Beckhoff BC9000 PLC. Üzembe helyezési útmutató

Átírás

1 Borsoviczky Dávid Márkus Róbert Projekt Labor B 9000 PLC PROJEKT MUNKA 2009 Beckhoff BC9000 PLC Üzembe helyezési útmutató 1/49 oldal

2 Tartalomjegyzék Tartalomjegyzék 1. Bevezetés 1.1 A projekt leírása...3.oldal 2. Mi is az a PLC? 2.1 Általánosságban a PLC-kről...4. oldal 3. BC9000 fő tulajdonságai 3.1 Beckhoff BC9000 vezérlőegység és I/O perifériák...7. oldal 4. Üzembe helyezés 4.1 Busz vezérlőegység csatlakoztatása, kábelezése és kapcsolat kiépítése a PC-vel Csatlakoztatás oldal Kábelezés oldal DIP kapcsolókkal történő konfigurálás oldal IP cím konfigurálás oldal 4.2 I/O terminálok csatlakoztatása a vezérlőegységhez oldal 4.3 I/O terminálok beolvasása TwinCAT System Manager segítségével oldal 4.4 I/O terminálok regisztereinek exportálása oldal 4.5 I/O terminálok regisztereinek importálása oldal 4.6 PLC program felépítése, változók oldal 4.7 Demo alkalmazás elkészítése oldal 4.8 Egyszerű PLC vezérlőprogram írása oldal 5. Felhasznált irodalom 5.1 Irodalom jegyzék oldal 2. oldal

3 A projekt leírása Bevezetés A dokumentáció egy Beckhoff PLC rendszer összeszerelését, felélesztését és egy demonstrációs alkalmazás elkészítését fogja részletesen bemutatni. A megvalósítandó részfeladatok: A Beckhoff BC9000 Ethernet vezérlő és az adott periféria kártyák összeszerelése. Kapcsolat beállítása és élesztése a számítógép és a busz vezérlőegység között. Busz vezérlőegység és az I/O perifériák konfigurációjának beállítása és felprogramozása TwinCAT programcsomag használatával. Demonstrációs PLC program készítése az adott hardware konfigurációhoz, mely tartalmazza az összes periféria adat-, és vezérlő regisztereit. Egy egyszerű vezérlési feladat megoldása, programozása ezáltal ellenőrizve a konfiguráció helyes működését. A dokumentációt készítették: Név: Borsoviczky Dávid Neptun kód: C717UB Szak: Mérnök- informatikus Bsc Kar: Műszaki Informatikai Kar Egyetem: Pannon Egyetem Név: Márkus Róbert Neptun kód: A99GJW Szak: Mérnök- informatikus Bsc Kar: Műszaki Informatikai Kar Egyetem: Pannon Egyetem 3. oldal

4 Mi is az a PLC? Általánosságban a PLC-kről A PLC egy programozható vezérlő. Nem PIC, nem mikrovezérlő, hanem egy készülék mikroprocesszorral (esetleg mikrovezérlővel) ki és bemenetekkel, kommunikációs porttal. A PLC-ket elsősorban az iparban használják, gépek, berendezések, gyártósorok vezérlésére. Digitális és analóg ki és bemenetei vannak, amelyek iparban szabványos jelek fogadására és kiadására alkalmasak. Gyakori digitális jelek: 24V DC, 24V AC, 120/230V AC. Gyakori analóg jelek: 0-10V, 0-20mA, 4-20mA, 0-5V. A digitális kimenetek közvetve vagy közvetlenül a berendezés beavatkozó szerveire kapcsolódnak. Feladatuk a PLC belső jeleinek átalakítása a környezet számára. Alapvetően kétféle változat található: Relés kimenetű: itt a CPU egy relét vezérel, amelynek az érintkezője van kivezetve. Előnye, hogy segítségével olcsón lehet nagy áramokat kapcsolni, és az áramkörökbe bárhova beilleszthető (ha az egyik pontja nincs pl. földelve). Hátránya, hogy a megvalósítható kapcsolási frekvencia kicsi, kisebb, mint 10Hz, és a reakcióideje is nagy. Elektronikus kimenetű: itt valamilyen vezérelt félvezető elem kapcsolja a kimeneti feszültséget. Előnye, hogy viszonylag gyors kapcsolásra képes (100 Hz körül) és rövid a reakcióideje. Hátránya, hogy csak megadott helyre illeszthető, pl. az egyik pontot földelni kell, illetve nagy áramokat csak relatíve drága elemekkel lehet kapcsolni. A digitális bemenetek a berendezés részeinek állapotáról (végállás kapcsolók, pozícióérzékelők, fotocellák) vagy kezelőszervekről jövő jeleket fogadnak (kapcsolók,nyomógombok). Feladatuk olyan jelek értelmezése, illetve illesztése a PLC belső szintjéhez, melyek csak két lehetséges állapotot vehetnek fel. Az iparban használatos feszültségekhez igazodva megtalálhatóak a választékban egyen- ill. váltakozófeszültséget érzékelő egységek is. A bemeneti egységek feszültségtartománya is széles skálán mozog, a 24 V-os névleges feszültségűtől a 220 V-os névleges feszültségűig. Az analóg bemenetek mérőjeleket fogadnak (nyomás, áram, feszültség, hőmérséklet, áramlás, stb.). Az analóg bemeneti egységek A/D átalakítók segítségével konvertálják digitális kóddá a bemenetre kapcsolt analóg jelet. Az ipari jeltartományokhoz illeszkedve a bemeneti feszültség vagy áramtartomány több lépcsőben változtatható. Analóg kimenetek alkalmasak fokozatmentes szabályzó-beavatkozó szervek meghajtására (frekvenciaváltók, proporcionális szelepek, fűtőteljesítmény meghatározása, stb.). A PLC futása során számolt digitális értékeket alakítja át D/A konverter segítségével analóg jellé. 4. oldal

5 Általánosságban a PLC-kről A PLC legfontosabb tulajdonságai, hogy valamilyen magasabb szintű programozási nyelven programozható, gyakorlatilag minden vezérlésben és szabályozásban használt szabványos ipari jelhez közvetlenül illeszthető, vagy van már kész megoldás az illesztés fizikai megvalósítására. Saját, belső operációs rendszerrel rendelkezik, ami felügyeli a belső perifériákat és a bővítőmodulok működését, a kommunikációt (ha van), futtatja a felhasználó vezérlőprogramját és valamilyen szinten kezeli a hibákat. Felépítését tekintve kétféle PLC-t szoktak megkülönböztetni: Kompakt Minden egyben van. A PLC tartalmazza a tápegységet, van be és kimenete, kommunikációs csatlakozója. Általában van bővítési lehetőség is, ha a beépített ki és bemenetek száma nem lenne elég. Egy gyártónál is rendszerint sokféle altípusa létezik különböző I/O számmal és fajtával. Kisebb feladatokra használják, ahol kicsi az I/O igény. Moduláris A komplett PLC részegységekből (modulokból) építhető fel. Van egy CPU, ami lényegében maga a vezérlő, de ki és bemenetek nélkül. Ehhez lehet különböző tápegységeket, ki és bemeneteket tartalmazó modulokat választani, amelyek egymáshoz csatlakoztatva adják a kész konfigurációt. Ezzel a megoldással a PLC skálázható az adott feladatra. Használható kevés, de nagyon sok ki és bemenet, vagy speciális modul. A közepes és nagyobb teljesítményű PLC-kre jellemző ez a kialakítás. Az első PLC-k a huzalozott relés vezérlések kiváltására készültek. Ilyen feladatra a mai PLC-k is alkalmasak, de rengeteg további funkcióval is bővültek a generációk fejlődése során. Ilyen funkció pl. az analóg jelek kezelése (szabályozási feladatok ellátására), a speciális ki és bemenetekkel való bővíthetőség lehetősége (pl. számláló bemenet, szervo vezérlő kimeneti modul, PWM kimenet, stb.). A PLC előnye már a huzalozott vezérlés helyettesítése esetén is nyilvánvaló, ha a vezérlés bonyolultsága meghalad egy bizonyos fokozatot. A huzalozott, relés logikai kapcsolatokhoz rengeteg relé kell, a kapcsolási rajz bonyolult, a számtalan kontaktus fokozza a kontakthibák kialakulásának esélyeit. A huzalozott vezérlés működését csak a huzalozás módosításával, lehet módosítani, ami időigényes, a berendezés termelésből való hosszabb kiesésével jár, ami költséges. PLC alkalmazásával rendszerint a PLC bemeneteire közvetlenül be vannak kötve a gépről és a kezelőtől érkező kétállapotú információk. Ezek leggyakrabban mechanikus vagy induktív végálláskapcsolók, nyomógombok, kapcsolók. A PLC kimenetei közvetlenül vagy mágneskapcsolók segítségével a berendezés mozgatását és működtetését végző beavatkozó elemekhez kapcsolódnak (villanymotorok, szelepek, visszajelző lámpák, stb.). Az eredetileg relés vezérlés összes logikai kapcsolata a PLC-n belül, szoftveresen, annak programjában jön létre. A program módosítása könnyebb, mint a relés huzalozás módosítása. Előre elkészíthető, a berendezés nem esik ki a termelésből a módosítás miatt (ha a módosítás nem olyan mértékű, hogy magát a gépet is át kell építeni). A PLC-vel vezérelt berendezéseken a hibakeresés is sokkal könnyebb. Erre a többnyire PC-n futó fejlesztői környezet mindig sok lehetőséget kínál. 5. oldal

6 Általánosságban a PLC-kről A PLC-k általában többféle programnyelven programozhatók. Mindegyiknél megtalálható az ún. utasításlistás programozási mód, ahol a feladatmegoldás lépéseit a PLC által értelmezhető mondatokban írjuk le. Ilyen módon használhatjuk ki legteljesebben a CPU által felkínált lehetőségeket. Az utasításlistás programozási mód mellett (melyet általában a gyakorlottabb programozók kedvelnek), szinte mindig megtalálható valamilyen grafikus programszerkesztési mód is. Az első lehetőség, hogy logikai elemeket (ÉS, VAGY kapukat, késleltetőket, számlálókat stb.) kapcsolhatunk össze, mintegy áramköri rajzzal definiálva a programot. Az így keletkezett rajzot egy fordítóprogram fordítja le a PLC gépi kódjára. Ez a programozási mód a digitális technikában járatosak számára kedvező. A második, grafikus lehetőséggel élve áramutas rajzokat készítünk, reléérintkezők és jelfogótekercsek alkalmazásával. Így egy már korábban jelfogós technikával megoldott feladat elvégzését programozhatjuk be könnyen és gyorsan anélkül, hogy a régi jelfogós kapcsolási rajzot át kellene kódolni. Itt szintén fordítóprogram végzi el az átkódolást. A PLC-k a felhasználói programot ciklikusan, újra és újra elölről futtatva hajtják végre. Ennek oka a felhasználás jellege: a vezérlési feladatokat a gép bekapcsolásától kezdve egészen a kikapcsolásáig el kell látni. Az egyes ciklusokban a felhasználói program előtt és után az operációs rendszer bizonyos részei hajtódnak végre. A logikai vezérlő bekapcsolása után azonnal egy olyan ciklusba kerül, amelyből csak kikapcsoláskor fog kilépni. A ciklus a következő 3 tevékenységből áll: A bemenetek értékeinek beolvasása és tárolása a memória egy előre rögzített, a rendszer által kezelt területén. Ez a művelet azzal az előnnyel jár, hogy a felhasználói program futása közben hiába változnak meg a környezet jelei, ezt a program nem érzékeli, így nem léphetnek fel hazárdjelenségek. A memória azon területétének a neve, ahol a beolvasott értékeket a rendszer tárolja, bemeneti folyamattükör, angolul Process Input Image (PII). A felhasználói program végrehajtása. A processzor a végrehajtandó utasításokat egymás után olvassa ki a memóriából. A felhasználói program a bemenetek értékét a PII-ból veszi, és a számolt eredményeket nem közvetlenül írja ki a kimeneti egységekre, hanem szintén a memória egy területére teszi le. Ennek a területnek a neve kimeneti folyamattükör, angolul Process Output Image (PIQ). A PIQ-ban tárolt értékek kiíratása a kimeneti egységekre. Így minden kimenet egyszerre vált értéket, és elkerülhetők a hazárdok. Ha időzítési vagy egyéb okokból szükség van egy bemenet adott pillanatbeli értékének használatára, vagy egy kimenet azonnali beállítására, ez megtehető a PII és a PIQ megkerülésével. Ezekre az esetekre speciális utasításokat használhatunk. 6. oldal

7 BC900 fő tulajdonságai Beckhoff BC9000 vezérlőegység és I/O perifériák A BC9000 Bus Terminal vezérlő egy busz csatoló egység beépített PLC funkcióval és Ethernet interfésszel. Intelligens másodlagos eszközként használható egy nem központosított Ethernet rendszerben. Maximálisan 64 db I/O periféria csatlakoztatható, és ehhez hozzá jön még a buszlezáró terminál. K-bus kiegészítéssel, azonban akár 255 I/O periféria is csatlakoztatható. Programozásához a TwinCAT szoftver csomag használható, mely támogatja az összes szabványos (IEC ) PLC programozási nyelvet. A konfigurációs, programozó interfészen keresztül tölthető be a PLC program. A PLC program betölthető az Ethernet interfészről is. Alapértelmezett beállítás szerint a csatlakozatott I/O perifériák automatikusan hozzárendelődnek a vezérlőhöz. Minden egyes I/O periféria beállítható, hogy az adatcsere közvetlenül a fieldbus-on keresztül történjen egy magas szintű automatizált eszköz felé. A DIN sínre szerelhető rendszer szabadon bővíthető, lehetőség van a legkülönfélébb be- és kimeneti modulok tetszés szerinti utólagos csatlakoztatására. A PLC modulok a TwinCAT szoftver bázison működnek, az alkalmazói programok bármely szabványos programozási módszerrel elkészíthetők. A különféle bemeneti és kimeneti modulok segítségével az egyes érzékelő és beavatkozó eszközök csatlakoztathatók a megfelelő buszrendszerekhez ill. vezérlő egységekhez. Az IO modulok a megfelelő busz csatolókon kívül közvetlenül csatlakoztathatók a PLC modulokhoz, valamint az Embedded PC-khez. 7. oldal

8 Beckhoff BC9000 vezérlőegység és I/O perifériák Az IO modulok között megtalálhatók: Digitális bemeneti modulok Digitális kimeneti modulok (beleértve a triac és léptetőmotor kimeneteket) Analóg bemeneti modulok Analóg kimeneti modulok Speciális funkció modulok (pozíciómérés, kommunikáció) Rendszer modulok (tápmodulok, véglezáró modul) A modulok egyszerűen illeszthetők be a buszrendszerbe, a digitális modulok a beillesztés után azonnal üzemképesek. Típustól függően, az analóg perifériák regiszterei tartalmazhatnak hőmérséklet tartományokat, erősítési értékeket, linearizált karakterisztikákat. KS200 szoftver segítségével a szükséges paraméterek beállíthatóak. PLC ADAT BC 9000 Programozási nyelvek Program memória Adat memória PLC ciklus idő Futás idejű rendszer IEC (IL, LD, FBD, SFC, ST) 64/96 kbytes 64/128 kbytes 1,5 ms alatt megközelítőleg 1000 művelet (I/O ciklusok nélkül, K-buszon) 1 PLC folyamat 8. oldal

9 Üzembe helyezés Busz vezérlőegység csatlakoztatása, kábelezése és kapcsolat kiépítése a PC-vel Csatlakoztatás A busz vezérlőegység és az I/O perifériák egy 1,5m hosszú, 35mm széles DIN sínre (EN 50022) lesznek csatlakoztatva. Először a busz vezérlőegységet csatlakoztassuk a sínre. Ha ez megtörtént, egy tetszőleges I/O perifériát (mondjuk a KL 1114-t) helyezünk a vezérlőegység mellé. Enyhe nyomást fejtsünk ki addig, amíg egy kattanást nem hallunk, ez jelzi, hogy a csaphorony megfelelően kapcsolódott a sínre. Ezután csatlakoztassuk a busz lezáró terminált (KL 9010). Az I/O periféria azért van szükség, mert ha csak a busz lezáró terminált csatlakoztatjuk a vezérlő egység mellé, akkor tulajdonképpen reseteljük a vezérlőegységet. Így nem lehetséges IP címet rendelni a vezérlőegységnek. Egy csatlakoztatott I/O perifériával az IP cím elmenthető lesz. Az egységek közötti kommunikáció a K-buszon keresztül fog zajlani. A K-busz érintkezők minden modul oldalán megtalálhatóak. 9. oldal

10 Busz vezérlőegység csatlakoztatása, kábelezése és kapcsolat kiépítése a PC-vel Kábelezés A modulok 8-as kimeneti rugós kapcsokkal készülnek. A kör alakú csatlakozókba történik a kábelek csatlakoztatása, a négyszög alakú csatlakozók a rugós kapcsok. A kábelek csatlakoztatása az alábbiak szerint történik: A négyszög alakú csatlakozóba helyezett csavarhúzó segítségével fejtsünk ki egy kis lefelé irányuló nyomást a rugós kapocsra. Ekkor az alatta lévő kör alakú csatlakozó terminál nyílása elérhetővé válik. Helyezzük a vezetéket a kör alakú csatlakozóba. A terminál automatikusan bezárul, ha a rugós kapocsra ható nyomást megszüntetjük. Ezután a csatlakoztatott vezetéket a terminál biztosan tartja. A vezérlőegység működéséhez 24V-os tápellátás szükséges. Valamint az I/O perifériák működéséhez szükséges tápfeszültséget is a vezérlőegységről kell biztosítani. A terep oldali feszültség az adott perifériához a periféria oldalán található késes csatlakozókon keresztül továbbítódik. A tápellátást az alábbi bekötés alapján kell elvégezni: 10. oldal

11 Busz vezérlőegység csatlakoztatása, kábelezése és kapcsolat kiépítés a PC-vel DIP kapcsolókkal történő konfigurálás A következő beállítások elvégezhetők bármilyen konfigurációs szoftver használata nélkül, abban az esetben, ha busz vezérlőegység mellé csak a busz lezáró modul (KL 9010) van csatlakoztatva. Gyári beállítás visszaállítása: Kapcsoljuk ki a vezérlőegységet és csatlakoztassuk a busz lezáró terminált. Az összes DIP kapcsolót tegyük ON állásba, és kapcsoljuk vissza a vezérlőegységet. A gyári beállítások sikeres betöltődése esetén az Error LED világít, az I/O Run és I/O Error LED-ek felváltva villognak. Ezután kikapcsolhatjuk a vezérlőegységet, csatlakoztathatjuk a szükséges I/O perifériákat, és folytathatjuk a munkánkat. Boot projekt törlése: Kapcsoljuk ki a vezérlőegységet és csatlakoztassuk a busz lezáró terminált Az első 9 DIP kapcsolót tegyük ON állásba, a 10. OFF állásba. Majd kapcsoljuk vissza a vezérlőegységet. A boot projekt sikeres törlődése esetén az I/O Run és I/O Error LED-ek felváltva villognak. Ezután kikapcsolhatjuk a vezérlőegységet, csatlakoztathatjuk a szükséges I/O perifériákat, és folytathatjuk a munkánkat. Ethernet paraméterek beállítása: Kapcsoljuk ki a vezérlőegységet és csatlakoztassuk a busz lezáró terminált Az összes DIP kapcsolót tegyük OFF állásba, és kapcsoljuk vissza a vezérlőegységet. Az I/O Run és I/O Error LED-ek folyamatosan világítanak. Az alábbi táblázat alapján állítsuk be a megfelelő kapcsolókat: 11. oldal

12 Busz vezérlőegység csatlakoztatása, kábelezése és kapcsolat kiépítés a PC-vel Ha beállítottuk a megfelelő értékeket, a beállítás elfogadásához, a 10. DIP kapcsolót tegyük ON állásba. Az I/O Run és az I/O Error LED villogása jelzi, hogy a vezérlőegység elfogadta a beállítást. Ezután kikapcsolhatjuk a vezérlőegységet, csatlakoztathatjuk a szükséges I/O perifériákat, és folytathatjuk a munkánkat. IP cím konfigurálás Ahhoz, hogy a PC és busz vezérlőegység kommunikálni tudjon egymással, szükség van mind két fél számára egy-egy IP címre. Fontos, hogy a két IP cím ugyanazon alhálózathoz tartozzon. Ha a PLC-t és PC-t közvetlenül kötjük össze, vagy a PLC-t egy routerrel kötjük össze, szükségünk lesz egy crossover Ethernet kábelre. Mindkét eszközön be kell állítani a megfelelő IP címet. A PC IP címe: A PLC IP címe: Alhálózati maszk: Első lépésként kapcsoljuk ki a busz vezérlőegységet. Fontos, hogy a vezérlőegység és busz lezáró terminál között legyen egy tetszőleges I/O terminál. A PC-t és a PLC-t Ethernet portját kössük össze egy crossover Ethernet kábellel. A PC-n az IP címet az alábbiak szerint tudjuk beállítani: Start menü Beállítások Vezérlőpult Hálózati kapcsolatok Helyi kapcsolatok Jobb klikk Tulajdonságok Általános fül TCP/IP protokoll Tulajdonságok Beírjuk a fenti értékeket, és elmentjük a változtatásokat. 12. oldal

13 Busz vezérlőegység csatlakoztatása, kábelezése és kapcsolat kiépítés a PC-vel A PLC IP címét többféle képen is be tudjuk állítani. Lehetőség van statikusan TcBootP Server segítségével, dinamikusan DHCP Server-el. Továbbá lehetőség van a már beállított IP cím megváltoztatására ARP segítségével. IP cím beállítása TcBootP Server használatával Legelőször is telepítsük fel a TcBootP Server programot a számítógépünkre. A program megtalálható a mellékelt DVD-n, a Software\TwinCAT\Unsupported Utilities könyvtárban. Ha ezzel megvagyunk, tegyük a 9. DIP kapcsolót ON állásba, a 10. kapcsolót pedig OFF állásba. Az első 8 kapcsolónak az alábbi szerepe van: Ha az első 8 kapcsoló ON állásba van, akkor a beállított IP címet a vezérlőegység megjegyzi. A következő bekapcsolás esetén is ezt az IP címet fogja használni. Ekkor az IP címet a feljebb részletezett gyári beállítások visszaállításával lehet törölni. Ha az első 8 kapcsoló OFF állásba van, akkor a beállított IP címet a vezérlőegység csak a kikapcsolásig őrzi meg. A következő bekapcsolás esetén újra IP címet kell rendelni neki. Ezután indítsuk el a TcBootP Server programot. Nyomjuk meg a Start gombot. Néhány másodperc múlva a New MAC Address ablakban megjelenik a vezérlőegység MAC címe. A MAC címre duplán kattintva feljön egy új ablak, ahol az IP címet tudjuk beállítani. Írjuk be az IP cím mezőbe a értéket majd nyomjuk meg az OK gombot. 13. oldal

14 Busz vezérlőegység csatlakoztatása, kábelezése és kapcsolat kiépítés a PC-vel Ezután nyomjuk meg újra a Start gombot, így hozzárendeljük a vezérlőegységhez az IP címet. A sikeres hozzárendelést a TCP/IP Error LED villogása jelzi. IP cím beállítása DHCP Server használatával Ha dinamikusan szeretnénk kiosztani az IP címet a vezérlőegységnek, akkor szükségünk lesz egy DHCP Server szolgáltatást nyújtó routerre. A PLC-t a routerrel crossover Ethernet kábellel kössük össze. Ebben az esetben nem kell semmilyen szoftver feltelepíteni, csak a DIP kapcsolókat kell helyesen beállítani. A 9. DIP kapcsolót tegyük OFF állásba, a 10. kapcsolót pedig ON állásba. Az első 8 kapcsolót tegyük OFF állásba, hisz kikapcsolás után nem szükséges az IP cím megjegyzése, mert a DHCP-től úgyis minden bekapcsolás során új IP címet kapunk. Ezután a vezérlőegységhez automatikusan hozzárendelődik az IP cím. A DHCP Servernek ismernie kell a vezérlőegység MAC címét. A sikeres hozzárendelést a TCP/IP Error LED villogása jelzi. Új IP cím beállítása ARP parancs használatával Lehetőség van az IP cím megváltoztatására anélkül is, hogy vissza kellene tölteni a gyári beállításokat. Ehhez csupán egy DOS ablakra van szükségünk. Az eljárás a következő: Állítsuk a 9. és 10. DIP kapcsolót OFF állásba. Az első 8 kapcsolónak nincs semmilyen cím funkciója. Nyissunk meg egy DOS ablakot. Start Futtatás cmd. Használjuk a következő parancsot: ping <jelenlegi IP cím>, ezzel létrehozunk egy bejegyzést a PC ARP táblájába. Jelenítsük meg az ARP táblát az ARP a paranccsal. Ez kiírja a vezérlőegység IP címét és MAC címét. Töröljük ki a vezérlőegységre vonatkozó bejegyzést az ARP d <jelenlegi IP cím> paranccsal. Hozzunk létre egy új bejegyzést a használni kívánt új IP címnek a következő paranccsal ARP s <új IP cím> <MAC cím>. A ping I 123 <új IP cím> paranccsal validáljuk az új címet. A sikeres módosítást a TCP/IP Error LED rövid felvillanása jelzi. Ha sikeresen beállítottuk valamely módszer segítségével az IP címet, ellenőrizzük a kommunikációt a PC és a PLC között. Ehhez nyissunk meg egy DOS ablakot és pingeljük meg a PLC-t. Ilyen eredményt kell kapnunk. 14. oldal

15 I/O terminálok csatlakoztatása a vezérlőegységhez Miután létrejött a kapcsolat a PC és a PLC között, csatlakoztathatjuk az összes I/O perifériát a vezérlő egységhez. Célszerű legelőször is az I/O terminálokat csoportosítani. Általános módszer, hogy a vezérlő egység mellé először a digitális bemeneti kártyákat, majd a digitális kimeneti kártyákat, az analóg bemeneti kártyákat, az analóg kimeneti kártyákat, a speciális funkciójú kártyákat majd legvégül a busz lezáró terminált csatlakoztatjuk. Digitális bemeneti kártyák: KL1114, KL1184, KL1408, KL1512 Digitális kimeneti kártyák: KL2404, KL2408, KL2531, KL2622, KL2722 Analóg bemeneti kártyák: KL3042, KL3052, KL3062, KL3202, KL3314, KL3351, KL3361, KL3403, KL3454 Analóg kimeneti kártyák: KL4404, KL4414, KL4424 Speciális funkciójú kártyák: KL5001, KL5111, KL6031, KL6041 Rendszer modulok: KL9010, KL9110, KL9150 A kártyák nagy részének bal oldalán késes csatlakozók találhatók. Ezeknek a száma lehet egy, kettő, vagy három. Van olyan kártya amely oldalán nincs ilyen csatlakozó. Amelyik kártyán van késes csatlakozó, annak jobb oldalán érintkezők vannak kivezetve, a szomszédos kártya késes csatlakozói számára. Tehát mondjuk egy olyan kártya esetén amelynek bal oldalán 3 késes csatlakozó található, a bal oldali szomszédjának egy olyan kártyának kell lennie amelynek jobb oldalán 3 érintkező van kivezetve. A kártyák ezen a késes csatlakozón keresztül kapják a terep oldali feszültséget. 15. oldal

16 I/O terminálok csatlakoztatása a vezérlőegységhez Előfordulhat olyan eset amikor az egyik kártyán mondjuk csak kettő érintkező van kivezetve, de a mellette lévőnek három késes csatlakozója van. Ilyen esetben a két kártya közé egy tápmodult (KL9110, KL9150) rakhatunk, amely biztosítja a megfelelő táp ellátást és érintkezőket. Ez a tápmodul potenciálisan leválasztja a melléje bekötött modulokat a vezérlőegységtől, nem a vezérlőegységtől elvezetett tápellátás fogja biztosítani a működésüket. Egy lehetséges csatlakoztatási sorrend: KL1114, KL1184, KL1408, KL1512, KL2404, KL2408, KL2531, KL9150, KL2722, KL2622, KL9150, KL9110, KL3042, KL3052, KL3454, KL3062, KL3202, KL3314, KL3351, KL3361, KL3403, KL9110, KL4404, KL4414, KL4424, KL5001, KL5111, KL6031, KL6041, KL oldal

17 I/O terminálok beolvasása TwinCAT System Manager segítségével Miután sikeresen csatlakoztattuk a szükséges I/O perifériákat, következő lépésként be kell olvasnunk a perifériákat és a perifériák regisztereit. Ehhez szükségünk lesz a TwinCAT programcsomagra, amely magában foglalja a perifériák beolvasását végző System Manager-t, és a PLC programozáshoz szükséges szoftvert, a PLC Control-t. A szoftver megtalálható a mellékelt DVD \Software\TwinCAT könyvtárában. A TwinCAT szoftver rendszer bármely Windows kompatibilis számítógépet egy valós idejű több taskos PLC-vé alakítja. A TwinCAT egy run-time rendszer, amely valós időben hajtja végre az alkalmazói programokat, ill. fejlesztési, programozási, diagnosztikai és konfigurálási lehetőségeket biztosít. A TwinCAT pontos időbázisú determinisztikus programvégrehajtást biztosít, függetlenül a más processor task-októl, miközben jelzi a processzor leterheltséget, melyre határértéket lehet megadni, amelynek elérésekor a Windows jelzést ad. A programok indítása történhet manuálisan, vagy automatikusan, az újraindításkor a TwinCAT betölti a programot és remanens adatokat. A TwinCAT konfigurálható oly módon, hogy a valós idejű programvégrehajtás folytatódik még a Windows Kék halál állapotában is! A TwinCAT az IEC előírásainak megfelelő programozási felületet biztosít, így támogatja az összes IEC program nyelvet. Legelőször is telepítsük fel a TwinCAT szoftvercsomagot. Ha ezzel megvagyunk, akkor a tálca jobb szélén meg fog jelenni a TwinCAT Sys Tray ikonja. Erre duplán kattintva megjelenik a TwinCAT System Properties ablak. Itt az AMS Router fülnél végezzük el az AMS beállításokat. Az AMS cím megegyezik a vezérlőegység IP címével, de a cím végére hozzá kell írni az 1.1-t. Nyomjuk meg az Add gombot és a megjelenő ablakot töltsük ki az alábbiak szerint. Alkalmazzuk a beállítást és indítsuk újra a rendszert. 17. oldal

18 I/O terminálok beolvasása TwinCAT System Manager segítségével Indítsuk el a System Managert. A bal oldali ablakon megjelenő I/O Configuration alatt, az I/O Devices fülre jobb egér gombbal kattintsunk, és válasszuk ki az Append Device-t. Ekkor egy ilyen ablakot kell látnunk: Itt válasszuk ki a Virtual Ethernet Interface-t. Majd a létrejött Device 1 fülre jobb egér gombbal kattintva, válasszuk a Scan Boxes opciót. A megjelenő ablak tájékoztat arról, hogy egy darab csatlakoztatott eszközt talált, válasszuk ki és nyomjuk meg az OK gombot. Ezután automatikusan megtörténik a csatlakoztatott I/O perifériák beolvasása, és megjelenítésük a vezérlő alatt egy fa szerkezetben. 18. oldal

19 I/O terminálok beolvasása TwinCAT System Manager segítségével Itt két lehetőség léphet fel. A program a perifériákat megfelelő sorrendbe olvasta be, mint ahogy a buszon is csatlakoztatva van. Ekkor nincs más dolgunk, mint az esetlegesen rosszul beazonosított kártyák típusát megváltoztatni. Például, ha a KL1114-es kártyát KL1104-nek olvasta be, akkor kattintsunk rá jobb egér gombbal és válasszuk ki a Change To Compatible Type opcióit. Majd a listából válasszuk ki a megfelelő kártya típust. Ha végeztünk az összes kártyával, akkor töltsük be a vezérlőegységbe a helyes konfigurációt. Ehhez nyomjuk le a Set/Reset TwinCAT to Config Mode gombot. Másik lehetőség, hogy a program nem abban a sorrendben olvasta be a kártyákat mint ahogy a sínre csatlakoztatva lett, vagy valamelyik kártyát be sem olvasta. Ekkor a beolvasott kártyákat töröljük (a busz lezáró terminált KL9010-t nem kell törölni), és manuálisan, egyesével adjuk hozzá a kártyákat a vezérlőegységhez. 19. oldal

20 I/O terminálok beolvasása TwinCAT System Manager segítségével Kattintsunk a BC9000 Box-ra jobb egér gombbal és válasszuk ki az Append Terminal opciót. A megjelenő ablakból válasszuk ki az első perifériát, ami a KL1114-es. Fontos, hogy minden periféria esetén a (BC PLC) típust válasszuk (egyedül a KL9150 esetében nem lehet ezt a típust kiválasztani). Az analóg és a speciális kártyák esetén lehetőségünk van complex és compact típusok között választani. A complex típust válasszuk ((KLxxxx, complex)(bc PLC)). Az összes többi kártyát hasonlóad adjuk hozzá a rendszerhez. Ha végeztünk az összes kártyával, akkor töltsük be a vezérlőegységbe a helyes konfigurációt. Ehhez nyomjuk le a Set/Reset TwinCAT to Config Mode gombot. 20. oldal

21 I/O terminálok regisztereinek exportálása A kártyák helyes beolvasása és konfigurálása után lehetőségünk van a kártyák regisztereinek fájlba exportálására. Így nem kell saját magunknak, kézzel definiálni a kártyák regiszter címeit. A fájlból ezután a regiszter címeket importálni tudjuk a PLC Control szoftverbe. Kattintsunk jobb egér gombbal a BC9000 Box-ra és válasszuk ki az Export Variable Info opciót. Mentsünk el az. exp kiterjesztésű fájlt. Innentől a System Managerre nem lesz szükségünk. 21. oldal

22 I/O terminálok regisztereinek importálása Mielőtt importálnánk a regisztereket, a PLC Control-ban a PLC-t be kell állítani munkaállomásnak. Indítsuk el a PLC Controlt. A megjelenő ablakból válasszuk ki a BC via AMS típust. A PLC programozása CFC (Continuous Function Charts) nyelven fog majd történni, így ezt az opciót válasszuk ki. A POU (programszervezési egység) típusú legyen pedig Program. Általánosságban elmondható, hogy az első POU-nak tartalmaznia kell a MAIN nevű programegységet. Ezután nyissuk meg a Online Choose Run-Time System ablakot. Válasszuk ki a PLC-t munkaállomásnak. 22. oldal

23 I/O terminálok regisztereinek importálása Ezután nyissuk meg a Project Import ablakot. Töltsük be az elmentett.exp fájlt. A betöltött változókat a Resources fül alatt, a Global Variables könyvtáron belül a TwinCAT_Import fájlba találjuk meg. Először is a PlcInVar és PlcOutVar változókat töröljük, nem lesz rájuk szükség. Ezután az összes többi változót másoljuk át a Global_Variables fájlba. Ugyanis a TwinCAT_Importból a függvények, programegységek nem érik el változókat, csak ha globális változóként vannak deklarálva. Majd a TwinCAT_Import-ból törölhetjük az összes változót. Mert ha itt is szerepelnek a változok, akkor a program fordításkor hibaüzenetet kapunk, ugyanis minden változó kétszer lesz deklarálva. Mielőtt elkészítenénk a demo alkalmazást vegyük át a PLC programozásához szükséges változó típusokat, deklarációkat. 23. oldal