Partnerzy

Od 1954 Finder pracował wyłącznie w zakresie przekaźników i timerów. Nasz wysoki stopień specjalizacji zaowocował ponad 10.000 różnych produktów w jednej z najszerszych dostępnych ofert. Firma szeroko się rozwija i inwestuje w przyszłość uzupełniając gamę swojego asortymentu. Prócz przekaźników oferuje rozwiązania przemysłu elektrycznego do zastosowań domowych jak i komercyjnych poprzez przekaźniki, urządzenia przeciwprzepięciowe, termostaty panelowe, zasilacze i liczniki energii. Gama asortymentu obejmuje ponad 12 tysięcy produktów.

KursyAutomatyki.pl - portal z kursami online z automatyki przemysłowej. Znajdziesz tam zarówno darmowe kursy, jak i płatne, pełne z wiedzy i doświadczenia od ekspertów. Po zapisie na kurs otrzymujesz dostęp do logicznego ciągu nagrań i ćwiczeń, do których możesz wracać wielokrotnie. Na zakończenie kursu czeka Cię test sprawdzający, po którym otrzymasz dwa certyfikaty w języku polskim i angielskim. Dołącz już teraz!

Automatyzacja to nasz świat. Perfekcyjne rozwiązania - nasz cel. Obecnie firma Pepperl+Fuchs jest znana klientom na całym świecie jako przedsiębiorstwo pionierskie i innowacyjne w dziedzinach takich, jak ochrona przeciwwybuchowa instalacji elektrycznych czy technologie czujników. Zawsze koncentrujemy się na wymaganiach klientów. Pasja, z jaką poświęcamy się automatyce, oraz przełomowe technologie, jakimi dysponujemy, pozwalają nam owocnie współpracować z klientami — tak dziś, jak i w przyszłości.

Rozwiązania dostarczane przez WAGO. już od wielu lat wspierają naszych klientów w dążeniu do sukcesu. Poczynając od prostych instalacji elektrycznych, a kończąc na skomplikowanej infrastrukturze zarządzającej procesami przemysłowymi czy automatyką budynkową. Sprawdźcie jak rozwiązania WAGO, mogą wesprzeć Was w drodze do Waszego sukcesu.

Dostarczamy produkty i rozwiązania z zakresu Przemysłowej Techniki Łączeniowej. Już od ponad 160 lat Weidmüller jest synonimem kompetencji i niezawodność. Oferujemy rozwiązania dla takich branż jak przemysł maszynowy, technika procesowa, produkcja urządzeń, energetyka i transport. Wspieramy naszych Klientów i Partnerów w ponad 80 krajach, produktami, rozwiązaniami i usługami w zakresie połączeń elektrycznych oraz układów zasilania, przetwarzania sygnałów oraz transmisji danych w środowisku przemysłowym.

Oni już dołączyli do Projektu iAutomatyka

Pozycjoner na bazie motoreduktora oraz falownika NORD – Sterowanie pozycjonowaniem POSICON

Często spotykamy się z problemem pozycjonowania. W naszym przypadku należało obracać bębnem maszyny w prawo i w lewo, w zakresie -180 do 180 stopni aby mieszać towar oraz ustawiać pozycję 0 stopni dla załadunku oraz rozładunku. Klapy załadunkowe i rozładunkowe w innych pozycjach kolidują z konstrukcją maszyny. Aby prędkość obrotu nie była zbyt duża (pełny obrót miał trwać około 6 minut) należało zbudować pozycjoner na bazie motoreduktora, falownika oraz enkodera. Taka konfiguracja daje możliwość zadawania prędkości obrotowej oraz dowolnego położenia bębna. Nord Drivesystems idealnie wpasował się w naszą koncepcję. Artykuł opisuje sposób podłączenia, konfigurację oraz sposób sterowania falownikiem w trybie pozycjonera POSICON. Zadawanie pozycji odbywa się przez komunikację Profinet ze sterownika SIEMENS S7-1200.

Do budowy pozycjonera użyto:

  1. Falownik NORD SK530E – z panelem TU3-PNT (interfejs Profinet),
  2. Motoreduktor walcowo-ślimakowy NORD SK13080AZBDH-63s (przełożenie 3.356,66),
  3. Enkoder absolutny CANOPEN – Fritz Kübler, typ: Sendix 8.5878.xx2x.xxxx.21xxxx (zalecany przez producenta falownika, firmę NORD), zamontowany na wale silnika,
  4. Sterownik SIEMENS S7-1200.

Podłączenie elektryczne elementów pozycjonera

Enkoder z falownikiem połączony jest jest przez CANopen. Z powodu konieczności zasilenia magistrali CAN, oraz ze względu na to, że w falowniku złącze CAN (X9, X10) zakończone jest gniazdem RJ-45, należy zastosować widoczną na zdjęciu przejściówkę kabel -> złącze RJ-45. Sterownik z falownikiem łączymy patch-cordem RJ45. Oczywiście należy zaterminować oba końce magistrali CAN-Bus. Jeżeli zastosujemy enkoder dopuszczony przez firmę NORD o profilu komunikacyjnym DS406 wystarczy ustawić na enkoderze tylko adres CAN i szybkość transmisji za pomocą przełącznika obrotowego DIP. Pozostałe, konieczne do poprawnej pracy, parametry zostaną ustawione w enkoderze przez przetwornicę częstotliwości za pomocą CAN-Bus.

Rozpiska pinów podłączenia enkodera do falownika:

Falownik (RJ45) Enkoder (M12, 5 pin)
1. CAN_H

4

2. BAN_L

5

3. CAN_GND

1

4. –

5. –

6. CAN_SHD

7. CAN_GND

3

8. CAN_24VDC

2

Konfiguracja falownika programem NORDCON

Falownik konfigurujemy przez program NORDCON, dostępny do pobrania na stronie producenta. Gdy zastosujemy wkładkę z interfejsem nie mamy możliwości konfiguracji z panelu falownika.

Otwieramy program NORDCON i klikamy File->New->Data Set i wybieramy odpowiedni typ falownika. Następnie zmieniamy typ komunikacji z Serial USS na Ethernet:

Następnie w zakładce Extras wybieramy Communication settings. W common ustawiamy Variant: Profinet, a w Scan zakres adresów sieciowych do skanowania. Domyślnie interfejs profinet ma ustawiony adres: 192.168.20.200/24. Oczywiście możemy zmienić adres, ale najpierw musimy podłączyć się program NORDCON, czyli musimy być w tej samej sieci.

Gdy jesteśmy w tej samej sieci to klikamy prawym klawiszem myszy na dowolnym elemencie drzewka projektu i wybieramy Bus Scan. Jeżeli wszystko zostało prawidłowo skonfigurowane powinny pojawić się w drzewku dwa urządzenia: interface profinet oraz falownik. Wybierając odpowiednie urządzenie i klikając Parametrize Device (F7) przechodzimy do zmiany parametrów interfejsu profinet, albo samego falownika. Najważniejsze parametry interfejsu profinet to adres IP, maska i brama (P160, P161,164) oraz nazwa urządzenia (p162). Należy pamiętać, że aby skomunikować się sterownikiem z urządzeniem profinetowym należy w konfiguracji hardware ustawić tę samą nazwę urządzenia.

Konfiguracja falownika do trybu POSICON

W parametrach falownika oczywiście najpierw wpisujemy dane z tabliczki znamionowej silnika (parametry serii 200 – Motor data). Za tryb pozycjonera odpowiadają parametry serii 600. Poniżej opisano najważniejsze, które należy ustawić. Enkoder absolutny przesyła pozycje bieżącą w sposób cyfrowy do falownika. Ten typ enkodera charakteryzuje się prawidłową pozycją nawet po przesunięciu osi przy wyłączonym zasilaniu przetwornicy.

  • P600 – Regulacja pozycji – liniowa rampa (setfreq.),
  • P604 – Typ enkodera – CANopen abs. – drogą liniową, lub – z optymalną drogą,

  • P605 – Rozdzielczość wieloobrotowa enkodera – bit (zgodnie z dokumentacją enkodera),
  • P605 – Rozdzielczość jednoobrotowa enkodera – bit (zgodnie z dokumentacją enkodera),
  • P607 – Przełożenie – (w przypadku enkodera na wale silnika),
  • P608 – Przełożenie red. – (w przypadku enkodera na wale silnika),
  • P514 – Prędkość CAN – 125 kbaud,
  • P515 – Adres CAN – (zgodnie ze wzorem: Adres enkodera (dip-switch’e) -1).

Zerowanie pozycji

Zerowanie pozycji odbywa się przez ustawienie jednego z wejść cyfrowych (P420…) lub jeden z Bus IO In Bits (P480…) na funkcję 61 („Zerowanie pozycji”). Podczas zmiany wartości na wejściu z 0 -> 1 pozycja rzeczywista zostaje ustawiona na wartość „0”. Zerowanie może odbywać się podczas pracy pozycjonera.

Ustawianie pozycji zadanej 

W połączeniu z falownikiem interesuje nas wartość zadana magistrali Profibus. W tym celu należy ustawić następujące parametry:

  • P507 – PPO Type – – PPO4 – słowo statusowe oraz sterujące, 3 słowa zadawania wartości i 3 słowa odczytywania wartości aktualnej,
  • P508 – Profibus adres – ,
  • P509 – Źródło słowa sterującego – – Ethernet TU,
  • P510 – Źródło wartości zadanej – Auto (=P509),
  • P546 – Funkcja bus-setpoint 1 – – Wartość zadana częstotliwości (0-4000h),
  • P547 – Funkcja bus-setpoint 2 – – Wartość zadana pozycji HighWord,
  • P548 – Funkcja bus-setpoint 3 – – Wartość zadana pozycji LowWord,
  • P610 – Tryb zadawania – – Magistrala.

Odczyt pozycji aktualnej

Aby odczytać aktualną pozycję należy skonfigurować poniższe parametry zgodnie z przykładem:

  • P543 – Funkcja bus-actual value 1 – – Aktualna częstotliwość,
  • P544 – Funkcja bus-actual value 2 – – Aktualna pozycja HighWord,
  • P545 – Funkcja bus-actual value 3 – – Aktualna pozycja LowWord.

Przekładnia ma przełożenie 3356, czyli na na jeden obrót przekładni silnik musi obrócić się 3356 razy. Jeżeli chcemy sterować położeniem od 0 do 360 stopni należy ustawić parametry:

  • P616 – Minimalna pozycja – 0 rev,
  • P615 – Maksymalna pozycja – 3356 rev.

Natomiast jeżeli chcemy sterować od -180 do 180 stopni należy ustawić parametry:

  • P616 – Minimalna pozycja – -1678 rev,
  • P615 – Maksymalna pozycja – 1678 rev.

Aby poprawnie wyświetlać wartość należy w programie przeskalować 0-3356 rev na 0-360 stopni.

Konfiguracja sterownika

Konfigurację oraz oprogramowanie stworzono w środowisku TIA Portal V15.

Aby skonfigurować komunikację Profibus musimy pobrać ze strony NORDA odpowiedni plik GSD falownika i dodać go do hardware serownika. Następnie konfigurujemy standard komunikacji na PPO4 oraz adresujemy odpowiednie słowa komunikacji:

Szczegóły konfiguracji Hardware znajdziemy w instrukcji NORD Bu0950 „TIA standard modules”. Znaldziemy tam krok po kroku jak skonfigurować sterownik dla współpracy z falownikiem NORD.

Definiujemy tagi statusu, control word’a oraz wartości zadanej i aktualnej zgodnie z PPO4:

Status word:

 Control word:

Wartości aktualne oraz zadane:

Do obsługi pozycjonera możemy wykorzystać funkcje dostarczone przez NORD’A z instrukcji „TIA standard modules” dla PPO4:

WIZUALIZACJA

Oto stacyjka sterowania stworzona w systemie SCADA:

Start/Stop powoduje załączenie gotowości napędu pozycjonera do zmiany pozycji. Jeżeli pozycja zadana różni się od aktualnej pozycjoner zacznie przemieszczać się w kierunku pozycji zadanej.

Suwak Freq służy do ustalania maksymalnej prędkości pozycjonera, natomiast suwak Pozycja służy do zadawania pozycji.

Jest to przykład wykorzystania dla konkretnej aplikacji obrazujący sposób konfiguracji oraz możliwości falownika NORD w połączeniu z enkoderem oraz motoreduktorem.

Podsumowanie

Jest to przykład wykorzystania funkcji POSICON dla konkretnej aplikacji obrazujący sposób konfiguracji oraz możliwości falownika NORD w połączeniu z enkoderem oraz motoreduktorem. Zadanie zostało zrealizowane, przetestowane i działa bez żadnych problemów. Konfiguracja nie jest zbyt skomplikowana, jednakże trzeba się przebić przez wiele instrukcji NORD’A aby wszystko poprawnie skonfigurować. Powyższy artykuł ma na celu przybliżenie wiedzy z zakresu pozycjonowania, funkcjonalności POSICON w falownikach NORD oraz zebranie najważniejszych kwestii konfiguracyjnych w jednym miejscu.

Bibliografia:

  1. Instrukcja NORD – B1000 – „Reduktor”
  2. Instrukcja NORD – BU0500 – „SK500E – Instrukcja obsługi przetwornicy częstotliwości”
  3. Instrukcja NORD – BU510 – „Sterowanie pozycjonerem POSICON”
  4. Instrukcja NORD – BU0950 – „TIA standard modules”
Artykuł został nagrodzony w Konkursie iAutomatyka w edycji Październik 2018
Nagrodę Zasilacz Finder 78.36 + gadżety firmowe dostarcza firma FINDERWięcej o konkursie: https://iautomatyka.pl/konkurs-iautomatyka/