SIMATIC. Unità di conteggio FM Struttura, installazione e parametrizzazione. Prefazione, Contenuto. Informazioni per l utente

Transcript

1 Prefazione, Contenuto Informazioni per l utente Presentazione del prodotto 1 SIMATIC Struttura, installazione e parametrizzazione Manuale Il presente manuale fa parte del pacchetto di documentazione con il numero di ordinazione: 6ES7350-2AH00-7EG0 Come conta l FM Montaggio e smontaggio dell FM Cablaggio dell FM Parametrizzazione dell FM Programmazione dell FM Messa in servizio dell FM Informazioni di riferimento Modi di funzionamento, impostazioni, parametri e job 8 Segnali dei datori e loro valorizzazione 9 Occupazione del DB 10 Errori e diagnostica 11 Appendici C79000-G7072-C353 Versione 01 Dati tecnici Parti di ricambio Bibliografia Glossario, Indice analitico A B C

2 Avvertenze tecniche di sicurezza! Il presente manuale contiene avvertenze tecniche relative alla sicurezza delle persone e alla prevenzione dei danni materiali che vanno assolutamente osservate. Le avvertenze sono contrassegnate da un triangolo e, a seconda del grado di pericolo, rappresentate nel modo seguente: Pericolo di morte significa che la non osservanza delle relative misure di sicurezza provoca la morte, gravi lesioni alle persone e ingenti danni materiali.! Pericolo significa che la non osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte, gravi lesioni alle persone e ingenti danni materiali.! Attenzione significa che la non osservanza delle relative misure di sicurezza può causare leggere lesioni alle persone o lievi danni materiali. Avvertenza è una informazione importante sul prodotto, sull uso dello stesso o su quelle parti della documentazione su cui si deve prestare una particolare attenzione. Personale qualificato La messa in servizio ed il funzionamento del dispositivo devono essere effettuati da personale qualificato. Per personale qualificato ai sensi delle avvertenze di sicurezza contenute nella presente documentazione si intende chi dispone della qualifica a inserire, mettere a terra e contrassegnare, secondo gli standard della tecnica di sicurezza, apparecchi, sistemi e circuiti elettrici. Uso conforme alle disposizioni! Osservare quanto segue: Pericolo Il dispositivo deve essere impiegato solo per l uso previsto nel catalogo e nella descrizione tecnica e solo in connessione con apparecchiature e componenti esterni omologati dalla Siemens. Per garantire un funzionamento ineccepibile e sicuro del prodotto è assolutamente necessario un trasporto, immagazzinamento, una installazione ed un montaggio conforme alle regole, nonchè un uso accurato ed una manutenzione appropriata. Marchi di prodotto SIMATIC, SIMATC HMI e SIMATIC NET sono marchi registrati della SIEMENS AG. Tutte le altre sigle qui riportate possono corrispondere a marchi il cui uso, da parte di terzi, può violare i diritti di proprietà. Copyright Siemens AG 1998 All rights reserved La duplicazione e la cessione della presente documentazione sono vietate, come pure l uso improprio del suo contenuto, se non dietro autorizzazione scritta. Le trasgressioni sono passibili di risarcimento dei danni. Tutti i diritti sono riservati, in particolare quelli relativi ai brevetti e ai marchi registrati. Siemens AG Bereich Automatisierungs- und Antriebstechnik Geschaeftsgebiet Industrie-Automatisierungssysteme Postfach 4848, D Nuernberg Siemens Aktiengesellschaft Abbiamo controllato che il contenuto della presente documentazione corrisponda all hardware e al software descritti. Non potendo tuttavia escludere eventuali divergenze, non garantiamo una concordanza totale. Il contenuto della presente documentazione viene comunque verificato regolarmente e le correzioni o modifiche eventualmente necessarie sono contenute nelle edizioni successive. Saremmo lieti di ricevere qualsiasi proposta di miglioramento. Siemens AG 1998 Ci riserviamo eventuali modifiche C79000-G7072-C353

3 Prefazione Scopo del manuale Questo manuale descrive tutte le operazioni necessarie per utilizzare l unità funzionale FM È un utile supporto per l apprendimento rapido ed efficace delle funzionalità dell FM Contenuto del manuale Il presente manuale descrive l hardware e il software dell FM È costituito da una parte di istruzione e da una parte di consultazione (appendici). Il manuale tratta i seguenti argomenti: principi del conteggio montaggio e smontaggio dell FM cablaggio dell FM parametrizzazione dell FM programmazione dell FM appendici Destinatari del manuale Il manuale si rivolge ai seguenti utenti: montatori programmatori personale di messa in servizio personale di servizio e manutenzione Validità del manuale Il presente manuale contiene la descrizione dell unità funzionale dell FM valida al momento della sua edizione. Ci riserviamo di descrivere eventuali variazioni nelle funzionalità dell FM nelle apposite informazioni sul prodotto. Ulteriori informazioni In appendice si trova una tabella riassuntiva di altre fonti informative sul tema S7-300 e sui controllori programmabili. iii

4 Prefazione Metodo di consultazione Per favorire una rapida individuazione di specifiche informazioni, il manuale è così strutturato: all inizio del manuale è riportato l indice generale e l elenco delle figure e delle tabelle contenute nel manuale stesso; sul lato sinistro di ogni pagina, all interno di ogni capitolo, è evidenziata un informazione che riassume il contenuto del capitolo; dopo le appendici si trova un glossario con la definizione dei termini più ricorrenti utilizzati nel manuale; alla fine del manuale si trova un indice analitico che consente un rapido accesso all informazione desiderata. Norme Il sistema di automazione S7-300 corrisponde alle norme IEC Riciclaggio e smaltimento SIMATIC S7-300 è un prodotto ecocompatibile che presenta, tra le altre, le seguenti caratteristiche: il materiale della scatola, nonostante sia altamente ignifugo, è dotato di protezione antifiamma senza sostanze alogenate le siglature sono eseguite con il laser (quindi non ci sono etichette) i materiali plastici sono definiti secondo DIN le dimensioni ridotte consentono di impiegare una quantità minore di materiale, l integrazione in ASICs consente di limitare il numero di componenti. Grazie alla non tossicità dei suoi componenti, SIMATIC S7-300 può essere riciclato. Per il riciclaggio e lo smaltimento dei vecchi prodotti SIMATIC con le tecnologie più avanzate, rivolgersi a: Siemens Aktiengesellschaft Anlagenbau und Technische Dienstleistungen ATD TD 3 Kreislaufwirtschaft Postfach D Erlangen Telefono: / Telefax: / In base alle esigenze individuali, questo ufficio Siemens elaborerà un programma di smaltimento dei rifiuti completo e flessibile, ad un costo fisso. Dopo lo smaltimento vengono forniti al cliente i protocolli di scomposizione indicanti i materiali delle frazioni e i relativi certificati del materiale riciclicato. CD-ROM Tutta la documentazione SIMATIC S7 è disponibile anche su CD-ROM. iv

5 Prefazione Ulteriori informazioni Per ulteriori informazioni relative ai prodotti descritti nel presente manuale, rivolgersi alla filiale Siemens più vicina. Un elenco delle filiali Siemens è riportato nell appendice Siemens nel mondo del manuale Sistemi d automazione S7-300, M7-300, Installazione, configurazione e dati della CPU. Per osservazioni, domande, proposte di correzione riguardanti il presente manuale, si prega di utilizzare il modulo inserito alla fine del manuale stesso, rispedendolo all indirizzo indicato. Si prega di esprimere nel modulo anche una valutazione personale del presente manuale. Per facilitare l approccio al sistema d automazione SIMATIC, offriamo una serie di corsi specifici. Per maggiori informazioni rivolgersi alla Scuola di automazione industriale della Siemens al seguente indirizzo: SIEMENS S.p.A. Scuola Automazione Industriale Sede centrale Via dei Valtorta Milano Tel Fax Aggiornamento delle informazioni Le informazioni più aggiornate sui prodotti SIMATIC si trovano: in Internet, all indirizzo via fax-polling, nº Inoltre, il SIMATIC Customer Support offre un utile supporto grazie alle informazioni più attuali e ai download che possono essere di aiuto nell utilizzo dei prodotti SIMATIC: in Internet, all indirizzo tramite la mailbox di SIMATIC Customer Support, al numero +49 (911) Per scegliere la mailbox, utilizzare un modem che abbia fino a V.34 (28,8 kbaud) i cui parametri vanno impostati nel modo seguente: 8, N, 1, ANSI, oppure collegarsi tramite la rete ISDN (x.75, 64 kbit). Il SIMATIC Customer Support può essere contattato al numero telefonico, di fax e agli indirizzi indicati. Si possono inoltre inviare mail con richieste di informazioni e chiarimenti tramite Internet o mailbox. v

6 Prefazione Nürnberg Johnson City Singapur Simatic Basic Hotline Nürnberg SIMATIC BASIC Hotline Ora locale: l un.-ven. 8:00-18:00 Telefono: +49 (911) Fax: +49 (911) simatic.support@ nbgm.siemens.de SIMATIC Premium Hotline (a pagamento, solo con SIMATIC Card) Orario: lun.-ven. 0:00-24:00 Telefono: +49 (911) Fax: +49 (911) Johnson City SIMATIC BASIC Hotline Ora locale: l un.-ven. 8:00-17:00 Telefono: Fax: simatic.hotline@ sea.siemens.com Singapur SIMATIC BASIC Hotline Ora locale: l un.-ven. 8:30-17:30 Telefono: Fax: simatic@ singnet.com.sg vi

7 Contenuto 1 Presentazione del prodotto Funzioni dell FM Campi d impiego dell FM Presentazione dell hardware dell FM Presentazione del software dell FM Come conta l FM Definizioni Funzioni di gate Montaggio e smontaggio dell FM Preparazione all installazione Montaggio e smontaggio dell FM Cablaggio dell FM Significato dei morsetti del connettore frontale Cablaggio del connettore frontale Parametrizzazione dell FM Installazione e richiamo delle maschere di parametrizzazione Parametrizzazione di default Programmazione dell FM Programmazione dell FM DB di conteggio Elaborazione allarmi Funzione FC CNT2_CTR (FC2): Comanda unità Funzione FC CNT2_WR (FC 3): carica valori attuali di conteggio, valori limite e valori di confronto Funzione FC CNT2_RD (FC 4): Leggi valori di conteggio e di misura Funzione FC DIAG_RD (FC 5): Leggi dati di diagnostica Esempio applicativo e programma di esempio dell FM Dati tecnici dei blocchi vii

8 Contenuto 7 Messa in servizio dell FM Check list della configurazione meccanica Check list della parametrizzazione Modi di funzionamento, impostazioni, parametri e job Definizioni Principi per il richiamo di modi di funzionamento, impostazioni e job Conteggio continuo (senza fine) Conteggio unico Conteggio periodico Misura di frequenza Conteggio del numero di giri Misura della durata del periodo Dosatura Impostazione: comportamento delle uscite digitali Attivazione di un interrupt di processo Segnali dei datori e loro valorizzazione Panoramica Segnali NAMUR Segnali a 24 V Valorizzazione dell impulso Isteresi Occupazione del DB Errori e diagnostica Tipi d errore Visualizzazione d errore tramite LED di errore cumulativo Attivazione di allarmi di diagnostica Errore nei dati A Dati tecnici A-1 A.1 Dati tecnici A-3 B Parti di ricambio B-1 C Bibliografia C-1 Glossario Glossario-1 Indice analitico Indice-1 viii

9 Presentazione del prodotto 1 In questo capitolo... In questo capitolo vengono descritte a grandi linee le caratteristiche dell unità funzionale FM e le sue funzioni con l aiuto di esempi l utente verrà a conoscenza di alcuni campi d impiego della FM altri argomenti trattati in questo capitolo riguardano l integrazione della FM nel sistema di automazione S7-300 e la presentazione dei componenti più importanti di questa unità. Panoramica del capitolo Capitolo Argomento trattato Pagina 1.1 Funzioni dell FM Campi d impiego dell FM Presentazione dell hardware dell FM Presentazione del software dell FM

10 Presentazione del prodotto 1.1 Funzioni dell FM Funzioni della FM L unità funzionale FM è un unità di conteggio a 8 canali con funzioni di dosatura impiegata nel sistema di automazione S L unità funzionale può lavorare all interno del seguente campo di conteggio: da a (da a ). La frequenza di ingresso massima dei segnali di conteggio ammonta, a seconda del segnale del datore, ad un massimo di 10 khz per ogni canale. E possibile utilizzare la FM per i seguenti compiti: conteggio continuo in avanti/all indietro conteggio unico in avanti/all indietro conteggio periodico in avanti/all indietro misura di frequenza conteggio del numero di giri misura della durata del periodo dosatura L operazione di conteggio può essere avviata o arrestata sia mediante il programma utente (gate software), sia mediante segnale esterno (gate hardware). I segnali di conteggio, di gate e di direzione possono essere collegati direttamente all unità. Valori di confronto L unità consente di memorizzare per ogni canale di conteggio un valore di confronto (quattro valori di confronto nel modo di funzionamento Dosatura ). Quando il contatore raggiunge uno di questi valori di confronto, l uscita corrispondente viene impostata o resettata per attivare direttamente il comando del processo e/o un interrupt di processo. Limiti di conteggio Nei modi di funzionamento Conteggio unico, Conteggio periodico e Dosatura è possibile definire dei limiti di conteggio all interno del campo di conteggio massimo. In altre parole si può dire che: nella direzione principale di conteggio in avanti il conteggio inizia dallo 0 (valore iniziale) ed è l utente a dover stabilire un valore finale previsto tra 2 e ; nella direzione principale di conteggio all indietro è l utente a determinare un valore iniziale tra 2 e , mentre il valore finale corrisponde per predefinizione allo 0. Interrupt di processo Per ogni canale di conteggio sono consentiti quattro interrupt di processo. Due di questi possono essere generati ad ogni cambio del fronte nel gate hardware. Gli altri due interrupt di processo (cinque per il modo di funzionamento Dosatura ) possono essere generati a seconda del modo di funzionamento impostato. 1-2

11 Presentazione del prodotto Procedura di conteggio Le procedure di conteggio possono essere avviate o arrestate tramite il gate software o hardware. Allarme di diagnostica L FM può attivare un allarme di diagnostica quando si verificano i seguenti eventi: alimentazione datore NAMUR diffettosa parametrizzazione dell unità mancante o non corretta watchdog intervenuto interrupt di processo perduto rottura conduttore o cortocircuito in un ingresso NAMUR Quali segnali può contare l FM 350-2? L FM può contare segnali che vengono generati dai datori sottoelencati. Sono consentiti solo datori esenti da rimbalzo. Encoder incrementali a 24 V, interruttori di tensione normale o interruttori P Generatori d impulsi a 24 V con segnale di direzione Iniziatori a 24 V senza segnale di direzione, p. es. barriere fotoelettriche oppure BERO (tipo 2) Datori NAMUR secondo DIN Ingressi L ingresso di conteggio consente di collegare in raggruppamenti di quattro segnali a 24 V o segnali conformi alla norma NAMUR. Ad un unità di ingresso parametrizzata per un datore NAMUR non è permesso collegare segnali a più di 8,2 V. Agli ingressi di direzione e di gate è possibile collegare solo segnali a 24 V. Filtri di ingresso Per sopprimere i disturbi è stato impostato un filtro (circuito RC) per gli ingressi con un tempo di filtraggio, uguale per tutti gli ingressi, pari a 50 s. Uscite Per ogni canale di conteggio è possibile attivare tramite un uscita digitale (o quattro uscite digitali nel modo di funzionamento Dosatura ) rapide reazioni a determinati eventi di conteggio. Le uscite possono essere comandate indipendentemente dal valore attuale del contatore, tramite bit di controllo. Comportamento in caso di guasto dell S7-300 Il comportamento dell FM in caso di STOP della CPU è parametrizzabile. E possibile mantenere il modo di funzionamento in corso oppure annullarlo. Le uscite digitali possono conservare i valori impostati per ultimi, essere impostate sui valori sostitutivi o venire disattivate. 1-3

12 Presentazione del prodotto! Attenzione Può causare danni materiali. Se si è parametrizzato il comportamento dell FM in modo tale che le uscite digitali vengano impostate sui valori sostitutivi nel caso in cui la CPU vada in STOP, questi valori verranno impostati anche per le uscite digitali non abilitate. Assicurarsi che i valori sostitutivi applicati alle uscite digitali non abilitate non provochino delle situazioni di pericolo nell impianto. Comportamento in caso di mancanza di alimentazione dell unità Il comportamento dell FM in caso di mancanza di alimentazione dell unità varia in dipendenza dal funzionamento dell FM con un bus backplane standard o un bus backplane attivo. Bus backplane standard La mancanza dell alimentazione dell unità viene interpretata dalla CPU come errore di accesso alla periferia. L FM non riprende il suo funzionamento dopo il ritorno della tensione. Bus backplane attivo In caso di mancanza di alimentazione dell unità, verrà segnalato alla CPU un allarme di estrazione e un allarme di inserimento al ritorno della tensione. 1-4

13 Presentazione del prodotto 1.2 Campi d impiego dell FM Dove è possibile impiegare la FM 350-2? Il principale campo d impiego dell FM si ha quando occorre contare segnali ed attivare rapide reazioni al raggiungimento di un valore di conteggio prestabilito, nonché quando si vogliono misurare le frequenze o i numeri di giri. Alcuni esempi possono essere: impianti di imballaggio impianti di smistamento impianti di dosatura regolazione di numeri di giri e sorverglianza di turbine a gas Esempio d impiego di una FM In questo esempio si vogliono prelevare da un raccoglitore un numero definito di pezzi ed imballarli in un cartone. Il canale di conteggio 0 conta i pezzi e comanda la valvola al fine dell imballaggio. Il canale di conteggio 1 comanda il motore per il trasporto dei cartoni i quali nel contempo vengono contati. Quando il cartone raggiunge la giusta posizione, la valvola si apre ed i cartoni vengono riempiti. Una volta raggiunto il numero prestabilito, la valvola si chiude e viene avviato il trasporto dei cartoni. I pezzi che continuano a cadere prima che arrivi il cartone successivo, vengono contati ugualmente. Durante il trasporto dei cartoni è possibile modificare l indicazione del numero di pezzi. Si possono inoltre controllare i pezzi imballati ed il numero dei cartoni. FM Valvola Nastro Motore Barriere fotoelettriche Gate Figura 1-1 Esempio d impiego di una FM nell S

14 Presentazione del prodotto 1.3 Presentazione dell hardware dell FM Rappresentazione dell unità La figura 1-2 mostra l unità FM con un connettore frontale e l accoppiatore di bus a frontalino chiuso. Connettore frontale Targhetta LED di diagnostica LED di stato Accoppiatore di bus interfaccia SIMATIC Etichette di siglatura Versione N. di ordinazione Figura 1-2 Rappresentazione dell unità FM Connettore frontale Tramite il connettore frontale è possibile collegare l FM a: segnali di conteggio segnali di direzione alimentazione dell unità segnali di ingresso per il gate hardware segnali di uscita alimentazione del datore NAMUR 8V2 Il connettore frontale deve essere ordinato separatamente. Etichette di siglatura L unità è dotata di etichette di siglatura sulle quali è possibile contrassegnare in modo personalizzato il nome dei segnali. Sulla parete interna del frontalino è riportato lo schema di collegamento. 1-6

15 Presentazione del prodotto N. di ordinazione e versione Il numero di ordinazione e la versione dell FM sono riportati sulla parte inferiore del frontalino. Accoppiatore di bus Il collegamento per la comunicazione tra le singole unità dell S7-300 sul telaio di montaggio è realizzato mediante un accoppiatore di bus che viene fornito insieme all FM LED di diagnostica e di stato L FM dispone di 1 LED per la diagnostica, 8 LED per lo stato degli ingressi digitali e 8 LED per lo stato delle uscite digitali. La tabella 1-1 riporta siglatura, colore e funzione dei LED. Tabella 1-1 Siglatura, colore e funzione dei LED Siglatura Colore Funzione SF rosso Errore cumulativo I0 verde Stato del gate hardware: canale 1 I1 verde Stato del gate hardware: canale 1 I2 verde Stato del gate hardware: canale 2 I3 verde Stato del gate hardware: canale 3 I4 verde Stato del gate hardware: canale 4 I5 verde Stato del gate hardware: canale 5 I6 verde Stato del gate hardware: canale 6 I7 verde Stato del gate hardware: canale 7 Q0 verde Stato dell uscita Q0 Q1 verde Stato dell uscita Q1 Q2 verde Stato dell uscita Q2 Q3 verde Stato dell uscita Q3 Q4 verde Stato dell uscita Q4 Q5 verde Stato dell uscita Q5 Q6 verde Stato dell uscita Q6 Q7 verde Stato dell uscita Q7 1-7

16 Presentazione del prodotto 1.4 Presentazione del software dell FM Pacchetto di progettazione dell FM Per l integrazione dell FM nell S7-300 è necessario il pacchetto di progettazione con maschere di parametrizzazione funzioni per l integrazione dell FM nel programma utente Maschere di parametrizzazione Per adattare l FM al compito di automazione desiderato, occorre definire dei parametri i quali vengono memorizzati nella CPU e trasferiti dalla stessa all unità. Per l assegnazione di tali parametri il pacchetto di progettazione dispone di maschere di parametrizzazione le quali devono essere installate nel PG e richiamate in STEP 7. Funzioni per l integrazione dell FM Le funzioni per l integrazione dell FM nel software di programmazione comprendono le FC CNT2_CTR, FC CNT2_WR e la FC CNT2_RD che vengono richiamate nel programma utente della CPU. Queste FC garantiscono la comunicazione tra la CPU e l FM Inoltre, l FM dispone della funzione FC DIAG_RD con la quale è possibile trasferire informazioni di diagnostica nel DB della FC CNT_CTR. La figura 1-3 mostra la configurazione di un S7-300 con un FM e più unità di ingressi e uscite. Dispositivo di programmazione (PG) con STEP 7 e maschere di parametrizzazione CPU con programma utente e FC dell FM FM Figura 1-3 Configurazione di un SIMATIC S7-300 con FM

17 Come conta l FM In questo capitolo... In questo capitolo sono trattati i principali concetti per contare con l FM Panoramica del capitolo Capitolo Argomento trattato Pagina 2.1 Definizioni Funzioni di gate

18 Come conta l FM Definizioni Cosa significa contare? Contare significa rilevare e sommare degli eventi. Con l FM vengono rilevati ed analizzati i segnali di un datore. Campo di conteggio Con l FM si può contare sia in avanti che all indietro. Il campo di conteggio massimo nell ambito del quale può contare l FM è pari a 31 bit (modo di funzionamento Conteggio unico). Campo di conteggio Limite inferiore Limite superiore Campo di conteggio 31 bit Limiti di conteggio Nei modi di funzionamento Conteggio unico, Conteggio periodico e Dosatura è possibile scegliere un limite di conteggio che può variare da 2 a L altro limite di conteggio è già prefissato sullo 0. Direzione principale di conteggio Con l FM è possibile parametrizzare la direzione principale di conteggio in avanti o all indietro. In tal modo vengono stabiliti per i modi di funzionamento Conteggio unico, periodico e Dosatura i limiti di conteggio da applicare come valore iniziale e finale. Anche se si è parametrizzata la direzione principale di conteggio all indietro, per contare effettivamente all indietro si deve applicare l equivalente segnale di direzione o durante la parametrizzazione dell FM impostare l opzione Senso di rotazione inverso. Valore di caricamento E possibile stabilire un valore di caricamento per ognuno degli otto contatori dell FM Una delle possibilità di assegnazione del valore di caricamento è quella diretta. In questo caso il contatore interpreta questo valore come un nuovo valore di conteggio. Un altra possibilità è quella di preparare il valore di caricamento in modo che il contatore lo interpreti come nuovo valore di conteggio quando si verificano i seguenti eventi: raggiungimento del valore finale con direzione principale di conteggio in avanti raggiungimento dello 0 con direzione principale all indietro annullamento del conteggio tramite una funzione di gate SW o gate HW (in questo caso il valore di caricamento non viene considerato). Valori di confronto Per generare, a fronte di un valore di conteggio definito, una reazione nel processo in modo indipendente dalla CPU, è possibile utilizzare le otto uscite digitali dell unità. Per ogni canale di conteggio dell FM viene memorizzato un valore di confronto e quattro per il canale di dosatura. E possibile stabilire come valore di confronto un valore compreso tra i limiti di conteggio. Quando il conteggio raggiunge il valore di confronto impostato, viene abilitata o resettata la relativa uscita digitale e/o generato un interrupt di processo. 2-2

19 Come conta l FM Esempio Nell esempio del capitolo 1.2 la valvola si chiude appena il numero di pezzi programmato è stato imballato nel cartone. Questo numero rappresenta il valore di confronto da assegnare all FM 350-2, mentre la relativa uscita digitale che si utilizza serve per chiudere la valvola. Modi di funzionamento Con l FM è possibile contare impulsi squadrati in tre diversi modi: conteggio continuo (senza fine) conteggio unico conteggio periodico Le differenze tra questi modi di conteggio si riscontrano nel comportamento dell FM quando il contatore raggiunge uno dei valori limite. Inoltre esistono i modi di funzionamento che si basano sulle procedure di conteggio: misura di frequenza conteggio del numero di giri misura della durata del periodo dosatura Fatta eccezione per il modo Dosatura, tutti gli altri modi di funzionamento possono essere assegnati, indipendentemente l uno dall altro, ad un qualsiasi canale. Per esempio: canale 1 = misura di frequenza; canale 2 = conteggio unico, ecc. Il modo di funzionamento Dosatura necessita di quattro canali (canali 0-3 e/o canali 4-7). Conteggio continuo (senza fine) Se un contatore con direzione principale di conteggio in avanti, dopo aver raggiunto il valore limite superiore, riceve un altro impulso di conteggio, salta al valore limite inferiore e di lì ricomincia a contare gli impulsi di conteggio, ovvero conta di continuo, senza fine. Se un contatore con direzione principale di conteggio all indietro, dopo aver raggiunto il valore limite inferiore, riceve un altro impulso di conteggio, salta al valore limite superiore e di lì ricomincia a contare all indietro. Il campo di conteggio in questo modo di funzionamento è sempre pari a 31 bit (da a ) e non può essere modificato. Il contatore inizia a contare da 0 ad ogni nuovo avviamento dell unità. Se è stato parametrizzato un valore di confronto, può venire generato, nel caso in cui il valore di conteggio attuale corrisponda al valore di confronto, un interrupt di processo e/o attivata un uscita. Valore attuale di conteggio Limite superiore Limite inferiore 0 Tempo Figura 2-1 Conteggio continuo con direzione principale di conteggio in avanti 2-3

20 Come conta l FM Conteggio unico Per questo modo di conteggio il valore inziale e finale (campo di conteggio max.: da 0 a ) e la direzione principale di conteggio vanno impostati tramite una maschera di parametrizzazione. Il contatore impostato nella direzione principale di conteggio in avanti conta solo una volta a partire da 0 in direzione del valore finale. Quando il contatore raggiunge il valore finale 1 e riceve un altro impulso di conteggio, ritorna al valore di conteggio 0 e vi rimane anche se riceve altri impulsi di conteggio. Il contatore impostato nella direzione principale di conteggio all indietro conta solo una volta a partire dal valore iniziale in direzione dello 0. Quando il contatore raggiunge il valore di conteggio 1 e riceve un altro impulso di conteggio, salta al valore iniziale e vi rimane anche se riceve altri impulsi di conteggio. Se il contatore conta nella direzione opposta a quella scelta e supera il valore iniziale verso il basso o verso l alto, l unità fornisce il valore attuale di conteggio con il segno appropriato. In questo caso non si verifica un superamento del limite inferiore o di quello superiore. Il comportamento dell uscita rimane invariato. Se è stato parametrizzato un valore di confronto, può venire generato, nel caso in cui il valore attuale di conteggio corrisponda al valore di confronto, un interrupt di processo e/o attivata un uscita. Valore attuale di conteggio Valore finale 0 Tempo Figura 2-2 Conteggio unico con direzione principale di conteggio in avanti Conteggio periodico Per questo modo di conteggio il valore iniziale e finale (campo di conteggio max.: da 0 a ) e la direzione di conteggio vanno impostati tramite una maschera di parametrizzazione. Il contatore impostato nella direzione principale di conteggio in avanti inizia a contare dal valore iniziale 0. Quando raggiunge il valore finale 1 e riceve un altro impulso di conteggio, il contatore ritorna allo 0 e ricomincia a sommare gli impulsi di conteggio. Il contatore impostato nella direzione principale di conteggio all indietro inizia a contare dal valore iniziale parametrizzato. Se, con il raggiungimento del valore 1, il contatore riceve un altro impulso di conteggio, salta al valore iniziale e lì ricomincia a contare all indietro. Se il contatore conta nella direzione opposta a quella scelta e supera il valore iniziale verso il basso o verso l alto, l unità fornisce il valore attuale di conteggio con il segno appropriato. In questo caso non si verifica un superamento del limite inferiore o di quello superiore. Il comportamento dell uscita rimane invariato. 2-4

21 Come conta l FM Se è stato parametrizzato un valore di confronto, può venire generato, nel caso in cui il valore attuale di conteggio corrisponda al valore di confronto, un interrupt di processo e/o attivata un uscita. Valore finale Valore attuale di conteggio 0 Tempo Figura 2-3 Conteggio periodico con direzione principale di conteggio in avanti Misura di frequenza Per misurare la frequenza, l FM conta gli impulsi che arrivano nell intervallo di tempo prestabilito in una delle maschere di parametrizzazione. È possibile impostare un intervallo tra 10 ms e 10 secondi. Al termine di ogni intervallo di tempo, il valore di frequenza viene aggiornato. La frequenza viene espressa in Hz*10-3 (campo: da 0 a 2 31 Hz*10-3 ). Se il valore rilevato non è stato aggiornato nell intervallo di tempo indicato, viene segnalato -1. Se in un intervallo di tempo non vengono calcolati gli impulsi, l unità indica 0 Hz*10-3. Per avviare o concludere la misura di frequenza, avvalersi delle funzioni di gate. n * 10 ms n * 10 ms Impulsi di conteggio Gate interno Inizio della misura di frequenza Fine della misura di frequenza Figura 2-4 Misura di frequenza con funzione di gate E possibile impostare due valori di confronto di frequenza (campo di conteggio per il valore di limite superiore: da 0 a Hz*10-3 ; campo di conteggio per il valore di limite inferiore: da 1 a Hz*10-3 ). Tra gli interrupt di processo attivabili, si ricordano: inizio della misura di frequenza tramite gate HW (fronte di salita) fine della misura di frequenza tramite gate HW (fronte di discesa) fine acquisizione del valore di misura (termine intervallo di tempo) superamento del limite superiore o inferiore di frequenza 2-5

22 Come conta l FM Ogni volta che trascorre un intervallo di tempo, la frequenza rilevata viene confrontata con i limiti di frequenza parametrizzati (lsf / lif). Se la frequenza attuale si trova sotto il limite inferiore parametrizzato o sopra il limite superiore parametrizzato viene attivato, se parametrizzato, un interrupt di processo. Interrupt di processo 0 Gate chiuso lif lsf Frequenza Figura 2-5 Misura di frequenza con valori di confronto Misura del numero di giri Questo modo di funzionamento è quasi identico al modo di funzionamento Misura di frequenza. Oltre alla durata dell intervallo di tempo occorre indicare nella finestra di parametrizzazione il numero degli impusi per ogni rotazione del motore e dell encoder a fronte della misura del numero di giri. Al termine di ogni intervallo di tempo, il valore del numero di giri viene aggiornato. La frequenza registrata viene espressa in 1 x 10-3 giri/minuto. Se il valore rilevato non è stato aggiornato nell intervallo di tempo indicato, viene segnalato -1. Se in un intervallo di tempo non vengono contati gli impulsi, l unità indica 0 x 10-3 giri/minuto. Con due valori di confronto per il numero di giri (campo di valori per il valore di limite inferiore: da 0 a giri/minuto, DWORD; campo di valori per il valore di limite superiore: da 1 a giri/minuto, DWORD) è possibile controllare se il numero di giri misurato si muove all interno del campo prestabilito. Se il valore del numero di giri esce da questo campo viene attivato un interrupt di processo. L FM controlla se il limite superiore del numero di giri > limite inferiore del numero di giri e segnala un errore di parametrizzazione se ciò non si verifica. Per avviare e terminare la misura del numero di giri vengono utilizzate le funzioni di gate. Tra gli interrupt di processo attivabili, si ricordano: inizio della misura del numero di giri tramite gate HW (fronte di salita) fine della misura del numero di giri tramite gate HW (fronte di discesa) fine acquisizione del valore di misura (termine intervallo di tempo) superamento del limite inferiore o superiore del numero di giri 2-6

23 Come conta l FM Misura della durata del periodo Nel caso di basse frequenze è molto spesso necessario misurare, al posto della frequenza, la durata del periodo che intercorre tra due fronti di salita. Nel modo di funzionamento Misura periodo viene rilevato proprio il tempo esatto tra due fronti di salita. Per avviare e terminare la misura della durata del periodo vengono utilizzati i segnali di gate (gate hardware o software). E possibile rilevare la durata del periodo solamente nella direzione principale di conteggio impostata. Il campo di misura ammesso va da 100 s e 120 secondi (da Hz a 0,00833 Hz). Se il valore rilevato non è valido in quanto non rientra nel campo ammesso, viene fornito -1. Nella maschera di parametrizzazione è possibile impostare due valori di confronto per la durata del periodo (campo di valori per limite inferiore: da 0 s a s; campo di valori per limite superiore: da 100 s a s). Tra gli interrupt di processo attivabili, si ricordano: inizio della misura della durata del periodo tramite gate HW (fronte di salita) fine della misura della durata del periodo tramite gate HW (fronte di discesa) fine acquisizione del valore di misura (termine intervallo di tempo) superamento del limite inferiore e superiore del periodo di tempo. Dosatura Con il modo di funzionamento Dosatura ogni quattro canali di conteggio dell unità vengono raggruppati in un canale di dosatura. E possibile prestabilire quattro valori di confronto i quali possono essere modificati singolarmente o a gruppi di 4. Il valore attuale di conteggio viene confrontato costantemente con i valori di confronto; se il valore attuale di conteggio = valore di confronto, può essere comandata la relativa uscita digitale e/o attivato un interrupt di processo. In questo modo è possibile comandare con un solo contatore di dosatura fino a quattro unità di dosatura. Valore attuale di conteggio Valore iniziale 0 Gate apertolconf1 LCONF2 Gate chiuso Gate apertolconf3lconf4 Gate chiuso Tempo Figura 2-6 Dosatura con direzione principale di conteggio all indietro Tra gli interrupt di processo attivabili, si ricordano: inizio della dosatura tramite gate HW (fronte di salita) annullamento/interruzione della dosatura tramite gate HW (fronte di discesa) per ogni quattro valori di confronto un interrupt di processo raggiungimento dei limiti del campo di conteggio (valore finale / valore iniziale) 2-7

24 Come conta l FM Funzioni di gate Conteggio con funzioni di gate Molte applicazioni richiedono che il conteggio inizi o si arresti solo a partire da un istante preciso, in dipendenza da altri eventi. Questo avvio e arresto della procedura di conteggio avviene nell FM con una funzione di gate. Se il gate è aperto, gli impulsi di conteggio possono giungere al contatore che inizia a contare. Se il gate è chiuso, nessun impulso di conteggio può più arrivare al contatore e pertanto si arresta. Gate software e gate hardware L unità dispone di due funzioni di gate un gate software (gate SW) comandato dal bit di comando SW_GATE Il gate software può essere aperto esclusivamente con un cambiamento di fronte da 0 a 1 del bit di comando SW_GATE Il gate si chiude quando viene resettato questo bit. un gate hardware (gate HW) comandato dagli ingressi digitali I0 (fino a I7 ingressi) dell unità. Il gate hardware si apre quando il fronte all ingresso digitale corrispondente cambia da 0 a 1 e si chiude quando il fronte cambia da 1 a 0. Gate interno Il gate interno rappresenta una combinazione logica AND del gate HW e del gate SW. Se non è stato parametrizzato un gate HW, occorre basarsi esclusivamente sull impostazione del gate SW. Con il gate interno si attiva, interrompe, continua ed annulla la procedura di conteggio. Il gate interno può essere chiuso nei modi di funzionamento Conteggio unico e Dosatura anche tramite eventi dipendenti dal valore attuale di conteggio. Gate HW Gate SW Gate interno Conteggio aperto aperto aperto attivo aperto chiuso chiuso inattivo chiuso aperto chiuso inattivo chiuso chiuso chiuso inattivo Al momento della parametrizzazione dei gate hardware e software si può stabilire se il gate interno deve annullare o interrompere la procedura di conteggio. Con l annullamento dell operazione, il conteggio inizia daccapo dopo l arresto ed il nuovo avvio del gate. Con l interruzione dell operazione, il conteggio continua dopo l arresto ed il nuovo avvio del gate a partire dall ultimo valore di conteggio. 2-8

25 Come conta l FM Esempio Con l impostazione del segnale di gate, quest ultimo viene aperto e gli impulsi iniziano a essere contati. Se il segnale di gate cessa, il gate si chiude e il contatore non rileva più gli impulsi di conteggio. Il valore di conteggio raggiunto rimane costante. La figura 2-7 mostra l apertura e la chiusura di un gate e il conteggio degli impulsi. Impulsi di conteggio Valore attuale di conteggio 4 Gate interno Apertura del gate Chiusura del gate Figura 2-7 Apertura e chiusura di un gate 2-9

26 Come conta l FM

27 Montaggio e smontaggio dell FM In questo capitolo... In questo capitolo sono riportate le informazioni necessarie per montare e smontare correttamente l FM Vengono segnalati i punti su cui porre attenzione durante il montaggio ed esposti gli accorgimenti e le istruzioni per la progettazione, la posizione di montaggio e l installazione di un FM Passo per passo viene spiegato in questo capitolo come montare e smontare un FM Panoramica del capitolo Capitolo Argomento trattato Pagina 3.1 Preparazione all installazione Montaggio e smontaggio dell FM

28 Montaggio e smontaggio dell FM Preparazione all installazione Determinazione dei posti connettore L unità funzionale FM può, come un unità di ingressi e uscite, essere inserita indifferentemente su uno dei posti connettore. Progettazione della configurazione meccanica Le possibilità di configurazione meccanica e la procedura di progettazione sono descritte nel manuale /70/. In questo ambito sono riportate solo informazioni aggiuntive. 1. Per ogni rack sono consentite al massimo otto SM o FM. 2. Il numero massimo di SM o FM consentite è limitato anche dalla larghezza delle unità e dalla lunghezza della guida profilata. L FM occupa 80 mm. 3. Il numero massimo è limitato anche dalla somma della corrente assorbita dall alimentazione a 5 V del bus di backplane da parte delle unità modulari poste a destra della CPU. La corrente assorbita dall FM è pari a 100 ma. 4. Infine, il numero massimo di unità è limitato dal fabbisogno di memoria del software nella CPU necessaria per la comunicazione con l FM Definizione della posizione di montaggio È consigliata la posizione di montaggio orizzontale. Nel caso si scelga la posizione verticale, la temperatura ambiente massima ammissibile è ridotta (max. 40 C). Definizione dell indirizzo iniziale L indirizzo iniziale dell FM è necessario per la comunicazione dell unità con la CPU. L indirizzo iniziale viene registrato nel DB di conteggio (vedere i capitoli 6 e 10). La registrazione avviene o mediante il supporto dell editor di programma o con le maschere di parametrizzazione. L indirizzo iniziale dell FM può essere definito analogamente all indirizzo iniziale di un unità analogica. Indirizzamento fisso In caso di indirizzamento fisso, l indirizzo iniziale dipende dal posto connettore. L indirizzo iniziale di un unità analogica sui diversi posti connettore è indicato nelle tabelle del manuale /70/. L indirizzo fisso può essere calcolato anche risolvendo la seguente equazione: Ind. = (N. telaio di montaggio * 128) + (N. posto connettore - 4) * 16 Indirizzamento libero In caso di indirizzamento libero, l indirizzo iniziale dell unità viene indicato in STEP 7. Importanti misure di sicurezza Per l integrazione di un S7-300 con un FM in un impianto o sistema devono essere rispettate regole molto imprtanti. Queste regole e prescrizioni sono illustrate nel manuale /70/. 3-2

29 Montaggio e smontaggio dell FM Montaggio e smontaggio dell FM Regole Per il montaggio dell FM non occorrono particolari misure di sicurezza (prescrizioni ESD). Utensile necessario Per montare e smontare l FM è necessario un cacciavite da 4,5 mm. Istruzioni di montaggio Di seguito sono riportate le istruzioni per il montaggio dell FM sulla guida profilata. Per ulteriori istruzioni sul montaggio delle unità si rimanda al manuale /70/. 1. Portare la CPU in STOP. 2. L FM è corredata di un connettore di bus che va inserito nel connettore di bus dell unità a sinistra dell FM (il connettore si trova sul retro dell unità e può pertanto risultare necessario allentare leggermente l unità attigua). 3. Agganciare l FM sulla guida profilata e ruotarla verso il basso. 4. Se a destra dell FM si vogliono montare altre unità, inserire l accoppiatore di bus dell unità successiva sul connettore di bus destro dell FM Se l FM è l ultima unità del rack non inserire nessun accoppiatore di bus! Avvitare l FM (momento di serraggio da circa 0,8 a 1,1 Nm). 5. Contrassegnare l FM con il suo numero di posto connettore. Utizzare la rotellina con i numeri in dotazione con la CPU. Nel manuale /70/ sono riportate le istruzioni necessarie per la numerazione e per il contrassegno del numero di posto connettore. 6. Montare il supporto per gli schermi dei cavi. Il numero di ordinazione per acquistare il supporto per gli schermi dei cavi è il seguente: 6ES AA00-0AA0 3-3

30 Montaggio e smontaggio dell FM Istruzioni di smontaggio/ sostituzione dell unità Di seguito sono riportate le istruzioni per lo smontaggio dell FM Per ulteriori informazioni sullo smontaggio delle unità si rimanda al manuale /70/. 1. Disinserire la tensione ausiliaria e la tensione di carico sul connettore frontale. 2. Portare la CPU in STOP. Solo se si usa l FM in un bus di backplane attivo è possibile sostituire l unità anche quando la CPU si trova in RUN. 3. Aprire il frontalino. Estrarre se necessario le etichette di siglatura. 4. Allentare le viti di fissaggio del connettore frontale ed estrarlo. 5. Allentare le viti di fissaggio dell unità. 6. Ruotare l unità e sganciarla dalla guida profilata. 7. Montare eventualmente una nuova unità. Bus di backplane attivo Ulteriori avvertenze Ulteriori avvertenze per il montaggio e lo smontaggio dell unità si trovano nel manuale /70/. 3-4

31 Cablaggio dell FM In questo capitolo... In questo capitolo sono contenute le seguenti informazioni sul cablaggio dell FM 350-2: significato dei morsetti del connettore frontale funzioni dei collegamenti avvertenze sulla scelta dei conduttori operazioni per il cablaggio del connettore frontale stato dell unità dopo il cablaggio e l inserzione dell alimentatore. Panoramica del capitolo Capitolo Argomento trattato Pagina 4.1 Significato dei morsetti del connettore frontale Cablaggio del connettore frontale

32 Cablaggio dell FM Significato dei morsetti del connettore frontale Connettore frontale I segnali di conteggio, gli ingressi e le uscite digitali, l alimentazione dei datori e la tensione dell unità vengono collegati mediante il connettore frontale a 40 poli. La figura 4-1 mostra la parte anteriore dell unità, il connettore frontale e la parete interna del frontalino con lo schema di collegamento. Vista frontale dell unità Connettore frontale Parete interna del frontalino I0 I1 I2 I3 Q0 Q1 Q2 Q3 I4 I5 I6 I7 Q4 Q5 Q6 Q Figura 4-1 Connettore frontale dell FM Significato dei morsetti del connettore frontale La tabella 4-1 spiega il significato dei morsetti del connettore frontale. 4-2

33 Cablaggio dell FM Tabella 4-1 Significato dei morsetti del connettore frontale Morsetto Nome Ingresso/uscita Funzione 1 non collegato 2 non collegato 3 A0 INGR. Canale 0, ingresso di conteggio NAMUR / BERO 4 A1 INGR. Canale 1, ingresso di conteggio NAMUR / BERO 5 A2 INGR. Canale 2, ingresso di conteggio NAMUR / BERO 6 A3 INGR. Canale 3, ingresso di conteggio NAMUR / BERO 7 B0 INGR. Canale 0, ingresso di direzione BERO 8 B1 INGR. Canale 1, ingresso di direzione BERO 9 B2 INGR. Canale 2 ingresso di direzione BERO 10 B3 INGR. Canale 3, ingresso di direzione BERO 11 I0 INGR. Canale 0, ingresso gate HW BERO 12 I1 INGR. Canale 1, ingresso gate HW BERO 13 I2 INGR. Canale 2, ingresso gate HW BERO 14 I3 INGR. Canale 3, ingresso gate HW BERO 15 Q0 USC. Canale 0, uscita digitale 0,5 A 16 Q1 USC. Canale 1, uscita digitale 0,5 A 17 Q2 USC. Canale 2, uscita digitale 0,5 A 18 Q3 USC. Canale 3, uscita digitale 0,5 A 19 P8V2 USC. Alimentazione datore NAMUR 8,2 V 20 P8V2 USC. Alimentazione datore NAMUR 8,2 V 21 L+ INGR. Alimentazione unità 24V 22 M INGR. Massa per alimentazione unità 23 A4 INGR. Canale 4, ingresso di conteggio NAMUR / BERO 24 A5 INGR. Canale 5, ingresso di conteggio NAMUR / BERO 25 A6 INGR. Canale 6, ingresso di conteggio NAMUR / BERO 26 A7 INGR. Canale 7, ingresso di conteggio NAMUR / BERO 27 B4 INGR. Canale 4, ingresso di direzione BERO 28 B5 INGR. Canale 5, ingresso di direzione BERO 29 B6 INGR. Canale 6, ingresso di direzione BERO 30 B7 INGR. Canale 7, ingresso di direzione BERO 31 I4 INGR. Canale 4, ingresso gate HW BERO 32 I5 INGR. Canale 5, ingresso gate HW BERO 33 I6 INGR. Canale 6, ingresso gate HW BERO 34 I7 INGR. Canale 7, ingresso gate HW BERO 35 Q4 USC. Canale 4, uscita digitale 0,5 A 36 Q5 USC. Canale 5, uscita digitale 0,5 A 37 Q6 USC. Canale 6, uscita digitale 0,5 A 38 Q7 USC. Canale 7, uscita digitale 0,5 A 39 P8V2 USC. Alimentazione datore NAMUR 8,2 V 40 P8V2 USC. Alimentazione datore NAMUR 8,2 V 4-3