PWSZ SW W6 ŚRODOWISKO TWINCAT DLA STEROWNIKA CX9000 BECKHOFF System Manager połączenie ze sterownikiem. PLC Control tworzenie programu. Przypisanie zmiennych do kanałów I/O. PLC Control program z I/O w sterowniku. SYSTEM MANAGER POŁĄCZENIE ZE STEROWNIKIEM Będziemy stosować pakiet TwinCAT sterowników PLC/PAC firmy Beckhoff. 1. Czynności wstępne Połączenie fizyczne systemu TwinCAT ( lokalny komputer PC) ze sterownikiem CX9000 gniazda Ethernet. Ustawienie TwinCATa w tryb konfiguracji System > Config System Manager zarządca systemu - 1 -
Pojawia się okno TwinCAT System Manager. 2. Wybór sterownika docelowego SYSTEM Configuration > Choose Target W oknie Choose Target System wybrać sterownik CX_... (cyfry oznaczają adres MAC sterownika). Wyjaśnienie. Komputer lokalny został tak skonfigurowany, że łączy się tylko z przypisanym mu sterownikiem. Jednak w ogólnym przypadku okno powyższe zawierałoby wszystkie sterowniki włączone w podsieci. Sposób nawiązania połączenia z nowo uruchamianym sterownikiem opisano w Instrukcji uruchomienia sterownika CX9000 firmy Beckhoff (zob. Materiały pomocnicze). Rozpoczyna się to od przeszukania Search (Ethernet). Pytanie o aktualizację urządzeń sterownika Tak - 2 -
3. Urządzenia i moduły I/O Eksplorator TwinCAT po rozwinięciu gałęzi I/O Configuration przedstawia zidentyfikowaną strukturę sprzętową sterownika. Urządzenia Device 1 (EtherCAT) kontroler systemowej (wewnętrznej) magistrali EtherCAT łączącej rozproszone moduły I/O z CPU Device 2 (RT Ethernet) kontroler zewnętrznej magistrali RT Ethernet dla połączenia z innymi sterownikami i komputerami (także z komputerem lokalnym) Device 3 (NOV/DP RAM) moduł pamięci nieulotnej NOV i pamięci roboczej DP RAM Moduły I/O Są dołączone poprzez terminal Term1 kontrolera EtherCAT EL1008 8 kanałowy moduł wejść binarnych (złącze Term2) połączonych kolejno z przyciskami stanowiska laboratoryjnego EL2008 8 kanałowy moduł wyjść binarnych (złącze Term3) połączonych z LEDami EL9011 terminator magistrali EtherCAT (Term4). - 3 -
4. Aktywacja konfiguracji Activate configuration Ikona przypominająca kostkę Rubika w górnym pasku TwinCATa. Pytanie 1 o potwierdzenie modyfikacji Tak Pytanie 2 o aktywację konfiguracji (dotychczasowa będzie nadpisana) OK Ostrzeżenie 3, że kontroler RT Ethernet wymaga synchronizacji OK Pytanie 4 o uruchomienie w trybie Run OK. W dolnym pasku widnieje teraz informacja, że sterownik CX9000 funkcjonuje w trybie Run (tzn. wykonuje program w systemie czasu rzeczywistego Run Time). System Manager do paska zadań. - 4 -
PLC CONTROL TWORZENIE PROGRAMU Norma PN EN 61131 3: 2004(4). Sterowniki programowalne. Część 3: Języki programowania definiuje pięć języków: ST tekst strukturalny (Structured Text) IL lista rozkazów (Instruction List) LD schemat drabinkowy (Ladder Diagram) FBD funkcjonalny schemat blokowy (Function Block Diagram) SFC sekwencyjny schemat funkcjonalny (Sequential Function Chart) 1. Uruchomienie systemu System > Start jeśli system jest już uruchomiony, to Start wyszarzone. Odpowiedź Cancel na pytanie o rejestrację. PLC Control Pojawia się okno TwinCAT PLC Control z ostatnio uruchamianym projektem. 2. Nowy projekt File > New - 5 -
Typ systemu docelowego Laboratorium CX(ARM) Język programowania ST Pojawia się puste okno edytora programu z Untitled jako nazwą projektu. Górna część jest przeznaczona na deklaracje zmiennych i bloków funkcjonalnych, a dolna na właściwy kod. - 6 -
3. Kodowanie, kompilacja Przykład Chodzi o odpowiednik iloczynu logicznego output = input1 ^ input2 zrealizowany za pomocą instrukcji IF oraz operatorów koniunkcji AND, porównania = i podstawienia :=, czyli jako IF input1=true AND input2=true THEN output:=true; ELSE output:=false; END_IF; Deklaracje i kod Kompilacja Project > Build Informacja o wyniku kompilacji w dolnej części okna Na ostrzeżenia (warningi) nie należy zwracać uwagi. - 7 -
Zapis pliku File > Save Należy najpierw utworzyć katalog na pliki projektu (których jest kilkanaście), tutaj katalog Bramka AND jako IF, i w nim zapisać plik z kodem źródłowym tutaj Bramka AND.pro (rozszerzenie dodawane automatycznie). 4. Symulacja Online > Choose Run Time System - 8 -
CX_... > IEC RunTime 1 (Port 801) sterownik Ładowanie programu do sterownika Online > Login Pytanie o załadowanie nowego programu Tak Początkowe wartości zmiennych Online > Run - 9 -
Pierwsze wyniki 5. Zapisywanie nowej wartości 2 kl. zmienna (lub zmienne) Pojawia się proponowana wartość. Online > Write Values lub Ctrl+F7 Po zmianie wartości. Uwaga. Program jest wykonywany przez sterownik CX_... Adresy zmiennych input1, input2, output przydzielił kompilator, ale na razie nie mają one żadnego związku z fizycznymi wejściami i wyjściami (I/O). - 10 -
6. Zakończenie Online > Logout 1. Zmienne a kanały I/O PRZYPISANIE ZMIENNYCH DO KANAŁÓW I/O Załóżmy, że zmienne wejściowe input1, input2 przykładowego programu z instrukcją IF mają być ustawiane dwoma pierwszymi przyciskami (od lewej) w stanowisku laboratoryjnym, a zmienna wyjściowa output ma aktywować pierwszy LED. W sterowniku CX_... wejścia obsługuje moduł EL1008 (Term 2), a wyjścia moduł EL2008 (Term 3). Przyciski i LEDy są dołączone do kolejnych kanałów tych modułów. Przypisanie zmiennej do kanału I/O lub konkretnego adresu w pamięci sterownika uzyskuje się uzupełniając deklarację o słowo kluczowe AT, znak %, identyfikator obszaru pamięci I, Q, M, przedrostek rozmiaru X, B, W, D oraz liczbę określającą adres, gdzie: obszar pamięci I wejścia Q wyjścia M pamięć robocza rozmiar X bit (1b) B bajt (8b) W słowo (16b) D podwójne słowo (32b) Adresy są liczone od zera. Na przykład zapis temperatura AT %IW002:INT; deklaruje zmienną temperatura przypisaną do trzeciego 16 bitowego wejścia. W przypadku zmiennych binarnych przedrostek rozmiaru X można pominąć, zaś adres jest dwuczęściowy, gdzie pierwsza część oznacza numer bajtu, a druga numer bitu. Zatem input2 AT %I0.1:BOOL; przypisuje zmienną input2 do pierwszego bajtu (0) i drugiego kanału (1) w obszarze wejść binarnych. Pierwszy wolny kanał Jeżeli w deklaracji zmiennej zamiast adresu zostanie wpisana gwiazdka *, np. jako %I* lub %Q*, to podczas przypisywania zmiennych do kanałów (zob. niżej) System Manager automatycznie wskaże pierwszy wolny kanał. - 11 -
2. PLC Control uzupełnienie deklaracji zmiennych Deklaracje zmiennych przypisywanych do kolejnych kanałów I/O Przebudowa projektu Project > Rebuild all Zapis projektu File > Save Plik uwzględniający przypisanie zmiennych do kanałów I/O ma rozszerzenie.tpy (a nie.pro). PLC Control należy zwinąć do paska zadań. 3. System Manager dołączenie projektu do sprzętu Usunięcie dotychczasowego projektu PLC Configuration > IEC > Delete Project Odpowiedź Tak na pytanie o potwierdzenie usunięcia Delete. - 12 -
Dołączenie nowego projektu PLC Configuration > Append PLC Project Wstawienie nowego projektu (.tpy) W gałęzi PLC Configuration eksploratora pojawia się dołączony projekt. Opcjonalnie można dodatkowo aktywować funkcję aktualizacji sprzętu i oprogramowania ReScan. 4. Zmienne input a kanały wejściowe modułu EL1008 PLC Configuration > IEC Project > Standard > Inputs > Wybrana zmienna - 13 -
Powyżej projektem jest Bramka AND a zmienną MAIN.input1, czyli nazwa programu wraz z nazwą zmiennej. Zmienna na razie nie jest przywiązywana do I/O (pusta komórka Linked to). 2 kl. MAIN.input1 okno przypisania zmiennej Attach Variable. Wybór kanału (pierwszy wolny) i zatwierdzenie przypisuje do niego zmienną. W eksploratorze lewy dolny róg ikony zmiennej zostaje uzupełniony małą strzałką wskazującą na przypisanie. Ponadto w komórce Linked to okna Attach Variable pojawia się informacja o kanale Channel 1, module Term 2 (EL1008) i urządzeniu Device 1 (EtherCAT), gdzie przypisano zmienną MAIN.input2 Ikona w eksploratorze - 14 -
Okno Attach Variable Pojawia się teraz siedem kanałów, bo pierwszemu przypisano już input1. MAIN.output Ikona Okno Attach Variable Ikony zmiennych po przypisaniu Aktywacja konfiguracji Activate configuration kostka Rubika Potwierdzenia po Activate jak poprzednio. System Manager do paska zadań. - 15 -
PLC CONTROL PROGRAM Z I/O W STEROWNIKU 1. Wybór sterownika Aktywować PLC Control z paska zadań Online > Choose Run Time System Wybór CX_... > IEC Run Time 1 (jak poprzednio) 2. Załadowanie programu Online > Login Pytanie o załadowanie zmian Tak Online > Run Sterownik wykonuje program, w którym zmienne input1, input2 i output są przypisane do kanałów I/O. Potwierdzeniem jest informacja w dolnym pasku okna PLC Control. 3. Testowanie Naciskając dwa pierwsze przyciski w stanowisku ze sterownikiem CX_... i obserwując pierwszy LED można sprawdzić, czy funkcjonowanie programu odpowiada oczekiwaniom. - 16 -