realizacja_rozszerzenia_ilosci_wejsc_wyjsc_sterownika_jazz_wire_chip.pdf

Łatwa realizacja rozszerzenia wyjść cyfrowych

sterownika JAZZ i Vision firmy UNITRONICS za pomocą

modułu WIRE-CHIP i modułów ADAM firmy Advantech

Sterownik JAZZ posiada maksymalnie 16 wejść cyfrowych DC i 20 wyjść cyfrowych.

Jedyną możliwością rozszerzenia ilość wejść / wyjść jest podłączenie do tego sterownika

modułów z komunikacją szeregową RS-232 lub RS-485. Można również wybrać sterownik

z innej serii (np. Vision) i użyć moduły rozszerzające dedykowane oferowane przez firmę

UNITRONICS. Druga możliwość zmienia znacznie koszty przedsięwzięcia.

Pozostańmy przy rozszerzeniu ilości wejść / wyjść prostego sterownika JAZZ.

Napisanie oprogramowania skutecznie obsługującego wiele modułów w języku

drabinkowym jest pewnym wyzwaniem programistycznym, które dodatkowo zajmuje sporą

część pamięci programu i innych zasobów JAZZa. W takiej sytuacji warto sięgnąć po

moduł WIRE-CHIP H3.1, którego naturalne możliwości (pierwotnie – wielopunktowy

pomiar temperatury) zostały „w wyniku ewolucji” (od roku 2005) rozszerzone o obsługę

protokołu MODBUS RTU w trybie MASTER. Obsługa wspomnianego protokołu w

połączeniu z bogatym zestawem makroinstrukcji daje programiście ogromne możliwości

budowania komunikacji MODBUS RTU między wieloma urządzeniami przemysłowymi

obsługującymi ten standard. Mimo rozbudowanych możliwości, tworzenie komunikacji

za pomocą makroinstrukcji jest proste – chcemy to pokazać w niniejszym artykule.

Ponadto rozbudowa wejść / wyjść sterowników Vision w oparciu o moduł WIRE-CHIP i

moduły ADAM jest znacznie tańsza niż z wykorzystaniem dedykowanych modułów

rozszerzających firmy UNITRONICS. Jeśli dodamy do tego fakt, że stosując moduł WIRE-

CHIP zyskujemy jednocześnie wielopunktowy pomiar temperatury (max 64 czujniki) - jest

to warte uwagi rozwiązanie.

Spis treści

Opis połączeń elektrycznych:................................................................................................2

Oprogramowanie sterownika PLC.........................................................................................3

Oprogramowanie modułu WIRE-CHIP – makroinstrukcje.....................................................4

Moduły analogowe, komunikacja między sterownikami........................................................6

Analiza kosztów rozszerzenia wejść / wyjść sterowników firmy UNITRONICS....................6

Ograniczenia..........................................................................................................................8

Dostawca:...............................................................................................................................8

Opis połączeń elektrycznych:

Sterowniki JAZZ nie posiadają wbudowanych portów szeregowych, jednak istnieje

możliwość zainstalowania zewnętrznych modułów portu szeregowego w wersji JZ-RS4 lub

JZ-PRG. Moduł JZ-RS4 umożliwia komunikację w standardzie RS-485 lub RS-232, jednak

jest znacznie droższy niż moduł JZ-PRG. Z tego powodu do zestawu wybraliśmy moduł

JZ-PRG. Aby moduł ten działał wymaga zewnętrznego źródła zasilania. Jeśli jest używany

jako programator sterownika JAZZ, zasilanie pobiera z linii DTR portu RS-232 komputera

PC. W naszym przypadku musimy go zasilić z zasilacza 24V, przez rezystor 1kΩ. Moduł

JZ-PRG łączy się z modułem WIRE-CHIP poprzez port RS-232. Natomiast WIRE-CHIP

łączy się z modułami ADAM poprzez port RS-485. Jeśli magistrala RS-485 jest dłuższa niż

kilka.. kilkadziesiąt metrów, wówczas na jej końcach należy zainstalować rezystory

terminujące 120Ω. Teoretyczny zasięg magistrali RS-485 to 1200m. W naszym zestawie

testowym zastosowaliśmy przewód 100m.

Jeśli system rozszerzeń wejść / wyjść jest rozległy i znajduje się w nim wiele modułów i

innych elementów zasilanych napięciem 24V, wówczas trzeba w każdej skrzynce z

modułami zainstalować lokalny zasilacz 24V. Zapobiegnie to nadmiernym spadkom napięć

powodującym błędne działanie systemu.

Schemat poglądowy zestawu testowego:

Oprogramowanie sterownika PLC

Aby skonfigurować sterownik do pracy w trybie MODBUS RTU – SLAVE, w

przypadku sterownika JAZZ (także M90 i M91), należy wpisać do jego rejestrów

systemowych niezbędne wartości konfiguracyjne. W przypadku sterowników Vision należy

umieścić w programie bloki konfiguracji portu szeregowego i konfiguracji protokołu

MODBUS, a także cyklicznie uruchamiać blok „SCAN_EX”. Tyle wystarczy, aby nawiązać

komunikację. Można się jeszcze pokusić o sprawdzanie stanu modułów wejść / wyjść. W

tym celu należy sprawdzać wartości bitów (MB – Memory Bit) pod adresami do których

moduł WIRE-CHIP będzie podawał stany wykonania makroinstrukcji.

Aby sprawdzić wartość wejścia cyfrowego należy odczytać (np. za pomocą „direct

contact”) stan bitu (MB) pod który moduł WIRE-CHIP przekazuje wartość z wejścia

cyfrowego. Aby ustawić w określony sposób wyjście cyfrowe, należy ustawić (użyć np.

direct coil, set coil lub reset coil) wartość bitu (MB), który zostanie pobrany przez WIRE-

CHIP i następnie przekazany do modułu wyjść cyfrowych.

Aby móc przetwarzać wartość temperatury otrzymaną z modułu WIRE-CHIP, należy

odczytać ją z 16-bitowego rejestru MI (Memory Integer) do którego zostanie ona wpisana

przez WIRE-CHIP.

Przykład kodu konfigurującego sterownik JAZZ

Powyższe 3 „szczeble” drabiny wystarczą, aby sterownik JAZZ (M90 / M91) był poprawnie

skonfigurowany do pracy z modułem WIRE-CHIP i maksymalnie ponad 200 wejściami /

wyjściami. Analogiczny kod dla sterownika z grupy Vision przedstawiony jest na rysunku

poniżej.

Przykład kodu konfigurującego sterownik Vision:

Oprogramowanie modułu WIRE-CHIP – makroinstrukcje

Aby przekazać do sterownika wartości wejść cyfrowych, moduł WIRE-CHIP musi

odczytać dane z modułu i przechować je we własnej pamięci RAM. Następnie dane muszą

zostać przekazane z własnej pamięci RAM do sterownika PLC. Do pobrania danych z

modułu wejść cyfrowych trzeba użyć funkcji Read Coils (MODB_RC). Funkcja RC musi

znać ID modułu, z którego ma pobrać dane, ilość danych do pobrania, adres wewnątrz

WIRE-CHIP pod którym przechować dane, adres wewnątrz modułu wejść cyfrowych, z

którego pobrać dane. Analogiczne parametry są potrzebne funkcji Force Coils

(MODB_FC) używanej w tym przypadku do przesyłania otrzymanych poprzednio wartości

do sterownika PLC. Potrzebne są ID sterownika PLC (W naszym przypadku ID=11), ilość

danych, adres wewnątrz WIRE-CHIP – skąd pobrać dane (ADR_MA), adres wewnątrz

sterownika PLC – gdzie przekazać dane (ADR_SL).

Podobnie sytuacja ma się w przypadku przekazywania wartości bitów (MB) do

modułów rozszerzających wyjść cyfrowych. Wartości są pobierane ze sterownika za

pomocą funkcji Read Coils, do modułu są wpisywane za pomocą funkcji Force Coils.

Aby przekazać do sterownika informacje o poprawności wykonania makroinstrukcji,

należy wykonać funkcję Force Coils z parametrem ADR_MA = 0. Statusy wykonania

makroinstrukcji (sukces=1 / porażka=0) wpisywane są wewnętrznie przez moduł WIRE-

CHIP dla kolejnych makroinstrukcji pod adresy kolejnych bitów poczynając od adresu 0.

Przykład: Jeśli w module zdefiniowanych jest 8 makroinstrukcji, to pierwszych 8 bitów

(numery 0..7) będą zawierać status wykonania wszystkich makroinstrukcji. Jeśli

makroinstrukcja dotycząca portu szeregowego (MODB_PHR, MODB_RHR, MODB_FC,

MODB_RC) zostanie wykonana poprawnie (WIRE-CHIP otrzyma potwierdzenie od

modułów SLAVE – ADAM...) odpowiedni bit jest ustawiany. Jeśli funkcja nie otrzyma

potwierdzenie od modułów SLAVE lub z powodu błędnej definicji moduł nie podejmie się

jej wykonania, odpowiedni bit statusu zostanie wyzerowany.

Wykaz funkcji i ich parametrów potrzebnych do obsługi modułów z naszego zestawu

testowego:

L.P. Funkcja ID Ilość ADR_MA ADR_SL

komentarz

MODB_ R C 11 28

100

pobiera dane z PLC (od adresu MB0)

dla wszystkich modułów wyjść

cyfrowych

MODB_ F C 6

100

podaje wartości do wyjść cyfrowych

modułu ADAM-4056

MODB_ F C 5

112

podaje wartości do ADAM-4069

MODB_ F C 4

120

podaje wartości do ADAM-4055

MODB_ R C 4

140

pobiera wartości wejść cyfrowych z

modułu ADAM-4055

MODB_ R C 3

148

pobiera wartości z ADAM-4051

MODB_ R C 3

164

pobiera wartości z ADAM-4051

MODB_ F C 11 40

140

przekazuje wartości odczytane z

modułów do sterownika PLC (od

adresu MB40)

8 MODB_PHR 11

przekazuje do sterownika (pod MI0)

wartości zmierzonych temperatur z 5-

czujników

MODB_ F C 11

przekazuje do PLC (pod MB80) bity

statusu wykonania makroinstrukcji

Nasz zestaw (oprócz zasobów sterownika) zawiera 28 wyjść cyfrowych, 40 wejść

cyfrowych i 5 czujników temperatury.

Moduł WIRE-CHIP posiada 508 B pamięci kodu przeznaczonej na makroinstrukcje.

Każda makroinstrukcja obsługująca MODBUS RTU zajmuje 7 B. W związku z tym możliwe

jest skonfigurowanie do 72 takich makroinstrukcji. Oznacza to, że stosując moduły z 16-

wejściami (ADAM-4051) i 12-wyjściami (ADAM-4056SO), grupując ilości bitów (coils)

transferowanych między sterownikiem a WIRE-CHIP w paczki po 64 bity, system może

obsłużyć maksymalnie 896 wejść { = 64 bity * 70 makroinstrukcji / 5 makroinstrukcji(dla 4 modułów) }

lub 672 wyjścia { = 48 bitów * 70 makroinstrukcji / 5 makroinstrukcji(dla 4 modułów) }.

W takim przypadku trzeba zastosować repeater RS-485 (np. ADAM-4510).

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: