Alkalmazási segédlet a PC - PLC közötti kapcsolat létrehozásához

Átírás

1 Alkalmazási segédlet a PC - PLC közötti kapcsolat létrehozásához - RS232 interfészen keresztül - Etherneten keresztül - A CANopen hálózaton keresztül (Routing)

2 Tartalom 1 Bevezetés Kapcsolat RS232 interfészen keresztül A PC kommunikációs paramétereinek beállítása (soros kapcsolat) A PLC kommunikációs paramétereinek módosítása (soros kapcsolat) Kapcsolat Etherneten keresztül Az IP-cím és az alhálózati maszk beállítása és ellenőrzése A PLC IP-cím és alhálózati maszk beállítása A PC IP-cím és alhálózati maszk beállítása Az Ethernet-kapcsolat létrejöttének ellenőrzése Kommunikációs csatorna beállításai (Ethernet kapcsolat) Kapcsolat a CANopen hálózaton keresztül (Routing) Routing XC200 PLC-n keresztül A blokkméret beállítása Címzés A kapcsolatfelvétel folyamata PLC-kombinációk a routing művelethez A kommunikációs csatornák száma...15 c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 2/15

3 1 Bevezetés Ebben az alkalmazási segédletben a PC és a PLC közötti kapcsolat létrehozásához és a kommunikációs paraméterek beállításához talál segítséget. A kapcsolat létrehozható RS232 interfészen (pl. XC100/XC200 vagy easy Control EC4-200 esetén) vagy Etherneten keresztül (XC200 esetén), de a PC akár közvetetten is kapcsolatba léphet a PLC-vel a CANopen hálózaton keresztül (Routing). A segédletben a következő témákról esik szó: - Kapcsolat RS232 interfészen keresztül - Kapcsolat Etherneten keresztül - Kapcsolat a CANopen hálózaton keresztül (Routing) A kapcsolat létrehozásához és a paraméterek beállításához az easy Soft CoDeSys vagy az XSoft PLC-program fejlesztő szoftvert használjuk, ezért először indítsa el a programot. Nyisson meg egy projektet a File -> Open... utasítással, vagy hozzon létre egy új projektet a File -> New paranccsal, majd a hardverek közül válassza ki a kívánt PLC-típust. Ezután válassza ki a főprogram programozási nyelvét. Majd a létrehozott projektet mentse el a a File -> Save utasítással. 2 Kapcsolat RS232 interfészen keresztül A fizikai kapcsolat létrehozásához csatlakoztassa a PLC-t a PC-hez (COM interfészen keresztül). Ehhez használja az EU4A-RJ45-CAB1 programozó kábelt. Ahhoz, hogy létrejöjjön a kapcsolat a PC és a PLC között, a két eszköz kommunikációs paramétereinek meg kell egyezniük. Először állítsa be a PC kommunikációs paramétereit a PLC standard beállítása alapján (2.1. pont: A PC kommunikációs paramétereinek beállítása (soros kapcsolat) ), majd login utasítással lépjen kapcsolatba a PLC-vel. Ezután módosíthatja a PLC CPU-jának kommunikációs beállításait (2.2. pont: A PLC kommunikációs paramétereinek módosítása (soros kapcsolat) ), de ezt követően a PC beállításait is ehhez kell igazítani. 2.1 A PC kommunikációs paramétereinek beállítása (soros kapcsolat) A PC kommunikációs paramétereit az Online -> Communication Parameters pont alatt állíthatja be. Ott kattintson a Gateway -re és válassza a Local lehetőséget. Ezt nyugtázza az OK -val. Majd kattintson a New gombra és válassza a Serial(RS232) interfészt. Itt (az ablakban felül) megadhat egy nevet a kapcsolatnak (pl. Local_COM1 ). Ezt követően az OK gombbal megerősítheti a választást. Ezután válassza ki a portot (COM1 vagy COM2), állítsa be az átviteli sebességet /Baudrate/ (a számra való többszöri dupla kattintással), valamint a többi paramétert, ha szükséges, és végül kattintson az OK -ra. A PLC-k standard átviteli sebessége általában Baud. Amennyiben ilyen sebességű kommunikáció felvételénél hibaüzenet érkezik, próbálkozzon az Baud beállításával. (A hiba oka lehet, hogy már korábban módosították a CPU beállításait, vagy az adott PLC-nek más a gyári beállítása.) c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 3/15

4 2.1. ábra: A PC kommunikációs paraméterei soros kapcsolat esetén Ezután az Online -> Login utasítással kapcsolatba léphet a PLC-vel. A kommunikációs paraméterekkel kapcsolatban további információkat találhat az AWB számú easy Soft CoDeSys / XSoft dokumentáció 4.6-os ( General Online Functions ) fejezetében, a Communication parameters pont alatt. 2.2 A PLC kommunikációs paramétereinek módosítása (soros kapcsolat) A) A Windows CE operációs rendszerrel rendelkező PLC-k esetén (pl. XC200): - A Resources lapról indítsa el a PLC Browser -t. - A setcomconfig utasítás segítségével módosíthatja az átviteli sebességet /Baudrate/. Az új bitsebességet írja az utasítás után, szóközzel elválasztva, majd erősítse meg az ENTER billentyű lenyomásával. - A saveregistry utasítással mentheti el az új beállítást. - Ezután a reboot utasítással a PLC-ben érvényesítheti az új átviteli sebesség beállítást. B) A nem Windows CE operációs rendszerrel rendelkező PLC-k esetén (pl. XC100): A Resources lapon a PLC Configuration -ra duplán kattintva, az Other Parameters vagy a Communication lapon (CPU-függő) válassza ki a megfelelő átviteli sebességet (a Baudrate ablakban) ábra: Az XC100 PLC soros átviteli sebességének beállítása c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 4/15

5 A következőket mindkét beállítási mód esetén vegye figyelembe! Amennyiben a Login végrehajtása után rákérdez a program, hogy végrehajtsa-e a módosításokat, kattintson a Yes -re. Ekkor letöltődnek az új beállítások, de mivel ezután a PC és a PLC átviteli sebesség beállítása már eltérő lesz, nem lesz megfelelő a kapcsolat. Ezután kb. 2 percig próbálkozik a megfelelő kapcsolat létesítésével, majd egy hibaüzenet fog érkezni, hogy a PC és a PLC Baudrate (átviteli sebesség) beállítása nem egyezik. Az OK -val nyugtázza ezt a hibaüzenetet, majd az újbóli csatlakozás előtt változtassa meg a PC Baudrate beállítását úgy, hogy megegyezzen a PLC-ével (ld. a 2.1. pont alatt). 3 Kapcsolat Etherneten keresztül Miután a PLC-t csatlakoztatta a PC-hez, a kommunikációs csatorna beállításánál válassza a TCP/IP kapcsolatot (ld. a 3.2. pont - Kommunikációs csatorna beállításai (Ethernet kapcsolat) - alatt), majd adja meg a PLC IP címét. A PLC és a PC IP-címének beállításához vagy módosításához a 3.1. pont ( Az IP-cím és az alhálózati maszk beállítása és ellenőrzése ) alatt talál segítséget. Ethernet kapcsolat esetén a PC az átviteli sebességet Autosensing módban, vagyis automatikusan érzékeli (10 vagy 100 Mbit/sec-os sebesség lehetséges). 3.1 Az IP-cím és az alhálózati maszk beállítása és ellenőrzése A PLC IP-cím és alhálózati maszk beállítása Az XC200 PLC alapértelmezett beállításai:: IP-cím: Alhálózati maszk: Ha a PLC IP-cím és alhálózati maszk beállításán változtatni szeretne, ahhoz először soros vonalon keresztül kell kapcsolatba lépni a PLC-vel (ld. 2-Kapcsolat RS232 interfészen keresztül ), és ott elvégezni a beállításokat. - A soros kapcsolat létrejötte után a Resources lapról indítsa el a PLC Browser -t. Itt a getipconfig utasítással ellenőrizheti az aktuális IP-cím beállításokat, a setipconfig utasítás segítségével pedig módosíthatja az IP-címet és az alhálózati maszk beállítást. Az új címeket írja az utasítás után, szóközzel elválasztva, majd erősítse meg az ENTER billentyű lenyomásával. - A saveregistry utasítással mentheti el az új beállításokat. - Ezután a reboot utasítással érvényesítheti a beállításokat ábra: A PLC IP-cím és alhálózati maszk beállítása c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 5/15

6 3.1.2 A PC IP-cím és alhálózati maszk beállítása Az IP-címek beállítása során biztosítani kell, hogy a programozó eszköz (PC) és a PLC IP-címe ugyanahhoz a címcsoporthoz tartozzon. Ez azt jelenti, hogy a PC és a PLC IP-címének következő számcsoportjainak meg kell egyezniük: 1. példa: Az XC200 PLC IP-címe: xxx A PC IP-címe: yyy 2. példa: Az XC200 PLC IP-címe: xxx A PC IP-címe: yyy A címek megadásánál a következő feltételeknek kell teljesülniük: - xxx nem egyenlő yyy-nal - a címeknek 1 és 254 közé eső számnak kell lenniük - a címeknek azonos címcsoporthoz kell tartozniuk A PC IP-címét a Windowsban a következőképpen lehet beállítani. A Start menüből indítsa el a Vezérlőpult -ot, azon belül pedig a Hálózati kapcsolatok -at ábra: A hálózati kapcsolatok ablak A Helyi kapcsolat -ra való dupla kattintással a Helyi kapcsolat tulajdonságok ablak hívható meg ábra: A helyi kapcsolat tulajdonságai c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 6/15

7 Itt a TCP/IP protokoll sorára, majd a Tulajdonságok gombra kattintva a TCP/IP protokoll tulajdonságai ablak jelenik meg. Itt jelölje be A következő IP-cím használata lehetőséget, és adja meg az adott hálózati szegmensre érvényes PC IP-címet és alhálózati maszkot. Végül az OK - ra kattintással zárja be az ablakokat, hogy érvényesüljenek az új beállítások ábra: A PC IP-cím és alhálózati maszk beállítása A Windows 2000-től a beállítás azonnal érvényesül, míg a Windows NT esetén a következő lépésekre van még szükség. Az új IP-cím érvényesítéséhez vagy újraindítja a rendszert, vagy az MS-DOS-prompt elindítása ( Start -> Programok -> MS-DOS parancssor vagy a Start -> Futtatás... ablakból a cmd utasítás + OK ) után beírja az ipconfig /release és az ipconfig /renew utasításokat, ezzel újrakonfigurálva a hálózati paramétereket. A beállításokat az ipconfig vagy az ipconfig /all parancsok segítségével ellenőrizheti Az Ethernet-kapcsolat létrejöttének ellenőrzése A ping utasítással ellenőrizheti, hogy helyesen konfigurálta-e a kapcsolatot illetve, hogy az átviteli útvonalon nem keletkezett-e hiba. Ehhez a következőképpen járjon el. c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 7/15

8 Az MS-DOS-prompt elindítása ( Start -> Programok -> MS-DOS parancssor vagy a Start -> Futtatás... ablakból a cmd utasítás + OK ) után írja be a következő sort: ping , majd üssön ENTER-t. (Az IP-cím a célhardveren beállított cím legyen, jelen esetben ez az alapértelmezett IP-cím.) Hibátlan Ethernet-kapcsolat esetén a válaszban visszakapja a válaszidőt, a hibás kapcsolatot pedig időtúllépés fogja jelezni ábra: A hibátlan Ethernet-kapcsolat létrejött 3.2 Kommunikációs csatorna beállításai (Ethernet kapcsolat) A kommunikációs csatorna beállításait az Online -> Communication Parameters pont alatt végezheti el. Ott kattintson a Gateway -re és válassza a Local lehetőséget. Ezt nyugtázza az OK -val. Majd kattintson a New gombra és válassza a Tcp/Ip (Level 2 Route) kapcsolatot. Itt (az ablakban felül) megadhat egy nevet a kapcsolatnak (pl. Ethernet-Test ). Ezt követően az OK gombbal megerősítheti a választást ábra: A kommunikációs csatorna kiválasztása Ezután kattintson duplán a localhost feliratra, és a helyére írja be a PLC IP-címét (alapértelmezett IP-cím: ). Végül ENTER-rel, majd az OK -val erősítse meg a beállítást. c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 8/15

9 3.7. ábra: A PLC IP-címét a localhost feliratra való dupla kattintás után lehet megadni Ezután az Online -> Login utasítással kapcsolatba léphet a PLC-vel. 4 Kapcsolat a CANopen hálózaton keresztül (Routing) A routing azt a lehetőséget jelenti, hogy egy CAN hálózaton belül a PC bármely (routing-képes) PLC-vel online kapcsolatba tud lépni, anélkül, hogy a PC-t közvetlenül az adott PLC-hez kellene csatlakoztatni. A PC-t a hálózatban egy másik PLC-hez csatlakoztatva létrehozható a routingkapcsolat, melyen keresztül bármely művelet végrehajtható, ami közvetlen online kapcsolatban egyébként lehetséges. Ezek a műveletek következőek lehetnek: - Program letöltése - Online módosítások végrehajtása - Program tesztelés (nyomkövetés) - Boot projekt készítése - Fájlok írása a PLC-be - Fájlok olvasása a PLC-ből A routing lehetőség segítségével a CAN hálózaton keresztül bármely routing-képes PLC elérhető bármely másik (a hálózatban lévő) PLC-hez csatlakoztatott PC-ről. A megfelelő projekt kiválasztásánál döntheti el, hogy melyik PLC-vel szeretne kommunikálni. Ez lehetővé teszi, hogy távolról konfigurált PLC-ket egyszerűen lehessen üzemeltetni. Azonban az adatátviteli sebesség routing kapcsolaton keresztül jelentősen lassabb, mint közvetlen (soros vagy TCP/IP) kapcsolat esetén. Ez a változók és a vizualizációs elemek lassabb frissítését, illetve lassabb letöltési sebességet eredményez. A routing használatához a következő követelményeknek kell teljesülniük: - Mind a routing PLC, mind a cél PLC támogassa a routing műveletet - A két PLC legyen CAN-buszon keresztül csatlakoztatva - A két PLC aktív CAN Baudrate-beállítása azonos legyen - Mindkét PLC-n legyen beállítva érvényes routing Node-ID A routing végrehajtható egy felhasználói program előzetes letöltése nélkül. (Alapértelmezett beállítások: 125 KBaud, Node ID: 127.) A cél PLC-t nem szükséges CAN-masterként vagy CANeszközként (CanDevice) konfigurálni. c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 9/15

10 Lehetőség van például arra, hogy a PC-ből letöltsön egy programot egy EC4-200-ba, XC sorozatú PLC-n keresztül. Ebben az esetben az EC4-200-as cél PLC-hez hozzá kell rendelni egy routing Node-ID-t. 4.1 Routing XC200 PLC-n keresztül A blokkméret beállítása A PC és az XC200 PLC között TCP/IP kapcsolaton keresztül történő program átvitelhez vagy routing művelethez be kell állítani az átvinni kívánt adat blokkméretét. A blokkméret (4 vagy 128 Kbyte) függ az átvitel típusától (program átvitel vagy routing) és az operációs rendszertől (lásd: 1. táblázat). Program / file átvitel Routing Operációs rendszer Operációs rendszer Operációs rendszer Operációs rendszer Blokkméret: Alap:128kB Routing nem lehetséges Figyelem! 1. táblázat: Blokkméret különböző adatátviteli módok esetén Egy V nál korábbi verziójú operációs rendszerrel rendelkező PLC-be a 4 Kbyte-os blokkmérettel történő programletöltés hibás működést fog eredményezni! Program letöltése közben a programozó eszköz monitorán a letöltési folyamat előrehaladását jelző grafikon csak időszakosan (kb. 10 másodpercenként) kerül frissítésre. XC200-on keresztül a routing művelet csak a V verziójú operációs rendszertől lehetséges. A blokkméret megváltoztatása a következőképpen lehetséges: /Ezt a beállítást csak akkor módosíthatja, ha Rendszergazda jogosultságokkal rendelkezik a PC-n./ Zárjon be minden alkalmazást Zárja be a CoDeSys gateway server-t 4.1. ábra: A CoDeSys gateway server bezárásához kattintson jobb egérgombbal az ikonra, majd Exit Változtassa meg a blokkméretet a kívánt értékre: A) Indítsa el a BlockSizeEditor alkalmazást az easy Soft CoDeSys (XSoft) programozó szoftver könyvtárából, és válassza ki a megfelelő blokkméretet. B) (Alternatív lehetőség:) A következő *.reg fájlok elérhetőek az installációs könyvtárban, melyek segítségével a Windows Registry-be beírható a blokkméret: c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 10/15

11 BlockSizeDefault.reg: BlockSizeRout.reg: hex =128 Kbyte-os blokkméretet (alapértelmezett értéket) jegyez be a registry-be 1000 hex = 4 Kbyte-os blokkméretet jegyez be a registry-be A letöltendő adatok blokkméretét a következő registry bejegyzés definiálja: [HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\3S-Smart Software Solutions GmbH\Gateway Server\Drivers\Standard\Settings\Tcp/Ip (Level 2 Route)] Blocksize = dword: Az alapértelmezett blokkméret hex (=128 Kbyte), a routing-hoz szükséges blokkméret pedig 1000 hex (= 4 Kbyte). Megjegyzések a routing művelethez A cél (target) PLC-be nagy fájlok írása vagy onnan nagy fájlok olvasása esetén lehetséges, hogy az átvitel után megszakad az online kapcsolat. Ezután újra fel lehet venni a kapcsolatot. Ha egy programot módosított routing Node-ID-vel tölt le a cél PLC-be, a routing PLC-n keresztül, a cél PLC elfogadja a módosított routing Node-ID-t, azonban a kommunikációs kapcsolat megszakad. Az újracsatlakozás a Node-ID kijavítása után lehetséges. Abban az esetben, ha egy PLC érvényes routing paraméterek (Node-ID, átviteli sebesség / Baudrate) nélküli programot tartalmaz, a PLC-vel nem lehet routing-kapcsolatot létesíteni. A routing nem függ a master / slave konfigurációtól: egy PLC elérhető akkor is, ha nincs masterként vagy slave-ként konfigurálva. Csak az alapvető paramétereket kell hozzárendelni, mint például a Node-ID-t, vagy az átviteli sebességet Címzés A CANopen buszon lévő PLC-k master-ként vagy device-ként konfigurálhatóak. A PLC-khez az egyedi azonosítás érdekében egy-egy Node-ID (cím) van hozzárendelve. Ha a routing funkció segítségével szeretne elérni egy (cél) PLC-t, akkor a cél PLC-hez egy újabb (Routing) Node-ID-t kell hozzárendelni. Routing PLC Target PLC 4.2. ábra: Routing XC200 PLC-n keresztül A következők érvényesek az eszköz- és a routing Node-ID-kre: - XC200 PLC: a routing Node-ID nem egyezhet meg az eszköz Node-ID-vel - XC100 PLC, V2.0-nál régebbi operációs rendszerrel: a routing Node-ID nem egyezhet meg az eszköz Node-ID-vel - XC100 PLC, V2.0-nál újabb operációs rendszerrel: routing Node-ID = eszköz Node-ID - XN sorozatú PLC-k: routing Node-ID = eszköz Node-ID c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 11/15

12 4.1.3 A kapcsolatfelvétel folyamata A PC csatlakoztatása a routing PLC-hez A cél PLC kiválasztása (amelyikkel kommunikálni szeretne) A PC és a hozzá csatlakoztatott PLC kommunikációs paramétereinek beállítása A cél PLC target ID-jének megadása (target ID = Node ID), majd login Megjegyzések a projektben elvégzendő beállításokról A cél PLC routing Node-ID-jét és átviteli sebességét a PLC Configuration ablakban, az Other parameters vagy a CAN/easy-Net lapon lehet beállítani. Ezen belül az RS232 -> CAN routing settings mezőben lehet megadni a paramétereket. (A mező aktiválásához kattintson az Enable melletti négyzetre.) A beállítások a projekt letöltésekor kerülnek frissítésre ábra: CAN routing-beállítások (XC200) 4.4. ábra: CAN routing-beállítások (EC4-200) A gyors adatátvitel érdekében a routing művelethez minimum 125 Kbit/s-os CAN Baud-rate beállítást válasszon! c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 12/15

13 A következő ábrákon látható, hogy a routing beállítástól függetlenül hol állítható be a master és a device PLC-k esetén az átviteli sebesség és a Node-ID. A paramétereket master PLC esetén a CAN Parameters, device PLC-nél pedig a CAN Settings lapon lehet megadni ábra: A CAN master paraméterei 4.6. ábra: A CAN device paraméterei c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 13/15

14 Példa: Egy program elérése A következő példa bemutatja egy PLC program elérésének folyamatát: 1) XC100; Node-ID = 1 2) XC200; Node-ID = ábra: Példa a routing műveletre 3) XC100 / XC200 / XC121 / XN-PLC / EC4-200; Node-ID = 3 Először csatlakoztatni kell a PC-t a 2 -es Node-ID-vel rendelkező PLC-hez, majd a 3 -as Node- ID-vel rendelkező PLC-vel kell kapcsolatot létesíteni. Nyissa meg a projektet, amelyet a cél PLC-n (3-as Node-ID) futtatni vagy tesztelni szeretne. Először a PC és a routing PLC (2-es Node-ID) kommunikációs paramétereit kell beállítani. Ehhez kattintson az Online -> Communication Parameters pontra. Majd a Local csatornáknál kattintson a New gombra. Ekkor megjelenik a New channel ablak. A listából válassza a Serial(RS232) (Level 2 Route) vagy a Tcp/Ip (Level 2 Route) kommunikációs csatornát. Itt (a Name mezőben) megadhat egy nevet a kapcsolatnak (pl. Route_232 ). Ezt követően az OK gombbal megerősítheti a választást ábra: A kommunikációs csatorna kiválasztása Ezzel definiálta a PC és a routing PLC (2-es Node-ID) kommunikációs paramétereit. c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 14/15

15 Most (szintén a Communication Parameters ablakban) megadhatja, hogy melyik cél PLC-vel szeretné felvenni a kapcsolatot A példában a 3 -as Target-ID-t adja meg. (A Target-ID megegyezik a Node-ID-vel!) A Target- ID beírásához kattintson duplán a Target-ID mellett, a Value oszlopban. Írja be a 3-as számot, ezután ENTER-rel, majd az OK -val erősítse meg a beállítást. Végül a login utasítással kapcsolatba léphet a PLC-vel, és végrehajthatja a kívánt műveleteket ábra: A cél PLC megadása (a Target-ID beállítása) PLC-kombinációk a routing művelethez A következő PLC-k támogatják a routing-műveletet: 2. táblázat: A fenti PLC-k között lehetséges a routing A kommunikációs csatornák száma Számos kommunikációs csatorna nyitható meg (pl. PC <-> PLC2, PC <-> PLC3), a PC-hez csatlakoztatott PLC (és a választott kommunikációs kapcsolat) függvényében. A 2-es és a 3-as PLC státusz kijelzése végrehajtható egyidejűleg. Kommunikációs csatornák A kommunikációs csatornák maximális száma 3. táblázat: A kommunikációs csatornák száma és típusa, PLC-től függően c:\posta\fordítások\soft\pc-plc_kapcsolat.doc 15/15