Beschreibung:
Die Bedienung der Steuerung über das Bediengerät kann nicht nur über die Benutzerverwaltung sondern auch durch einen Schlüsselschalter freigegeben bzw. gesperrt werden. In diesem Beitrag finden Sie eine Möglichkeit, wie man mit einem Schlüsselschalter den Zugang zu bestimmten Bildern blockiert bzw. freigibt. Dies kann über einem externen Schlüsselschalter, der beispielweise an einer ET200S angeschlossen ist, oder bei einem Mobile Panel mit integrierten Schlüsselschalter - siehe Bild 01 - erfolgen.

Inhalt:

1. Funktionsweise der Bedienverriegelung mit Schlüsselschalter
2. Programmierung in STEP 7
   2.1 Aufbau des STEP 7-Programms
   2.2 Programmierung der automatischen Bildanwahl
   2.3 Besonderheit bei dem integrierten Schlüsselschalter am Mobile Panel
   2.4 Verwendete Datenbausteine
3. Projektierung in WinCC flexible
   3.1 Projektierung mit externen Schlüsselschalter
   3.2 Projektierung eines Mobile Panels mit integrierten Schlüsselschalter
   3.3 WinCC flexible Runtime parametrieren
4. Download

Bild 01

Hinweis:
Die Ankopplung kann alternativ auch mit Industrial Ethernet realisiert werden.

Links: 

• Information zur Bediengeräteverriegelung mit mehreren Bediengeräten
  Beitrags-ID: 32967536
• Informationen zur Benutzeranmeldung mit Chipkarte und Kartenlesegerät via RFID
  Beitrags-ID: 26481978

1. Funktionsweise der Bedienverriegelung mit Schlüsselschalter
Die Bedienverriegelung in diesem Beispiel ist abhängig von der aktuellen Schlüsselschalterstellung und vom aktuell aufgeschlagenen Bild. Wenn ein freigegebenes Bild am Bediengerät aufgerufen wird und anschließend der Schlüsselschalter erneut betätigt wird, dann wird dieses aufgerufene Bild wieder verriegelt. Die Verriegelung kann sowohl über die Deaktivierung der einzelnen Objekte in allen relevanten Bildern erfolgen als auch durch die automatische Bildanwahl zu einem Bild, das nicht verriegelt wird.
Die objektbezogene Verriegelung wird im Startbild des WinCC flexible-Projektes durch die Deaktivierung der Schaltflächen realisiert.
Um auch die Möglichkeit der automatischen Bildanwahl zu demonstrieren, ist dies ebenfalls im Beispielprojekt enthalten. Die zu verriegelnden Bilder sind durch die Bildnummer in einem Datenbaustein hinterlegt. Die hinterlegten Bildnummern werden mit der aktuellen Bildnummer verglichen. Wenn die aktuelle Bildnummer im Datenbaustein hinterlegt ist und die Bedienung durch den Schlüsselschalter wieder inaktiv geschaltet wird, dann wird die automatische Bildanwahl gestartet.

2. Programmierung in STEP 7
Bei der Auswertung der Schlüsselschalterstellung des integrierten Schlüsselschalters am Mobile Panel müssen systembedingte Besonderheiten berücksichtigt werden. Der externe Schlüsselschalter wird in diesem Beispiel nur simuliert. Bei einem realem System muss der entsprechende Parameter lediglich durch den Parameter der (dezentralen) Peripherie (beispielsweise E22.0) ersetzt werden.

2.1 Aufbau des STEP 7 -Programms
Alle Bilder, die verriegelt werden müssen, werden in einer Matrix bzw. Datenbaustein hinterlegt. Wird die Bedienung durch den Schlüsselschalter inaktiv geschaltet, wird automatisch das Grundbild über die Steuerung durch einen Steuerungsauftrag aufgerufen.

Bei großen Anlagen wird die Anlage meistens in Funktionsgruppen unterteilt. In Anlehnung an den Beitrag "Bedienverriegelung bei mehreren Bediengeräten" (siehe Beitrags-ID: 32967536) wird die Matrix - wie in Tabelle 01 dargestellt - verwendet.
 

Funktionsgruppe	Bild
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10
FG 00	1	-	-	-	-	-	-	-	-	-
FG 01	10	11	-	-	-	-	-	-	-	-
:	:	:	:	:	:	:	:	:	:	:
FG 10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Tabelle 01

Im Bild 02 ist der prinzipielle Programmablauf für die Bedienverriegelung durch den Schlüsselschalter schematisch dargestellt.

Bild 02

2.2 Programmierung der automatischen Bildanwahl
Die automatische Bildanwahl kann anstelle der objektbezogenen Verrieglung verwendet werden. Die Funktion bzw. das Funktionsmodul FC 502 muss für jedes Bediengerät aufgerufen und entsprechend parametriert werden.

Beschreibung der Funktion FC 502
Das Funktionsmodul FC502 "** ActivateScreen" beinhaltet die automatische Bildanwahl, nachdem die Freigabe durch den Schlüsselschalter entzogen wurde. Die Freigabe durch den Schlüsselschalter wird dem Funktionsmodul über den Parameter "Unlock" übergeben. Wenn das aktuell angezeigte Bild am Bediengerät mit der entsprechenden Bildnummer im Datenbaustein "DB500" hinterlegt ist und durch den Schlüsselschalter die Freigabe entzogen wird, dann wird automatisch das Bild angewählt, das am Parameter "StartScreen" angegeben ist. Die externe Parametrierung erfolgt primär durch die Datenbausteine DB501 "DB_AreaPointerScreenNo", DB502 "DB_AreaPointerJobMailbox" und DB505 "DB_Unlock".

Bild 03
 

Parameter	Datentyp	Schnittstelle	Beschreibung
ActiveScreenNumber	Word	INPUT	Aktuelle Bildnummer des Bediengerätes
Unlock	Bool	INPUT	Freigabe durch Schlüsselschalter
StartScreen	Word	INPUT	Zielbild beim automatischer Bildanwahl
ScreenDB	Any	INPUT	Liste der verschließbaren Bildnummern
Release	Bool	OUTPUT	Freigabe durch Schlüsselschalter
AP_JobMailbox	Pointer	INOUT	Bereichszeiger des Steuerungsauftrag
StartsJob	Bool	INOUT	Starten des Steuerungsauftrags
JobActive	Bool	INOUT	Steuerungsauftrag ist aktiv
LoopCounter	Word	INOUT	Schleifenzähler

Tabelle 02 - Parameter des FC 502 "** ActivateScreen"

2.3 Besonderheit bei dem integrierten Schlüsselschalter am Mobile Panel
Das Mobile Panel kann systembedingt von der Anschlussbox getrennt werden. Das Abdocken  muss im STEP 7-Programm berücksichtigt werden, damit die Schlüsselschalterstellung im Steuerungsprogramm nicht inkonsistent wird.

Zusätzlich zum Funktionsmodul FC 502 für die automatische Bildanwahl wird beim Mobile Panel das Funktionsmodul FC 503 benötigt. Das Funktionsmodul FC 503 wertet die aktuelle Schlüsselschalterstellung aus.

Beschreibung der Funktion FC 503
Das Funktionsmodul FC 503 "** Keyswitch MobilePanel" aktualisiert zyklisch die Schlüsselschalterstellung am Mobile Panel. Für die Aktualisierung wird das toggelnde Lebensbit des Bediengerätes verwendet und wird dem Parameter "AuxiliaryTag" übergeben. Das Lebensbit des Bediengerätes wird durch den Bereichszeiger "Koordination" der Steuerung übermittelt und muss am Parameter "Coordination" angegeben werden. Der Parameter "Keyswitch_PLC" enthält die aktuelle Schlüsselschalterstellung des Bediengerätes.
 

Schlüsselschalterstellung
Position		Prozesswert
	mitte	0
	links	1
	rechts	2

Tabelle 03 - Schlüsselschalterstellungen des Mobile Panels "Keyswitch_PLC"

Das Lebensbit des Bediengerätes wird mit den beiden Timern überwacht. Wenn sich das Lebensbit nicht innerhalb von zwei Sekunden ändert, dann wird die Schlüsselschalterstellung auf ungültig gesetzt und der Parameter "Unlock" zurückgesetzt. Die externe Parametrierung erfolgt primär durch den Datenbaustein DB505 "DB_Unlock".

Bild 04
 

Parameter	Datentyp	Schnittstelle	Beschreibung
Timer_Low	Timer	INPUT	Timer für die Auswertung des Lebensbit vom Bediengerät (Low- und High-Signal)
Timer_High	Timer	INPUT
WatchDogTime	S5Time	INPUT	Überwachungszeit des Lebensbit
Valid	Bool	OUTPUT	Schlüsselschalterstellung ist gültig
Unlock	Bool	OUTPUT	Freigabe durch integrierten Schlüsselschalter
Coordination	Word	INOUT	Bereichszeiger "Koordination" vom HMI
AuxiliaryTag	Int	INOUT	Aktualisierung der Schlüsselschalterstellung
Keyswitch_PLC	Int	INOUT	Schlüsselschalterstellung

Tabelle 04 - Parameter des FC 503 "** Keyswitch MobilePanel"

2.4 Verwendete Datenbausteine
In diesem Beispielprojekt werden folgende Datenbausteine verwendet:
 

Datenbaustein
Nummer	Name	Beschreibung
DB8	DB_Coordination	DB für die HMI Bereichszeiger "Koordination"
DB500	DB_FunctionGroups	DB enthält die Matrix für die zu verriegelten Bildnummern
DB501	DB_AreaPointerScreenNo	DB für die HMI Bereichszeiger "Bildnummer"
DB502	DB_AreaPointerJobMailbox	DB für die HMI Bereichszeiger "Steuerungsauftrag"
DB505	DB_Unlock	DB für Bedienverriegelung und automatische Bildanwahl

Tabelle 05 - Verwendete Datenbausteine in STEP 7

3. Projektierung in WinCC flexible
Beim stationärem Bediengerät wird der externe Schlüsselschalter am Bediengerät durch eine Schaltfläche simuliert. Bei der Verwendung des integrierten Schlüsselschalters am Mobile Panel muss dies explizit am Bediengerät projektiert werden.

3.1 Projektierung mit externen Schlüsselschalter
In dieser Beschreibung wird die minimal Konfiguration von WinCC flexible erläutert.
 

Nr.	Vorgehensweise
1	WinCC flexible starten Öffnen bzw. starten Sie WinCC flexible ES. Wählen Sie beispielsweise das MP277 aus und klicken auf "OK". Bild 05
2	Bilder hinzufügen Nennen Sie das Bild "Bild_1" in "100_StartScreen" um und ändern Sie die Bildnummer auf "100" ab. Legen im Projektbaum unter "Bilder" zwei Ordner mit der Bezeichnung "FG00" und "FG01" an. Fügen Sie im Bilder-Ordner "FG00" das Bild "001_FG00_General" mit der Bildnummer "1" hinzu. Legen Sie im Bild-Order "FG01" das Bild "010_FG01" und "011_FG01" mit den Bildnummern "10" bzw. "11" an. Bild 06
3	Bibliothek hinzufügen Laden Sie die WinCC flexible Bibliothek "ConfigScreen.wlf", die am Ende des Beitrags unter Download zur Verfügung steht, herunter. Öffnen Sie im Fenster "Werkzeuge" unter der Kategorie "Bibliothek" das Kontextmenü mit der rechten Maustaste. Klicken Sie im Kontextmenü auf "Bibliothek... > Öffnen". Wählen Sie anschließend die Bibliothek "ConfigScreen.wlf" aus. Bild 07
4	Bilder aus der Bibliothek hinzufügen Fügen Sie den Bild-Ordner "Config" per "Drag & Drop" zu den Bildern im Projektbaum. Bild 08
5	Schaltflächen hinzufügen Fügen Sie vier Schaltflächen hinzu und ordnen Sie diese wie im Bild 09 an. Beschriften Sie die die Schaltflächen folgendermaßen: "FG00" "FG01" "Konfig" "RT beenden" Bild 09
6	Systemfunktionen hinzufügen Binden Sie an die Schaltflächen unter dem Ereignis "Drücken" die folgenden Systemfunktionen an:   Nr. Schaltfläche Systemfunktion 1 "FG00" AktiviereBild -Bildname: -Objektname: "FG00\001_FG00_General" 0 2 "FG01" AktiviereBild -Bildname: -Objektname: "FG01\010_FG01" 0 3 "Konfig" AktiviereBild -Bildname: -Objektname: "Config\500_Param" 0 4 "RT Beenden" StoppeRuntime -Modus: "Runtime" Bild 10
7	Verbindung projektieren Klicken Sie im Projektbaum auf "Kommunikation > Verbindungen". Wählen Sie den Kommunikationstreiber "SIMATIC S7 300/400" aus. Projektieren Sie die entsprechenden Verbindungsparameter. Bild 11
8	Bereichszeiger anlegen Klicken Sie in "Verbindungen" auf die Registerkarte "Bereichszeiger". Legen Sie den Bereichszeiger "Bildnummer" an und vergeben Sie die entsprechende Adresse ("DB501.DBW0" beim ersten Panel). Hinweis: Die angegebenen Adresse der Variable bezieht sich auf das erste Panel. Wenn mehrere Panels verwendet werden, dann muss die Adresse entsprechend angepasst werden - siehe DB501 im STEP 7-Projekt.   Aktivieren Sie den Bereichszeiger "Steuerungsauftrag" und vergeben Sie die entsprechende Adresse ("DB502.DBW0" beim ersten Panel). Hinweis: Die angegebenen Adresse der Variable bezieht sich auf das erste Panel. Wenn mehrere Panels verwendet werden, dann muss die Adresse entsprechend angepasst werden - siehe DB502 im STEP7-Projekt. Bild 12
9	Variablen anlegen Legen Sie die folgenden Variablen im Variablen-Editor an:   Nr. Variable Adresse 1 "DB_Unlock.Panel_01.Unlock_Release" DB505.DBX0.1 2 "DB_Unlock.Panel_01.Unlock_Key" DB505.DBX0.0 Hinweis: Die angegebenen Adressen der Variablen beziehen sich auf das erste Panel. Wenn mehrere Panels verwendet werden, dann muss die Adresse entsprechend angepasst werden - siehe DB505 im STEP 7-Projekt. Bild 13
10	Variablen anbinden Aktivieren Sie bei den Schaltflächen "FG00" und "FG01" die aufgeführten Animationen:   Nr. Schaltfläche Animation 1 "FG00" Gestaltung -Variable: -Wert 0: -Wert 1: "DB_Unlock.Panel_01.Unlock_Release" Vordergrund: grau Vordergrund: schwarz Bedienbarkeit -Variable: -Zustand: -Bereich: "DB_Unlock.Panel_01.Unlock_Release" Aktiviert von "1" bis "1" 2 "FG01" Gestaltung -Variable: -Wert 0: -Wert 1: "DB_Unlock.Panel_01.Unlock_Release" Vordergrund: grau Vordergrund: schwarz Bedienbarkeit -Variable: -Zustand:  -Bereich:   "DB_Unlock.Panel_01.Unlock_Release" Aktiviert von "1" bis "1" Bild 14
11	Schlüsselschalter hinzufügen In diesem Beispiel wird der Schlüsselschalter durch einen visuellen Schalter von WinCC flexible simuliert. Öffnen Sie die "Vorlage". Fügen Sie in der "Vorlage" einen "Schalter" hinzu. Ändern Sie den Typ "Schalter" in "Schalter mit Text" um. Hinweis: Alternativ können Sie auch einen "Schalter mit Grafik" - wie im Beispielprojekt - einfügen.   Beschriften Sie den Schalter folgendermaßen:   Wert Beschriftung 0 Verschlossen 1 Geöffnet   Verknüpfen Sie die Variable "DB_Unlock.Panel_01.Unlock_Key" mit dem Schalter. Bild 15

3.2 Projektierung des Mobile Panels mit integrierten Schlüsselschalter
In der folgenden Beschreibung ist die Projektierung des Schlüsselschalters am Mobile Panel erläutert.
Die Projektierung basiert auf der Beschreibung unter Kapitel "3.1 Projektierung mit externen Schlüsselschalter".
 

Nr.	Vorgehensweise
1	Mobile Panel Projekt öffnen bzw. erstellen Starten Sie WinCC flexible. Öffnen oder erstellen Sie ein WinCC flexible Projekt mit einem Mobile Panel - siehe auch Bild 05.
2	Variablen anlegen Öffnen Sie den Variablen-Editor des WinCC flexible Projekts. Legen Sie die folgenden Variablen an:   Nr. Variable Verbindung Datentyp Adresse 1 Keyswitch_PLC extern Int DB 505.DBW14 2 AuxiliaryTag extern Int DB505.DBW12 3 Position_Keyswitch intern Int - Hinweis: Bei integrierten Projekten können Sie auch die symbolische Anbindung verwenden. Durch die symbolische Anbindung wird der Name der Variable an den symbolischen Namen - siehe Bild 16 - angepasst. Bild 16
3	Systemfunktionen projektieren Projektieren Sie bei den folgenden Variablen an das Ereignis "Wertänderung" die aufgelisteten Systemfunktionen - siehe auch Bild 16:   Nr. Variable Systemfunktion 1 AuxiliaryTag SetzeWert -Variable: -Wert: Keyswitch_PLC Position_Keyswitch 2 Position_Keyswitch SetzeWert -Variable: -Wert: Keyswitch_PLC Position_Keyswitch Hinweis: Die Variable "Position_Keyswitch" enthält die aktuelle Schlüsselschalterstellung. Damit die Schlüsselschalterstellung über die Variable "Keyswitch_PLC" in der Steuerung zyklisch aktualisiert wird, muss die Systemfunktion "SetzeWert" an das Ereignis "Wertänderung" der Variable "AuxiliaryTag" hinzugefügt werden. Bild 17
4	Variable an den Schlüsselschalter anbinden Öffnen Sie die Vorlage. Klicken Sie auf den Schlüsselschalter und öffnen Sie ggf. das Eigenschaftsfenster. Binden Sie die Variable "Position_Keyswitch" an. Bild 18

3.3 WinCC flexible Runtime parametrieren
Damit die automatische Bildanwahl während der Runtime aktiviert wird, müssen die entsprechenden Bilder im Datenbaustein hinterlegt werden.
 

Nr.	Vorgehensweise
1	WinCC flexible Runtime starten Transferieren Sie das Projekt auf das Bediengerät bzw. starten Sie die WinCC flexible Runtime. Drücken Sie auf die Schaltfläche "Konfig". Bild 19
2	Bediengerät parametrieren Tragen Sie die Anzahl der Funktionsgruppen, die Anzahl der Bediengeräte und die Nummer des Bediengerätes ein. Betätigen Sie anschließend die Schaltfläche "Bilder". Bild 20
3	Funktionsgruppen parametrieren Tragen Sie in die "FG00" die Bildnummer "1" ein. Fügen Sie in die "FG01" die Bildernummer "10" und "11" ein. Drücken Sie anschließend auf "Zurück". Betätigen Sie die Schaltfläche "Grundbild" - siehe Bild 20. Bild 21
4	Funktionsgruppen entriegeln Betätigen Sie den Schlüsselschalter bzw. drücken Sie für die Simulation des Schlüsselschalters auf den Schalter (1), um die Bilder frei zuschalten. Klicken Sie auf die Schaltfläche "FG01" (2). Bild 22
5	Funktionsgruppen verriegeln Verriegeln Sie die Funktionsgruppen wieder durch den Schlüsselschalter bzw.  Simulations-Schalter. Hinweis: Wenn die Bildnummer im Datenbaustein eingetragen ist und der FC 502 entsprechend parametriert wurde, dann wird durch die automatische Bildanwahl das parametrierte Bild - beispielsweise das Grundbild - angewählt. Beenden Sie die WinCC flexible Runtime. Bild 23

4. Download
In der Anlage 1 ist das beschriebene Beispielprojekt inklusive dem Mobile Panel 277 mit integrierten Schlüsselschalter und dem stationärem Bediengerät mit Simulations-Schalter enthalten.

Anlage 1: WinCC_flexible_Keyswitch_Interlock.zip ( 4859 KB )

In der Anlage 2 ist die WinCC flexible Bibliothek "ConfigScreen.wlf" mit den beiden Konfigurations-Bilder enthalten.

Anlage 2: WinCC_flexible_Library_ConfigScreens.zip ( 983 KB )

Ablauffähigkeit und Testumgebung:
In der folgenden Tabelle sind die Komponenten aufgeführt, mit denen dieser Beitrag erstellt und die beschriebenen Funktionsweisen verifiziert wurden.
 

Komponenten	Produkt- und Versionsbezeichnung
PC-Betriebssystem	Microsoft Windows XP SP2
Standard-Tools	-
Engineering Tool	STEP 7 V5.4 SP4
HMI Software	WinCC flexible 2007 HF4
Bedien- & Beobachtungssystem	MP 277 & Mobile Panel 277

Suchbegriffe:
Bedienverriegelung, Schüssel, Schloss