Schneider Electric Premium und Advantys STB an Profibus DP, Advantys STB, FTB und Altivar an CANopen Benutzerhandbuch

Premium und Advantys STB an Profibus DP

Advantys STB, FTB und Altivar an CANopen

System User Guide

[Quellcode]

Mar 2006

Inhaltsverzeichnis

Anwendungsbeispiel - Quell-Code .................................................................................... 2

Typische Anwendungen .................................................................................................... 3

Architektur ......................................................................................................................... 4

Installation ......................................................................................................................... 6

Hardware................................................................................................................................................ 7

Software ................................................................................................................................................14

Kommunikation ......................................................................................................................................15

Implementierung .............................................................................................................. 18

CANopen-Erweiterungsbus .....................................................................................................................20

ATV31 Frequenzumrichter ......................................................................................................................22

E/A Plattform..........................................................................................................................................25

Profibus .................................................................................................................................................31

SPS.......................................................................................................................................................34

Betriebsverhalten ...................................................................................................................................39

Anhang ............................................................................................................................. 40

Detaillierte Komponentenliste........................................................................................... 40

Kontakt ............................................................................................................................. 41

Einleitung

Dieses Dokument soll einen schnellen Durchblick fuer ein System geben. Es ist nicht die

Absicht, andere Produktdokumente zu ersetzen. Statt dessen soll es zusätzliche Informationen zu den Produktdokumenten liefern, um das hier beschriebene System zu installieren, zu parametrieren und in Betrieb zu nehmen.

Eine detaillierte Funktionsbeschreibung oder Spezifikation der Anwendung ist nicht Teil dieser

Anleitung. Dennoch enthält das Dokument einige typische Anwendungen in der dieses System eingesetzt werden kann.

Premium and Advantys STB on Profibus DP_DE.doc

Schneider Electric 1

Abkürzungen

Wort / Ausdruck

SPS (PLC)

HMI

PC

VAC

VDC

PS

E/A (I/O)

FU (VVD)

Premium

Unity (Pro)

Sycon

Phaseo

Advantys STB

Advantys FTB

ATV31

Erläuterung

Speicherprogrammierbare Steuerung

Anzeige –und Bediengerät

Personal Computer

Wechselspannung (Alternating current)

Gleichspannung (Direct current)

Spannungsversorgung (Power supply)

Ein-/Ausgabe (Input / Output)

Frequenzumrichter oder Frequenzumformer (Variable Velocity

Drive)

Produktname einer Schneider Electric SPS

Produktname einer Schneider Electric SPS Programmiersoftware

Produktname einer Schneider Electric Feldbus

Programmiersoftware

Produktname einer Schneider Electric Netzgerät Familie

Produktname eines dezentralen Schneider Electric E/A-Systems

(Small Terminal Block)

Produktname von Schneider Electric E/A-Modulen

Produktname eines Schneider Frequenzumrichters

Anwendungsbeispiel - Quell-Code

Einleitung

Beispielquellcode, der die hier beschriebene Systemfunktionalität abbildet, können von unser

„Village“ website hier heruntergeladen werden.

Allgemeines

Die Beispielsoftware umfaßt ein PowerSuite-Projekt für die Konfiguration der ATV31, ein

Advantys-Projekt für die E/A-Plattform, ein Sycon-Projekt für die Profibus-Konfiguration und ein Unity Pro Projekt für die SPS.

Es ist folgendes zu beachten:



Um die Konfigurationsdaten für die ATV31 mit der Software PowerSuite zu nutzen, müssen diese importiert werden. Dazu im Projektbaum unter Konfigurationen den

ATV31 anwählen und anschließend über das Menü "Datei -> Import" die vier

Konfigurationen nacheinander laden. In einem zweiten Schritt werden diese dann den Geräten zugewiesen (s.o.)



Das Advantys-Projekt ist mit der Advantys-Software 1.2.0 und dem Update für den

ATV31 sofort einsatzbereit.



Das Sycon-Projekt ist mit der Sycon-Software 2.8 sofort einsatzbereit.



Das Unity-Projekt ist eine Importdatei, die über das Menü "Datei -> Öffnen" mit dem

Typ *.xef

geöffnet werden kann.



Typische Anwendungen

Einleitung

Applikation

Fördertechnik

Verpackungs-,

Textil- und

Sondermaschinen

Pumpen und

Lüfter

Typische Anwendungen oder Teilanwendungen für dieses System werden im folgenden Kapitel beschrieben.

Beschreibung

Zur Steuerung von verschiedenen

Transporteinrichtungen, die in

Abhängigkeit von zusätzlichen

Eingangssignalen (z.B. Initiatoren) gesteuert werden müssen und die durch den Transport zusätzliche Aktionen auslösen. Beispiel: Verschiebwagen mit kombinierter Rollenbahn

Antrieb von Transport-, Lege- und

Schneidemaschinen mit mehreren

Antrieben, die zusätzliche Ein- und

Ausgangsignale für die Steuerung benötigen.

Antrieb von Pumpen und Lüftern, z.B.

Umwälzsysteme, Transport von Wasser und anderen Flüssigkeiten.

Ansteuerung von zusätzlichen Ein- und

Ausgangsignale, z.B. für die

Rückmeldung der Pumpen, Einlesen von Durchflußmessern oder zum

Steuern von Ventilen.

Beispiel



Architektur

Übersicht

Anordnung

Bei dem System handelt es sich um eine SPS, die eine lokale Antriebsinsel steuert.

Die Insel besteht aus einer E/A-Plattform (Advantys STB), vier Frequenzumrichtern

(ATV31) mit nachgeschaltetem Motor und zwei externen E/A-Modulen (FTB); sie kann sowohl um weitere Frequenzumrichter als auch um weitere externe E/A-

Module ergänzt werden. Als Insel-Feldbus wird CANopen eingesetzt, die Verbindung zwischen Insel und SPS wird über Profibus DP realisiert. Die Insel wird mit 230V

Wechselspannung versorgt, die zum einen über die Frequenzumrichter die Motoren versorgt und zum anderen über ein Netzgerät die Steuerspannung für die E-A-

Geräte liefert.



Komponenten

Hardware:



TSX Premium (SPS)



Phaseo (Spannungsversorgung)



ATV31 (Frequenzumrichter, 4x)



Advantys STB (Remote I/O)



Advantys FTB (E/A-Modul IP67)



Drehstrommotor (4x)

Software:



Unity Pro 2.0.2 (SPS)



Advantys Configuration Software 1.20 (Remote I/O)



PowerSuite 2.0 (ATV31)



Sycon 2.8 (Profibus DP)

Dimensionen

Durch die kompakte Größe der einzelnen Komponenten ist es möglich, diese in einem kleinen Schaltkasten unterzubringen.



Installation

Einleitung

Anordnung

Dieses Kapitel beschreibt die notwendigen Schritte für die Installation der Hardware und das Setup der Software um die Aufgabe der folgenden Anwendungen zu erfüllen:

Anmerkung

Die Motoren der Antriebsinsel werden von der SPS unabhängig voneinander gesteuert. Dazu können auch die Eingangssignale der E/A-Plattform (Advantys STB) sowie der IP67-geschützen E/A-Module (Advantys FTB) genutzt werden. Die

Ausgänge dieser Module dienen zur Steuerung zusätzlicher Geräte.

Hinweis:

Da die Frequenzumrichter über eine Zustandsmaschine (DriveCom-Profil) gesteuert werden, ist eine Handsteuerung der Antriebe mit einem lokalen HMI ohne Nutzung der SPS nicht möglich. Soll ein HMI an der Antriebsinsel verwendet werden, so kann die Insel nur über die Mitwirkung der SPS gesteuert werden (manueller Eingriff).



Allgemein

Bauteile

Hardware



Die Spannungsversorgung und die Advantys STB benötigen zur Montage eine

Hutschiene.



Die anderen Geräte können direkt auf der Montageplatte befestigt werden.



Eine 230VAC-Verkabelung besteht zwischen Hauptschalter, Spannungsversorgung, den Frequenzumrichtern und den Motoren.



Die 24VDC-Verkabelung besteht zwischen Spannungsversorgung, SPS, Advantys

STB und FTB.



Zwischen Advantys STB, den Frequenzumrichtern und den FTB-Modulen ist eine

CANopen-Verkabelung vorzunehmen, dabei werden die Frequenzumrichter über

Abzweigdosen (CAN-Tab) angeschlossen.



Advantys STB und SPS werden über ein Profibuskabel verbunden.

Hauptschalter

VCF-02GE

Spannungsversorgung

ABL7RE2403

Fortsetzung nächste Seite



Bauteile,

Fortsetzung

SPS TLX

Premium

TLX P57 5634M

Premium


TSX PSY 5500

1

2

3

4

5

8

9

10

Anzeige-LEDs

Auswurftaste für die

PCMCIA-SRAM-Karte

PG-Anschluß

(TER-Steckverbinder)

Steckplatz für eine

Speichererweiterungskarte

(PCMCIA)

Steckplatz für eine

Kommunikationskarte (PCMCIA)

RJ 45-Steckverbinder zum

Anschluß an das Ethernet.

USB-Port

Taste RESET




Bauteile,

Fortsetzung

Premium

Profibuskarte

TSX PBY 100

Advantys STB

1

2

3

4

5

6

Empfangsmodul im Haupt- oder Erweiterungsrack

Signalisierungsblock (vier LED-Anzeigen)

Steckplatz zum Einsetzen einer PCMCIA-Karte

PCMCIA-Karte für den Profibus DP inkl. Anschlußkabel

Anschlußkabel (0,6m) zur Profibus-Abzweigdose (DP-TAB)

Profibus-Abzweigdose (DP-TAB)




Bauteile,

Fortsetzung


Advantyskopf und -module




Bauteile,

Fortsetzung

Antriebssteuerung

ATV31

ATV31H018M2 inkl. Netz- und

Motoranschluß

Anschlüsse

R/L1

R/L2

R/L1

R/L2

T/L3

PO

PA/+

PB

PC/-

U/T1

V/T2

W/T3

Funktion

Erdungsanschluss

Versorgung der Leistungsklemmen

Polarität + des Gleichstromzwischenkreises

Ausgang zum Bremswiderstand (Polarität +)

Ausgang zum Bremswiderstand

Polarität - des Gleichstromzwischenkreises

Ausgang zum Motor




Bauteile,

Fortsetzung

Anschluß

Steuerklemmen

AI2

AI3

COM

AOV

AOC

24V

LI1

LI2

LI3

LI4

LI5

LI6

Anschlüsse

R1A

R1B

R1C

R2A

R2C

COM

AI1

10V

Funktion

Programmierbares Relais R1:

„NC“-Kontakt zieht bei Einschalten an, fällt bei Störung ab.

Schließer (NO) des programmierbaren Relais R2

Sammelleitung für analoge Ein- und Ausgänge

Analogeingang als Spannung

Spannungsversorgung für Sollwertpotentiometer 1 bis 10k



Analogeingang als Spannung

Analogeingang als Strom

Sammelleitung für analoge Ein- und Ausgänge

Analogausgang als Spannung (AOV) oder

Analogausgang als Strom (AOC)

Spannungsversorgung der Logikeingänge

Logikeingänge

Logikeingänge




Bauteile,

Fortsetzung

Advantys FTB

Spannungsversorgung und

Busanschluß



Allgemein

Software

Es ist notwendig, die Projektierungssoftware Unity Pro für die Premium-SPS, die

Software Sycon für den Profibus und die Projektierungssoftware Advantys für die

Konfiguration der E/A-Plattform (Advantys STB) und des CANopen-

Erweiterungsbusses (Frequenzumrichter und Advantys FTB) zu installieren. Für einen erhöhten Komfort bei der Parametrierung, Archivierung und Simulation der

Frequenzumrichter (ATV31), ist es notwendig die Software PowerSuite zu installieren.

Für die Installation aller Softwarepakete muß der PC die folgenden Voraussetzungen erfüllen:

Betriebssystem: Windows 2000 (mind. SP1) oder Windows XP.

Freier Festplattenspeicher: mind. 2,4GB, empfohlen 4,4 GB.

Arbeitsspeicher:

Prozessortyp:

Schnittstellen: mind. 512 MB, empfohlen 1024 MB. mind. Pentium III mit mind. 800MHz, empfohlen 1,2 GHz. mind. serielle Schnittstelle,

Zusätzliche Software: zusätzlich empfohlen USB mind. Internet Explorer 5.5



Kommunikation

Allgemein

CANopen wird zur Kommunikation innerhalb der Antriebsinsel, also zwischen den

Feldbusgeräten (Advantys FTB und ATV31) und der E/A-Plattform (Advantys STB), genutzt. Dies ist der sogenannte Erweiterungsbus des Advantys STB. Das Profibus-DP-

Protokoll kommt für die Kommunikation zwischen Advantys STB und SPS zum Einsatz.

Die Verkabelung sieht wie folgt aus:



CANopen-Kabel zwischen Advantys STB, ATV31 und Advantys FTB. Die ATV31 werden dabei über Abzweigdosen (VW3CANTAP2) an den Bus angeschlossen. Die

Verbindung zwischen Abzweigdose und ATV erfolgt über Spezialkabel

(VW3CANRR1) mit RJ45-Stecker.



Profibus-DP-Kabel zwischen SPS und Advantys STB. Dabei wird die SPS-

Einsteckarte zunächst auf die Abzweigdose (DP-TAB) verbunden und an der

Abzweigdose beginnt das Profibus-DP-Kabel.

SPS Premium

TSX P57

5634M

Verbindung zum PC:

Die Verbindung zwischen den USB-Schnittstellen von

PC (Unity Pro) und der SPS erfolgt über ein

Verbindungskabel UNY XCA

USB 033. Alternativ kann eine serielle Verbindung

(PC <-> TER/AUX) mit dem

Kabel TSX PCX 1031

(Schalterstellung 0) hergestellt werden.

Verbindung mit

Advantys STB:

Die Verbindung erfolgt über ein Profibuskabel. Es ist darauf zu achten, daß die

Anschaltung an der SPS

über den Profibus-Tab erfolgt.

Advantys STB

Verbindung zur SPS:

Die Verbindung erfolgt über ein Profibuskabel

(siehe Kapitel SPS).

Für die Erweiterung des

CAN-Busses ist ein entsprechendes Kabel vorzusehen, das an der

Baugruppe XBE 2100 aufgelegt wird.

Hinweis: Diese Baugruppe muß die letzte lokale

Baugruppe des Advantys

STB sein.


Schneider Electric


15

Advantys STB,

Fortsetzung

Verbindung mit der

Konfigurationssoftware:

Die Verbindung erfolgt über ein Programmierkabel

STB XCA 4002.

ATV31

ATV31H018M2

Verbindung zum CANopen-

Bus:

Die Verbindung erfolgt über die Abzweigdose

VW3CANTAP2 und das

Kabel VW3CANRR1. Die jeweils ankommenden und abgehenden CANopen-Kabel sind an der Abzweigdose aufzulegen.


Schneider Electric


16

ATV31

ATV31H018M2,

Fortsetzung

Verbindung mit der

Konfigurationssoftware:

Die Verbindung mit der

Konfigurationssoftware

PowerSuite erfolgt über ein

Programmierkabelset

VW3A8106.

Advantys FTB

Der Anschluß erfolgt über die

Kabel FTXCN3210. Sofern zwei FTB direkt miteinander verbunden werden, können die Kabel direkt genutzt werden.

Hinweis: Erfolgt dagegen eine Verbindung zur ATV-

Abzweigdose oder zum

Advantys STB, ist ein

Stecker zu entfernen, und die

Leitungen sind einzeln aufzulegen.



Einleitung

Funktion

Aufbau

Implementierung

Dieses Kapitel beschreibt alle notwendigen Schritte zur Initialisierung,

Parametrierung, Programmierung und Inbetriebnahme des Systems.

Funktionsbeschreibung

1. Die gesamte Insel wird über die SPS gesteuert. Dazu werden die Ein- und

Ausgangswerte von STB und FTB sowie die Zustandswerte der ATV31 zwischen Advantys STB und der SPS übertragen. Auf der SPS ist für jeden

ATV31 eine Zustandsmaschine für das DriveCom-Profil vorhanden über die der

Umrichter gesteuert wird. Die Zustandsmaschine setzt Fahrbefehle, z.B. "drehen links mit 1400 Umdrehungen" oder "Quittierung Fehler", in ein Steuerungssignal für den Umrichter um.

2. Die Fahrbefehle werden im Beispielprojekt über ein Bedienfeld in der SPS-

Projektierungssoftware Unity erzeugt. Hier kann der Benutzer durch das

Betätigen von Buttons und der Eingabe einer Geschwindigkeit die Umrichter steuern. Alternativ zur Bedienung über das Bedienfeld können die E/A-Signale der Antriebsinsel herangezogen werden. In diesem Fall wird durch das Setzen bestimmter Eingänge ein Fahrbefehl ausgelöst.



Reihenfolge der Erstellung

Um die Implementierung der einzelnen Produkte zeitoptimiert zu gewährleisten, wird folgende Reihenfolge der Bearbeitung vorgeschlagen:

1. Parametrierung des CANopen-Erweiterungsbusses (Teilnehmeradressen,

Übertragungsrate)

2. Parametrierung der Frequenzumrichter (Anpassung an die Netzfrequenz, den

Motor etc.)

3. Konfiguration von Advantys STB und FTB (Zusammenstellen der Module,

Paremetrierung etc.)

4. Projektierung der Kommunikation zwischen SPS und Advantys STB (Sycon

Software)

5. Projektierung der Zustandsmaschine für das DriveCom-Profil und

Benutzerinterface

Die Reihenfolge gewährleistet, daß die jeweiligen Informationen entweder direkt aus der vorhergehenden Aktion importiert oder manuell von dort übernommen werden können.



CANopen-Erweiterungsbus

Einleitung

ATV31

Adresse und

Übertragungsrate festlegen

(manuell)

1 Die CANopen-Adresse und die

Übertragungsrate werden manuell über die Bedientasten am Gerät eingestellt.

2 Über die Bedientasten ist zunächst das Untermenü

"Kommunikation" auszuwählen.

Im Menü "Kommunikation" ist die Einstellung der CANopen-

Adresse im Parameter "AdC0" vorzunehmen, in der beigefügten Beispielsoftware wurden für die vier Umrichter der Antriebsinsel die Werte 27 bis 30 vergeben.

3 Weiterhin ist im Menü

"Kommunikation" die

Übertragungsrate im Parameter

"BdC0" auf den Wert 500.0

(kBits) einzustellen.

Hinweis:

Alternativ kann die Parametrierung von Adresse und Übertragungsrate auch über die

Konfigurationssoftware PowerSuite erfolgen.

Für alle Geräte am CANopen-Erweiterungsbus ist Adresse und die Übertragungsrate festzulegen.

Hinweis: Es ist darauf zu achten, daß die Adressen absteigend fortlaufend sind und bei der maximalen Startadresse von 32 beginnen. Die maximale Startadresse kann über die

Advantys-Software zwischen 8 und 32 angepaßt werden (siehe Kapitel "Advantys

STB"), dies ist ebenfalls bei der Vergabe der Adressen zu beachten.



Advantys FTB

Adresse u.

Übertragungsrate festlegen

Die CANopen-Adresse und die Übertragungsrate werden manuell an den Modulen über die Drehschalter eingestellt. Dabei gibt es zwei Drehschalter für die Adresse und einen

Drehschalter für die Übertragungsrate. In der Beispielsoftware sind die beiden FTB-

Module mit den Adressen 31 und 32 konfiguriert, die Übertragungsrate ist auf

500.0 kBits eingestellt.

Element Funktion

1

2

3

Übertragungsrate

Adresse 10x

Adresse 1x

3

4

5

6

7

8

9

Position des Drehschalters

0

1

2

Übertragungsrate

Autom. Erkennung

10 kBits/s

20 kBits/s

50 kBits/s

100 kBits/s

125 kBits/s

250 kBits/s

500 kBits/s

800 kBits/s

1 Mbits/s

Übersicht der

Adressen

In der Beispeilsoftware sind die einzelnen Geräte auf dem Erweiterungsbus mit folgenden Adressen versehen:

Gerät

XBE 2100

ATV31 (1)

ATV31 (2)

ATV31 (3)

ATV31 (4)

Adresse Bemerkung

26

27

28

29

30

FTB 1CN08E08SPO 31

FTB 1CN12E04SPO 32

Automatisch durch die Advantys-Software berechnet

Vorgabe über Bedienpanel




Vorgabe über Drehschalter

Vorgabe über Drehschalter



ATV31 Frequenzumrichter

Einleitung

Gerät verbinden und Daten auslesen

Die Einstellung der Frequenzumrichter kann wahlweise manuell über die Bedientasten auf dem Gerät oder mit der Konfigurationssoftware PowerSuite erfolgen. Das Vorgehen für die manuelle Einstellung erfolgt analog zu dem oben beschriebenen Verfahren für die Einstellung der Kommunikationsparameter und wird hier nicht weiter erläutert, es sind jedoch minimal dieselben Parameter einzustellen wie bei der Softwarevariante.

Nachfolgend wird die Einstellung mittels Software vorgestellt.

1 Nach dem Start der Software wird über das Menü "Aktion ->

Verbinden" oder den entsprechenden Button eine

Verbindung zum Gerät hergestellt.

Hinweis: Dazu ist vorher das

Verbindungskabel zwischen PC und ATV an der Abzweigdose am Anschluß "PowerSuite" einzustecken, und es darf nur ein Umrichter an der Dose am

Eingang "ATV1" angeschlossen sein.

2 Vor dem Zustandekommen der

Verbindung ist der

Sicherheitshinweis mit ALT+F zu bestätigen.

3 Anschließend ist ein Name für die Konfiguration bzw. das

Gerät anzugeben.




Gerät verbinden und Daten auslesen,

Fortsetzung

4 Die folgende Warnung über die

Übertragung der Parameter ist zu bestätigen, die aktuellen

Parameter werden nun aus dem Umrichter in die Software

übertragen.

Parametrieren und Daten

übertragen

1 Nach Abschluß der

Übertragung erscheint die

Online-Darstellung des

Umrichters.

Zur Parametrierung ist in die

Konfigurationsanzeige zu wechseln.

2 In der Konfiguartionsansicht sind minimal die Parameter für die Netzfrequenz "BFR" und die

Motorparameter

(Punkt Einstellungen

/Antriebsparameter - Motor

Charakteristik) zu prüfen und ggf. anzupassen.

3 Anschließend die Konfiguration schließen und im Hauptfenster

über das Menü "Aktion ->

Konfigurieren" bzw. den entsprechenden Button die

Daten in den Umrichter

übertragen.


Schneider Electric


23

Parametrieren und Daten

übertragen,

Fortsetzung

4 Zum Start der Übertragung den

Warnhinweis bestätigen.



E/A Plattform

Einleitung

Profibus-

Adresse festlegen

Dieses Kapitel beschreibt, wie die E/A Plattform Advantys projektiert wird. Dazu wird die Konfigurationssoftware Advantys verwendet. Die folgenden Schritte sind auszuführen:

1. Hardwareeinstellungen, insbesondere Profibus-Adresse

2. Neues Projekt (Workspace) erstellen

3. Hardware (Netzwerkinterface, Spannungs- und E/A- Module) konfigurieren

4. Kommunikation CANopen-Erweiterungsbus konfigurieren (Baudrate)

5. Ggf. Geräteparameter anpassen (Rücksetzen von Eingängen, Einstellungen etc.)

6. Download der Konfiguration in das Island.

1 Die Einstellung der Profibus-

Adresse erfolgt über die zwei

Drehschalter am STB

NDP2212, dabei können

Adressen zwischen 1 und 125 eingestellt werden. Die

Adressen 0 und 126 bis 129 sind zwar einstellbar aber nicht erlaubt.

Neues Projekt erstellen

1 Nach dem Start der Advantys-

Software muß ein neuer

Workspace angelegt werden.

2 Dazu sind der Pfad, ein

Wordspace-Name und der

Name des ersten Islands zu vergeben.



Hardware konfigurieren

1 Als Island-Kopf das

Netzwerkinterface für Profibus

STB NDP 2212 auswählen.

2 Durch Doppelklicken auf den

Kopf in die Parameteransicht wechseln und ggf. die maximale Adresse des

CANopen-Erweiterungsbusses anpassen.

Hinweis: Dies wird im

Beispielprojekt nicht gemacht.

3 Anschließend die weiteren

Teilnehmer STB PDT 3100,

STB DDI3610,

STB DRC 3210,

STB XPE 2100 anfügen und den Busabschluß

STB XMP 1100 nicht vergessen.

4 Zum Schluß kann der

CANopen-Erweiterungsbus projektiert werden, indem die

Geräte auf dem Element STB

XPE 2100 abgelegt werden.

Die Adreßvergabe erfolgt dabei in der Reihenfolge auf dem Bus.

Hinweis: Ggf. müssen die

Geräte also verschoben werden, um die hardwaremäßig eingestellten

Adressen zu bekommen.



Kommunikation

CANopen konfigurieren

1 Die Übertragungsrate auf dem

CANopen-Erweiterungsbus muß über den Menüpunkt

"Baudraten-Einstellung" auf

500 kbps eingestellt werden.

Diese Übertragungsrate wurde auch bei den ATV31 und

FTB-Modulen eingestellt.

Geräteparameter anpassen

1 Es ist möglich für die einzelnen Geräte des Advantys Island Parameter anzugeben.

Auf dem CANopen-Erweiterungsbus können nur für die Advantys FTB Parameter gesetzt werden, nicht für die ATV31. Die Parameter werden dann bei jedem

Neustart des Islands auf die Geräte übertragen.

2 Durch einen Doppelklick auf das Gerät wird das

Parameterfenster geöffnet.

Die Abbildung zeigt beispielhaft die Einstellung für die Nutzung des Pin 2 eines

Advantys FTB. Ein Eintrag im

Feld Anwender-Label gibt den neuen Wert an.

Hinweis: Im Beispielprojekt werden an dieser Stelle keine

Werte geändert.



E/A-Zuordnung 1 Die Zuordnung der E/As zu den Speicherbereichen wird

über den Menüpunkt

“Island –> E/A-Zuordnung” oder über das entsprechende

Symbol aufgerufen.

2 In dem Beschreibungsfeld wird die Information der angeklickten Daten angezeigt.

Alternativ kann auch das

Projekt ausgedruckt werden.

Der Ausdruck enthält ebenfalls diese Informationen.

Hinweis: Eine Zuordnung der

Adressen findet sich im Kapitel

"SPS – Übersicht der

Adressen".

Konfiguration herunterladen

1 Zunächst ist aus der fertiggestellten Konfiguration

über den Menüpunkt

"Island -> Generieren" oder das entsprechende Symbol eine maschinenlesbare

Version zu generieren.

2 Während der Generierung wird ein Hinweisfenster eingeblendet, nach Abschluß der Generierung wird im

Ausgabefenster eine Erfolgs- oder Mißerfolgsmeldung ausgegeben.


Schneider Electric


28

Konfiguration herunterladen,

Fortsetzung

3 Sofern das erste Mal eine

Verbindung zum Island hergestellt wird, sind über das

Menü "Online ->

Verbindungseinstellungen" zunächst die

Verbindungseinstellungen festzulegen. Für eine serielle

Verbindung sind die

Einstellungen wie auf der

Abbildung einzustellen.

4 Nun kann über den

Menüpunkt "Online ->

Verbinden" oder den entsprechenden Button eine

Verbindung zum Island hergestellt werden.

Anmerkung: Sofern vorher keine Generierung erfolgte, startet die Software jetzt eine automatische Generierung.

5 Ist die Verbindung aufgebaut, erkennt die Advantys-

Software, daß die generierte, maschinenlesbare Version unterschiedlich zur aktuell im

Island laufenden Konfiguration ist und bietet einen Down- oder Upload an. Nach

Auswahl des Downloads ist die Sicherheitsabfrage zu bestätigen.


Schneider Electric


29

Konfiguration herunterladen,

Fortsetzung

6 Während des Downloads wird ein Fortschrittsbalken angezeigt. Am Ende des

Downloads führt das Island einen Reset durch, und die

Verbindung wird unterbrochen.

Nach Bestätigen der Meldung muß die Verbindung zum

Island erneut aufgenommen werden.

7 Nach erneutem

Verbindungsaufbau kann das

Island über den Menüpunkt

"Online -> Run" oder den entsprechenden Button gestartet werden.

8 Die Sicherheitsabfrage ist zu bestätigen. Nach erfolgreichem Start erscheint im Ausgabefenster die

Meldung: "Keine Fehler. Island voll funktionsfähig."



Profibus

Einleitung

Damit die E/A-Plattform über die Sycon Software in den Profibus eingebunden werden kann, muß das Advantys STB Profibusmodul zunächst in die Software integriert werden, dazu dient die mitgelieferte Beschreibungsdatei sa_0640.gsd

(und die drei zusätzlichen Bilddateien).

Hinweis: Unter der Webadresse www.schneiderautomation.com

ist ggf. ein Update für die Beschreibungsdatei verfügbar.

Advantys importieren

1 Nach dem Start der Sycon-

Software ein neuees Projekt für Profibus anlegen und dann

über den Menüpunkt "Datei ->

GSD kopieren" anwählen.

2 Anschließend die Datei

0640.gsd

auswählen und den

Vorgang starten.

3 Den Import der zugehörigen

Bilder ebenfalls bestätigen.

4 Der Abschluß der Integration wird durch eine Meldung angezeigt.



Bus konfigurieren

1 Die Implementierung des Profibus erfolgt über das Softwarepaket Sycon, welches die Konfigurationsdaten für den Profibus zusammenstellt und in einer Exportdatei der SPS-Programmiersoftware zur Verfügung stellt.

2 Zum Anlegen eines Projektes ist der Menüpunkt "Datei ->

Neu" oder der zugehörige

Button anzuwählen, bei der anschließenden Busauswahl ist als Typ "Profibus" anzuwählen.

3 Über das Menu "Einfügen ->

Master..." oder den entsprechenden Button ist die

Profibuskarte der SPS als

Master in das Projekt einzufügen. Im anschließenden

Auswahlfenster ist als Typ die

Karte "TSX PBY 100" zu wählen. Weiterhin müssen eine Profibus-Adresse und ein

Name angegeben werden.

4 Über das Menu "Einfügen ->

Slave..." oder den entsprechenden Button ist das

Advantys Island als Slave in das Projekt einzufügen. Im anschließenden

Auswahlfenster ist als Typ die

Karte "STB NDP 2212" zu wählen. Weiterhin müssen eine Profibus-Adresse und ein

Name angegeben werden.




Bus konfigurieren,

Fortsetzung

5 Nun ist für den Slave die

Bestückung des Advantys

Island anzugeben. Durch einen Doppelklick wird das

Slavemodul geöffnet. Aus einer Liste können alle

Elemente des Islands ausgewählt werden, dabei ist auf die Reihenfolge der

Elemente zu achten. Die

Elemente können aus einer

Liste anhand des Namens oder als Standardgeräte mit definierten Ein- und

Ausgangsbereichen ausgewählt werden; durch einen Doppelklick auf das jeweilige Element wird es als nächstes Element des Island in der unteren Liste plaziert.

Hinweis: Der ATV31 und die

FTB-Module können zur Zeit nur als Standardgeräte ausgewählt werden. Für den

ATV31 ist ein Standardgerät mit jeweils zwei Eingangs- und

Ausgangsworten zu wählen, die FTB-Module haben dagegen 1 Ausgangsbyte und fünf oder sechs

Eingangsbytes.

6 Abschließend ist das Projekt zu speichern und über den

Menüpunkt "Datei -> Export" eine Exportdatei für das SPS-

Projekt zu erstellen.



SPS

Einleitung

In diesem Kapitel werden die notwendigen Schritte beschrieben, um ein SPS-

Programm inklusive Logik für die Antriebsinsel zu erstellen. Dazu wird die Software

Unity Pro verwendet.

Die Einbindung der SPS wird in folgenden Schritten realisiert:

1. Neues Projekt erstellen und Hardware auswählen

2. Kommunikation Profibus DP konfigurieren

3. Anwenderprogramm (Logik) erstellen

4. Verbinden zur SPS und Programmdownload

Neues Projekt erstellen

1 Nach dem Start von Unity wird als erstes ein neues Projekt angelegt. Dabei ist die richtige

SPS auszuwählen.

2 Anschließend wird mittels

Drag&Drop die Position der

CPU verändert und die richtige

Spannungsversorgung eingefügt. Danach das Projekt speichern.

3 Abschließend aus der

Hardwareliste unter dem

Punkt Kommunikation die

Profibuskarte TSX PBY 100 auswählen und auf das Rack ziehen.



Kommunikation

Profibus konfigurieren

1 Im Hardwareabbild durch einen Doppelklick auf die

Profibuskarte die Konfiguration des Profibusses öffnen.

Anschließend den Button

"CNF laden" nutzen und die

Exportdatei aus der Sycon-

Software angeben.

In der Tabelle auf der linken

Seite werden dann die

Teilnehmer mit Adresse und

ID angegeben. Beim Anklicken des Teilnehmers werden für diesen in den beiden rechten

Tabellen die Adressen auf der

SPS angegeben.

Die Adressen der einzelnen Teilnehmer sind fortlaufende Ein- und Ausgangsworte, die sich bei der Adressierung am Steckplatz der Profibuskarte orientieren. Als Richtlinie für die Adressierung gilt %IWr.s.c.x für Eingänge und %QWr.s.c.x für Ausgänge. Dabei stellt r die Racknummer, s die Steckplatznummer und c die Kanalnummer dar. Mit x werden dann die fortlaufenden Ein- und Ausgangsworte nummeriert. Für das obige

Beispiel ergibt sich also %IW0.3.0.x und %QW0.3.0.x. Weiterhin kann über die Angabe einer fünften Stelle in der Adresse auf ein einzelnes Bit innerhalb des Wortes referenziert werden. (Siehe Adressübersicht E/A-Daten)

Weitere Konfigurationsmöglichkeiten betreffen:

1. das Verhalten der Ausgänge,

2. die Anzahl der Worte auf dem Bus

3. die Anzahl der Diagnosebytes

4. die Task-Zuordnung.

Im Beispielprojekt werden hier keine Änderungen vorgenommen.



Übersicht der

Adressen

Übersicht Beschreibung

Die Tabellen geben eine Übersicht

über die E/A-Daten der

Beispielapplikation, dabei werden sowohl die Adressen auf Seiten der

SPS als auch auf der E/A-Plattform

(Advantys STB) angegeben. Für die

E/A-Plattform sind die Adressen angeben, wie sie nach außen verfügbar sind. Die Adressen des internen CANopen-

Erweiterungsbus sind dagegen nicht angegeben.

Hinweis: Für die Kommunikation zwischen zum ATV31 sind auf

Seiten der SPS zwei

Datenstrukturen definiert, die jeweils zwei Integerwerte umfassen, der erste ist dabei das

Steuerungswort zur Übergabe der

Fahrbefehle und der zweite gibt die

Drehzahl an.

Neben der direkten Zuweisung von

Adressen und Variablen ist im

Beispielprojekt auch eine Sektion

(Data_Assignment) angelegt, in der eine Zuweisung über Bausteine erfolgt. Dies ist notwendig, sofern die Typen der deklarierten

Variablen nicht zu den Adresstypen passen.



Anwenderprogramm erstellen

1 Zunächst erfolgt die

Deklaration von Variablen und ihre Zuweisung zu den Ein- und Ausgangsdaten der

Antriebsinsel (sofern nicht mit direkten Adressen gearbeitet werden soll).

Im Beispielprogramm werden zwei Arten von Variablen verwendet:

1. Einzelne Variablen für die digitalen Ein- und

Ausgänge

2. Strukturvariablen für den

Datenaustausch mit dem

Frequenzumrichter

2 Nun erfolgt die

Programmierung einer

DriveCom-Zustandsmaschine zur Steuerung der

Frequenzumrichter. Im

Beispielprogramm wurde dafür ein eigener Funktionsbaustein

(DFB) geschrieben, der für jeden Frequenzumrichter aufgerufen werden kann, so daß die Anwendung variabel bleibt. Der Baustein verwaltet dabei zwei Drehrichtungen und zwei Geschwindigkeiten und die Fehlerquittierung.

3 Abschließend erfolgt die

Beschaltung der DriveCom-

Zustandsmaschine, also in diesem Fall die Beschaltung des Bausteins, mit externer

Logik, z.B. unter Verwendung der weiteren Ein- und

Ausgangssignale der

Antriebsinsel. Im

Beispielprogramm wurde anstelle der Beschaltung ein graphisches Interface zur

Steuerung der Antriebe erstellt und dabei direkt auf die

Bausteine zugegriffen.



Programm herunterladen

1 Nach Fertigstellung der

Projektierung muß das gesamte Projekt "generiert" werden. Dazu entsprechenden

Menüpunkt oder Button auswählen.

2 Vor dem Aufbau einer

Verbindung zur SPS muß die

SPS-Adresse definiert werden:

Je nach verwendeter

Verbindung kann UNTLW01 für eine Unitelway- oder USB für eine USB-Verbindung ausgewählt werden. Als

Adresse ist in beiden Fällen

SYS

(Standardsystemadresse) der

SPS anzugeben.

3 Die Verbinindung erfolgt über den Menüpunkt "SPS ->

Verbinden" oder den entsprechenden Button, dazu muß das Programmierkabel

(seriell oder USB) mit der SPS verbunden sein.

4 Anwender Programm zur SPS

übertragen und SPS anschließend starten.

Hinweis: Um die SPS unmittelbar nach dem

Download zu starten ist vor der Übertragung die entsprechende Checkbox zu aktivieren.



Funktionserweiterung

Das Advantys STB bietet die Möglichkeit, lokal ein Visualisierungsgerät, z.B. ein

Magelis XBT-N 401, anzuschließen. Die Daten des Visualisierungsgerätes müssen dann ebenfalls zwischen Advantys STB und SPS übertragen werden, so daß die

Antriebe über das lokale Visualisierungsgerät mit Hilfe der SPS bedient werden können.

Eine lokale Steuerung bzw. Bedienung der Antriebe ohne die übergeordnete SPS ist nicht möglich. Die Ursache hierfür ist primär in der notwendigen Zustandsmaschine für die Steuerung der Frequenzumrichter zu sehen, die nur auf der SPS vorhanden ist und die nicht lokal implementiert werden kann.

Betriebsverhalten

Startverhalten Nach dem Einschalten der Spannung durchlaufen die Geräte der Antriebsinsel zunächst die Initialisierungsphase, in der sie ihre eigenen Parameter (wieder) setzen. Am längsten dauert die Initialisierung des Advantys STB, während dieser wird auch der

CANopen-Erweiterungsbus gestartet und Parameter vom Advantys STB an die Geräte des Erweiterungsbusses übertragen, sofern solche Parameter in der Advantys

Konfigurationssoftware definiert wurden.

Zum Betrieb der Antriebsinsel ist außerdem eine funktionierende Kommunikation zwischen der Insel, d.h. dem Advantys STB, und der SPS erforderlich. Ohne diese

Kommunikation kann das DriveCom-Profil der Frequenzumrichter nicht ausgewertet und gesteuert werden, so daß diese in den Fehlerzustand fallen.

Teilnehmerzahl am CANopen

Erweiterungsbus

Die maximale Anzahl der Teilnehmer auf dem Erweiterungsbus beträgt 12, die oben beschriebene Konfiguration bedient 6 Geräte ohne erkennbare Probleme. Auch konnte kein Einfluß der Reihenfolge bzw. der Adresse der einzelnen Teilnehmer festgestellt werden.

Im folgenden wird das Verhalten des Busses bei möglichen Fehlkonfigurationen, das sind vor allem Adressierungsfehler, beschrieben:

Fehlkonfiguration am CANopen

Erweiterungsbus

Fehler Beschreibung

Doppelte Busadresse

Gerät hat gleiche

Adresse wie

XBE 2100

Beide Geräte, die die doppelte Adresse haben, werden nicht in den Busbetrieb mit eingebunden, und es findet zu diesen Geräten kein Datenaustausch statt. Zu allen anderen Geräte läuft der Datenaustausch unabhängig von diesem Fehler.

Sofern ein Gerät auf dem Bus die gleiche Adresse wie das

Erweiterungsmodul XBE 2100 hat, wird der Bus nicht gestartet und es findet kein Datenaustausch statt.

Hinweis:

In beiden Fällen wird eine entsprechende Diagnosemeldung in der Advantys-Software oder auf der Webseite des Islandkopfes angezeigt, so daß der Fehler bei der

Inbetriebnahme detektiert werden kann.



Anhang

Detaillierte Komponentenliste

Typ/ Software

ABL7RE2403

VCF02GE

TSXP575634M

TSXPSY5500M

TSXPBY100

Beschreibung

STROMVERSORGUNG 240VAC 1PH 24VDC 3A

Revision/

Version

NOT-AUS HAUPTSCHALTER

Premium CPU; 640KB INTEGR.ETH

115/230VWS/55W-Sromversogung

Profibusbaugruppe inkl. PCMCIA-Karte und

DP-Tab

Erweiterbarer Modulträger 8

Abschlußwiderstände A und B

Kommunikationskabel Multifunktional

TSXRKY8EX

TSXTLYEX

TSXPCX1031

UNYXCAUSB033

STBNDP2212

STBPDT3100

STBXBA3000

STBDRC3210

STBDDI3610

STBXBE2100

STBXMP1100

STBXBA2200

STBXBA1000

STBXBA2000

STBXTS1100

STBXTS1110

STBXTS1120

Kommunikationskabel USB

SOCKEL PDM 18MM

SOCKEL I/O TYP1 13.5MM

SOCKEL I/O TYP2 18MM

BUSKOPPLER PROFIBUS DP STAND.

SPANNUNGSVERS. 24VDC PDM STAND.

SOCKEL I/O TYP3 27MM

MODUL 2A RELAIS C 24VDC / 2A

MODUL 6E 24VDC SINK 2 DRAHT 0.1MS FIX. S

MODUL CANOPEN ERWEITERUNGSBUS

BUSABSCHLUSSMODUL ISLAND BUS

STECKER I/O 6ANSCHL. SCHRAUBKL. (20ST)

STECKER I/O 5ANSCHL. SCHRAUBKL. (20ST)

STECKER NIM 2ANSCHL. SCHRAUBKL. (10ST)

STBXTS1130 STECKER PDM 2 ANSCHL. SCHRAUBKL. (10 ST)

STBXCA4002 KONFIGURATIONSKABEL RS232 SUBD/

HE13 2M

FTB1CN12E04SP0 DIGITAL-E/A 24VDC 12E 04A IP67 CANopen-Bus

FTB1CN08E08SP0 DIGITAL-E/A 24VDC 08E 08A IP67 CANopen-Bus

FTXCN3210 Anschlußkabel für FTB an CANopen-Bus

ATV31H018M2

VW3CANTAP2

VW3CANRR1

Frequenzumrichter 0,18kW/2.2A

Abzweigdose für ATV-Anschluß an CANopen-Bus

Anschlußkabel für ATV31 an Abzweigdose

VW3A8106 Kommunikationskabel für ATV31 mit Powersuite

UNYSPUEFUCD20 Unity Pro XL Einzelplatz-Lizenz

STBSPU1000 Software ADVATYS Incl. Kabel RS232

V2.0.2

V1.2

???

PowerSuite

SYCSPULFUCD28M Sycon Feldbuskonfigurationssoftware

V2.0

V2.8



Kontakt

Autor

Schneider Electric GmbH

Customer & Market

System & Architecture

Architecture Definition

Support

Telefon Email

+49 6182 81 2555 [email protected]

Schneider Electric GmbH

Steinheimer Strasse 117

D - 63500 Seligenstadt

Germany


Da Normen, Spezifikationen und Formate von Zeit zu Zeit geaendert werden, lassen

Sie sich bitte eine Bestaetigung der

Information in dieser Publikation geben.

41

No results