plik


ÿþPOLITECHNIKA WROCAAWSKA WYDZIAA ELEKTRYCZNY INSTYTUT MASZYN, NAPDÓW I POMIARÓW ELEKTRYCZNYCH AUTOMATYKA I ROBOTYKA Laboratorium:  Automatyzacja procesów przemysBowych wiczenie 1 Sterowanie zespoBem pomp Prowadzcy: mgr in|. ZdzisBaw {arczyDski mgr in|. Krzysztof Jaszczak WrocBaw 2004 Spis tre[ci 1. Cel i zakres zadania& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 3 2. Wprowadzenie& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 3 3. Koncepcja stanowiska laboratoryjnego& & & & & & & & & & & & & & & & & & & .. 4 4. Budowa i programowanie falowników MICROMASTER 420& & & & & & & & & & . 5 5. PrzemysBowa sie komunikacyjna PROFIBUS DP& & & & & & & & & & & & & & & 9 5.1. Podstawowa charakterystyka PROFIBUS DP& & & & & & & & & & & & & & & 9 5.2. Zagadnienia komunikacji falowników MICROMASTER 420 z sieci Profibus DP..11 6. Programowanie sterownika S7-300 przy wykorzystaniu [rodowiska STEP7& & & & & 16 Literatura uzupeBniajca& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 34 2 1. Cel i zakres zadania Celem zadania laboratoryjnego jest opracowanie i zaprezentowanie koncepcji sterowania grup falowników MICROMASTER 420 przy wykorzystaniu nadrzdnego urzdzenia sterujcego (sterownika PLC  S7-300) wyposa|onego w interfejs komunikacji przemysBowej PROFIBUS DP. Integraln cz[ci zadania jest opracowanie systemu monitorowania i wizualizacji pracy zespoBu pomp z wykorzystaniem panelu operatorskiego MP 270. Zakres zadania podzielono na nastpujce wiczenia: Zadanie Temat 1 Zasady programowania sterowników PLC typu Siematic S7-300 i S7-200. 2 Konfiguracja falowników napicia Micromaster 420 przy pomocy panelu operatorskiego 3 Opracowanie programu sterowania falownikami poprzez sterownik S7-300: - konfiguracja Profibus DP (w trybie PPO3), - sterowanie trzema falownikami niezale|nie. 4 Opracowanie sterowania zespoBem pomp z silnikami indukcyjnymi zasilanymi z falowników napicia Micromaster 420: - opracowanie algorytmu sterowania dla utrzymania staBego ci[nienia w instalacji, - obsBuga sygnaBów analogowych. 5 Wizualizacja procesu sterowania zespoBem pomp z wykorzystaniem panelu operatorskiego MP270 i oprogramowania ProTool. 2. Wprowadzenie Przemienniki czstotliwo[ci s podstawow grup przeksztaBtników energoelektronicznych, które znajduj coraz szersze zastosowanie w ró|nych gaBziach przemysBu. S one zródBami napicia przemiennego, o mo|liwo[ciach zmiany jego amplitudy i czstotliwo[ci. Przemienniki czstot1iwosci sBu| do najbardziej racjonalnego przeksztaBcania energii elektrycznej. Maj maBe wymiary, wykazuj du| elastyczno[ konstrukcji, pracuj nie powodujc nadmiernego haBasu, wymagaj niewielkich nakBadów eksploatacyjnych, maj du| niezawodno[, s energooszczdne. Wyposa|one w interfejsy komunikacyjne mog Bczy si w dowolny sposób z takimi urzdzeniami jak sterowniki przemysBowe PLC czy komputery, tworzc zBo|one ukBady automatyki. Sterowanie grup przemienników czstotliwo[ci za pomoc panelu umieszczonego na jego pBycie czoBowej w warunkach przemysBowych mo|e by uci|liwe. Dlatego wygodne jest zastosowanie do tego celu nadrzdnego urzdzenia sterujcego (sterownika PLC), 3 nadzorujcego prac przemienników czstotliwo[ci w trybie pracy  slave . Równie| sterowanie procesem za pomoc komputera w warunkach przemysBowych mo|e by niewygodne. Znacznie uBatwia prac multipanel operatorski, umo|liwiajcy zarówno sterowanie procesem jak i jego monitorowanie. Aczc wszystkie urzdzenia do przemysBowej sieci komunikacyjnej Profibus DP mo|na stworzy rozbudowany ukBad automatyki z bardzo du|ymi i precyzyjnymi mo|liwo[ciami automatyzacji, sterowania, komunikacji oraz monitorowania. Zakres szkolenia obejmuje: zaprezentowanie stanowiska laboratoryjnego, analiza budowy i mo|liwo[ci konfiguracji falowników typu MICROMASTER 420 firmy Siemens, analiza dziaBania przemysBowej sieci komunikacyjnej PROFIBUS DP, opracowanie oprogramowania dla sterownika PLC typu S7-300, opracowanie systemu wizualizacji z wykorzystaniem panelu operatorskiego MP 270. 3. Koncepcja stanowiska laboratoryjnego Stanowisko laboratoryjne jest wyposa|one w nastpujce elementy: sterownik PLC Simatic S7-300 firmy Siemens trzy falowniki MICROMASTER 420 firmy Siemens panel operatorski Simatic MP 270 firmy Siemens trzy silniki indukcyjne doBczone do falowników komputer PC z oprogramowaniem Step7 Rysunek 1 przedstawia schemat ideowy stanowiska laboratoryjnego. Profibus DP MPI Simatic S7-300 CPU 315-2 DP STEP7 MP 270 Professional Micromaster 420 (Profibus) Rys. 1. Schemat ideowy stanowiska laboratoryjnego 4 MICROMASTER 420  jest to standardowy przeksztaBtnik czstotliwo[ci przeznaczony szczególnie do zastosowaD w napdach pomp, wentylatorów i przeno[ników. Budowa oraz programowanie przeksztaBtników MICROMASTER 420 omówiono w dalszej cz[ci opracowania. Sterownik PLC Simatic S7-300 - jest sterownikiem swobodnie programowalnym (PLC), przeznaczonym do automatyzacji maszyn, linii produkcyjnych i obiektów technologicznych. Sterownik ma budow moduBow, dziki czemu mo|e by Batwo dopasowany do wymagaD u|ytkownika. SzczegóBowy opis sterownika, dostpnych moduBów oraz konfiguracja w oprogramowaniu Step7 omówiono w dalszej cz[ci opracowania. Simatic MP 270  multipanel, dajcy mo|liwo[ komunikacji z wieloma sterownikami PLC. Dane technicze oraz oprogramowanie panelu MP 270 omówiono w dalszej cz[ci opracowania. Silniki indukcyjne  na stanowisku laboratoryjnym rol obiektów sterowania peBni silniki indukcyjne maBej mocy. Komputer PC  Aby mo|liwe byBo programowanie sterowników PLC niezbdne jest wyposa|enie komputera w oprogramowanie Step7 z Service Pack 2. 4. Budowa i programowanie falowników MICROMASTER 420 PrzeksztaBtniki MICROMASTER 420 s seri przemienników czstotliwo[ci do regulacji prdko[ci obrotowej trójfazowych silników prdu przemiennego. Dostpne s ró|ne modele w zakresie od mocy 120 W, zasilanie jednofazowe do mocy 11 kW, zasilanie trójfazowe. W zale|no[ci od rodzaju sieci zasilajcej (z/bez przewodu neutralnego) istniej ró|ne mo|liwo[ci podBczenia zasilania do przeksztaBtnika MICROMASTER 420. Jest to pokazane na rysunku 4.3. Zasilanie falownika mo|e by 1-fazowe lub 3-fazowe. 5 Rys. 2. PoBczenie silnika i zasilania falownika MICROMASTER 420 MICROMASTER 420 posiada moduBow technik monta|u sprztu opcjonalnego. Panele obsBugi, moduBy komunikacyjne Profibus DP mog by wymieniane bez u|ycia jakichkolwiek narzdzi. Do jednego falownika mo|e by doBczony tylko jeden silnik (nie mo|na Bczy silników np. równolegle tak jak w wikszych falownikach). S natomiast w peBni sterowane za pomoc sterownika PLC SIMATIC S7-300 lub komputera PC z odpowiednim oprogramowaniem. PrzeksztaBtnik ten mo|e by w peBni sterowany poprzez magistral PROFIBUS DP (lub DeviceNet). Istnieje mo|liwo[ zarówno zdalnej jak i miejscowej obsBugi przeksztaBtnika. Rysunek 3 przedstawia schemat blokowy przeksztaBtnika MICROMASTER 420. PrzeksztaBtnik skBada si z prostownika P, ukBadu po[redniczcego US, falownika F oraz ukBadu sterowania i kontroli (w jego skBad wchodzi: procesor CPU, przetwornika analogowo- cyfrowy A/D  do wej[ analogowych, przetwornik cyfrowo-analogowy D/A  do wyj[ analogowych, Bcze szeregowe RS485, styki przekaznika RL1). 6 Rys. 3. Schemat blokowy przeksztaBtnika Tryb  szybkiego uruchamiania s to czynno[ci (zestaw ustawianych parametrów), które powinny by przeprowadzone w celu wBa[ciwego uruchomienia i zoptymalizowania pracy przemienników czstotliwo[ci. Zestaw ten zawiera parametry silnika oraz nastawy ramp. Dane silnika niezbdne do parametryzacji przedstawia rys. 4 S tutaj pokazane, które dane s niezbdne do uruchomienia falownika oraz numer parametru, gdzie te dane s wpisywane. 7 Rys. 4. PrzykBad tabliczki zaciskowej silnika Na pocztku procedury szybkiej parametryzacji nale|y ustawi parametr P0010 na 1 (tryb szybkiego uruchamiania). Do uruchomienia falownika nale|y wybra zródBo komend START, STOP, ZMIANA KIERUNKU (parametr P0700 w BOP lub AOP) oraz wybra zródBo czstotliwo[ci zadanej (parametr P1000 w BOP lub AOP) [1, 2, 3]. Dziki temu trybowi mo|na w szybki i Batwy sposób ustawi ró|ne mo|liwo[ci sterowania, np.: o sterowanie poprzez Terminal/Wej[cia Cyfrowe (P0700 = 2; P1000 = 2) o sterowanie z panelu AOP (P0700 = 4; P1000 = 1) o czstotliwo[ zadawana z Terminal/Wej[cia Cyfrowe oraz AOP (P0700 = 4; P1000= 12) o sterowanie poprzez sie Profibus DP (P0700 = 6; P1000 = 6). 8 5. PrzemysBowa sie komunikacyjna PROFIBUS DP 5.1 Podstawowa charakterystyka PROFIBUS DP Struktura sieci oparta jest na idei stacja gBówna, zarzdzajca (Master), która zarzdza sieci oraz doBczone do niej stacje podrzdne (Slave). W zBo|onej sieci Profibus DP (z ang. Decentralized Peripherals) mo|e dodatkowo istnie inna stacja zarzdzajca, peBnica rol programatora sieci lub stacji konfiguracyjno- diagnostycznej. Stacja tego typu jest nazywana stacj nadrzdn drugiego rodzaju. Fizyczna konfiguracja sieci mo|e by bardziej zBo|ona i mo|e zawiera wiele stacji nadrzdnych, wykorzystujcych ten sam kabel zgodnie ze znacznikowym protokoBem dostpu. Jednak ka|da stacja podrzdna (DP slave) mo|e by odpytywana tylko przez jedn stacj nadrzdn [4]. Stacj  master najcz[ciej jest sterownik PLC lub stacja operatorska PC, natomiast stacje typu  slave tworzy bogata gama ró|nych produktów i ukBadów, do których nale| przede wszystkim karty wej[ / wyj[ dwustanowych, analogowych, napdy, siBowniki, falowniki, zabezpieczenia silników, panele operatorskie, przetworniki, moduBy wagowe, inteligentne stacje sterownikowe, komputery, itp. Podobnie jak dla standardów FMS, FDL narzdziem bazowym do uruchomienia caBej sieci jest oprogramowanie Step 7 Firmy Siemens. Tabela 1. Parametry segmentu sieci Rodzaj kabla Ekranowana skrtka o impedancji falowej 135  165 &!, pojemno[ci midzy przewodami nie przekraczajcej 30 pF/m i przekroju przewodnika co najmniej 0.34 mm2 Topologia Magistralowa, dBugo[ doprowadzeD wzBów d" 6.6 m Szybko[ 9.6; 19.2; 93.75; 187.5; 500; 1500 Kbit/s lub 12 Mbit/s transmisji DBugo[ segmentu Zale|y od szybko[ci transmisji i wynosi: d" 1200 m dla szybko[ci d" 93.75 Kbit/s d" 1000 m dla szybko[ci d" 187.5 Kbit/s d" 400 m dla szybko[ci d" 500 Kbit/s d" 200 m dla szybko[ci d" 1500 Kbit/s Liczba wzBów Co najwy|ej 126 wzBy (lub powtarzacze) w segmencie Standard Profibus  DP zmienia definicj warstwy fizycznej i dopuszcza stosowanie dwóch rodzajów kabla: typu B, i nowego, typu A, (opisanego w tabeli 2). Zastosowanie kabla typu A umo|liwia zwikszenie szybko[ci transmisji lub wydBu|enie zasigu sieci. Ze wzgldu 9 na zmienion impedancj falow, zmienione s równie| terminatory kabla typu A. Zarówno typ zBczy, jak i rozkBad sygnaBów na zBczu pozostaj niezmienione. Zmianie nie ulega równie| zakres funkcji wykonywanych przez warstw fizyczn. Z tego powodu nie zmienione pozostaj tak|e operacje, za pomoc których warstwa fizyczna komunikuje si z warstw liniow. Sieci przemysBowe, a w szczególno[ci sie Profibus DP zyskaBy bardzo du| popularno[ w ostatnich latach. SkBada si na to kilka czynników. Przede wszystkim obni|enie kosztów okablowania, Batwo[ wyboru i standaryzacja produktów, prosta i szybka instalacja, krótki czas uruchomienia i rozruchu obiektu, pewno[ dziaBania i du|a wydajno[ obiektu. Standard Profibus jest cigle dynamicznie rozwijany. Do najwa|niejszych rozszerzeD ostatnich lat nale|: " PROFIsafe - rozwizanie komunikacyjne gwarantujce poziom bezpieczeDstwa SIL3. PROFIBUS z programowym profilem PROFIsafe mo|e by wykorzystany do Bczenia przycisków bezpieczeDstwa oraz skanerów zabezpieczajcych. W ten sposób chronione jest |ycie ludzkie, [rodowisko, kosztowna instalacja i reputacja firmy. " PROFIdrive - rozwizanie dedykowane do komunikacji skro[nej midzy napdami oraz wysoce deterministycznej midzy sterownikiem CNC a napdami. Do tej pory komunikacja dla napdów obrabiarek, z uwagi na podwy|szone wymagania odno[nie deterministyczno[ci czasu reakcji, realizowana byBa jedynie poprzez dedykowane rozwizania (np.: SERCOS) Nowy profil komunikacji PROFIBUS umo|liwia speBnienie wymagaD równie| tego obszaru. " PROFInet - to najnowsze rozwizanie Bczce Internet z PROFIBUS'em. Kompleksowo[ jego obejmuje zarówno  tuneling usBug PROFIBUS przez Ethernet TCP/IP, jak równie| dostp do urzdzeD obiektowych przez standardowe narzdzia Internetu - przegldarka WWW. W sieci kolejne stacje poBczone s ekranowanym kablem dwu|yBowym lub [wiatBowodem. Stosowanie sieci pozwala na skuteczne zabezpieczenie przed zakBóceniami (szczególnie elektromagnetycznymi), np. poprzez stosowanie [wiatBowodów, a w przypadku sygnaBów analogowych (np. w przypadku wag) na pewny i bezpieczny odczyt warto[ci mierzonej. Daje mo|liwo[ szybkiej fizycznej diagnostyki i usuwania bBdów monta|owych. Dostpne s specjalne testery, które dokBadnie wskazuj na miejsce awarii. Oprogramowanie Step 7, które stanowi baz do konfiguracji caBej sieci, zawiera proste, ale bardzo wydajne funkcje, które wskazuj i opisuj miejsce oraz przyczyn awarii (np. brak zasilania moduBu, przerwania przewodu sygnaBowego PT100, itp.). 10 W celach prostej i szybkiej diagnostyki oraz procesu uruchamiania programu stworzono mo|liwo[ pracy i wprowadzania zmian w programie z dowolnego miejsca sieci. W celach serwisowych stworzono równie| mo|liwo[ diagnostyki i kontroli obiektu poprzez sie telefoniczn i zwykBe modemy praktycznie z dowolnego miejsca na [wiecie. Jest tak|e mo|liwo[ dostpu po[redniego do drugiej równolegBej sieci (routing), co daje w praktyce mo|liwo[ pracy bez przeBczania si pomidzy sieciami (np. ethernet, Profibus, MPI), czyli dostp do caBego procesu. 5.2. Zagadnienia komunikacji falowników MICROMASTER 420 z sieci Profibus DP Funkcja komunikacji Profibus DP (opcja) ma zapewni poBczenie midzy falownikami MICROMASTER 4 opartego na sieci PROFIBUS oraz wysoki poziom automatyzacji systemów napdowych. W przeksztaBtnikach MICROMASTER 420, na pBycie czoBowej jest umieszczona trójkolorowa dioda (zielony, pomaraDczowy, czerwony) informujca o aktualnym stanie dziaBania komunikacji. Falowniki s Bczone do systemu PROFIBUS poprzez zBcze szyny RS485 zgodne ze standardem PROFIBUS. Szybko[ transmisji danych cyfrowych wynosi od 9,6 Kbit/s do 12 Mbit/s. Do poBczeD mo|e by wykorzystywana technika [wiatBowodowa przy wykorzystaniu optycznego Bcza wtyczkowego (OLPs  Optical Link Plugs) lub optycznego Bcza moduBowego (OLMs  Optical Link Modules). MICROMASTER 420 jest kontrolowany przez cykliczne Bcze Profibus DP. To samo Bcze mo|e by u|yte do zmiany parametrów. Struktura danych u|ytkownika dla cyklicznego Bcza jest zdefiniowana w profilu komunikacji PROFIdrive, wersja 2.0 i jest przypisywana jako tryb danych PPO (Parameter Process data Object). Profil PROFIdrive definiuje dla napdów struktur danych u|ytkownika, z któr urzdzenie  master mo|e uzyska dostp do urzdzeD typu  slave u|ywajc cykliczn metod transmisji danych. 11 Struktura danych u|ytkownika wedBug PPO Struktura danych u|ytkownika dla cyklicznej wymiany danych jest podzielona na dwa obszary, które mog by przesyBane w ka|dym telegramie: PZD  obszar danych procesu, który zawiera sBowa sterujce i warto[ci ustawione, albo informacje o stanie i warto[ci chwilowe PKW  obszar parametrów, do czytania/zapisu warto[ci parametru. Mo|e odczytywa bBdy, odczytywa informacje o wBa[ciwo[ciach parametru takie jak, np. min/max. U|ytkownik mo|e okre[li, w którym typie trybu adresowania PPO (rys. 5) ukBad falowników jest sterowany poprzez sie komunikacji Profibus DP [5]. Rys. 5. Tryby adresowania PPO (Parameter Process data Object). PKW  warto[ identyfikatora parametrów PZD  dane procesu PKE  identyfikator parametrów IND  indeks parametru PWE  warto[ parametru STW  sBowo sterujce ZSW  sBowo stanu HSW  gBówna warto[ ustawiona HIW  gBówna warto[ rzeczywista WedBug profilu  PROFIdrive Profile jest zdefiniowanych pi typów trybów adresowania PPO: 12 dane u|ytkownika bez obszaru parametrów PKW, z dwoma lub sze[cioma sBowami danych procesu PZD lub dane u|ytkownika z obszarem parametrów PKW, z dwoma, sze[cioma lub dziesicioma sBowami danych procesu PZD. Przetwornice MICROMASTER 420 obsBuguj tylko tryby PPO1 i PPO3 (rys. 5, pola zacieniowane). Który tryb PPO zostanie wybrany zale|y od funkcji napdu w ukBadzie automatyzacji procesów przemysBowych. Dane procesu PZD s wysyBane, aby skontrolowa napd w ukBadzie automatyzacji, np. rozkazy On/Off, warto[ci nastawione wej[. W PZD mog by przesyBane sBowa sterujce i warto[ci ustawione (zgBoszenia:  master  falownik) oraz sBowa stanu i warto[ci rzeczywiste (relacje: falownik   master ). Obszar parametrów PKW umo|liwia u|ytkownikowi uzyska dostp do wszystkich parametrów zawartych w falowniku poprzez magistral systemow, np. do odczytu szczegóBowych informacji diagnostycznych, wiadomo[ci o bBdach, aby monitorowa i/albo zmienia jaki[ parametr w ukBadzie falownika, itp. Obszar parametrów zawiera co najmniej cztery sBowa danych. Rys. 6 przedstawia podstawow struktur telegramów do cyklicznej transmisji danych. Rys. 6. Struktura telegramów do cyklicznej transmisji danych. Struktura danych u|ytkownika (telegramów) zostaBa podzielona na obszary PKW i PZD, aby speBni ró|ne funkcjonalne wymagania systemu komunikacji. Do podBczenia przetwornicy do systemu PROFIBUS sBu|y 9-cio pinowe zBcze RS485. KoDcowe wtyczki musz by zakoDczone terminatorami (opornik o rezystancji 390&!). 13 Ustawianie parametrów w MICROMASTER 420 Do poprawnego uruchomienia falownika w sieci PROFIBUS nale|y ustawi adres Profibus falownika (parametr P0918  od 1 do 125). Nale|y równie| ustawi parametry zródBa rozkazów (dla Profibus parametr P0700 = 6) oraz zródBa czstotliwo[ci zadanej (P1000 = 6). Sterowanie falownikiem MICROMASTER 420 za pomoc sterownika PLC Po wybraniu trybu PPO3 u|ytkownik ma do dyspozycji dwa sBowa wyj[ciowe (PZD1 i PZD2, rys. 5) ze sterownika PLC, który komunikuje si z falownikiem wysyBajc sBowo sterujce i warto[ ustawion czstotliwo[ci oraz dwa sBowa wej[ciowe  sBowo stanu i warto[ rzeczywist czstotliwo[ci. Falownik PZD1 - SBowo sterujce PZD2 - Prdko[ zadana PZD2 - Dane procesu ... PZD10 - Dane procesu PZD1 - SBowo stanu PZD2 - Prdko[ aktualna PZD2 - Dane procesu ... PZD10 - Dane procesu Rys. 7. Sterowanie falownikiem z wykorzystaniem PROFIBUS DP W celu sterowania falownikiem Micromaster 420 nale|y wysBa odpowiednie sBowo sterujce. Warto[ sBowa sterowania zale|y od zadania sterowania jakie ma wykona falownik. SBowo sterujce (PZD1) skBada si z 16 bitów, których znaczenia przedstawiono w tabeli 2. 14 Aplikacja PROFIBUS MASTER Tabela 2 (SBowo sterujce PZD1) Bit Opis Warto[ = 0 Warto[ = 1 0 STOP 1 (Ramp) ON 1 (Ready to run) 1 STOP 2 (Puls disable) - 2 STOP 3 (Rapid stop) - 3 RUN DISABLE ENABLE 4 No Action - 5 No Action - 6 No Action - 7 No Action FAULT RESET (0->1) 8 No Action No Action 9 No Action No Action 10 Disable Profibus control Enable Profibus control 11 Setpoint is not inverted Setpoint is inverted 12 No Action No Action 13 No Action No Action 14 No Action No Action 15 No Action No Action Je[li zostanie wybrany tryb PPO1 to pierwsze cztery pocztkowe wej[ciowe i wyj[ciowe sBowa dotycz odczytu/zapisu parametru (dane PKW). SBowa wyj[ciowe PKW mog teraz zosta wyzerowane. Warto[ czstotliwo[ci i rzeczywista warto[ s standaryzowane. W tej sytuacji warto[ 4000 (hex) odpowiada czstotliwo[ci 50Hz. Najwiksza warto[, jaka mo|e zosta wysBana to 7FFF (hex). Standaryzacja czstotliwo[ci mo|e zosta zmieniona. SBu|y do tego parametr P2000 w falowniku. Dane s wysyBane w nastpujcej sekwencji: sBowo sterujce, warto[ zadana czstotliwo[ci, sBowo stanu, rzeczywista czstotliwo[. PrzykBad wysyBanych komunikatów do uruchomienia napdu: - SBowo przygotowujce napd do pracy: PZD1(SBowo sterujce) = 047Eh PZD2 (Czstotliwo[ zadana) = 0000h 15 - Napd pracuje z czstotliwo[ci 12,5Hz: PZD1 = 047Fh PZD2 = 1000h - Napd pracuje z czstotliwo[ci 50Hz: PZD1 = 047Fh PZD2 = 4000h - Nawrót napdu z czstotliwo[ci 12,5Hz: PZD1 = 0C7Fh PZD2 = 1000h - Reset bBdu: PZD1 = 04FEh PZD2 = 0000h PrzeksztaBtniki MICROMASTER 420 mog by w peBni sterowane poprzez sie Profibus DP. W porównaniu z wikszymi falownikami maj ograniczone mo|liwo[ci. Jest to spowodowane wystpowaniem tylko dwóch trybów adresowania PPO (jest ich w sumie pi). Mimo to posiadaj mo|liwo[ peBnego sterowania poprzez sie Profibus DP. 6. Programowanie sterownika S7-300 przy wykorzystaniu [rodowiska STEP7 Sterownik PLC Siemens S7-300 zastosowany w stanowisku laboratoryjnym wyposa|ony jest w nastpujce moduBy: zasilacz PS 307 5A oznaczony symbolem 6ES7 307-1EA00-0AA0, procesor CPU 315-2DP oznaczony symbolem 6ES7 315-2AF03-0AB0, wej[ dwustanowych SM 321 DI 16×DC24V oznaczony: 6ES7 321-1BH02-0AA0, wyj[ dwustanowych SM 322 DO 16×DC24V/5A o symbolu 6ES7 322-1BH01- 0AA0, wej[/wyj[ analogowych SM 335 A14/A04×14/12BIT o symbolu 6ES7 335- 7HG01-0AB0. Wymienione wy|ej symbole moduBów s niezbdne do konfiguracji sterownika w programie STEP7. SzczegóBowy opis konfiguracji jest przedstawiony w nastpnym podrozdziale. Sterowniki S7-300 programowane s za pomoc pakietu narzdziowego STEP7 lub STEP7 Lite. Oprogramowanie narzdziowe pozwala na Batwe i peBne wykorzystanie wszystkich funkcji sterownika. Obydwa pakiety pozwalaj na caBkowit realizacj ukBadu sterowania poczwszy od fazy projektowej poprzez implementacj algorytmu sterowania i uruchomienia systemu a koDczc na diagnostyce i serwisowaniu sterownika [6, 7]. 16 Pakiet narzdziowy STEP 7 STEP7 (wykorzystywany w pracy dyplomowej) jest stosowany do tworzenia relatywnie du|ych i zBo|onych aplikacji sterujcych, wymagajcych jzyków programowania wy|szego poziomu lub moduBów funkcyjnych i komunikacyjnych. STEP7 jest kompatybilny z dodatkowymi pakietami narzdziowymi sBu|cymi do programowania sterowników za pomoc jzyków zorientowanych funkcjonalnie takimi jak Engineering Tools. W ramach pakietu Engineering Tools dostpne s: S7-SCL - (Structured Control Language)  jzyk wy|szego poziomu o strukturze jzyka PASCAL do programowania sterowników S7/C7, S7-GRAPH  jzyk graficzny umo|liwiajcy programowanie sterowaD sekwencyjnych, S7-HiGraph  jzyk programowania sterowników S7/C7 umo|liwiajcy graficzne przedstawienie procesów sekwencyjnych i asynchronicznych oraz diagramów statusowych, CFC  jzyk wy|szego poziomu do graficznego opisu procesów technologicznych, sekwencyjnych i asynchronicznych oraz diagramów statusowych. Pakiety Engineering Tools wykorzystuje si do tworzenia du|ych i skomplikowanych ukBadów sterowania. Konfiguracja sterownika w STEP7 ModuBy sterownika s konfigurowane i parametryzowane z poziomu oprogramowania STEP7. Dane konfiguracyjne moduBów s zapisywane centralnie, w pamici CPU. W przypadku wymiany moduBu dane konfiguracyjne s automatycznie wysyBane do nowego moduBu. Nie ma przy tym konieczno[ci wykonywania  upgradu oprogramowania w przypadku u|ycia nowszych wersji moduBów. Raz wykonana konfiguracja moduBów mo|e by wykorzystywana dla innych sterowników, np. gdy maszyna wykorzystujca sterownik jest powielana. Po stworzeniu nowego projektu w oprogramowaniu Step7 nale|y przeprowadzi konfiguracj sprztow samego sterownika oraz elementów (falowników, sieci Profibus DP), 17 którymi sterownik ma zarzdza. Aby dokona konfiguracji sprztu nale|y otworzy zakBadk  Hardware w oknie gBównym  Simatic Manager (rys. 8). Rys. 8. Okno gBówne  Simatic Manager . Pojawia si wtedy na monitorze okno  HW Config (rys. 9). Nale|y tutaj wybra wszystkie moduBy sterownika oraz dokona konfiguracji dodatkowego osprztu (falowników itp.). 18 Rys. 9. Konfiguracja osprztu, okno  HW Config Poszczególne moduBy sterownika posiadaj odpowiednie symbole  Order number , które musz by zgodne (rzeczywiste oraz w programie Step7). Nale|y tutaj równie| skonfigurowa sie Profibus DP, w okienku  UR klikajc dwukrotnie na linijk  DP . Pojawi si okno konfiguracji sieci Profibus:  Properties DP (rys. 10). 19 Rys. 10. Konfiguracja sieci Profibus DP Nale|y wybra przycisk  Properties , i pojawi si okno tworzenia sieci Profibus, rys. 11. Po wybraniu zakBadki  Parameters wybieramy adres sieci Profibus. Rys. 11. Ustawienia interfejsu Profibus DP 20 Aby stworzy sie Profibus, nale|y w oknie ustawieD sieci Profibus DP (rys. 11) wybra opcj nowy  New . Pojawi si wtedy okno konfiguracji nowej sieci Profibus (rys. 12). ZakBadka  General umo|liwia nadanie dowolnej nazwy dla tworzonej sieci. Rys. 12. Tworzenie nowej sieci Profibus ZakBadka  Network Settings (rys. 13) daje mo|liwo[ ustawienia szybko[ci transmisji danych w sieci Profibus (maksymalna szybko[ 12 Mb/s). Mo|na równie| wybra profil sieci Profibus  nale|y wybra profil DP. 21 Rys. 13. Ustawienia sieci Profibus Po tych wszystkich krokach ustawieD, sie Profibus DP jest ju| odpowiednio skonfigurowana do pracy i pojawi si  model szyny Profibus  PROFIBUS(1): DP master system (1) (rys. 14). Stanowisko laboratoryjne wyposa|one jest w trzy falowniki MICROMASTER 420. Falowniki te nale|y równie| odpowiednio skonfigurowa w programie Step7 do pracy w sieci Profibus. W tym cely w oknie  HW Config (rys. 14) z okna dostpnych urzdzeD nale|y otworzy katalog PROFIBUS DP i z tego poziomu wybra katalog  SIMOVERT i powinny tutaj by dostpne falowniki MICROMASTER 4. Je|eli nie ma tutaj falownika MICROMASTER 4, to mo|na importowa do katalogu osprztu plik GSD (Geräte Stamm Datei  plik danych urzdzenia). Plik GSD jest dostpny na pBycie CD z dokumentacj PROFIBUS falownika lub mo|e zosta pobrany z internetu. 22 Rys. 14. Konfiguracja dostpnego osprztu (falowników) Po wybraniu falownika MICROMASTER 4 nale|y przecign go na szyn PROFIBUS(1). Pojawi si wtedy okno konfiguracji interfejsu Profibus dla falowników MICROMASTER 400 (rys. 15). Dla ka|dego falownika nale|y ustawi adres sieci Profibus. Adresy s przyznawane automatycznie przez oprogramowanie, ale nale|y zwróci szczególn uwag na to, aby byBy one zgodne z adresami ustawionymi w samych falownikach (parametr P0918). Rys. 15. Konfiguracji interfejsu Profibus dla falowników MICROMASTER 420 23 Nale|y równie| wybra tryb adresowania PPO. W tym celu w oknie konfiguracji osprztu (rys. 14) nale|y dwukrotnie klikn na symbolu falownika. Pojawi si wtedy okno ustawieD sieci DP urzdzeD  slave jak na rysunku 16. Nale|y wybra tryb PPO3 je[li u|ytkownik nie chce odczytywa albo zapisywa parametrów lub tryb PPO1 z dostpn opcj odczyt/zapis parametrów (tylko takie tryby s obsBugiwane przez falowniki MICROMASTER 420). Rys. 16. Ustawienia sieci DP dla urzdzeD  slave Je[li u|ytkownik wybierze tryb PPO1 to w oknie ustawieD sieci urzdzeD  slave (rys. 16) wy[wietlone zostan informacje o adresach wej[/wyj[  I/O address dla obszaru parametrów PKW oraz danych procesu  Actual value . S to niezbdne informacje do opracowania oprogramowania dla sterownika S7-300. 24 Literatura uzupeBniajca [1] MICROMASTER 420 - Dokumentacja DziaBania, Dokumentacja U|ytkownika, Wydanie Gamma. [2] MICROMASTER 420 - PrzeksztaBtniki czstotliwo[ci 0,12 kW  11 kW, Katalog DA 51.2. [3] MICROMASTER 420 - Skrócona Instrukcja ObsBugi. [4] Krzysztof Sacha  Sieci miejscowe Profibus [5] MICROMASTER PROFIBUS Optional Board, Operating Instructions, edition 02/2002 [6] Instrukcja obsBugi sterowników serii S7-300 [7] SIMATIC S7-300 Uniwersalny sterownik PLC, Karta katalogowa, marzec 2002 [8] SIMATIC HMI MultiPanel MP 270 Equipment Manual 25

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Laboratorium Zadanie 4
Laboratorium Zadanie 2
Ćwiczenia laboratoryjne zadania
III etap zadanie laboratoryjne rozwiazanie
Zadanie laboratoryjne
Zadania laboratoryjne 3 ver 3
Zadania laboratoryjne dzienne
SPOSÓB OCENIANIA ZADANIA LABORATORYJNEGO
Zadania laboratoryjne dzienne(1)
Zadania laboratoryjne ver 3
Zadania laboratoryjne 3 ver[1] 1
Zadania Laboratoryjne MC
Analiza Matematyczna 2 Zadania
ZARZÄ„DZANIE FINANSAMI cwiczenia zadania rozwiazaneE

więcej podobnych podstron