Współpraca sterownika PLC Fatek 14MC z enkoderem POSITAL UCD-M200B-1516-…-PRM

KROK 1 – Połączenie sterownika PLC z enkoderem

Moduł komunikacyjny CM55 wyposażony jest w dwa porty komunikacyjne RS485, które pozwalają na podłączenie dodatkowych urządzeń do sterownika PLC.

Na rysunku poniżej przedstawiono schemat podłączenia enkodera POSITAL UCD-M200B-1516-…-PRM do sterownika PLC poprzez moduł komunikacyjny CM55. Urządzenie może zostać zasilone bezpośrednio z wyjść sterownika PLC (24V).

Rys. 1. Schemat podłączenia sterownika PLC z enkoderem

KROK 2 – Konfiguracja sterownika, aplikacja WinProLadder

W tym punkcie zostanie opisana, krok po kroku, konfiguracja aplikacji WinProLadder do współpracy ze sterownikiem PLC.

Tworzenie nowego projektu: File->New Project, a następnie wybranie modelu sterownika PLC (w tym przypadku Fatek 14MC)

Wprowadzenie sterownika w tryb On Line:  Jest to krok pozwalający sprawdzić połączenie ze sterownikiem, po przejściu w tryb On Line, sterownik będzie zawierał to co jest w pliku projektu. Tryb On Line: PLC->On Line, a następnie ustawienie typu połączenia (w tym przykładzie RS232) oraz wybranie jego parametrów (zmiana parametrów za pomocą przycisku Edit).

Domyślne parametry komunikacyjne dla Portu0 (port, którym sterownik jest połączony z komputerem PC):

• Prędkość transmisji: 9600bps
• Długość danych: 7 bitów
• Parzystość: parzysta
• Bit stopu: 1 bit

Jeśli parametry połączenia nie są znane, wówczas można skorzystać z funkcji Auto Check, program dobierze wszystkie parametry automatycznie.

Rys. 2. Konfiguracja Portu 0.

Po przejściu sterownika w tryb On line, należy skonfigurować również port komunikacyjny, do którego podłączony jest enkoder – w tym przypadku jest to PORT4, modułu FBs-CM55. W celu ustawienia odpowiednich parametrów: PLC->Setting->Port4 Parameter, zgodnie z dokumentacją enkodera, której fragment przedstawiono w tabeli poniżej (Tabela 1).

Tabela 1. Parametry komunikacji – fragment dokumentacji technicznej siłownika.

Domyślne parametry transmisji
Prędkość transmisji	19200
Bity danych	8
Bity stopu	1
Parzystość	Even
Adres urządzenia w sieci	127

Rys. 3. Parametry komunikacji sterownika PLC z enkoderem

Gdy sterownik jest już w trybie On Line, wybór funkcji Run PLC (PLC->Run PLC) spowoduje  przekazanie sterownikowi PLC polecenia uruchomienia programu.

KROK 3 – Program do obsługi enkodera

Rys. 4. Program – odczyt pozycji i prędkości enkodera.

Komunikacja sterownika PLC z urządzeniami podrzędnymi w sieci Modbus jest możliwa przy wykorzystaniu bloku funkcyjnego 150. M-BUS. Do poprawnego funkcjonowania, niezbędne jest wywoływanie tego bloku w zależności od markera systemowego (przypisanego do danego portu – Port3 lub Port4), który informuje, czy dany port jest zajęty lub gotowy do transmisji. Poniżej przedstawiono fragment dokumentacji oprogramowania WinProLadder – dla Portu 3 należy korzystać z markera M1936; dla Portu 4 z markera M1938.

Rys. 5. Markery systemowe do obsługi portów komunikacyjnych – fragment dokumentacji programu WinProLadder

Konfiguracja bloku funkcyjnego 150. M-BUS:

Rys. 7. Blok funkcyjny 150.M-BUS.

• Pt – numer portu komunikacyjnego, do którego podłączono urządzenie (enkoder)
• SR – początkowy rejestr tabeli komunikacji Modbus Master
• WR – robocze rejestry funkcji M-BUS

Następnym krokiem jest dodanie tabeli ModBus Master Table (Project->ModBus Master Table->Add ModBus Master Table). Należy nadać jej nazwę oraz początkowy adres tabeli – taki sam jak w bloku funkcyjnym 150. M-Bus (rejestr SR). Dodawanie nowego elementu do tabeli Modbus Master Table – przycisk Add.

Rys. 8. Dodawanie tabeli ModBus Master Table.

Parametry:

• Slave station – adres stacji (dla enkodera UCD-M200B-1516-…-PRM, zgodnie z dokumentacją (Tabela 1) adres stacji wynosi 127)
• Command – tryb pracy (zapis, odczyt)
• Data Size – rozmiar danych do odczytania/zapisania
• Master Data Start Address – adres początkowy zmiennych urządzenia pracującego w trybie Master (sterownik)
• Slave Data Start Address – adres początkowy zmiennych urządzenia pracującego w trybie Slave – zgodnie z tabelą poniżej (Tabela 2).

Tabela 2. Zestawienie adresów rejestrów Modbus (fragment z dokumentacji technicznej Producenta)

Adres rejestru	Opis	Tryb	Wartość domyślna
1DEC	Pozycja (MSB, bity 17-32)	Odczyt	–
2DEC	Pozycja (LSB, bity 1-16)	Odczyt	–
5DEC	Prędkość (MSB, bity 17-32)	Odczyt	–
6DEC	Prędkość (LSB, bity 1-16)	Odczyt	–
21DEC	Funkcja Preset	Odczyt/Zapis	0 – Preset
25DEC	Kierunek zliczania impulsów: 0 – CW 1 – CCW	Odczyt/Zapis	0 – CW
26DEC	Tryb prędkości: 0 – wyłączony 1 – rpm (obroty na minutę) 2 – stopnie/s 3 – kroki/s 4 – rad/s 5 – Hz	Odczyt/Zapis	0 – wyłączony
36DEC	Zapis parametrów	Odczyt/Zapis	–

Do odczytu parametrów należy wykorzystać funkcję Modbus RTU – Read holding register (0x03).

Przykładowo, do rejestru, w którym zapisane są zapisane starsze (MSB) bity Pozycji należy odwoływać się przez adres 400002, gdyż jest to kombinacja funkcji dostępu (0x03h) oraz niższego rejestru aktualnej pozycji (0x00001) – po uwzględnieniu faktu, ze sterownik korzysta z adresowania zero-based addressing – funkcja dostępu to 0x04h, a rejestr aktualnej pozycji to 0x00002.

Po skonfigurowaniu tabeli ModBus Master Table, aktualna pozycja jest zapisana w rejestrach R0 oraz R1, natomiast prędkość w rejestrach R2 oraz R3.

KROK 4 – Podgląd zmierzonych wartości

Do podglądania wartości rejestrów na bieżąco, należy w programie WinProLadder wybrać Project->StatusPage->New Page, następnie nadać dowolną nazwę. Adresy rejestrów można dodawać w kolumnie Ref. No., klikając prawym przyciskiem myszy na wybranej komórce w kolumnie Status, można wybrać typ wyświetlanych danych, natomiast w komórce Data wyświetlana jest aktualna wartość rejestru. Rejestry R0, R1, R2 oraz R3 to rejestry pojedyncze (16-bitowe), natomiast DR10 oraz DR12 to rejestry podwójne (32-bitowe).

Rys. 9. Status Monitoring.

PODSUMOWANIE

Ten tutorial miał na celu pokazanie jak w kilku krokach łatwo i szybko skonfigurować sterownik PLC firmy Fatek do współpracy z enkoderem POSITAL UCD-M200B-1516-…-PRM. Jeśli napotkali Państwo jakieś problemu lub coś jest niejasne, prosimy o kontakt z naszymi specjalistami pod mailem: biuro@apautomatyka.pl

Pliki do pobrania: