3. Методические указания МУ ПА-OMRON (1). Методические указания для проведения занятий по повышению квалификации на базе лабораторного стенда промышленная автоматика omron
 Скачать 5.4 Mb.
|
|
4.2 Основы конфигурирования Конфигурирование измерителя K3HB-V ведется с помощью клавиш, распо- ложенных на лицевой панели (см. рис. 1 и табл. 1). Для удобства работы с измерителем создано несколько меню, в которых осуществляется конфигурирование и непосредственно процесс измерения (табл. 5). Таблица 5 Уровень Обозн. Функции Процесс измерения Защита Осуществляется настройка параметров защиты Измерение Нет или 0…7 Нормальный режим работы, в котором производится опрос входов и сравнение измеренного значения с порогами компаратора В этом режиме отображается измеряемое значение и контролируются пороги сра- батывания компаратора. Измеритель включается в режим при подаче питания Настройка Переключение между уровнями настройки и уста- новка настроек таких как настройки связи Выполняется Начальная на- стройка Установка начальных настроек (тип входа, масшта- бирование, компараторы) Настройка вхо- дов Производится настройка функций входов Настройка дис- плея Устанавливаются Запрет/разрешение на отображе- ние порогов срабатывания компаратора, цвет дис- плея, период вывода данных на индикатор и т.д. Установка уров- ней компаратора Производится установка порогов срабатывания ком- паратора Линейный выход Настройка линейного выхода Проверка выхода Установка фиксированного значения на выходе для проверки выхода Настройка спе- циальных функ- ций Используется для дополнительной настройки Остановлен В табл. 6 описаны способы перехода с уровня «Измерение» на остальные уровни работы измерителя K3HB-V 119 Таблица 6 Переход с уровня «Измерение» на уровень… Методика «Защита» Нажать одновременно и удерживать не менее 1 с кнопки [LEVEL] и [MODE]. Начнет мигать индикатор измеренного значения, после чего на- жать и удерживать не менее 2 с эти же кнопки для перехода на уровень. Для возврата на уровень «Измерение» нажать и удерживать не менее 1 с кнопки [LEVEL] и [MODE]. «Настройка» Нажать однократно кнопку [LEVEL]. Для возврата на уровень «Измерение» выполнить ту же операцию «Начальная на- стройка» Нажать и удерживать не менее 1 с кнопку [LEVEL]. Начнет мигать инди- катор измеренного значения, после чего нажать и удерживать не менее 2 с кнопку [LEVEL] для перехода на уровень. Для возврата на уровень «Измерение» нажать и удерживать не менее 1 с кнопку [LEVEL]. Остальные уровни На первом этапе необходимо перейти на уровень «Начальная настройка». После этого кратковременно нажимать кнопку [LEVEL] до перехода на нужный уровень. После уровня «Проверка выхода» осуществляется воз- врат на уровень «Начальная настройка». Для более подробного изучения содержимого уровней (параметров) необхо- димо обратиться к технической документации на измеритель K3HB-V [1]. Редактирование параметров уровня выполняется в следующей последова- тельности: 1) Перейти на требуемый уровень в соответствии с табл. 6. При входе на ка- кой-либо уровень у пользователя при наличии соответствующих прав (уровень доступа определяется параметрами уровня «Защита») появляется возможность редактирования любого параметра; 2) Нажимая клавишу [MODE], выбрать подлежащий изменению параметр. 3) Нажать клавишу [SHIFT] для активации параметра, при этом он начнёт мигать. Для редактирования параметра необходимо ещё раз нажать клавишу [SHIFT], при этом начнёт мигать крайний левый разряд или начальное значение параметра; 4) Для его изменения нужно нажимать кнопку [UP] до тех пор, пока на дис- плее не появится необходимое значение; 5) Для изменения следующего разряда необходимо нажать ещё раз кнопку [SHIFT], при этом активным станет второй слева разряд. Его также можно изме- нить. Аналогично изменяются и другие разряды текущего параметра; 6) Для фиксации отредактированного параметра необходимо нажать клави- шу [MODE], при этом текущий параметр запоминается, а на дисплее высвечива- ется следующий параметр меню; 7) Для выхода из меню необходимо нажать комбинацию клавиш согласно табл. 6 либо подождать некоторое время: индикатор сам переключится в рабочий режим. Время возвращения также программируется (уставка изменяется пользо- вателем от 0 до 99 с.). Далее на примере совместной работы измерителя K3HB-V с весоизмеритель- ным тензометрическим модулем будет показана методика конфигурирования из- мерителя. 120 4.3 Совместная работа с весоизмерительным тензометрическим модулем Технические характеристики используемого весоизмерительного тензомет- рического модуля (тензобалки) представлены в табл. 7. Таблица 7 Параметр Значение Тип SPH Наибольший предел измерения, кг 2 или 3 Рабочий коэффициент передачи, мВ/В 1,0±0,15 Класс точности, % 0,03 Ползучесть за 30 мин, % 0,05 Баланс нуля, мВ/В 0,3 Температурный дрейф нуля, %/10°С 0,2 Температурный дрейф сигнала, %/10°С 0,03 Макс. напряжение питания, В 15 Класс точности, % 0,03 Предельно допустимая / решающая нагрузка, % 150/300 Входное / выходное сопротивление, Ом 1050±30 / 1000±10 Материал Алюминиевый сплав Начальную настройку измерителя K3HB-V можно рассмотреть на следую- щем примере: Необходимо индицировать на экране измерителя давление, которое оказыва- ет прижимной винт на балку. Единицы измерения – кг. Параметры весоизмери- тельного тензометрического модуля представлены в табл. 7. При этом необходи- мо обеспечить выдачу пропорционального аналогового сигнала 0..10 В на анало- говый выход измерителя K3HB-V. Для настройки измерителя на выбранный режим работы необходимо выпол- нить следующую последовательность действий: 1) Перейти с уровня ««Измерение»» на уровень «Начальная настройка» L0; 2) На уровне «Начальная настройка» в соответствии с табл. 8 настроить ука- занные параметры; Таблица 8 Параметр Обозначение Уставка Примечание Тип входа b LC Масштабируемое входное значение А1 0.000 Масштабируемое отображаемое значение А1 0 Масштабируемое входное значение А2 19.999 Масштабируемое отображаемое значение А2 300 Десятичная точка ooo.oo 3) Перейти на уровень «Настройка входов» L1, на котором в соответствии с табл. 9 настроить указанные параметры; 4) Перейти на уровень «Настройка дисплея» L2, на котором в соответствии с табл. 10 настроить указанные параметры; 121 Таблица 9 Параметр Обозначение Уставка Примечание Ограничение нуля on Включение функции огра- ничения нуля Значение ограничения нуля 0 Отображать 0 при уровне входного сигнала ниже 0 Значение шага oFF Крайний правый разряд из- меняется от 0 до 5 и обратно Тип усреднения nouE Смещающееся усреднение Циклов на усреднение значения 4 Усреднение происходит за 4 цикла опроса входа Таблица 10 Параметр Обозначение Уставка Примечание Выбор отображаемого значения Pu Отображать текущее значе- ние Тип измерителя положения inC Отображать увеличение сигнала Верхний предел измерителя положения 3.00 Нижний предел измерителя положения 0 Полная шкала отображения от 0 до 3 кг 5) Перейти на уровень «Линейный выход» L5, на котором в соответствии с табл. 11 настроить указанные параметры; Таблица 11 Параметр Обозначение Уставка Примечание Линейный токовый выход - Не используется Линейный выход по напряжению 0-10 Выход по напряжению 0…10 В Верхний предел линейного выхода 300 Нижний предел линейного выхода 0 Измеренному значению 0…3 кг соответствует выходной сигнал по напряжению 0…10 В 6) Перейти на уровень ««Измерение». Для проверки правильности конфигурирования измерителя K3HB-V необхо- димо: 1) Подключить аналоговый выход измерителя к вольтметру PV1 для контро- ля выходного напряжения; 2) Поворачивать прижимной винт и при этом наблюдать на экране измерите- ля и на вольметре PV1 изменение измеренного значения от 0 до 3 ед. (для измери- теля единицы измерения – [кг], а для вольтметра – [В]). При проверке работоспособности системы НЕ ДЕЛАТЬ БОЛЬШЕ 5 ОБОРОТОВ ПРИЖИМНОГО ВИНТА ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ , начиная от положения, когда торец винта прижат к балке с минимальным видимым зазором. Список литературы и технической документации: 1. N128-E1-02. Digital Indicators K3HB-S/-X/-V/-H User's Manual. 2. N131-RU2-02. Цифровые индикаторы серии K3HB. Технические характе- ристики 122 5. Изучение возможностей сетевого взаимодействия устройств автоматизации фирмы Omron Цель работы Ознакомиться с принципом построения промышленных информационных се- тей на базе стандарта RS485 и приобрести навыки программирования компонен- тов сети, участвующих в обмене информацией. Содержание занятия 1) Изучить назначение и технические характеристики компонентов сети уча- ствующих в обмене информацией по интерфейсу RS485. 2) Изучить принципы конфигурирования и настройки устройств, участвую- щих в обмене информацией по интерфейсу RS485, программирование обмена ин- формацией между ними и принципы программирования задач управления техно- логическими процессами. 3) Cконфигурировать оборудование, работающее в составе промышленной сети RS485. 4) Разработать программу управления для ПЛК, скомпилировать и записать ее в память ПЛК. 5) Используя различные органы управления на лицевых панелях с изучаемым оборудованием, подавать сигналы управления и оценить правильность работы системы автоматизации. 5.1 Взаимодействие программируемого контроллера и преобразователя частоты по сети RS485 5.1.1 При проектировании промышленных систем автоматизации наибольшее распространение получили информационные сети, основанные на интерфейсе стандарта EIA RS485. Он предусматривает передачу данных с помощью «симмет- ричного» (дифференциального) сигнала по двум линиям (А и В и использование дополнительной линии для выравнивания потенциалов заземления устройств, объединенных в сеть стандарта RS485. При использовании данного интерфейса максимальная длина линии связи между крайними устройствами может составлять до 1200 м. При этом в макси- мально удаленных друг от друга точках сети рекомендуется устанавливать око- нечные согласующие резисторы (терминаторы), позволяющие компенсировать волновое сопротивление кабеля и минимизировать амплитуду отраженного сиг- нала. Интерфейс RS485 поддерживает асинхронный режим передачи. Данные по- сылаются блоками (кадрами), формат которых представлен на рис. 12.2. Передача каждого кадра начинается со старт-бита, сигнализирующего приемнику о начале передачи, за которым следуют биты данных и бит четности. Завершает посылку стоп-бит, гарантирующий паузу между посылками. Для асинхронного режима принят ряд стандартных скоростей обмена – от 50 до 115200 бит/с. Количество бит данных может составлять 7 или 8. Количество стоп/бит может составлять 1, 1,5 или 2 («полтора бита» означает только длитель- ность стопового интервала). 123 Рис. 1. Стандартный кадр передачи данных В ПЛК CP1L-E последовательный порт RS485 реализуется с помощью плат расширения OMRON CP1W-CIF11 (до 50 м) и CP1W-CIF12 (с гальванической развязкой, до 500 м). В ПЧ MX2 предусмотрен встроенный последовательный интерфейс RS-485, в котором используется протокол ModBus RTU. Преобразователи частоты могут напрямую подключаться к информационной сети или работать с сетевыми при- ложениями без дополнительных устройств сопряжения. Технические характери- стики приведены в табл. 1. Таблица 1 Параметр Технические характеристики Скорость передачи 2400/4800/9600/19 200/38 400/ 57 600/76 800/115 200 бит/с Режим связи Асинхронный Код символа Двоичный Положение младших битов Младшие биты передаются первыми Электрический интерфейс Дифференциальный приемопередатчик RS-485 Биты данных 8 битов (режим ModBus RTU) Проверка четности Нет/четность/нечетность Стоп-биты 1 или 2 бита Порядок запуска обмена Односторонний запуск со стороны управляющего устройства Время ожидания ответа 0…1000 мс Соединение Адрес станции от 1 до 247 Подключение Клеммы Проверка ошибок Переполнение, код проверки блоков кадра, контрольная сумма CRC-16 или поперечный контроль четности Длина кабеля Не более 500 м 5.1.2 В рамках данного занятия предлагается рассмотреть задачу управления преобразователем частоты OMRON МХ2 от компактного программируемого кон- тролера OMRON CP1L-EM по сети RS485 при помощи FB INV002_ Refresh_X31_.cxf.(существуют и другие FB, для которых настройки контроллера (в частности последовательного порта) будут отличаться). Система автоматизации управления ПЧ будет разрабатываться в следующем порядке: 1) Конфигурирование ПЧ. Конфигурирование ПЧ в рамках данного занятия сводится к следующему: в соответствии с табл. 1 сконфигурировать ПЧ в ручном либо дистанционном режиме. 124 Таблица 2 Параметр Название Значение Описание значения параметра А001 Источник задания частоты 03 Ввод по сети ModBus А002 Источник команды «Ход» 03 Ввод по сети ModBus С071 Скорость передачи 05 9600 бит/с С072 Адрес Modbus 01 Сетевой адрес 1 С074 Проверка четности 01 Проверка четности С075 Стоп-биты 01 Количество стоп-битов С076 Выбор действия при ошибке свя- зи 04 Торможение до полной остановки С077 Контрольное время сигнализации ошибки для интерфейса связи 0.00 Длительность контрольного цикла сторожевого таймера связи С078 Время ожидания для интерфейса связи 0.00 Время, которое проходит после по- лучения сообщения, прежде чем ПЧ приступает к передаче. После изменения любого из этих параметров нужно отключить и снова включить питание преобразователя частоты для вступления изменений в силу. Вместо перезапуска также можно включить и выключить вход сброса. 2) Конфигурирование ПЛК. Для конфигурирования и разработки управляю- щей программы ПЛК необходимо выполнить следующую последовательность действий: а) запустить программное обеспечение CX-Programmer и создать новый про- ект. Сконфигурировать сетевые свойства ПЛК; б) сконфигурировать последовательный порт 2, для чего необходимо: − открыть в менеджере проекта закладку «Параметры»; − в открывшемся окне найти закладку «Последовательный порт 2»; − в данной закладке в соответствующих полях выставить следующие значе- ния: Параметры связи – особые, Бод – 9600, Формат – 8,1,Е, Режим – Serial Gate- way (выбран протокол Modbus RTU) (рис. 2). После завершения редактирования свойств закрыть окно. 3) Для разработки управляющей программы ПЛК, а также ее компиляции и записи в память ПЛК необходимо выполнить следующую последовательность действий: − в закладку «Функциональные блоки» вставить функциональный блок для управления ПЧ MX2 по интерфейсу RS485 из файла по следующему пути: om- ronlib/inverter/INVRT/Serial/INV002_Refresh_X31_.cxf; − в ступени 1 сегмента программы ПЛК установить экземпляр выбранного функционального блока. Установить входные и выходные параметры в соответст- вии с рис. 3. 125 Рис. 2. Конфигурирование последовательного порта ПЛК Рис. 3. Функциональный блок INV002_ Refresh_X31_.cxf для управления ПЧ МХ2 Данный FB позволяет осуществлять управление и мониторинг максимум 31 инвертором моделей JX и MX2 (в любой комбинации) через двухпроводную сеть стандарта RS485. При этом не требуется выполнения дополнительного програм- мирования, за исключением определения того, какие «узлы» присутствуют в сети и какой тип инвертора (JX или MX2) используется в каждом «узле». В табл. 3 представлено краткое описание параметров, установленных на вхо- ды и выходы экземпляра FB; Таблица 3 Параметр Значение параметра Описание UnitSelect #СССС Данный FB используется с ПЛК серии CP. Выбирается между следующими значениями: #BBBB – SCB, #CCCC – CP Series, &0…&15 – SCU 126 Параметр Значение параметра Описание PortNo &2 В последовательный порт 2 ПЛК установлен модуль CP1W- CIF11 RS422/485/ Выбирается между следующими значениями: 1 – Port 1, 2 – Port 2 InverterScanlist D1002 Определяет, какие «узлы» присутствуют в сети. Если бит 01 машинного слова D1002 имеет значение ON, а все прочие - значение OFF, то это означает, что в сети присутствует только один инвертор в качестве узла №1. InverterType D1000 Определяет тип используемого инвертора: JX или MX2. Если бит 01 машинного слова D1000 имеет значение ON, это оз- начает, что в качестве узла №1 присутствует инвертор типа MX2. Если же этот бит имеет значение OFF, это означает, что в каче- стве узла №1 присутствует инвертор типа JX. IntervalCount &0 Задержка выходного флага BUSY на время IntervalCount*10мс Значение &0 говорит о том, что флаг пропадет сразу при завер- шении исполнения блока (получения ответа от инвертора). Ре- комендуется оставлять по умолчанию значение &0. AreaID #82 AreaNo &100 Определяют, какие регистры будут использованы для хранения команды и данных о состоянии по каждому приводу. #82 означает «использовать зону DM» а &100 означает «начать с DM100». BUSY 210.00 NodeAddr D300 Error 210.01 ErrorID D301 Регистры памяти, индицирующие работу по сети ModBus Рис. 4. Распределение регистров для хранения данных по ПЧ МХ2 − добавить фрагмент программы, представленный на рис. 5. Этот фрагмент обеспечивает управление ПЧ МХ2 с помощью тумблеров DI0 и DI1 и потенцио- 127 метра RP1, расположенных на лицевой панели стенда. С помощью тумблеров DI0 и DI1 обеспечивается пуск, реверс и останов привода, а с помощью потенциомет- ра RP1 – регулирование частоты вращения; Рис. 5. − сохранить, скомпилировать разработанную программу. При необходимо- сти устранить ошибки; − подключиться к ПЛК и записать программу в его память. 4) Проверка и устранение ошибок управляющей программы с последующей компиляцией и повторной записью управляющей программы, которая осуществ- ляется в следующем порядке: 128 − подключить выход потенциометра RP1 к аналоговому входу ПЛК AI0 (A643); − с помощью органов управления (тумблеров DI0 и DI1), расположенных на лицевой панели стенда и подключенных к входам ПЛК, проверить возможность запуска, останова и реверса ПЧ МХ2; − с помощью потенциометра RP1 регулировать частоту вращения приводно- го двигателя; − при необходимости внести изменения в настройки ПЧ МХ2 и в программу ПЛК; − записать изменения и заново проверить работоспособность системы. |