Tag Archives: Modbus

Удаленный опрос и управление ПЧВ с помощью ПЛК-150 (часть 4)

Удаленное управление ПЧВ из программы ПЛК.

Опрос переменных дает недостаточно сведений для управления частотным преобразователем по RS-485 из-за побитового обращения к элементам командного слова и слова состояния и формата задания по RS-485.

Для облегчения работы пользователя по удаленному управлению ПЧВ можно использовать программу ПЛК-150, рассмотренную ниже.

Перед началом работы с основной программой созданы 2 функциональных блока: bits_to_word и word_to_bits, которые позволяют распаковывать переменную типа word в 16 переменных типа bool и наоборот составлять из 16 переменных типа Bool переменную типа Word. Их использование позволит сделать работу с командным словом и словом состояния  более наглядным. Вид функциональных блоков bits_to_word и word_to_bits показан на рис.1 и  2.

 

Рисунок 1 Вид функционального блока bits_to_word

 

 

Рисунок 2 Вид функционального блока bits_to_word

 

 

Зададим параметры служебных слов согласно п.2, например так как показано на рис.3.

 

Рисунок 3 Раздел переменных проекта ПЛК-150 по управлению ПЧВ

 

 

Помимо служебных регистров (см.п. 2) в разделе переменных отображены экземпляры функциональных блоков bits_to_word и word_to_bits (op1, op2 соответственно).

Часть программы по работе с командным словом показана на рис.4.

Рисунок 4 Часть программы управления ПЧВ (работа с командным словом)

 

 

Использование функционального блока позволяет наглядно наблюдать работу ПЧВ в автоматическом режиме. Изменяя соответствующие наборы битов, можно запустить, остановить ПЧВ, выбрать режим работы и частоту вращения двигателя. Пример управления показан на рис.5. и 6.

Рисунок 5 Командное слово – запуск ПЧВ в прямом направлении

 


Рисунок 6 Командное слово –реверсивный запуск ПЧВ

 

 

Для запуска ПЧВ как видно из .5-.6 необходимо выполнение целого набора равнозначных условий – отсутствие команды останова, отсутствие команды фиксации скорости, а также команды на пуск и прием данных.

Задание частоты вращения можно производить в переменной регистра 50010 в диапазоне 0-16384. Считывание текущей частоты в автоматическом режиме происходит в диапазоне 65535 – 49151 (0-максимальная скорость согласно 3-03). Поскольку это не слишком наглядно, можно использовать процентное задание и считывание текущей частоты с помощью программного кода, показанного на рис.7. Кадр работы программы при задании частоты 80% от максимальной показан на рис.8.

 

Рисунок 7 Часть программы управления ПЧВ (задание и считывание частоты вращения привода в % от значения 3-03)

 

Рисунок 8 Кадр работы программы задания/считывания выходной частоты ПЧВ в % (задание 80% от 3-03)

 

 

Для анализа состояния ПЧВ удобно использовать слово состояния в формате, приведенном на рис. 9.

Рисунок 9 Часть программы управления ПЧВ (слово состояния)

 

 

Перед запуском привода, в случае неаварийного состояния, слово состояния имеет вид, показанный на рис.10.

 

Рисунок 10 Кадр работы программы слова состояния (перед запуском)

 

 

В рабочем режиме при управлении по RS-485 после выхода на заданную уставку слово состояния принимает вид, показанный на рис.11.

Рисунок 11 Кадр работы программы слова состояния (работа по заданию)

 

 

Удаленный опрос и управление ПЧВ с помощью ПЛК-150 (часть 3)

Настройки ПЛК-150 для связи с ПЧВ

 

Для подключения регистров памяти ПЧВ и командного слова будем использовать стандартный инструментарий конфигурации ПЛК для связи с Modbus-устройствами.

Запустите CoDeSys, создайте новый проект или откройте существующий. Зайдите на вкладку Ресурсы и выберите пункт Конфигурация ПЛК (рис. 1).

 

Рисунок 1 Конфигурация ПЛК

 

 

В открывшемся слева окне конфигурации ПЛК правой кнопкой «мыши» нажмите верхнюю надпись. Например, при использовании ПЛК150-220.U-М этой надписью будет PLC 150 U. В открывшемся контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а в появившемся новом контекстном меню – пункт ModBus (Master).

 

Рисунок 2 Добавление подэлемента ModBus Master

 

 

Таким образом, вы добавляете в конфигурацию модуль обмена данными по протоколу ModBus. Для опроса модулей и других устройств по сети с помощью данного протокола контроллер должен быть ведущим прибором, то есть мастером сети, что отражено в названии добавленного модуля ModBus (Master) (Рис.3).

Рисунок 3 Параметры добавленного модуля ModBus Master

 

 

Заметим, что ПЧВ общается с ПЛК по интерфейсу RS-485. Поэтому в параметрах подэлемента ModBus Master заменим значение параметра используемого интерфейса Debug RS-232[Slot] на RS – 485.

Рисунок 4 Замена параметра интерфейса связи подэлемента ModBus Master

 

 

 

Разверните пункт ModBus (Master), нажав левой кнопкой «мыши» на значке «+». Выделите пункт RS-485 [SLOT]. Затем зайдите на вкладку Параметры Модуля, расположенную в верхней части правого окна на экране. На рис.5 представлены рекомендуемые значения параметров обмена по сети, которые вам необходимо установить. Выберите нужные значения из списков, выпадающих при нажатии на кнопки .

 

 

Рисунок 5 Значения параметров сети модуля МВ - 110.8АС по протоколу ModBus

 

 

Относительно установок по умолчанию изменяются параметры, выделенные цветом:

  • Communication speed (скорость обмена по сети) 115200→9600 б/с.
  • Frame oriented (подтип протокола связи) ASCII →RTU.

Для того, чтобы самостоятельно настроить список и формат получаемых с ПЧВ данных, нажмите правой кнопкой мыши на пункте ModBus (Master), в появившемся контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а затем модуль Universal Modbus device (рис. 6).

 

Рисунок.6 Добавление модуля Universal Modbus device

 

 

Выделите появившийся модуль Universal Modbus device [VAR], затем откройте окно его свойств, выбрав вкладку Параметры Модуля (рис.7). Первые три пункта можно оставить без изменений, т.к. они описывают параметры связи по Ethernet, в то время как ПЛК связывается с ПЧВ по интерфейсу RS-485. Необходимо выставить в параметре NetMode значение Serial, а также задать адрес ПЧВ в пункте ModuleSlaveAddress.  Согласно табл.1.1 – его адрес 1. Остальные параметры можно оставить в том виде, в каком они представлены на рис.7

 

Рисунок 7 Параметры модуля Universal Modbus device

 

Теперь необходимо добавить в модуль те переменные (регистры), которые вы планируете опрашивать по сети. В рассматриваемом примере ПЛК с ПЧВ обменивается следующими параметрами:

  • Командное слово;
  • Слово состояния;
  • Слово задания частоты по RS-485;
  • Слово опроса частоты по RS-485;
  • Выходная частота, Гц (16-13);
  • Выходная мощность регулирования, КВт (16-10);
  • Ток двигателя, А(16-14).

Для добавления регистра нажмите правой кнопкой на Universal Modbus device [VAR], затем в контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а затем Register input module.

 

Рисунок 8 Добавление входной переменной в формате регистра

 

 

Для добавления регистров передачи данных с ПЛК на ПЧВ (командное слово и слово задания частоты по RS-485) используйте элемент меню Register output module

После добавления нужного числа регистров и назначения им имен конфигурация ПЛК примет вид, показанный на рис.9.

Рисунок 9Конфигурация ПЛК под задачу

 

 

Для каждого регистра необходимо настроить параметры адресации и функции опроса. Адресация определяется согласно правилам, изложенным в п.2, функции опроса определяются согласно принципам работы по протоколу Modbus[1].

Настройки параметров модулей Universal Modbus device приведены на рис.10-16.

 

Рисунок 10 Настройки модуля командного слова

 

 

Рисунок 11 Настройки модуля слова задания по RS-485

 

 

Рисунок 12 Настройки модуля слова состояния

 

 

Рисунок 13 Настройки модуля слова считывания частоты или ОС

 

 

 

Рисунок 14 Настройки модуля слова считывания регистра 16-13 (частота, Гц)

 

 

Рисунок 15 Настройки модуля слова считывания регистра 16-10 (Выходная мощность, кВт)

 

 

Рисунок 16 Настройки модуля слова считывания регистра 16-14 (Ток двигателя, А)

 

 

После подключения ПЛК к ПЧВ в разделе Конфигурация ПЛК можно наблюдать в режиме реального времени изменение параметров работы ПЧВ[2]. Пример такой работы показан на рис.17.

Рисунок 17 Кадр работы подключения ПЧВ к ПЛК 150

 

 

 


[1] Более подробно изложено в РП ПЧВ с.71 и далее.

[2] Параметры в примере отображены соответственно формату записи в регистры. Так значению переменной freq=504 соответствует частота вращения двигателя 50,4 Гц. Положение десятичной точки в каждом параметре см. в описании переменной в РП ПЧВ.

 

Удаленный опрос и управление ПЧВ с помощью ПЛК-150 (часть 2)

Адресация регистров ПЧВ

Для опроса параметров ПЧВ и изменения их по сети используется следующие простые принципы адресации:

  1. Каждому параметру соответствует регистр (2 регистра) с уникальным адресом
  2. Адрес соответствующего регистра определяется по номеру параметра в ПЧВ по следующей формуле:

НОМЕР_РЕГИСТРА=НОМЕР_ПАРАМЕТРА*10-1

Таким образом, например, параметру 1-00 будет соответствовать регистр с номером[1] 100×10-1=999dec=3E7hex.

Помимо регистров хранящих параметры ПЧВ есть и дополнительные служебные регистры. Во-первых, это командное слово. Оно позволяет главному устройству Modbus управлять несколькими важными функциями ПЧВ:

  • Пуск
  • Останов привода различными способами:

– Останов выбегом;

– Быстрый останов;

– Останов торможением постоянным током;

– Нормальный останов (замедлением);

  • Возврат в исходное состояние (сброс) после аварийного отключения;
  • Работа с различными предустановленными скоростями;
  • Работа в обратном направлении;
  • Управление встроенным реле ПЧВ.

Помимо командного слова используется слово задания по интерфейсу RS-485, слово состояния, слово значения обратной связи и регистр индексирования параметров. Их назначение и адресация сведены в табл.1

 

Таблица 1. Служебные регистры ПЧВ

Номер регистра(ПЧВ) Номер регистра (Modbus) Назначение
7 6 Последний код ошибки от интерфейса объекта данных
9 8 Индекс параметра (например, 3-10)
50000 49999 Входные данные: регистр командного слова привода (CTW)
50010 50009 Входные данные: регистр задания по интерфейсу RS-485 (REF)
50200 50199 Выходные данные: регистр слова состояния привода (STW)
50210 50209 Выходные данные: регистр основного текущего значения привода (MAV)

 

Командное слово и слово состояния представляют собой набор значимых битов, к каждому из которых можно использовать отдельное обращение. Структура командного слова и слова состояния приведены в табл.2 и 3.

Табл.2. Биты командного слова

Бит

Логическое состояние бита

0

1

0

Предустановленное задание, младший бит

0

1

1

Предустановленное задание, старший бит

0

1

2

Торможение постоянным током

Нет торможения постоянным током

3

Останов выбегом

Нет останова выбегом

4

Быстрый останов

Нет быстрого останова

5

Фиксация частоты

Нет фиксации частоты

6

Останов с замедлением

Пуск

7 Нет сброса

Сброс

8

Работа по заданию

Фиксированная частота (3-11[2])

9

Изменение скорости 1 (согласно 3-4х) Изменение скорости 2 (согласно 3-5х)

10

Данные недействительны

Данные действительны

11

Реле 1 выкл.

Реле 1 вкл.
12-14

Не используются

15 Реверс

Нет реверса

 

Табл.3. Биты слова состояния

Бит Логическое состояние бита

0

1

0

Управление не готово

Готовность к управлению

1

Привод не готов

Привод готов

2

Останов выбегом

Нет останова выбегом

3

Нет авар. сигналов

Аварийный сигнал

4- 6

Не используются

7

Нет предупреждения

Предупреждение

8

Не на задании (например, разгон)

На задании

9

Ручной режим

Автоматический режим

10

Вне частотного диапазона

В частотном диапазоне

11

Остановлен

Работа

12

Не используется

13 Нет предупреждения о напряжении Предупреждение о напряжении
14

Не на пределе по току

Предел по току

15 Нет предупреждения о перегреве Предупреждение о перегреве


[1] Не все параметры ПЧВ могут быть опрошены по сети. Основные настройки задания скорости 3-02, 3-03, 3.41,3-51 и некоторые другие параметры могут быть изменены только с ЛПО.

[2] Активно только в режиме фиксации частоты

 

Удаленный опрос и управление ПЧВ с помощью ПЛК-150 (часть 1)

Показаны основные приемы работы по удаленному управлению ПЧВ с использованием командного слова, а также считывания основных параметров прибора по интерфейсу RS-485 для использования в программе управления или архивации.
Данное руководство написано для контроллеров с версией прошивки не менее 2-01-8. Если используемый вами ПЛК ОВЕН имеет более раннюю версию, для корректной работы вам необходимо сменить прошивку на 2-01-8.

Настройки интерфейса связи RS-485 на ОВЕН ПЧВ

Для определения параметров связи на частотном преобразователе ОВЕН ПЧВ используется группа параметров 8. Основные настройки параметров этой группы, которые должны быть произведены, показаны ниже.

Общие настройки. Группа параметров для конфигурирования общих настроек связи.
8-01 0 — 2
[0] Место управления:
0 – цифровое управление и командное слово.
1 – только цифровой: использование цифрового входа в качестве управляющего.
2 – только командное слово.

8-02 0; 1
[1] Источник командного слова:
0 – нет: функция не активна;
1 – RS485: источник командного слова управления создается через порт последовательной связи RS485.
Настройки порта. Параметры для конфигурирования порта ПЧВ
8-30 0; 2
[0] Протокол: используемый протокол; изменение протокола не вступает в силу до отключения ПЧВ:
0 – не используется;
2 – Modbus.
8-31 1 – 126;
[1] Адрес для шины.
[1 — 126] – диапазон адреса шины ПЧВ;

8-32 0 – 4 [2] Задает скорость передачи данных порта (бод).
Значение выбирается из вариантов:
 «0» – 2400;
 «1» – 4800;
«2» – 9600 (по умолчанию);
 «3» – 19200;
 «4» – 38400.
8-33 0 – 3 [0] Задает контроль четности данных. Значение выбирается из вариантов:
 «0» – контроль четности отсутствует (по умолчанию);
 «1» – проверка на нечетность;
«2» – контроль четности отсутствует, 1 стоповый бит;
 «3» – контроль четности отсутствует, 2 стоповых бита.
8-35 1-500
[10] Минимальная задержка реакции (миллисекунды): минимальная задержка между получением запроса и передачей ответа.
8-36 0,010 — 10,00
[5,0] Максимальная задержка реакции (секунды): максимально допустимая задержка между передачей запроса и получением ответа. Превышение времени этой задержки приводит к таймауту командного слова.

Использованные в проекте настройки связи выделены в тексте цветом (адрес ПЧВ -1, 9600 б/с, контроль четности отсутствует, 1 стоповый бит). Их нужно придерживаться при создании проекта для ПЛК.

Подключение МК 110 по протоколу ModBus

Для определения параметров устройства МК 110 необходимо настроить его конфигурацию. С этой целью подключите модуль МК 110 к компьютеру, используя преобразователь интерфейсов (например, АС3-М или АС4). Установите на компьютере программу-конфигуратор прибора МК110, следуя инструкции по эксплуатации.

Произведите конфигурирование прибора. Настройте параметры входных и выходных сигналов и проверьте корректность работы прибора.

Запустите CoDeSys, создайте новый проект или откройте существующий. Зайдите на вкладку Ресурсы и выберите пункт Конфигурация ПЛК (рис. 1).

Рисунок 1 Конфигурация ПЛК

В открывшемся слева окне конфигурации ПЛК правой кнопкой «мыши» нажмите верхнюю надпись. Например, при использовании ПЛК100-24.К-М этой надписью будет PLC 100 К. В открывшемся контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а в появившемся новом контекстном меню – пункт ModBus (Master).

Рисунок 2 Добавление подэлемента ModBus Master

Таким образом, вы добавляете в конфигурацию модуль обмена данными по протоколу ModBus. Для опроса модулей и других устройств по сети с помощью данного протокола контроллер должен быть ведущим прибором, то есть мастером сети, что отражено в названии добавленного модуля ModBus (Master) (Рис.3).

Рисунок 3 Параметры добавленного модуля ModBus Master

Заметим, что модуль расширения МК 110 общаются с ПЛК по интерфейсу RS485. Поэтому в параметрах подэлемента ModBus Master заменим значение параметра используемого интерфейса Debug RS-232[Slot] на RS – 485.

 

 

Рисунок 4 Замена параметра интерфейса связи подэлемента ModBus Master

Разверните пункт ModBus (Master), нажав левой кнопкой «мыши» на значке «+». Выделите пункт RS-485 [SLOT] , как это показано на рис.5. Затем зайдите на вкладку Параметры Модуля, расположенную в верхней части правого окна на экране. На рис.7 представлены рекомендуемые значения параметров обмена по сети, которые вам необходимо установить. Выберите нужные значения из списков, выпадающих при нажатии на кнопки .

Рисунок 5 Значения параметров сети модуля МВ 110 по протоколу ModBus

Для того, чтобы самостоятельно настроить список и формат получаемых с МК 110 данных, нажмите правой кнопкой мыши на пункте ModBus (Master), в появившемся контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а затем модуль Universal Modbus device (рис. 6).

Рисунок 6 Добавление модуля Universal Modbus device

Выделите появившийся модуль Universal Modbus device [VAR], затем откройте окно его свойств, выбрав вкладку Параметры Модуля (рис.7). Первые три пункта можно оставить без изменений, т.к. они описывают параметры связи по Ethernet, в то время как ПЛК связывается с МК110 и другими модулями расширения ОВЕН по интерфейсу RS485. Необходимо выставить в параметре NetMode значение Serial, а также задать адрес МК110 в пункте ModuleSlaveAddress.  Например, адрес 16. Остальные параметры можно оставить в том виде, в каком они представлены на рис. 7

Рисунок 7 Параметры модуля Universal Modbus device

Теперь необходимо добавить в модуль те переменные (регистры), которые вы планируете опрашивать по сети и которыми предполагаете управлять. Список адресов регистров МК 110 приведен в руководстве по эксплуатации на этот прибор (стр. 48-53).

Получим битовую маску входов прибора, счетчик импульсов для входа и управляющий ШИМ – сигналом выход. Для этого добавим подэлементы 8 bit input module (маска входов), register input module (счетчик), register output module (управление ШИМ).

Рисунок 8 Добавление переменных

Теперь в дереве PLC configuration появилось три новых элемента. Для настройки выделите первый из них и откройте вкладку Параметры Модуля (рис. 10). Параметру Register Address необходимо присвоить адрес регистра, в котором хранятся значения битовой маски входов МК110. Адрес этого регистра для первого входа МК110 равен 51 (более подробно способ адресации данных изложен в руководствах на модуль МК110 с. 48-51). В строке Command необходимо выбрать команду 0х04 в соответствии с рис. 9. Аналогичным образом настройте элемент register input module [VAR]. В параметре Register Address укажите адрес регистра 65[1] для опроса второго канала счетчика МК 110.

Для подэлемента register output module [VAR] в параметре Register Address укажите адрес регистра 00[2] для управления первым каналом ШИМ — сигнала МК 110. Параметры настроек блоков приведены на рис.  9 – 11

Рисунок 9 Параметры настройки регистра подэлемента 8 bit input module

Рисунок 10 Параметры настройки регистра подэлемента register input module

Рисунок 11 Параметры настройки регистра подэлемента register output module

Работа с Universal Modbus device удобна в случае, когда вам нет необходимости собирать с модуля всю доступную информацию. Выбирая вручную количество и тип опрашиваемых переменных, удается уменьшить информационную нагрузку сети RS485 и размеры занятой памяти ввода/вывода ПЛК.

Рисунок 12 Задание скважности ШИМ - сигнала и опрос значений битовой маски и счетчиков при запуске программы

При запуске программы на ПЛК, информация о входных сигналах будет отображаться в режиме реального времени в строке, определяющей переменную. Скважность в протоколе Modbus может быть задана в режиме реального времени в диапазоне 0 — 1000.


[1] Для опроса входных счетчиков  приборов типа МК 110-4(8)ДН.4Р   используются регистры 64 – 67 (1-4 входы соответственно)

 

[2] Для управления выходными ШИМ – сигналами приборов типа МК 110-4(8)ДН.4Р   используются регистры 00 – 03 (1-4 выходы соответственно)

 

Подключение МВ 110 по протоколу ModBus

Для определения параметров устройства МВ 110 необходимо настроить его конфигурацию. С этой целью подключите модуль МВ 110 к компьютеру, используя преобразователь интерфейсов (например, АС3-М или АС4). Установите на компьютере программу-конфигуратор прибора МВ110, следуя инструкции по эксплуатации.

Произведите конфигурирование прибора. При определении сетевых настроек выберем протокол ModBus согласно рис. 1.

Рисунок 1 Сетевые параметры в конфигураторе МВ 110 для протокола ModBus

Настройте параметры входов и проверьте корректность входных сигналов.

Запустите CoDeSys, создайте новый проект или откройте существующий. Зайдите на вкладку Ресурсы и выберите пункт Конфигурация ПЛК (рис. 2).

Рисунок 2 Конфигурация ПЛК

В открывшемся слева окне конфигурации ПЛК правой кнопкой «мыши» нажмите верхнюю надпись. Например, при использовании ПЛК100-24.К-М этой надписью будет PLC 100 К. В открывшемся контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а в появившемся новом контекстном меню – пункт ModBus (Master).

Рисунок 3 Добавление подэлемента ModBus Master

Таким образом, вы добавляете в конфигурацию модуль обмена данными по протоколу ModBus. Для опроса модулей и других устройств по сети с помощью данного протокола контроллер должен быть ведущим прибором, то есть мастером сети, что отражено в названии добавленного модуля ModBus (Master) (Рис.4).

Рисунок 4 Параметры добавленного модуля ModBus Master

Заметим, что модуль расширения МВ 110 общаются с ПЛК по интерфейсу RS485. Поэтому в параметрах подэлемента ModBus Master заменим значение параметра используемого интерфейса Debug RS-232[Slot] на RS – 485.

Рисунок 5 Замена параметра интерфейса связи подэлемента ModBus Master

Разверните пункт ModBus (Master), нажав левой кнопкой «мыши» на значке «+». Выделите пункт RS-485 [SLOT] , как это показано на рис 6. Затем зайдите на вкладку Параметры Модуля, расположенную в верхней части правого окна на экране. На Рис. 7 представлены рекомендуемые значения параметров обмена по сети, которые вам необходимо установить. Выберите нужные значения из списков, выпадающих при нажатии на кнопки .

Рисунок 6 Значения параметров сети модуля МВ 110 по протоколу ModBus

Для того, чтобы самостоятельно настроить список и формат получаемых с МВ 110 данных, нажмите правой кнопкой мыши на пункте ModBus (Master), в появившемся контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а затем модуль Universal Modbus device (рис. 7).

Рисунок 7 Добавление модуля Universal Modbus device

Выделите появившийся модуль Universal Modbus device [VAR], затем откройте окно его свойств, выбрав вкладку Параметры Модуля (рис. 8). Первые три пункта можно оставить без изменений, т.к. они описывают параметры связи по Ethernet, в то время как ПЛК связывается с МВ110 и другими модулями расширения ОВЕН по интерфейсу RS485. Необходимо выставить в параметре NetMode значение Serial, а также задать адрес МВ110 в пункте ModuleSlaveAddress.  Например, адрес 16. Остальные параметры можно оставить в том виде, в каком они представлены на рис. 8

Рисунок 8 Параметры модуля Universal Modbus device

Теперь необходимо добавить в модуль те переменные (регистры), которые вы планируете опрашивать по сети. Список адресов регистров МВ 110 приведен в руководстве по эксплуатации на этот прибор (стр. 29-30). К примеру, будем опрашивать значения на первом и втором входе МВ 110. Причем они должны передаваться в виде числа с плавающей точкой. Нажмите правой кнопкой на Universal Modbus device [VAR], затем в контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а затем Real input module. Проделайте это дважды.

Рисунок 9 Добавление входной переменной в формате с плавающей точкой

Теперь в дереве PLC configuration появилось два новых элемента Real input module [VAR]. Для настройки выделите первый из них и откройте вкладку Параметры Модуля (рис. 10).  Параметру Register Address необходимо присвоить адрес регистра, в котором хранится значение, полученное на входе МВ110. Адрес этого регистра для первого входа МВ110 равен 4 (более подробно способ адресации данных изложен в руководствах на модуль МВ110 с. 29-31). В строке Command необходимо выбрать команду 0х04 в соответствии с рис. 10. Аналогичным образом настройте другой элемент Real input module [VAR]. В параметре Register Address укажите адрес регистра 10 для опроса второго канала МВ 110. Так вы можете организовать опрос нужного количества каналов одного модуля МВ 110, добавляя в Universal Modbus device [VAR] требуемое число переменных. Этим переменным также можно присвоить имена, например, var3 и var4.

Рисунок 10 Параметры настройки регистра 1 входа

Работа с Universal Modbus device удобна в случае, когда вам нет необходимости собирать с модуля всю доступную информацию. Выбирая вручную количество и тип опрашиваемых переменных, удается уменьшить информационную нагрузку сети RS485 и размеры занятой памяти ввода/вывода ПЛК.

Рисунок 11 Задание имен входных переменных и просмотр их значений при запуске программы

При запуске программы на ПЛК, информация о входных сигналах будет отображаться в режиме реального времени в строке, определяющей переменную (см. рис. 11).

Подключение МВ — 110.8АСпо протоколу ModBus

Для определения параметров устройства МВ — 110.8АС необходимо настроить его конфигурацию. С этой целью подключите модуль МВ — 110.8АС к компьютеру, используя преобразователь интерфейсов (например, АС3-М или АС4). Установите на компьютере программу-конфигуратор прибора МВ110, следуя инструкции по эксплуатации.

Настройте параметры входов, следуя рекомендациям, изложенным в разделе 2, и проверьте корректность входных сигналов.

Запустите CoDeSys, создайте новый проект или откройте существующий. Зайдите на вкладку Ресурсы и выберите пункт Конфигурация ПЛК (рис. 1).

Рисунок 1 Конфигурация ПЛК

В открывшемся слева окне конфигурации ПЛК правой кнопкой «мыши» нажмите верхнюю надпись. Например, при использовании ПЛК100-24.К-М этой надписью будет PLC 100 К. В открывшемся контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а в появившемся новом контекстном меню – пункт ModBus (Master).

Рисунок 2 Добавление подэлемента ModBus Master

Таким образом, вы добавляете в конфигурацию модуль обмена данными по протоколу ModBus. Для опроса модулей и других устройств по сети с помощью данного протокола контроллер должен быть ведущим прибором, то есть мастером сети, что отражено в названии добавленного модуля ModBus (Master) (Рис.3).

Рисунок 3 Параметры добавленного модуля ModBus Master

Заметим, что модуль расширения МВ — 110.8АС общается с ПЛК по интерфейсу RS485. Поэтому в параметрах подэлемента ModBus Master заменим значение параметра используемого интерфейса Debug RS-232[Slot] на RS – 485.

 

Рисунок 4 Замена параметра интерфейса связи подэлемента ModBus Master

Разверните пункт ModBus (Master), нажав левой кнопкой «мыши» на значке «+». Выделите пункт RS-485 [SLOT] , как это показано на рис 5. Затем зайдите на вкладку Параметры Модуля, расположенную в верхней части правого окна на экране. На Рис. 6 представлены рекомендуемые значения параметров обмена по сети, которые вам необходимо установить. Выберите нужные значения из списков, выпадающих при нажатии на кнопки .

Рисунок 5 Значения параметров сети модуля МВ - 110.8АС по протоколу ModBus

Для того, чтобы самостоятельно настроить список и формат получаемых с МВ — 110.8АС данных, нажмите правой кнопкой мыши на пункте ModBus (Master), в появившемся контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а затем модуль Universal Modbus device (рис. 6).

Рисунок 6 Добавление модуля Universal Modbus device

Выделите появившийся модуль Universal Modbus device [VAR], затем откройте окно его свойств, выбрав вкладку Параметры Модуля (рис. 7). Первые три пункта можно оставить без изменений, т.к. они описывают параметры связи по Ethernet, в то время как ПЛК связывается с МВ110 и другими модулями расширения ОВЕН по интерфейсу RS485. Необходимо выставить в параметре NetMode значение Serial, а также задать адрес МВ110 в пункте ModuleSlaveAddress.  Например, адрес 16. Остальные параметры можно оставить в том виде, в каком они представлены на рис. 7

Рисунок 7 Параметры модуля Universal Modbus device

Теперь необходимо добавить в модуль те переменные (регистры), которые вы планируете опрашивать по сети. Список адресов регистров МВ — 110.8АС приведен в руководстве по эксплуатации на этот прибор (стр. 51-53). К примеру, будем опрашивать значения на первом и втором входе МВ 110.8АС. Причем они должны передаваться в виде числа с плавающей точкой. Нажмите правой кнопкой на Universal Modbus device [VAR], затем в контекстном меню выберите пункт Добавить Подэлемент, а затем Real input module. Проделайте это дважды.

Рисунок 8 Добавление входной переменной в формате с плавающей точкой

Теперь в дереве PLC configuration появилось два новых элемента Real input module [VAR]. Для настройки выделите первый из них и откройте вкладку Параметры Модуля (рис. 9).  Параметру Register Address необходимо присвоить адрес регистра, в котором хранится значение, полученное на входе МВ110.8АС. Адрес этого регистра для первого входа МВ110 равен 288 (более подробно способ адресации данных изложен в руководствах на модуль МВ110 с. 51-54). В строке Command необходимо выбрать команду 0х04 в соответствии с рис. 9. Аналогичным образом настройте другой элемент Real input module [VAR]. В параметре Register Address укажите адрес регистра 292 для опроса второго канала МВ 110.8АС. Так вы можете организовать опрос нужного количества каналов одного модуля МВ 110, добавляя в Universal Modbus device [VAR] требуемое число переменных. Этим переменным также можно присвоить имена, например, var3 и var4.

Рисунок 9 Параметры настройки регистра 1 входа

Работа с Universal Modbus device удобна в случае, когда вам нет необходимости собирать с модуля всю доступную информацию. Выбирая вручную количество и тип опрашиваемых переменных, удается уменьшить информационную нагрузку сети RS485 и размеры занятой памяти ввода/вывода ПЛК.

Рисунок 10 Задание имен входных переменных и просмотр их значений при запуске программы

При запуске программы на ПЛК, информация о входных сигналах будет отображаться в режиме реального времени в строке, определяющей переменную (см. рис. 10).

 

OPC – серверы фирмы OWEN

Для работы оборудования c широким набором современных SCADA систем необходимы драйверы OPC. Что такое OPC? OLE(object linking and embedding) for Process Control, Объектное связывание и встраивание для контроля процессов – открытый для широкого использования набор спецификаций, разработанный организацией OPC Foundation на основе технологий Microsoft COM/DCOM. Когда упоминают термин  OPC-драйверы  для приборов, чаще всего имеют в виду OPC–сервер, реализующий спецификацию Data Access(DA). OPC DA — широко известная спецификация, которая сейчас уже имеет версию 3.0, другие спецификации доступны только в виде альфа и бета версий. Она позволяет читать и писать данные в прибор, организовывать подписку на данные и получать клиенту уведомление об обновлении данных.

Для работы с OPC-драйверами требуется любая SCADA система, поддерживающая спецификацию OPC DA. Кроме того, прочитать и записать данные может пользовательская программа на языке, полноценно поддерживающем COM технологию Microsoft (Visual Basic, C++, Java, Delphi и т.д.). Получение данных возможно также и из приложений поддерживающих доступ к COM объектам (например, таких как Microsoft Office). Это позволит пользователю получить в таблице Excel набор технологических параметров изменяющихся в реальном масштабе времени.

Протокол ОВЕН.

Драйверы OPC реализованы в виде 2 модулей OWEN-RS232 и OWEN-RS485 – для приборов фирмы ОВЕН, поддерживающих сетевой интерфейс «токовая петля» (для преобразования в сеть RS232 используется адаптер АС2) и для приборов фирмы ОВЕН, поддерживающих сетевой интерфейс RS484 (для преобразования в сеть RS232 или USB можно использовать как сторонние адаптеры, так и фирмы ОВЕН: полуавтоматический преобразователь RS232/RS485 АС3, автоматические преобразователи RS232/RS485 АС3-М, USB/RS485 АС4), соответственно. Перед началом работы пользователь должен задать конфигурацию своих приборов и режим работы порта. К адаптеру AC-2 можно подключить до 8 приборов. К одной сети RS485 подключается до 32-х приборов шлейфом (без применения репитера).

Список приборов, которые можно подключить к серверам:

OWEN-RS232

OWEN-RS485
Задатчик-регулятор МПР51Измеритель ТРМ0 PiC

Измеритель  УКТ38-В

Измеритель  УКТ38-Щ4

Измеритель регулятор ТРМ1 PiC

Измеритель регулятор ТРМ10 PiC

Измеритель регулятор ТРМ12 PiC

Измеритель регулятор ТРМ5 PiC

Многоканальный регулятор ТРМ32

Многоканальный регулятор ТРМ33

Многоканальный регулятор ТРМ34

Многоканальный регулятор ТРМ38

Многоканальный регулятор ТРМ138

Универсальный двухканальный программный ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ151

Счетчик импульсов СИ8

Прибор контроля положения ПКП1

Модуль ввода аналоговый ОВЕН МВА8

Модуль вывода управляющий ОВЕН МВУ8

ПИД регулятор с универсальным входом ТРМ101

Измеритель двухканальный с универсальными входами ОВЕН ТРМ200

Измеритель-регулятор одноканальный с универсальным входом ОВЕН ТРМ201

Измеритель-регулятор двухканальный с универсальными входами ОВЕН ТРМ202

Контроллер приточной вентиляции ОВЕН ТРМ133

С версии 1.0.0.5 OPC-сервера OWEN-RS232 добавлен тег, управляющий обменом на внешней шине, проще говоря, флаг активности opc-сервера.

Имя тега “Status/active”, тип BOOL. Запись в этот тег 1 (единицы) разрешает обмен по внешней шине, запись 0 (нуля) запрещает обмен.

Протокол ModBus.

Драйвер OPC реализован в виде модуля OWEN-ModBus для приборов, поддерживающих протокол ModBus-RTU или ModBus-ASCII. Для подключения приборов к ПК могут использоваться как преобразователи интерфейса ОВЕН (полуавтоматический преобразователь RS232/RS485 АС3, автоматические преобразователи RS232/RS485 АС3-М, USB/RS485 АС4), так и преобразователи сторонних производителей. Перед началом работы пользователь должен задать конфигурацию своих приборов и режим работы порта.

В конфигуратор OWEN-ModBus встроена возможность добавления как большинства приборов компании ОВЕН, так  приборов сторонних производителей с 4мя основными функциями чтения и 3мя основными функциями записи.