Copertina SINAMICS V: regolazione di velocità di un V20 con S7-1200 (TIA Portal) tramite MODBUS-RTU con HMI SINAMICS V20, SIMATIC S7-1200 Documentazione breve Luglio 2013 Applications & Tools Answers for industry.
Siemens Industry Online Support Questo articolo proviene dal Siemens Industry Online Support. Il link seguente permette di visualizzare direttamente la pagina di download di questo documento: http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/63696870 Cautela: Le funzioni e soluzioni descritte in questo articolo si limitano principalmente alla realizzazione del compito di automazione. Considerare inoltre che se l'impianto è collegato in rete con altre parti dell'impianto, con la rete aziendale o con Internet, occorre adottare adeguate contromisure per garantire la Industrial Security. Ulteriori informazioni in merito si trovano all'id articolo 50203404. http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/50203404. 2 V1.1, ID articolo: 63696870
s Panoramica 1 Struttura del programma 2 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1] 3 SIMATIC, SINAMICS Comunicazione Modbus RTU tra un azionamento SINAMICS V20 e un PLC SIMATIC S7-1200 Espansione a più azionamenti 4 Bibliografia 5 Storico 6 V1.1, ID articolo: 63696870 3
Garanzia e responsabilità Garanzia e responsabilità Nota Gli esempi applicativi non sono vincolanti e non hanno alcuna pretesa di completezza per quanto riguarda configurazione ed equipaggiamento o altre eventualità. Gli esempi applicativi non rappresentano soluzioni personalizzate, ma intendono solo essere di ausilio per la risoluzione di compiti tipici. L'utente stesso è responsabile del corretto funzionamento dei prodotti descritti. Gli esempi applicativi non esonerano dall'obbligo di cautela nell'impiego, nell'installazione, nell'esercizio e nella manutenzione. Utilizzando gli esempi applicativi si riconosce che Siemens non può essere ritenuta responsabile per danni non compresi nella presente dichiarazione di responsabilità. Ci riserviamo il diritto di apportare modifiche a questi esempi applicativi in qualsiasi momento senza preavviso. In caso di discordanze tra i suggerimenti contenuti in questo esempio applicativo e in altre pubblicazioni Siemens, ad es. cataloghi, fa fede il contenuto dell'altra documentazione. Non possiamo dare alcuna garanzia riguardo alle informazioni contenute in questa documentazione. È esclusa ogni nostra responsabilità, per qualsiasi motivo legale, legata a danni provocati da esempi, avvertenze, programmi, dati di progettazione e prestazioni descritti in questo esempio applicativo, salvo casi di responsabilità forzata, ad es. in base alla legge sulla garanzia dei prodotti in casi di dolo, negligenza grave, pregiudizi per la vita, incolumità o salute delle persone, assunzione di una garanzia delle caratteristiche della cosa, dissimulazione dolosa di difetti o violazione di obblighi contrattuali fondamentali. Il rimborso dei danni per violazione di diritti contrattuali fondamentali è tuttavia limitato ai danni contrattuali tipici e prevedibili, a condizione che non vi sia dolo o colpa grave, oppure responsabilità forzata a causa di pregiudizi per la vita, l'incolumità o la salute delle persone. Questo non comporta una modifica dell'onere della prova a detrimento dell'utilizzatore. La diffusione o la riproduzione di questi esempi applicativi o di relativi estratti non è consentita, salvo in caso di esplicita autorizzazione di Siemens Industry Sector. 4 V1.1, ID articolo: 63696870
Sommario Sommario Garanzia e responsabilità... 4 1 Panoramica... 6 1.1 Contenuto... 6 1.2 Presupposti... 6 Componenti hardware... 6 Software del controllore... 6 Cablaggio del bus... 7 2 Struttura del programma... 8 3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1]... 9 3.1 Parametri... 9 3.2 Diagramma di stato... 12 4 Espansione a più azionamenti... 13 4.1 Espansione a max. 247 azionamenti per porta... 13 4.2 Espansione a max. 4 porte... 13 5 Bibliografia... 14 6 Storico... 14 V1.1, ID articolo: 63696870 5
1 Panoramica 1.1 Contenuto 1 Panoramica 1.1 Contenuto La presente documentazione breve descrive un blocco che può essere utilizzato per collegare un SINAMICS V20 a un SIMATIC S7-1200 tramite il protocollo Modbus in STEP 7 nel TIA Portal. La presente documentazione breve non si sofferma sulle spiegazioni. Elenca i parametri dei blocchi e illustra i passaggi principali per integrare i blocchi nei progetti. Tabella 1-1: Funzioni dei blocchi Blocco Funzione Spiegazione V20_Modbus (FB1) 1.2 Presupposti Accesso ciclico in scrittura/lettura ai dati di processo. Sono supportati fino a 32 1 azionamenti su una porta. Accesso aciclico in scrittura/lettura a tutti i dati di un SINAMICS V20 messi a disposizione tramite registro Modbus. Sono supportati fino a 32 1 azionamenti su una porta. Controllo del SINAMICS V20 tramite la parola di comando STW1 Impostazione del valore di riferimento di velocità (HSW) Sorveglianza di stato del SINAMICS V20 tramite la parola di stato ZSW1 Lettura del valore attuale di velocità (HIW) Una tabella di mapping nel Manuale SINAMICS V20 /4/, cap. 6.2 elenca i dati che possono essere scambiati tramite il bus. Si tratta sia di dati di processo che di una selezione di parametri. È anche possibile una trasmissione broadcast a tutti gli azionamenti del bus. Componenti hardware Tabella 1-2: Componenti hardware Componente MLFB Firmware SIMATIC S7-1200 6ES721 da V2.20 CM 1241 (RS485) 6ES7241-1CH30-0XB0 da V1.0 CB 1241 (RS485) 6ES7241-1CH30-1XB0 - SINAMICS V20 6SL3210-5BE da V3.5 Software del controllore Da STEP 7 BASIC, V11 SP2 Update 4 (blocchi creati con V11 SP2 Update 4 e V12 Update 3). 1 Espandibile a 247 azionamenti con dei repeater. 6 V1.1, ID articolo: 63696870
1 Panoramica 1.2 Presupposti Cablaggio del bus Figura 1-1: Esempio di cablaggio Modbus PG/PC Ethernet L1 L2 L3 SIMATIC S7-1200 0V cable M TA TRA TRB TB SINAMICS V20 120 Ω 1,5 kω 470 Ω PROFIBUS bus connectors CM 1241 CM 1241 CM 1241 CB 1241 CPU Port 3 Port 2 Port 1 Port 4 PROFIBUS cable CM = Communication Module, CB = Communication Board Collegare il bus sul lato controllore con 120 Ω se non si utilizza un connettore PROFIBUS con il CM1241. V1.1, ID articolo: 63696870 7
2 Struttura del programma 2 Struttura del programma Figura 2-1: Struttura del programma Main [OB1] V20_Modbus_DB_1 [DB1] MB_COMM_LOAD Instance MB_MASTER Instance V20_Modbus [FB1] MB_COMM_LOAD [FB1080] MB_MASTER [FB1081] I blocchi di sistema contrassegnati con un lucchetto nella figura precedente vengono creati da STEP 7 al richiamo delle istruzioni omonime nell'fb V20_Modbus [FB1]. 8 V1.1, ID articolo: 63696870
3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1] 3.1 Parametri 3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1] 3.1 Parametri Tabella 3-1: Parametri di V20_Modbus [FB1] Nome IN/ OUT Tipo Spiegazione P2010 IN USInt Baudrate La codifica è identica a quella del parametro V20 P2010 (valori: 6 12). Vedere /4/. HW_ID IN PORT ID hardware del modulo di comunicazione (scheda) Il valore è riportato nella configurazione apparecchi e in particolare nelle proprietà del modulo di comunicazione. RESP_TO Timeout della risposta IN UInt Tempo in millisecondi in cui l'fb di sistema MB_MASTER attende una risposta dallo slave. Se lo slave non risponde entro questo intervallo di tempo, "MB_MASTER" ripete la richiesta oppure la conclude con un errore se è già stato inviato il numero di ripetizioni specificato. 2 5 ms... 65535 ms (valore predefinito = 1000 ms). NUMBER_OF_DRIVES IN USInt Numero di azionamenti Numero di SINAMICS V20 collegati alla porta specifica (1 32). Il numero può essere aumentato a 247 con dei repeater. DRIVE_ADDR IN USInt Indirizzo dell'azionamento attuale Indirizzo dell'azionamento che si desidera osservare, controllare o parametrizzare. SPEED_SCALING Frequenza di riferimento IN Real Immettere la frequenza nominale del motore in Hz. Viene normalizzata internamente a 16384. Con questa scalatura, HSW e HIW vengono trasferiti tramite il registro Modbus. 2 Il numero di ripetizioni delle richieste è memorizzato nella variabile RETRIES nel segmento dati "Static" dei dati di istanza di MB_COMM_LOAD e può essere eventualmente modificato. V1.1, ID articolo: 63696870 9
3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1] 3.1 Parametri Nome IN/ OUT Tipo Spiegazione CYCLIC_PROCESSING IN Bool Trasferimento ciclico di PZD on/off false = disattivato (nessun trasferimento di STW, HSW, ZSW, HIW; solo trasferimento di registro aciclico) true = attivato RW_REGISTER_IN. IN Struct Trasferimento di registro aciclico (IN) START FUNCTION REG_NUMBER Bool USInt UDInt Inizio dell'operazione con fronte positivo 0 = lettura 1 = scrittura 2 = scrittura e lettura Numero di registro (vedere la tabella di mapping in /4/, cap. 6.2) DATA_LEN UInt Numero di registri (parole) da leggere/scrivere ZSW OUT Word Parola di stato ZSW1 del SINAMICS V20 con indirizzo DRIVE_ADDR HIW OUT Real Valore attuale principale HIW [Hz] del SINAMICS V20 con indirizzo DRIVE_ADDR RW_REGISTER_OUT. OUT Struct Trasferimento di registro aciclico (OUT) DONE Bool Messaggio di fine (in sospeso per 1 ciclo); L'azione specificata in RW_REGISTER_IN.FUNCTION è completamente terminata. Un valore di registro letto dal SINAMICS V20 nel PLC può essere rimosso o elaborato ulteriormente. Un valore di registro scritto nel SINAMICS V20 diventa attivo. Bool = True finché l'azione specificata in BUSY RW_REGISTER_IN.FUNCTION è attiva. ERROR OUT Bool Errore di comunicazione True = Si è verificato un errore nella comunicazione Modbus. Il bit è sospeso per 1 ciclo. ERROR_INFO. OUT Struct Informazione sull'errore estesa 3 drive_number USInt Numero dell'azionamento nel quale si è verificato l'errore di comunicazione. step STATUS USInt Word Passo all'interno della sequenza di passi del blocco V20_Modbus [FB1] nel quale si è verificato l'errore di comunicazione. Informazione sullo stato di errore dei blocchi MB_COMM_LOAD o MB_MASTER (vedere la Guida in linea o /1/, cap. 12.5.3). 3 Viene sempre memorizzata solo l'informazione relativa all'ultimo errore verificatosi nel DB di istanza. Un nuovo errore, segnalato dal bit ERROR, sovrascrive l'informazione precedente. 10 V1.1, ID articolo: 63696870
3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1] 3.1 Parametri Nome IN/ OUT Tipo Spiegazione STW IN/ OUT Word Parola di comando STW1 del SINAMICS V20 con indirizzo DRIVE_ADDR. La parola di comando non viene solo trasmessa costantemente all'azionamento, ma anche ricaricata costantemente. HSW IN/ OUT Real Valore di riferimento principale HSW del SINAMICS V20 con indirizzo DRIVE_ADDR. Il valore di riferimento non viene solo trasmesso costantemente all'azionamento, ma anche ricaricato costantemente. DATA_PTR_IN IN/ OUT Variant Puntatore di scrittura Puntatore ai dati che devono essere scritti (sorgente di dati) nel SINAMICS V20 nel trasferimento di registro aciclico. DATA_PTR_OUT IN/ OUT Variant Puntatore di lettura Puntatore ai dati letti (destinazione di dati) dal SINAMICS V20 nel S7-1200. Suggerimento: Nel trasferimento di registro aciclico trasferire solo una parola (RW_REGISTER_IN.DATA_LEN =1). In questo modo è possibile immettere simbolicamente nel parametro formale DATA_PTR_IN o DATA_PTR_OUT il nome della variabile della parola dati che corrisponde al registro da trasferire al S7-1200. Dato che questa parola dati può essere anche un elemento di array con un indice che può essere indicato simbolicamente, è possibile un accesso simbolico flessibile a elementi di campo e anche all'elaborazione in loop. Esempio: Possibilità di indirizzamento del puntatore Indirizzamento assoluto (nessun indirizzamento possibile) Indirizzamento simbolico (indirizzamento possibile) V1.1, ID articolo: 63696870 11
3 Blocco funzionale V20_Modbus [FB1] 3.2 Diagramma di stato 3.2 Diagramma di stato Figura 3-1: Diagramma di stato 12 V1.1, ID articolo: 63696870
4 Espansione a più azionamenti 4 Espansione a più azionamenti 4.1 Espansione a max. 247 azionamenti per porta 4.1 Espansione a max. 247 azionamenti per porta Per quanto riguarda Modbus e lo spazio indirizzi, è possibile far funzionare fino a 247 azionamenti per porta se si utilizzano dei repeater. In presenza di più di 32 azionamenti è necessario espandere l'array "Drive" nel segmento dati "Static" dell'interfaccia del blocco V20_Modbus_DB_1 al numero desiderato di azionamenti. Figura 4-1: Aumento di array nell'fb V20_Modbus 4.2 Espansione a max. 4 porte È possibile equipaggiare la CPU con max. tre moduli di comunicazione e una scheda di comunicazione. Nel TIA Portal vanno effettuate le seguenti operazioni per creare una nuova istanza: Tabella 4-1: Espansione delle porte Istruzioni 1. Aggiungere il modulo/la scheda di comunicazione alla configurazione apparecchi 2. Richiamare per la seconda volta l'fb V20_Modbus nel programma utente. Assegnare un nome al relativo DB di istanza creato da STEP7, ad es. V20_Modus_DB_2. 3. Parametrizzare il nuovo richiamo di blocco a seconda delle esigenze. Specificare l'identificativo hardware del nuovo modulo di comunicazione nel parametro IN HW_ID. Questo si trova nella relativa configurazione apparecchi. 4. Espandere ora il programma utente includendo la nuova porta. V1.1, ID articolo: 63696870 13
5 Bibliografia 5 Bibliografia Il presente elenco non è assolutamente completo e riporta solo una selezione di fonti specifiche. Tabella 5-1: Bibliografia Argomento Titolo / collegamento /1/ Sistema di automazione S7-1200 - Manuale di sistema STEP 7 http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/36932465 /2/ SIMATIC S7-1200 Aggiornamento del Manuale di sistema S7-1200 http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/53741769 /3/ Come si realizza una comunicazione MODBUS-RTU con MODBUS-RTU STEP 7 (TIA Portal) per SIMATIC S7-1200? http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/47755811 /4/ SINAMICS V20 Convertitore SINAMICS V20 - Istruzioni operative http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/67267484 /5/ Riferimento a questo articolo http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/63696870 /6/ Siemens Industry Online Support http://support.automation.siemens.com 6 Storico Tabella 6-1: Storico Versione Data Modifica V1.0 11/2012 Prima edizione V1.1 07/2013 Estensione a TIA V12 14 V1.1, ID articolo: 63696870