Z menu TIA Portal wybieramy polecenie Create new project - Tworzenie nowego projektu (1).

Transkrypt

1 1

2 Z menu TIA Portal wybieramy polecenie Create new project - Tworzenie nowego projektu (1). 2

3 W wyświetlonym oknie wprowadzamy nazwę projektu SINAMICS G120C_PROFINET, a następnie klikamy w przycisk Create (2). 3

4 Projekt o wprowadzonej nazwie został utworzony. W kolejnym kroku musimy dokonać konfiguracji sprzętowej obejmującej: - Sterownik PLC S Panel HMI - Przekształtnik SINAMICS G120C W tym celu klikamy w pole (3) konfiguracja urządzenia Configure a device. 4

5 Jako pierwsze urządzenie skonfigurowany zostanie sterownik PLC S W wyświetlonym oknie wskazujemy obiekt którego konfigurację będziemy przeprowadzać - Controllers (4). Następnie z listy katalogowej produktów (5) wybieramy sterownik PLC który fizycznie posiadamy. W naszym przykładzie jest to sterownik z oznaczeniem 1214C AC/DC/Rly. Sprawdzamy numery zamówieniowe oraz wersję programową sterownika (6) dane muszą być zgodne z wartościami prezentowanymi na obudowie PLC. Następnie wprowadzamy nazwę sterownika PLC jaką będziemy posługiwać się w projekcie: SG_master (7). Na zakończenie odznaczamy opcję Open device view (8) i klikamy w przycisk Add (9) W celu dodania do projektu kolejnego urządzenia należy wybrać polecenie Add new device (10). 5

6 W oknie konfiguracji nowego urządzenia zaznaczamy obiekt typu Drives (11) przekształtnik częstotliwości. W liście katalogowej produktu (12) odnajdujemy właściwy typ Sinamics G120C, wersję komunikacyjną PN oraz numer zamówieniowy. Numer zamówieniowy oraz wersja programowa FW muszą być zgodne zdanymi tabliczki znamionowej przekształtnika (13). Następnie wprowadzamy nazwę dodawanego urządzenia SG120C (14), odznaczamy pole Open device view (15) i klikamy w przycisk Add (16). W celu dodania kolejnego urządzenia do projektu TIA należy wybrać polecenie Add new device (17). 6

7 Ostatnim dodawanym urządzeniem do naszego projektu jest panel HMI. Wybieramy rodzaj konfigurowanego urządzenia (18) HMI. Następnie w katalogu produktów wyszukujemy właściwy produkt. W celu odczytania nazwy (19) oraz wersji programowej (20) należy przejść w menu panelu HMI do pozycji OP, następnie w wyświetlonym oknie przechodzimy do zakładki Device. Odczytaną nazwę porównujemy z katalogiem produktów (19), właściwe urządzenie dostępne jest w folderze: HMI SIMATIC Basic Panel 4 Display = KTP400 Basic color PN Wersja programowa panelu V odpowiada pozycji (20). Wprowadzamy nazwę panelu HMI (21), następnie odznaczamy pole wyboru Start device wizard (22). Konfigurację sprzętową kończymy klikając w przycisk Add (23). 7

8 W kolejnym kroku dokonamy konfiguracji magistrali komunikacyjnej PROFINET, w tym celu przełączamy widok portalu TIA na widok projektu Project view (24). W drzewie projektu (25) wybieramy polecenie Devices and networks, następnie przełączamy zakładkę widoku na widok sieci Network view (26). W widoku sieci widzimy wszystkie urządzenia (27) które zostały przez nas skonfigurowane we wcześniejszym etapie tworzenia projektu. Przystępujemy do konfiguracji połączenia sieciowego. 8

9 W celu stworzenia połączenia sieciowego posługujemy się metodą kliknij przeciągnij i upuść. Klikamy w magistralę komunikacyjną dowolnego z widocznych urządzeń (28), następnie przeciągamy połączenie magistrali wskazując następny obiekt który będzie uwzględniony w topologii naszej sieci. 9

10 Zmiana adresu oraz nazwy PN jest realizowana poprzez kliknięcie w port magistrali komunikacyjnej urządzenia znajdującego się w projekcie (29, 32), następnie wyświetlenie okna właściwości Propoerties (30, 33), zakładka General pozycja Menu Ethernet addresses. Nadanie adresu IP oraz nazwy dla sterownika PLC S7-1200: Klikamy w port komunikacyjny sterownika S (29), w dolnej części portalu TIA pojawi się okno właściwości PROPERIES (30). Z dostępnego menu wybieramy pozycję Ethernet adresses, następnie wprowadzamy/modyfikujemy IP naszego sterownika PLC: IP adress: Subnet mask: Nazwa urządzenia generowana jest automatycznie jest ona zgodna z nazwą przypisaną przez nas podczas konfiguracji sprzętowej sterownika: sg_master. W sposób identyczny nadajemy/zmieniamy adres IP przekształtnika częstotliwości SINAMICS G120C (33): IP adress: Subnet mask: Nazwy urządzenia również nie musimy modyfikować, przyjmujemy definicję automatyczną sg120c. Konfigurując właściwości przekształtnika częstotliwości SINAMICS G120C określamy również format ramki komunikacyjnej oraz definiujemy/zmieniamy przestrzeń pamięci sterownika przeznaczoną do obsługi słów komunikacyjnych. 10

11 W menu właściwości ogólnych zaznaczamy pozycję menu Cyclic data exchange (34). W oknie widoku komunikacji cyklicznej (35) widoczny jest wybrany telegram komunikacyjny Standard Telegram 1 oraz przestrzeń pamięci sterownika zarezerwowaną do obsługi komunikacji z przekształtnikiem częstotliwości Partner data area (36) Informacje związane z dostępnymi telegramami komunikacyjnymi dedykowanymi dla przekształtników SINAMICS G120C dostępne są w załączniku materiałów szkoleniowych. W ćwiczeniu posługiwać będziemy się Standardowym Telegramem komunikacyjnym nr:1. Chcemy jednak zmodyfikować obszar pamięci PLC dedykowany do obsługi komunikacji z przekształtnikiem częstotliwości. 11

12 W tym celu w menu zakładki General zaznaczamy pozycję Actual value (37). Modyfikacja telegramu komunikacyjnego możliwa jest poprzez zmianę wartości pola Telegram (38). Modyfikacja adresu pamięci obsługującej słowa odbierane z przekształtnika częstotliwości możliwa jest za pomocą pola Start address (39). Adres początkowy ustawiamy na wartość

13 Adres słów nadawanych do przekształtnika modyfikujemy w menu Setpoint (41). Nie zmieniamy typu telegramu komunikacyjnego (42) pozostaje Standard Telegram 1. Modyfikujemy przestrzeń pamięci PLC odpowiedzialną za obsługę słów nadawanych do przekształtnika częstotliwości SINAMICS G120C. Adres startowy ustawiamy również na wartość 256. Długość telegramu komunikacyjnego wynosi 2 słowa nadawcze oraz odbiorcze, długość telegramu nie jest rozszerzana (w polach Extension ustawiamy wartość 0 {40, 44}). 13

14 Powracamy do widoku komunikacji cyklicznej przestrzeń adresowa związana z obsługą komunikacji została zmieniona (45). 14

15 Ostatnim urządzeniem które wymaga zmiany/nadania adresu IP jest panel HMI. W widoku sieci klikamy na porcie magistrali komunikacyjnej panelu HMI (46), następnie wprowadzamy właściwy adres IP oraz maskę podsieci w polu Ethernet addresses (47). Ustawiamy: IP adress: Subnet mask:

16 Urządzenia połączone ze sobą poprzez magistralę komunikacyjną PROFINET powinny być widoczne w oknie Accessible devices (48). Pierwszym krokiem jest skonfigurowanie połączenia stacji PG/PC (49), definiujemy tu typ oraz interfejs stacji PG/PC: Typ interfejsu PN/IE Interfejs karta sieciowa stacji PG/PC Wszystkie podłączone urządzenia muszą posiadać adres IP oraz nazwy zgodne z adresacją projektową: SG_master: SG120C: SG_hmi: Jeżeli adresacja lub nazwy urządzeń są inne należy je zmienić. Zmiana adresów IP oraz nazw poszczególnych urządzeń odbywa się za pomocą TIA Portal. Wskazujemy odszukane urządzenie (50) za pomocą polecenia Accessible devices a następnie klikamy w przycisk Show (51). 16

17 Kolejne slajdy przedstawiają sposób zmian adresu IP oraz nazw urządzeń podłączonych w trybie online do stacji PG/PC. W drzewie projektu wyświetlone zostały urządzenia podłączone w trybie online (52): G120C_PN Hmi_1 SG_master Rozwijamy drzewko przy pozycji G120C_PN a następnie wskazujemy pozycję Online & Diagnostics pozycja pojawia się automatycznie w przypadku kliknięcie polecenia Show w Accessible devices. W drzewie nawigacyjnym funkcji Online & Diagnostics wskazujemy polecenie przypisz nazwę Asign name (53). Wyświetlone zostanie okno główne w którym mamy możliwość nadania właściwej nazwy dla przekształtnika częstotliwości: SG120C (54) Na zakończenie należy wcisnąć przycisk Assign name (55). 17

18 Kolejnym krokiem jest zmiana adresu IP, w tym celu przechodzimy do menu Assign IP address (56). Wprowadzamy właściwy adres IP oraz maskę podsieci (57) operację potwierdzamy przyciskiem Assign IP address (58). 18

19 Analogicznie postępujemy z pozostałymi urządzeniami: Panel HMI: (59) wskazujemy panel HMI (60) zmiana adresu IP (61) wprowadzamy nowy adres IP oraz maskę podsieci (62) potwierdzamy zmiany (63) zmiana nazwy panelu HMI (64) definiujemy nową nazwę (65) potwierdzamy zmianę nazwy HMI 19

20 W widoku dostępnych urządzeń (66 dostęp poprzez kliknięcie ikony Accessible devices ) widoczne są wszystkie urządzenia podłączone do magistrali komunikacyjnej PROFINET. Ich nazwy oraz adresy widoczne w trybie online zgadzają z wartościami przypisanymi w projekcie (tryb offline). 20

21 21

22 Za pomocą wejść sterownika PLC obsługiwane będą komendy (67): ON/OFF wejście DI0 PLC, adres fizyczny I0.0 Wartość zadana prędkości wejście analogowe PLC, adres fizyczny IW64 Obszary pamięci zarezerwowane do obsługi poszczególnych typów danych (68): Bit od 2.0 Bajty od 10 Słowa od 50 Podwójne słowa, real od

23 W zależności od potrzeb aplikacyjnych, telegramy komunikacyjne różnią się długością oraz zawartością danych. Wybór odpowiedniego telegramu po stronie PLC narzuca odpowiednią rezerwację obszaru pamięci do jego obsługi. Wybierając ten sam telegram po stronie przekształtnika częstotliwości aktywowane jest makro programowe które jednoznacznie konfiguruje funkcjonalność przekształtnika zgodnie z wybranym telegramem. Telegram 1 zajmuje dwa słowa komunikacyjne. Słowo składa się z dwóch bajtów po osiem bitów każdy. PLC rezerwuje pod obsługę telegramu 1 obszar pamięci przykładowo: Sygnały odbierane z przekształtnika: I256 I259 Pierwsze słowo ZSW1 Słowo stanu 1 I( ) Drugie słowo NIST_A Wygładzona wartość rzeczywista prędkości obrotowej I( ) Sygnały wysyłane z PLC do przekształtnika: Q256 Q259 Pierwsze słowo STW1 Słowo sterujące 1 Q( ) Drugie słowo NSOLL_A Wartość zadana prędkości obrotowej I( ) 23

24 Słowo sterujące pracą przekształtnika częstotliwości telegram komunikacyjny nr1: Słowo sterujące zgodnie z naszą konfiguracją zajmuje bajty o adresach 256 oraz 257. Fizycznym adresem bitu rozkazowego ON/OFF jest adres (zamieniona kolejność bajtów). 24

25 Komendę rozkazową ON/OFF dodajemy do głównego bloku organizacyjnego programu OB1. W drzewie projektu Portalu TIA wybieramy obiekt o nazwie SG_master [CPU 1214C], następnie z rozwiniętego menu odszukujemy pozycję o nazwie Program blocks (69). Klikamy dwukrotnie na bloku organizacyjnym OB1 w drzewie projektu TIA w celu otworzenia okna edytora programowania PLC (70). 25

26 Program PLC pisany jest w języku LAD. Sieć numer 1 Network 1 możemy nazwać zgodnie z obsługiwaną komendą ON Do naszej sieci Network 1 przeciągamy symbol styku normalnie otwartego (71) który następnie adresujemy zgodnie z założeniem projektowym obsługa komendy ON/OFF = wejście DI0 PLC o adresie fizycznym I0.0 (72). Następnie przeciągamy blok funkcyjny (73), wprowadzamy nazwę bloku MOVE. Na wejściu bloku MOVE IN (74) wprowadzamy komendę zapisaną w kodzie HEX definiującą rozkaz PRACA (Tabela 74) = 047F Wyjście bloku MOVE OUT1 (75) adresujemy zgodnie z adresacją słowa sterującego wysyłanego z PLC do przekształtnika częstotliwości (adres pamięci PLC Q ). QW256: Q określa wyjście, W definiuje słowo (2bajty po 8 bitów pamięci) jest adresem przestrzeni pamięci PLC. Zamknięcie wejścia cyfrowego DI0 PLC spowoduje wysłanie komendy ON do przekształtnika częstotliwości. Otwarcie wejścia cyfrowego DI0 PLC ma spowodować wysłanie komendy OFF. W celu realizacji powyższego stwierdzenia postępujemy analogicznie jak w przypadku komendy ON: Sieć 2 Network 2 nazywamy zgodnie z obsługą funkcji OFF. Następnie przeciągamy symbol styku normalnie zwartego (różnica pomiędzy komendą ON/OFF) do sieci 2. Do styku podpinamy istniejący tag wejścia PLC adres I0.0. Następnie postępujemy zgodnie z punktami (73 oraz 75) przenosimy nowy blok funkcyjny, wprowadźmy nazwę bloku jako MOVE, wyjście bloku podłączamy do pamięci PLC obsługującej słowo sterujące pracą przekształtnika częstotliwości Q256. Komenda OFF wysyłana jest w kodzie HEX (Tabela 74) za pomocą wejścia IN bloku MOVE (76). 26

27 Nazwa Tagu PLC obsługującego komendy ON/OFF może zostać zmieniona. W tym celu klikamy prawym przyciskiem myszy na nazwie Tag2 (77), następnie z wyświetlonego menu wybieramy polecenie Rename tag. W wyświetlony oknie Rename tag (78) wprowadzamy nową nazwę taga, przykładowo Start oraz Stop. Zmianę nazwy potwierdzamy przyciskiem Change. Zmiana nazwy taga widoczna jest w polu o numerze (79). 27

28 Drugim słowem wysyłanym z PLC do przekształtnika jest wartość zadana prędkości. Prędkość zadawana jest poprzez wejście analogowe PLC AI0 (80). Pierwszym krokiem jaki musimy podjąć jest sprawdzenie fizycznego adresu PLC przeznaczonego do obsługi wejścia analogowego AI0. W tym celu przechodzimy do widoku sieci Network view (81). Następnie klikamy dwukrotnie na graficznym obrazku PLC, w wyświetlonym oknie właściwości Properties przechodzimy do zakładki General w której menu odszukujemy pozycję Analog Imputs Channel 0 (82). Adres pamięci PLC przewidziany do obsługi wejścia analogowego widoczny jest w polu Channel address (83) = IW64. 28

29 Sieć 3 Network 3 związana będzie z wysyłaniem wartości zadanej prędkości z PLC do przekształtnika częstotliwości możemy nadać własną nazwę sieci opisującą jej zadanie przykładowo setpoint. Do sieci 3 przeciągamy nowy blok funkcyjny, następnie wybieramy jego funkcję (84) MOVE. Do wejścia bloku MOVE podłączamy obszar pamięci PLC obsługujący wejście analogowe AI0 IW64 (85). Dodatkowo możemy zmienić nazwę przypisanego taga na AI0: -Klikamy prawym przyciskiem myszy, z wyświetlonego menu wybieramy polecenie Rename tag -W wyświetlonym oknie wprowadzamy nową nazwę, -Definicję potwierdzamy przyciskiem Change Wyjście bloku MOVE OUT1 podłączamy do przestrzeni pamięci PLC przypisanej do obsługi 2 słowa nadawanego z PLC do przekształtnika częstotliwości (86) = Q258 29

30 W celu wgrania konfiguracji do PLC należy w drzewie projektu TIA Portal wskazać prawym przyciskiem myszy obiekt którego operacja ta ma dotyczyć. Z wyświetlonego menu wybieramy polecenie Download to device a następnie Hardware and Software (only changes) (87). 30

31 Podczas nawiązywania komunikacji z obiektem po raz pierwszy musimy zdefiniować sposób łączności. W wyświetlonym oknie Extended download to device (88). Wprowadzamy dane zgodnie z (89): Type of the PG/PC interface PN/IE PG/PC interface właściwa karta sieciowa Connection to subnet sieć komunikacyjna (w projekcie zdefiniowaliśmy sieć o nazwie PN/IE_1) 31

32 Po właściwym skonfigurowaniu połączenia pomiędzy PLC a stacją PG/PC, sterownik S zostanie wyświetlony w polu Compatibile devices in target subnet (90). W liście urządzeń zaznaczamy sterownik PLC o nazwie GS_master a następnie klikamy w przycisk Load (91). Wyświetlone zostanie okienko Load preview w którym klikamy przycisk Load (92). Podsumowanie operacji wgrania projektu do sterownika PLC przedstawia okno o nazwie Load results informacje potwierdzamy klikając w przycisk Finish (93). 32

33 33

34 W celu uruchomienia asystenta tworzenia nowego projektu należy z menu (1) programu STARTER wybrać polecenie Project (2) a następnie New with wizard (3). 34

35 W widoku asystenta zakładania nowego projektu należy wybrać opcję (4) - Tworzenie projektu w trybie online. Następnie należy uzupełnić dane definiujące projekt (5): nazwa projektu, autor, miejsce przechowywania projektu, komentarz. Po wprowadzeniu wyżej wymienionych informacji należy kliknąć przycisk (6) Next. 35

36 Dedykowanym interfejsem komunikacyjnym dla SINAMICS G120C jest USB. Posiadamy jednak przekształtnik wyposażony w magistralę komunikacyjną PROFINET i z tej opcji komunikacyjnej będziemy korzystać. 36

37 W kolejnym wyświetlonym oknie asystent tworzenia projektu pokazuje obecną konfigurację interfejsu komunikacyjnego PG/PC (7). W celu dokonania zmiany aktywnego punktu dostępu należy kliknąć w przycisk (8) Access point W wyświetlonym oknie należy wybrać (9): S7ONLINE (STEP7) Następnie kliknąć w przycisk OK. (10) i przejść do konfiguracji interfejsu PG/PC (11). 37

38 W polu (12) Access point of the application powinniśmy zobaczyć wybrany wcześniej sposób komunikacji z przekształtnikiem S7ONLINE (STEP7). Z dostępnej listy zainstalowanych interfejsów komunikacyjnych (13) należy wybrać interfejs definiujący naszą kartę sieciową, przykładowo Intel(R)82579V. Poprzez kliknięcie przycisku Properties mamy możliwość ustawienia właściwego adresu IP oraz maskę podsieci dla stacji PG/PC. Czynność ta nie jest wymagana, stacje PG/PC na których pracujemy mają prawidłowo skonfigurowane adresy IP oraz maski podsieci. Kolejne punkty uruchomienia przedstawiają sposób nadania adresu IP oraz maski podsieci dla stacji PG/PC: Klikamy w przycisk Properties. (14). 38

39 Do widoku połączeń sieciowych przechodzimy klikając przycisk Network properties (15). Następnie klikamy prawym przyciskiem myszy na właściwej karcie sieciowej, z wyświetlonego menu wybieramy polecenie Właściwości (16). 39

40 W oknie właściwości sieciowych odszukujemy pole Protokół sieciowy w wersji 4 (TCP/IPv4) (17) a następnie klikamy w przycisk Właściwości (18). W wyświetlonym oknie właściwości protokołu komunikacyjnego zaznaczamy polecenie Użyj następującego adresu IP (19). W kolejnym kroku wprowadzamy nowy adres IP dla stacji PG/PC oraz maskę podsieci (20). Zdefiniowaną adresację potwierdzamy przyciskiem OK (21, 22) Zmiana adresu IP wymaga zresetowania stacji PG/PC. 40

41 Po przeprowadzeniu właściwej konfiguracji interfejsu PG/PC klikamy w przycisk Next (23). Stacja PG/PC rozpocznie przeszukiwanie sieci zgodnie ze wskazanym interfejsem komunikacyjnym. Rozpoznane urządzenia (przekształtniki częstotliwości) zostaną automatycznie wstawione do naszego projektu (24). Klikamy w przycisk Next (25). 41

42 Na zakończenie klikamy w przycisk Complete (25). Nowy projekt zawierający konfigurację naszego przekształtnika częstotliwości został stworzony. 42

43 Drzewo projektu (26) zawiera wyłącznie informacje związane ze sprzętową konfiguracją urządzenia. Są to informacje związane z wersją programową oraz adresem przekształtnika częstotliwości. W celu uzupełnienia informacji związanej z numerem zamówieniowym tym samym mocą przekształtnika częstotliwości musimy przejść do połączenia w tryb ONLINE. W tym celu klikamy w przycisk Connect to selected target devices (27) W przypadku pierwszego podłączenia wyświetlone zostanie okno Target Device Selection (28) w którym wybieramy metodę łączności Access point (29) oraz zaznaczamy obiekty z którymi chcemy się połączyć (30). Następnie klikamy w przycisk OK. (31). 43

44 W wyświetlonym oknie Online/Offline comparison (32) widoczne są różnice pomiędzy konfiguracją sprzętową przekształtnika w trybie online oraz offline. Konfigurację sprzętową przekształtnika częstotliwości należy pobrać do projektu programu STARTER. W tym celu należy kliknąć przycisk Load HW configuration to PG (33). Po załadowaniu konfiguracji w oknie porównania trybów online/offline wyświetlona zostanie informacja o braku różnic sprzętowych. W celu przejścia do połączenia online klikamy w przycisk Close (34). Drzewo projektu STARTER (35) zostało uzupełnione program pobrał kompletną informację związaną z konfiguracją sprzętową przekształtnika częstotliwości. W kolejnych krokach uruchomienia chcemy przeprowadzić proces konfiguracji przekształtnika częstotliwości. W tym celu w drzewie projektu dwukrotnie klikamy w menu Configuration. 44

45 W wyświetlonym oknie możemy odczytać informacje związane z bieżącą konfiguracją napędu. Widoczne są informacje dotyczące przekształtnika (36), trybu sterowania (37) oraz podłączonego silnika (38). W celu wywołania asystenta szybkiego uruchomienia klikamy w przycisk Wizard (39). Asystent szybkiego uruchomienia prowadzi nas krok po kroku przez cały proces wstępnej konfiguracji przekształtnika częstotliwości. W pierwszym kroku konfiguracji określamy metodę sterowania Control type P1300 wybieramy sterowanie wektorowe bez czujnika prędkości Speed control - encoderless (40) Następnie przechodzimy do kolejnego kroku konfiguracji przekształtnika klikając w przycisk Next (41). 45

46 Wybieramy makro podłączeniowe SINAMICS G120C (42). Zadaniem makra podłączeniowego jest dostosowanie sygnałów sterujących oraz statusowych przekształtnika zgodnie z jednym wybranym przez nas standardem. Szczegółowe informacje związane z makrami podłączeniowymi dostępne są w instrukcji obsługi przekształtnika SINAMICS G120C: Uruchamiany przez nas przekształtnik częstotliwości ma być skonfigurowany do pracy w magistrali komunikacyjnej PROFINET. Makra podłączeniowe dedykowane do pracy z magistralą komunikacyjną PROFINET: Makro 4 Telegram 352 Makro 5 Telegram 352 Makro 7 Telegram 1 + obsługa dwóch zestawów danych rozkazowych Jeżeli dostępny wybór nie spełnia naszych wymagań wybieramy opcję bez wyboru - No selection. Właściwą wartość telegramu możemy ustawić w późniejszej fazie uruchomienia. Co stanie się jeśli wybierzemy w przekształtniku telegram 352 podczas gdy w PLC wybrano telegram 1?? 46

47 Możemy wybrać telegram 352, następnie klikamy w przycisk Next (43). 47

48 W polu (44) definiujemy miejsce pracy przekształtnika częstotliwości: Europa (kw) lub przykładowa Ameryka Północna (hp) Wartość może być zmieniona wyłącznie w trybie offline - zmienioną konfigurację wgrywamy do przekształtnika. Następnie w polu (45) definiujemy typ aplikacji w jakiej będzie pracował przekształtnika częstotliwości: 0 wysoka przeciążalność 1 niska przeciążalność Następnie należy kliknąć przycisk Next (46). W kolejnym kroku należy określić typ silnika z jakim współpracuje przekształtnik częstotliwości (47): -Asynchroniczny -Synchroniczny Następnie należy określić sposób wprowadzenia danych znamionowych silnika elektrycznego: -Wprowadzenie danych z tabliczki znamionowej silnika (48) -Wprowadzenie danych znamionowych silnika na podstawie numeru zamówieniowego dotyczy silników produkcji SIEMENS (49) Wybieramy ręczne wprowadzenie danych. Następnie należy kliknąć przycisk Next (50) 48

49 W wyświetlonym oknie wprowadzamy dane definiujące silnik (51): -Napięcie znamionowe -Prąd znamionowy -Moc znamionowa -Cosinus fi -Znamionowa częstotliwość pracy silnika -Znamionowa prędkość -Sposób chłodzenia silnika -Temperatura otoczenia w której pracuje silnik Opis konfiguracji przekształtnika do pracy 87 Hz calculation znajduje się na stronie: gher_frequencies_v2_en.pdf?func=cslib.csfetch&nodeid= Następnie należy kliknąć przycisk Next (52). W kolejnym kroku określamy typ automatycznej identyfikacji danych silnika pole (53). Do wyboru dostępne są dwa typy automatycznej identyfikacji danych silnika: -Identyfikacja postojowa wał silnika może wykonać ćwierć obrotu. -Identyfikacja przy obracającym się wale silnika. -Dodatkowo możemy wybrać identyfikację postojową oraz z widującym wałem silnika proszę wybrać właśnie ten typ identyfikacji [2] W przypadku wyboru sterowania wektorowego procedurę identyfikacji silnika należy zawsze przeprowadzić. Wybranie jednej z opcji związanych z identyfikacją silnika spowoduje wygenerowanie alarmu o numerze A7991. Sygnał alarmowy należy zignorować, postępując zgodnie z dalszym opisem. Następnie należy kliknąć przycisk Next (54). 49

50 Na kolejnym etapie uruchomienia wprowadzamy dane (55) definiujące: -Maksymalną prądową przeciążalność silnika w odniesieniu do wartości prądu znamionowego silnika -Częstotliwość minimalną -Częstotliwość maksymalną -Czas rampy startu czas rozpędzenia silnika od 0 prędkości do znamionowej -Czas rampy hamowania czas zatrzymania silnika z prędkości znamionowej do 0 -Czas rampy hamowania OFF3 wyłączenie szybkie. Następnie należy kliknąć przycisk Next (56), następnie definiujemy sposób przeliczenia danych silnika (57): -Kalkulacja wprowadzonych danych z przywróceniem nastaw fabrycznych -Kalkulacja wprowadzonych danych bez przywracania nastaw fabrycznych w przypadku modyfikacji silnika z zachowaniem pełnej funkcjonalności przekształtnika. Klikamy w przycisk Next (58). 50

51 Na zakończenie konfiguracji prezentowane są zbiorcze informacje wprowadzonych nastaw (59). Informacje te mogą zostać skopiowane do pliku tekstowego za pomocą przycisku Copy text to clipboard. Konfiguracja przekształtnika prowadzona za pomocą programu narzędziowego STARTER zapisywana jest w pamięci ulotnej przekształtnika częstotliwości. W celu zapisania konfiguracji w pamięci trwałej należy zaznaczyć pole wyboru Copy RAM to ROM (60). W celu zakończenia działania asystenta uruchomienia należy kliknąć przycisk Finish (61). 51

52 Zestawy szkoleniowe zasilane są z napięcia jednofazowego 230V, podczas gdy w ich konstrukcji zastosowano moduły mocy/przekształtniki trójfazowe o napięciu znamionowym 400V. Zestawy szkoleniowe posiadają wewnętrzny układ podwajacza napięcia zasilającego który na swym wyjściu generuje napięcie = 460V1AC napięcie zasilające przekształtnik. Adaptację napięcia zasilającego przeprowadzamy w celu dopasowania wartości parametru P210 do właściwego napięcia sieciowego w innym przypadku podczas załączenia przekształtnika wygenerowany zostanie błąd świadczący o niewłaściwym napięciu zasilania przekształtnika. Zmianę wartości parametru P210 dokonujemy z poziomu listy experckiej w drzewie projektu należy wybrać opcję Expert list (A). Następnie odszukujemy parametr P210 i zmieniamy jego wartość z 400 na 460V (B). 52

53 Zgodnie z informacjami dotyczącymi punktu (53) w przypadku wyboru automatycznej identyfikacji danych silnika, przekształtnik wygenerował ostrzeżenie A7991. Wszystkie aktywne błędy oraz alarmy wyświetlane są w zakładce Alarms (62). Procedura automatycznej identyfikacji silnika zostanie rozpoczęta z chwilą wystawienia komendy Załącz. Komenda załącz może zostać wydana za pomocą zdeklarowanego miejsca sterowania (P15, P700, P840), w sposób lokalny (panel operatorski IOP lub BOP-2 przycisk HAN-AUTO) lub za pomocą programu narzędziowego STARTER. Podczas przeprowadzania procedury automatycznej identyfikacji silnika komenda Załącz musi być podawana w sposób ciągły aż do zakończenia identyfikacji danych silnika. W celu przejęcia sterowania pracą przekształtnika przez program narzędziowy STARTER należy z drzewa projektu wybrać zakładkę Commissioning a następnie Control panel (63). W wyświetlonej zakładzie Control panel należy kliknąć w przycisk przejęcia pierwszeństwa sterowania Assume control priority (64). Wyświetlone informacje bezpieczeństwa należy potwierdzić przyciskiem Accept (65). 53

54 Przejęcie sterowania pracą przekształtnika przez program STARTER odbywa się poprzez zaznaczenie pola (66) Enable. W zakładce Control Panel dodatkowo prezentowane są informacje związane ze statusem pracy przekształtnika częstotliwości (67). W celu załączenia przekształtnika do pracy należy kliknąć przycisk (68). Załączenie przekształtnika do pracy spowoduje rozpoczęcie procedury identyfikacyjnej dane silnika. Praca przekształtnika sygnalizowana jest w zakładce Control panel poprzez zapalenie wszystkich bitów statusowych oraz zmianę sygnału stanu przekształtnika częstotliwości(69). Identyfikacja modelu matematycznego silnika zostanie zakończona automatycznie zaobserwujemy zmianę stanu przekształtnika (69) oraz zmianę sygnałów statusowych (67). Po zakończeniu procesu automatycznej identyfikacji danych silnika należy oddać pierwszeństwo sterowania klikamy w przycisk Give up control priority (70). 54

55 Na zakończenie należy zapamiętać wszystkie zmiany w sposób trwały odporny na zanik napięcia zasilającego. Wywołanie polecenia Copy Ram to Rom możliwe jest poprzez wskazanie w drzewie projektu programu STARTER obiektu którego procedura kopiowania pamięci ma dotyczyć (71). Wskazanie obiektu aktywuje dodatkowe 4 przyciski menu (72). Z pośród nich należy wybrać polecenie Copy RAM to ROM (73). Konfiguracja została zapisana w sposób odporny na zanik napięcia zasilającego w przekształtniku częstotliwości. Jeżeli chcemy zachować bieżącą konfigurację również na dysku twardym stacji PG/PC, należy kliknąć przycisk Load project to PG (74). Konfiguracja podstawowa przekształtnika została zakończona pomyślnie w celu zapisania projektu w trybie offline należy kliknąć przycisk Save (75). 55

56 Status oraz konfigurację komunikacji PROFINET przekształtnika częstotliwości SINAMICS G120C można edytować za pomocą polecenia menu PROFINET wybieranego z drzewa projektu (76). W oknie głównym programu starter mamy możliwość dezaktywacji magistrali komunikacyjnej PROFINET (77). W przypadku jednostek sterujących posiadających więcej niż jeden typ magistral komunikacyjnych pole (77) aktywuje wybrany protokół. Zmiana wybranego telegramu komunikacyjnego możliwa jest poprzez rozwijaną listę wyboru (78). Należy pamiętać iż wybór telegramu powiązany jest z uruchomieniem makra definiującego przypisanie bitów do komend rozkazowych oraz odpowiednie uzupełnienie wartości słów nadawanych z przekształtnika do PLC. Informacja prezentująca bitowe przypisanie słowa rozkazowego STW_1 do funkcji napędu dostępna jest poprzez wciśnięcie przycisku (79). Funkcje napędowe przypisane do bitów sterujących nie mogą zostać zmienione. Bity słowa sterującego możemy w sposób dowolny powiązać z innymi funkcjami napędowymi przekształtnika SINAMICS G120C. Informacja związana z drugim słowem sterującym wartością zadaną prędkości widoczna jest w polu (80). Wartość reprezentowana jest w formacie HEX. 56

57 Zawartość telegramu nadawanego z przekształtnika do PLC dostępna jest w zakładce Transmit direction (81). Struktura telegramu (82) jest zgodna z telegramem komunikacyjnym nr: 352 i nie może zostać zmieniona. Zmiana zawartości telegramu możliwa jest dopiero w tedy gdy dokonamy zmiany wyboru telegramu ustawienie wartości telegramu na 999 (wolny telegram komunikacyjny) wprowadza możliwość dokonania przez nas modyfikacji z zachowaniem nastaw telegramu 352. Konfiguracja komunikacji z napędem została zakończona możemy sprawdzić funkcjonowanie naszego układu sterowania. Podanie komendy ON na wejście cyfrowe DI0-PLC spowoduje załączenie przekształtnika do pracy. Wartość zadana prędkości przekazywana jest poprzez wejście analogowe AI0-PLC. 57

58 58

59 59

60 60

61 61

62 62

63 63

64 Modyfikacja sterowania zestawem szkoleniowym: Wejście cyfrowe DI5-PLC decyduje o trybie pracy przekształtnika: DI5-PLC = 0 sterowanie AUTO poprzez PLC, zgodnie z bieżącą konfiguracją DI5-PLC = 1 sterowanie LOKAL, sterowanie poprzez wejścia cyfrowe przekształtnika częstotliwości realizujące następujące funkcje: DI0-SG120 ON/OFF DI1-SG120 Zmiana kierunku wirowania DI2-SG120 Kwitowanie błędów AI0-SG120 Główna wartość zadana prędkości 64

65 Jednym z niewykorzystywanych bitów słowa sterującego jest bit 15. Obsługa komendy HAND/AUTO zostanie przypisana do bitu 15 którego interpretacją w adresacji fizycznej PLC jest adres: Q

66 W bloku organizacyjny OB1 tworzymy nową sieć Network 5 o nazwie HAND/AUTO (1) w której definiujemy komendę rozkazową. Styk normalnie otwarty przypisany ostaje do wejścia cyfrowego PLC I0.5 (2) zmieniamy nazwę taga na HAND_AUTO. Sygnał HAND_AUTO ustawia adres Q256.7 odpowiednio w stan niski lub wysoki (3). Zmiany wgrywamy do PLC. 66

67 W drzewie projektu STARTER wybieramy polecenie Communication PROFINET (4) W widoku telegramu otrzymywanego z PLC (5) zaznaczamy bitową reprezentację sygnałów nadawanych z PLC (6). Zmiana wejścia DI5-PLC powoduje zmianę sygnału cyfrowego na bicie 15 słowa rozkazowego (7). Bit 15 obsługiwać będzie komendę związaną ze zmianą zestawu danych rozkazowych (CDS) przekształtnika częstotliwości. W celu przypisania bitu od funkcji przełączania CDS klikamy w przycisk (8) a następnie w polecenie Further interconnections (9). 67

68 Funkcja zmiany zestawów danych rozkazowych reprezentowana jest przez parametr P810. W liście parametrów należy odszukać parametr P810, następnie zaznaczyć ptaszkiem przypisanie obsługi funkcji do sygnału ramki komunikacyjnej PROFINET (10). Wybór potwierdzamy przyciskiem OK (11). Przełączanie zestawów danych rozkazowych CDS możemy zaobserwować wybierając w drzewie projektu menu Configuration (12). W polu z oznaczeniem (13) widoczny jest sygnał który przełącza zestawy danych rozkazowych r oraz graficzna reprezentacja stanu wskazanego sygnału. Wybrany/aktywny zestaw danych rozkazowych CDS przy swoim numerze posiada oznaczenie (Active) (14). 68

69 W celu dokonania konfiguracji parametrów drugiego zestawu danych rozkazowych należy aktywować widok modyfikowanego zestawu parametrów (15) oraz w celu uniknięcia pomyłki włączyć właściwy zestaw (przy numerze zestawu pojawi się informacja (Active)) (15). Aktywacja oraz dezaktywacja zestawu odbywa się poprzez zmianę stanu sygnału przełączającego (16). 69

70 W kolejnych krokach zajmiemy się zdefiniowaniem sygnałów sterujących dla drugiego zestawu danych rozkazowych. Pierwszym sygnałem jest komenda ON/OFF. W drzewie projektu przechodzimy do zakładki funkcja a następnie funkcje wyłączające ( Function Shutdown functions ) (17) Funkcja ON/OFF nie jest aktywowana poprzez żaden z sygnałów (18) w celu przypisania źródła aktywacji (DI0-SG120C) należy kliknąć w przycisk konektora a następnie wybrać polecenie Further interconnections. 70

71 W wyświetlonym oknie odszukujemy parametr definiujący status wejść cyfrowych przekształtnika parametr r722 (19). Następnie zaznaczamy sygnał reprezentujący wejście cyfrowe DI0 zacisk 5. Wybór potwierdzamy przyciskiem OK (20). Komenda ON/OFF została podłączona do parametru r722.0 (21). 71

72 Określenie sygnału cyfrowego wymuszającego zmianę kierunku wirowania silnika możemy wykonać klikając w drzewie projektowym w menu kanał wartości zadanej a następnie wartość zadana prędkości ( Setpoint chanel Speed Setpoint ) (22). Funkcja zmiany kierunku wirowania zdefiniowana jest jako pole o nazwie Dir. Of rotation reversal (23). Wstępnie wartość ustawiona na 0. 72

73 Sygnałem aktywującym zmianę kierunku wirowania jest wejście cyfrowe DI1 przekształtnika częstotliwości. W wyświetlonym oknie parametrów odszukujemy parametr statusowy wejść cyfrowych r722 (24), następnie rozwijamy wartość parametru plusem znajdującym się po jego prawej stronie. W ten sposób wyświetlimy wartości poszczególnych bitów słowa statusowego. Odszukujemy bit reprezentujący status wejścia cyfrowego DI1 następnie wybór zaznaczamy i potwierdzamy przyciskiem OK (25). Sygnał aktywujący funkcję zmiany kierunku wirowania został przypisany do parametru r722.1 (26) 73

74 W masce wartości zadanej prędkości możemy dodatkowo podłączyć sygnał zadający główną wartość zadaną P1070 (27). Główna wartość zadana Main Setpoint przesyłana jest jako sygnał z wejścia analogowego przekształtnika częstotliwości. Podłączenie sygnału odbywa się analogicznie do punktów wcześniejszych: Klikamy przycisk konektora a następnie polecenie Further interconnections. 74

75 W wyświetlonym oknie odszukujemy i zaznaczamy sygnał wartości aktualnej wejścia analogowego AI0 wyrażonej w % r755[0] (28). Wybór akceptujemy przyciskiem OK (28). Potwierdzenie dokonanych zmian widoczne jest w polu (30). 75

76 Ostatnim sygnałem który musimy podłączyć jest kwitowanie błędów. Funkcja kwitowania błędów dostępna jest wyłącznie poprzez ekspercką listę parametrów do której dostęp uzyskujemy wybierając w drzewie projektu polecenie Expert list (31). W wyświetlonej liście parametrów odszukujemy parametr o numerze P2103 (32). Przy parametrze P2103 wybrana jest już wartość Control unit: r ramka komunikacyjna PROFINET. Wartość ta dodatkowo jest chroniona przed możliwością dokonania zmian (pole nie aktywne). Parametr P2103 posiada dwa indeksy rozwinięcie poprzez kliknięcie plusa znajdującego się po lewej stronie parametru (33). Indeks 0 definiuje źródło aktywacji funkcji dla 0 zestawu danych rozkazowych w naszym przykładnie jest to sterowanie PLC (tej wartości nie chcemy zmieniać). Indeks 1 jest wolny, mamy możliwość zdefiniowania źródła sygnału aktywującego funkcję. Dodatkowo jest to index odnoszący się do 1 zestawu sterującego w naszym przykładzie jest to sterowania lokalne (dla tego indeksu chcemy wprowadzić zmiany). W indeksie 1 wprowadzamy żródło aktywowania sygnału klikając w przycisk z oznaczeniem 0 (33) 76

77 Z listy parametrów odszukujemy status wejścia cyfrowego DI3 przekształtnika częstotliwości (34) następnie wybór potwierdzamy przyciskiem OK. (35). Dokonana zmiana widoczna jest w liście parametrów (36). 77

78 78

79 79

80 80