Как управлять Altivar ATV320 по Modbus с помощью ПЛК Modicon M340

2021-07-26 Промышленное  Комментариев нет

В этой статье я хотел бы показать, как управлять частотно-регулируемым приводом ATV320 с помощью ПЛК Modicon M340 через последовательный порт Modbus.

Ниже приведен список необходимого оборудования  и программного  обеспечения.

  • ПК с установленным программным обеспечением Unity Pro или EcoStruxure Control Expert.
  • PLC Schneider Electric Modicon M340.
  • Частотный преобразователь Schneider Electric Altivar ATV320.
  • Кабель для подключения привода к компьютеру.
  • Кабель программирования USB.

Кроме того, настройки параметров привода можно осуществлять либо с лицевой панели, либо воспользоваться SoMove — Программное обеспечение для ввода в эксплуатацию привода.

Прежде, чем мы рассмотрим непосредственно программирование,  давайте немного познакомимся с  контроллерами Modicon M340 и ПЧ Altivar ATV320.

ПЛК M340

Modicon M340 — это один из программируемых автоматизированных контроллеров (PAC), от Schneider Electric. Он позиционируется как универсальный контроллер и может выполнять широкий спектр задач по автоматизации.

Modicon M340 имеет модульную систему, в состав которой входят модуль питания, процессорный модуль, модули входов-выходов, счетные модули.

На борту ПЛК имеется встроенный  USB-порт для программирования ПЛК  и HMI панелей, а также  два дополнительных порта — Ethernet TCP/IP,  Modbus RTU, либо CANopen.

Для программирования и ввода в эксплуатацию контроллера используется программное обеспечение Unity Pro, в настоящее время известное как EcoStruxure Control Expert.

Modicon M340

Altivar ATV320

Altivar ATV320

Это семейство приводов Altivar подходит для решения как самых простых задач, так и для более сложных механизмов с повышенными требованиями к приводу.

Данные привода доступны  в двух форм-факторах, книжном и компактном.

Он поставляется со встроенными функциями безопасности, такими как STO (Защитное Отключение Момента), SLS (Защитное Ограничение Скорости), SS1 (Защитная Остановка), SMS (Безопасный Максимум Скорости).

Имеет встроенные интерфейсы CANopen и Modbus RTU, но помимо этого, благодаря дополнительным коммуникационным модулям, может поддерживать Ethernet, Modbus TCP , Profinet, EtherCAT, DeviceNet, ProfibusDP.

Более подробно останавливаться на этих устройствах в данной статье мы не будем, переходим непосредственно к нашей задаче.

Интеграция привода ATV320 с ПЛК Modicon M340

Шаг 1:

Создаем новый проект в Unity Pro.

Выбираем из раскрывающегося списка модуль процессора BMX P34 2020.

Unity Pro

Нажимаем ОК.

Далее сразу сохраняем наш проект и задаем ему какое-нибудь имя.

Шаг 2:

В браузере проектов переходим в раздел Configuration  и выбираем здесь последовательный порт. Дважды щелкаем по нему и переходим в окно настройки.

Выставляем значения  так, как показано ниже:

Настройка порта Modbus

Шаг 3:

На этом этапе нам нужно будет определить структуру данных массива, которые будем использовать для чтения и записи с привода на ПЛК и наоборот. Доступ к переменным и экземплярам FB осуществляется в окне Project Browser.

Unity Pro окно Project Browser

Для обмена данными между ПЛК и приводом будем использовать в программе инструкции Read_Var и Write_Var.

Эти инструкции требуют определения адреса подчиненного устройства в качестве входных данных. Функция ADDM используется для преобразования строки символов в адрес, который может использоваться данными инструкциями.

Мы будем использовать функцию ADDM для установки ATV320 в качестве ведомого устройства по адресу 1.  При необходимости можно в общей сложности подключить до 32 ведомых устройств, но в данном примере  только одно устройство будет задействовано.

Определим массив DeviceAddress типа ADDM_TYPE как показано ниже:

Затем создайте еще четыре массива данных типа INT (Integer) размером 4:

Поскольку мы создали массивы с динамическими адресами, необходимо  будет включить динамическую адресацию массива в настройках проекта.

Для этого переходим в меню и выбираем Project Settings в меню Tools:

Выберем Variables и установим галочку напротив  Directly represented array variables, а также Allow Dynamic  arrays (ANY_ARRAY_XXX).

Нажимаем кнопку Apply, а затем ОК.

Шаг 4:

На этом этапе переходим к самой программе. Переходим в  раздел MAST. Щелкаем правой кнопкой мыши на Sections и выбираем Новый раздел.

Откроется новое окно. Зададим ему имя типа Main и выбирем язык программирования. В данном случае  я выбрал ST (Структурированный текст).

Вводим следующий код в Main.

Сохраним проект.

В приведенном выше коде приложение управляет двумя запросами: запросом чтения из четырех слов, начинающимся с адреса Modbus 12741 (31C5 hex), и запросом записи из четырех слов, начинающимся с адреса Modbus 12761 (31D9 hex).

Первые два прочитанных слова сопоставляются со словом состояния и выходной скоростью привода. Аналогично, первые два слова записи сопоставляются с командным словом и заданием скорости привода.

Шаг 5:

В строке меню выберите Build и затем Analyze Project для компиляции проекта. Убедимся, что компиляция прошла без ошибок.

Далее нам нужно будет загрузить программу в ПЛК.

Подключаем кабелем USB  контроллер к ПК. В Unity Pro выбираем в строке меню PLC — Connect . Далее загрузим проект в ПЛК, выбрав PLC — Transfer Project to PLC.

Шаг 6:

На следующем этапе надо будет настроить привод ATV320, чтобы он мог обмениваться данными по Modbus через коммуникационный порт.

Перед выполнением любых изменений конфигурации,  рекомендуется произвести сброс до заводских настроек.  Чтобы выполнить сброс,  ПЧ должен находиться в состоянии READY (на экране должно быть RDY).

Если при включении силового питания на экране индицируется не RDY — отключите все провода на контрольном клеммнике ПЧ. Выключите и включите заново частотник.

Далее нам необходимо выбрать параметры, которые должны быть сброшены на заводские настройки, а вторым этапом произвести сам сброс.

  • Переходим в меню CONF и нажимаем Enter.
  • Выбираем параметр FCS (FACTORY SETTINGS). Установите параметр FCSI=INI.
  • Выбираем группы параметров: FRY (нажимайте ENT до перехода двух точек наверх). Зададим параметру FRY значение ALL – сброс всех параметров ПЧ.
  • Для сброса установим GFS (Goto FACTORY SETTINGS) в YES.

Настройки параметров команд

Чтобы управлять приводом по интерфейсу связи, необходимо выбрать Modbus в качестве активного канала управления. Для этого необходимо внести изменения в  некоторые параметры.

CONF>FULL>CTL->Fr1> [MODBUS] MdB

Установим командный канал на Modbus

CONF>FULL>CTL->Cd1> [Modbus] MdB

Также необходимо будет установить профиль канала как I/O профиль.

CONF>>FULL>>CHCF> [I/O Profile] > IO

Настройки Связи

Выбираем следующие настройки:

CONF>FULL>COMM->Md1>Add>1

CONF>>FULL>>COMM> [Modbus Baud Rate] > tbr > [19,2 кбит / с] > 192

CONF>>FULL>>COMM> [Modbus Format] > tFo >[8-E-1] > 8 E 1

CONF>FULL>COMM> [Modbus time out] tto > 10s

Чтобы изменения вступили в силу, необходимо выключить и снова включить привод.

На этом настройку можно считать завершенной.  Теперь мы можем управлять приводом  ATV320 с ПЛК Modicon M340 и считывать с него данные  по Modbus.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Яндекс

Комментарии

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>