Jste zde

S7-1200 pulzní výstupy PTO ovládání z HMI panelu a PLC programu

Ovládání PTO pulzního výstupu přímo z TIA Portal již máme za sebou, ukážeme si proto, jak vše relativně jednoduše převést do PLC programu a na HMI dotykový panel. Teď to teprve bude zajímavé a výsledek velmi efektní.

Pokud jste první část funkce PTO výstupu pro řízení pohybu z S7-1200 přeskočili a nemáte s uvedeným velké zkušenosti, doporučuji opravdu přečíst nejprve první díl a seznámit se zákonitostmi parametrizace osy v TIA Portal. Jinak ale s chutí do toho, výsledný efekt zaručen, viz závěrečné video!

Všechny funkce pohybu, které jsme si ukázali minule, nyní zkusíme ovládat z PLC programu S7-1200 a připojeného HMI dotykového panelu. Jako demonstrace pohybu poslouží opět "LEGO pohon" napájený přímo z PTO výstupu, ovšem přes tranzistorový oddělovač.

 

Z TIA Portal jsme se naučili parametrizovat a ovládat u naší polohovací osy tipování vpřed nebo vzad, polohování absolutní, nebo přírůstkové relativní a také důležité referování (homing). To vše navíc včetně LED signalizace a nastavení souřadnice zkusíme udělat z HMI.

 

Přesně takhle, uvolnění osy, referování, tipování a posuv o inkrement. Zobrazíme si aktuální polohu osy a LED signalizaci stavu. Schází zatím nezajímavější ovládání a to tabulka posuvových vět, což si ukážeme na závěr, až nám bude tohle všechno fungovat. 

 

V PLC programu jsme si vytvořili samostatný programový blok FC_MC, kde se budeme snažit vše ohledně pohybu vyřešit.

 

V TIA Portal k řízení pohybu slouží několik hotových funkcí, které jednoduše myší přetáhneme do našeho programového bloku. Podle toho, kterou chceme použít. Nemusíme v žádném případě používat všechny, jen ty, které pro náš pohyb potřebujeme.

 

Každá funkce je podrobně popsána v systémové příručce S7-1200, ale uděláte to i bez ní, pokud to pojede napoprvé. Jinak bude nutné nalistovat aspoň tabulku poruchových kódů.

 

Nejjednodušší postup je hezky krok za krokem, od základního zapnutí osy, přes tipování, referenci až ...

 

Jako první je nezbytné osu zapnout, uvolnit. Slouží k tomu blok MC_Power, kde na jeden vstup přiřadíte osu, systém si ji sám najde v projektu. K uvolnění pak použijeme jeden bit (M32.3) na vstup Enable, ovládaný z HMI. Z datového bloku celé osy, který jsme si ukázali v minulém článku, si ještě na HMI vždy vytáhneme bitovou signalizaci patřičné funkce, nyní zapnutí osy a tu připojíme na signalizační LED.

Formáty proměnných, kódy poruchy a statusu bloku, jsou popsány ve zmíněné příručce S7-1200. 

 

Obdobně u referování, které budeme také potřebovat. Kromě již podobných povelů jako pro zapnutí osy přibude ale ještě referenční poloha a mód reference. Prakticky jakmile přijde signál (M32.7) na vstup Execute, zapíše se do aktuální polohy osy nastavená hodnota 100.0.

Tohle jsme si již také vyzkoušeli z ovládacího panelu TIA Portal minule.

 

Obdobně k ovládání tipování slouží funkční blok MC_MoveJog, k tomu již není potřeba žádné vysvětlení. Rychlost tipování je nastavitelná proměnnou na patřičném vstupu bloku.

 

Pro inkrementální pohyb osy si vzdálenost, kterou má osa ujet nastavíme na HMI panelu v proměnné MD40. Rychlost necháme napevno z PLC programu, ale klidně si ji můžeme upravit obdobně jako vzdálenost.

 

Takto to pak vypadá na dotykovém panelu, ovládání pohybu přes tabulku si zatím nebudeme všímat, stačí, když rozchodíme, zapnutí tipování a další funkce. Všechny aktuální informační signály na panelu jsou z datového bloku osy.

 

Zapnutí tipování a PTO výstup. Frekvence pulzů je úměrná rychlosti. Jestliže vše funguje, jdeme na posuvové věty v tabulce posuvů.

Klikněte si na obrázek pro zvětšení.  

 

Do projektu si zkusíme přidat další objekt, a sice CommandTable, tedy tabulku posuvových vět. Výraz posuvová věta je jeden řádek tabulky, kde říkáme ose, co má udělat a kam dojet.

To je ten objekt, který jsme si v minulém článku v grafice vymazali, aby nás to nemátlo.

 

Jako další technologický objekt najdeme v projektu naši tabulku. Má jen jednu položku, a sice konfiguraci. Ale pozor, podobně jako osa jsou všechny její parametry uloženy v datovém bloku (DB46), a tím pádem jsou přístupné v PLC programu a také HMI. Jak uvidíme dále, je to velice důležité.

 

Každá tabulka může mít 32 řádků a v každém nastavíme, co chceme pomocí rozbalovacího menu. Co není v nabídce, nejde nastavit. Je to srozumitelné a jednoduché.

 

Každý buňka tabulky je přístupná přes její datový blok, takže se dá upravovat v PLC programu, nebo na ovládacím panelu. Jen se v tom neztratit. Ale nic nám nebrání si pro přehlednost udělat tabulek více a podle podmínek je vyvolávat z PLC programu.

 

Okamžitě jakmile do tabulky vložíme řádek, na grafu se nám přehledně ukáže pohyb, který osa vykoná. My na jednom řádku máme pomalý pohyb, v dalším se vrátíme zpět, ale rychleji.

Klikněte si na obrázek pro zvětšení.  

 

K obsluze a vyvolání tabulky slouží opět systémová funkce MC_CommandTable a vytvořenou tabulku software sám v projektu najde a nabídne její vložení na vstup funkce. Pokud bychom měli více tabulek, vybereme si z nabídky tu pravou

 

Úplně jednoduše jsme si zajistili opakování příkazů z tabulky pořád dokola, přes hlášení CT_Done. Navíc si všimněte, že na vstupech Start/EndStep máme 1 a 2, což nyní znamená, že se vykoná jen první a druhý řádek tabulky. Standardně je tam 1 a 32, prázdné řádky se nevykonávají.

Klikněte si na obrázek pro zvětšení.   

 

První posuvová věta z tabulky, pomalou rychlostí o 400mm vpřed.

 

Další věta rychleji o 400mm zpět. Přesně to koresponduje s výše uvedenou tabulkou.

 

A také nezbytná pauza 2 vteřinky. Velmi efektně je to vidět na videoukázce níže.

 

Pulzní výstupy PTO v řízení pohybu z PLC a HMI panelu: https://youtu.be/1gBl5a7luMI

 

Závěr:

Není to tak složité, jak se na první pohled může zdát, jestliže si všechno projdeme krok za krokem od začátku. Ve skutečné aplikaci pak bude komplikovanější zajištění a kontrola provozních podmínek v PLC programu, včetně ošetření poruch a nedefinovaných stavů třeba po výpadku elektrické energie. Na druhé straně princip a pojmy v nastavení osy je podobný jako u programování složitějších pohonů, takže už se vtom dokážeme trochu orientovat. A o to přece jde.

Jaroslav Blažek


Doplňující odkazy k článku:

Sinamics V60 s pulzním ovládáním: http://w3.siemens.com/mcms/mc-solutions/en/converters/low-voltage-converters/sinamics-v/basic-servo-drive/pages/sinamics-v60.aspx  

Systémová příručka pro S7-1200: http://support.automation.siemens.com/BR/view/en/36932465  

 

Další články o PLC, Scada/HMI, pohonech, software a komponentech nejen pro průmyslové aplikace najdete na http://automatizace.hw.cz 

 

Hodnocení článku: 

Komentáře

Výborný článek, přesně něco takového hledám pro inovaci modulů s třemi krokovými motory pro justování relé, kde je vše řízeno Siemensem S5-115U a IP247 a již je to výkonově nedostačující.