Truyền thông PLC và biến tần Siemens

Mục Lục DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MUC BẢNG BIỂU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7-200 VÀ BIẾN TẦN MM440 .3 I PLC S7-200 Cấu trúc phần cứng S7-200 .3 Thực chương trình II Biến tần MM440 Các đầu dây điều khiển Sơ đồ nguyên lý .9 CHƯƠNG II: CÁC GIẢI PHÁP TRUYỀN THÔNG VÀ GIAO THỨC USS .10 I Các giải pháp truyền thông PLC - Biến tần 10 II Cấu trúc giao thức USS 11 2.1 Điều kiện để sử dụng giao thức USS 11 2.2 Thời gian yêu cầu cho việc truyền thông Biến tần .12 2.3 Sử dụng lệnh USS .12 2.4.Các lệnh giao thức USS .13 2.5 Kết nối cài đặt biến tần 22 CHƯƠNG III KẾT LUẬN VÀ ỨNG DỤNG .25 I Kết luận 25 II Ứng dụng 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hình dạng cấu trúc bên S7-200……………………………4 Hình 1.2 Cấu trúc phần cứng S7-200…………………………………………5 Hình 1.3 Các đầu dây điều khiển MICROMASTER 440……………………8 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý MM440 ………………………………………………9 Hình 2.1 Sơ đồ kết nối PLC biến tần…………………………………………10 Hình 2.2 Các bit thể trạng thái biến tần ………………………………… 16 Hình 2.3Kết nối S7-200 với MM440 RS485…………………………… 22 Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống………………………………………………………… 26 DANH MUC BẢNG BIỂU Bảng2.1 Quan hệ tốc độ thời gian hỏi vòng …………………………….12 Bảng2.2Kiểu liệu toán hạng lệnh USS_INIT ……………………….14 Bảng2.3 Kiểu liệu toán hạng lệnh USS_CTRLI ……………………17 Bảng 2.4Kiểu liệu toán hạng lệnh USS_RPM_x………………… 19 Bảng2.5 Kiểu liệu toán hạng lệnh USS_WPM_x ………………… 22 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7-200 VÀ BIẾN TẦN MM440 I PLC S7-200 PLC S7-200 thiết bị điều khiển logic khả trình hãng Siemens (CHLB Đức ), có cấu trúc kiểu module có module mở rộng Các module sử dụng để tăng tính chuyên môn hóa dễ dàng cho lắp đặt, thay Toàn chương trình cài đặt lưu nhớ PLC, trường hợp dung lượng nhớ không đủ ta sử dụng nhớ để lưu chương trình liệu (Catridge ) Cấu trúc phần cứng S7-200 1.1 Hình dáng cấu trúc bên a Các đầu vào/ra số: - Đầu vào (Ix.x ): kết nối với nút bấm, công tắc, sensor…với điện áp vào tiêu chuẩn 24VDC - Đầu (Qx.x): kết nối với thiết bị điều khiển với điện áp 24VDC/220VAC ( tùy theo loại CPU ) - Đầu vào nguồn: 24VDC/220VAC ( tùy theo loại CPU ) b Đèn trạng thái: - Đèn RUN (màu xanh): Chỉ báo PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp vào nhớ chương trình - Đèn STOP (màu vàng): Chỉ báo PLC chế độ dừng không thực chương trình, đầu trạng thái “OFF” - Đèn SF/DIAG: Chỉ báo hệ thống bị hỏng tức lỗi phần cứng hệ điều hành - Đèn Ix.x(màu xanh): Chỉ báo trạng thái đầu vào số(ON/OFF) - Đèn Qx.x(màu xanh): Chỉ báo trạng thái đầu số(ON/OFF) c Cổng truyền thông: - Cổng truyền thông nối tiếp RS485: Giao tiếp với thiết bị mạng khác, biến tần… - Cổng cho module mở rộng: Kết nối với module mở rộng d Công tắc chuyển chế độ: - RUN: Cho phép PLC thực chương trình, chương trình lỗi gặp lệnh STOP PLC tự động chuyển sang chế độ STOP công tắc vị trí RUN ( quan sát đèn trạngthái ) - STOP: Dừng cưỡng chương trình chạy, đầu chuyển OFF - TERM: Cho phép người dùng chọn hai chế độ RUN/STOP từ xa, dùng để download chương trình người dùng e Vít chỉnh tương tự: Mỗi PLC có từ đến hai vít chỉnh tương tự xoay 270 độ để thay đổi giá trị vùng nhớ biến chương trình Hình 1.1 Hình dạng cấu trúc bên S7-200 1.2 Cấu trúc phần cứng: Cấu trúc phần cứng PLC gồm có module sau: - Module nguồn - Module đầu vào - Module đầu - Module đơn vị xử lý trung tâm (CPU) - Module nhớ - Module quản lý ghép nối vào Hình 1.2 Cấu trúc phần cứng S7-200 Thực chương trình PLC thực chương trình theo chu trình lặp Mỗi vòng lặp gọi vòng quét Mỗi vòng quét bắt đầu giai đoạn đọc liệu từ cổng vào vùng đệm ảo, giai đoạn thực chương trình Trong vòng quét chương trình thực lệnh kết thúc lệnh kết thúc Sau giai đoạn thực chương trình giai đoạn truyền thông nội kiểm tra lỗi Vòng quét kết thúc giai đoạn chuyển nội dung đệm ảo tới cổng Như thời điểm thực lệnh vào ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào mà thông qua đệm ảo cổng vùng nhớ tham số Việc truyền thông đệm ảo với ngoại vi giai đoạn CPU quản lý Khi gặp lệnh vào hệ thống cho dừng công việc khác chương trình xử lý ngắt để thực lệnh cách trực tiếp với cổng vào/ra Nếu sử dụng chế độ ngắt, chương trình tương ứng với chế độ ngắt soạn thảo cài đặt phận chương trình Chương trình ngắt thực có kiện báo ngắt xảy lúc vòng quét II Biến tần MM440 MM440 loại biến tần độc lập (biến tần gián tiếp), thay đổi điện áp hay tốc độ cho động xoay chiều cách chuyển đổi dòng điện xoay chiều cung cấp thành dòng điện chiều trung gian sử dụng cầu chỉnh lưu Sau đố điện áp chiều lại nghịch lưu thành điện áp xoay chiều cung cấp cho động với giá trị tần số thay đổi Nguồn cung cấp cho biến tần sử dụng nguồn xoay chiều pha (cho công suất thấp), hay sử dụng nguồn xoay chiều pha Trong thực tế, biến tần thường dùng để điều khiển tốc độ quay động điện xoay chiều thay đổi trơn theo tần số Các biến tần sử dụng sử dụng thực tế đa dạng, có chức khác tùy theo mục đích sử dụng, tính chất truyền động MicroMaster 440 biến đổi tần số dùng điều khiển tốc độ động pha xoay chiều Có nhiều loại khác từ 120W nguồn vào pha đến 200kW nguồn vào pha Biến tần MM440 với thông số đặt mặc định nhà sản xuất phù hợp với số ứng dụng điều khiển động đơn giản Ngoài MM440 dùng cho nhiều ứng dụng điều khiển động cấp cao nhờ danh sách thông số hỗn hợp Ưu điểm MM440: - Thiết kế nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt - Điều khiển vecto vòng kín (tốc độ/Moment) - Có nhiều lựa chọn truyền thông: Profibus, Device Net, Can open - Ba tham số nhằm thích ứng biến tần với chế độ hoạt động khác - Định mức theo tải moment không đổi bơm, quạt - Dự trữ động chống sụt áp - tần số ngắt cộng hưởng lên máy - Khởi động bám biến tần nối với động quay - Khối chức logic tự do: AND, OR, định thời điểm Các đầu dây điều khiển Hình 1.3 Các đầu dây điều khiển MICROMASTER 440 Sơ đồ nguyên lý Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý MM440 CHƯƠNG II: CÁC GIẢI PHÁP TRUYỀN THÔNG VÀ GIAO THỨC USS I Các giải pháp truyền thông PLC - Biến tần Để điều khiển Biền tần thông qua PLC người ta sử dụng cách sau: Dùng đầu vào/ra số PLC thực chức đơn giản dừng, khởi động, đảo chiều việc thay đổi thời gian khởi động đặt lại tốc độ thực chế độ Dùng đầu vào/ra tương tự PLC để thay đổi giá trị setpoint điều khiển phản hồi, biến tần đầu vào analog đầu analog Ngoài phải dùng đầu vào/ra số để điều khiển biến tần Điều khiển biến tần thông qua mạng Profibus, loại MM3, MM4 Siemens có sắn giao diện Profibus RS458 Port Nhưng ứng dụng nhỏ việc thiết kế mạng Profibus đưa giá thành lên cao, không kinh tế Dùng Port PLC để kết nối tới Port biến tần, PLC kết nối tối đa với mạng 31 biến tần Mạng gọi mạng USS Dạng kết nối điểm (Poin to Point) Ta điều khiển toàn chức biến tần thông qua mạng này, giám sát dòng điện, điện áp, tốc độ, chiều quay dựa vào vùng nhớ PLC dành riêng cho biến tần Biến tần PLC S7 200 Biến tần Biến tần 31 Hình 2.1 Sơ đồ kết nối PLC biến tần 10 Đưa lệnh USS_ INT vào chương trình thực lệnh cho vòng quét Có thể sử dụng lệnh để thiết lập giá trị thay đổi thông số truyền thông Cấp phát vùng nhớ V cho thư viện lệnh cách kích chuột phải (lấy từ menu) Program Block thư mục Cài đặt tham số địa tốc độ sử dụng chương trình Drive Dùng cáp để kết nối truyền thông từ S7 – 200 đến drive Lưu ý: Chỉ thực lệnh USS_INT chương trình cho Drive Có thể đưa vào nhiều lệnh USS_RPM_x hay USS_WPM_x yêu cầu, lệnh làm việc thời điểm 2.4.Các lệnh giao thức USS Lệnh USS – INIT Cấu trúc lệnh: + Lệnh USS_INIT sử dụng để thiết lập tham số truyền thông, kích hoạt, khởi tạo giao thức USS Trước lệnh USS khác sử dụng, lệnh USS_INIT phải thực xong + Lệnh thực vòng quét đầu vào EN tác động 13 + Khi thay đổi giá trị ban đầu tham số thực lệnh USS_INIT EN: chân kích hoạt USS_INIT(chỉ gọi USS_INIT lần nhất) Mode: giá trị 010 ấn định Port dùng cho giao thức USS cho phép giao thức Nếu giá trị 000 ấn định giao thức PPI cho Port không cho phép thực USS Baud: Tốc độ truyền thông: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 Active: Xác định đầu địa Drive Địa biến tần kích hoạt(mã hóa dạng ghi bit nhị phân).Số địa hỗ trợ từ đến 31 VD: Active có giá trị biến tần có địa kích hoạt Done: Khi USS_INIT hoàn thành bit Done kích lên mức Error: Byte báo lỗi Ðầu vào/ra Kiểu Toán hạng liệu Mode Byte VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,Constant,*VD,*AC, *LD Baud,Active Dword VD,ID,QD,MD,SD,SMD,LD,Constant,AC, *VD,*AC,*LD Done Bool I, Q, M, S, SM, T, C, V, L Error Byte VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC,*VD,*AC,*LD Bảng2.2 Kiểu liệu toán hạng lệnh USS_INIT + Khi lệnh USS_INIT kết thúc, đầu Done set lên Đầu Error (kiểuByte) chứa kết thực lệnh 14 Lệnh USS_CTRIL Chức năng: Được sử dụng để điều khiển hoạt động biến tần Mỗi chương trình USS_CTRL điều khiển địa biến tần Lệnh gửi tới địa biến tần, địa xác định tham số Active lệnh USS_INIT Các thông số: EN: bit phải ON trình điều khiển biến tần cho phép lệnh USS_CTRIL hoạt động Lệnh thực mức cao Run (Run/Stop): cho thấy drive on off Khi bit RUN mức cao, MM440 nhận lệnh khởi động tốc độ danh định theo chiều chọn trước 1(ON) / (OFF) Để Drive làm việc, điều kiện phải theo sau: + Địa Drive phải lựa chọn từ đầu vào Active lệnh USS_INIT + Đầu vào OFF2 OFF3 phải set + Các đầu Failt Inhibit phải Khi đầu vào RUN _OFF_ lệnh chuyển đến MM để điều khiển giảm tốc độ động xuống động dừng OFF2: sử dụng phép điều khiển MM440 dừng với tốc độ chậm OFF3: sử dụng phép điều khiển MM440 dừng với tốc độ nhanh 15 F_ACK(Fault Acknowledge): sử dụng để báo lỗi từ Drive, có lỗi xảy fix lỗi sau nhấn F_ACK để clear lỗi Các lỗi từ Drive xóa F_ACK chuyển từ lên Dir : Direction xác định hướng quay mà MM440 điều khiển Drive(Drive address): địa MM mà lệnh USS_CTRIL điều khiển tới Địa hợp lệ từ đến 31 (1 cấu trúc USS_CTRL điều khiển biến tần) Type: dùng để lựa chọn kiểu MM440 Đối với hệ MM3 (hoặc sớm hơn) đầu vào Type đặt 0; dối với MM440 giá trị đặt Speed – SP (Speed setpoint) : tốc độ cần đặt theo tỷ lệ phần trăm Các giá trị âm làm động quay chiều ngược lại Phạm vi đặt: -200% -> +200% Resp_R (response received): báo nhận phản hồi từ drive Tất hoạt động MM thăm dò thông tin trạng thái Tại thời điểm S7-200 nhận phản hồi từ drive, bit Resp_R set lên tất giá trị cập nhật Error: byte lỗi chứa kết yêu cầu truyền thông Drive (là byte chứa kết lần truyền thông cuối Status: thông báo trạng thái biến tần Hình 2.2 Các bit thể trạng thái biến tần 16 Speed: tốc độ động theo tỉ lệ phần trăm tốc độ full set Phạm vi : 200% -> +200% Run_EN:bit thông báo trạng thái động cơ(chạy=1,ngừng=0) D- Dir: cho biết hướng quay Inhibit: cho biết trạng thái hãm động (0- not inhitbit, - inhitbit) Để xóa bit inhitbit, bit Fault phải trở off, đầu vào RUN, OFF2, OFF3 phải trờ off Fault: cho biết tình trạng bit lỗi (0 – lỗi, – lỗi) Drive hiển thị mã lỗi, tra bảng error code để biết chi tiết lỗi Để xóa bit Fault cần phải sửa lỗi turn on bit F_ACK Ðầu vào/ra RUN, OFF2, OFF3, F_ACK, DIR Resp_R, Run_EN, D_Dir, Kiểu liệu BOOL BOOL Toán hạng I, Q, M, S, SM, T, C, V, C, L, Power Flow I, Q, M, S, SM, T, C, V, C, L Inhibit, Fault VB, IB, QB, MB, SB, SMB, Drive, Type Error Status BYTE BYTE WORD LB, AC, *VD, *AC, *LD, Constant VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD VW, T, C, IW, QW, SW, MW, SMW, LW, AC, AQW, *VD, *AC, *LD VD, ID, QD, MD, SMD, Speed_SP Speed REAL REAL LD, AC, *VD, *AC, *LD, Constant VD, ID, QD, MD, SMD, LD, AC, *VD, *AC, *LD Bảng 2.3 Kiểu liệu toán hạng lệnh USS_CTRLI 17 Lệnh USS_RPM_x Cấu trúc lệnh: Có lệnh đọc giao thức USS: - USS_RPM_W: lệnh đọc tham số Word - USS_RPM_D : lệnh đọc mọt tham số Douple Word - USS_RPM_R: lệnh đọc tham số thực Chỉ lệnh đọc (USS_RPM_x) ghi (USS_WPM_x) làm việc thời điểm Lệnh USS_RPM_x hoàn thành việc thực lệnh MM nhận biết cách thức lệnh, lỗi trạng thái thông báo Vòng quét tiếp tục thực trình chờ phản hồi EN: phải ON trình truyền thông phép truyền yêu cầu, nên giữ lại trạng thái cho dến bit Done set lên – tín hiệu hoàn thành trình XMT_REQ: dạng xung vòng quét yêu cầu truyền thông PLC biến tần Drive: địa MM mà lệnh USS_RPM_x chuyển tới Địa hợp lệ đến 31 18 Param: địa tham số (là giá trị cần đọc từ MM440) Vd: P2000 Index: giá trị danh mục tham số biến tần vd P0004 có index: 0,8,10,12,21 DB_Ptr: cung cấp địa đệm 16 byte Trong lệnh USS_RPM_x, đệm dùng để chứa kết lệnh đưa đến từ MM440 Done: bit báo hoàn thành Error: vùng nhớ dạng byte dùng để thông báo lỗi trình truyền thong Value: vùng nhớ dùng để lưu giá trị tham số cần đọc Ðầu vào/ra Kiểu liệu Toán hạng XMT-REQ BOOL I, Q, M, SM, T, C, V, L Drive BYTE VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD, Constant Param, Index WORD VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, AIW, *VD, *AC, *LD, Constant DB-Ptr DWORD &VB Value WORD VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, AQW, DWORD,REAL Done BOOL VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, *VD, I, Q, M, S, SM, T, C, V, L 19 Error BYTE VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD Bảng 2.4 Kiểu liệu toán hạng lệnh USS_RPM_x Khi lệnh USS_RPM_x hoàn tất, đầu Done set lên đầu Error (Kiểu byte) đẩu Value chứa kết việc thực lệnh Đầu Error Value hông hợp lệ đầu Done set lên Lệnh USS_WPM_x Cấu trúc lệnh: Các lệnh ghi giao thức USS: - USS _WPM_W: lệnh ghi tham số Word - USS_WPM_D: lệnh ghi tham số Double Word - USS_WPM_R: lệnh ghi tham số thực Chỉ lệnh đọc(USS_RPM_x) ghi (USS_WPM_x) làm việc thời điểm Lệnh USS_WPM_x hoàn thành việc thực lệnh MM440 nhận biết cách thức lệnh, lỗi trạng thái lỗi thông báo Vòng quét tiếp tục thực trình chờ phản hồi 20 EN: phải set phép truyền yêu cầu nên giữ lại bit Done set lên – tín hiệu hoàn thành trình Ví dụ: lệnh USS-WPM-x truyền đến MM440 vòng quét đầu vào XMT_REQ on) Do đó, đầu vào XMT-REQ nên kích xung nhận sườn xung lên để truyền yêu cầu cho chuyển tiếp dương đầu vào EN Drive: địa MM mà lệnh USS_WPM_x chuyển tới Ðịa hợp lệ đến 31 Param: số tham số Index: biến vào giá trị đọc Value: giá trị thông số cần ghi đến nhớ RAM biến tần Đối với MM3 ghi giá trị vào EEPROM, cách cài đặt tham số P971 DB-Ptr: cung cấp địa đệm 16 byte Trong lệnh USS_WPM_x, đệm dùng chứa kết lệnh đưa đến từ MM440 Khi lệnh USS_WPM_x hoàn tất, đầu Done set lên đầu Error(kiểu byte) chứa kết việc thực lệnh Khi lệnh EEPROM set lên, lệnh ghi vào nhớ RAM EEPROM biến tần Khi đầu vào EEPROM không set lệnh ghi vào nhớ RAM MM3 không hỗ trợ chức này, đó, cần phải chắn đầu vào không set để lệnh làm việc với MM3 Ðầu vào/ra Kiểu liệu Toán hạng XMT-REQ BOOL I, Q, M, SM, T, C, V, L EEPROM BOOL I, Q, M, S, SM, T, C, V, L 21 Drive BYTE VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD, Constant Param, Index WORD VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, AIW, *VD, *AC, *LD, Constant DB-Ptr DWORD &VB Value WORD VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, AQW, DWORD, REAL *VD, *AC, *LD Done BOOL I, Q, M, S, SM, T, C, V, L Error BYTE VB, IB, QB, MB, SB, VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, *VD, *AC SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD Bảng 2.5 Kiểu liệu toán hạng lệnh USS_WPM_x 2.5 Kết nối cài đặt biến tần Kết nối MM440 Để kết nối với MM4, ta sử dụng cáp RS485 nối trực tiếp S7200 với MM440 Ngoài ra, dùng cáp chuẩn PROFIBUS đầu nối để kết nối 22 Hình 2.3 Kết nối S7-200 với MM440 RS485 + Chú ý: Các thiết bị kết nối với điện áp khác nguyên nhân phát sinh dòng điện không mong muốn chạt cáp nối kết nối Dòng điện gây lỗi truyền thông, làm hỏng thiết bị Cần phải chắn rẳng tất thiết bị kết nối vào cáp truyền thông có dòng điện định mức cách ly để ngăn ngừa dòng điện phát sinh không mong muốn Nếu S7 – 200 điểm nút cuối mạnh, kết nối điểm- điểm (point to point) Cài đặt biến tần MM440 Trước kết nối đến S7-200, cần phải chắn có đủ thông số MM Sử dụng keypad có sẵn biến tần để cài đặt sau: Reset để cài đặt lại cho hệ thống (tuỳ chọn): P0010 = 30, P0970 = Cho phép truy nhập đọc/ghi thông số: P0003 = 3 Kiểm tra cài dặt thông số động cho biến tần: 23 P0304 = điện áp động (V) P0305 = dòng điện động (A) P0307 = công suất động (W) P0310 = tần số động (Hz) P0311 = tốc độ động (RPM) Các thông số cài đặt thay đổi tuỳ thuộc vào loại động sử dụng Trước cài đặt thông số P0304, P0305, P0307, P0310, P0311, cần thiết phải set thông số P0010 lên trước Sau kết thúc việc cài đặt, đặt thông số P0010 Các thông số P0304, P0305, P0307, P0310, P0311 thay đổi chế độ quick commissioning Ðịnh chế độ điều khiển từ xa hay chỗ (Local/Remove): P0700 Index0 = 5 Ðặt lựa chọn tần số setpoint cho USS cổng COM: P1000 Index0 = Ðịnh thời gian tăng tốc (tuỳ chọn), thời gian để động tăng tốc đến tốc độ max: P1120 = đến 650,00 (s) Ðịnh thời gian giảm tốc (tuỳ chọn), thời gian để động giảm dần tốc độ dừng: P1121 = đến 650,00 (s) Ðặt tần số tham chiếu:P2000 = đến 650 Hz Tiêu chuẩn hoá USS: P2009 Index0 = 10 Ðặt giá trị tốc độ baud cho chuẩn RS485: P2010 Index0 = (2400 baud) (4800 baud) (9600 baud) (19200 baud) (38400 baud) (57600 baud) 24 10 (115200 baud) 11 Nhập địa Slave: P2011 Index = đến 31 12 Ðặt thời gian trống hai điện, khoảng thời gian cho phép hai lần truy nhập liệu điện Nó sử dụng để cắt biến tần khoảng thời gian xảy lỗi truyền thông Thời gian tính từ lúc sau liệu hợp lệ điện nhận Nếu có liệu không nhận, biến tần ngắt hiển thị mã lỗi F0070 Ðặt giá trị để ngừng điều khiển P2014 Index0 = đến 65,535 ms 13 Chuyển liệu từ RAM đến EEPROM: P0971 = (bắt đầu chuyển).Lưu cài đặt thay đổi thông số vào EEPROM CHƯƠNG III KẾT LUẬN VÀ ỨNG DỤNG I Kết luận Với phát triển công nghiệp đặc biệt ngành công nghệ thông tin góp sức lớn cho phát triển truyền thông lĩnh vực công nghiệp Điều làm thay đổi cấp, cấu trúc trình lĩnh vực tự động hoá, điều khiển trình, tự động hóa xí nghiệp Nhưng giao thức truyền thông USS lựa chọn đáng tin cậy Nó đảm bảo khả truyền thông thiết bị đường truyền thông tin suốt, liên tục, an toàn độ tin cậy cao, dề dàng cho lắp đặt, thay thế, sửa chữa mở rộng hệ thống Chi phí cho mạng thấp tối ưu cho ứng dụng vừa nhỏ II Ứng dụng - Ghép nối thiết bị, trao đổi thông tin gữa thiết bị vấn đề giải pháp tự động hóa Sự ứng dụng mạng truyền thông công nghiệp ngày rộng rãi, đặc biệt hệ thống bus trường Giao thức truyền thông USS số sử dụng cấp độ bus trường (bus thiết bị) nối thiết bị điều khiển cấu châp hành - Ví dụ sử dụng giao thức USS để truyền thông: 25 + Nhiệm vụ hệ thống điều khiển tay gạt băng tải chạy với tốc độ khác khoảng đặt cảm biến + Các thành phần hệ thống: PLC S7-200 với chức điều khiển toàn hệ thống Biến tần MM440 điều khiển động Các nút bấm, công tác cho người sử dụng thao Các cảm biến đặt để biết vị trí tay gạt Motor điều khiển băng tải chạy ngược xuôi Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống + Nguyên lý: PLC nhận tín hiệu logic từ cảm biến nút bấm, thực theo chu trình cài sẵn đưa tín hiệu điều khiển đến biến tần qua đường truyền uss Biến tần nhận giá trị điều khiển để biến đổi tần số điện áp đặt vào động cơ, qua làm thay đổi tốc độ động 26 + Để hệ thống hoạt động ổn định: Trong khoảng từ cảm biến đến cảm biến giá trị f = 35hz Trong khoảng từ cảm biến đến cảm biến giá trị f = 50hz Trong khoảng từ cảm biến đến cảm biến giá trị f = 35hz TÀI LIỆU THAM KHẢO Mạng truyền thông công nghiệp – Hoàng Minh Sơn – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn vận hành biến tần MICROMASTER 440 0.12KW – 11KW - Siemen Simatic S7-200 - Siemen Universal Serial Interface Protocol USS Protocol – Siemen 27 [...]... thuật truyền thông giữa PLC và biến tần chỉ của Siemen, truy cập theo nguyên tắc Master – Slave cho truyền thông qua 1 Bus nối tiếp và tối đa 31 slave có thể được kết nối với Bus, ở phương pháp này 1 PLC có thể điều khiển tối đa mạng gồm 31 biến tần, đây là dạng liên kết điểm-điểm Ta có thể điều khiển toàn bộ chức năng của biến tần thông qua mạng này Ngoài ra có thể giám sát các thông số của biến tần thông. .. quay, tốc độ các lỗi thường gặp…vv dựa vào các vùng nhớ của PLC dành cho mỗi biến tần + Cho phép truyền thông trực tiếp giữa PLC và biến tần Nghĩa là PLC có thể đọc trực tiếp các tham số từ biến tần + Thư viện USS cung cấp bởi Siemen, USS libraries gồm 4 khối chương trình chính(USS_INIT; USS_CTRL; USS_RPM_X; USS_WPM_X) + Cấu trúc USS sử dụng 14 chương trình con và 3 chương trình ngắt + Cấu trúc USS... người sử dụng thao Các cảm biến đặt để biết vị trí của tay gạt Motor điều khiển băng tải chạy ngược và xuôi Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống + Nguyên lý: PLC sẽ nhận tín hiệu logic từ các cảm biến và các nút bấm, thực hiện theo chu trình được cài sẵn và đưa ra tín hiệu điều khiển đến biến tần qua đường truyền uss Biến tần nhận giá trị điều khiển đó để biến đổi tần số điện áp đặt vào động cơ, qua đó làm thay... bit Resp_R được set lên và tất cả các giá trị tiếp theo được cập nhật Error: là một byte lỗi chứa kết quả mới nhất của yêu cầu truyền thông Drive (là byte chứa kết quả của lần truyền thông cuối cùng Status: thông báo trạng thái biến tần Hình 2.2 Các bit thể hiện trạng thái biến tần 16 Speed: là tốc độ động cơ theo tỉ lệ phần trăm tốc độ full set Phạm vi : 200% -> +200% Run_EN:bit thông báo trạng thái... lệnh, hoặc khi một lỗi trạng thái được thông báo Vòng quét vẫn tiếp tục thực hiện trong khi quá trình chờ sự phản hồi EN: phải ON trong quá trình truyền thông để cho phép truyền đi các yêu cầu, và nên giữ lại ở trạng thái đó cho dến khi bit Done được set lên – tín hiệu hoàn thành quá trình XMT_REQ: ở dạng xung trong vòng quét yêu cầu truyền thông giữa PLC và biến tần Drive: là địa chỉ của MM mà lệnh... thông giữa thiết bị và đường truyền thông tin được trong suốt, liên tục, an toàn và độ tin cậy cao, dề dàng cho lắp đặt, thay thế, sửa chữa và mở rộng hệ thống Chi phí cho mạng này là thấp và tối ưu cho các ứng dụng vừa và nhỏ II Ứng dụng - Ghép nối thiết bị, trao đổi thông tin gữa các thiết bị là một trong những vấn đề cơ bản trong bất cứ một giải pháp tự động hóa nào Sự ứng dụng các mạng truyền thông. .. việc truyền thông Biến tần + Truyền thông với các Micro Master không đồng bộ với vòng quét của S7 – 200 S7 – 200 hoàn thành vài vòng quét trước khi một MM hoàn thành việc truyền thông Các yếu tố giúp xác định thời gian yêu cầu: + Số MM có trong mạng + Tốc độ baud + Thời gian vòng quét của S7 – 200 Sau khi lệnh USS_INT ấn định Port 0 cho giao thức USS, S7 – 200 sẽ thực hiện hỏi vòng tất cả các biến tần. .. + Để hệ thống hoạt động ổn định: Trong khoảng từ cảm biến 1 đến cảm biến 2 giá trị f = 35hz Trong khoảng từ cảm biến 2 đến cảm biến 3 giá trị f = 50hz Trong khoảng từ cảm biến 3 đến cảm biến 4 giá trị f = 35hz TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Mạng truyền thông công nghiệp – Hoàng Minh Sơn – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 2 Tài liệu hướng dẫn vận hành biến tần MICROMASTER 440 0.12KW – 11KW - Siemen 3 Simatic... tất, đầu ra Done được set lên và đầu ra Error(kiểu byte) chứa các kết quả của việc thực hiện lệnh Khi lệnh EEPROM được set lên, lệnh sẽ ghi vào cả bộ nhớ RAM và EEPROM của biến tần Khi đầu vào EEPROM không được set thì lệnh này sẽ chỉ ghi vào bộ nhớ RAM vì MM3 không hỗ trợ chức năng này, do đó, cần phải chắc chắn rằng đầu vào không được set để lệnh chỉ làm việc với MM3 Ðầu vào/ra Kiểu dữ liệu Toán hạng... thức truyền thông USS là một trong số đó được sử dụng ở cấp độ bus trường (bus thiết bị) nối giữa thiết bị điều khiển và các cơ cấu châp hành - Ví dụ sử dụng giao thức USS để truyền thông: 25 + Nhiệm vụ của hệ thống là điều khiển tay gạt trên băng tải chạy với tốc độ khác nhau trong các khoảng đã đặt cảm biến + Các thành phần trong hệ thống: PLC S7-200 với chức năng điều khiển toàn bộ hệ thống Biến tần