TIA portál

Použití TGZ v TIA portálu

• Buďte opatrní, aby se pohon nezačal pohybovat bez předchozího varování.
• Přijměte příslušná opatření, aby obsluha a servisní pracovníci byli o tomto nebezpečí informováni.
• Zaveďte vhodná ochranná opatření, která zajistí, že jakýkoli neúmyslný pohyb pohonů nemůže vést k nebezpečným situacím.
• Uživatel je zodpovědný za to, že v případě poruchy pohonu bude celý systém nastaven do stavu, který je bezpečný pro zařízení i personál.

Režim polohování s telegramem 111

Nejpoužívanějším provozním režimem je režim polohování pomocí základního polohování TGZ a funkčního bloku SinaPos TIA portálu s telegramem 111. Následují možné kroky pro vytvoření nového projektu se dvěma servozesilovači TGZ, a to ve variantě se dvěma osami.

• Vytvořte nový projekt.

• Otevřete projekt.

• Nainstalujte soubory XML GSD popisující zařízení TGZ v síti PROFINET. Existují dva typy souborů, jeden pro jednoosou variantu s názvem GSDML-V2.4-TGDrives-TGZ-S-xxxxx.xml a druhý pro dvouosou variantu TGZ GSDML-V2.4-TGDrives-TGZ-D-xxxxx.xml (kde xxxxx znamená datum vytvoření souboru).

Soubory lze stáhnout z webových stránek TG Drives.

• Zvolte položku nabídky Options|Manage general station description files (GSD).

• Zadejte zdrojovou cestu, kde jsou uloženy soubory GSDML, vyberte příslušný soubor a klikněte na tlačítko Install.

Poznámka

Oba soubory lze instalovat současně.

• Ve stromu projektů vlevo nahoře dvojklikem zvolte položku Add new device item.

• Vyberte PLC controller použitý v hardwarovém projektu. V tomto výukovém programu je použit PLC S7-1200.

Pozor

Dbejte na výběr správné verze firmwaru (zde V4.1).

• Na portálu TIA by se mělo otevřít okno Devices & networks. Pokud ne, použijte položku stromového zobrazení Devices & networks v zobrazení projektu a otevřete okno dvojklikem.

• Nyní je čas přidat do projektu jednotky TGZ. V podokně Catalog pane otevřete položku Other field devices a přejděte na PROFINET IO|Pohony|TGPohony|tgz-d|tgz-d. Zařízení přidejte do projektu dvojklikem.

• Chcete-li přidat dva servopohony TGZ, proveďte to dvakrát. Pro práci s jednoosou variantou TGZ použijte položku tgz-s. Okno Devices & network by mělo vypadat následovně:

• Přejmenujte jednotky v podokně Network overview podle projektu hardwaru. Názvy musí být stejné jako při přípravě zařízení.

• Připojte pohony k PLC. Klikněte na modrý text Not assigned a zvolte PROFINET interface_1.

• Totéž proveďte u druhého TGZ.

• Volitelně použijte zobrazení Topology a spojte zařízení PLC s TGZ pomocí myši stejným způsobem jako ve skutečnosti. Tento krok není nutný.

• Přiřaďte všem zařízením v projektu správné IP adresy. IP adresy a názvy zařízení PROFINET musí odpovídat hodnotám zadaným v Název a IP adresa zařízení. Aktivujte připojení v poli PLC (zelený obdélník) a v podokně Properties níže použijte položku Ethernet addresses. Do textového pole zadejte správnou IP adresu spolu s maskou podsítě (obvykle 255.255.255.0).

• Podobným způsobem přiřaďte IP adresy dalším zařízením.

• Přepněte se do zobrazení Device view (vpravo nahoře) a v kombo boxu vyberte první zařízení TGZ (tgz_1). V katalogu hardwaru vpravo dvakrát klikněte na Siemens telegram 111. To proveďte dvakrát pro obě osy (slot 1 a slot 2).

• Výsledek by měl vypadat takto:

• Přejmenujte osy (sloty 1 a 2) podle skutečného hardwarového projektu.

• Totéž proveďte pro druhou jednotku TGZ a získáte něco jako:

• Stáhněte projekt do PLC pomocí ikony Download do zařízení nebo pomocí příkazu nabídky Online|Download to device.

• Je nutné najít PLC. V následujícím dialogovém okně klikněte na tlačítko Start search.

• Po chvíli by se měl PLC objevit v seznamu Select target device. Vyberte jej a klikněte na tlačítko Load.

• Dialogové okno Load preview ukazuje stav načtení.

• Klikněte na tlačítko Load a poté na tlačítko Finish.

• Zkontrolujte konfiguraci hardwaru. Klikněte na ikonu Go online v nástrojové liště.

• Vyčkejte na stav zelené značky v zobrazení projektu.

• Příkazem Go offline se přepněte zpět do režimu offline.

• Rozbalte položku Project view to Program blocks|Main [OB1] a otevřete ji dvojklikem.

• Otevře se nové okno s bloky PLC.

• Vpravo v podokně Instructions vyhledejte funkční blok SinaPos (FB). K tomu lze použít pole pro úpravu vyhledávání.

• Přetáhněte blok SinaPos na řádek Network 1 a přiřaďte název bloku Data. Použijte nejlépe stejný název jako pro osy (sloty) přiřazené v předchozích krocích.

• Připojte telegram ke vstupům HWIDSTW a HWIDZSW funkčního bloku.

• Výsledek by měl vypadat asi takto:

• Zopakujte přetažení SinaPos FB a přiřazení osy pro Network 2 společně s osou Axis_2.

• Stejný postup platí pro pohon tgz_2 a osy Axis_3 a Axis_4.

• Zkompilujte a stáhněte upravený projekt do PLC příkazem Online|Download to device a přepněte TIA Portal zpět do online režimu.
• Funkční blok lze ovládat pomocí tabulky hlídání. Vytvořte novou tabulku pomocí položky Project view item PLC_1|Watch and force tables|Add new watch table a přejmenujte ji na Axis_1_Control.

• Přidejte následující vstupy a výstupy funkčního bloku SinaPos:

• Pokud jsou hodnoty správně nastaveny (ModePos, Position, Velocity, EnableAxis), přepnutím ExecuteMode z FALSE na TRUE by se měl spustit požadovaný pohyb. Pro správné chování funkčního bloku musí být Status 16#7002. Další informace o ovládání tohoto FB naleznete v online dokumentaci k SinaPos.
• Volitelně můžete vytvořit další sledovací tabulky pro práci s dalšími osami.

Podporované řídicí bity v ConfigEPos

V hodnotě ConfigEPos lze použít další bity pro přesné řízení chování TGZ. Při nastavení na 16#0000_0103 (nastaven je také bit 8) je aktivován přenos konstantní žádané hodnoty. Když je aktivní úloha posunu, je možné změnit cílovou polohu nebo rychlost a pohon reaguje okamžitě, aniž by bylo nutné přepínat bit ExecuteMode. Po ukončení úlohy se pohon vrátí do stavu S41 (viz. dokumentace PROFIdrive) a čeká na vzestupnou hranu bitu ExecuteMode.

Je také možné nastavit ConfigEPos na 16#0010_0103 (nastavte bit 8 a 20). Pak pohon udržuje stav S451, i když je úloha ukončena, a nová úloha se spustí okamžitě, jakmile přijde nová pozice. Pro opuštění stavu S451 je třeba změnit hodnotu ConfigEPos na 16#0000_0103.

Poznámka

Všimněte si, že hodnotu 16#0000_0103 nebo 16#0010_0103 lze použít pouze pro absolutní polohování, tj. když ModePos = 2. Protože minimální doba cyklu je 1 ms, je možné dosáhnout konstantního polohování pomocí PLC. Je nutné správně nastavit hodnoty zrychlení a rychlosti. Doporučuje se také lichoběžníkový (trapezoidní) rychlostní profil (profil generátor typ 3).

Bit 8 ConfigEPos je interně mapován na bit 12 řídicího slova POS_STW1 v telegramu (MdiTrTyp). Bit 20 je mapován na bit 11 řídicího slova POS_STW1.

Další mapování dat v telegramu 111

Telegram 111 umožňuje použití doplňkových dat ve své struktuře:

Každý blok PZD představuje 16 bitů dat. PZD12 může být využito pro dodatečná uživatelská data.
Nastavení se provádí v servisním programu TGZ GUI pomocí registrů PD-Tele111_UserOut a PD-Tele111_UserIn ze skupiny PROFIdrive.

Mapování digitálních výstupů

Dolních 8 bitů uživatelské hodnoty telegramu (PZD12) je přímo přesměrováno do registru K-DigitalOutputForce_Set odpovídající osy (tj. osy, ke které je přiřazen telegram). Horních 8 bitů uživatelské hodnoty je přesměrováno do registru K-DigitalOutputForce_Clr odpovídající osy.

Mapování digitálních vstupů

Dolní 4 bity MON-Digital_Inputs (příslušné osy) jsou zkopírovány do hodnoty PZD12.
Horních 12 bitů je nastaveno na nulu.

Výpočet skutečného proudu

\[ PZD12 = 16384 \cdot \frac{MON \text{-} Irms}{M \text{-} In} \]

Parametr M-In (jmenovitý proud motoru) musí být nastaven na nenulovou hodnotu, jinak se vždy vrací nula. Výsledná hodnota PZD12 (skutečný proud) je poté normalizována na procentuální hodnotu, kde 16384 odpovídá 100 % jmenovitého proudu.
Neprobíhá žádná kontrola přetečení, tj. pokud MON-I_rms překročí 200 % hodnoty M-In, výsledná hodnota bude nesprávná (negativní hodnota).

Výpočet skutečného momentu

\[ PZD12 = 16,384 \cdot \frac{M \text{-} kT \cdot MON \text{-} aIq}{M \text{-} Mn} \]

Parametr M-Mn (jmenovitý moment motoru) musí být nastaven na nenulovou hodnotu, jinak se vždy vrací nula. Skutečný proud MON-aIq je vynásoben momentovou konstantou M-kT a normalizován na jmenovitý moment.
Protože MON-aIq je měřen v mA, normalizační konstanta je 16,384 (nikoli 16384). Výsledná hodnota PZD12 (skutečný moment) je normalizována na procentuální hodnotu, kde 16384 odpovídá 100 % jmenovitého momentu. Neprobíhá žádná kontrola přetečení hodnoty.

Extrakce hodnoty PZD z telegramu

Funkční blok SinaPos nenabízí přímý přístup k uživatelským hodnotám telegramu 111, proto je nutné je extrahovat přímo z dat telegramu.
Stačí přičíst 22 k adrese (vstupní a/nebo výstupní) telegramu. Každé PZD je dlouhé 2 bajty, přičemž PZD12 se nachází na jedenácté pozici, takže adresní posun činí 22.

Okamžité chybové hodnoty

Telegram 111 obsahuje prostor pro poslední aktivní chybový kód:

• Pole WARN (PZD11) obsahuje dolních 16 bitů chybového kódu TGZ.
• Pole FAULT (PZD10) obsahuje horních 16 bitů chybového kódu TGZ.

Podobně telegram 352 obsahuje pole:

• WARN (PZD5)
• FAULT (PZD6)

Kódování odpovídá stejnému principu. Více informací naleznete v kapitolách Chybový buffer a Chybové kódy.

Použití PLC S7-300 nebo S7-400 s telegramem 111

Chcete-li používat starší PLC, stáhněte si z internetu knihovnu DriveLib. V době psaní této příručky byl název souboru Drive_Lib_V62_S7_300_400.zip. Rozbalte jej a nainstalujte do TIA portálu. Poté bude postup při vytváření projektu stejný jako výše, pouze použijte záložku Libraries a tam najděte funkci SINA_POS a přidejte ji do řádku Main's Network.

Servopohon TGZ nyní podporuje režimy spuštění Advanced a Legacy. Režim Legacy se používá pro S7-300 nebo S7-400. Upravené soubory GSDML (PNIO verze 2.4) jsou k dispozici na webových stránkách TGDrives. K dispozici jsou také soubory GSDML verze V2.2 pro použití ve starších softwarových balíčcích.

Rychlostní režim pomocí standardního telegramu 3

• Vytvořte nový projekt a pojmenujte jej TGZ-S-Tele3.

• Otevřete zobrazení projektu.

• Dvakrát klikněte na možnost Add new device.

• Zvolte správnou řídicí jednotku PLC a její verzi.

• Vyberte možnost Network view a rozbalte strom v Hardware catalog to item Other field devices|PROFINET IO|Drives|TGDrives|tgz-s|tgz-s.

• Dvakrát klikněte na tgz-s, zařízení bude přidáno do projektu v Network view.

• Přejmenujte zařízení TGZ a dejte mu název zařízení - stejný, který byl nastaven při uvedení do provozu, jak je popsáno v Název a IP adresa zařízení

• Pro tento příklad použijeme název tgz_2.

• Připojte pohon TGZ k PLC kliknutím na modrý text Not assigned a výběrem PLC_1 PROFINET interface_1.

• Výsledek by měl vypadat takto:

• Přiřaďte PLC IP adresu. Použijte stejnou adresu jako je popsáno v sekci Název a IP adresa zařízení.

• Přiřaďte servopohonu TGZ IP adresu. Opět použijte adresu již uloženou v zařízení TGZ.

• Zvolte telegram 3 do slotu 1 TGZ.

• Dvojklikem na položku Standard telegram 3 se telegram nastaví automaticky.

• Stáhněte konfiguraci hardwaru do PLC:

• Klikněte na tlačítko Start search.

• V seznamu by se mělo objevit PLC.

• Klikněte na tlačítko Load, počkejte na dokončení kompilace a v následujícím dialogovém okně vyberte možnost Stop all modules a znovu klikněte na tlačítko Load.

• Načítání dokončíte kliknutím na tlačítko Finish.

• Pokud ještě není vybrán, zvolte v servisním programu TGZ GUI telegram číslo 3: Speed.

• Uložte parametry a restartujte jednotku TGZ.

• Přepněte portál TIA do režimu Online mode, v zobrazení projektu by měla být zelená zaškrtávací políčka.

• Pokud se vyskytnou nějaké chyby, zastavte a spusťte PLC. Zkontrolujte také, zda se v servisním programu TGZ GUI zvyšuje parametr PD_SetDataCounter.

• Rozbalte položku PLC_1|Technology object|Add new object a dvakrát na ni klikněte.

• Vyberte možnost Motion control a TO_PositioningAxis. Volitelně můžete zadat vhodný název objektu.

• V okně Axis_1 v části Basic parameters|General zvolte přepínač PROFIdrive.

• Přepněte na Basic parameters|Drive a vyberte správný pohon.

• V případě potřeby upravte Reference speed a Maximum speed s ohledem limity pohonu.

• Vyberte Basic parameters|Encoder a přepněte na Encoder on drive.

• Volitelně nastavte další parametry v položkách Extended parameters podle hardwarového projektu.
• Po dokončení přepněte do offline režimu a stáhněte upravený projekt do PLC příkazem z nabídky Online|Download to device do zařízení. Postup je stejný, jak je popsáno výše.
• Přepněte se zpět do režimu online a dvakrát klikněte na položku Commissioning v zobrazení projektu.

• Klikněte na tlačítko Activate v horní části okna.

• Povolte osu tlačítkem Enable.

• Nyní je možné v závislosti na zvoleném příkazu provádět Jog osy, Homing a/nebo Positioning.

Podrobný popis technologického objektu naleznete v online dokumentaci.