Systemy wbudowane.

Laboratorium. Ćwiczenie 1

Przygotowanie do pracy sterownika PLC

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 2 

Opis stanowiska

W  trakcie  zajęć  wykorzystywany  będzie  sterownik  PCD1.M2120  oraz  komputer  PC z zainstalowanym  pakietem  narzędziowym  PG5  Controls  Suite.  Sterownik  PCD1.M2120 połączony jest z kasetą PCD3.T66 wyposażoną w moduł szkoleniowy PCD3.S100.   Sterownik PCD1.M2120

PCD1.M2120  to  moduł  bazowy  sterownika  PLC  należącego  do  rodziny  modułowych sterowników PCD1 produkowanych przez Saia. 

PCD1.M2120 ma  18  zintegrowanych  we/wy,  2  sloty  na  dodatkowe moduły  we/wy  oraz gniazdo do  rozbudowy o kolejny  interfejs komunikacyjny. Sterownik ma  także wbudowane interfejsy: Ethernet, USB i RS‐485, a gniazda we/wy można wyposażyć w dodatkowy interfejs za pomocą modułów z serii PCD7.F1xxS lub PCD2. Dzięki wbudowanym  funkcjonalnościom  Automation  Servera  sterowniki  rodziny  PCD1.M2 mogą  stanowić  pomost  między  światem  automatyki,  a  obszarem  IT  w  różnego  typu aplikacjach.  Mogą  także  pełnić  rolę  zdalnych  we/wy  dla  innego  sterownika  PCD  z wykorzystaniem do transmisji danych portu RS‐485 lub Ethernet.  Zasoby: Pamięć na  program użytkownika                    512 kBPamięć RAM  128 kB, podtrzymanie bateryjneBackup programu  na wewn. karcie pamięci SDSystem plików użytkownika 8 MBSystem operacyjny  Saia COSinusZasoby sterownika  14 483 flag, 16 384 x 32‐bitowych rejestrów 

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 3  Interfejsy komunikacyjne:  Wbudowane  USB i RS‐485Gniazdo A na dodatkowe interfejsy  RS‐232, RS‐422/485Dodatkowe interfejsy montowane  w slotach we/wy 

PVD2.F2xxx (łącznie z gniazdem A na   moduły PCD.7F1xx), do 6 interfejsów szeregowych 

Inne interfejsy komunikacyjne  BACnet, LON IP  Wejścia/Wyjścia: 4 we cyfrowe + 2 we przerwań  15…30 VDC4 wy cyfrowe  24 VDC1 wy z modulacją szerokości impulsu PWM  24 VDC, 0.2 A4 we/wy cyfrowe  24 VDC2 we analogowe, konfigurowalne  ‐10…+10 VDC albo 0…±20 mA, Dodatkowe zdalne we/wy PCD3.T760 (Profi‐S‐IO), PCD3.T660 Kaseta PCD3.T665

Saia PCD3.T665  to  kasety na moduły zdalnych  we/wy.  Kaseta  posiada wbudowany  port  Ethernet.    Jest wyposażona w  4  gniazda na moduły we/wy  analogowych   i  cyfrowych, zasilacz  24  VDC.  Dzięki  możliwości rozbudowy  liczba  we/wy  może  być rozszerzona  do  256.  Użytkownik może  wybierać  spośród  ponad  40 rodzajów  modułów  we/wy  różnego typu. Moduły we/wy zdalnych Smart RIO  mogą autonomicznie  realizować własny  program  sterujący (jak  PLC) i komunikować  się w  sieci bez pośrednictwa stacji master. 

Moduł szkoleniowy PCD3.S100  

 Moduł  PCD3.S100  jest  specjalnym  modułem  wejść/wyjść  przeznaczonym  na  szkolenia techniczne. Moduł zawiera: • osiem przełączników symulujących działanie 

ośmiu wejść cyfrowych (symuluje działanie modułu PCD3.E110 w slocie 0)  

• osiem diod wyświetlających stan wyjść cyfrowych (symuluje PCD3.A400 w slocie 1)  

• cztery potencjometry symulujące działanie 

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 4 

czterech wejść analogowych (symuluje PCD3. W200 z 10‐bitową rozdzielczością w slocie 2,)  

• dwa diodowe 10segmentowe histogramy symulujące działanie dwóch wyjść analogowych (symuluje PCD3.W400 w slocie 3).  

Oprogramowanie PG5 2.1

PG5  Controls  Suite  to  pakiet  narzędzi  do  tworzenia  aplikacji  do  automatyzacji  procesów 

przemysłowych oraz różnorakich systemów sterowania.  

PG5 2.1 – pakiet narzędziowy Saia Project Manager

Przez cały proces tworzenia aplikacji projektant pracuje z wykorzystaniem Saia Project 

Manager. Okno Menadżera projektu przedstawione zostało poniżej.    

       

 

 

                

Menu główne 

Paski narzędzi 

zawiera skróty do najczęściej stosowanych funkcji. 

Drzewo projektu 

Pokazuje strukturę projektu i umożliwia dostęp do zasobów projektu. Wyświetla listę urządzeń (sterowników), plików i danych wchodzących w skład projektu 

Wiadomości projektu 

Informacje wyświetlane przez Project Manager podczas prac projektowych, m.in. podczas procesu kompilacji 

Lista błędów 

Informacje o błędach wyświetlane przez Project Manager podczas kompilacji projektu 

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 5 

  

Wszystkie opisane powyżej obszary Menedżera projektu Saia Project Manager są tzw. 

oknami  dokowanymi.  Okna  dokowane  w  wygodny  sposób  mogą  być  przenoszone, 

włączane/wyłączane, ukrywane (zwijane) lub rozwijane za pomocą ikony autohide  

Ikona auto‐hide 

Umożliwia ukrycie okna. Zwinięte okno jest reprezentowane na dole w postaci przycisku 

 

Tworzenie projektu w PG5 2.1

Projekt w programie PG5 2.1 jest rozumiany jako zbiór programów (napisanych dla różnych sterowników), które jako całość tworzą kompletny produkt. Aby stworzyć pierwszy projekt należy:  

• Wybrać Project  New… i zatwierdzić wybór lewym klawiszem myszy 

  

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 6 w oknie New Project:  

 

• w polu Project Name wpisać nazwę projektu; • w polu Project Dictionary wpisać pełną nazwę folderu w którym projekt ma być 

zapisany; • w polu Despriptions dodać ewentualny komentarz • ustalić  opcję  Create  Device.  Gdy  opcja  Create  Device  jest  wybrane  nastąpi 

automatyczne dodanie sterownika pierwszego urządzenia do projektu.  

UWAGA:  Dla  celów  dydaktycznych  sterownik  urządzenia  dodamy  ręcznie wykorzystując menu  Device    New  i  podając w  polu  Device  Name  okna  New Device nazwę urządzenia.  

 

 

    

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 7 

• W oknie Project Tree pojawi się drzewo projektu, za pośrednictwem którego będziemy konfigurować i programować sterownik 

Definicja połączenia pomiędzy PC a PLC

Do  nawiązania  komunikacji  komputera  ze  sterownikiem  wykorzystamy  kabel  USB. 

Połączenie nawiązujemy gdyż do programowania sterownika użyjemy komputera PC.  

• Podłączyć kablem USB sterownik PCD do komputera PC. (W trakcie pierwszego połączenia system Windows wykryje nowe urządzenie USB, które należy zainstalować.)  

• Lewym klawiszem myszy dwukrotnie kliknąć na pozycję Online Settings.  

 Pojawi się okno Online Settings, za pośrednictwem którego wybieramy i konfigurujemy połączenie komunikacyjne pomiędzy narzędziem Saia Project Manager, a sterownikiem. Domyślnie wybrane jest połączenie poprzez kanał SBus USB.  

UWAGA!  Lista  pola  kombi  Select  the  chanel  daje możliwość wyboru  innych  kanałów komunikacyjnych: PGU; SBus; SBus Modem; ProfiSBus; SOCKET. 

 

• Po  kliknięciu  na  przycisk  Setup…  –  wywołane  zostanie  okno  Channel  Settings,  za pośrednictwem którego można modyfikować parametry komunikacji dla poszczególnych kanałów komunikacji.  

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 8 

 

Dla  SBus USB  należy  zmienić  parametr  Timeout  na  2000  i  zatwierdzić wybór  poprzez przycisk OK. Parametr Timeout wyrażony jest w ms i jest to maksymalny czas odpowiedzi na zapytanie wysłane z komputera do sterownika.  

• W  celu  sprawdzenia  komunikacji  należy  użyć  narzędzia  Online  Configurator.  Pasek Narzędziowy ‐ >  Online Configurator 

 

 

 

 

 

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 9 UWAGA!

• Jeżeli w oknie Online Configurator w obszarze Information wyświetlą się informacje o sterowniku, to komunikacja działa prawidłowo.  

• W przypadku pojawienia się komunikatów No response, Port not open należy:  • sprawdzić czy PCD jest włączony, • sprawdzić poprawność połączenia kabla USB na linii sterownik – komputer.  

Konfiguracja sprzętowa sterownika – Device Configurator

Device  Configurator  to  narzędzie wchodzące w  skład  PG5  Controls  Suite,  które  umożliwia konfigurację  sprzętową  wszystkich  programowalnych  sterowników  firmy  Saia  Burgess Controls.  

  Device Configurator umożliwia:  • wybór typu sterownika, • konfigurację pamięci sterownika,  • konfiguracje protokołów komunikacyjnych i parametrów komunikacji,  • przydzielanie wybranych modułów I/O do sterownika oraz ich konfigurację, • sprawdzanie konfiguracji modułów rozszerzeń.   

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 10 

  

 

 

Interfejs Device Configurator z domyślnym układem okien

Device  Configurator  znajduje  się w  drzewie  projektu.  Interfejs  Device  Configurator składa się okien.  

Po  lewej  stronie  znajduje  się okno o nazwie  Selector,  które  zawiera  listę modułów wejść/wyjść,  modułów  pamięci,  modułów  komunikacyjnych  oraz  kaset  rozszerzeń sterownika  PCD.  Wszystkie  te  elementy  służą  odwzorowaniu  faktycznej  konfiguracji sterownika.  Konfigurację  tworzy  programista  poprzez  umieszczanie modułów  w  wolnych przestrzeniach sterownika, widocznych w oknie głównym.  

Okno główne znajduje się w środkowej części interfejsu Device Configurator. Zawiera ono  informację o  typie  sterownika oraz o  jego  zasobach wewnętrznych np. wbudowanych możliwościach komunikacyjnych. Wybranie jednego z elementów okna głównego spowoduje wyświetlenie właściwości elementu w oknie Properties.  

Okno  Properties  (właściwości)  znajduje  się  po  prawej  stronie  interfejsu  Device Configurator. Pozwala ono na modyfikację parametrów wybranego elementu.  

UWAGA! Parametry, które można modyfikować zaznaczone są kolorem czarnym. Parametry nieaktywne lub te, które są tylko informacjami, zaznaczone są kolorem szarym.  

Okno Slector 

Zawiera listę wszystkich modułów PCD, które możemy umieszczać w wolne sloty sterownika na widoku ogólnym 

Widok główny

Zawiera opis zasobów wewnętrznych sterownika i dostępnych slotów

Okno właściwości

Opisuje właściwości wybranego w Widoku głównym zasobu lub modułu sterownika

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 11 Pasek narzędzi w Device Configurator  Za pomocą paska narzędzi można uzyskać szybki dostęp do najczęściej używanych funkcji. Rysunek 6 zawiera

opis poszczególnych elementów paska narzędzi w Device Configurator:

Pasek narzędzi Device Configurator

Konfiguracja sterownika przy użyciu narzędzia Device Configurator  

Kolejnym krokiem w trakcie tworzenia projektu jest określenie konfiguracji sprzętowej. 

Wykorzystywane będzie w tym celu narzędzie Device Configurator.  

Uruchomić Device Configurator.  

• Wybrać odpowiedni typ sterownika  

 

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 12 

Domyślnie wybrany jest model sterownika PCD3.M5540. Aby go zmienić na inny należy: 

dwukrotnie kliknąć na sterownik, lub w obrębie tabeli Device kliknąć prawym klawiszem 

myszy i z podręcznego menu wybrać opcję Change Device Type. 

Po wybraniu odpowiedniego typu sterownika należy   

• Skonfigurować wszystkie zasoby wykorzystywane w projekcie: 

• adres S‐Bus 

• adres IP 

wybrać w oknie TCP/IP pozycję TCP/IP Enable i przestawić ją na Yes,  a następnie w pozycji IP Addres ustawić 192.168.1.1x 

 

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 13 

 UWAGA!  Jeśli  sterownik  jest  połączony  z  komputerem  w  trybie  online,  można  pobrać i dowolnie  edytować  istniejącą  konfigurację.  W  tym  celu  należy  wybrać  ikonę  Upload Configuration a następnie przycisk Upload  (ten prosty  i  szybki  sposób  jest alternatywą dla ręcznego wybierania typu sterownika i konfiguracji ustawień).   

                Ustawienia sterownika pobierane są w momencie pojawienia się okna PCD Upload. Poniżej widok ogólny Device Configurator po pobraniu ustawień sterownika.  

  

 

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 14 Po  dokonaniu  zmian  we  właściwościach  można  konfigurację  wgrać  do  sterownika.  Aby zmienione ustawienia wgrać do sterownika należy wybrać ikonę Download Configuration.  

   

  

Kolejnym krokiem jest zbudowanie konfiguracji modułów wejść/wyjść.  

 

Konfiguracja modułów wejść/wyjść

Jak wspomniano w pierwszej części instrukcji w trakcie zajęć wykorzystywany jest sterownik PCD1.M2120  połączony  z  kasetą  PCD3.T66 wyposażoną w moduł  szkoleniowy  PCD3.S100. Łączność  pomiędzy  sterownikiem  i  kasetą  jest  realizowana  za  pomocą  łącza  Ethernet. W kolejnym  kroku  należy  więc  ustanowić  połączenie  pomiędzy  sterowniki  i  kaseta  Aby  to zrealizować należy:  • W oknie Device Configurator w sekcji Onboard Communications wybrać typ  Etherent;

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 15 • w oknie Properties w sekcji TCP/IP w pozycji Ethernet RIO Network  wybrać Smart RIO 

(PCD T665/T666)

• Załadować ustawienia do sterownika

   

     

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 16 

urządzenie pojawi się w sekcji Project Tree 

  

 W kolejnym kroku trzeba wykonać konfigurację kasety i modułu szkoleniowego. W tym celu należy:  • dwukrotnie kliknąć na RIO Network Configurator, pojawi się okno  

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 17 • w którym wybieramy: RIO‐> New RIO pojawi się okno

  

W  polu  RIO  Name    możemy  wpisać  nazwę  urządzenia.  Adres  IP  zostanie  nadany automatycznie. Po akceptacji urządzenie zostanie dopisane do konfiguracji: 

 

     

Systemy wbudowane – laboratorium – ćw.1. Przygotowanie do pracy sterownika PLC 18 • wybierając pozycję Device Configurator możemy skonfigurować RIO

 • W oknie Selector rozwijamy punkt Multi‐Function Modules for PCD3 i wybieramy i 

przeciągamy PCD3.S100.Workshop SimulatorUnit do sekcji Onboard I/O Slots na Slot 0

UWAGA! Moduł szkoleniowy PCD3.S100 zajął wszystkie 4 porty kasety PCD3.T665 – przy slotach 2‐4 pojawił się napis reserved 

• W sekcji Device zmienić typ kasety na PCD3.T665 • przełożyć kabel USB ze sterownika do kasety.  • wgrać konfigurację do kasety PCD3.666