2017-07-17 00:13:00 Hardware

Siemens S7-1200 и управление Sew Eurodrive MDX61B через Profinet

Profinet

 

Вступление

Дело было два года назад, когда я работал в фирме занимающейся промышленной автоматизацией. У нас в основном использовались PLC Siemens S7-200, иногда S7-300/S7-400. В качестве преобразователя частоты в основном Schneider Electric, но в задачах, где требовалось master-slave управление или "летучая пила" использовались ПЧ Sew Eurodrive, так как они имеют готовые программные модули облегчающие управление ПЧ.

Все было хорошо до того момента пока Siemens не приступил к обновлению своей линейки PLC.

На смену старым контроллерам пришли новые «тысячной» серии. PLC S7-1200 по своим возможностям стал практически аналогичен S7-400 но стоил при этом как S7-200. Новые PLC стали быстрее, мощнее, в них появилось масса новых функций - например встроенный web-сервер и интерфейс Profinet работающий поверх обычного TCP/IP. Profinet пришел на замену старому интерфейсу Profibus. Теперь для связи и программирования PLC достаточно было обычной витой пары вместо дорогих фирменных адаптеров по 400$. Но несмотря на все эти новые штуки, для нас обновленные PLC имели один серьезный недостаток.

Суть проблемы: в схемах управления где использовался S7-400 и ПЧ фирмы SEW, для связи между PLC и ПЧ использовался Profibus а не Profinet. Ситуация усугублялась тем что некоторые программные модули SEW (почти все) требовали консистентной передачи данных. Новый же интерфейс такой возможности, на первый взгляд, не предоставлял…

В итоге на раскуривание того как все-таки подружить новый S7-1200 и ПЧ MDX61B мной было потрачено немало времени. Я долго переписывался со специалистами из SEW и Siemens, писал на русский и английский форумы Siemens. В процессе написания статьи я попытался найти мою тему на русскоязычном форуме но к сожалению узнал что русский форум Сименс больше не работает из за технических проблем :(. В итоге сбор по крупицам информации таки принес свои результаты, и у меня таки получилось заставить PLC и ПЧ работать вместе. Спасибо всем людям которые отвечали на мои глупые вопросы:)

Мной был спроектировал один и я видел еще два автоматических комплекса работающих с S7-1200 и MDX61B через Profinet. Все замечательно работает, данные передаются консистентно, так что решение, как говорится, production ready.

Далее собственно сама инструкция, надеюсь она поможет кому то сэкономить время. Все описанное актуально для S7-1200 и MDX61B. В качестве софта я использовал TIA Portal 12 и MOVITOOLS MotionStudio (версию не помню).

Необходимое оборудование и ПО:

  1. ПЛК с поддержкой Profmet S7-1200 FW v3;
  2. Интерфейсная карта DFE32B для ПЧ;
  3. Кабель витая пара категории 5е или Industrial Ethernet (Profinet);
  4. TIA Portal vl2, MOVITOOLS MotionStudio;
  5. GSD - файл для карты DFE32B для TIA Portal: GSDML-V2.1 -SEW- DFE-DFS 2Ports-20121127.xml;

1. Установка GSD файла

Для установки GSD файла с картой DFE32B нужно в TIA Portal перейти в Options -> Instal general station description file (GSD)

Далее в поле «Source path» необходимо указать расположение файла:


После того как файл будет выбран в таблице «Content of imported path» будет указан файл который можно установить. Для этого необходимо его отметить и нажать «Instal». Теперь в «Hardware catalog» будет отображаться новое доступное оборудование SEW.

Путь: Other field device\PROFINET IO\Drivers\SEW\SEW\Head module\DFE/DFS(2 ports)

Для использования карты DFE32B для управления только приводом MDX61B необходимо использовать компонент «MDX61B+DFE32B vl.2»

2. Настройка Hardware configuration оборудования.

2.1 Настройка сети.

После того как все необходимое оборудование добавлено окно «Devices&networks» будет иметь приблизительно следующий вид:

В настоящий момент приводу не присвоена ни одна сеть. На это указывает надпись «Not assigned» на изображении провода. Что бы присвоить приводу сеть по которой он будет связываться с ПЛК необходимо перейти в вкладку «Network view»

Далее нужно нажать на надпись «Not assigned» и в появившемся окне выбрать сеть ПЛК «PLC_1.PROFINET interface_1»:

Теперь приводу присвоена сеть:

2.2 Настройка IP-адресов оборудования

Для настройки IP-адреса необходимо выбрать нужный узел (ПЛК, HMI, ПЧ), в нижней панели перейти на вкладку «Properties», и в левой части панели перейти в Profmet interface -> Ethernet addresses. Теперь в свойствах IP- протокола можно установить IP-адрес и маску подсети.

Чтобы проверить все ли IP-адреса установлены корректно можно перейти в вкладку «Network view» и нажатием на иконку «Show address labels» посмотреть установленные адреса:


2.3 Настройка имени Profinet устройства

Чтобы настроить имя Profinet узла нужно выделить требуемый узел, перейти в Properties -> General и в поле «Name» ввести любое имя.

Эту операцию нужно повторить со всеми узлами сети. Для примера установим узлам следующие имена:

  • ПЛК: PLC_1
  • HMI: HMI 1
  • MDX61В_master

2.4 Присвоение IP-адреса Profinet устройству

Для этого нужно в дереве проекта перейти в папку «Online access» и выбрать интерфейс который используется по умолчанию для связи с ПЛК (HMI, ПЧ). Далее нужно два раза нажать на «Update accessible devices» и через некоторое время, появится список доступных сетевых устройств:

Далее необходимо открыть нужное устройство и открыть окно «Online & diagnostics». Для примера установим и IP-адрес ПЛК: Function -> Assign ip address.

Нужно ввести адрес ПЧ из проекта (192.168.0.2) и нажать «Assign ip- address». Об успешном изменении IP-адреса свидетельствует сообщение «The parameters were transferred successfully» на панели «Info» в нижней части экрана.

2.5 Присвоение имени Profinet устройству

Чтобы присвоить имя достаточно загрузить «Hardware configuration» в ПЛК:

Проверить имя ПЛК можно в дереве проекта: Online access ->“Устройство связи по умолчанию” -> Update accessible devices. Теперь там будет отображаться имя ПЛК заданное в проекте:

Действия описанные в пунктах 2.4 — 2.5 нужно произвести с остальными узлами сети, кроме ПЧ.

Для ПЧ нужно зайти в Online access -> “Устройство связи по умолчанию” -> “Имя ПЧ по умолчанию” и на вкладке Function -> Assign name заменить имя по умолчанию именем из проекта (MDX61В_master):

Далее нужно нажать клавишу «Assign пате». Об успешном присвоении имени свидетельствует надпись в панели «Info» в нижней части экрана:

2.6 Настройка количества слов данных процесса для ПЧ

По умолчанию привод создается с тремя словами данных процесса 3PI+3PO. Для изменения числа слов нужно выделить ПЧ и перейти в вкладку «Device view». Далее нужно развернуть панель «Device overview» нажав на соответствующую кнопку или развернув в ручную.

Отобразится содержимое панели:


Последняя строка — это модуль который отвечает за количество слов данных процесса (см. столбец Туре). Он помещается в слот 2 (см столбец Slot). Для установки другого модуля, с иным числом слов данных процесса, нужно выделить существующий модуль и удалить его. В пустую строку нужно перетащить модуль с нужным количеством слов из каталога справа «Hardware catalog».

Заключение

Это все настройки со стороны аппаратной конфигурации проекта для ПЛК. В следующей статье пойдет речь о аппаратной настройке ПЧ.