Ключевые слова: электропривод, контроллер, Modbus, управление.

В современных системах АСУТП широко применяются системы управления электроприводами на базе ПЛК. Также в большинстве таких систем применяются инструменты визуализации технологического процесса, такие как панели визуализации. Компания ОВЕН смогла объединить ПЛК и панель визуализации в одном устройстве — сенсорный панельный контроллер (СПК). СПК позволяет управлять приводами и различными модулями по протоколам ModbusRTU/ASCII/TCP, Owen через разъемы COM. Применение таких СПК также возможно в различных системах автоматизации. [1–3]

В данной статье рассмотрен пример управления ОВЕН ПЧВ3 с помощью СПК207 по протоколу ModbusRTU.

Для реализации данного проекта, необходимо предварительно сконфигурировать контроллер и привод. В меню ПЧВ следует задать все необходимые параметры для обмена по сети RS-485. [4–6] В меню — конфигураторе контроллера следует переключить используемый в работе COM — порт с RS-232 на RS-485. [7,9]

Далее в среде CoDeSys 3 необходимо добавить COM — порт, ModbusMaster и Modbus Slave (рисунок 1) и настроить их согласно необходимым для работы параметрам.

Рис. 1. Настройка COM-порта

После этого следует в ModbusSlave добавить каналы для опроса и управления привода. В проекте были использованы каналы с регистрами: хранения, командного слова, слова состояния, слова задания частоты по RS-485.

Рис. 2. Каналы Modbus Slave

Затем необходимо соотнести переменные во вкладке ModbusGenericSerialSlave Соотнесение входов/выходов (рисунок 3). В данной программе переменные были объявлены в приложении PLC_PRG.

Рис. 3. Соотнесение переменных

Для того, чтобы с помощью СПК управлять приводом и считывать с него данные, необходимо составить программу в среде CoDeSysv3. [8] В руководстве по проектированию ПЧВ 3 описаны биты командного слова и биты слова состояния (рисунок 4, 5). [4]

Рис. 4. Биты командного слова привода

Рис. 5. Биты слова состояния привода

Чтобы задавать команды приводу и считывать с него данные следует в программе создать два функциональных блока (рисунки 6, 7), один из которых переводит биты задания в командное слово (Bits_To_Word), а второй слово состояния в биты (Word_To_Bits).

Рис. 6. Функциональный блок Bits_To_Word

Рис. 7. Функциональный блок Word_To_Bits

Затем необходимо объявить переменные для работы с блоками. В целях упрощения задания командного слова переменным DCstop, VYBEGstop, bystr_stop, fix_freq и Control_rs необходимо присвоить значение TRUE. Также следует объявить переменную для задания скорости двигателя по сети RS-485. Переменная задания скорости в программе обозначена как ZADANIE_PROC, но в проекте используется отмасштабированная переменная ZADANIE, которая позволяет регулировать скорость электродвигателя от 0 до 100 %. Программа в PLC_PRG приведена на рисунках 8 и 9.

Рис. 8. Текст программы в PLC_PRG

Рис. 9. Программа на языке CFC

В качестве следующего шага следует создать окно визуализации (рисунок 10). [10–12]

Рис. 10. Окно визуализации проекта

Для запуска привода биту 6 (переменная start) присваивается значение «TRUE». Для задания реверса биту 15 (переменная revers) присваивается значение «TRUE». В данном проекте биты 6 и 15 соотнесены с кнопками «ПУСК/СТОП» и «РЕВЕРС» соответственно.

После того, как программа готова, необходимо подключиться к контроллеру. Если сеть Modbus настроена верно, то следует запустить контроллер. Затем в окне визуализации можно задать необходимую скорость и нажать пуск (рисунок 11).

Рис. 11. Окно визуализации в режиме онлайн

Можно использовать готовую библиотеку ОВЕН ПЧВ с ранней версии CoDeSys 2.3. Скачать библиотеку можно с официального сайта компании ОВЕН, данная библиотека существенно упрощает работу с ПЧВ, единственно, что не всегда получается ее импортировать без ошибок в новую версию CoDeSys 3.

В заключении хотелось бы добавить, что достоинствами управления приводом с помощью СПК являются:

1.      Минимальное количество проводов.
2.      Обращение происходит напрямую к регистрам, что уменьшает время опроса.
3.      Удобство работы с системой, благодаря наличию визуализации на панели контроллера.
4.      Наличие в СПК 207 ПЛК позволяет расширять возможности АСУ ТП за счет добавляемых модуле и устройств управления.

Литература:

1.      Ульянов А. В. Совершенствование электромеханических систем газомагнитных опор высокоскоростных роторов для повышения эффективности их работы // Молодые ученые — Хабаровскому краю материалы ХVII краевого конкурса молодых ученых и аспирантов. — Хабаровск: 2015. — С. 254–257.
2.      Ульянов А. В. Система управления активно управляемой газомагнитной опорой // Современные тенденции технических наук Материалы III Международной научной конференции. — Казань: Молодой ученый, 2014. — С. 49–52.
3.      Ульянов А. В., Копытов С. М., Стельмащук С. В. Математическая модель управляемой газомагнитной опоры // Электротехнические комплексы и системы управления. — 2014. — № 3. — С. 16–20.
4.      Преобразователь частоты векторный ПЧВ3. Руководство по проектированию // ОВЕН. Оборудование для автоматизации. URL: http://www.owen.ru/uploads/rpr_pchv3_010.pdf (дата обращения: 19.02.2016).
5.      Преобразователь частоты векторный ПЧВ3. Руководство по эксплуатации // ОВЕН. Оборудование для автоматизации. URL: http://www.owen.ru/uploads/re_pchv3_1951.pdf (дата обращения: 19.02.2016).
6.      Преобразователь частоты векторный ПЧВ3. Руководство пользователя КУBФ.412212.006 РП Версия 14 // ОВЕН. Оборудование для автоматизации. URL: http://www.owen.ru/uploads/rp_pchv3_14.pdf (дата обращения: 19.02.2016).
7.      СПК2хх Панель оператора программируемая c сенсорным экраном Руководство по эксплуатации // ОВЕН. Оборудование для автоматизации. URL: http://www.owen.ru/uploads/re_spc2xx_1892.pdf (дата обращения: 19.02.2016).
8.      Руководство пользователя: CoDeSys V3, установка и первый запуск Редакция 3.0 // ОВЕН. Оборудование для автоматизации. URL: http://ftp.owen.ru/index.html/CoDeSys3/11_Documentation/00_CODESYS/CoDeSys3run_v3.0.pdf (дата обращения: 19.02.2016).
9.      СПК Cистема версий ПО. Конвертация проектов // ОВЕН. Оборудование для автоматизации. URL: http://ftp.owen.ru/index.html/CoDeSys3/11_Documentation/01_SPK/SPK_System_Version_v1.1.pdf (дата обращения: 19.02.2016).
10. СПК Первый старт Руководство для начинающих пользователей // ОВЕН. Оборудование для автоматизации. URL: http://ftp.owen.ru/index.html/CoDeSys3/11_Documentation/01_SPK/SPK_First_start_v.0.8.pdf (дата обращения: 19.02.2016).
11. СПК Визуализация Руководство для начинающих и продвинутых пользователей // ОВЕН. Оборудование для автоматизации. URL: http://ftp.owen.ru/index.html/CoDeSys3/11_Documentation/01_SPK/SPK_Visu_v.1.0.pdf (дата обращения: 19.02.2016).
12. СПК FAQ // ОВЕН. Оборудование для автоматизации. URL: http://ftp.owen.ru/index.html/CoDeSys3/11_Documentation/01_SPK/SPK_FAQ_v.1.1.pdf (дата обращения: 19.02.2016).