Truyền thông Profibus PLC S7300 với MM440

Tài liệu Truyền thông Profibus PLC S7300 với MM440 trình bày cách thiết lập Project truyền thông, cài đặt thông số trên biến tần, Cài đặt truyền thông, Cài đặt thông số vận hành cơ bản. Mời các bạn tham khảo để hiểu rõ hơn về nội dung của tài liệu.

Truyền thông Profibus PLC S7300 với MM440

- Module Profibus.

5.2 Communication board parameters

The following parameters must be set to start up the PROFIBUS optional board:

7.3)

Parameter "P0918" (PROFIBUS address)

If address 0 is set on the DIP switches of the communication board (setting in

delivery state), then the PROFIBUS address can be changed in parameter

"P0918" Valid settings are 1 to 125 (default = 3)

Once a valid PROFIBUS address has been set on the switches, parameter

"P0918" can no longer be changed In this case, the parameter displays the

PROFIBUS address set on the switches

The "Reset inverter parameters to factory setting" function also resets the

PROFIBUS address to 3 if it has been set originally via "P0918“

Parameters "P0700" and "P1000" (fast selection/process data master control)

The control word and setpoint sources can be selected quickly in parameters

P0700 (select command source) and P1000 (select frequency setpoint)

respectively

Command source from PROFIBUS: P0700 = 6

Note: P0719 must be 0

Starting up the PROFIBUS Board Edition 02/02

PROFIBUS Optional Board Operating Instructions

48 6SE6400-5AK00-0BP0

Parameters "r2050" and "P2051" (BICO)

Much greater flexibility is afforded by the interconnection of process data using

binectors/connectors, see description "Use of binectors and connectors" in the

reference manual

Detailed connection of setpoints and actual values to and from the PROFIBUS

optional board is parameterized in "r2050" and "P2051"

The following table shows the parameters specific to the PROFIBUS optional board

relating to the connection of process data:

Table 5-1 Parameters for flexible interconnection of process data

PZD1 STW/ZS W

PZD2 HSW/HI W

r2050.00 r2050.01 r2050.02 r2050.03 P2051.00 P2051.01 P2051.02 P2051.03

Link values for setpoints master

→ inverter

Link parameters for actual

values inverter → master

r2050 also acts as a display parameter via which the setpoints received by the

PROFIBUS optional board can be checked

Parameter "P2041" (communication board functions)

A number of advanced property settings for the PROFIBUS optional board can be

made in indexed parameter "P2041"

For most applications, however, the defaults are adequate (value = 0) The

following table shows the property setting options

Table 5-2 Communication board functions

This option can be

0: PPO11: PPO13: PPO3

programmed in thisparameter.

P2041.01

OP parameter in EEPROM:

Modifications to parametersettings via

SIMATIC HMI are storedpermanently in

the EEPROM or as volatiledata in the

RAM

0: Permanent (EEPROM)1: Volatile (RAM)

P2041.02

Internode communicationfailure:

Reaction of communicationboard (as

subscriber) after failure of apublisher

0: Generate alarm A704 andabort

setpoint transmission toinverter

(may activate fault 70)1: Generate alarm A704 only

P2041.03 Select displayed diagnostics

screen

0: Standard diagnostics

>0: Special diagnostics (forSIEMENS

internal use only)

Edition 02/02 Starting up the PROFIBUS Board

PROFIBUS Optional Board Operating Instructions

6SE6400-5AK00-0BP0 49

Process data monitoring

Two parameters determine how process data are monitored:

! Threshold monitoring on the PROFIBUS optional board (standard slave

function according to PROFIBUS)

! Monitoring of the telegram failure time in the inverter with parameter "P2040"

The threshold monitoring function on the PROFIBUS optional board is normally

activated It can be deactivated by means of the PROFIBUS master configuring

tool

NOTE

The threshold monitoring function should not be deactivated!

Parameter "P2040", telegram failure time

Parameter "P2040" is set to determine whether setpoint transmission via

PROFIBUS should be monitored by the inverter

! "P2040" = 0 means: No monitoring

! "P2040" > 0 means: The value of "P2040" is the telegram failure time in

milliseconds (The default setting of the parameter is a value of >0!)

Fault 70 is activated if no new setpoints are received by the PROFIBUS optional

board within the telegram failure period

Important NOTE

Shutdown on faults can only take place if both monitoring functions are

activated!

When the PROFIBUS optional board is in operation, parameter "P2040“ should

also be set to a value of > 0 The process data monitoring function is thus

activated/deactivated solely via the PROFIBUS threshold monitor The monitoring

time then corresponds to the threshold monitoring time setting + the setting in

"P2040"

NOTE

Process data whose complete control word (PZD1) is set to zero are not

transferred from the PROFIBUS optional board to the inverter

Result: Alarm A703 and possibly fault 70

Inverter behaviour at "P2040=0"

If monitoring is switched off and the PROFIBUS Master system goes to the status

Stop (e.g S7 CPU), the inverter remains active with the last received target

specifications (control word, frequency target value)!

Starting up the PROFIBUS Board Edition 02/02

PROFIBUS Optional Board Operating Instructions

50 6SE6400-5AK00-0BP0

Parameter "P0927", modification source for parameters

This parameter can be set to define the sources of parameter modifications

1: Yes

1: YesBit 2 PC-inverter assembly set

(USS on the BOP interface)

0: No1: Yes

The default setting for all bits is 1, i.e parameters can be modified from all sources

Module Profibus – DP cung cấp sự kết nối cơ bàn giữa Micromaster 4 với các hệ thống

tự động thông minh Là bộ phận trung gian để trao đổi dữ liệu với các hệ thống chủ

Module được cung cấp nguồn riêng 24V được lấy từ đầu tương tự của biến tần Khi đó nó

có thể làm việc được trong trường hợp biến tần đã bị ngắt nguồn

Module cũng cung cấp file GSD để tương thích giữa thiết bị chủ và biến tầnMicromaster 4

Module truyền thông sẽ cung cấp các kiểu dữ liệu để trao đổi với hệ thống chủ Đó là cáckiểu PPO Tùy thuộc vào lượng dữ liệu cần truyền chúng ta sẽ sử dụng các loại PPO khác nhau.Ngoài 4 loại PPO căn bản, còn có thêm các loại mở rộng được cung cấp cho các Micromaster 4:

PKW: Giá trị tham số danh định STW: Word điều khiển 1

PZD: Quá trình dữ liệu ZSW: Word trạng thái 1

PKE: Tham số danh định HSW: Giá trị thiết lập tần số chính

PWE: Giá trị tham số

Để hiển thị thông tin về trạng thái hoạt động, module truyền thông có 3 màu đèn Ledkhác nhau:

Đỏ, nháy

nhanh

Sai địa chỉ Profibus trong công tắc DIP hoặc là lỗi phần cứng hoặc phầnmềm

Đỏ Được bật và không có truyền thông với biến tần hoặc là không có cấu

hình truyền thông mới sau khi đã hiệu chỉnh tham số của bảng

Nếu trạng thái này được giữ thì biến tần hoặc modul truyền thông có lỗisai

Nháy cam Sự liên kết truyền thông tới biến tần đã được thiết lập

Không có kết nối Profibus, ví dụ như thiết bị kết nối Profibus khôngđược chèn vào hay là thiết bị chủ không được kết nối

Cam Có liên kết truyền thông tới biến tần và kết nối Profibus đã được thiết lập

nhưng không có quá trình trao đổi dữ liệu xảy ra

Nháy xanh Quá trình trao đổi dữ liệu đang hoạt động, nhưng không có điểm thiết lập

(word điều khiển = 0), chẳng hạn như S7 đang trong trạng thái Stop

Xanh Quá trình trao đổi dữ liệu đang diễn ra và tất cả mọi thứ đều bình thường

Cách thức truyền nhận dữ liệu giữa PLC S7-300 và biến tần MM440.

PLC và biến tần được liên kết với nhau thông qua mạng truyền thông Profibus-DP Trong

đó PLC đóng vai trò là Master còn biến tần đóng vai trò là Slave

Trong module CPU của PLC được tích hợp cổng truyền thông DP, còn biến tần cũng sẽ

có thể tích hợp module truyền thông hoặc là module Profibus dời PLC sẽ giao tiếp với biến tầnthông qua module truyền thông Profibus của biến tần PLC sẽ gửi dữ liệu truyền xuống biến tầnthông qua module Profibus, biến tần nhận dữ liệu truyền và sẽ gửi trả về PLC trạng thái hoạtđộng thông qua module này

Việc truyền và nhận dữ liệu được thực hiện thông qua các kiểu PPO(Parameter Processdata Object) Tùy thuộc vào lượng dữ liệu cần truyền là nhiều hay ít mà tương ứng sẽ chọn kiểuPPO phù hợp.

PPO được cấu tạo bởi 2 vùng dữ liệu là PKW(Parameter area) và PZD(Process data area)

 PKW là vùng giá trị tham số danh định được sử dụng để theo dõi hay là thay đổi cácthông số trên biến tần

Vùng PKW bao gồm ít nhất là 4 words Cấu trúc của vùng tham số PKW được chỉ ratrong hình dưới:

AK: Những yêu cầu và đáp ứng danh định

PNU: số tham số

Cấu trúc vùng tham số PKW.

- Word thứ nhất : Vùng tham số danh định(PKE)

Vùng tham số danh định luôn là giá trị 16 bit trong đó:

Từ bit 0 tới 10 dùng để lưu số của các tham số liên quan

Bit 11 là bit đảo ngược

Từ bit 12 tới 15 chứa những yêu cầu và đáp ứng danh định.

- Word thứ hai: Vùng tham số chỉ số (IND)

Vùng tham số bao gồm 2 byte và được phân ra thành byte cao và byte thấp

- Word thứ 3 và 4 là vùng giá trị tham số

Giá trị tham số luôn được truyền dưới dạng DW(32 bit) Trong một thời điểm thì chỉ có mộtgiá trị tham số được chuyển

Giá trị tham số 32 bit nó bao gồm word cao(word 3) và word thấp( word 4)

Nếu trong trường hợp giá trị của tham số chỉ là 16 bit thì sẽ được chuyển ở word thấp vàword cao phải được thiết lập bằng 0

 Vùng quá trình dữ liệu PZD: Chứa các word điều khiển và điểm thiết lập tần số chính

để gửi từ PLC xuống biến tần đồng thời chứa các word trạng thái và tần số thực từbiến tần trả về PLC

- Cấu trúc của control word 1:

0

Điều kiện vận hànhOFF2

Xung ngắt tức thời, tín hiệu điều khiển biến tầnngừng

Điều khiển theo vòng kín và xung của biến tầnđược cho phép

Điều khiển theo vòng kín và xung biến tần khôngđược cho phép

Không cho phép phátchức năng giảm tốc

Đầu ra của RFG được thiết lập về 0(điều khiểnhãm nhanh nhất có thể)

Không cho phépđiểm setpoint

Giá trị được chọn tại đầu vào RFG được hoạtđộng

Giá trị được chọn tại đầu vào RFG được thiết lập

Thiết bị chủ chuyển setpoints có sẵn

0

Điều chỉnh điện ápmotor giảm

15 1 Điều khiển tại chỗ(từ

màn hình BOP/AOP)

Điều khiển tại chỗ được kích hoạt

Điều khiển từ xa

Điều khiển từ xa được hoạt động

- Cấu trúc của status word 1

Nguyên nhân: không có lệnh ON, lỗi, lệnh OFF2hoặc OFF3, lệnh khóa ngoài

0

Cho phép vận hànhKhông cho phép vậnhành

0

Lỗi hoạt động Lỗi, theo dõi tham số r0947,

điều khiển lỗi và vì vậy không vận hành được,chuyển sang trạng thái khóa ngoài sau khi đã biếtlỗi và việc sửa chữa hoàn thành

Không khóa ngoài

Biến tần chỉ có thể restart bởi lệnh OFF1 theo saulệnh ON

7 1 Cảnh báo hoạt động Cảnh báo, xem tham số cảnh báo r2110

Biến tần vẫn trong trạng thái vận hành

0

Không có sự chênhlệch giữa giá trị đặt

và giá trị thực

Sự chênh lệch giữagiá trị đặt và giá trịthực

Sự chênh lệch giữa giá trị thực và giá trị đặt trongkhoảng cho phép

Tần số đầu vào của biến tần cao hơn hoặc bằng giátrị tần số lớn nhất

0 Cảnh báo: motor tại

giới hạn hiện thời

0

Motor giữ phanh

Tín hiệu có thể được sử dụng để điều khiển phanh

0 Motor quá tải

Dữ liệu của motor được hiển thị trong điều kiệnquá tải

0 Biến tần quá tải

Ví dụ như về dòng hoặc nhiệt độ

- Thiết lập Project truyền thông

Từ phần mềm Step7 tạo một project mới sau đó tiến hành khai báo trạm S7-300 làm trạm chủ

và mạng truyền thông là Profibus Sau đó đổi tên trạm Simatic 300 thành DP-master.

Kích đúp chuột vào DP –master và tiến hành khai báo phần cứng cho trạm PLC Chọn

CPU 313 C2-DP mã hiệu 6ES7 313-6CF03-0AB0 V2.6, chọn kết nối là Profibus, tiến hành đặt

địa chỉ và thiết lập các thuộc tính cần thiết

Sau khi thiết lập xong trên màn hình sẽ xuất hiện:

Kích vào đường kết nối Profibus và sau đó thiết lập DP-slave bằng cách:

PROFIBUS DP > SIMOVERT > Micromaster 4, giữ chuột trái vào Micromaster 4, kéo và thả vào đường mạng Profibus Sau khi đã có được MM4 chọn địa chỉ Profibus và đổi

tên thành MM440 Chọn loại PPO thích hợp Trong ví dụ dưới, chọn loại PPO là PPO3 bằng

cách Click chuột trái vào MM440 trên đường mạng, sau đó Click chuột trái vào Slot 1 và Clickđúp vào PPO3

Ở Slot 2, chú ý đến địa chỉ cấp phát để truyền thông gồm 2 Word bắt đầu từ PIW276 đến

PIW278 ở đầu vào ( vùng nhớ nhận dữ liệu trên biến tần MM440) và PQW276 đến PQW278 ởđầu ra( vùng nhớ gửi dữ liệu từ biến tần MM440 cho PLC)

Với module Profibus ta cần tiến hành cài đặt địa chỉ trong công tắc DIP và sẽ được theo dõi trên biến tần qua thông số P918 Ở đây chọn địa chỉ cho biến tần là 4 bằng cách gạt công tắc ở địa chỉ

1 và 2 lên

- Cài đặt thông số trên biến tần.

Sau khi đã cài đặt địa chỉ truyền thông trên module Profibus chúng ta cần cài đặt các thông sốcần thiết trên biến tần:

 Cài đặt truyền thông:

- Thiết lập mức truy cập cài đặt thông số P0003 = 3 và kiểm tra lại địa chỉ Profibus thôngqua thông số P918( P918 = 3 đối với BT1 và P918 = 4 đối với BT2)

- Cài đặt P700 = 6 và P1000 = 6, điều này sẽ cho phép điều khiển vận hành qua mạngProfibus một cách đầy đủ

- Cài đặt thông số P719 = 0 để chắc chắn có thể vận hành Profibus

- Cài đặt thông số P927 = 0011: chọn thiết lập thông số từ màn hình BOP và thông quatruyền thông Profibus – DP.

- Cài đặt thông số P2401 có thể bằng 1, 2, 3 Đây là thông số chọn kiểu PPO tương ứng

- Cài đặt thông số P2040 để báo thời gian bức điện sai Khi đặt P2040 = 0 tức là ở chế độkhông theo dõi Khi vận hành nên đặt thông số P2040 >0

 Cài đặt thông số vận hành cơ bản

- Khi đã cài đặt các thông số truyền thông thì việc tiếp theo là cài đặt các thông số vậnhành cơ bản cho động cơ Các thông số được cài đặt theo bảng dưới:

Thông số Giá trị cài đặt Chú thích

Hoàn thành việc cài đặt với P3900 = 3 để biến tần tự động tính toán lại các dữ liệu củađộng cơ Lúc này P0010 = 0 để đảm bảo động cơ có thể quay được

- Chương trình điều khiển đối với BT1 có địa chỉ P918=3 Ở trong ví dụ này, ta sử dụngPPO3 với địa chỉ nhận dữ liệu PID256 ( trong đó PIW256 là vùng nhớ nhận các tín hiệuthông báo trạng thái làm việc của biến tần, PIW258 là vùng nhớ nhận giá trị tần số thựccủa biến tần) Địa chỉ truyền dữ liệu PQD256 ( trong đó PQW256 là vùng nhớ chứanhững Bit điều khiển biến tần, PQW258 là vùng nhớ đặt tần số làm việc cho biến tần)

Giá trị các Bit điều khiển

- Để biến tần hoạt động chọn Bit 0 ==1, nếu muốn đảo chiều chọn Bit 11==1 Trong

chương trình sử dụng vùng nhớ MW4 để thiết lập giá trị cho các Bit điều khiển và gửi tớivùng nhớ PQW256

if max frequency is 50Hz.

P2000 = 50

0 - 100% = 0 - 50Hz can be achieved by sending setpoint values between 0 - 4000Hex.

value in hex value in dec % Hz

2CD4 11476 70.04394531 35.0219727

Frequency setpoint and actual value:

The frequency setpoint and actual value are normalised such that 4000hex corresponds to 50Hz The maximum value that should be sent is 7FFF (This is 99,997 Hz.).

Here are some typical control and status words to get started (in HEX):

Control word and frequency

setpoint Status word and actual value

Get drive ready to run forward: 047E 0000 FA31 0000

Run drive at 12.5Hz forwards 047F 1000 FB34 1000

Run drive at 50Hz forwards 047F 4000 FB34 4000

Run drive at 12.5Hz reverse 0C7F 1000 BB34 1000

Drive tripped on fault 0C7F 1000 FA38 0000

Cài đặt địa chỉ trên modul Profibus DP bằng cách gạt DIP từ 1 đến DIP 7 tương ứng