Wiadomości teoretyczne
Transkrypt
Wiadomości teoretyczne
ACS 600 PRZEMIENNIK CZĘSTOTLIWOŚCI ACS 600 Sterowanie przemiennikiem ACS 600 przez magistralę komunikacyjną ABB DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA SPIS TREŚCI 1. WPROWADZENIE ...................................................................................................................................... 2 2. URUCHOMIENIE KOMUNIKACJI Z ADAPTEREM MAGISTRALI KOMUNIKACYJNEJ NMBA−01 ..................................................................................................................................................... 2 3. REJESTR ODCZYTU I ZAPISU................................................................................................................ 3 4. STEROWANIE NAPĘDEM ZA POMOCĄ MAGISTRALI KOMUNIKACYJNEJ MODBUS.......... 4 5. KODY BŁĘDÓW........................................................................................................................................ 11 6. PRZYKŁADOWE PROTOKOŁY KOMUNIKACYJNE W ACS 600 ................................................. 13 ACS 600 – RS 485 1 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA 1. Wprowadzenie ACS 600 może być przyłączony do zewnętrznego systemu sterowania – zwykle jest to magistrala komunikacyjna – poprzez moduł adaptera (przyłączony do kanału światłowodowego CH0 na płycie NDCO) oraz do interfejsu szeregowego RS-485 pracującego wg protokołu MODBUS (na płycie NIOC01) (rys. 1.1). Magistrala komunikacyjna RS-485 ACS 600 Sterowanie przez magistralę komunikacyjną CH0 (DDCS) Adapter NMBA-01 dla szyny komunikacyjnej Port szeregowy komputera Adapter Do konwersji RS232/RS485 Rys. 1. Sterowanie przez magistralę komunikacyjną za pomocą komputera. Kanał światłowodowy CH0 pracujący na bazie protokołu DDCS znajdujący się na dodatkowej płycie komunikacji, NDCO jest używany do przyłącza ACS 600 do modułu adaptera magistrali komunikacyjnej np. NMBA-01. 2. Uruchomienie komunikacji z adapterem magistrali komunikacyjnej NMBA−01 Do komunikacji protokołem MODBUS używa się adaptera NMBA-01, oraz płyty NAMC-11 z opcją komunikacyjną NDCO-03. Przed skonfigurowaniem ACS 600 do sterowania przez magistralę komunikacyjną moduł adaptera musi zostać zainstalowany mechanicznie i elektrycznie zgodnie z zaleceniami podanymi w instrukcji modułu adaptera. NMBA-01 jest całkowicie skonfigurowany przez panel przemiennika. Nie ma żadnych przełączników DIP, ani żadnych łączników, które są ustawione na opcję modułu NMBA-01. Moduł jest podłączony do przemiennika i otrzymuje od niego napięcie zasilania. Komunikacja pomiędzy ACS 600 a adapterem magistrali komunikacyjnej jest uaktywniana przez odpowiednie ustawienie parametru 98.02 COMM.MODULE LINK. Po zainstalowaniu komunikacji parametry konfiguracyjne modułu stają się dostępne w napędzie w Grupie Parametrów 51. Ustawienia parametrów w grupie 98 dla NMBA-01 przedstawia tabela 1 Tabela 1. Ustawienie parametrów w grupie 98 dla modułu NMBA-01 Parametr Nastawy dla NMBA-01 98.01 ENCODER MODULE NO 98.02 COMM.MODULE LINK FIELDBUS 98.03 DI/O EXT MODULE1 NO 98.04 DI/O EXT MODULE2 NO 98.05 DI/O EXT MODULE3 NO 98.06 DI/O EXT MODULE4 NO 98.07 COMM PROFILE ABB DRIVES Po ustawieniu parametru 98.02 uaktywnia się grupa parametrów 51. Grupa ta identyfikowana jest przez moduł komunikacyjny w ACS 600. Parametry ustawienia mogą być zmodyfikowane przez użycie panelu przemiennika. Parametry te opisane są poniżej. • 51.1 Typ modułu. Pokazuje typ modułu komunikacji oraz wersję. Dla komunikacji MODBUS jest to NMBA-01Vn.n. • 51.2 Tryb Modbus. Pokazuje logiczny protokół na hardwarze modułu komunikacji. Dla modułu Modbus są dwa wybory. ACS 600 – RS 485 2 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA − RTU wdg: flt Określa tryb binarny lub tryb Terminalu Jednostki Zdalnego Sterowania (Remote Terminal Unit – RTU). Przy błędzie alarmu moduł wykryje ten błąd. − RTU wdg: rst Określa tryb binarny lub tryb Terminalu Jednostki Zdalnego Sterowania (Remote Terminal Unit – RTU). Przy błędzie alarmu moduł sam się wyzeruje (reset). • 51.3 Numer stacji. Ustawia numer węzła sieci komputerowej dla modułu w sieci MODBUS (1–247). • 51.4 Prędkość transmisji. Określa prędkość komunikacji szeregowej w bodach [bd] (1200/2400/4800/9600/19200) • 51.5 Parzystość. Definiuje parzystość, która ma być użyta z komunikacją MODBUS. Ten parametr definiuje także nr bitów stopu, który jest w użyciu. Przy braku parzystości liczba bitów stopu musi wynosić dwa, a jeden przy bitach parzystych. − NONE – Brak kontroli parzystości − EVEN – Kontrola parzystości − ODD – Kontrola nieparzystości • 51.6 Rejestr poprawnych komunikatów. Licznik diagnostyki zwiększa się zawsze o jeden wraz z poprawną wiadomością Modbus, która została odebrana przez moduł NMBA-01. Licznik osiągnie wartość 0 po osiągnięciu wartości 32767. Podczas normalnej operacji rejestr ciągle wzrasta. • 51.7 Rejestr błędnych komunikatów. Ten licznik diagnostyki zwiększy się za każdym razem o jeden, gdy NMBA-01 znajdzie jakiś błąd komunikacji. Licznik osiągnie wartość 0 po osiągnięciu wartości 32767. Podczas normalnej operacji rejestr nie wzrasta. Ustawienia parametrów grupy 51 przedstawia tabela 2 Tabela 2. Ustawienie parametrów w grupie 51 dla modułu NMBA-0 Parametr Wartość domyślna 51.1 Typ modułu NMBA-01V1.7 51.2 Tryb modbus RTU wdg: rst 51.3 Numer stacji 1 51.4 Wartość w Bodach 9600 51.5 Parzystość NONE 1 S BIT 51.6 Rejestr poprawnych komunikatów 0 51.7 Rejestr Błędnych komunikatów 0 3. Rejestr odczytu i zapisu ACS 600 ma wszystkie parametry przemiennika i dane ustawione do mapowania informacji na obszar rejestru 4xxxx. Obszar rejestru może być odczytany z urządzenia zewnętrznego i zewnętrzne urządzenie może modyfikować wartości rejestru przez zapis tych rejestrów. Nie ma ustawionych parametrów dla mapowania danych na rejestr 4xxxx. Mapowanie jest wcześniej zdefiniowane i porozumiewa się bezpośrednio ze zgrupowaniem parametrów przemiennika, które jest używane przez panel lokalny przemiennika. Wszystkie parametry są dostępne zarówno dla zapisu, jaki i odczytu. Zapisy parametru są potwierdzane dla właściwej wartości i dla obowiązującego rejestru adresów. Niektóre parametry nigdy nie dopuszczają zapisu (włącznie z aktualnymi wartościami), natomiast niektóre parametry pozwalają na zapis tylko wtedy, gdy przemiennik jest zatrzymany (włącznie ze zmiennymi ustawień), a niektóre mogą być modyfikowane w każdym czasie (włącznie z aktualnymi wartościami poleceń). Mapowanie rejestru. Parametry przemiennika są mapowane na obszar 4xxxx: • 40001 do 40099 są zarezerwowane dla ustawień danych • 40101 do 40199 są zarezerwowane dla aktualnych wartości • 40201 do 40299 są zarezerwowane dla grupy drugiej • ...inne grupy ACS 600 – RS 485 3 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA • 49901 do 49999 są zarezerwowane dla danych startu. W mapowaniu tysiące i setki odnoszą się do numeru grupy, podczas gdy dziesiątki i jedności odnoszą się do numeru parametru w grupie. Rejestry adresów 4GGPP są pokazane w tabeli 3 (GG - numer grupy, PP - numer parametru w wewnątrz grupy). Tabela 3. Mapowanie parametrów 4GGPP GG PP 40001 - 40006 00 ustawienia danych 40101 - 40126 01 aktualne wartości 41001 - 41003 10 grupa 10 ... ... 49801 - 49805 98 grupa 98 49901 - 49909 99 dane startu 01 ustawienie danych 1 02 ustawienie danych 2 ....... 06 ustawienie danych 6 01 szybkość transmisji ... 26 urządzenia sterujące 01 Parametr 10.1 ... 03 Parametr 10.3 ... 01 parametr 98.1 ... 05 parametr 98.5 01 język ... 09 ID (ciąg sztuczny lub wymuszony) biegu silnika Adresy danych w protokole Wszystkie wiadomości MODBUS są adresowane od 0, np. • wartość znana jako „wartość 1” w programowalnym sterowniku jest adresowana jako wartość 0000 w polu adresu danych wiadomości. • wartość 127 jest adresowana jako wartość 126 • Rejestr 40001 jest adresowany jako rejestr 0000 w polu adresu danych wiadomości. Kod funkcyjny określa operacje rejestru. • Rejestr 40108 jest zaadresowany jako rejestr 107 Ustawienia rejestrów Jeżeli chcemy przestawić jakiś rejestr obowiązuje ta sama zasada, co wyżej np. rejestr 41312 zaadresowany jest jako rejestr 1311. 4. Sterowanie napędem za pomocą magistrali komunikacyjnej MODBUS ACS 600 może otrzymać informacje sterowania z wielu źródeł, włącznie z dyskretnym (źródłem informacji) I/O, analogowym I/O, klawiaturą, modułami komunikacji. Źródło informacji sterowania musi być zaprogramowane przez panel do przemiennika. Konfiguracja jest wykonana dla zmiennych, wynikających z rodzaju sterowania. Jeżeli sterowanie jest za pomocą magistrali komunikacyjnej MODBUS parametry trzeba zaprogramować w następujący sposób (tabela 4). Tabela 4. Parametry sterowania napędu. Parametr Nastawy alternatywne Nastawy dla sterowania przez Funkcja / Informacja mag. komunikacyjną WYBÓR ŹRÓDŁA KOMENDY STEROWANIA 10.01 EXT1 STRT/STP/DIR NOT SEL; DI1;…; COMM.MOOULE 10.02 EXT2 STRT/STP/DIR NOT SEL; DI1;…; COMM.MOOULE ACS 600 – RS 485 COMM.MODULE Uaktywnia Słowo Sterujące magistrali komunikacyjnej (z wyjątkiem bitu 11) kiedy EXT1 jest wybrane jako źródło sterowania COMM.MODULE Uaktywnia Słowo Sterujące magistrali komunikacyjnej (z wyjątkiem bitu 11) kiedy EXT2 jest wybrane jako źródło sterowania 4 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA 10.03 DIRECTION FORWARD; REVERSE; REQUEST REQUEST Uaktywnia sterowanie kierunku obrotów jak zdefiniowane przez parametry 10.01 i 10.02 11.02 EXT1/EXT2 SELECT DI1;…; COMM MODULE COMM.MODULE Uaktywnia wybór EXT1/EXT2 przez bit 11 Słowa Sterującego magistrali komunikacyjnej EXT CTRL LOC KEYPAD; E; COMM.REF; 11.03 EXT REF1 SELECT COMMREF+AI1; COMMREF*AI1 COMM.REF. COMMREF+AI1 or COMMREF*AI1 Jest używane zadawanie magistrali komunikacyjnej REF1, kiedy jako źródło sterowania jest wybrane wejście EXT1 KEYPAD: E. COMM.REF. 11.06 EXT REF2 SELECT COMMREF+AI1: COMMREF*AI1 COMM.REF. COMMREF+AI1 or COMMREF*AI1 Jest używane zadawane magistrali komunikacyjnej REF2, kiedy jako źródło sterowania jest wybrane wejście EXT2 WYBÓR ŹRÓDŁA SYGNAŁU WYJŚCIOWEGO Uaktywnia sterowanie wyjścia przekaźnikowego RO1 przez bit 13 zadawania magistrali komunikacyjnej REF3 Uaktywnia sterowanie wyjścia przekaźnikowego RO2 przez bit 14 zadawania magistrali komunikacyjnej REF3 14 01 RELAY R01 CHJTPUT READY;…; COMM.MODULE COMM.MODULE 14.02 RELAY RO2 OUTPUT READY;…; COMM.MODULE COMM.MODULE 14.03 RELAY RO3 OUTPUT READY;…; COMM.MODULE COMM.MODULE Uaktywnia sterowanie wyjścia przekaźnikowego RO3 przez bit 15 zadawania magistrali komunikacyjnej REF3 15.01 ANALOGUE OUTPUT1 NOT USED; P SPEED;…; COMM.MODULE COMM.MODULE Kieruje zawartość zadawania magistrali komunikacyjnej REF3 do wyjścia analogowego AO1. Skalowanie 20000 = 20 mA 15.06 ANALOGUE OUTPUT2 NOTUSED; P SPEED;…; COMM.MODULE COMM.MOOULE Kieruje zawartość zadawania magistrali komunikacyjnej REF5 do wyjścia analogowego AO2. Skalowanie 20000 = 20 mA WEJŚCIA STERUJĄCE SYSTEMU 16.01 RUN ENABLE YES; DI1;E; COMM.MODULE COMM.MODULE 16.04 FAULT RESET SEL NOT SEL. DI1; E COMM.MODULE COMM.MODULE 16.07 PARAM SAVE SAVE; DONE Uaktywnia sterowanie sygnału Zezwolenia na Start poprzez bit 3 Słowa Sterującego magistrali komunikacyjnej Uaktywnia resetowanie błędu poprzez bit 7 Słowa Sterującego magistrali komunikacyjnej Zapisuje zmiany wartości parametrów KOMUNIKACYJNE FUNKCJE BŁĘDU 30.18 COMM FAULT FUNC NO: FAULT CONST SP FAULT 15. LASTSPEED 30.19 MAIN REF DS TOUT 0.1 do 60 s - 30.20 COMM FLT RO/AO ZERO; LAST VALUE - 30.21 AUX REF DS. TOUT - 0.1 do 60 s Determinuje działanie napędu w przypadku utraty komunikacji z magistralą komunikacyjną. Uwaga: Wykrywanie utraty komunikacji jest oparte na monitorowaniu zespołów danych głównego i pomocniczego, (których źródła są wybierane przy pomocy parametrów 90.04 oraz 90.05) Definiuje czas pomiędzy wykryciem utraty głównego zaspom danych zadawania i działaniem wybranym przez parametr 30.18 Determinuje pozycje, w jakich pozostają wyjścia przekaźnikowe RO1 i RO3 oraz wyjścia AO1 AO2 po zaniku pomocniczego zestawu danych zadawania Definiuje czas pomiędzy wykryciem utraty pomocniczego zespołu danych zadawania i działaniem wybranym przez parametr 30.18 Uwaga Ta funkcja nadzoru jest wyłączona, jeżeli parametry 90.01. 90.02 i 90. 03 są ustawione na 0. WYBÓR DOCELOWEGO MIEJSCA DLA SYGNAŁU ZADAWANIA MAGISTRALI KOMUNIKACYJNEJ (Niewidoczne, gdy parametr 98.02 jest ustawiony na NO) 90.01 AUX DS REF3 0…8999 Domyślnie: 0 (Nie wybrano żadnego) ACS 600 – RS 485 Definiuje parametr napędu, do którego wartości jest zapisywane REF3 z magistrali Komunikacyjnej. Format: xxyy, gdzie xx = nr Grupy parametrów (od 10 do 89), yy = indeks parametru. Np 3001 = parametr 30.01 - 5 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA 90 02 AUX DS REF4 0…8999 Domyślnie: 0 (Nie wybrano żadnego) - 90.03 AUX DS REF5 Domyślnie: 0 (Nie wybrano żadnego) - Definiuje parametr napędu, do którego wartość jest zapisywane REF4 z magistrali komunikacyjnej Format: patrz parametr 90.01 Definiuje parametr napędu, do którego wartości jest zapisywane REF5 z magistrali komunikacyjnej Format: patrz parametr 90.01 Jeżeli parametr 98.02 COMM MODULE LINK jest ustawiony na CUSTOMISED wybiera on kanał magistrali komunikacyjnej, z którego napęd odczytuje zespół główny danych zadawania (składający się ze Słowa Sterującego magistrali komunikacyjnej; oraz zadawania magistrali, komunikacyjnej REF1 i REF2 0…255 (1 = adapter magistrali 90.04 MAIN DS SOURCE 1 tub 81 komunikacyjnej [CH0]; 81 = standardowe łącze Modbus) Domyślny: 1 90.05 AUX DS SRCE 0…255 (3 = adapter magistrali komunikacyjnej [CH0]; 83 - Standardowe łącze Modbus) Domyślny: 3 Jeżeli parametr 98.02 COMM MODULE LINK jest CUSTOMISED wybiera on kanał magistrali komunikacyjnej, z którego napęd odczytuje zespół pomocniczy danych zadawania (składający się z zadawania magistrali komunikacyjnej REF3,REF4,REF5). 3 lub 83 WYBÓR SYGNAŁU BIEŻĄCEGO DLA MAGISTRALI KOMUNIKACYJNEJ (Niewidoczne, gdy parametr 98 02 jest ustawiony na NO.) 92.01 Główne DS Słowo Statusu Stałe do 302 ( Sygnał bieżący 3.02 MAIN STATUS WORD) 92.02 MAIN DS ACT1 0…9999 Domyślny: 102 (Sygnał bieżący 1.02 SPEED) 92 03 MAIN DS ACT2 0 …9999 Domyślny: 105 (Sygnał bieżący 1.05 TORQUE) Wybiera sygnał bieżący lub wartość parametru, która ma być transmitowana jako trzecie słowo (ACT2) głównego zespołu danych sygnałów bieżących Format: patrz parametr 92.02 92.04 AUX DS ACT3 0…9999 Domyślny: 305 (Sygnał bieżący 3.05 FAULT WORD1) Wybiera sygnał bieżący lub wartość parametru, która ma być transmitowana jako pierwsze słowo (ACT3) pomocniczego zespołu danych sygnałów bieżących Format: patrz parametr 92.02 92 05 AUX DS ACT4 0…9999 Domyślny: 308 (Sygnał bieżący 3.08 ALARM WORD 1) Wybiera sygnał bieżący lub wartość parametru, która ma być transmitowana jako drugie słowo (ACT4) pomocniczego zespołu danych sygnałów bieżących Format: patrz parametr 92 02 92 06 AUX DS ACT5 0…9999 Domyślny: 306 (Sygnał bieżący 3.06 FAULT WORD 2) Wybiera sygnał bieżący lub wartość parametru, która ma być transmitowana jako trzecie słowo (ACT5) pomocniczego zespołu danych sygnałów bieżących. Format: patrz parametr 92.02 302 (Stały) Słowo Statusu jest transmitowane jako pierwsze słowo głównego zespołu danych sygnałów bieżących Wybiera sygnał bieżący lub wartość parametru która ma być transmitowana jako drugie słowo (ACT1 ) głównego zespołu danych sygnałów bieżących. Format: xxyy, gdzie xx = nr grupy sygnałów bieżących lub grupy parametrów, yy = indeks sygnału bieżącego lub parametru Np 103 = sygnał bieżący 1.03 FREQUENCY; 2202 = parametr 22.02 ACCEL TIME 1 . Interfejs sterowania przez magistralę komunikacyjną Komunikacja pomiędzy systemem magistrali komunikacyjnej a ACS 600 wykorzystuje zespoły danych. Jeden zespół danych składa się z trzech 16-bitowych słów. Standardowy program aplikacyjny ACS 600 obsługuje korzystanie z czterech zespołów danych, dwóch każdym kierunku. ACS 600 posiada przyporządkowaną pamięć dla przechowywania dwu zespołów danych sterowania oraz dwu zespołów danych statusu dla każdego kanału magistrali komunikacyjnej (kanału światłowodowego oraz standardowego łącza MODBUS), co daje w sumie 4 wejściowe i 4 wyjściowe alokacje pamięci. Dwa z czterech wejściowych zespołów danych są wybierane przy pomocy parametru 98.02 COMM.MODULE, 90.04 MAIN REF DS SOURCE oraz 90.05 AUX REF DS SOURCE. Wybrane zespoły danych tworzą główny zespół danych zadawania oraz pomocniczy zespół danych, które są używane do sterowania napędem. ACS 600 – RS 485 6 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA Informacja o statusie transmitowania przez napęd jest wybierana przy pomocy parametrów od 92.01 do 92.03 (główny zespół danych sygnałów bieżących) oraz od 92.04 do 92.06 (pomocniczy zespół danych sygnałów bieżących). Czas uaktualnienia dla głównego zespołu danych zadawania i dla głównego zespołu danych sygnałów bieżących wynosi 12 milisekund, a dla pomocniczego zespołu danych sygnałów bieżących wynosi 100 milisekund. Słowo Sterujące oraz Słowo Stanu SWITCH-ON INHIBITED MAINS OFF SW BIT6=1 CW BIT0=0 ZASILANIE WŁ NOT READY TO SWITCH ON A B C D SW BIT0=0 CW=xxxx x1xx xxx1 x110 CW BIT3=0 OPERATION INHIBITED READY TO SWITCH ON SW BIT0=1 SW BIT2=0 Z DOWOLNEGO STANU PRACA WSTRZYMANA CW=xxxx x1xx xxx1 x111 BŁĄD READY TO OPERATE FAULT SW BIT1=1 Z DOWOLNEGO STANU CW BIT7=1 CW=xxxx x1xx xxxx 1111 ORAZ SW BIT12=1 OFF1 (CW BIT0=0) Z DOWOLNEGO STANU OFF1 ACTIVE Z DOWOLNEGO STANU WYŁ. AWARYJNY OFF3 (CW BIT2=0) SW BIT1=0 CW BIT3=1 n(f)=0 / i=0 ORAZ SW BIT12=1 B C D OFF3 ACTIVE SW BIT3=1 SW BIT5=0 WYŁ. AWARYJNY OFF2 (CW BIT1=0) OFF2 ACTIVE SW BIT4=0 n(f)=0 / i=0 CW BIT4=0 OPERATION ENABLED C D SW BIT2=1 A CW=xxxx x1xx xxx1 1111 CW BIT 5=0 RFG: OUTPUT ENABLED D CW BIT6=0 B CW=xxxx x1xx xx11 1111 RFG: ACCELERATOR ENABLED C CW=xxxx x1xx x111 1111 OPERATING SW BIT8=1 D CW – Control Word (słowo sterujące) SW – Status Word (słowo stanu) n – prędkość i – prąd wejściowy RFG – generator funkcji „rampy” f - częstotliwość Rys. 2. Tzw. <Maszyna stanu> ACS 600 dla standardowego programu aplikacyjnego (profil komunikacji <Napęd ABB>) dla sterowania przez magistralę komunikacyjną. ACS 600 – RS 485 7 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA Słowo Sterujące (Control Word = CW) jest zasadniczym środkiem do sterowania napędu z systemu magistrali komunikacyjnej. Jest ono uaktywnione, kiedy bieżąca lokalizacja źródła sterowania (EXT1 lub EXT2 parametry 10.01 oraz 10.02) jest ustawiona na COMM. MODULE. Słowo sterujące (opisane w tabeli 6) jest wysyłane przez sterownik magistrali komunikacyjnej do napędu. Napęd dokonuje przełączenia pomiędzy swoimi stanami (jak pokazano na rysunku 2) zgodnie z zakodowanymi bitowo instrukcjami podawanymi przez Słowo Sterujące. Słowo Statusu (Status Word = SW) jest to słowo zawierające informacje o statusie przesyłane przez napęd do sterownika magistrali komunikacyjnej. Słowo Statusu opisane jest w tabeli 7. W pamięci sterownika MODBUS Słowo Sterujące, Słowo Stanu oraz zadawania i wartości są rozplanowane jak podano w tabeli 5. Tabela 5. Adresowanie rejestrów. Adres Zawartość Adres Zawartość 40001 Stówo Sterujące 40004 Słowo Stanu 40002 REF1 40005 ACT1 40003 REF2 40006 ACT2 40007 REF3 40010 ACT3 40008 REF4 40011 ACT4 40009 REF5 40012 ACT5 Standardowy program Aplikacyjny 5.0 (lub późniejszy) obsługuje profil komunikacji <Napędy ABB> (ABB Drives), który normalizuje interfejs sterowania (taki jak Słowo Sterujące i Słowo Stanu) dla wszystkich napędów ABB. Profil <napędy ABB> wywodzi się z interfejsu PROFIBUS i zapewnia całą gamę funkcji sterujących i diagnostycznych ( tabela 7 i 8) Aby zachować możliwość sterowania i pracy z obrotami wstecznymi dla Standardowych Programów Aplikacyjnych wersji 2.8 oraz 3.0 profil komunikacji odpowiedni dla tych wersji (CSA 2.8/3.0) może być wybrany przy pomocy parametru 98.07 COMM INTERFACE. Eliminuje to potrzebę programowania PLC, kiedy napęd ACS 600 z wersjami 2.8 czy 3.0 są wymienione na nowsze. Słowo Sterujące i Słowo Stanu opisane jest w tabelach 9 i 10. Tabela 6. Słowo sterujące dla profilu komunikacji <Napędy ABB>. Bit 0 1 2 3 4 Nazwa Wartość STAN / OPIS ON 1 OFF1 0 Wprowadza READY TO OPERATE. Wyłączenie awaryjne stop w czasie zdefiniowanym przez parametr 22.07 EM STOP RAMP TIME. Wprowadzić OFF1 ACTIVE; przejść do READY TO SWITCH ON chyba, że są aktywne inne blokady (OFF2, OFF3) są aktywne OFF2 OFF3 START 1 Kontynuuje pracę (OFF2 nieaktywny). 0 Wyłączenie awaryjne, wybieg do zatrzymania. Wprowadzić OFF2 ACTIVE przejść do SWITCH-ON INHIBITED. 1 Kontynuuje pracę (OFF3 nieaktywny) 0 Wyłączenie awaryjne, stop w czasie zdefiniowanym przez parametr 22.07 EM STOP RAMP TIME. Wprowadzić OFF3 ACTIVE przejść do SWITCH-ON INHIBITED. Ostrzeżenie: Upewnić się, że silnik i maszyna napędzana mogą być zatrzymane przy użyciu tego trybu stop 1 Wprowadzić OPERATION ENABLED. (Uwaga: Sygnał <Zezwolenie na Start> musi być aktywny, patrz parametr 16.01. Jeżeli par. 16.01 jest ustawiony na COMM. MODULE, bit ten również uaktywnia sygnał <Zezwolenie na Start>) 0 Zakazuje pracy. Wprowadzić OPERATION INHIBITED. 1 Normalna praca. Wprowadzić RAMP FUNCTION GENERATOR: OUTPUT ENABLED. RAMP_OUT_ ZERO 0 5 RAMP_HOLD 1 0 ACS 600 – RS 485 Wymusza zero na wyjściu Generatora Funkcji Rampy Napęd schodzi według rampy hamowania do zatrzymania (w mocy pozostają ograniczenia prądu oraz napięcia). Uaktywnia funkcję rampy Wprowadzić RAMP FUNCTION GENERATOR: AKCELERATOR ENABLED Zatrzymanie pracy według rampy (Podtrzymywanie stanu wyjścia Generatora Funkcji Rampy) 8 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA 6 RAMP_IN_ZERO 7 RESET 8 9 INCHING_1 INCHING_2 10 REMOTE_CM D 11 EXT CTRL LOC 1 Praca normalna Wprowadzić OPERATING. 0 Wymusza zero na wejściu Generatora Funkcji Rampy 0 =>1 Resetowanie błędu, jeżeli występuje błąd aktywny Wprowadzić SWITCH-ON INHIBITED 0 Kontynuuje normalną pracę 1 Nie używany. 1 =>0 Nie używany. 1 Nie używany 1 =>0 Nie używany. 1 Uaktywnione sterowanie przez magistralę komunikacyjną Słowo Sterujące <> 0 lub Zadawanie <> 0: Podtrzymuje ostatnie Słowo Sterujące. Słowo Sterująca = 0 i Zadawanie = 0: Uaktywnione sterowanie przez magistralę komunikacyjną. Zadawanie oraz rampa hamowania/przyspieszania są zablokowane Wybiera zewnętrzną lokalizacja źródła stertowania 2 (EXT2); Efektywne, jeżeli parametr 11.02 jest ustawiony na COMM.MODULE 0 1 0 12-15 Wybiera zewnętrzną lokalizacja źródła sterowania 1 (EXT1); Efektywne jeżeli parametr 11.02 jest ustawiony na COMM.MODULE. Zarezerwowane Tabela 7. Słowo stanu dla profilu komunikacji <Napędy ABB>. Bit Nazwa 0 RDY_ON 1 RDY_RUN 2 RDY_REF 3 TRIPPED 4 5 OFF_2_STA OFF_3_STA 6 SWC_ON_INHIB 7 ALARM 8 9 Wartość STAN / OPIS 1 0 1 0 1 0 READY TO SWITCH ON. (Gotowy do włączenia) NOT READY TO SWITCH ON. (Nie gotowy do włączania) READY TO OPERATE. (Gotowy do pracy) OFF1 ACTIVE (OFF1 aktywne) OPERATION ENABLED. (Gotowy do pracy.) OPERATION INHIBITED. (Praca wstrzymana.) 1 FAULT (Błąd) 0 No fault (Brak błędu) 1 OFF2 inactive (OFF2 nieaktywne) 0 OFF2 ACTIVE. (OFF2 aktywne) 1 OFF3 inactive (OFF3 nieaktywne) 0 OFF3 ACTIVE. (OFF3 aktywne) 1 SWITCH-ON INHIBITED. (Włączenie wstrzymane.) 0 1 Warning/Alarm (Ostrzeżenie / Alarm). 0 No Warning/Alarm (Brak ostrzeżenia / alarmu). 1 OPERATING. (W trakcie pracy Wartość bieżąca jest równa wartości zadanej (= jest w określonych granicach tolerancji)). 0 Wartość bieżąca jest różna od wartości zadanej (= jest poza określonymi granicami tolerancji). 1 Lokalizacja źródła sterowania napędu: REMOTE (zdalne) (EXT1 lub EXT2). 0 Lokalizacja źródła sterowania napędu: LOCAL (lokalne). AT_SETPOINT REMOTE 1 10 ABOVE_LIMIT 0 11 EXT CTRL LOC 12 EXT RUN ENABLE 13-14 Zarezerwowane 15 1 Wybrana zewnętrzna lokalizacja źródła sterowania 2 (EXT2). 0 Wybrana zewnętrzna lokalizacja źródła sterowania 1 (EXT1). 1 Podano zewnętrzny sygnał <Zezwolenia na start>. 0 Nie podano zewnętrznego sygnału <Zezwolenia na start>. 1 0 ACS 600 – RS 485 Bieżąca wartość częstotliwości lub prędkości jest równa lub większa niż ustawione ograniczenie nadzoru (par 32.03). Ważne dla obu kierunków obrotów bez względu na wartość par 32.03. Bieżąca wartość częstotliwości lub prędkości jest w ustawionych granicach nadzoru. Błąd komunikacji wykryty przez moduł adaptera magistrali komunikacyjnej (na kanale światłowodowym CH0). Poprawna komunikacja via adapter magistrali komunikacyjnej (CH0). 9 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA Tabela 8. Pomocnicze Słowo Stanu. Bit Nazwa Opis 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Zarezerwowany OUT OF WINDOW Zarezerwowany MAGNETIZED Zarezerwowany SYNC RDY 1 START NOT DONE IDENTIF RUN DONE START INHIBITION LIMITING TORQ CONTROL Różnica prędkości jest poza oknem (w trybie sterowania prędkością) Utworzył się strumień elektromagnetyczny w silniku. 12 Licznik pozycji zsynchronizowany Napęd nie był jeszcze uruchomiony po zmianie parametrów silnika w Grupie 99 Przebieg identyfikacyjny silnika zakończony z powodzeniem. Aktywna blokada dla niespodziewanego i niezamierzonego uruchomienia. Sterowanie na granicy. Patrz sygnał bieżący 3.04 LIMIT WORD 1 poniżej. Sterowanie nadąża za zadawaniem momentu. Wartość bezwzględna prędkości bieżącej silnika jest poniżej granicy <prędkości zerowej> ZERO SPEED (tzn. poniżej 4% prędkości synchronicznej silnika). INTERNAL SPEED FB Sterowanie nadąża za sygnałem wewnętrznego sprzężenia zwrotnego prędkości 13 M/F COMM ERR 11 Błąd komunikacji dla łącza sterownik nadrzędny / sterownik podrzędny (na kanale CH2) V 14 i 15 Zarezerwowany Tabela 9. Słowo Sterujące dla profilu komunikacji CSA 2.8/3.0. Bit Nazwa 0 Zarezerwowany 1 ENABLE 2 Zarezerwowany 3 START/STOP 4 Zarezerwowany 5 CNTRL_MODE 6 7 8 Zarezerwowany Zarezerwowany RESET_FAULT 9…15 Zarezerwowany Opis 1 = Uaktywniony 0 = Wybieg do zatrzymania 0 =>1 = Start 0 = Stop zgodnie z parametrem 21.03 STOP FUNCTION 1 = Wybrany tryb sterowania 2. 0 = Wybrany tryb sterowania 1. 0 => 1 = Resetowanie błędu napędu Tabela 10. Słowo Stanu dla profilu komunikacji CSA 2.8/3.0. Bit Nazwa Opis 0 READY 1 = Gotowy do startu 0 = Inicjacja lub błąd inicjacji 1 ENABLE 1 = Uaktywniony 0 = Wybieg do zatrzymania 2 Zarezerwowany 3 RUNNING 4 Zarezerwowany 5 REMOTE 6 Zarezerwowany 7 AT_SETPOINT 1 = Napęd na poziomie zadawania 0 = Napęd poza poziomem zadawania 8 FAULTED 1 = Jest aktywny błąd 0 = Nie ma aktywnego błędu 9 WARNING 1 = Jest aktywne ostrzeżenie 0 = Nie ma aktywnego ostrzeżenia 10 LIMIT 1 = Napęd na poziomie ograniczenia 0 = Napęd poza poziomem ograniczenia 11…15 Zarezerwowany ACS 600 – RS 485 1 = Pracujący z wybranym zadawaniem 0 = Zatrzymany 1 = Napęd w trybie zdalnym sterowania 0 = Napęd w trybie lokalnym sterowania. 10 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA 5. Kody błędów Oprócz komunikatów, kiedy master wysyła zapytanie do slava oczekuje normalnej odpowiedzi. Jedna z czterech możliwych opcji może wystąpić ze strony zapytania mastera. 1. Kiedy slave otrzyma zapytanie bez błędu łączności i postępuje z nim normalnie, wysyła normalną odpowiedź. 2. Kiedy slave nie otrzymuje zapytania z powodu błędu łączności, odpowiedź nie jest zwracana. Program mastera może ewentualnie zarządzić przerwę dla zapytania. 3. Jeżeli slave otrzyma zapytanie, ale wykryje błąd łączności (parzystość, LRC, CRC), odpowiedź nie jest zwracana. Program mastera może ewentualnie zarządzić przerwę dla zapytania. 4. Kiedy slave otrzymuje zapytanie bez błędu komunikacji, ale nie może z nim sobie poradzić (np. jeśli prośba dotyczy odczytania nieistniejącej wartości lub rejestru), slave zwróci odpowiedź wyjątku informującą mastera o naturze błędu. Odpowiedź wyjątku ma dwa pola różniące ją od normalnej odpowiedzi: • Pole kodu funkcyjnego: w normalnej odpowiedzi slave powiela kod funkcyjny oryginalnego zapytania w polu kodu funkcyjnego odpowiedzi. Wszystkie kody funkcyjne mają najbardziej znaczący bit (MSB) o wartości 0 (ich wartości są poniżej 80 Hex (128)). W odpowiedzi wyjątku slave ustawia MSB kodu funkcyjnego na 1, to sprawia, że wartość kodu funkcyjnego w odpowiedzi wyjątku wynosi dokładnie 80 Hex (128), więcej niż by wynosiła dla normalnej odpowiedzi. Z ustawionym MSB kodu funkcyjnego program aplikacji mastera może rozpoznać odpowiedź wyjątku i zbadać pole danych dla kodu wyjątku. • Pole danych: w normalnej odpowiedzi slave może zwrócić dane w polu danych (każdą informację wymaganą w zapytaniu). W odpowiedzi błędu Slave zwraca kod błędu w polu danych (kody błędów tabela 12).Tabela 11 pokazuje przykład zapytania mastera i odpowiedzi błędu slave. Tabela 11. Zapytanie mastera i odpowiedź slave (odpowiedź błędu). Bajt Zapytanie 1 2 3 4 5 6 7 8 Odpowiedź 1 2 3 4 5 Zawartość HEX DEC BIN Adres slava Funkcja Rejestr Hi Rejestr Lo Dane rejestru Hi Dane rejestru Lo CRC 16 Hi CRC 16 Lo 01 (Hex) 03 (Hex) 04 (Hex) A1 (Hex) 00 (Hex) 01(Hex) 1 3 4 161 0 1 0000 0001 b 0000 0011 b 0000 0100 b 1010 0001 b 0000 0000 b 0000 0001 b Adres slava Funkcja Kod wyjątku CRC 16 Hi CRC 16 Lo 01(Hex) 83 (Hex) 02 (Hex) 1 131 2 0000 0001 b 1000 0011 b 0000 0010 b W tym przykładzie master adresuje zapytanie do slava 1 (01 Hex). Kod funkcyjny (03 - oznacza operację odczytu statusu wartości). Żąda statusu wartości o adresie 1245 (04A1 Hex). Tylko jedna wartość może być odczytana, jak określa nr pola wartości (0001). Jeśli adres wartości nie istnieje w urządzeniu slave, zwróci on odpowiedź błędu z pokazanym kodem błędu (02). Kiedy slave odpowiada masterowi używa pola kodów funkcji by wykryć czy odpowiedź jest normalna czy wystąpił jakiś błąd (taka odpowiedź jest zwana odpowiedzią wyjątku). Dla normalnej odpowiedzi slave powiela oryginalny kod funkcji. Dla odpowiedzi wyjątku slave zwraca kod, który jest odpowiedni do oryginalnego kodu funkcji z jego najbardziej istotnym bitem ustawionym na logiczną jedynkę. Dla przykładu wiadomość z mastera, do sleva aby odczytać grupę posiadanych rejestrów miałaby następujący kod funkcyjny: 0000 0011 (hex 03). Jeżeli slave wykona polecenie bezbłędnie zwraca ten sam kod w swojej odpowiedzi. Jeśli wystąpi błąd wysyła 1000 0011 (hex 83) W dodatku do tej modyfikacji kodu funkcyjnego dla odpowiedzi wyjątku slave umieszcza specjalny kod w polu danych odpowiedzi. Informuje on, mastera, jaki rodzaj błędu wystąpił lub, jaki jest powód wyjątku (kody błędów tabela 12) ACS 600 – RS 485 11 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA Program aplikacyjny urządzeń typu master odpowiada za postępowanie z odpowiedziami wyjątku. Typowe procesy polegają na wykonywaniu następujących po sobie ponownych wysłań wiadomości, by wysłać diagnostyczne wiadomości do slava i poinformować operatorów. Tabela 12. Lista kodów błędów. Kod Nazwa 01 Niewłaściwa funkcja 02 Niewłaściwy adres danych 03 Niewłaściwa wartość danych 04 Awaria urządzenia slave 05 Potwierdzenie 06 Urządzenie Slave zajęte 07 Brak potwierdzenia 08 Błąd pamięci parzystości Znaczenie Kod funkcyjny otrzymany w zapytaniu nie jest dostępny dla slava. Jeżeli polecenie Zakończenie Programu POLL zostało wydane, ten kod wykrywa, że żadna funkcja programu go nie wykonała. Adres danych otrzymany w zapytaniu nie jest dostępny dla slava Wartość danych zawarta w polu danych zapytania nie jest wartością dostępną dla slava. Nie odzyskiwalny błąd wystąpił, podczas gdy slave dokonywał próby wykonania żądanej operacji Slave zaakceptował prośbę i wykonuje ją, ale będzie na to potrzebny długi okres czasu. Ta odpowiedź jest wysyłana, aby zapobiec wystąpieniu błędu przerwy w masterze. Master może następnie uruchomić wiadomość zakończenia POLL by określić czy wykonywanie zostało zakończone. Slave został uruchomiony i wykonuje polecenie wymagające dużego przedziału czasu. Master powinien wysłać wiadomość później, kiedy slave będzie wolny. Slave nie może wykonać funkcji programu otrzymanej w zapytaniu. Kod jest zwracany jako niespełniona prośba przy użyciu kodu 13 lub 14. Master powinien zażądać diagnostyki i informacji o błędzie od slava Slave ma zamiar odczytać rozszerzoną pamięć, ale odkrywa w niej błąd parzystości. Master może ponowić prośbę, ale może być wymagana naprawa urządzenia slave. Błędy wyświetlane na diodach LRD modułu NMBA-01. NMBA-01 ma trzy statusy LED (przedstawione są od góry do dołu) • Transmisja: LED zapali się za każdym razem gdy NMBA-01 transmituje odpowiedź albo wyjątek na sieć Modbus. • Otrzymuj: LED zapali się za każdym razem gdy NMBA-01 otrzyma polecenie od sieci Modbus. • Trzecia dioda zapali się gdy: − otrzymane polecenie zawiera błąd parzystości; − otrzymane polecenie zawiera błąd sumy CRC − otrzymane polecenie nie było wspomagane przez moduł NMBA-01. W tym wypadku zapali się również LED transmisji. Jeżeli moduł NMBA-01 znalazł błąd, sygnalizuje go na diodach. Kody tych błędów są opisane poniżej (tabela 13). Diagnostyka modułu Przed zasileniem modułu, moduł przechodzi test. Podczas tego testu jego stan jest wykrywany przez trzy diody LED. Jeżeli jest błąd diody LED przyjmują stan niezdanego testu. Tabela 4.13. Kody błędów sygnalizowane przez diody LED na module NMBA-01. Kody zapalania Status Korekcja Okazjonalne zapalanie się diody błędu Moduł włączony. Parzystość, CRC, albo niewspomagane polecenie zostało otrzymane. Sprawdź okablowanie i uziemienie modułu. Potwierdź czy tylko wspomagane polecenia są wysyłane do modułu. LED błędu pali się ciągle NMBA-01 jest OK. żadnej odpowiedzi z przemiennika Sprawdzić połączenie przemiennika Wszystkie LEDy świecą się cały czas jednocześnie Układ alarmowy ma przerwę XMIT, REC i LED błędu włączone REC i LED błędu włączone LED błędu włączone Ciągły restart ACS 600 – RS 485 Test pamięci ROM nie przeszedł Test pamięci RAM nie przeszedł Test dostępu rejestru DDCS ASIC nie przeszedł Zapis konfiguracji przemiennika nie przeszedł 12 Błąd hardware, na module NMBA. Wyłącz i włącz napięcie; jeżeli problem będzie się powtarzał wymienić NMBA Błąd hardware, wymienić NMBA Błąd hardware, wymienić NMBA Błąd hardware, wymienić NMBA Nieprawidłowy program w przemienniku. Zmień aplikację przemiennika. @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA 6. Przykładowe protokoły komunikacyjne w ACS 600 Transakcje na sieciach MODBUS. Sterowniki porozumiewają się ze sobą używając techniki master–slave, w której tylko jedno urządzenie (master) może inicjować transakcję (zwane „zapytaniami”). Inne urządzenia (slave) odpowiadają przez dostarczenie żądanych danych przez mastera lub przez rozpoczęcie działania żądanych w zapytaniu. Typowe urządzenia Master posiadają procesory i panele programowania. Urządzenia typu slave posiadają zdolne do zaprogramowania sterowniki. Master może zaadresować zapytanie do pojedynczego slava, albo zainicjować przekaz do wszystkich urządzeń slave. Urządzenia slave odsyłają wiadomość (zwaną „odpowiedzią”) do mastera. Jeżeli zapytania są kierowane do wszystkich jednocześnie, slave nie wysyłają odpowiedzi. Jeżeli błąd występuje w odbiorze wiadomości lub, jeśli slave nie może wykonać danego działania, wtedy slave skonstruuje wiadomość z kodem błędu i wyślę ją jako jej odpowiedź. Zapytanie Kod funkcyjny w zapytaniu informuje zaadresowane urządzenie typu Slave, jaki rodzaj działań ma wykonać. Bajty danych zawierają każdą dodatkową informację, jakiej Slave będzie potrzebował, żeby wykonać funkcję: np. kod funkcyjny 03 zapyta Slava by odczytał trzymane rejestry i odpowiedział ich zawartościami. Pole danych musi zawierać informację o tym, od którego rejestru slave ma zacząć i jak wiele rejestrów ma odczytać. Pole sprawdzające błąd wyposaża Slava w metodę pozwalającą stwierdzić ważność całkowitej zawartości wiadomości. Odpowiedź Jeśli Slave wykonuje normalną odpowiedź, to kod funkcyjny w odpowiedzi jest echem kodu funkcyjnego w zapytaniu. Bajty danych zawierają dane zebrane przez Slava, takie jak wartości rejestru lub status. Jeśli błąd występuje, kod funkcyjny jest modyfikowany, by wykryć, że odpowiedź jest odpowiedzią błędną i bajty danych zawierają kod, który opisuje błąd. Pole sprawdzające błąd pozwala Masterowi potwierdzić, że zawartości wiadomości są ważne. Protokół komunikacyjny w ACS 600 Protokół komunikacyjny w ACS 600 składa się: z pola adresu, z pola danych, z pola kontroli błędu. Protokół ten jest wysyłany w trybie RTU. Przykładowe protokoły zostaną przedstawione poniżej. z pola funkcji, Protokół przestawienia rejestru 10.02 na COMM.MODULE Zapytanie Odpowiedź Adres 1 Adres 1 Funkcja 6 Funkcja 6 Rejestr Hi 3 Rejestr Hi 3 Rejestr Lo 233 Rejestr Lo 233 Dane rejestru Hi 0 Dane rejestru Hi 0 Dane rejestru Lo 10 Dane rejestru Lo 10 CRC 16 Hi 216 CRC 16 Hi 216 CRC16 Lo 125 CRC16 Lo 125 ACS 600 – RS 485 13 @KEMOR DOKUMENTACJA TECHNICZNO – RUCHOWA Protokół odczytanie rejestru 11.02. Rejestr ustawiony jest na EXT1 Zapytanie Odpowiedź Adres 1 Adres 1 Funkcja 3 Funkcja 3 Rejestr Hi 4 Liczba bajtów 2 Rejestr Lo 77 Dane rejestru Hi 0 Liczba bajtów Hi 0 Dane rejestru Lo 7 Liczba bajtów Lo 1 CRC 16 Hi 249 CRC 16 Hi 21 CRC 16 Lo 134 CRC16 Lo 45 Protokół odczytania prędkości silnika (prędkość silnika wynosi 172 obr/min) Zapytanie Odpowiedź Adres 1 Adres 1 Funkcja 3 Funkcja 3 Rejestr Hi 0 Liczba bajtów 2 Rejestr Lo 101 Dane rejestru Hi 33 0 Dane rejestru Lo 153 Liczba bajtów Hi Liczba bajtów Lo 1 CRC 16 Hi 96 CRC 16 Hi 148 CRC 16 Lo 126 CRC16 Lo 21 Protokół odczytania prądu silnika ( silnik pobiera prąd 5,4 A) Zapytanie Odpowiedź Adres 1 Adres 1 Funkcja 3 Funkcja 3 Rejestr Hi 0 Liczba bajtów 2 Rejestr Lo 103 Dane rejestru Hi 0 Liczba bajtów Hi 0 Dane rejestru Lo 54 Liczba bajtów Lo 1 CRC 16 Hi 56 CRC 16 Hi 53 CRC 16 Lo 82 CRC16 Lo 213 ACS 600 – RS 485 14 @KEMOR