PROFIDRIVE(укр)

11.3. Профіль PROFIDRIVE

PROFIdrive (Profile Drive Technology) – стандарт профілю для PDS, який запропонований організацією PROFIBUS & PROFINET International для використання його сумісно з мережами PROFIBUS та PROFINET. В даній главі PROFIdrive розглядається тільки в контексті PROFIBUS DP. Слід зазначити, що використання частотних перетворювачів в мережі PROFIBUS не обов’язково передбачає використання профілю PROFIDRIVE.

Для налаштування роботи приводу використовуються ациклічні сервіси. В режимі функціонування використовуються циклічні сервіси.

11.3.1. Функціональні елементи PROFIdrive

 11.3.1.1. Слова управління та статусу (STW та ZSW) Автомати станів функціональних елементів  управляється за допомогою керуючих слів Control (Control Words - STW), через які передається команда, а контролюються через слова статусу Status (Status Words - ZSW).

Дані входів/виходів включають один або декілька сигналів уставок та дійсних значень для управління та контролю за приводом. Можливі комбінації сигналів складені в наперед визначених стандартних телеграмах.      

11.3.1.2. Device Control FE. Автомат станів може перебувати в режимі No Fault (ZSW1.3=0) або Fault Present (ZSW1.3=1). Додатково визначені стани Warning Present (ZSW1.7=1) та No Warning (ZSW1.7=0). Підтвердження аварії проводиться командою Fault Acknowledge (STW1.7=1). Поведінка приводу в кожному стані визначається у самому пристрої, наприклад при конфігуруванні.       

11.3.1.3. Communication FE. Для базової моделі PROFIdrive визначені наступні стани, які відносяться до комунікаційного Функціонального Елементу (рис.11.9):

1.        Offline: відсутній зв’язок по мережі.

2.        Preparation (Limited Communication): у цьому режимі працюють сервіси Acyclic Data Exchange та Alarm Mechanism; обмін даними I/O не підтримується; можливе конфігурування та діагностика пристрою.

3.        Synchronisation (Not Synchronized): в цей час активуються сервіси циклічного обміну та проходить синхронізація.

4.        Operation (Normal Operation, Synchronised): всі сервіси доступні.

Перехід від стану до стану проводиться комунікаційними сервісами PROFIBUS, або самим приводом в результаті виникнення помилки.

11.3.1.4. Basic Drive FE.  В стандарті 61800-7-1 автомат станів складається з двох станів: operating та not operating. В технології PROFIdrive автомат станів більш комплексний і охоплює додаткові стани та команди. Розглянемо більш детально загальний автомат станів для приводів PROFIdrive, а також для прикладних режимів управління моментом та швидкістю.
 
 

11.3.2. Загальний автомат станів для приводів PROFIdrive

Загальний автомат станів PROFIdrive показаний на рис.11.10. Кожен стан нумерується S1-S5. Стан Operation (S4) співпадає з визначеним в стандарті і відповідає за операційний режим роботи приводу. Даний стан  сигналізується  2-им бітом у першому cлові статусу (Operation Enabled - ZSW1.2=1). Стан-дартний стан Not Operating в PROFIdrive ділиться на декілька підрежимів: Switching On Inhibited, Ready for Switching On, Switched On а також Switching OFF.

Логічний контролер може управляти автоматом станів тільки у випадку якщо:

-         комунікаційний функціональний елемент находиться в стані Operation;

-         виставлений режим віддаленого управління Control Requested (ZSW1.9=1);

-         контролер відправляє команду Control By PLC (STW1.10=1), повідомляючи, що він готовий до управління і його значення даних є вірними;

-         контролер відправляє команду ON (STW1.0=1), включаючи PDS;

-         PDS сигналізує про готовність до операційного режиму сигналом Ready To Operate (ZSW1.1=1).

На рис.11.9 в прямокутниках показані стани загального автомату та біти статусу, якими вони сигналізуються. Стрілками показані події та команди, які приводять до переводу автомату з одного стану в інший. Подія  Standstill detected сигналізує про виявлення зупинки двигуна. Можливе аварійне переведення приводу в стан S1 (на діаграмі позначено індексом b) .

 
 

11.3.3. Операційна робота приводів PROFIdrive в  режимі управління швидкістю

У PROFIdrive прикладні режими роботи приводів виділяються у шість прикладних класів (Application Class, AC). Всі режими управління моментом та розімкнене управління швидкістю відносяться до АС1 "Standard Drive". На рис.11.11 показана функціональна діаграма операційного режиму приводу SatndardDrive.
 
 
 

В таблиці 11.2 зведені всі команди PROFIdrive в яких  біти 4,5,6,8,9 тільки для режиму управління SatndardDrive.

Таблиця 11.2

Команди PROFIdrive

Назва Command

IEC 61800-7

Назва

PROFIdrive

Біт

STW1

Призначення команди

 

1 - ON

0 – OFF (OFF1)

0

Команда на включення/виключення основного вимикача живлення. При подачі команди OFF1, двигун буде плавно зупинятись до повної зупинки, після чого вимикач вимкнеться.

 

1 – No Coast Stop (No OFF2)

0 – Coast Stop (OFF2)

1

Команда OFF2 негайно знімає напругу з двигуна основним вимикачем живлення. Двигун зупиняється за рахунок інерції.

 

1 - No Quick Stop (No OFF3)

0 – Quick Stop (OFF3)

2

Команда на швидку зупинку двигуна.

OPERATE

1 – Enable Operation

0 – Disable Operation

3

Команда на включення/виключення операційного режиму. В операційному режимі всі уставки функціонують.

 

1 – Enable Ramp Generator

0 –  Reset Ramp Generator

4

Активація нарощування уставки

 

1 – Unfreeze Ramp Generator

0 – Freeze Ramp Generator

5

Фіксація заданої швидкості

 

1 – Enable Setpoint

0 – Disable Setpoint

6

Активація уставки

RESET FAULT

1 – Fault Acknowledge

0 – No Significance

7

Підтвердження помилки. Реакція приводу залежить від типу помилки.

 

1 – JOG1 ON

0 – JOG1 OFF

8

Активація фіксованої частоти 1

 

1 – JOG2 ON

0 – JOG2 OFF

9

Активація фіксованої частоти 2

REMOTE

LOCAL

1 – Control By PLC

0 – No Control By PLC

10

Команда на управління приводом з контролеру.

 

В таблиці 11.3 наведені зведені біти статусу PROFIdrive,  в яких біти 4,5,6,8,10 тільки для режиму управління SatndardDrive.

 

Таблиця 11.3

Зведені біти статусу PROFIdrive

Назва STATUS

IEC 61800-7

Назва

PROFIdrive

Біт

ZSW1

Призначення

 

1 – Ready To Switch On

0 – Not Ready To Switch On

0

Джерело живлення увімкнено, електроніка ініціалізована

 

1 – Ready To Operate

0 – Not Ready To Operate

1

Повторює STW1.0

Operating

 

1 - Operation Enabled

0 – Operation Disabled

2

Привод в операційному/не операційному  режимі

Faulted

 

1 – Fault Present

0 – No Fault

3

В буфері є непідтвердженні помилки. Підтвердження тільки неактивної помилки може зняти даний біт

 

1 – Coast Stop Not Activated (No OFF 2)

0 – Coast Stop Activated

(OFF 2)

4

Зупинка по відключенню напруги з двигуна активована

 

1 – Quick Stop Not Activated

(No OFF 3)

0 – Quick Stop Activated (OFF 3)

5

Швидка зупинка активована

 

1 – Switching On Inhibited

0 – Switching On Not Inhibit

6

Привод увімкнений в режимі заборони функціонування

Warning

 

1 - Warning Present

0 - No Warning

7

В буфері є попередження.

 

1 – Speed Error Within Tolerance Range

0 – Speed Error Out Of  Tolerance Range

8

Якщо =1 – розузгодження по швидкості (задана-виміряна) в межах норми  

Remote control

 

1 – Control Requested

0 – No Control Requested

9

Управління з контролеру можливе/неможливе. У випадку готовності до управління з контролеру привод виставляє даний біт в 1

 

1 – f Or n Reached Or  Exceeded

0 – f Or n Not Reached

10

Якщо =1 - частота/швидкість досягнула уставки

 

Приклад 11.1.  PROFIDrive. Написання програми для організації взаємодії ПЛК S300 з ЧПР Danfoss.  

Завдання. Створити конфігурацію та програму користувача в пакеті STEP7 для управління (задана частота) та контролю (плинна частота, струм двигуна, напруга двигуна, аварії, попередження) частотним перетворювачами   Danfoss типу FC100/200/300 з ПЛК Siemens типу S300 по мережі PROFIbus DP з використанням профілю PROFIDrive.

Рішення. Частотні перетворювачі Danfoss FC100/200/300 можуть управлятись з використанням профілів FC або PROFIDrive. Тип профілю а також інші комунікакаційні настройки вибираються при кофігуруванні частотного перетворювача.

Для ПЛК S300 в середовищі STEP7 необхідно створити проект, налаштувати ПЛК на роботу з PROFIBUS DP в якості Ведучого. В якості Веденого добавляється пристрій типу FC100/200/300 як на рис.11.12 (попередньо необхідно встановити потрібні файли .gsd).

Для даного пристрою вибирається кількість змінних обміну та їх консистентність. Для Danfoss 6 вхідних та вихідних слів даних процесу забезпечує 4-тий тип PPO, модульна консистентність забезпечує нерозривність даних для всіх 12 байт (6 слів). На вкладці Parameter Assignment властивостей вибраного ЧПР, вибираються необхідні змінні для його вхідних/вихідних параметрів. Параметри Fieldbus CTW(слово COMMAND), Fieldbus REF (завдання) та Status Word (слово STAUS) – є наперед визначеними і не змінюються. Інші параметри контролю вибираємо відповідно: Frequency (дійсна частота), MotorCurrent (струм двигуна), Motor Voltage(напруга двигуна), VLT Alarm Word (слово аварій), VLT Warning Word(слово попереджень).

Відповідно до виділеної пам’яті образу процесу (рис.11.12) параметри будуть розміщуватися в наступних змінних: FieldbusCTW-QW0;  FieldbusREF- QW2;  StatusWord-IW0;  Frequency-IW2;  MotorCurrent-IW4; MotorVoltage-IW6; VLTAlarmWord-IW8; VLTWarningWord-IW10;

Тобто задану частоту або швидкість (залежить від на лаштування частотного перетворювача) необхідно записувати в QW2, управляти станом PDS через зміну QW0, контролювати стан - IW0.

Для управління машиною станів створимо функцію FC200 на мові SCL з назвою PDS_CTRL (рис.11.14). Дану функцію  можна визвати в блоці ОВ1 (рис.11.13).

В функції PDS_CTRL  слід звернути увагу на те, що байти в 16-бітному слові в ПЛК типу S7 розміщуються наступним чином: молодший байт слова – з старшим номером, старший байт – з молодшим номером. Тобто d IW0 старший байт буде в IB0, молодший – в IB1. Тому при використанні змінних статусу та команди як набору бітів tmpSTATUS_AR та tmpCOMMAND_AR необхідно врахувати іншу нумерацію бітів: біти 0-7 знаходяться в масиві з індексами 8-15, 8-15 – з індексами 0-7.      

 
 
 
 
 
 
 Оставить комментарии Вы можете здесь http://pupena-san.blogspot.com
 
Comments