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Application Note

CMMT-AS + Siemens PLC (TO) – Tele-grama 3 em aplicação rotativa

Este documento descreve como realizar a colocação em funcio-namento de um controlador CMMT com um PLC Siemens atra-vés de Profinet, utilizando objetos tecnológicos e o telegrama 3 exemplificando com uma aplicação rotativa

CMMT/Siemens

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Título ............................................................................................................................................................. CMMT

Versão .............................................................................................................................................................. 1.00

Documento n.º ...................................................................................................................................................... 1

Original ................................................................................................................................................................ PT

Autor ............................................................................................................................................................... Festo

Guardado ............................................................................................................................................. 14.10.2020

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Conteúdo

1 Componentes/Software utilizados ............................................................................................................. 4

2 Arquitetura .................................................................................................................................................. 4

3 Descrição da aplicação ............................................................................................................................... 5

4 Adicionar ficheiro GSDML ao ‘Network View’ ............................................................................................. 5

5 Configuração de Hardware no TIA Portal ................................................................................................... 6

6 Adicionar os objetos tecnológicos ao projeto ............................................................................................ 6

7 Programa .................................................................................................................................................. 12

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1 Componentes/Software utilizados

Tipo/Nome Versão Software/Firmware

PLC Siemens CPU S7-1200

CMMT-AS-C2-3A-PN-S1 V018.0.5.62

TIA PORTAL V15.1

Festo Automation Suite V2.0.1.9

Tabela 1.1: Componentes/Software utilizados

2 Arquitetura

De forma a garantir o correto funcionamento do equipamento, verificar que todas as conexões foram realizadas de acordo com o manual de instalação do equipamento (disponível no portal de suporte técnico).

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3 Descrição da aplicação

O objetivo desta nota de aplicação é realizar a configuração de hardware, assim como o posicionamento de um controlador CMMT-AS com um PLC Siemens, utilizando o software TIA Portal e os objetos tecnológicos, através do telegrama 3.

4 Adicionar ficheiro GSDML ao ‘Network View’

No portal de suporte técnico poderá descarregar o ficheiro de descrição de dispositivos (GSDML).

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Deveremos ter em atenção que para cada versão de firmware temos o respetivo ficheiro GSDML. A versão de firmware atual que se encontra no controlador poderá ser verificada através do Festo Field Device Tool (disponí-vel para download aqui) ou através do Festo Automation Suite.

Uma vez instalado o ficheiro GSDML, já se poderá introduzir no ‘Network View’, utlizando o catálogo e tendo sempre em atenção a versão do ficheiro GSDML (2) ou podemos pedir ao PLC para detetar os dispositivos PROFINET que se encontram na rede (1) e enlaçar à rede PROFINET:

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5 Configuração de Hardware no TIA Portal O primeiro passo a realizar é configurar o telegrama 3 na configuração de hardware (por defeito é colocado o telegrama 1).

Também devemos configurar a vista topológica. No caso desta nota de aplicação ficaria assim:

Tem de se respeitar a ordem das portas de conexão na hora de configurar a vista topológica dos controladores.

6 Adicionar os objetos tecnológicos ao projeto

Para adicionar os objetos tecnológicos, devemos aceder à árvore do projeto do TIA Portal, carregar em ‘Add new object’ e criar um eixo de posicionamento, carregando em ‘TO_PositioningAxis’.

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Uma vez criado o objeto tecnológico, devemos indicar a forma de controlo da drive e as unidades de medição. No caso desta nota de aplicação serão as seguintes:

De seguida devemos indicar o controlador e telegrama utilizados:

Uma vez tendo o controlador associado ao objeto tecnológico, devemos configurar todos os parâmetros especi-ficados. É muito importante que todos os parâmetros coincidam com os mostrados no Festo Automation Suite na janela ‘Fieldbus’:

Sendo uma aplicação rotativa em que definimos no projeto do Automation Suite as unidades em graus, aparece-nos o valor de 18000 º/s na velocidade base do utilizador, que convertendo para rpm dará as 3000 rpm. Estes valores terão que ser colocados em ‘Reference Speed’. O valor em ‘Maximum Speed’ poderá ser até ao dobro do valor colocado em ‘Reference Speed’.

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Na janela do encoder devemos configurar a conexão do encoder, no nosso caso, será através da drive via PROFINET.

Por fim devemos indicar o tipo de encoder, o número de passos por revolução e o número de revoluções. Isto é, devemos ter os seguintes valores da mesma forma no Festo Automation Suite e no TIA Portal.

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Depois de introduzidos os valores voltamos a carregar em ‘Automatic transfer of encoder parameters in the de-vice’.

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Os seguintes valores colocamos de acordo com o que está introduzido no Festo Automation Suite:

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7 Programa

Para realizar a programação destes controladores, tem de se conhecer primeiro a máquina de estado de um controlador em PLC Open. Este diagrama explica todos os possíveis estados:

Em primeiro lugar devemos realizar a habilitação do controlador para poder passar ao estado ‘Standstill’. Para isso, utilizaremos o bloco de função ‘MC_POWER’.

O passo seguinte antes de poder realizar qualquer tipo de movimento é referenciar o controlador. No caso desta nota de aplicação, o método de referência é a posição atual mas também se poderia referenciar através de sen-sores.

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No caso de se gerar um erro, o controlador passará ao estado ‘ERRORSTOP’ pelo que para voltar a um estado operacional é preciso realizar um reset do erro. Por isso, o seguinte bloco de função também é necessário:

Tendo o controlador em ‘Standstill’ já podemos realizar uma tarefa de posicionamento. No caso desta nota de aplicação, vamos realizar uma tarefa de posicionamento absoluto. Para tal utilizamos o seguinte bloco de fun-ção:

Iremos agora demonstrar um exemplo dos passos a efetuar para o arranque do sistema. O primeiro a realizar é a compilação e download do programa para o PLC. Após efetuar este passo, e de forma a termos os valores do encoder semelhantes, realizamos uma referenciação do sistema através do Festo Automation Suite.

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Passamos agora para a programação no software da Siemens, o TIA Portal. De forma a realizarmos a demonstra-ção de uma forma mais rápida e intuitiva, iremos utilizar uma ‘Watch table’, em que colocaremos apenas as vari-áveis necessárias:

O primeiro a realizar aqui é habilitar o sistema:

De forma a ficar a nível de posição equivalente com o que temos no Automation Suite (podemos ver acima que o valor da posição é diferente), teremos que realizar um referenciado, com o modo ‘7’. Poderão ver a informação sobre os modos de homing acedendo à documentação da Siemens. Realizamos o homing e podemos verificar que a posição atual já se encontra nos 0 graus.

Vamos agora realizar um posicionamento absoluto para os 3600° a uma velocidade de 360 °/s e uma acelera-ção e desaceleração de 360 °/s2. Podemos verificar que já se posicionou:

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Podemos verificar que no Festo Automation Suite o motor também se encontra nesse valor e verificar também que a ‘Active Motion Task’ é em velocidade e não posição. Isto acontece porque utilizando o telegrama 3, quem faz o controlo do posicionamento é o PLC e não o controlador do motor. Basicamente, o controlador do motor está a controlar o motor em velocidade, fazendo o PLC a gestão da posição, velocidade, rampas de aceleração e desaceleração, etc.

Outra forma de realizar estes testes sem ser necessário criar os blocos de função, é utilizar a parte de ‘Comissio-ning’ do objeto tecnológico:

Para poder ativar e habilitar desde aqui é necessário ter o ‘Enable’ do bloco de função ‘MC_Power’ desativado.

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Agora, por exemplo, podemos voltar a enviar o eixo para a posição ‘0’, desta vez a uma velocidade mais baixa:

Para mais informação adicional de como configurar os objetos tecnológicos da Siemens e das configurações a serem realizadas deverão verificar a documentação disponível no website da mesma.