Systemy wbudowane. Laboratorium. Ćwiczenie 1 Przygotowanie do pracy sterownika PLC

Transkrypt

1 Systemy wbudowane. Laboratorium. Ćwiczenie 1 Przygotowanie do pracy sterownika PLC

2 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 2 Opis stanowiska W trakcie zajęć wykorzystywany będzie sterownik PCD1.M2120 oraz komputer PC z zainstalowanym pakietem narzędziowym PG5 Controls Suite. Sterownik PCD1.M2120 połączony jest z kasetą PCD3.T66 wyposażoną w moduł szkoleniowy PCD3.S100. Sterownik PCD1.M2120 PCD1.M2120 to moduł bazowy sterownika PLC należącego do rodziny modułowych sterowników PCD1 produkowanych przez Saia. PCD1.M2120 ma 18 zintegrowanych we/wy, 2 sloty na dodatkowe moduły we/wy oraz gniazdo do rozbudowy o kolejny interfejs komunikacyjny. Sterownik ma także wbudowane interfejsy: Ethernet, USB i RS 485, a gniazda we/wy można wyposażyć w dodatkowy interfejs za pomocą modułów z serii PCD7.F1xxS lub PCD2. Dzięki wbudowanym funkcjonalnościom Automation Servera sterowniki rodziny PCD1.M2 mogą stanowić pomost między światem automatyki, a obszarem IT w różnego typu aplikacjach. Mogą także pełnić rolę zdalnych we/wy dla innego sterownika PCD z wykorzystaniem do transmisji danych portu RS 485 lub Ethernet. Zasoby: Pamięć na program użytkownika Pamięć RAM Backup programu System plików użytkownika System operacyjny Zasoby sterownika 512 kb 128 kb, podtrzymanie bateryjne na wewn. karcie pamięci SD 8 MB Saia COSinus flag, x 32 bitowych rejestrów

3 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 3 Interfejsy komunikacyjne: Wbudowane Gniazdo A na dodatkowe interfejsy Dodatkowe interfejsy montowane w slotach we/wy Inne interfejsy komunikacyjne USB i RS 485 RS 232, RS 422/485 PVD2.F2xxx (łącznie z gniazdem A na moduły PCD.7F1xx), do 6 interfejsów szeregowych BACnet, LON IP Wejścia/Wyjścia: 4 we cyfrowe + 2 we przerwań VDC 4 wy cyfrowe 24 VDC 1 wy z modulacją szerokości impulsu PWM 24 VDC, 0.2 A 4 we/wy cyfrowe 24 VDC 2 we analogowe, konfigurowalne VDC albo 0 ±20 ma, Dodatkowe zdalne we/wy PCD3.T760 (Profi S IO), PCD3.T660 Kaseta PCD3.T665 Saia PCD3.T665 to kasety na moduły zdalnych we/wy. Kaseta posiada wbudowany port Ethernet. Jest wyposażona w 4 gniazda na moduły we/wy analogowych i cyfrowych, zasilacz 24 VDC. Dzięki możliwości rozbudowy liczba we/wy może być rozszerzona do 256. Użytkownik może wybierać spośród ponad 40 rodzajów modułów we/wy różnego typu. Moduły we/wy zdalnych Smart RIO mogą autonomicznie realizować własny program sterujący (jak PLC) i komunikować się w sieci bez pośrednictwa stacji master. Moduł szkoleniowy PCD3.S100 Moduł PCD3.S100 jest specjalnym modułem wejść/wyjść przeznaczonym na szkolenia techniczne. Moduł zawiera: osiem przełączników symulujących działanie ośmiu wejść cyfrowych (symuluje działanie modułu PCD3.E110 w slocie 0) osiem diod wyświetlających stan wyjść cyfrowych (symuluje PCD3.A400 w slocie 1) cztery potencjometry symulujące działanie

4 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 4 czterech wejść analogowych (symuluje PCD3. W200 z 10 bitową rozdzielczością w slocie 2,) dwa diodowe 10segmentowe histogramy symulujące działanie dwóch wyjść analogowych (symuluje PCD3.W400 w slocie 3). Oprogramowanie PG5 2.1 PG5 Controls Suite to pakiet narzędzi do tworzenia aplikacji do automatyzacji procesów przemysłowych oraz różnorakich systemów sterowania. PG5 2.1 pakiet narzędziowy Saia Project Manager Przez cały proces tworzenia aplikacji projektant pracuje z wykorzystaniem Saia Project Manager. Okno Menadżera projektu przedstawione zostało poniżej. Menu główne Paski narzędzi zawiera skróty do najczęściej stosowanych funkcji. Drzewo projektu Pokazuje strukturę projektu i umożliwia dostęp do zasobów projektu. Wyświetla listę urządzeń (sterowników), plików i danych wchodzących w skład projektu Wiadomości projektu Informacje wyświetlane przez Project Manager podczas prac projektowych, m.in. podczas procesu kompilacji Lista błędów Informacje o błędach wyświetlane przez Project Manager podczas kompilacji projektu

5 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 5 Wszystkie opisane powyżej obszary Menedżera projektu Saia Project Manager są tzw. oknami dokowanymi. Okna dokowane w wygodny sposób mogą być przenoszone, włączane/wyłączane, ukrywane (zwijane) lub rozwijane za pomocą ikony autohide Ikona auto hide Umożliwia ukrycie okna. Zwinięte okno jest reprezentowane na dole w postaci przycisku Tworzenie projektu w PG5 2.1 Projekt w programie PG5 2.1 jest rozumiany jako zbiór programów (napisanych dla różnych sterowników), które jako całość tworzą kompletny produkt. Aby stworzyć pierwszy projekt należy: Wybrać Project New i zatwierdzić wybór lewym klawiszem myszy

6 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 6 w oknie New Project: w polu Project Name wpisać nazwę projektu; w polu Project Dictionary wpisać pełną nazwę folderu w którym projekt ma być zapisany; w polu Despriptions dodać ewentualny komentarz ustalić opcję Create Device. Gdy opcja Create Device jest wybrane nastąpi automatyczne dodanie sterownika pierwszego urządzenia do projektu. UWAGA: Dla celów dydaktycznych sterownik urządzenia dodamy ręcznie wykorzystując menu Device New i podając w polu Device Name okna New Device nazwę urządzenia.

7 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 7 W oknie Project Tree pojawi się drzewo projektu, za pośrednictwem którego będziemy konfigurować i programować sterownik Definicja połączenia pomiędzy PC a PLC Do nawiązania komunikacji komputera ze sterownikiem wykorzystamy kabel USB. Połączenie nawiązujemy gdyż do programowania sterownika użyjemy komputera PC. Podłączyć kablem USB sterownik PCD do komputera PC. (W trakcie pierwszego połączenia system Windows wykryje nowe urządzenie USB, które należy zainstalować.) Lewym klawiszem myszy dwukrotnie kliknąć na pozycję Online Settings. Pojawi się okno Online Settings, za pośrednictwem którego wybieramy i konfigurujemy połączenie komunikacyjne pomiędzy narzędziem Saia Project Manager, a sterownikiem. Domyślnie wybrane jest połączenie poprzez kanał SBus USB. UWAGA! Lista pola kombi Select the chanel daje możliwość wyboru innych kanałów komunikacyjnych: PGU; SBus; SBus Modem; ProfiSBus; SOCKET. Po kliknięciu na przycisk Setup wywołane zostanie okno Channel Settings, za pośrednictwem którego można modyfikować parametry komunikacji dla poszczególnych kanałów komunikacji.

8 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 8 Dla SBus USB należy zmienić parametr Timeout na 2000 i zatwierdzić wybór poprzez przycisk OK. Parametr Timeout wyrażony jest w ms i jest to maksymalny czas odpowiedzi na zapytanie wysłane z komputera do sterownika. W celu sprawdzenia komunikacji należy użyć narzędzia Online Configurator. Pasek Narzędziowy > Online Configurator

9 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 9 UWAGA! Jeżeli w oknie Online Configurator w obszarze Information wyświetlą się informacje o sterowniku, to komunikacja działa prawidłowo. W przypadku pojawienia się komunikatów No response, Port not open należy: sprawdzić czy PCD jest włączony, sprawdzić poprawność połączenia kabla USB na linii sterownik komputer. Konfiguracja sprzętowa sterownika Device Configurator Device Configurator to narzędzie wchodzące w skład PG5 Controls Suite, które umożliwia konfigurację sprzętową wszystkich programowalnych sterowników firmy Saia Burgess Controls. Device Configurator umożliwia: wybór typu sterownika, konfigurację pamięci sterownika, konfiguracje protokołów komunikacyjnych i parametrów komunikacji, przydzielanie wybranych modułów I/O do sterownika oraz ich konfigurację, sprawdzanie konfiguracji modułów rozszerzeń.

10 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 10 Okno Slector Widok główny Zawiera listę wszystkich modułów PCD, które możemy umieszczać w wolne sloty sterownika na widoku ogólnym Zawiera opis zasobów wewnętrznych sterownika i dostępnych slotów Okno właściwości Opisuje właściwości wybranego w Widoku głównym zasobu lub modułu sterownika Interfejs Device Configurator z domyślnym układem okien Device Configurator znajduje się w drzewie projektu. Interfejs Device Configurator składa się okien. Po lewej stronie znajduje się okno o nazwie Selector, które zawiera listę modułów wejść/wyjść, modułów pamięci, modułów komunikacyjnych oraz kaset rozszerzeń sterownika PCD. Wszystkie te elementy służą odwzorowaniu faktycznej konfiguracji sterownika. Konfigurację tworzy programista poprzez umieszczanie modułów w wolnych przestrzeniach sterownika, widocznych w oknie głównym. Okno główne znajduje się w środkowej części interfejsu Device Configurator. Zawiera ono informację o typie sterownika oraz o jego zasobach wewnętrznych np. wbudowanych możliwościach komunikacyjnych. Wybranie jednego z elementów okna głównego spowoduje wyświetlenie właściwości elementu w oknie Properties. Okno Properties (właściwości) znajduje się po prawej stronie interfejsu Device Configurator. Pozwala ono na modyfikację parametrów wybranego elementu. UWAGA! Parametry, które można modyfikować zaznaczone są kolorem czarnym. Parametry nieaktywne lub te, które są tylko informacjami, zaznaczone są kolorem szarym.

11 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 11 Pasek narzędzi w Device Configurator Za pomocą paska narzędzi można uzyskać szybki dostęp do najczęściej używanych funkcji. Rysunek 6 zawiera opis poszczególnych elementów paska narzędzi w Device Configurator: Pasek narzędzi Device Configurator Konfiguracja sterownika przy użyciu narzędzia Device Configurator Kolejnym krokiem w trakcie tworzenia projektu jest określenie konfiguracji sprzętowej. Wykorzystywane będzie w tym celu narzędzie Device Configurator. Uruchomić Device Configurator. Wybrać odpowiedni typ sterownika

12 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 12 Domyślnie wybrany jest model sterownika PCD3.M5540. Aby go zmienić na inny należy: dwukrotnie kliknąć na sterownik, lub w obrębie tabeli Device kliknąć prawym klawiszem myszy i z podręcznego menu wybrać opcję Change Device Type. Po wybraniu odpowiedniego typu sterownika należy Skonfigurować wszystkie zasoby wykorzystywane w projekcie: adres S Bus adres IP wybrać w oknie TCP/IP pozycję TCP/IP Enable i przestawić ją na Yes, a następnie w pozycji IP Addres ustawić x

13 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 13 UWAGA! Jeśli sterownik jest połączony z komputerem w trybie online, można pobrać i dowolnie edytować istniejącą konfigurację. W tym celu należy wybrać ikonę Upload Configuration a następnie przycisk Upload (ten prosty i szybki sposób jest alternatywą dla ręcznego wybierania typu sterownika i konfiguracji ustawień). Ustawienia sterownika pobierane są w momencie pojawienia się okna PCD Upload. Poniżej widok ogólny Device Configurator po pobraniu ustawień sterownika.

14 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 14 Po dokonaniu zmian we właściwościach można konfigurację wgrać do sterownika. Aby zmienione ustawienia wgrać do sterownika należy wybrać ikonę Download Configuration. Kolejnym krokiem jest zbudowanie konfiguracji modułów wejść/wyjść. Konfiguracja modułów wejść/wyjść Jak wspomniano w pierwszej części instrukcji w trakcie zajęć wykorzystywany jest sterownik PCD1.M2120 połączony z kasetą PCD3.T66 wyposażoną w moduł szkoleniowy PCD3.S100. Łączność pomiędzy sterownikiem i kasetą jest realizowana za pomocą łącza Ethernet. W kolejnym kroku należy więc ustanowić połączenie pomiędzy sterowniki i kaseta Aby to zrealizować należy: W oknie Device Configurator w sekcji Onboard Communications wybrać typ Etherent;

15 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 15 w oknie Properties w sekcji TCP/IP w pozycji Ethernet RIO Network wybrać Smart RIO (PCD T665/T666) Załadować ustawienia do sterownika

16 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 16 urządzenie pojawi się w sekcji Project Tree W kolejnym kroku trzeba wykonać konfigurację kasety i modułu szkoleniowego. W tym celu należy: dwukrotnie kliknąć na RIO Network Configurator, pojawi się okno

17 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 17 w którym wybieramy: RIO > New RIO pojawi się okno W polu RIO Name możemy wpisać nazwę urządzenia. Adres IP zostanie nadany automatycznie. Po akceptacji urządzenie zostanie dopisane do konfiguracji:

18 Systemy wbudowane laboratorium ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 18 wybierając pozycję Device Configurator możemy skonfigurować RIO W oknie Selector rozwijamy punkt Multi Function Modules for PCD3 i wybieramy i przeciągamy PCD3.S100.Workshop SimulatorUnit do sekcji Onboard I/O Slots na Slot 0 UWAGA! Moduł szkoleniowy PCD3.S100 zajął wszystkie 4 porty kasety PCD3.T665 przy slotach 2 4 pojawił się napis reserved W sekcji Device zmienić typ kasety na PCD3.T665 przełożyć kabel USB ze sterownika do kasety. wgrać konfigurację do kasety PCD3.666