Sterowniki PLC serii Vision jako urządzenia PROFIBUS DP Slave

25.04.2019 How to /
Sterowniki PLC serii Vision jako urządzenia PROFIBUS DP Slave
Wizerunek autora
Dawid Rupacz Były pracownik Elmark Automatyka S.A.

Sprawdź jak łatwo skonfigurować sterowniki Unitronics jako urządzenia podrzędne w sieci PROFIBUS DP.

Wstęp

Standard PROFIBUS jest obecnie najpopularniejszym rozwiązaniem na rynku, jeśli chodzi o sieci polowe stosowane w przemyśle. Firma Unitronics, aby wyjść naprzeciw oczekiwaniom klientów, udostępnia wykorzystanie wybranych sterowników serii Vision (tj. V130, V350, V430 oraz V700) jako urządzenia podrzędne (Slave). Aby zapewnić możliwość skutecznej komunikacji należy wykorzystać wyżej wymienione sterowniki wraz z portem komunikacyjnym V100-17-PB1.

O sieciach PROFIBUS

System PROFIBUS to przemysłowa magistrala polowa przeznaczona do komunikacji w systemach automatyki. Standard ten został opracowany w Niemczech w 1989r., a w 1991r. został opisany normą DIN 19245. Interfejs zapewnia spójny transfer danych pomiędzy urządzeniami, a dodatkowo, jedną z ważniejszych cech systemu jest możliwość zdecentralizowanego sterowania w czasie rzeczywistym oraz integracja urządzeń peryferyjnych.

Sieci PROFIBUS swoją popularność zawdzięczają między innymi:

  • otwartości oraz uniwersalności dla producentów i użytkowników, ze względu na standaryzacje komunikacji,
  • możliwości integracji wielu systemów automatyki, np. sterowniki PLC, przetworniki pomiarowe, przetworniki częstotliwości, komputery przemyslowe i PAC,
  • redukcji kosztów związanych z okablowaniem instalacji przemysłowych,
  • wszechstonność, dzięki możliwości zastosowania w różnych aplikacjach przemysłowych, a także licznym profilom komunikacyjnym.

Omawiany standard wyróżnia kilka protokołów: DP (Decentralized Peripheral), PA (Process Automation), a także aktualnie niewykorzystywany FMS (Fieldbus Message Specification). Podstawowym interfejsem sieciowym do komunikacji sterowników PLC z urządzeniami peryferyjnymi jest PROFIBUS DP.  Składa się on z kilku warstw określających jego funkcjonalność:

  • DP-V0 dla cyklicznej wymian danych procesowych i diagnostyki sieci,
  • DP-V1 dla komunikacji acyklicznej z wieloma rozszerzeniami, np. przesyłanie alarmów.
  • DP-V2 dla izochronicznej wymiany danych procesowych, komunikacji z synchronizacją zegara oraz przesyłanie komunikatów bez potwierdzenia do wszystkich stacji w sieci.

Konfiguracja sterownika jako urządzenie PROFIBUS Slave

Konfiguracja sprzętowa

W pierwszym kroku należy zamontować fizycznie, w sterowniku, port komunikacyjny V100-17-PB1, zgodnie z udostępnioną instrukcją. Następnie, podczas konfiguracji sprzętowej, należy wybrać sterownik, który będzie wykorzystywany jako urządzenie podrzędne. Należy zauważyć, że w przypadku sterownika V700 powinno się zaznaczyć pole: Include V100-17-PB1 module (PROFIBUS slave) in project (rys. 2.), ponieważ przeciwnym wypadku nie będzie możliwości dodania w programie bloku konfigurującego ProfiBus Configurator. W przypadku pozostałych sterowników takie pole nie występuje, ponieważ domyślnie opcja dodania bloku konfigurującego urządzenie jest włączona. Aby uzyskać dostęp do bloku ProfiBus Configurator należy kliknąć Com w górnym pasku menu (rys. 3.).


Gdzie dodać moduł komunikacyjny w konfiguracji sprzętowej.
Rys. 2. Konfiguracja sprzętowa.
Lokalizacja bloku do konfiguracji urządzenia jako PROFIBUS Slave
Rys. 3. Lokalizacja bloku do konfiguracji urządzenia podrzędnego w środowisku VisiLogic.

W celu konfiguracji sterowników Unitronics serii Vision, jako urządzeń podrzędnych, należy zdefiniować cztery wektory. Dwa jako MB/XB (ciąg zmiennych bitowych) oraz MI/XI (ciąg zmiennych całkowitoliczbowych), z których dane są wysyłane na prośbę urządzenia nadrzędnego oraz dwa wektorów MB/XB i MI/XI, w których dane, wpisane przez urządzenie nadrzędne, są buforowane.

Parametry konfiguracji urządzenia podrzędnego

Po dodaniu bloku konfigurującego należy przypisać rejestry w pamięci do zmiennych, w celu ich dalszego wykorzystania. Szczegółowy opis rejestrów podano w tabeli poniżej.

Opis parametrów sieci PROFIBUS
  • MB – zmienna bitowa, może przyjąć wyłącznie wartość 0 albo 1,
  • MI – zmienna 16-bitowa, przyjmuje wartości od -32768 do 32767,
  • DW – zmienna 32-bitowa, przyjmuje wartości od 0 do 4 294 967 295.
  • XB/XI – zmienne przetwarzane w pamięci RAM procesora.

Warto zauważyć, że program może zawierać maksymalnie jeden blok służący do konfiguracji sieci PROFIBUS, ponieważ jedno urządzenie nie może pracowac w dwóch sieciach równocześnie. Dodatkowo blok ten powinien być wykonany jako pierwsze zadanie zaraz po uruchomieniu sterownika.


Fragment programu pokazujący użycie bloku konfiguracyjnego.
Rys. 4. Fragment programu z blokiem konfiguracyjnym.

Plik .GSD

Aby było możliwe uruchomienie sieci, każde urządzenie podrzędne wyposażone w interfejs DP powinno być skonfigurowane za pomocą pliku .GSD. Plik ten ma w sobie zefiniowane możliwości i parametry urządzenia, dzięki czemu znacząco ułatwia proces konfigurowania urządzenia nadrzędnego w sieci. Poza tym plik ten zawiera informacje takie jak:

  • dopuszczalna prędkość transmisji danych,
  • rozmiar danych wejściowych i wyjściowych,
  • znaczenie diagnostyki danych,
  • typ urządzenia zewnętrznego
  • obsługa sieci

Sterowniki serii Vision mogą pracować w sieci PROFIBUS jako urządzenia podrzędne, dzięki posiadaniu pliku GSD. Podczas instalacji środowiska programistycznego VisiLogic, jest instalowany również plik UniProf.gsd w katalogu: …\Unitronics\Unitronics VisiLogic_C\Data\gsd.

Podsumowanie

Sterowniki Unitronics serii Vision, takie jak V130, V350, V430, V700, mogą pracować jako urządzenia podrzędne w sieciach PROFIBUS DP dzięki wykorzystaniu dodatkowego modułu z portem komunikacyjnym V100-17-PB1. Konfiguracja takiego urządzenia jest bardzo prosta, ponieważ wszystkie niezbędne parametry definiujemy z użyciem jednego bloku w programie. Przesyłane dane między urządzeniami są przechowywane w ciągach zmiennych 1-bitowych i 16-bitowych , które składają się odpowiednio z 256 bitów oraz 106 rejestrów. Aby ułtawić konfigurację producent dołącza plik GSD w katalogu, gdzie zainstalowano oprogramowanie VisiLogic, który zawiera parametry niezbędne do prawidłowej komunikacji.

Klikając poniżej możesz dokładniej zapoznać się z naszą ofertą:

Skontaktuj się ze specjalistą Elmark

Masz pytania? Potrzebujesz porady? Zadzwoń lub napisz do nas!