KONFIGURACJA PRZEMIENNIKA CZĘSTOTLIWOŚCI POWERFLEX 525 Z WYKORZYSTANIEM PROGRAMU CONNECTED COMPONENTS WORKBENCH STEROWANIE PRACĄ PRZEMIENNIKA CZĘSTOTLIWOŚCI POWERFLEX 525 Z POZIOMU STEROWNIKA COMPACTLOGIX
1 POWERFLEX 525 Temat: Konfiguracja przemiennika PowerFlex 525 z wykorzystaniem programu CCW oraz stworzenie programu sterującego jego pracą z poziomu sterownika CompactLogix. 1. Urządzenia oraz oprogramowanie wykorzystywane w ćwiczeniu 1) Przemiennik częstotliwości PowerFlex 525 2) Sterownik CompactLogix 3) Program RSLinx 4) Program RSLogix 5000 5) Program Connected Components Workbench 2. Opis realizowanego zadania Zadanie polega na zestawieniu połączenia pomiędzy komputerem oraz przemiennikiem PowerFlex 525, jego konfiguracji z wykorzystaniem programu CCW oraz stworzeniu programu sterującego jego pracą za pomocą sterownika CompactLogix wykorzystującego dodatkowe kanały komunikacyjne "DataLink". 3. Przebieg ćwiczenia I. Zestawienie połączenia pomiędzy przemiennikiem a komputerem za pomocą sieci EtherNet/IP 1) W pierwszej kolejności należy przywrócić nastawy fabryczne przemiennika. Do przywracania nastaw fabrycznych służy parametr P053 [Reset To Defaults]. Aby wykonać operację przywrócenia nastaw fabrycznych przemiennika należy nacisnąć przycisk znajdujący się na wbudowanym panelu, następnie za pomocą przycisków należy przejść do grupy parametrów ("Basic Program"). Następnie za pomocą przycisku należy przejść do wyboru numeru parametru i za pomocą przycisków należy wybrać numer 53 i zatwierdzić go przyciskiem. Następnie za pomocą przycisków należy wybrać wartość "2" i zatwierdzić wybór przyciskiem. Po tej operacji przemiennik powinien zgłosić błąd F048 ("Params Defaulted") informujący o zakończeniu procedury przywracania nastaw fabrycznych. Błąd ten należy skasować za pomocą przycisku a następnie ponownie uruchomić przemiennik (wyłączenie zasilania - przełącznik "Drive Power"). 2) Do poprawnej komunikacji pomiędzy komputerem a napędem niezbędne jest poprawne nadanie adresów sieciowych poszczególnych urządzeń. Adres sieciowy komputera jest już nadany: 192.168.1.1 / 255.255.255.0. Aby nadać adres karty sieciowej przemiennika należy uruchomić program BOOTP-DHCP Server (ikona na pulpicie). Po uruchomieniu programu zostanie wyświetlone okno w którym widoczny jest adres MAC (00:1D:9C:E1:2A:F9) karty sieciowej przemiennika (rys. 1).
2 POWERFLEX 525 Rys. 1 Okno programu BOOTP-DHCP Server 3) Aby nadać adres karty sieciowej klikamy dwukrotnie na adresie MAC karty a następnie nadajemy jej adres sieciowy oraz opis (rys. 2). Wybór zatwierdzamy przyciskiem OK. Rys. 2 Nadanie adresu karty sieciowej napędu 4) Po nadaniu adresu karta sieciowa zostanie dodana do listy urządzeń zidentyfikowanych. Aby nie występowały konflikty w komunikacji należy wyłączyć funkcję BOOTP karty sieciowej. Aby wykonać tą operację należy zaznaczyć zidentyfikowaną kartę sieciową a następnie nacisnąć przycisk Disable BOOTP/DHCP (rys. 3).
3 POWERFLEX 525 Rys. 3 Wyłączenie funkcji BOOTP/DHCP karty sieciowej napędu 5) Aby sprawdzić poprawność komunikacji pomiędzy napędem a komputerem należy uruchomić program RSLinx Classic (ikona na pulpicie) a następnie wywołać okno RSWho (rys. 4). Rys. 4 Wywołanie okna RSWho programu RSLinx 6) Po wywołaniu okna RSWho przechodzimy do połączenia ETHIP, wybieramy napęd którego adres nadaliśmy i sprawdzamy czy status napędu jest poprawny OK (rys. 5).
4 POWERFLEX 525 Rys. 5 Wywołanie okna RSWho programu RSLinx II. Konfiguracja przemiennika z poziomu programu Connected Components Workbench 1) W pierwszej kolejności należy uruchomić program CCW - ikona na pulpicie. 2) Aby połączyć się z przemiennikiem należy wybrać opcję "Discover" (rys. 6) a następnie "Browse Connections" (rys. 7). Rys. 6 Aktywacja funkcji odzyskiwania połączenia Rys. 7 Aktywacja funkcji podglądu aktywnych połączeń sieciowych
5 POWERFLEX 525 3) Następnie wskazujemy lokalizację przemiennika z którym chcemy nawiązać połączenie (rys. 8). Wybór potwierdzamy za pomocą przycisku "OK". Rys. 8 Lokalizacja sieciowa przemiennika 4) Po poprawnym nawiązaniu połączenia wyświetlone zostanie okno konfiguracyjne przemiennika (rys. 9). Potwierdzeniem zestawienia poprawnego podłączenia jest zielony napis "Connected" (rys. 10). Rys. 9 Okno konfiguracyjne przemiennika Rys. 10 Potwierdzenie poprawnego połączenia z przemiennikiem
6 POWERFLEX 525 5) Konfiguracja przemiennika będzie odbywać się z poziomu kreatora. Aby go uruchomić należy wybrać opcję "Wizards" (rys. 11). Następnie zaznaczamy opcję "PowerFlex 525 Startup Wizard" i potwierdzamy wybór przyciskiem "Select" (rys. 12). Rys. 11 Uruchomienie kreatora konfiguracji Rys. 12 Wybór podstawowego kreatora konfiguracji 6) W kroku nr 1 konfiguracji otrzymujemy informację o wersji kreatora z której będziemy korzystali. Przyciskiem "Next>" przechodzimy do kroku nr 2. 7) W kroku nr 2 mamy możliwość przywrócenia nastaw fabrycznych przemiennika. Nie korzystamy z tej możliwości ponieważ nastawy fabryczne zostały przywrócone na początku ćwiczenia. Przyciskiem "Next>" przechodzimy do kroku nr 3. 8) W kroku nr 3 mamy możliwość wyboru języka w którym wyświetlane będą parametry przemiennika. Pozostawiamy język angielski ponieważ dla tego języka zostało przygotowane niniejsze ćwiczenie. Przyciskiem "Next>" przechodzimy do kroku nr 4. 9) W kroku nr 4 mamy możliwość konfiguracji parametrów związanych ze sterowaniem silnikiem. Pozostawiamy ustawienia fabryczne i za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 5. 10) W kroku nr 5 definiujemy parametry znamionowe silnika zgodnie ze wzorem (rys. 13) i za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 6.
7 POWERFLEX 525 Rys. 13 Konfiguracja parametrów znamionowych silnika 11) W kroku nr 6 konfigurujemy parametry związane ze sposobem zatrzymania przemiennika. Pozostawiamy ustawienia fabryczne i za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 7. 12) W kroku nr 7 mamy możliwość przeprowadzenia testu kierunku wirowania wirnika. W polu "Reference" wpisujemy wartość 20.0 Hz a następnie za pomocą przycisku uruchamiamy test. Po wciśnięciu powyższego przycisku zostanie wyświetlone okno z komunikatem informującym o konieczności zmiany źródła sygnału prędkości zadanej (z wbudowanego potencjometru na kartę komunikacyjną). Akceptujemy zmianę za pomocą przycisku "Tak". Rozpoczyna się test kierunku. Po stwierdzeniu poprawnego kierunku wirowania silnika wydajemy komendę "Stop" za pomocą przycisku. Następnie zaznaczamy opcję potwierdzającą poprawny kierunek wirowania silnika (rys. 14). Rys. 14 Potwierdzenie poprawnego kierunku wirowania wału silnika Za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 8. 13) W kroku nr 8 mamy możliwość przeprowadzenia strojenia silnika. Pomijamy ten krok z uwagi na to iż występuje niedopasowanie silnika do przemiennika (moc znamionowa silnika jest znaczenie mniejsza a niżeli moc znamionowa przemiennika). Za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 9.
8 POWERFLEX 525 14) W kroku nr 9 konfigurujemy parametry związane z dynamiką pracy silnika zgodnie ze wzorem (rys. 15). Za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 10. Rys. 15 Konfiguracja parametrów dynamicznych przemiennika 15) W kroku nr 10 mamy możliwość konfiguracji źródła sygnału prędkości zadanej. W kroku nr 7 źródło to zostało zmienione na kartę sieci EtherNet/IP (rys. 16). Rys. 16 Źródło sygnału prędkości zadanej Za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 11.
9 POWERFLEX 525 16) W kroku nr 11 mamy możliwość wyboru typu sprzężenia zwrotnego. W naszym przypadku nie będziemy korzystali z enkodera tak więc pozostawiamy ustawienie fabryczne i za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 12. 17) W kroku nr 12 mamy możliwość konfiguracji karty sieci EtherNet/IP. Jej konfiguracja została przeprowadzona w pierwszej części ćwiczenia z wykorzystaniem programu "BOOTP-DHCP Server". Pozostawiamy widoczne ustawienia i za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 13. 18) W kroku nr 13 mamy możliwość konfiguracji wejść cyfrowych. Ponieważ w ćwiczeniu nie będą wykorzystywane DI przemiennika pomijamy ten krok i za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 14. 19) W kroku nr 14 mamy możliwość konfiguracji wyjść przekaźnikowych. Ponieważ w ćwiczeniu nie będą wykorzystywane RO przemiennika pomijamy ten krok i za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 15. 20) W kroku nr 15 mamy możliwość konfiguracji wyjść tranzystorowych. Ponieważ w ćwiczeniu nie będą wykorzystywane wyjścia OC przemiennika pomijamy ten krok i za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 16. 21) W kroku nr 16 mamy możliwość konfiguracji wyjścia analogowego. Ponieważ w ćwiczeniu nie będzie wykorzystywane AO przemiennika pomijamy ten krok i za pomocą przycisku "Next>" przechodzimy do kroku nr 17. 22) W kroku nr 17 wyświetlone zostaje podsumowanie wszystkich wprowadzonych przez nas zmian. Za pomocą przycisku "Finish>>" zatwierdzamy wprowadzone zmiany i zamykamy konfigurator.
10 POWERFLEX 525 III. Sterowanie pracą przemiennika z poziomu programu CCW Do sterowania pracą przemiennika z poziomu programu CCW wykorzystuje sie okno konfiguracyjne widoczne na rys. 9. Aby wydawać komendy ruchu oraz zmieniać wartość prędkości należy uaktywnić panel sterujący - rys. 17. Rys. 17 Aktywacja panelu sterującego Aktywny panel sterujący został przedstawiony na rys. 18. Za jego pomocą mamy możliwość wydawania komend ruchu, zmiany kierunku wirowania wirnika oraz zadawania prędkości. Rys. 18 Aktywny panel sterujący Aktualny stan pracy przemiennika oraz wartość prędkości/częstotliwości wyjściowej wyświetlane są w oknie informacyjnym widocznym na rys. 19. Rys. 19 Okno informacyjne stanu pracy Diagnostyka napędu realizowana jest po uaktywnieniu okna obsługi błędów - rys. 20. Z poziomu aktywowanego okna istnieje możliwość przeglądania listy błędów, ich kasowania oraz kasowania kolejki błędów - rys. 21. Rys. 20 Aktywacja okna obsługi błędów Rys. 21 Okno obsługi błędów
11 POWERFLEX 525 Dostęp do pełnej listy parametrów możliwy jest po aktywacji okna edycji parametrów - rys. 22. Rys. 22 Aktywacja okna edycji parametrów
12 POWERFLEX 525 IV. Sterowanie pracą przemiennika z poziomu sterownika CompactLogix 1) Uruchamiamy program RSLogix 5000 (ikona na pulpicie). Następnie w celu stworzenia nowego projektu klikamy na ikonę New rys. 23. Rys. 23 Widok przykładowej struktury sterownika w programie RSLinx 2) Kolejnym krokiem jest uzupełnienie podstawowych informacji związanych z procesorem oraz projektem rys. 24. Rys. 24 Konfiguracja podstawowych informacji projektu RSLogix 5000 Type Revision Model procesora (w przykładowej konfiguracji będzie to 1769-L18ERM-BB1B ). Numer wersji oprogramowania procesora (w przykładowej konfiguracji będzie to 20 ). Aby określić wersję oprogramowania (rewizję) poszczególnych urządzeń należy przejść do programu RSLinx a następnie kliknąć prawym klawiszem na wybranym urządzeniu i z menu wybrać funkcję Device Properties rys. 25. W polu Revision znajdują się informacje o aktualnej rewizji danego urządzenia rys. 26.
13 POWERFLEX 525 Rys. 25 Wyświetlenie szczegółowych informacji o urządzeniu z poziomu programu RSLinx Rys. 26 Informacja o aktualnej rewizji danego urządzenia widziana z poziomu programu RSLinx Name Expansion I/O Nazwa projektu nadawana przez użytkownika. Ilość dodatkowych modułów rozszerzających I/O sterownika. W naszym przypadku nie wykorzystujemy dodatkowych modułów I/O. Po zakończeniu konfiguracji głównej strony projektu zatwierdzamy zmiany przyciskiem OK. 3) Następnym krokiem jest zestawienie komunikacji z procesorem. W tym celu klikamy na ikonę sieci (rys. 27) a następnie wskazujemy lokalizację procesora (rys 28). Po wskazaniu lokalizacji procesora łączymy się z nim za pomocą przycisku Go Online. Rys. 27 Przejście do funkcji Who Active w programie RSLogix 5000
14 POWERFLEX 525 Rys. 28 Nawiązanie komunikacji z procesorem 4) Jeżeli w pamięci procesora znajduje się program to wyświetlony zostanie komunikat ostrzegawczy który akceptujemy za pomocą przycisku Download rys. 29, a następnie ponownie za pomocą przycisku Download akceptujemy drugi komunikat ostrzegawczy rys. 30. W tym momencie pusty program PF525_Demo zostanie załadowany do pomięci procesora. Rys. 29 Komunikat ostrzegający o różnicach w programach
15 POWERFLEX 525 Rys. 30 Komunikat ostrzegający o rozpoczęciu wgrywania programu do pamięci sterownika 5) Kolejnym krokiem jest dodanie do konfiguracji projektu przemiennika PowerFlex 525. W tym celu w pierwszej kolejności przełączamy sterownik w tryb pracy "Offline" (rys. 31) a następnie klikamy prawym klawiszem myszy na sieci "Ethernet" i wybieramy opcję "New Module..." (rys. 32). Rys. 31 Przełączenie sterownika w tryb pracy "Offline"
16 POWERFLEX 525 Rys. 32 Dodanie nowego modułu do istniejącej konfiguracji 6) Kolejnym krokiem jest dodanie do programu przemiennika PowerFlex 525. W nowo otwartym oknie wpisujemy w polu filra "525" a następnie wybieramy z listy model "PowerFlex 525-EENET" - rys. 33. Wybór zatwierdzamy przyciskiem "Create". Rys. 33 Dodanie przemiennika do programu
17 POWERFLEX 525 7) W nowo otwartym oknie wprowadzamy nazwę oraz adres IP przemiennika - rys. 34. Rys. 34 Nadanie nazwy oraz podanie adresu IP przemiennika 9) Następnie przechodzimy do zakładki "Connection" i odznaczamy opcję "Use Unicast Connection over EtherNet/IP" - rys. 35. Rys. 35 Konfiguracja funkcji komunikacji sieciowej
18 POWERFLEX 525 10) Następnie ponownie przechodzimy do zakładki "General" i wybieramy opcję "Change..." - rys. 36. Rys. 36 Aktywacja funkcji konfiguracji modelu przemiennika 11) Następnie aktywujemy funkcję "Match Drive", podajemy lokalizację przemiennika i zatwierdzamy wybór przyciskiem "OK". Następnie zatwierdzamy opcję pozwalającą na pobranie konfiguracji z przemiennika i przepisanie jej do struktury programu - rys. 37. Rys. 37 Aktywacja funkcji pobrania konfiguracji z przemiennika Po pobraniu konfiguracji zamykamy okno "Module Definition" korzystając z przycisku "OK" i akceptujemy wprowadzone zmiany za pomocą przycisku "Yes". Ponownie za pomocą przycisku "OK" zamykamy okno "New Module". 12) Następnie przełączamy sterownik w tryb "Go Online" (analogicznie jak w pkt. 5) wybierając opcję "Download" (zapisanie programu w pamięci procesora) - rys. 38. W oknie ostrzeżenia także wybieramy opcję "Download".
19 POWERFLEX 525 Rys. 38 Aktywacja zapisania program u do pamięci procesora 13) Następnie analogicznie jak w pkt. 12 przełączamy sterownik w tryb "Run Mode". Sprawdzamy czy przy ikonie przemiennika nie występuje żółty trójkąt ostrzegawczy informujący o problemie z konfiguracją przemiennika - rys. 39. Rys. 39 Kontrola poprawnej pracy dodanego przemiennika
20 POWERFLEX 525 14) Następnie w strukturze projektu przechodzimy do zakładki Controller Tags, po czym z pola Scope wybieramy listę zmiennych związanych z dodanym napędem PowerFlex 525. W tym momencie mamy dostęp do słowa statusowego napędu PF525:I (informacje o stanie pracy napędu) oraz słowa kontrolnego PF525:O (komendy służące od sterowania napędem) rys. 40. Rys. 40 Lista zmiennych związanych z przemiennikiem PowerFlex 525 Zmienne "PF525:O.Start" oraz " PF525:O.Stop" aktywowane są zboczem, pozostałe działają na poziom. Zmienna "PF525:O.FreqCommand" służy do zadawania prędkości/częstotliwości wyjściowej i jest skalowana w zakresie 0.0-60.0 Hz 0.0-6000.0.
21 POWERFLEX 525 V. Wykorzystanie dodatkowych kanałów komunikacyjnych "DataLink" do kumunikacji PLC PowerFlex 525 Kanały komunikacyjne "DataLink" służą do uzupełnienia słowa statusowego oraz kontrolnego wymienianego pomiędzy sterownikiem a przemiennikiem. W przypadku przemienników PowerFlex 525 można wykorzystać 4 dodatkowe kanały "In" oraz 4 dodatkowe kanały "Out". Parametry: C153 [EN Data In 1] do C156 [EN Data In 4] są to zmienne służące do odczytywania dodatkowych danych przesyłanych z PLC. Parametry: C157 [EN Data Out 1] do C160 [EN Data Out 4] są to zmienne służące do wysyłania dodatkowych danych do PLC. 1) W pierwszej kolejności należy połączyć się z przemiennikiem wykorzystują program CCW (analogicznie jak w części II). 2) Za pomocą funkcji "Parameters" przechodzimy do konfiguracji przemiennika. Następnie przechodzimy do zakładki "Communications" - rys. 41. Rys. 41 Lista parametrów zakładki "Communications" 3) Zmieniamy wartość parametru C153 [EN Data In 1] na "41" (czas rampy rozpędzania) oraz wartość parametru C157 [EN Data Out 1] na "3" (wartość prądu wyjściowego). Dzięki takiej konfiguracji z poziomu sterownika będziemy mieli możliwość zmiany czasu rampy przyspieszania przemiennika oraz będziemy mieli możliwość kontroli wartości prądu wyjściowego - rys. 42.
22 POWERFLEX 525 Rys. 42 Zmiana wartości parametrów "DataLink" 4) Ponownie przechodzimy do programu RSLogix 5000 i przełączamy sterownik w tryb "Offline". Następnie analogicznie jak w pkt. 10 części IV wybieramy opcję "Change..." i wprowadzamy zmiany zgodnie ze wzorem - rys. 43. Zmiany zatwierdzamy przyciskiem "OK" a ostrzeżenie potwierdzamy przyciskiem "Yes". Rys. 43 Konfiguracja parametrów "DataLink" w programie RSLogix 5000
23 POWERFLEX 525 5) Przełączamy sterownik w tryb "Go Online" i wykorzystujemy opcję "Download" (zapisanie programu w pamięci procesora). Następnie przełączamy sterownik w tryb "Run". 6) Po uruchomieniu sterownika w liście zmiennych dot. przemiennika widoczne są dwie nowe zmienne: "PF525:I.OutputCurrent" (wartość prądu wyjściowego, skalowanie 1:100) oraz "PF525:O.AccelTime1" (wartość rampy przyspieszania, skalowanie 1:100).