauflösende, brillante Touchpanels von 3,5 bis 10,2\“ Diagonale bei geringster Bautiefe. Bis zu elf Peripherieslots für Digital- und Analogmodule sind onboard vorhanden. Damit wurde die derzeit kompakteste S7-Panel-SPS mit Peripherie realisiert. Beide Produktreihen ergänzen sich hervorragend, wenn es um preisgünstige Anwendungen geht. Jedoch bedarf es einer einfachen und intuitiv zu bedienenden Software, um eine gute Integration des CAN in die S7-Welt zu erreichen.
Abgestimmtes Konfigurationstool nicht nur für CAN
S7-Programmierer sind bei der Implementierung von CAN-Slaves oft unsicher, weil viele umständliche Konfigurationsmöglichkeiten der Verbreitung von CAN in der S7-Welt nicht gerade förderlich waren. Einfacher macht es da Insevis durch Sonderbausteine in seinem eigenen S7-Betriebssystem, die das Handling von CAN- und Modbus vereinfachen. Mit der eigenen kostenlosen Konfigurationssoftware \’Config-Stage\‘, die unter www.insevis.de downloadbar ist, konfiguriert Insevis CAN, Modbus, den seriellen CP und alles, was an Zusatzschnittstellen angeboten wird. Bis zu 127 CANopen-kompatible Slaves können damit in einfacher Art und Weise über einen Hardwarekonfigurator per Drag and Drop in das S7-Projekt eingebunden werden. Natürlich macht es der Hersteller seinen Kunden am leichtesten, die eigene dezentrale CAN-Peripherie zu verwenden, hier wird lediglich die Knotennummer eingetragen, um sie wie Onboard-Peripherie zu verwenden. Die aktuelle Version der ConfigStage liest die herstellerspezifischen EDS-Dateien eines CANopen-Slaves ein und filtert selbstständig die passenden Objekte für das Mapping in die S7-Welt heraus. Damit wird der Aufwand auf die Auswahl der Objekte durch einfaches Drag and Drop und die Zuweisung eines S7-Operanden gewaltig reduziert. Dafür wird einmalig die EDS-Datei in einen \’leeren\‘ CAN-Slave importiert, dieser mit Namen, Beschreibung und Abbildungen versehen und als Bibliothekselement abgespeichert. Dieses \’leere\‘ Bibliothekselement wird mit der Maus auf die S7-CPU gezogen. Danach wird anwendungsspezifisch konfiguriert: Aus den gerätespezifischen Objekten, die mit den Bezeichnungen aus dem EDS-File angezeigt werden, werden die Prozessdaten (TxPDOs und RxPDOs) zusammengestellt und z.B. als S7-Eingänge, -Ausgänge oder Merker abgebildet. Systemdatenobjekte (SDOs) für den Systemstart werden ebenfalls in einer aus der EDS-Datei automatisch gefilterten Liste markiert und in das SDO-Fenster gezogen, mit Dateninhalt versehen und fertig. Durch Abspeichern kann diese Konfiguration als Vorlage für weitere Projekte in der Bibliothek dienen. Damit steht ab sofort dieses Bibliothekselement vorkonfiguriert zur Verfügung, wird bei Bedarf nur grafisch auf die CPU gezogen und ist nach Anpassung von Knotennummer und S7-Operanden fertig konfiguriert. Wird ein Gerät mit digitalen und analogen Ein- und Ausgängen nach CANopen-Profil DS401 eingesetzt, befinden sich z.B. die digitalen Eingänge in TxPDO1, die digitalen Ausgänge in RxPDO1, die analogen Eingänge in TxPDO2 bis 4 und die analogen Ausgänge in RxPDO2 bis 4. Wird ein CANopen-Antriebsregler nach Profil DS402 eingesetzt, muss als Minimum die reglerinterne Zustandsmaschine über ein 16-Bit Steuerwort (Control Word) und ein 16-Bit Statuswort (Status Word) verwaltet werden. Damit sind CANopen-konformen Slaves auf einfachste Weise abzuilden. CAN-Erfahrene können zur Anbindung CANopen-konforme CAN-Slaves in ihr S7-Programm natürlich auch immer die spezifischen S7-Sonderbausteine von Insevis verwenden, die kostenlos im Internet zum Download zur Verfügung stehen.
Auch Modbus leicht in S7 einzubinden
Für die Verwendung als Modbus RTU/TCP Master (Client) steht je ein S7-Treiberbaustein zum Datenaustausch mit einem Modbus-Server zur Verfügung. Dafür werden in der ConfigStage mit wenigen Klicks die Baudrate, das Datenformat und Knotennummer bzw. die TCP/IP-Verbindungsparameter eingestellt, und die S7-Operandenbereiche den Eingangs- und Ausgangsbits und -wörtern zugeordnet.
