Współpraca sterownika PLC Siemens S7-1200 z inklinometrem POSITAL z wyjściem analogowym
Inklinometry POSITAL dostępne są wielu wykonaniach, z różnymi standardami wyjścia – także analogowymi. W tym poradniku, przedstawione zostanie jak podłączyć inklinometr dwu-osiowy, z wyjściem analogowym w standardzie napięciowym 0..10V ze sterownikiem PLC Siemens S7-1200
Na potrzeby tego poradnika wykorzystano inklinometr ACS-020-2-AV20-HE3-CW oraz sterownik PLC Siemens S7-1200 1211C DC/DC/DC. Wspominany sterownik PLC posiada wbudowane dwa wejścia analogowe, obsługujące sygnał w standardzie 0…10 V.
KROK 1 – Połączenie sterownika PLC z inklinometrem
Na rysunku poniżej przedstawiono schemat połączenia inklinometru POSITAL ACS-020-2-AV20-HE3-CW do sterownika PLC. Inklinometr może być zasilony bezpośrednio z wyjścia zasilacza czujników 24 VDC, w które wyposażony jest sterownik S7-1200. W celu eliminacji zakłóceń, pin 2M należy do masy wyjścia zasilacza czujników 24 VDC. Do pierwszego wejścia analogowego AI 0 podłączono sygnał dotyczący przechylenia w osi X, natomiast do wejścia AI 1 podłączono sygnał dotyczący przechylenia w osi Y.
Przedstawiona kolorystyka dotyczy wyłącznie modelu ACS-020-2-AV20-HE3-CW, w przypadku zastosowania innego inklinometru, należy skorzystać z opisu przedstawionego w dokumentacji technicznej urządzenia.
| SYGNAŁ | KOLOR PRZEWODU |
| V+ | czerwony |
| GND | żółty |
| oś X, sygnał napięciowy | zielony |
| oś Y, sygnał napięciowy | niebieski |
| Set1 | brązowy |
| nie podłączone | szary |
| nie podłączone | biały |
| nie podłączone | różowy |
Tabela 1. Opis wyprowadzeń inklinometru ACS-020-2-AV20-HE3-CW.
KROK 2 – Konfiguracja projektu w programie TIA Portal
W tym przykładzie wykorzystano TIA Portal w wersji V19. Interfejs programu oraz niektóre opcje mogą się różnić w zależności od zainstalowanej wersji.
Tworzenie nowego projektu
Z drzewka opcji należy wybrać opcję Create new project, a następnie nadać nową nazwę oraz lokalizację tworzonego projektu. Zatwierdzić przyciskiem Create.
Po chwili wyświetlone zostanie nowe okno, z którego należy wybrać opcję Open the project view – otwarcie widoku projektu.
Dodawanie sterownika PLC
Po utworzeniu nowego projektu, Użytkownik może dodać swój sterownik PLC do projektu. W tym celu należy wybrać opcję Add new device, a następnie na liście dostępnych sterowników odnaleźć dokładny model posiadanego sterownika. Dokładna nazwa modelu sterownika znajduje się na wygrawerowanej tabliczce znamionowej, na bocznej ściance sterownika.
Konfiguracja wejść analogowych sterownika
Wejścia analogowe sterownika są domyślnie włączone. Aby podejrzeć aktualną konfigurację wejść analogowych należy przejść do ustawień sterownika (wybrać prawym przyciskiem myszy na nazwie sterownika -> Properties). Po otwarciu okna właściwości, przejść do zakładki AI2.
Domyślnie, pomiary sygnału z kanału 0 przechowywany jest pod adresem %IW64, natomiast z pomiar z kanału 1 pod adresem %IW66.
KROK 3 – Odczyt przechylenia
Instrukcje skalowania i normalizacji
Do normalizacji i przeskalowania nieprzetworzonych wartości odczytanych przez sterownik PLC, wykorzystane zostaną bloki NORM_X oraz SCALE_X. Poniżej przedstawiono fragment dokumentacji dotyczący wspomnianych bloków.
Tagi pomocnicze i stałe
W celu usystematyzowania projektu zalecane jest przechowywać wszelkie zmienne w tagach, na zrzucie poniżej przedstawiono tagi wykorzystywane do przeliczania wartości odczytanej na kąt przechylenia.
Dodatkowo, utworzono nowy blok danych zawierający stałe ściśle związane z projektem. Te stałe to maksymalne i minimalne wartości zakresu pomiarowego przetwornika analogowo-cyfrowego sterownika PLC (są to wartości określone w dokumentacji technicznej sterownika PLCD, szczegóły na Rys. 6c) oraz maksymalne i minimalne wartości zakresu pomiarowego inklinometru (dla modelu ACS-020-2-AV20-HE3-CW zakres pomiarowy to -20°…+20°).
Program do odczytywania przechylenia w stopniach
Poniżej przedstawiono program do odczytywania przechylenia mierzonego przez inklinometr. Wartość z pierwszego wejścia analogowego (kanał 0, przechylenie w osi X) jest najpierw normalizowana (instrukcją NORM_X), a następnie skalowana (tj. rzutowana na cały zakres pomiarowy inklinometru przy pomocy instrukcji SCALE_X) na wartość przechylenia w stopniach. Podobnie w przypadku drugiego wejścia analogowego (kanał 1, przechylenie w osi Y). Bloki NORM_X oraz SCALE_X można znaleźć w zakładce Basic instructions -> Conversion operations.
Kompilacja i wgrywanie projektu
Po przygotowaniu projektu można go zapisać, skompilować a następnie pobrać do sterownika PLC. W tym celu należy wybrać ikonę kompilacji. Jeśli kompilacja przebiegnie pomyślnie, można pobrać program do sterownika.
Przed pobraniem projektu wystarczy wybrać interfejs (kartę sieciową) do której podłączony jest sterownik oraz interfejs sterownika wykorzystywany do programowania (domyślnie PN/IE_1). Z listy dostępnych urządzeń należy wybrać odpowiedni sterownik i załadować program przyciskiem Load.
Podgląd mierzonych wartości
Po skompilowaniu i wgraniu projektu wystarczy włączyć opcje monitorowania.
