Truyền thông PLC S7 1200 với biến tần ABB ACS550

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Bộ môn Kỹ thuật đo tin học công nghiệp TÀI LIỆU KẾT NỐI PLC S7 1200 VỚI BIẾN TẦN ACS550 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Hà Nội, 12021 Mục Lục Chương I Cài đặt biến tần ACS 550 3 1 Giới thiệu 3 2 Cài đặt biến tần ACS550 3 2 1 Các thao tác cơ bản để cài đặt thông số động cơ cho biến tần 3 2 2 Kết nối biến tần với PLC S7 1200 5 2 3 Cấu hình thông số cho chuẩn RS485 6 2 4 Cài đặt các tham số biến tần để giao tiếp thông qua Modbus 6 2 4 1 StartStopHướng quay biến tần 6 2 4 2 L.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Bộ môn Kỹ thuật đo & tin học công nghiệp TÀI LIỆU KẾT NỐI PLC S7-1200 VỚI BIẾN TẦN ACS550 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Hà Nội, 1/2021 Mục Lục Chương I Cài đặt biến tần ACS 550 Giới thiệu Cài đặt biến tần ACS550 2.1 Các thao tác để cài đặt thông số động cho biến tần .3 2.2 Kết nối biến tần với PLC S7 1200 .5 2.3 Cấu hình thơng số cho chuẩn RS485 2.4 Cài đặt tham số biến tần để giao tiếp thông qua Modbus 2.4.1 Start/Stop/Hướng quay biến tần 2.4.2 Lựa chọn Input reference Chương II Lập trình phần mền Lập trình phần mền Tia portal V14 Lập trình trang Webserver HTML Nodepad++ .26 Chương IV Kết chạy thực nghiệm 29 Chương I Cài đặt biến tần ACS 550 Giới thiệu Biến tần ABB tiêu chuẩn thiết kế để điều khiển ứng dụng bơm, quạt , băng chuyền , máy trộn, dành cho quy trình điều khiển cơng nghiệp bao gồm vận chuyển ngun liệu , cơng nghiệp thực phẩm, hóa học, cao su nhựa, dệt may in ấn Có loại sản phẩm dòng biến tần tiêu chuẩn ABB : ACS310 ACS500 ACS550 mở rộng khả ACS310 với dải công suất rộng hướng tới nhiều lĩnh vực công nghiệp, cho tải mô-men không đổi; từ bơm quạt đến băng chuyền máy trộn Các tính có sẵn bao gồm lọc EMC, điều khiển vector cuộn kháng, tăng cường hiệu suất biến tần giúp giảm không gian lắp đặt             Sử dụng cơng cụ hỗ trợ lập trình nhanh FlashDrop Giao diện sử dụng trực quan với hình hiển thị hỗ trợ Chức hỗ trợ khởi động, bảo trì Bộ lọc cảm kháng loại bỏ sóng hài Chế độ điều khiển Vector Bảng mạch bảo vệ chắn cho ứng dụng mơi trường khắc nghiệt Tích hợp sẵn lọc EMC Tích hợp điều khiển thắng tiêu chuẩn ( dải công suất < 11 kW ) Tích hợp sẵn cổng giao tiếp RS485/Modbus Các modul giao tiếp mạng tùy chọn Tích hợp giám sát hiệu suất lượng Biến tần ABB tiêu chuẩn sử dụng loạt ngành công nghiệp Cài đặt biến tần ACS550 2.1 Các thao tác để cài đặt thông số động cho biến tần  Các thao tác chung để cài đặt tham số cho biến tần Control panel:  Để tới Menu : Nhần phím phải phía hình xuất chữ “ OUTPUT” ; khơng nhấn phím trái chữ Menu  Nhấn phím phải để vào Menu  Nhấn phím lên/xuống xuất chữ “PARAMETERS” , nhấn phím phải để chọn  Nhấn lên/xuống để tìm nhóm tham số, nhấn phím phải để chọn  Nhấn lên/xuống để tìm tham số nhóm  Nhấn giữ phím phải khống 2s chữ “ SET” xuất giá trị tham số    Nhấn lên/xuống để thay đổi giá trị tham số; nhấn giữ để thay đổi nhanh  Nhấn phím phải để lưu giá trị Hướng dẫn nhập liệu khởi động động cho biến tần:  Main menu  Parameters  Sử dụng nhóm tham số 99 : Start-up data  Chọn Macro cho biến tần : Tham số 9902  giá trị  ABB STANDARD – macro thích hợp đa số trường hợp  Chọn điều khiển động cơ: Tham số 9904  giá trị : o  VECTOR: SPEED: phù hợp hầu hết trường hợp  Reference (REF1) tốc độ tham chiếu tính theo vịng / phút (rpm)  Reference (REF2) tốc độ tham chiếu tính theo % (100% tốc độ tối đa tuyệt đối, giá trị tham số 2002 TỐC ĐỘ TỐI ĐA, TỐC ĐỘ TỐI THIỂU 2001 giá trị tuyệt đối tốc độ tối thiểu lớn tốc độ tối đa)  Trong hướng dẫn chọn theo chế độ o  VECTOR: TORQ phù hợp ứng dụng điều khiển momen xoắn o  SCALAR: FREQ dùng nhiều động kết nối đến biến tần số lượng động kết nối đến biến tần thay đổi dòng điện định mức động thấp 20% dòng điện định mức biến tần biến tần dùng cho mục đích thử nghiệm khơng kết nối đến động  Nhập tham số cho động cơ: o 9905: điện áp định mức o 9906: dòng điện định mức o 9907: tần số định mức o 9908 tốc độ đinh mức o 9909 : công suất định mức Kiểm tra hướng quay động có trùng với hướng quay cài đặt biến tần:  Chuyển biến tần sang chế độ Local  Đi đến MENU  Chọn tham số “rEF” nhấn phím phải  Tăng tần số lên giá trị nhỏ  Nhấn Start để hoạt động động  Kiểm tra hướng quay động có giống với hướng hiển thị hình khơng  Ấn Stop để dừng động  Nếu không trùng,ta ngắt điện biến tần đợi 5p để biến tần xả hết điện Sau,đó thay đổi vị trí dây nguồn động ngõ biến tần hay hộp số kết nối động  Cấp nguồn xong thực lại bước để kiểm tra chiều quay động với chiều quay hiển thị hình Cài đặt giới hạn tốc độ cho động cơ:  Cài đặt giới hạn tốc độ nhỏ tham số 2001  Cài đặt giới hạn tốc độ lớn tham số 2002  Thời gian tăng tốc tham số 2202  Thời gian giảm tốc tham số 2203  Khi tốc độ lớn nhất/nhỏ quay theo chiều thuận chiều nghịch khác phải quan tâm đến dấu tốc độ nhỏ 2.2 Kết nối biến tần với PLC S7 1200   Kết nối qua RS485, sử dụng dây cáp Belden 9842 có sẵn đỏ trắng biến tần kết nối với PLC  Đỏ vào TB (R/TB)  Trắng vào TA (R/TA) 2.3 Cấu hình thơng số cho chuẩn RS485  Chọn truyền thông nối tiếp :  Đặt tham số 9802 COMM PROT SEL = (STD MODBUS)  Cấu hình truyền thơng nối tiếp:  Tham số 5302 : (101) o Node address mạng RS485 Đây địa biến tần mạng RS485,mỗi biến tần có giá trị o Để địa lưu lại phải khởi động lại biến tần phải đặt giá trị 5302 =0 trước đặt giá trị địa cho biến tần  Tham số 5303: Cài đặt Baudrate (9600)  Tham số 5304: Cài đặt Parity, tham số phải giống cho toàn biến tần tron mạng o = NONE – data bits, no parity, one stop bit o = NONE – data bits, no parity, two stop bits o = EVEN – data bits, even parity, one stop bit o = ODD – data bits, odd parity, one stop bit Ở ta chọn  Tham số 5305: Lựa chọn cấu hình truyền thơng o = ABB DRV LIM - Hoạt động Control/Status word tuân theo ABB Drives Profile, sử dụng ACS400 = DCU PROFILE - Hoạt động Control/Status word tuân theo 32-bit DCU Profile = ABB DRV FULL - Hoạt động Control/Status word tuân theo ABB Drives Profile, sử dụng ACS600 / 800 Ở ta chọn ABB CRV FULL  Chú ý: Sau thay đổi cài đặt giao tiếp khởi động lại biến tần ta phải xóa sau khơi phục lại Station Id (5302) 2.4 Cài đặt tham số biến tần để giao tiếp thông qua Modbus 2.4.1 Start/Stop/Hướng quay biến tần  Group 10 biến tần START/STOP/DIR xác định nguồn bên lệnh cho biến tần khởi động/dừng/đảo chiều động ACS550 cung cấp nguồn bên để khởi đông/dừng động EXT1 EXT2  Để sử dụng Modbus làm nguồn lệnh cho biến tần khởi đông/dừng/đảo chiều quay động cơ, ta cần cài đặt thơng số sau (có thể chọn Modbus làm nguồn cho EXT1 EXT2 EXT1 EXT2) : Value Mô tả Drive parameter 100 EXT1 COMMAN DS 10(COMM ) Sử dụng Modbus làm nguồn khởi động/dừng động EXT1 100 EXT2 COMMAN DS 10(COMM ) Sử dụng Modbus làm nguồn khởi động/dừng động EXT2 100 DIRECTIO N 3(REQUE ST) Sử dụng Modbus làm nguồn đảo chiều động Địa tương ứng Modbus ABB DRV DCU profile 40001 bit 40031 bit 0,1 40001 bit 40031 bit 0,1 40002/4000 40031 bit Thử EXT1 Modbus; EXT2: Control panel ( EXT2 = 0) xong chuyển đổi từ Modbus Control panel 2.4.2 Lựa chọn Input reference   Group 11 REFERENCE SELECT:  Chọn nguồn EXT1 EXT để khởi động/dừng cho động  Chọn nguồn cho việc thay đổi giá trị Reference 1&2  Để sử dụng Modbus làm nguồn cho việc thay đổi tham số ,ta cần cài đặt thông số sau đây: Drive parameter 1102 EXT1/EXT SEL 1103 REF1 SELLECT 1106 REF2 SELECT Value 8(COMM) 8(COMM) 8(COMM) Mô tả Sử dụng Modbus để lựa chọn EXT1 EXT2 Sử dụng Modbus điểu chỉnh reference1 ( điều chỉnh tốc độ động theo rpm Hz,xem tham số 9904) Sử dụng Modbus điểu chỉnh reference2 ( tùy vào giá trị 9904 mà REF2 có ý nghĩa khác nhau) Địa tương ứng Modbus ABB DRV DCU profile 40001 bit 11 40031 bit 40002 40002 40003 40003 Chương II Lập trình phần mền Lập trình phần mền Tia portal V14 Bước 1: Tạo New Project - Vào Project  chọn New - Tạo Project với tên: bien_tan  Create Bước 2: Thêm thiết bị - Chọn Add new project  Controllers SIMATIC S7-1200  CPU  CPU 1214C DC/DC/DC  6ES7 214-1AG40-0XB0  OK 10 Data bits: bits per character Stop bits: Bước 7: Tạo khối MB_COMM_LOAD - Trên Instructions chọn Communication processor  Chọn Modbus (RTU)  Click đúp vào MB_Comm_Load 19 - Chọn OK, ta khối Modbus_Comm_Load sau: Cài đặt thông số khối MB_COMM_LOAD sau: 20 Lưu ý: Tại mục MB_DB ta cần đặt địa khối MB_MASTER Bước 8: Tạo khối MB_Master - Trên Instructions chọn Communication processor  Chọn Modbus (RTU)  Click đúp vào MB_MASTER  Chọn OK - Tạo khối Control_Modbus: Vào Program blocks  Add new block  Đăt tên khối Control_Modbus  Chọn OK 21 - Vào PLC data types  Add new data type  tạo khối Write_Master_DB - Tương tự tạo khối Read_Master_DB 22 - Quay lại khối Control_Modbus, ta tạo mục sau - Click vào mũi tên tam giác ta được: - Cài đặt thông số khối MB_MASTER sau: Lưu ý: Phần DATA_PIR ta kéo khối write_inverter vào 23 - Tương tự, ta tạo thêm khối MB_MASTER để đọc liệu từ biến tần máy tính: 24 - Lưu ý: Phần DATA_PIR ta kéo khối read_inverter vào Tạo khối đếm xung để đọc vào ghi liệu với biến tần Bước 9: Tạo khối Web server - Vào Program blocks  Main(OB1) Vào Instructions  Conmunication  Web server  chọn khối WWW 25 - Click phải chuột vào PLC  propreties  Web server  User-defined pages  chọn đường dẫn tới thư mục chứa file html  chọn file html tạo trước 26 - Đặt tên mục Application name  chọn Generate blocks  OK Ta thu khối DB 333 27 - Cài đặt khối WWW hình: Bước 10: Download chương trình xuống PLC Lập trình trang Webserver HTML Nodepad++ Ta cần tạo file: index1 file thiết kế giao diện hình IO file để đọc biến vào Bước 1: Tạo File index1 - Vào File  Chọn New 28 29 - Vào mục Encoding  chọn Encode in UTF-8 - Vào Language  H  HTML Bước 2: Viết code Vào đường link sau để tải code tham khảo: https://drive.google.com/file/d/1N6WDu8agzJdb9AcvqMSnl3zgxzcQKRmK/view? usp=sharing 30 Chương IV Kết chạy thực nghiệm Bước 1:Để chạy theo dõi kết quả, ta cần tạo thêm hai bảng Watch Table: - Vào Watch and force tables  Add new watch table  Đặt tên bảng  chọn OK - Ta tạo bảng Watch table sau: - Control_word có giá tri:  1151: khởi động động  1150: ngắt động 31 Bước 2: Truy cập vào trang Web server - Mở trình duyệt, nhập địa IP PLC (192.168.0.1) vào địa nhấn Enter Sau thấy trang welcome xuất hiện, click Enter để tiếp tục - Giao diện Web server Vào User-defined pages  Click vào link để truy cập vào trang Web tạo 32 Bước 3: Kết thu điều chỉnh thông số 33 ... phải quan tâm đến dấu tốc độ nhỏ 2.2 Kết nối biến tần với PLC S7 1200   Kết nối qua RS485, sử dụng dây cáp Belden 9842 có sẵn đỏ trắng biến tần kết nối với PLC  Đỏ vào TB (R/TB)  Trắng vào... Cài đặt biến tần ACS 550 Giới thiệu Cài đặt biến tần ACS550 2.1 Các thao tác để cài đặt thông số động cho biến tần .3 2.2 Kết nối biến tần với PLC S7 1200 ... nhiều động kết nối đến biến tần số lượng động kết nối đến biến tần thay đổi dòng điện định mức động thấp 20% dòng điện định mức biến tần biến tần dùng cho mục đích thử nghiệm không kết nối đến động