Komputerowe sieci przemysłowe Uni-Telway i magistrala rozszerzenia TSX

Zbigniew Zajda

Komputerowe sieci przemys³owe

Uni-Telway

i magistrala rozszerzenia TSX

Wroc³aw 2005

Ryszard ROJEK Opracowanie redakcyjne Aleksandra WAWRZYNKOWSKA Projekt ok³adki W³odzimierz SOLNIK Zbigniew ZAJDA

© Copyright by Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroc³awskiej, Wroc³aw 2005

OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI WROC£AWSKIEJ Wybrze¿e Wyspiañskiego 27, 50-370 Wroc³aw

ISBN 83-7085-901-1

Wykaz stosowanych skrótów i oznaczeñ . . . 4

1. Wprowadzenie . . . 5

2. Sieæ sterowników serii TSX Modicon z wykorzystaniem magistrali rozszerzenia . . . 8

2.1. Sieæ sterowników TSX 07 Nano . . . 8

2.1.1. Sterownik TSX 07 Nano . . . 8

2.1.2. Konfigurowanie sieci . . . 9

2.1.3. Przyk³adowe zadania testowe. . . 12

2.2. Sieæ sterowników TSX 37 Micro i TSX 07 Nano . . . 18

2.2.1. Sterownik TSX 37 Micro. . . 18

2.2.2. Konfigurowanie sieci . . . 24

2.2.3. Wykorzystanie magistrali rozszerzenia do komunikacji z modu³ami analogowymi TSX AMN . . . 28

2.2.4. Przyk³adowe zadania testowe . . . 30

2.3. Uruchamianie i monitorowanie pracy sieci . . . 41

2.3.1. Sieæ sterowników TSX 07 Nano . . . 41

2.3.2. Sieæ sterowników TSX 37 Micro i TSX 07 Nano . . . 43

3. Sieæ Uni-Telway . . . 46

3.1 Sieæ Uni-Telway a model OSI. . . 46

3.2. Warstwa fizyczna . . . 46

3.3. Warstwa ³¹cza danych . . . 51

3.4. Warstwa sieciowa . . . 53

3.5. Warstwa aplikacji . . . 56

3.6. Ramka komunikacyjna protoko³u Uni-Telway. . . 57

3.7. Funkcje komunikacyjne . . . 58

4. Przyk³adowe realizacje sieci Uni-Telway . . . 66

4.1. Wymiana informacji miêdzy sterownikiem TSX 07 Nano i panelem operatorskim . . . 66

4.2. Wymiana informacji w sieciach ze sterownikami TSX 37 Micro i TSX 57 Premium . . . 70

4.2.1. Wymiana informacji z wykorzystaniem funkcji READ_VAR i WRITE_VAR. . . 70

4.2.2. Wymiana informacji z wykorzystaniem funkcji SEND_REQ . . . 98

4.3. Uruchamianie i monitorowanie pracy sieci Uni-Telway . . . 109

5. Zakoñczenie . . . 113

Literatura . . . 114

Za³¹cznik. Opis stanowiska do testowania wymiany informacji w sieciach sterowników TSX Modicon . . . 115

AC (Alternating Current) – pr¹d przemienny

ASI (Actuator Sensor Interface) – nazwa w³asna sieci przemys³owej AUX (Auxiliary) – oznaczenie gniazda dodatkowego

CP (Communications Processor) – modu³ komunikacyjny CPU (Central Processing Unit) – jednostka centralna DC (Direct Current) – pr¹d sta³y

DGND (Data Ground) – masa sygna³owa danych

Ethernet – nazwa w³asna sieci lokalnej (unormowana w 1983 r. – IEEE 802.3) Ex – oznaczenie urz¹dzeñ iskrobezpiecznych

GND (Ground) – masa

Grafcet – firmowa nazwa jêzyka funkcji sekwencyjnych I/O (Inputs/Outputs) – wejœcia/wyjœcia

IL (Instruction List) – jêzyk listy instrukcji do programowania PLC IEC (International Electrotechnical Commission)

LD (Ladder Diagram) – jêzyk drabinkowy do programowania PLC LAN (Local Area Network) – sieæ lokalna

MMI (Man Machine Interface) – urz¹dzenia poœrednicz¹ce w komunikacji miêdzy cz³owiekiem a urz¹dzeniem

ISO/OSI (International Organization for Standardization/Open System Interconnection) PCMCIA (The Personal Computer Card International Association) – nazwa standardu

wykona-nia modu³u urz¹dzeñ elektronicznych

PID (Proportional – Integral – Derivative) – proporcjonalno-ca³kuj¹co-ró¿niczkuj¹cy PLC (Programmable Logic Controller) – sterownik swobodnie programowalny RS485 (Recommended Standard) – standard transmisji szeregowej

ST (Structured Text) – jêzyk strukturalny do programowania PLC

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) – nazwa protoko³u transmisji TER – oznaczenie gniazda terminala

WRD (word) – s³owo

wizard – przyjmuj¹ca siê nazwa nak³adek programowych wspomagaj¹cych u¿ytkownika du¿ych programów narzêdziowych

CCX, PL7, Modbus, PCX, TSX, Uni-TE, Uni-Telway, X-Way – znaki firmowe Schneider Auto-mation

Od kilkunastu ju¿ lat standardem w realizacji systemów automatyzacji w obiektach zajmuj¹cych du¿e powierzchnie jest wykorzystanie komputerowych sieci przemys³owych do przesy³ania informacji miêdzy stacjami obiektowymi (sterowniki swobodnie progra-mowane) oraz stacjami dyspozytorskimi (komputery z oprogramowaniem i mo¿liwo-œci¹ wizualizacji stanu procesu). Jeœli odleg³oœci miêdzy elementami obiektu s¹ rzêdu setek metrów, to zebranie informacji niezbêdnej do prowadzenia procesu przez opera-tora jest konieczne. Cel ten mo¿na osi¹gn¹æ na wiele sposobów – od systemów w pe³ni scentralizowanych, z jednym wydajnym procesorem i modu³ami wejœæ/wyjœæ, po symy rozproszone, gdzie rozproszeniu mog¹ podlegaæ zasoby obliczeniowe i zadania ste-rowania lub/i akwizycja danych (oddalone wejœcia/wyjœcia).

U¿ywany w literaturze angielskojêzycznej termin fieldbus, t³umaczony jako sieæ prze-mys³owa, miejscowa lub polowa jest terminem ogólnym i nie oznacza ¿adnego konkret-nego protoko³u ani topologii. Sieæ przemys³ow¹ tworzy zestaw urz¹dzeñ do zbierania i przetwarzania informacji oraz magistrale z protoko³ami wymiany informacji, umo¿li-wiaj¹cymi wspó³pracê tych urz¹dzeñ. Celem dzia³ania takich sieci jest monitorowanie stanu procesu i sterowanie nim. Przetwarzanie informacji odbywa siê na ró¿nych po-ziomach systemu automatyzacji procesu – od przetworników pomiarowych, po plano-wanie produkcji i analizê kosztów.

Sieci klasyfikuje siê najczêœciej ze wzglêdu na ich topologiê, sposób dostêpu do fi-zycznego kana³u przesy³ania danych oraz zakres us³ug informacyjnych (wed³ug znane-go modelu ISO/OSI sieci komputerowych ogólneznane-go przeznaczenia). Wiêkszoœæ sieci prze-mys³owych wykorzystuje dwie lub trzy pierwsze warstwy modelu i ewentualnie elementy warstwy siódmej (aplikacji).

Wielu producentów opracowa³o w ci¹gu wielu lat dziesi¹tki ró¿nych technologii wy-miany informacji. Problem standaryzacji sieci przemys³owych nabiera³ znaczenia wraz z pojawianiem siê coraz wiêkszej liczby rozwi¹zañ firmowych. Blisko 20 lat temu IEC (International Electrotechnical Commission) podjê³a próbê opracowania jedynego, uni-wersalnego standardu sieci przemys³owej, który spe³nia³by podstawowe wymagania do-tycz¹ce technologii wymiany informacji. Prace trwa³y jednak kilkanaœcie lat i dopro-wadzi³y do rozwi¹zania mocno spóŸnionego nie tylko w stosunku do potrzeb, ale i sta-nu techniki. W czasie tych prac na rynku dostêpnych rozwi¹zañ firmowych trwa³a ju¿

walka konkurencyjna du¿ych œwiatowych producentów – jak Siemens (Profibus), Roc-kwell Automation (ControlNet), czy Fisher-Rosemount (Foundation Fieldbus) – mocno broni¹cych swoich interesów handlowych. W takiej sytuacji propozycja IEC nie znala-z³a poparcia producentów oraz u¿ytkowników i upad³a. Nastêpne próby tworzenia stan-dardu posz³y inn¹ drog¹. Postanowiono przyj¹æ standard ró¿norodny, który móg³by pe³niæ wiele funkcji i byæ stosowany w wielu dziedzinach. Takie rozwi¹zanie znalaz³o popar-cie, co nie mo¿e dziwiæ, gdy¿ jego praktyczna realizacja sprowadza³a siê do wpisania bardziej rozwiniêtych technologii firmowych jako profili standardowych, takich jak: Technical Specification TS61158, ControlNet, Profibus, P-NET, Foundation Fieldbus High Speed Ethernet, SwiftNet, WorldFIP, Interbus. Tak powsta³ w 1999 roku standard IEC 61158 (EN50170) Digital data communication for measurement and control – Fieldbus for use in industrial control systems, którego czêœci nosz¹ tytu³y:

• IEC 61158-3. Data link service definitions. Definicje us³ug poziomu liniowego (³¹-cza danych).

• IEC 61158-4. Data link protocol specification. Specyfikacja protoko³u warstwy liniowej (³¹cza danych).

• IEC 61158-5. Application layer service definition. Definicje us³ug warstwy aplika-cyjnej.

• IEC 61158-6. Application layer protocol specification. Specyfikacja protoko³u war-stwy aplikacyjnej.

Wczeœniej powsta³y dwie pierwsze czêœci:

• IEC 61158-1. Overview and guidance for the IEC61158 series. Przegl¹d i przewo-dnik po serii IEC 61158.

• IEC 61158-2. Physical layer specification and service definition. Specyfikacja warstwy fizycznej i definicja us³ug.

Warto wspomnieæ, ¿e proces g³osowania nad przyjêciem standardu opiera³ siê na zasadzie „wszystko albo nic”. Argumenty przeciwników umieszczania pod jednym ty-tu³em wielu znacznie ró¿ni¹cych siê technologii by³y liczne i powa¿ne, a najwa¿niejsze w¹tpliwoœci budzi³y pytania:

• Po co tworzyæ standard, który ze wzglêdu na objêtoœæ jest dla zwyk³ego u¿ytkowni-ka nie tylko niemo¿liwy do zrozumienia, ale nawet do zwyk³ego przeczytania? • Dlaczego obiecywano jeden standard z opisem jednej technologii komunikacyjnej,

a zaproponowano ich ca³y wachlarz?

Stronnicy proponowanego rozwi¹zania uwa¿ali, ¿e obszary zastosowañ sieci prze-mys³owych s¹ tak rozleg³e, a stawiane im wymagania tak ró¿norodne, ¿e nie mo¿na roz-mawiaæ powa¿nie o jednej, miêdzynarodowej koncepcji takiej sieci. Mo¿liwe by³oby tylko przyjêcie bardzo ogólnej, nikomu nieprzydatnej koncepcji lub wybranie jednej z istniej¹cych technologii, co musia³oby doprowadziæ do zarzutu braku obiektywizmu komisji, a w rezultacie do jeszcze gwa³towniejszej rywalizacji producentów bez nadziei na cywilizowan¹ wspó³pracê miêdzy producentami w celu rozwijania i ujednolicania technologii wymiany informacji na przysz³oœæ.

Dalekosiê¿nym celem zwolenników standardu jest opracowanie specjalizowanych funkcji tzw. warstwy u¿ytkownika, które umo¿liwi³yby wymianê informacji z wyko-rzystaniem niekompatybilnych obecnie protoko³ów w ramach realizacji jednego za-dania.

Wœród wielu dzia³aj¹cych w systemach automatyki sieci przemys³owych jest sieæ Uni-Telway, wprowadzona na rynek przed wielu laty przez firmê Telemechanique i wy-korzystywana równie¿ dla obecnie produkowanych i popularnych na polskim rynku ste-rowników serii TSX Modicon. Realizacja tej sieci z wykorzystaniem z³¹cz terminalo-wych sterownika jest tania i prosta. Uzupe³nieniem mo¿liwoœci wymiany informacji miêdzy sterownikami TSX 07 Nano i TSX 37 Micro jest tzw. magistrala rozszerzenia TSX.

Ksi¹¿ka jest przeznaczona dla studentów kierunku Automatyka i robotyka, a tak¿e dla in¿ynierów automatyków, którzy chc¹ szybko zapoznaæ siê z problematyk¹ przesy-³ania informacji w sieci Uni-Telway. Pomocna bêdzie te¿ dla studiuj¹cych na kierun-kach: Elektronika i telekomunikacja, Elektrotechnika, Zarz¹dzanie i in¿ynieria produk-cji oraz Informatyka, o specjalnoœciach zwi¹zanych z automatyk¹ i informatyk¹ prze-mys³ow¹.

2. Sieæ sterowników serii TSX Modicon

z wykorzystaniem magistrali rozszerzenia

2.1. Sieæ sterowników TSX 07 Nano

2.1.1. Sterownik TSX 07 Nano

Rodzina sterowników TSX 07 Nano sk³ada siê z czterech grup urz¹dzeñ: • sterowniki bez mo¿liwoœci rozszerzenia (10, 14, 16, 20, 24 I/O),

• sterowniki z portem rozszerzenia (10, 16, 24 I/O),

• sterowniki ze zintegrowanym wejœciem analogowym w miejsce portu rozszerzenia (10, 16 i 24 I/O),

• bloki rozszerzenia I/O (dyskretne – TSX 07 EX z 16 lub 24 I/O oraz analogowe – TSX AMN o trzech wejœciach i jednym wyjœciu).

Dodatkowymi elementami s¹ przetworniki standardowych sygna³ów analogowych na czêstotliwoœæ i odwrotnie (TSX AEN i TSX ASN). Program u¿ytkowy mo¿e zawie-raæ do 1000 instrukcji. Pamiêæ danych zawiera: 256 s³ów wewnêtrznych, 64 s³owa da-nych i 128 bitów. Sterownik umo¿liwia wykorzystanie miêdzy innymi 32 bloków cza-sowych, 16 liczników rewersyjnych, 4 rejestry, 4 programatory „krzywkowe”(drums).

Produkowane s¹ sterowniki o zasilaniu 24 V DC lub 100–240 VAC, z wejœciami binarnymi w standardzie 24 V DC lub 115 V AC i wyjœciami binarnymi przekaŸniko-wymi (2 A) lub tranzystoroprzekaŸniko-wymi (0,5 A). Na p³ycie czo³owej umieszczone s¹:

• selektor funkcji sterownika,

• jeden lub dwa potencjometry, których ustawienie jest przetwarzane na liczbê 0–255 pamiêtan¹ w s³owach systemowych %SW112 i %SW113,

• zaciski magistrali rozszerzenia z mo¿liwoœci¹ wyboru realizowanego protoko³u (PLC Extention lub Modbus Slave),

• zaciski do pod³¹czenia zintegrowanego wejœcia analogowego (w miejsce zacisków portu rozszerzenia),

• z³¹cze portu RS 485 z mo¿liwoœci¹ wyboru protoko³u (UNI-TELWAY master/slave lub ASCII). Wyboru ASCII lub Uni-Telway Slave dokonuje siê zwieraj¹c zaciski 5 i 7 z³¹cza.

Adresowanie wejϾ/wyjϾ:

% I lub Q 0 lub 1 . x

symbol I – wejœcie

Q – wyjœcie

0 – sterownik bazowy lub slave

1 – rozszerzenie I/O

kropka x – numer wejœcia lub wyjœcia. Numeracja zaczyna siê od 0.

Program i dane s¹ umieszczone w pamiêci RAM podtrzymywanej bateryjnie przez 30 dni. Zaleca siê po uruchomieniu przepisanie zawartoœci pamiêci RAM do pamiêci typu EEPROM. W przypadku uszkodzenia baterii lub braku zasilania sterownika trwa-j¹cego d³u¿ej ni¿ 30 dni, po w³¹czeniu sterownika zawartoœæ EEPROM-u przepisywana jest automatycznie do pamiêci RAM.

W programie narzêdziowym PL7_07 s³u¿¹cym do przygotowywania programów u¿yt-kownika dla sterowników TSX 07 dostêpne s¹ nastêpuj¹ce zmienne:

• szesnastobitowe s³owa wewnêtrzne o adresach %MW0–%MW255,

• sta³e definiowane jako liczby z zakresu od –32768 do +32767 umieszczone w progra-mie lub jako zawartoœæ komórki o adresach %KW0–%KW63 zadawane w menu Configuration programu PL7_07,

• s³owa systemowe o adresach %SW0–%SW127,

• s³owa bloków funkcjonalnych np. wartoœci zadane bloków czasowych (%TMx.P) czy wartoœæ bie¿¹ca czêstoœciomierza (%FC.V),

• s³owa wymiany na magistrali rozszerzenia (jak na rys. 2.1 oraz 2.16), • binarne wejœcia i wyjœcia,

• bity wewnêtrzne %M0–%M128, • bity systemowe %S0–%S128,

• bity wydzielone ze s³ów: AW:Xi, gdzie AW – adres s³owa, i – numer bitu w s³owie 0–15, np. %MW5:X7, %SW100:X3, %KW2:X0,

• ³añcuchy bitów wejœciowych i wyjœciowych, np. %I0:5 – piêæ pierwszych bitów wej-œciowych sterownika bazowego, %Q1:7 – siedem pierwszych bitów wyjwej-œciowych roz-szerzenia I/O,

• ³añcuchy bitów systemowych (%Si:L) i wewnêtrznych (%Mi:L), gdzie i wielokrot-noœæ liczby 8, a 0 < L < 17, np. %M8:16 oznacza ³añcuch kolejnych 16 bitów, po-czynaj¹c od bitu %M8,

• tablice s³ów AW:L, gdzie: AW – adres pierwszego s³owa, L – liczba s³ów w tablicy np. %MW23:20 – kolejnych 20 s³ów, poczynaj¹c od s³owa %MW23.

2.1.2. Konfigurowanie sieci

Najprostszy sposób realizacji wymiany informacji miêdzy sterownikami TSX 07 Nano polega na wykorzystaniu sieci z magistral¹ rozszerzenia i uproszczonym protoko³em Modbus. Ka¿dy sterownik wyposa¿ony w port rozszerzenia mo¿e pe³niæ rolê sterownika

bazowego lub rozszerzenia I/O albo rolê mastera lub slave’a. Maksymalnie rozbudowan¹ sieæ pokazano na rysunku 2.1. Sieæ taka pozwala realizowaæ systemy automatyki rozpro-szonej z równoleg³¹ realizacj¹ zadañ na czterech sterownikach (do 120 wejœæ/wyjœæ). Odleg³oœæ miêdzy skrajnymi wêz³ami sieci nie powinna przekraczaæ 200 m. Rolê rozsze-rzenia I/O mo¿e pe³niæ sterownik TSX 07 lub rozszerzenie TSX 07 EX. Ka¿dy z wêz³ów slave mo¿na zast¹piæ modu³em wejœæ/wyjœæ analogowych. Wymiana informacji nastêpu-je wtedy poprzez s³owa wymiany.

Rys. 2.1. Maksymalna konfiguracja sieci sterowników TSX 07 Nano z magistral¹ rozszerzenia

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 10 2 3 4 5 6 7 Master PLC bazowy Slave PLC#2 lub analogowe I/O

Slave PLC#3 lub analogowe I/O

Slave PLC#4 lub analogowe I/O

TSX 07 TSX 07 TSX 07 TSX 07 TSX 07 Rozszerzenie I/O (dyskretne) S lav e P L C# 4 S lav e P L C# 2 S lav e P L C# 3 R o zsz e rz e n ie I /O Ma st e r PL C ba zo wy Zarezerwowane dla rozszerzeñ I/O TSX Micro Funkcja sterownika w sieci

Pozycja selektora Adres w sieci 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 %QW0.0 %QW0.1 %IW0.0 %IW0.1 %QW2.0 %QW2.1 %IW2.0 %IW2.1 %QW3.0 %QW3.1 %IW3.0 %IW3.1 %QW4.0 %QW4.1 %IW4.0 %IW4.1 %QW0.0 %QW0.1 %IW0.0 %IW0.1 %QW0.0 %QW0.1 %IW0.0 %IW0.1 %I1.0...m %Q1.0...n

%IWi,j - wejœciowe slowo wymiany %QWi,j - wyjœciowe slowo wymiany

i = 0 - slowa wymiany w sterownikach slave i = 2, 3, 4 - slowa w sterowniku master do wymiany ze sterownikami slave #2, #3, #4 j = 0,1 - pierwsze lub drugie slowo wymiany

Sieæ realizowana jest poprzez z³¹cza RS485 i wykorzystuje skrêcon¹ parê przewo-dów w ekranie. Mo¿na u¿ywaæ kabli oferowanych przez producenta lub wykonaæ je we w³asnym zakresie zgodnie z dokumentacj¹. Wyboru funkcji sterownika w sieci doko-nuje siê poprzez ustawienie selektora w odpowiedniej pozycji: 0 – sterownik bazowy

lub master, 1 – rozszerzenie I/O, 5, 6 i 7 – slave’y o adresach odpowiednio #2, #3, #4. Sterownik pracuj¹cy w trybie rozszerzenia I/O s³u¿y zwiêkszeniu liczby wejœæ/wyjœæ sterownika bazowego. W sieci mo¿e byæ tylko jedno rozszerzenie I/O. Sterowniki pra-cuj¹ce w trybie slave nie mog¹ posiadaæ rozszerzenia.

Do wymiany informacji w sterownikach pracu j¹cych w trybie master zarezerwowane s¹ dwa s³owa wejœciowe i dwa s³owa wyjœciowe dla ka¿dego z trzech mo¿liwych do pod³¹-czenia sterowników slave (rys. 2.1). W sterownikach, dla których wybrano tryb pracy sla-ve do komunikacji w sieci zarezerwowane s¹ dwa s³owa wejœciowe %IW0.0 i %IW0.1 oraz dwa s³owa wyjœciowe %QW0.0 i %QW0.1. Zawartoœæ tych s³ów jest automatycznie wymieniana w sieci bez udzia³u programisty w cyklu innym ni¿ cykl wykonywania pro-gramu w sterowniku. Zawartoœæ przesy³anych s³ów jest dostêpna tak¿e bitowo.

Praca sterowników w sieci z magistral¹ rozszerzenia wymaga skonfigurowania z³¹-cza rozszerzenia w sterowniku bazowym (master). Odbywa siê to za pomoc¹ programu PL7_07 w menu Configuration/Extension Port. Nale¿y wybraæ protokó³ PLC Extension, prêdkoœæ transmisji oraz wskazaæ wêz³y obecne w sieci. Wybór opcji Extention = YES dotyczy tylko sygnalizacji obecnoœci rozszerzenia I/O (œwiec¹ca ci¹gle dioda I/O – rys. 2.38). Konfiguracja ta jest przesy³ana do sterownika wraz z programem u¿ytkowym.

2.1.3. Przyk³adowe zadania testowe

Przyk³ad 2.1

W celu realizacji sieci rozszerzenia z³o¿onej z dwóch sterowników TSX 07: bazo-wego i rozszerzenia I/O nale¿y ustawiæ selektory odpowiednio na „0” i „1”. Nastêpnie nale¿y podaæ konfiguracjê sieci w programie aplikacyjnym jak na rys. 2.2 .

Zadanie polega na uaktywnieniu czêstoœciomierza w sterowniku bazowym sygna-³em na wejœciu binarnym kasety rozszerzenia oraz ustawianiu wyjœcia w rozszerzeniu sygna³em na wejœciu sterownika bazowego.

Programowanie sterownika bazowego

W roli czêstoœciomierza wykorzystano odpowiednio skonfigurowany blok szybkie-go licznika (rys. 2.3). Czas bazowy czêstoœciomierza zadaje siê poprzez ustawienie bitu

%SW111:X2 (0 – 1 s, 1 – 100 ms). Wejœcie zliczaj¹ce czêstoœciomierza ma ustalony adres %I0.0, zaœ wejœcie uaktywniaj¹ce IN zgodnie z przyk³adowym programem %I1.0, a nie %I0.2 proponowane jako domyœlne (podczas konfiguracji wybraæ None). Program sterownika pokazano na rys.2.4. Po zakoñczeniu edycji program nale¿y przes³aæ do ste-rownika wybieraj¹c z menu PLC/Transfer/ PC→PLC. Uruchomienie nastêpuje po wy-braniu PLC/Run i dla obserwacji bie¿¹cej stanu programu PLC/Connect (pod³¹czenie online) i PLC/Toggle Animation (animacja obrazu). Prawid³owa praca sieci rozszerze-nia sygnalizowana jest œwieceniem ¿ó³tych diod Com. Czerwona dioda I/O w sterowni-ku bazowym, œwiec¹ca œwiat³em ci¹g³ym, sygnalizuje obecnoœæ rozszerzenia I/O. Dio-da I/O migaj¹ca sygnalizuje, ¿e sterownik pe³ni funkcjê rozszerzenia.

Rys. 2.4. Oprogramowanie sterownika realizuj¹cego zadanie z przyk³adu 2.1

Program testowano w uk³adzie pokazanym na rys. 2.5. Przyk³ad ilustruje dodatko-wo, jak mo¿na wykorzystywaæ sygna³y analogowe, gdy sterownik nie ma wejœæ analo-gowych. Przetwornik pr¹d–czêstotliwoœæ zamieniaj¹cy standardowy sygna³ pr¹dowy na ci¹g impulsów o czêstotliwoœci 0–5 kHz podpiêto na wejœcie szybkiego licznika w roli czêstoœciomierza. Testowanie stanu wyjœæ mo¿na przeprowadziæ na podstawie obser-wacji stanu diod sygnalizacyjnych lub urz¹dzeñ sterowanych sygna³ami na tych wyj-œciach. W przyk³adowym zadaniu sterowano prac¹ podajnika taœmowego.

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 Sterownik bazowy TSX 07 TSX 07 Rozszerzenie I/O RS485/RS232 Cable PL7_07 A BG A B Zadajnik ANS-311 4...20 mA CALEX Model 8505 I/f 0 COM 1 1 G PrzekaŸnik uruchamiaj¹cy napêd taœmoci¹gu COM 0 TSX PCU 1030 Kabel TSX CAO 003 (0,3 m), TSX STC 050 (50 m), TSX STC 200 (200 m) Sygna³ uaktywniaj¹cy czêstoœciomierz Sygna³ uruchamiaj¹cy napêd taœmoci¹gu + 24 V DC Input M 24 V DC M 24 V DC COM 0 Emit Output Coll 1 2 + 24 V DC M 24 V DC + 24 V M + 24 V DC

albo ekranowana skr_{êtka dwu¿y³owa: ¿y³a miedziana, cynowana}

o rezystancji <= 85 Ω/km z cynowanym ekranem miedzianym o rezystancji <= 12 Ω/km

Przyk³ad 2.2

W sieci „sterownik–rozszerzenie” sygna³ na wejœciu rozszerzenia uruchamia blok czasowy z opóŸnionym zadzia³aniem skonfigurowany jak na rys. 2.6. Ustawienie

Rys. 2.6. Konfigurowanie bloku czasowego w programie PL 7-07 Rys. 2.5. Uk³ad do testowania wymiany informacji opisanej w przyk³adzie 2.1

Adjust = Yes oznacza dopuszczenie zmiany wartoœci zadanej opóŸnienia z terminala w czasie dzia³ania sterownika.

Czas opóŸnienia w przyk³adzie wyznaczany jest z uwzglêdnieniem wartoœci ustawio-nej na potencjometrze „0” na p³ycie czo³owej sterownika. Po³o¿enie potencjometru prze-twarzane jest na wartoœæ z zakresu 0–255, która jest dostêpna w s³owie systemowym %SW112. Po ustawionym czasie opóŸnienia uaktywniane jest wyjœcie w rozszerzeniu I/O. Czas odmierzany przez timer: (100–610)·100 ms.

Przyk³ad 2.3

W sieci z³o¿onej ze sterownika master i sterownika slave zrealizowano zadanie pole-gaj¹ce na uruchomieniu czêstoœciomierza w sterowniku slave sygna³em na wejœciu ste-rownika master z przekazywaniem do steste-rownika master wartoœci zmierzonych oraz uaktywnianiu z wejœæ sterownika master wyjœæ w sterowniku slave. W celu realizacji wymiany danych w sieci z³o¿onej z dwóch sterowników TSX 07: mastera i slave’a o adresie #3 nale¿y ustawiæ selektory odpowiednio na „0” i „6”. Nastêpnie nale¿y po-daæ konfiguracjê sieci w programie aplikacyjnym dla sterownika master jak na rys. 2.8. Parametry bloku licznika FC ustawiæ jak w przyk³adzie 2.1.

Po przes³aniu oprogramowania do sterowników i uruchomieniu sterowników wyko-rzystuj¹cych do komunikacji magistralê rozszerzenia jest mo¿liwoœæ œledzenia bie¿¹-cych wartoœci bitów i s³ów w oknie Data Editor (z menu View). Przyk³adowe okno po-kazano na rys. 2.11.

Rys. 2.8. Konfiguracja portu rozszerzenia dla sterownika master

Rys. 2.11. Przyk³adowe okno Data Editor dla przyk³adu 2.3

2.2. Sieæ sterowników TSX 37 Micro i TSX 07 Nano

2.2.1. Sterownik TSX 37 Micro

Sterownik TSX 37 Micro produkowany jest w piêciu wersjach (37 05, 37 08, 37 10, 37 21 i 37 22), z czego dwie pierwsze sk³adaj¹ siê wy³¹cznie z kasety podstawowej (ba-zowej) bez mo¿liwoœci rozszerzenia. Trzy wersje o wy¿szych numerach daj¹ mo¿liwoœæ pod³¹czenia w wersji najbardziej rozwiniêtej 248 sygna³ów binarnych (bez oddalonych wejœæ/wyjœæ wykorzystuj¹cych magistralê rozszerzenia). Sk³adaj¹ siê z kasety podsta-wowej (bazowej) dwu- lub trzygniazdowej oraz dwugniazdowej kasety rozszerzenia. W gniazdach mo¿na umieszczaæ modu³y w formacie standardowym lub po³ówkowym. Pierwsze gniazdo przewiduje jedynie modu³ standardowy lub zawiera taki modu³ zinte-growany z jednostk¹ centraln¹. Istniej¹ tak¿e inne ograniczenia, np. gniazdo o adresie 4 jest jedynym gniazdem, w którym mo¿na umieszczaæ modu³y komunikacyjne: magistrali rozszerzenia (TSX STZ 10) lub sieci AS-I (TSX ASZ 10). Program u¿ytkowy w

zale¿-0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 Sterownik master TSX 07 TSX 07 RS485/RS232 Cable PL7_07 A BG A B Zadajnik ANS-311 4...20 mA CALEX Model 8505 I/f 0 COM 1 1 G PrzekaŸnik uruchamiaj¹cy napêd taœmoci¹gu COM 0 TSX PCU 1030 Kabel TSX CAO 003 (0,3 m) TSX STC 050 (50 m) TSX STC 200 (200 m) albo ekranowana skrêtka dwu¿y³owa:

¿y³a miedziana, cynowana o rezystancji <= 85 Ω/km z cynowanym ekranem miedzianym o rezystancji <= 12 Ω/km

Sygna³y: - uaktywniaj¹cy czêstoœciomierz - uruchomienia taœmoci¹gu - uruchomienia zabieraka + 24 V DC Input M 24 V DC M 24 V DC COM 0 Emit Output Coll 1 2 + 24 V DC M 24 V DC + 24 V M + 24 V DC Sterownik slave #3 2 0 1 2 Cewka zaworu uruchamiaj¹cego zabierak sortownika

i

j

k

l

m

n

o

p

q

r

10

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Rys. 2.13. Bazowa kaseta sterownika TSX 37-21/22 z kaset¹ rozszerzenia TSX RKZ 02 1 – z³¹cza zintegrowanych wejœæ/wyjœæ analogowych i zliczaj¹cych, 2 – panel wyœwietlacza,

3 – gniazdo karty pamiêci dodatkowej w formacie PCMCIA, 4 – gniazdo terminala do programowania, 5 – gniazdo interfejsu operatorskiego, 6 – gniazdo modu³u komunikacyjnego

(PCMCIA), 7 – gniazdo zarezerwowane dla modu³ów o formacie standardowym, 8 – trójgniazdowa kaseta bazowa (pozycje 1–6), 9 – ³¹czówka do po³¹czenia z kaset¹

bazow¹ sterownika, 10 – kaseta rozszerzeñ z dwoma gniazdami (pozycje 7–10)

noœci od wykonania mo¿e liczyæ maksymalnie od 4 do 28,1 tysiêcy instrukcji binarnych jêzyka drabinkowego. Podstawowa pamiêæ RAM ma rozmiar 14 lub 20K s³ów, zaœ do-datkowa pamiêæ na kartach PCMCIA – 32 lub 64K s³owa.

Wyœwietlacz (2) mo¿e przekazywaæ informacje o stanie sterownika, stanie wejœæ/ wyjœæ sterownika i jego zmiennych wewnêtrznych, wynikach diagnostyki wejœæ/wyjœæ, modu³ów i inne. Panel wyœwietlacza (rys. 2.14) tworz¹:

• piêæ diod statusowych umieszczonych po prawej stronie, informuj¹cych o pracy ste-rownika,

• piêæ diod statusowych w górnej czêœci, informuj¹cych o trybie wyœwietlania, • trzy pola po 32 diody odpowiadaj¹ce gniazdom kasety bazowej lub rozszerzenia

ste-rownika, informuj¹ce o stanie wejœæ/wyjœæ dwustanowych oraz uszkodzeniach ka-na³ów lub modu³ów. Ponadto ka¿de pole wyposa¿one jest w dwie diody dodatkowe, oznaczone „64” i „16” informuj¹ce, która z czêœci kana³ów jest wyœwietlana, jeœli do gniazda w³o¿ono modu³ o liczbie wejœæ lub wyjœæ przekraczaj¹cej 16.

Panel wyœwietlacza jest tak¿e wyposa¿ony w przycisk, który umo¿liwia zmiany try-bu wyœwietlania i/lub zakresu wyœwietlanych danych. Gdy œwieci siê dioda BASE, wtedy ka¿de z 32 diodowych pól wyœwietla stan wejœæ/wyjœæ odpowiadaj¹cego mu modu³u umieszczonego w gnieŸdzie kasety bazowej. Podœwietlona liczba oznaczaj¹ca numer kana³u sygnalizuje stan 1. Jeœli liczba wejœæ lub/i wyjœæ w module przekracza 16, to dioda „64” sygnalizuje, ¿e wyœwietlana jest m³odsza szesnastka, zaœ podœwietlenie „64”

0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 64 16 64 16 BASE EXT WRD DIAG

RUN TER I/O ERR BAT DIAG> 16. R I/O Przycisk 64 16

Rys. 2.14. Przyk³adowy wygl¹d wyœwietlacza sterownika TSX 3722

i „16” oznacza, ¿e dla otrzymania numeru aktywnego kana³u nale¿y do œwiec¹cej siê liczby dodaæ 16. Dioda EXT sygnalizuje, ¿e wyœwietlany jest stan wejœæ/wyjœæ modu-³ów w kasecie rozszerzenia, zaœ R I/O, ¿e wyœwietlane s¹ informacje zwi¹zane z sieci¹ AS-I (jeœli jest wykorzystywana). Dioda WRD sygnalizuje wyœwietlanie zmiennych wewnêtrznych lub stanu wejœæ/wyjœæ w kasetach oddalonych TSX 07 Nano, natomiast DIAG oznacza, ¿e wyœwietlane s¹ informacje diagnostyczne.

Tryb diagnostyczny wywo³uje siê przez d³u¿sze przytrzymanie (ponad 1 s) przycisku na wyœwietlaczu. Sygnalizacja uszkodzeñ na trzech polach polega na szybkim migotaniu diody podœwietlaj¹cej numer uszkodzonego kana³u, gdy uszkodzone jest pojedyncze wej-œcie/wyjœcie lub powolnym migotaniu wszystkich diod danego modu³u, jeœli uszkodzony jest modu³. Krótkie naciœniêcie przycisku powoduje przejœcie do wyœwietlania kolejnych uszkodzeñ. D³ugie naciœniêcie – powrót do wyœwietlania stanu wejœæ/wyjœæ.

Kolejnoœæ wyœwietlania wejœæ/wyjœæ zale¿y od konfiguracji sterownika. Jeœli sterow-nik posiada tylko kasetê bazow¹, to krótkie naciskanie nie przynosi ¿adnych rezulta-tów, a w sterowniku z rozszerzeniem i modu³ami pe³nowymiarowymi o 64 wejœæ/wyjœæ w rozszerzeniu – kolejno wyœwietlane s¹ baza→rozszerzenie (pierwsze 16 wejœæ i 16 wyjœæ)→rozszerzenie (nastêpne 16 wejœæ i 16 wyjœæ)→baza itd. Ze stanu diod statuso-wych w górnej czêœci sterownika mo¿na odczytaæ, co jest wyœwietlane aktualnie.

Aby przejœæ do wyœwietlania informacji o stanie oddalonych wejœæ/wyjœæ (tryb R I/O) w stacjach slave sieci AS-I, nale¿y wcisn¹æ przycisk w module komunikacyjnym TSX ASZ 10. D³ugie naciœniêcie przycisku na panelu wyœwietlacza powoduje przejœcie do diagnostyki sieci AS-I (stwierdzanie obecnoœci wêz³ów slave).

Praca wyœwietlacza w trybie WRD wymaga ustawienia bitu systemowego %S69, co spowoduje zapalenie diody WRD. O tym, co i jak bêdzie wyœwietlane na wyœwietlaczu decyduje zawartoœæ trzech s³ów systemowych: %SW67, %SW68 i %SW69.

Pierwsze 16 wejœæ modu³u w pierwszym gnieŸdzie kasety bazowej Pierwsze 16 wyjœæ modu³u w pierwszym gnieŸdzie kasety bazowej

Zawartoœæ s³owa %SW67 jest nastêpuj¹ca:

Typ obiektu Na czterech bitach kodowany jest typ wyœwietlanych

(bity 0–3) obiektów:

• 0: %MWi (ustawienie domyœlne) • 1: %SWi,

• 2: %KWi, • 8: %Mi, • 9: %Si, • A: %Xi,

• B: %I oraz %Q ze sterowników TSX 07 Nano.

Sposób obrazowania Ustawienie decyduje o formie wyœwietlanej zawartoœci s³ów:

(bit 4) • 0: binarnie,

• 1: heksadecymalnie (ustawienie domyœlne). Kierunek przesuwania Ustawienie decyduje o przesuwaniu wyœwietlanej wyœwietlanej informacji informacji w tablicy s³ów lub grupie bitów:

(bit 5) • 0: w kierunku rosn¹cych indeksów (adresów) – ustawienie domyœlne,

• 1: w kierunku malej¹cych indeksów (adresów).

Wyœwietlanie bajtów Ustawienie okreœla sposób wyœwietlania s³owa w trybie hex: bardziej i mniej • 00: kombinacja zabroniona (powoduje ustawienie bitu 15 znacz¹cych (bity 7 i 6) – b³¹d),

• 01: ci¹g³e wyœwietlanie bajtu mniej znacz¹cego, • 10: ci¹g³e wyœwietlanie bajtu bardziej znacz¹cego, • 11: naprzemienne wyœwietlanie bardziej i mniej

znacz¹cego bajtu, ze zmian¹ co 2 s (ustawienie domyœlne). B³¹d (bit 15) Bit ustawiany na 1, gdy:

• numer s³owa przekracza wartoœæ wynikaj¹c¹ z deklaracji w programie konfiguracyjnym,

• wybrano heksadecymalny sposób obrazowania informacji o bitach,

• bity 7 i 6 ustawiono na 00.

Aktywacja bitu b³êdu sygnalizowana jest zapaleniem górnych 16 diod na panelu 32-diodowym pod diod¹ WRD. Starszy bajt s³owa %SW68 zawiera indeks maksymalny, zaœ m³odszy – indeks bie-¿¹cy wyœwietlanej informacji (ustawienie domyœlne – 0F00). Ich znaczenie zale¿y od wybranego typu wyœwietlanych obiektów:

Obiekty typu s³owo S³owa, które mog¹ byæ wyœwietlane, grupowane s¹ (%MWi, %SWi, %KWi) w tablice po maksimum 16 s³ów, z których pierwsze ma indeks 0, zaœ ostatnie 15. Podczas przedstawiania wartoœci s³ów w postaci heksadecymalnej wyœwietlany jest tak¿e indeks bie¿¹cy. Zawartoœæ jednego lub obu bajtów wybranego s³owa (w zale¿noœci od ustawienia bitów 7 i 6 w s³owie %SW67) obrazowana jest jako dwie du¿e cyfry, utworzone z cyferek podœwietlonych diodami, na dwóch pierwszych polach wyœwietlacza.

W trybie binarnym ka¿da grupa 16 diod w dwóch pierwszych panelach wyœwietlacza obrazuje wartoœæ jednego z czterech kolejnych s³ów. Bie¿¹cy indeks jest wtedy indeksem s³owa, którego wartoœæ jest wyœwietlana w górnej czêœci pierwszego panelu. Kolejne wartoœci s¹ wywo³ywane poprzez wciskanie przycisku na panelu wyœwietlacza. Przegl¹danie odbywa siê w kierunku zadeklarowanym przez ustawienie bitu 5 w s³owie %SW67. Obiekty bitowe Bity wyœwietlane s¹ zawsze w grupach po 64 na diodach (%Mi, %Si, %Xi) w pierwszym i drugim panelu wyœwietlacza. Nie ustawia siê dla nich indeksu maksymalnego. Indeks bie¿¹cy wskazuje kolejn¹ grupê 64 bitów. Na przyk³ad dla bitów stanów etapu Xi w jêzyku Grafcet, indeks 0 odpowiada bitom o numerach 0–63, zaœ indeks 1 bitom o numerach 64–127. Obiekty typu zdalne Wejœcia/wyjœcia dwóch kolejnych sterowników TSX 07 Nano wejœcia/wyjœcia na magistrali rozszerzenia s¹ obrazowane na dwóch

(%I, %Q) pierwszych panelach wyœwietlacza. Górnych 16 diod

wyœwietla stan wejœæ, zaœ 16 dolnych – stan wyjœæ. Na dolnych 16 diodach trzeciego panelu wyœwietlany jest indeks bie¿¹cy, równy m³odszemu adresowi sterownika, którego stan jest wyœwietlany na pierwszym polu. Ka¿de wciœniêcie przycisku na panelu wyœwietlacza powoduje zmianê indeksu o 1 w kierunku zadeklarowanym przez ustawienie bitu 5 w s³owie %SW67.

S³owo %SW69 zawiera adres pierwszego s³owa do wyœwietlania (ustawienie do-myœlne – 0000).

Po zimnym starcie sterownika s³owa systemowe %SW67, %SW68, %SW69 usta-wiane s¹ na wartoœci domyœlne. Tryb WRD uaktywniany jest przez ustawienie bitu %S69 na 1. Deaktywacja (%S69 = 0) i ponowne ustawienie trybu WRD nie powoduje zmia-ny zawartoœci tych s³ów.

Do tworzenia programów aplikacyjnych dla sterownika TSX 37 Micro opracowano trzy programy narzêdziowe: PL7 Micro (tylko TSX 37), PL7 Junior (TSX 37 i TSX 57), PL7 Pro (jak PL7 Junior + mo¿liwoœæ bloków funkcyjnych u¿ytkownika DFB + PL7 ProDyn do sterowania, diagnostyki, wizualizacji procesu i obs³ugi sterownika).

Zmienne jednobitowe: stan wejœæ i wyjœæ fizycznych %Iy,x oraz %Qy,x, stany we-wnêtrzne %Mi (i = 0–255), bity systemowe %S0–%S127, bity stanu wyjœæ bloków funk-cyjnych (np. TMi.O), bity wydzielone ze s³ów (np. %MW15:X5).

Adresowanie wejϾ/wyjϾ sterownika:

% I lub Q X,W lub D y . x

symbol I – wej.

Q – wyj. format: X – bit (mo¿na pomin¹æ) W – s³owo D – s³owo podwójne y – numer pozycji modu³u w kasecie

kropka x – numer wejœcia lub wyjœcia; numeracja zaczyna siê od 0.

Z ka¿dym gniazdem zwi¹zane s¹ dwie pozycje pokazane na rys. 2.13. Modu³ stan-dardowy zajmuje i fizycznie, i w adresowaniu dwie pozycje, modu³ w standardzie po-³ówkowym zajmuje jedn¹ pozycjê.

Przyk³adowe adresowanie:

• dla modu³u standardowego 64 I/O (32 wejœcia + 32 wyjœcia) umieszczonego w gnieŸ-dzie z numerami pozycji 1 i 2 adresy s¹ nastêpuj¹ce: %I1.0 –%I1.31, %Q2.0–%Q2.31 • dla modu³u standardowego o 32 wejœciach binarnych umieszczonego w gnieŸdzie

z numerami pozycji 5 i 6 adresy s¹ nastêpuj¹ce: %I5.0 –%I5.15, %I6.0–%I6.15, • dla modu³u po³ówkowego o 8 wyjœciach, zajmuj¹cego pozycjê o numerze 7 adresy

s¹ nastêpuj¹ce: %I7.0–%I7.7,

• dla modu³u po³ówkowego o czterech wejœciach analogowych, umieszczonego w gnieŸ-dzie na pozycji 3 adresy s¹ nastêpuj¹ce: %IW3.0–%IW3.3,

• dla oœmiu zintegrowanych wejœæ analogowych %IW0.2–%IW0.9. Adresowanie s³ów wewnêtrznych, sta³ych i systemowych:

% M, K lub S B,W,D lub F x symbol s³owo: M – wewnêtrzne K – sta³a S – systemowe format: B – bajt W – s³owo D – s³owo podwójne F – zmiennoprzecinkowy x – numer s³owa

Dostêpna dla u¿ytkownika pamiêæ wewnêtrzna sterownika jest podzielona na dwa obszary: pamiêæ o organizacji bitowej o pojemnoœci 1280 bitów oraz pamiêæ s³ów 16-bitowych. Pojemnoœæ pamiêci s³ów zale¿y od modelu sterownika i zastosowanych kart pamiêci dodatkowych. Rozdzia³ pamiêci oznacza, ¿e bity wewnêtrzne %Mi nie wcho-dz¹ w sk³ad s³ów wewnêtrznych %MWj. S³owo stanowi podstawê organizacji pamiêci.

– –

– – –

Te same bajty wchodz¹ w sk³ad s³ów, s³ów o podwójnej precyzji oraz s³ów zmiennoprze-cinkowych. Nak³adanie siê na siebie adresowanych obiektów, zilustrowane na ry-sunku 2.15, mo¿e sprawiaæ trudnoœæ mniej doœwiadczonym programistom.

Przyk³ady

W sk³ad %MD0 wchodz¹ s³owa %MW0 (mniej znacz¹ce bity) i %MW1 (bardziej znacz¹ce bity). S³owo %MW1 stanowi równoczeœnie mniej znacz¹c¹ czêœæ %MD1. Na s³owo %MWi sk³adaj¹ siê bajty %MB_j i %MB_j+1 (gdzie j = 2i). Sta³ej o podwójnej precyzji %KD345 odpowiadaj¹ s³owa %KW345 i %KW346. S³owu zmiennoprzecin-kowemu %MF15 odpowiadaj¹ s³owa %MW15 i %MW16.

U¿ycie w programie zmiennej o adresie np. %MD5 wyklucza wiêc w zasadzie u¿y-wanie zmiennych %MW5 i %MW6, chyba ¿e robimy to z pe³n¹ œwiadomoœci¹ w celu zmiany zawartoœci s³owa %MD5.

Poza wymienionymi obiektami w programie mo¿na u¿yæ tak¿e:

• s³owa zawieraj¹ce parametry konfiguracyjne i wartoœci bie¿¹ce bloków funkcyjnych np. TMi.V, TMi. P – odpowiednio wartoœci: bie¿¹ca i zadana i-tego bloku czasowe-go (i = 0–63), %Ci.V, %Ci.P – odpowiednio wartoœci: bie¿¹ca i zadana i-teczasowe-go liczni-ka (i = 0–31),

• tablice bitów np. %M100:12, • tablice s³ów np. %MW20:9, • ³añcuch znaków %MB0:15.

2.2.2. Konfigurowanie sieci

Sieæ na magistrali rozszerzenia mo¿na realizowaæ tak¿e z wykorzystaniem sterowni-ka TSX 37 Micro, który pe³ni funkcjê sterownisterowni-ka bazowego (mastera). W sieci takiej mo¿e uczestniczyæ tylko jeden sterownik TSX 37 Micro i tylko w tej roli. Rolê rozsze-rzeñ I/O i wêz³ów slave pe³ni¹ sterowniki TSX 07 Nano. Sieæ mo¿e zawieraæ maksy-malnie piêæ wêz³ów z nastêpuj¹cymi ograniczeniami: do trzech wêz³ów slave i do czte-rech rozszerzeñ I/O. Sieæ taka, oprócz zasobów w³asnych sterownika master, pozwala wykorzystaæ do 96 wejœæ/wyjœæ oddalonych. Maksymalna rozpiêtoœæ w sieci miêdzy skrajnymi wêz³ami wynosi 200 m. Na rysunku 2.16 przedstawiono maksymalnie rozbu-dowan¹ sieæ zawieraj¹c¹ jedno rozszerzenie I/O i trzy sterowniki w roli slave’wów.

Funk-Bajty %MB0 %MB1 %MB2 %MB3 %MB4 %MB5 %MB6 %MB7 S³owa %MW0 %MW1 %MW2 %MW3 %MD0 lub %MF0 %MD2 lub %MF2 S³owa o podwójnej precyzji lub zmiennoprzecinkowe %MD1 lub %MF1

cjê wêz³a master pe³ni zawsze modu³ komunikacyjny o formacie po³ówkowym STZ 10, w sterowniku TSX 37 umieszczany wy³¹cznie w gnieŸdzie 4.

Na p³ycie czo³owej modu³u znajduja siê trzy diody sygnalizuj¹ce stan pracy modu³u (RUN – poprawna praca modu³u, ERR – b³¹d w module, COM – aktywnoœæ linii komu-nikacyjnych).

Pozosta³e wêz³y konfiguruje siê poprzez ustawienie selektora w sterowniku TSX 07 w pozycji wskazanej na rysunku 2.16.

Wymiana informacji z wêz³ami typu slave odbywa siê podobnie jak w sieciach z³o-¿onych ze sterowników TSX 07. Grupa znaków \4.0\ w adresach s³ów wymiany zwi¹-zana jest z tym, ¿e w kasecie sterownika TSX 37 do instalowania modu³u komunikacyj-nego przewidziane jest tylko gniazdo nr 4. Cyfra znajduj¹ca siê po tej grupie znaków zawiera adres tego wêz³a slave, z którym wymiana odbywa siê poprzez dane s³owo.

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 10 2 3 4 5 6 7

Slave PLC#2 Slave PLC#3 Slave PLC#4

TSX 07 TSX 07 TSX 07 TSX 07 Rozszerzenie I/O S lav e P L C # 4 S lav e P L C # 2 S lav e P L C # 3 R o zs ze rz e n ie I/ O

Funkcja sterownika TSX07 Nano w sieci Pozycja selektora Adres w sieci 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 %QW0.0 %QW0.1 %IW0.0 %IW0.1 %QW\4.0\2.0 %QW\4.0\2.1 %IW\4.0\2.0 %IW\4.0\2.1 %QW\4.0\3.0 %QW\4.0\3.1 %IW\4.0\3.0 %IW\4.0\3.1 %QW\4.0\4.0 %QW\4.0\4.1 %IW\4.0\4.0 %IW\4.0\4.1 %QW0.0 %QW0.1 %IW0.0 %IW0.1 %QW0.0 %QW0.1 %IW0.0 %IW0.1 2 3 4 R o zs ze rz e n ie I/ O R o zs ze rz e n ie I/ O R o zs ze rz e n ie I/ O TSX 37 S TZ 1 0 %I\4.0\1.0..m %Q\4.0\1.0...n

Rys. 2.17. Konfigurowanie urz¹dzenia

Rys. 2.18. Ilustracja wyboru modu³u komunikacyjnego

Praca sterowników w sieci wykorzystuj¹cej magistralê rozszerzenia ze sterownikiem TSX 37 w roli mastera wymaga skonfigurowania modu³u komunikacyjnego TSX STZ 10 za pomoc¹ programu PL7 Pro. Odbywa siê to podczas konfigurowania urz¹dzenia z wykorzystaniem opcji Configuration/Hardware Configuration (rys. 2.17). Gdy dochodzi do podania modu³u umieszczonego w slocie 4, nale¿y wybraæ modu³ TSX STZ 10 (TSX 37 XL7 MODULE), jak na rys. 2.18.

Nastêpnym krokiem jest zdefiniowanie wszystkich pozosta³ych wêz³ów sieci. Aby tego dokonaæ, nale¿y po wybraniu modu³u i potwierdzeniu tego wyboru, klikn¹æ pra-wym klawiszem myszy w polu pozycji 4 i wybraæ z menu Open Module. Przygotowa-nie pozosta³ych wêz³ów do pracy w sieci wymaga wybrania pe³nionej funkcji na selek-torze, jak podano w tablicy na rys. 2.16.

Pojawia siê wtedy okno jak na rys. 2.19 i dla ka¿dego wêz³a dokonujemy wyboru spoœród trzech mo¿liwoœci: brak (Missing), sterownik slave (Slave PLC), rozszerzenie I/O (I/O block).

Rys. 2.19. Konfigurowanie modu³u TSX STZ 10

W przypadku wyboru rozszerzenia mo¿na jeszcze wybraæ sta³¹ czasow¹ filtru (3 lub 12 ms). Oprócz tego nale¿y wybraæ zadanie, w którym wykorzystywany bêdzie modu³ (MAST – zadanie g³ówne, FAST – zadanie szybkie) oraz szybkoœæ transmisji w sieci (tak¹ sam¹ jak w pozosta³ych wêz³ach sieci).

Nieprawid³owoœci w pracy sieci mo¿na monitorowaæ za pomoc¹ bitu systemowego %S70, który ustawiany jest na 1 po ka¿dym cyklu wymiany informacji (patrz p. 2.3).

2.2.3. Wykorzystanie magistrali rozszerzenia do komunikacji

z modu³ami analogowymi TSX AMN

Oprócz modu³ów rozszerzenia I/O dla sygna³ów binarnych mo¿na wykorzystywaæ tak¿e modu³y oddalonych wejœæ/wyjœæ analogowych TSX AMN o maksymalnie trzech wejœciach i jednym wyjœciu. Do magistrali rozszerzeñ bazowego sterownika TSX 07 Nano lub modu³u komunikacyjnego STZ10 sterownika TSX 37 Micro mo¿na do³¹czyæ maksymalnie trzy modu³y analogowe. Komunikacja odbywa siê za pomoc¹ wymiany tych samych s³ów, które wykorzystywane s¹ w transmisji ze sterownikami w roli stacji slave. Adresowanie modu³ów jest te¿ identyczne (rys. 2.20).

Modu³ mo¿e wykorzystywaæ do trzech kana³ów wejœciowych i jeden kana³ wyjœcio-wy. S³owa wymiany modu³u zawieraj¹ dla ka¿dego kana³u parametry konfiguracyjne,

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 10 2 3 4 5 6 7 Modul analogowy#2 TSX 07

TSX AMN TSX AMN TSX AMN

Rozszerzenie I/O M o d u l an al og .# 4 M o d u l an al og .# 2 M o d u l an al og .# 3 R o zs ze rz e n ie I/ O

Funkcja sterownika TSX07 Nano w sieci Pozycja selektora Adres w sieci 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 %QW0.0 %QW0.1 %IW0.0 %IW0.1 %QW\4.0\2.0 %QW\4.0\2.1 %IW\4.0\2.0 %IW\4.0\2.1 %QW\4.0\3.0 %QW\4.0\3.1 %IW\4.0\3.0 %IW\4.0\3.1 %QW\4.0\4.0 %QW\4.0\4.1 %IW\4.0\4.0 %IW\4.0\4.1 %QW0.0 %QW0.1 %IW0.0 %IW0.1 %QW0.0 %QW0.1 %IW0.0 %IW0.1 2 3 4 R o zs ze rz e n ie I/ O R o zs ze rz e n ie I/ O R o zs ze rz e n ie I/ O TSX 37 S TZ 1 0

Modul analogowy#3 Modul analogowy#4

%I\4.0\1.0..m %Q\4.0\1.0...n

Rys. 2.20. Maksymalna konfiguracja sieci na magistrali rozszerzenia z udzia³em modu³ów analogowych TSX AMN

wartoœci oraz bity statusu. Rozdzielczoœæ kana³u zerowego wynosi zawsze 12 bitów, zaœ kana³u drugiego 8 bitów. Rozdzielczoœæ dla pierwszego kana³u wejœciowego zale¿y od liczby skonfigurowanych kana³ów i wynosi 12 bitów, jeœli wykorzystywane s¹ kana³y wejœciowe 0 i 1 lub 8 bitów, gdy skonfigurowano kana³y 0, 1 i 2.

S³owa wyjœciowe %QW\4.0\i.0 oraz %QW\4.0\i.1 zawieraj¹ parametry konfigura-cyjne dla wszystkich kana³ów wejœciowych oraz wartoœæ analogow¹ dla kana³u wyj-œciowego.

Zawartoœæ s³owa %QW\4.0\i.0 jest nastêpuj¹ca:

Numeryczna wartoœæ dla kana³u wyjœciowego okreœlana jest na 15 bitach s³owa %QW\4.0\i.1. Najstarszy bit tego s³owa jest bitem znaku.

S³owa wejœciowe %IW\4.0\i.0 i %IW\4.0\i.1 zawieraj¹ bity statusowe oraz wartoœci cyfrowe sygna³ów w kana³ach wejœciowych modu³ów. Poniewa¿ transmisja polega na przes³aniu dwóch s³ów 16-bitowych, rozdzielczoœæ wejœciowych kana³ów analogowych zale¿y od tego, ile kana³ów jest wykorzystywanych. S³owo %IW\4.0\i.0 zawiera 12-bitow¹ informacjê o wartoœci w kanale 0 (bit znaku + 11 bitów informacyjnych) oraz cztery bity statusowe, rozmieszczone nastêpuj¹co:

X15 X14 X13 X12 X11 X10 X9 X8 X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0

bity informacyjne wielkoœci wejœciowej kana³u 0 bit znaku sygna³u kana³u 0

b³¹d autokalibracji

przekroczenie zakresu w kanale 0 przekroczenie zakresu w kanale 1 przekroczenie zakresu w kanale 2

S³owo %IW\4.0\i.1 wykorzystywane jest do transmisji wartoœci w kanale 1 lub w kana³ach 1 i 2, w zale¿noœci od zadanej liczby kana³ów wejœciowych (bity X0 i X1 w s³owie %QW\4.0\i.0). Jeœli skonfigurowane s¹ kana³y 0 i 1, wartoœæ wejœciowa kana-³u 1 transmitowana jest w formie:

W y bó r r o dz aj u filt ru d la k an a³ u 2 W y bó r r o dz aj u filt ru d la k an a³ u 1 W y bó r r o dz aj u fi lt ru dl a ka na ³u 0 W yb ór t ypu k an a³ u w ej œc iow eg o 2 W yb ór t ypu k an a³ u w ej œc iow eg o 1 W yb ór t ypu k an a³ u we jœ ci ow eg o 0 D w u b it owa l ic z ba ka na ³ów w ejœ ci ow yc h X15 X14 X13 X12 X11 X10 X9 X8 X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 00 – filtr sprzêtowy 00 – wejœcie napiêciowe ± 10 V 00 – brak

01 - filtr 150 ms 01 – wejœcie napiêciowe 0...10V 01- kana³ 0 10 - filtr 750 ms 10 – wejœcie pr¹dowe 0...20 mA 10 – kana³y 0 i 1 11 - filtr 3 s 11 – wejœcie pr¹dowe 4...20 mA 11 – kana³y 0,1 i 2

X15 X14 X13 X12 X11 X10 X9 X8 X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0

bity informacyjne dla kana³u pierwszego

bit znaku

Gdy skonfigurowano kana³y 0, 1 i 2, zawartoœæ s³owa %IW\4.0\i.1 jest nastêpuj¹ca:

X15 X14 X13 X12 X11 X10 X9 X8 X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0

bity informacyjne kana³u 1 bit znaku kana³u 1 bity informacyjne kana³u 2

bit znaku kana³u 2

Poniewa¿ w jêzyku PL7 wszystkie zmienne s¹ przetwarzane w postaci 16-bitowej, trzeba do takiej postaci przekszta³ciæ programowo wartoœæ zmierzon¹ w kanale 0 oraz wartoœci zmierzone w kana³ach 1 i 2, jeœli oba s¹ wykorzystywane. W przypadku wyko-rzystywania tylko kana³u 0 i 1 wartoœæ zmierzona w kanale 1 jest gotowa do dalszego przetwarzania.

2.2.4. Przyk³adowe zadania testowe

Zadania testowe wykonywano korzystaj¹c z programu PL7 Pro v.3.4. Tworzenie no-wego zadania rozpoczyna siê od wybrania z menu File/New. Otwiera siê wówczas okno jak na rys. 2.21.

Rys. 2.22. Okna konfiguracji sprzêtowej i wyboru modu³u wejœæ/wyjœæ binarnych

W oknie tym dokonuje siê wyboru typu jednostki centralnej sterownika, rozszerze-nia pamiêci oraz zaznaczerozszerze-nia, czy bêdziemy korzystaæ z jêzyka Grafcet. Wybór opcji Yes w ostatnim polu oznacza, ¿e wykorzystywany bêdzie wy³¹cznie jêzyk Grafcet. Inne jêzyki programowania sterowników s¹ dostêpne, gdy wybrano opcjê No.

Potwierdzenie wyboru jednostki centralnej otwiera okno jak na rys. 2.17 i po wy-braniu Configuration/Hardware Configuration pojawia siê okno jak na rys. 2.22. Kolorem ¿ó³tym (na rysunku szarym) oznaczone s¹ elementy zdefiniowane. W oknie tym podaje siê obsadê kasety sterownika. Po klikniêciu w wybrany slot otwiera siê okno wyboru. Gniazda 1 i 2 zajmuje modu³ wejœæ/wyjœæ binarnych TSX DMZ 64 DTK (rys. 2.22).

W celu konfiguracji zintegrowanego modu³u wejœæ/wyjœæ analogowych nale¿y wejœæ w opcjê ustawienia poprzez klikniêcie myszk¹ w prostok¹t Ana (rys. 2.22). W oknie konfiguracyjnym (rys. 2.23) ustawia siê odpowiednie parametry. Bez modu³u adapta-cyjnego mo¿liwe jest wybranie tylko zakresów napiêciowych.

Rys. 2.23. Okno ustawiania parametrów kana³u analogowego

Rys. 2.24. Konfiguracja sieci z dwoma rozszerzeniami I/O

Przyk³ad 2.4

W celu realizacji sieci (rys. 2.27) z³o¿onej z mastera (TSX3722 v.2.0 Micro) i dwóch rozszerzeñ I/O (TSX07 21 2428 Nano) nale¿y podczas konfiguracji umieszczonego w gnieŸdzie 4 modu³u komunikacyjnego zdefiniowaæ wêz³y sieci w sposób pokazany na rys. 2.24 oraz ustawiæ selektory w rozszerzeniach I/O na „1” i „2”. Po potwierdzeniu

konfiguracji sprzêtu program wraca do okna Application Browser, gdzie nale¿y przejœæ do edycji programu wybieraj¹c Program/MAST Task/Main, a nastêpnie wybraæ jêzyk programowania spoœród trzech mo¿liwych: strukturalnego (ST), drabinkowego (LD) i listy instrukcji (IL).

Zadanie polega na uaktywnieniu trzech wyjœæ binarnych sterownika master sygna³a-mi wejœciowysygna³a-mi odpowiednio z mastera, rozszerzenia I/O#1 i rozszerzenia I/O#2. Sta-ny wyjœæ nale¿y monitorowaæ w oknie programu wizualizacyjnego ProDyn zintegrowa-nego z PL7 Pro.

Programowanie sterownika bazowego

Na rysunku 2.25 pokazano program dla sterownika bazowego.

Rys. 2.25. Program dla sterownika bazowego (przyk³ad 2.4)

Przejœcie do edycji ekranu monitorowania stanów wyjœæ odbywa siê poprzez okno Application Browser (rys. 2.17). Nale¿y wybraæ Runtime Screens/Screen/New. Aby rozpocz¹æ edycjê ekranu, nale¿y go uaktywniæ przez klikniêcie w obszar okna monitorowania. Jeœli brakuje narzêdzi, nale¿y je przywo³aæ: View/Editor Toolbar i View/Utility Toolbar. W przyk³adzie szeœciu prostok¹tom przypisano stany czte-rech zmiennych wyjœciowych, decyduj¹ce o kolorze odpowiednich obiektów (rys. 2.26). Ka¿dy z trzech widocznych na rysunku prostok¹tów stworzony zosta³ przez na³o¿enie na siebie dwóch obiektów. W oknie Object properties mo¿na okreœliæ zmienn¹ i jej stan, przy którym obiekt jest widoczny w wybranym kolorze (opcja Drawing). Przyk³adowo, gdy wartoœæ zadeklarowanej zmiennej %Q2.1 wynosi 1, widzimy prostok¹t zielony, a gdy wartoœæ zmiennej wynosi 0, widzimy dok³adnie w tym samym miejscu prostok¹t czerwony. Stwarza to w sumie wra¿enie, ¿e jest to jeden prostok¹t o zmieniaj¹cych siê kolorach.

Po zakoñczeniu edycji programu i okna wizualizacji stanu przesy³a siê aplikacjê z pro-gramatora do sterownika. W tym celu nalezy wybraæ PLC/Transfer Program/ PC→PLC. Przesy³anie odbywa siê w trybie Stop i Offline. Po przes³aniu nale¿y uruchomiæ sterownik (PLC/Run), wejœæ w tryb Online (PLC/Connect) i obserwowaæ dzia³anie programu otwieraj¹c w Application Browser odpowiednie okno wizualizacyjne z prostok¹tami

Komunikaty

Biblioteka

Rys. 2.26. Przypisanie wyjœcia binarnego zaznaczonemu obiektowi

... ... 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 Sterownik bazowy TSX 07 TSX 07 Rozszerzenie I/O #1 RS485/RS232 Cable A BG A B 0 COM 1 1 G TSX PCU 1030 Kabel TSX CAO 003 (0,3 m) TSX STC 050 (50 m) TSX STC 200 (200 m) albo ekranowana skrêtka dwu¿y³owa:

¿y³a miedziana, cynowana o rezystancji <= 85 Ω/km z cynowanym ekranem miedzianym o rezystancji <= 12 Ω/km

Sygna³ uruchamiajacy podnoszenie i opuszczanie windy Sygna³ uruchamiaj¹cy popychacz w windzie COM 0 + 24 V DC M 24 V DC + 24 V M + 24 V DC Rozszerzenie I/O #2 com 1 0 3 2 4 24 V

Cewki zaworów uruchamiaj¹cych: - mierzenie gruboœci - popychacz - podnoszenie windy - opuszczanie windy M 24 V DC + 24 V DC com 1 0 2 %Q2.j %I1.i

i

j

k

l

m

n

o

(Runtime Screens) lub okno z programem (wybieraj¹c opcje Program/ MAST Task/ Main, a nastêpnie Utilities/Animate).

Podczas testowania i normalnej pracy sieci do wizualizacji stanów wejœæ i wyjœæ roz-szerzeñ #1 i #2 mo¿na wykorzystaæ opisany wczeœniej panel wyœwietlacza sterownika TSX 37 Micro. W tym celu trzeba uaktywniæ bit %S69 i ustawiæ odpowiednio s³owo %SW67 (rys. 2.28). Zawartoœæ s³ów i bitów systemowych mo¿na odczytaæ z tzw. tablicy animacyjnej. Tworzy siê j¹ wybieraj¹c komendy Utilities/Initialize Animation Table, a wywo³uje po uruchomieniu transmisji, komendami Application Browser/Animation Ta-ble. Zmiany wartoœci mog¹ byæ dokonywane w programie lub poprzez modyfikacje w tablicy animacyjnej. Znaczenie zawartoœci s³ów systemowych opisano w punkcie 2.2.1.

Rys. 2.28. Zawartoœæ bitu i s³ów systemowych przy wyœwietlaniu wejœæ/wyjœæ TSX 07 Nano (rozszerzenia I/O) w trybie WRD

Na wyœwietlaczu (rys. 2.29) w górnej czêœci pola trzeciego pojawia siê znak X sygnalizuj¹cy wyœwietlanie wartoœci zmiennych bitowych, natomiast w dolnej czêœci wartoœæ indeksu wybieranego kolejno przyciskiem na panelu wyœwietlacza. Na polach pierwszym i drugim wyœwietlane s¹ zawartoœci wejœæ (czêœæ górna) oraz wyjœæ (czêœæ dolna) dwóch rozszerzeñ o kolejnych adresach. Indeks wskazuje adres rozszerzenia, którego dotyczy pierwsze pole wyœwietlacza.

0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 64 16 64 16

BASE EXT WRD DIAG

RUN TER I/O ERR BAT DIAG> 16. R I/O Przycisk 64 16 %I\4.0\1.1 %I\4.0\2.1 bie¿¹cy indeks

Przyk³ad 2.5

W celu realizacji sieci (rys. 2.35) z³o¿onej z mastera (TSX3722 v.2.0 Micro) pod³¹czonego do stanowiska POMIAR i dwóch sterowników slave (TSX07 21 2428 Nano) nale¿y, podczas konfiguracji umieszczonego w gnieŸdzie 4 modu³u komunika-cyjnego, zdefiniowaæ wêz³y sieci w sposób pokazany na rys. 2.30 oraz ustawiæ selekto-ry w sterownikach slave na „5” i „6”. Po potwierdzeniu konfiguracji sprzêtu program wraca do okna Application Browser, gdzie nale¿y przejœæ do edycji programu wybieraj¹c Program/MAST Task/Main, a nastêpnie wybraæ jêzyk programowania.

Rys. 2.30. Konfiguracja sieci z dwoma wêz³ami slave

Zadanie polega na uaktywnieniu czêstoœciomierza w sterowniku slave #3 sygna³em na wejœciu binarnym sterownika slave #2. Wartoœæ bie¿¹c¹ czêstoœciomierza nale¿y przes³aæ do stacji slave #2. Je¿eli czêstotliwoœæ jest wiêksza od zadanej wartoœci, to nale¿y uaktywniæ wyjœcie binarne. Na stanowisku POMIAR nale¿y zmierzyæ gruboœæ kr¹¿ka wykorzystuj¹c zintegrowane wejœcia analogowe sterownika TSX 3722 Micro, przes³aæ wynik do slave #2 oraz wyœwietliæ na ekranie wizualizacyjnym podprogramu ProDyn. Stacje slave powinny mieæ mo¿liwoœæ zmiany trybu pracy (RUN/STOP) przez zmianê stanu na wejœciu binarnym.

Programowanie sterowników

Na rysunku 2.31 pokazano program dla sterownika master, a na kolejnych – pro-gramy dla sterowników slave.

Rys. 2.31. Program dla sterownika master

Przejœcie do edycji ekranu monitorowania stanów wyjœæ odbywa siê poprzez okno Application Browser (rys. 2.17). Nale¿y wybraæ Runtime Screens/Screen/New. W przyk³adzie proponuje siê wyœwietlanie zmierzonej gruboœci elementu (rys. 2.34). Nale¿y pamiêtaæ, ¿e przetwornik A/C przetwarza napiêcie 0–10 V ze stanowiska pomi-arowego na liczbê binarn¹ z zakresu 0–1000 i ta liczba jest wyœwietlana, jeœli nie doko-na siê przeliczenia doko-na jednostki fizyczne. Aby rozpocz¹æ edycjê ekranu, trzeba go uak-tywniæ przez klikniêcie w obszar. Jeœli na ekranie brakuje do tego narzêdzi, nale¿y je przywo³aæ: View/ Editor Toolbar i View/ Utility Toolbar.

Po zakoñczeniu edycji programu i okna wizualizacji stanu nale¿y przes³aæ aplikacjê z programatora do sterownika, uruchomiæ sterownik i obserwowaæ dzia³anie programu otwieraj¹c odpowiednie okno wizualizacyjne. Zwi¹zane z tym czynnoœci opisano do-k³adnie w przyk³adzie 2.4. Aby sprawdziæ poprawnoœæ dzia³ania komunikacji, mo¿na

Rys. 2.32. Program dla sterownika slave #2

Rys. 2.34. Edycja ekranu wizualizacyjnego w programie ProDyn zintegrowanym z PL7 Pro pod³¹czyæ do z³¹cza TER w stacji slave #2 terminal FTX 117. W wybranym prze³¹czni-kiem trybie pracy TSX (tryb online) nale¿y wskazaæ Edit/3Dat (edytor danych), a na-stêpnie podaæ adresy s³ów, których wartoœæ ma byæ wyœwietlona (np. %MW10 – bie¿¹ca czêstotliwoœæ i %MW15 – gruboœæ klocka). Przyk³adowy uk³ad do testowania sieci po-kazano na rys. 2.35. ... ... 0 1 2 3 4 5 6 7 Sterownik master TSX 07 RS485/RS232 Cable PL7Pro A B 1 G TSX PCU 1030 Kabel TSX CAO 003 (0,3 m) TSX STC 050 (50 m) TSX STC 200 (200 m) albo ekranowana skrêtka dwu¿y³owa: ¿y³a miedziana, cynowana o rezystancji <= 85 Ω/km z cynowanym ekranem miedzianym o rezystancji <= 12 Ω/km

COM 0 + 24 V DC M 24 V DC + 24 V DC M com 1 0 3 2 4 24 V DC

Cewki zaworów uruchamiaj¹cych: - mierzenie gruboœci - podnoszenie windy - opuszczanie windy M 24 V DC + 24 V DC com 1 0 2 %Q2.j %I1.i i j k l m n o TSX 37 S TZ 1 0 TER AUX 0 1 23 4 56 7 TSX 07 A BG Zadajnik ANS-311 4...20 mA CALEX Model 8505 I/f 0 COM 1 COM Sygna³ RUN/STOP + 24 V DC Input M 24 V DC M 24 V DC Emit Output Coll + 24 V DC Sterownik slave #3 0 1 2 Sterownik slave #2 5 2 2 Sygna³ uaktywniaj¹cy czêstoœciomierz Sygna³y: - uaktywniaj¹cy pomiar - podnoszenia windy -opuszczania windy L U 0...10V FTX 117 Sygna³ RUN/STOP Stanowisko POMIAR

Aby wykorzystaæ panel wyœwietlacza do pokazania zawartoœci s³ów wewnêtrznych sterownika TSX 37 Micro, nale¿y wybraæ tryb WRD. Wymaga to ustawienia bitu i s³ów systemowych jak na rys. 2.36 (patrz p. 2.2.1).

Rys. 2.36. Zawartoœæ bitu i s³ów systemowych przy wyœwietlaniu s³ów wewnêtrznych sterownika TSX 37 Micro w trybie WRD

Przyk³adowy wygl¹d wyœwietlacza pokazano na rys. 2.37. Na polu pierwszym i drugim wyœwietlane s¹ m³odszy i starszy bajty s³owa wewnêtrznego, wybranego przyciskiem na panelu wyœwietlacza (zmiana indeksu), na przemian co dwie sekundy. W przyk³adzie s³owo %MW15 zawiera heksadecymaln¹ wartoœæ pomiaru gruboœci klocka.

Rys. 2.37. Widok panelu wyœwietlacza wskazuj¹cego wartoœæ m³odszego bajtu s³owa %MW15

0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 64 16 64 16

BASE EXT WRD DIAG

RUN TER I/O ERR BAT DIAG> 16. R I/O Przycisk 64 16 bie¿¹cy indeks AA - mlodszy bajt slowa %MW15

2.3. Uruchamianie i monitorowanie pracy sieci

2.3.1. Sieæ sterowników TSX 07 Nano

Na rysunku 2.38 pokazano pole wyœwietlacza sterownika TSX 07 Nano (24 I/O), sygnalizuj¹cego stan urz¹dzenia. Cztery diody umieszczone z lewej strony sygnalizuj¹: RUN wykonywanie programu aplikacyjnego (œwiecenie ci¹g³e),

(zielona) zatrzymanie programu (migotanie),

niewykonywalny program aplikacyjny (brak œwiecenia). ERR b³êdy wewnêtrzne urz¹dzenia (œwiecenie ci¹g³e),

(czerwona) niewykonywalny program aplikacyjny; równie¿ podczas przesy³ania programu do sterownika (migotanie).

COM poprawna komunikacja (œwiecenie), (¿ó³ta)

I/O b³¹d I/O lub obecnoœæ rozszerzenia I/O (je¿eli tak wybrano w konfiguracji) (czerwona) – œwiecenie ci¹g³e,

tryb pracy „rozszerzenie I/O” – migotanie.

Je¿eli bit systemowy %S69 ustawiony jest na 0 (ustawienie domyœlne), to pozosta³e diody wyœwietlacza sygnalizuj¹ stan wejœæ (diody górne) i wyjœæ (dolne) o adresach: • %I0.0–%I0.13, %Q0.0–%Q0.9 w sterowniku bazowym lub stacji master,

• %I1.0–%I1.13, %Q1.0–%Q1.9 w rozszerzeniu I/O #1.

Ustawienie na „1” bitu systemowego %S69 powoduje sygnalizacjê na pierwszych oœmiu górnych i dolnych diodach stanów bitów wewnêtrznych o adresach %M112–%M127 oraz migotanie diody I13. Umo¿liwa to sygnalizacjê w sterowniku bazowym lub stacji

Rys. 2.38. Pole sygnalizacyjne sterownika TSX 07 Nano (24 I/O) RUN ERR COM I/O 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 I O %M 11 2 %M 11 3 %M 11 4 %M 11 5 %M 11 6 %M 11 7 %M 11 8 %M 11 9 %M 12 0 %M 12 1 %M 12 2 %M 12 3 %M 12 4 %M 12 5 %M 12 6 %M 12 7 Migotanie

master stanów wybranych wejœæ/wyjœæ rozszerzenia lub stacji slave, lub do sygnalizacji wartoœci bitów systemowych lub bitów s³ów systemowych s³u¿¹cych do monitorowa-nia pracy sieci sterowników.

Nieprawid³owoœci w pracy sieci mog¹ byæ monitorowane poprzez bity i s³owa sy-stemowe pokazanych w tabeli 2.1.

Tabela 2.1. Bity i s³owa systemowe zwi¹zane z kontrol¹ pracy sterowników w sieci Adres Funkcje Opis

%S70 Odœwie¿anie wymiany s³ów Dla sterownika bazowego ustawiany na 1, natychmiast po zakoñczeniu cyklu transmisji s³ów wymiany IW/QW ze sterownikami slave.

Dla ka¿dego ze sterowników slave ustawiany na 1 po

zakoñczeniu transmisji s³ów wymiany ze sterownikiem master. Bit mo¿e byæ zerowany programowo lub poprzez terminal. %S71 Wymiana danych poprzez 0 – brak wymiany danych na magistrali rozszerzenia,

magistralê rozszerzenia 1 – na magistrali rozszerzenia odbywa siê wymiana danych. %S72 Po³¹czenia sterowników 0 – sterownik bazowy komunikuje siê z innymi sterownikami,

1 – brak komunikacji.

Mo¿e byæ ustawiany w programie lub z urz¹dzenia programuj¹cego.

%S100 Protokó³ portu Ustawiany przez system na 0 lub 1 w zale¿noœci od typu terminalowego urz¹dzenia pod³¹czonego do portu terminalowego:

0 – protokó³ UNI-TELWAY (master),

1 – protokó³ ASCII lub UNI-TELWAY (slave). Wybór w programie Pl7-07 przy zwartych pinach 5 i 7 gniazda TER. %SW70 Adresy i typ PLC Bit 4 bit 3 typ TSX07

0 0 – o 6 wejœciach i 4 wyjœciach (10 I/O) 0 1 – o 9 wejœciach i 7 wyjœciach (16 I/O) 1 0 – o 14 wejœciach i 10 wyjœciach (24 I/O) 0 1 – o wejœciach zmiennopr¹dowych (16 I/O) Bity 7, 6, 5 – adres PLC kopiowany z kodera selektora. Je¿eli do³¹czone jest rozszerzenie I/O, to:

bity 12 i 11 Рtyp rozszerzenia I/O (kodowany tak jak bity 4, 3), bit 13 Р1 oznacza obecnoϾ rozszerzenia I/O.

%SW71 Urz¹dzenia na magistrali Pokazuje stan komunikacji sterownika bazowego z pozosta³ymi rozszerzenia wêz³ami sieci na magistrali rozszerzaj¹cej:

bit 1 – rozszerzenie I/O, bit 2 – slave #2, bit 3 – slave #3, bit 4 – slave #4.

Ustawienie 0 oznacza brak odpowiedniego wêz³a, brak zasilania lub uszkodzenie.

Ustawienie 1 oznacza obecnoœæ odpowiedniego urz¹dzenia i wymianê informacji ze sterownikiem bazowym.

Program Pl7_07 tak¿e dostarcza narzêdzi do monitorowania stanu sterownika. Wy-branie PLC/Operations powoduje otwarcie okna jak na rys. 2.39, umo¿liwia obserwa-cjê stanu urz¹dzenia oraz wydawanie poleceñ przez operatora. Na polu sygnalizacyj-nym tego okna mo¿na obserwowaæ nie tylko to, co na polu sygnalizacyjsygnalizacyj-nym urz¹dze-nia, ale tak¿e stany wejœæ/wyjœæ wymuszane (forsowane) przez operatora. Forsowanie wejœæ/wyjœæ jest przydatne podczas uruchamiania programów.

Rys. 2.39. Widok okna operacyjnego

Odbywa siê ono po wywo³aniu View/Data Editor i wykorzystaniu odpowiednich kla-wiszy . Na rysunku 2.40 pokazano widok okna Data Editor z ustawie-niami sygnalizowanymi na rys. 2.39.

Rys. 2.40. Widok okna z forsowaniem stanu wejϾ/wyjϾ

2.3.2. Sieæ sterowników TSX 37 Micro i TSX 07 Nano

Do monitorowania transmisji miêdzy sterownikiem TSX 37 Micro i pod³¹czonymi poprzez modu³ TSX STZ 10 jednostkami TSX 07 Nano mo¿na wykorzystaæ narzêdzia oferowane przez program Pl7 Pro. Nale¿y w tym celu, po uruchomieniu komendy PLC/ Connect, wywo³aæ okno konfiguracji sprzêtowej sterownika, a nastêpnie modu³u STZ 10.

Pojawia siê wówczas okno pokazane na rys. 2.41 (w trybie Debug). Dwa górne pozio-me pola dotycz¹ diagnostyki modu³u i kana³u komunikacyjnego. W przypadku wyst¹-pienia b³êdu uaktywniaj¹ siê odpowiednie przyciski z sygnalizacj¹ (DIAG, gdy %I4.MOD.ERR=1 i Diag, gdy %I4.0.ERR=1). Klikniêcie przycisku powoduje otwar-cie okna z dodatkowymi informacjami. Przyk³adowe okno diagnostyczne, po od³¹cze-niu stacji slave #3, pokazano na rysunku 2.42.

Rys. 2.41. Okno diagnostyczne modu³u TSX STZ 10

Znajduj¹ce siê w dolnej czêœci okna diagnostycznego pole Charakter errors s³u¿y do dostarczania informacji o iloœci b³êdów transmisji (zawartoœæ s³owa statusowego %MW4.0.7) oraz b³êdów odbioru (zawartoœæ s³owa statusowego %MW4.0.8). Je¿eli wykorzystywane s¹ s³owa statusowe kana³u komunikacyjnego to nale¿y spowodowaæ odœwie¿anie ich wartoœci umieszczaj¹c w programie funkcjê READ_STS %CH4.0, zaœ odœwie¿anie wartoœci s³ów statusowych modu³u komunikacyjnego – READ_STS %CH4.MOD.

Pole Link configuration powtarza w kolumnie Logical zadeklarowan¹ konfiguracjê sieci, natomiast w kolumnie Present rzeczywiœcie pod³¹czone urz¹dzenia. Przyciski w kolumnie Data umo¿liwiaj¹ sygnalizacjê stanów wejœæ/wyjœæ rozszerzeñ I/O lub wy-œwietlanie zawartoœci s³ów wymiany ze stacjami slave (rys. 2.43).

Rys. 2.43. Wizualizacja danych przesy³anych magistral¹ rozszerzenia: a) stanów wejœæ/wyjœæ rozszerzenia I/O #1, b) s³ów wymiany ze stacj¹ slave #3

3. Sieæ Uni-Telway

3.1. Sieæ Uni-Telway a model OSI

Sieæ Uni-Telway, opracowana pierwotnie dla sterowników firmy Telemechanique, jest obecnie czêœci¹ platformy komunikacyjnej X-Way stosowanej w systemach auto-matyki firm wchodz¹cych w sk³ad grupy Schneider Electric. Jest sieci¹ otwart¹ zgodn¹, z siedmiowarstwowym modelem referencyjnym ISO/OSI, z tym ¿e wykorzystywane s¹ warstwy 1, 2, 3 i 7 (rys. 3.1).

3.2. Warstwa fizyczna

Standardowym ³¹czem dla sieci Uni-Telway jest RS 485. Parametry fizyczne sieci Uni-Telway na izolowanym ³¹czu RS 485 zebrano w tabeli 3.1.

Rys. 3.1. Sieæ Uni-Telway w siedmiowarstwowym modelu referencyjnym struktury komunikacyjnej ISO/OSI

Warstwy modelu

OSI Platforma komunikacyjna X-Way

Telegram Wspólne s³owa Komunikacja aplikacja-aplikacja 7 Aplikacyjna Uni-TE Uni-TE Modbus

6 Prezentacji brak brak brak

5 Sesji brak brak brak

4 Transportowa brak TCP TCP

3 Sieciowa System adresowania X-Way IP IP

2 £¹cza danych Master - Slave WorldFip ISO 8802-3

Ethernet ISO 8802-3 Ethernet ISO 8802-3 Ethernet

1 Fizyczna RS 485

1,2...19,2 kb/s WorldFip 1 Mb/s ISO 8802-3 10 Mb/s ISO 8802-3 10 Mb/s ISO 8802-3 10 Mb/s Uni-Telway Fipio/Fipway Ethway Uni -TE

Tabela 3.1. Parametry fizyczne sieci Uni-Telway z izolowanym ³¹czem RS 485 Tryb transmisji asynchroniczna w paœmie podstawowym

Szybkoœæ transmisji od 1200 bitów/s do 19 200 bitów/s

Medium ekranowana podwójna para skrêconych przewodów Liczba urz¹dzeñ max 28 (1 master + do 27 slave’ów)

Adresy sieciowe 98 adresów sieciowych

D³ugoœæ magistrali do 1000 m (wy³¹czaj¹c odga³êzienia) D³ugoœæ odga³êzieñ magistrali do 20 m

Sterowniki TSX umo¿liwiaj¹ realizacjê sieci z u¿yciem:

a) Oœmiopinowego z³¹cza TER i/lub AUX typu mini-DIN z rozmieszczeniem sygna-³ów pokazanym w tabeli 3.2. Jest to ³¹cze szeregowe nieizolowane RS 485, co po-woduje, ¿e maksymalny zasiêg sieci wynosi 10 m. Z³¹cze to umo¿liwia tak¿e trans-misjê z protoko³em znakowym (tylko w po³¹czeniu jeden do jednego). Port TER mo¿e byæ u¿yty tak¿e do pod³¹czenia programatora sterownika, panelu operatorskiego, dru-karki lub terminala znakowego. Porty TER i AUX umo¿liwiaj¹ obs³ugê do oœmiu adresów stacji slave.

Tabela 3.2. Rozmieszczenie sygna³ów na pinach z³¹cz TER i AUX Pin Port terminala (TER) Port zewnêtrzny (AUX)

1 D (B) D (B) 2 D (A) D (A) 3 niepo³¹czony niepo³¹czony 4 /DE /DE 5 /DPT (1 = master) /DPT (1 = master) 6 niepo³¹czony niepo³¹czony 7 0 V 0 V 8 +5 V niepo³¹czony

Dzia³anie portu jest uzale¿nione od dwóch parametrów: stanu sygna³u /DPT (0 = slave, 1 = master) ustawionego domyœlnie na 1 (zmiana mo¿e nast¹piæ przez zworê we wtyku kabla lub ustawienie w puszcze izoluj¹cej portu terminala oznaczonej TSX P ACC 01) oraz konfiguracji programowej portu terminala zdefiniowanej na ekranie konfigura-cyjnym programu narzêdziowego PL7, stanowi¹cego oprogramowanie programato-ra sterowników TSX.

b) Modu³ów komunikacyjnych TSX SCY 21600/21601, które mog¹ byæ umieszczone we wszystkich kasetach segmentu g³ównego X-Bus stacji sterownika TSX Premium (rys. 4.18). Zawieraj¹ one dwa gniazda. Pierwsze z nich stanowi zintegrowany kana³

komunikacyjny z izolowanym z³¹czem RS485 i wieloma protoko³ami do wyboru (Uni-Telway, MODBUS/JBUS, tryb znakowy). Drugie gniazdo s³u¿y do pod³¹czenia kar-ty komunikacyjnej formatu PCMCIA (The Personal Computer Card International As-sociation).

c) Karty komunikacyjnej formatu PCMCIA, w któr¹ mo¿na wyposa¿yæ modu³ komu-nikacyjny lub wiêkszoœæ jednostek centralnych. Karta typu TSX SCP114 umo¿liwia transmisjê danych z wykorzystaniem jednego z protoko³ów do wyboru (Uni-Telway, MODBUS/JBUS, tryb znakowy) przez izolowane z³¹cze RS 485. Do czteroprzewo-dowej komunikacji u¿ywany jest kabel TSX SCP CX 4030.

Poza portami komunikacyjnymi TER i AUX wszystkie pozosta³e umo¿liwiaj¹ ob-s³ugê do 98 adresów stacji slave. Na rysunku 3.2 pokazano wybór karty PCMCIA oraz protoko³u transmisji podczas konfigurowania modu³u komunikacyjnego TSX SCY 21601 w stacji sterownika TSX Premium z wykorzystaniem programu narzêdziowego PL7 Pro.

Liczba modu³ów komunikacyjnych obs³ugiwanych przez stacjê zale¿y od potrzeb i mo¿liwoœci jednostki CPU, na przyk³ad:

TSX P5710 v.1.5 do 2 modu³ów SCY 21600, TSX P57102 v.3.3 do 4 modu³ów SCY 21601, TSX P57202 v.3.3 do 12 modu³ów SCY 21601, TSX P57402 v.3.3 do 24 modu³ów SCY 21601.

Karta PCMCIA jest wyposa¿ona w dwie sygnalizacyjne diody LED. Górna (czer-wona) ERR – sygnalizuje b³¹d dzia³ania, dolna (¿ó³ta) COM – aktywnoœæ linii

kacyjnych. Podczas normalnego dzia³ania dioda ERR nie œwieci, zaœ dioda COM migo-cze. Pod³¹czenie karty PCMCIA musi siê odbywaæ przy wy³¹czonym zasilaniu sterow-nika.

Na rysunkach 3.3 i 3.4 pokazano sposób pod³¹czania oraz uk³ad po³¹czeñ w przy-k³adowej sieci Uni-Telway z firmowymi kablami i akcesoriami ³¹czeniowymi.

Wêze³ 1 Wêze³ 2 Wêze³ 3 Wêze³ 4

do 2 0 m T - box Puszka rozga³êziaj¹ca

Rys. 3.3. Sposób pod³¹czania urz¹dzeñ w sieci Uni-Telway

TSX 37 22 TER AUX TSX 37 10 TER

TSX SCA 62 Uni - Telway TSX SCA 62 TSX SCA 62

TSX PCU 1030 TSX57 TER AUX TSX 5710 PREMIUM TSX 07 A BG 0 COM 1 0 CO M RS485/RS232 Cable TSX SCA 50 TSX PACC01 TER AUX TER AUX TSX 37 21 TER AUX kabel TSX SCP CU 4030 kabel TSX XBT-Z908 kabel TSX CSA *** (100, 200 lub 500m) kabel TSX SCP CU 4530 kabel TFTX CB 10*0 (2 lub 5 m) TSX 37 21