LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/1 OAMK TEKNIIKAN YKSIKKÖ AUTOMAATIOTEKNIIKAN LABORATORIO Laboratoriotyö SST Profibus Configurationin käyttö Pilot-prosessin konfiguroinnissa
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/2 1 TEORIAA Automaatiolaboratoriossa olevaan metsoacn C20-prosessiasemassa on kaksikanavainen Profibus-väyläkortti. MetsoACN sijaitsee räkkikaapissa, jossa ovat myös I/O-kortit. Prosessiasemaan on kytketty kaksi eri Profibus DP-väylää ja tämän vuoksi onkin suunniteltava kaksi erillistä laitekonfiguraatiota, molemmille väylille omansa. Profibus-kortin asennuksen yhteydessä on fyysiselle I/O:lle määritetty FBC-korttipaikka kaksi sekä Profibus DP-kanaville kolme ja neljä, jotka on huomioitava konfiguraatioita suunniteltaessa. Prosessiaseman tunnus on GP01 ja DP-väyläkanavien tunnukset ovat FBC-osoitteiden mukaisesti kolme ja neljä, GP01_m3 ja GP01_m4. Prosessiaseman takaa katsottuna oikean puoleinen väylä on kanava kolme ja vasemman puoleinen kanava neljä. 2 ENNEN KONFIGUROINNIN ALOITTAMISTA 2.1 Väylärakenteen selvittäminen Selvittäkää aluksi Pilot-prosessin väylärakenne prosessiasemalta kentälle. Mihin laitteisiin kummankin kanavan DP-väyläkaapelit on kytketty?
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/3 2.2 Kenttälaitteiden tyyppien selvittäminen Käykää kaikki prosessin kenttälaitteet läpi ja kirjoittakaa paperille niiden tyypit, sillä niitä tarvitaan konfiguraatioiden suunnittelussa. Merkitkää paperille laitteen positio (esimerkiksi FV-210) ja tyyppi (ND-841). Selvittäkää myös DP/PA-linkin, ET-200M-logiikan ja taajuusmuuttajien Profibus-osoitteet sekä ET200M:n analogia- ja digitaalikorttien tyypit. Ensin mainittujen laitteiden osoitteet selviävät niiden DIP-kytkimistä ja taajuusmuuttajien osoitteet saadaan selville niiden valikosta. Taajuusmuuttajien valikoiden käyttöön on laboratoriossa ohje, mikäli niiden käyttö on unohtunut. Ohje löytyy myös osoitteesta: http://www.oamk.fi/~kurki/automaatiolabrat/taajuusmuuttajakaytto/mm420&mm440_pikao pas.pdf 3 KONFIGUROINTI SST PROFIBUS CONFIGURATIONILLA Konfigurointi onnistuu automaatiolaboratorio 2:ssa olevilta kuudelta EAC-koneelta, joissa on metsodna-ohjelmointiympäristö. Koneelle kirjaudutaan tunnuksella dna ja salasanalla dna. (dna + piste). Itse konfigurointiohjelma avataan Windowsin Start -valikosta alla olevan kuvan 1 mukaisesti.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/4 Kuva 1. SST Profibus Configurationin käynnistäminen 3.1 DP-väyläkortin lisääminen Ohjelman avauduttua voidaan aloittaa konfigurointi. Suunnitellaan ensiksi kanavan neljä konfiguraatio. Selvittämänne väylärakenteen avulla tiedätte mitä laitteita väylällä on. Ensiksi lisätään prosessiasemalla oleva Profibus-väyläkortti, joka löytyy vasemmalla olevasta Masters -> Woodhead Software & Electronics -kansiosta. Kortin lisääminen oikealla puolella olevaan konfiguraatioon tapahtuu drag and drop -periaatteella (kuva 2).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/5 Kuva 2. Profibus-kortin lisääminen konfiguraatioon Seuraavaksi on määriteltävä asetukset kortille. Parameters ja Slaves Mapping - välilehtiin ei tarvitse tehdä muutoksia. General -välilehteen määritetään Local Card - kohtaan konfiguraation nimi (tässä GP01_m4) ja Station -kohtaan kortin Profibusväyläosoite, joka on isäntälaitteella nolla. Lisäksi kortin voi nimetä Description -kohdassa (kuva 3).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/6 Kuva 3. Profibus-kortin asetukset 3.2 Kenttälaitteiden lisääminen Kun väyläkortin asetukset ovat kunnossa, lisätään konfiguraatioon väylällä olevat laitteet drag and drop -periaatteella. Laitteet löytyvät vasemmalta Slaves -kansiosta. Kuten väyläkortille, myös kenttälaitteille määritetään General -välilehdessä nimi, kuvaus (positio) ja Profibus-osoite (kuva 4).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/7 Kuva 4. Kenttälaitteen asetukset Lisäksi on Modules -välilehdestä lisättävä laitteen moduulit painamalla hiirellä Add Modules -painiketta. Moduulit määrittävät luku- ja kirjoitustavujen määrät, eli montako tavua laite lukee ja montako kirjoittaa. Taajuusmuuttajille valitaan 0 PKW, 2PZD (PPO3) - moduuli. Ikkunan alalaidassa Data Sizes -kohdassa nähdään luettavan datan ja kirjoitettavan datan pituudet tavuina (kuva 5).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/8 Kuva 5. Moduulien lisääminen kenttälaitteelle Moduulien lisäämisen jälkeen on ensimmäinen laite konfiguroitu ja sama toistetaan lopuille väylällä oleville laitteille. 3.3 Konfiguraation ja binääritiedon tallentaminen Kun kaikki laitteet on konfiguroitu, valitaan työkalupalkista Export Binary -painiketta, jolla tallennetaan konfiguratio prosessiaseman ymmärtämässä binäärimuodossa. Binääritiedosto tallennetaan nimellä GP01_m4.bss polkuun D:\dna\EA\pbc. Binääritiedoston lisäksi konfiguraatio mahdollista jatkomuokkausta varten tallennetaan.pbc-muodossa valitsemalla valikosta File -> Save as ja tallentamalla tiedosto nimellä GP01_m4.pbc samaan polkuun binääritiedoston kanssa (kuva 6).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/9 Kuva 6. Valmiin konfiguraation tallennus 3.4 Toisen konfiguraation laatiminen Toisen konfiguraation, GP01_m3:n, laatiminen aloitetaan vastaavasti kuin edellinen. Ensin lisätään isäntälaite ja tämän jälkeen orjalaitteet, DP/PA-linkki ja ET200M-logiikka moduuleineen. Tämän konfiguraation laatiminen on hieman haastavampi kuin edellinen, sillä tässä moduuleita on enemmän ja on huomioitava orjalaitteiden sisäisten moduulipaikkojen varaukset, joista lisää seuraavassa. Konfiguroidaan ensin ET200M-logiikka. Laitteelle annetaan normaalisti väyläosoite ja mahdollinen nimi. Tämän jälkeen lisätään moduulit, joista kolme ensimmäistä varataan virtalähteelle ja CPU:lle, joten ne on oltava tyhjiä moduuleja. Myös tyhjät moduulit on konfiguroitava. Neljäs moduuli on logiikan analogiakortille ja viides binäärikortille. Oikeat moduulit löytyvät korttien tyyppien perusteella.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/10 DP/PA-linkki puolestaan vaatii kenttälaitteiden varaamien moduulipaikkojen lisäksi sisäiseen käyttöönsä kolme moduulipaikkaa. Moduulien lisäysdialogissa slave-laitteiden numerointi alkaa kuitenkin aina nollasta. MetsoDNA:n PA-slave-osoite 0 kytkeytyy PAslave-laitteeseen, jonka laiteosoite on kolme. Pilot-prosessin ensimmäisen PAkenttälaitteen oma osoite on kymmenen, joten on se konfiguroitava MetsoDNA:n moduulipaikkaan seitsemän. Slave-laitteita 3-9 ei ole, joten MetsoDNA:n näkemät moduulipaikat 0-6 konfiguroidaan tyhjiksi moduuleiksi. Jos prosessissa olisi laitteet 0-2, ei niitä voitaisi kytkeä MetsoDNAjärjestelmään DP/PA-linkin varaamien moduulipaikkojen vuoksi. PA-laitteiden tarvitsemat luku- ja kirjoitustavujen määrät voi tarkistaa esimerkiksi Siemens PCS7-koneilta avaamalla Pilot-prosessin hardware-konfiguraatio ja klikkaamalla hiirellä haluttua laitetta. Alalaitaan avautuu tulo- ja lähtömoduulit (kuva 7).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/11 Kuva 7. Luku- ja kirjoitustavujen selvittäminen PCS7:sta Kenttälaitteet konfiguroidaan numerojärjestyksessä, mutta huomioikaa, että väliin saattaa tulla tyhjiä moduuleja. Kun kaikki PA-laitteet on konfiguroitu DP/PA-linkin alle, konfiguraatio tallennetaan.bss- ja.pbc-muodossa kuten edellinenkin konfiguraatio. Nimi on luonnollisesti GP01_m3.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/12 4 KONFIGURAATIOIDEN LATAAMINEN PROSESSIASEMALLE Valmiiden konfiguraatioiden lataaminen prosessiasemalle tapahtuu Metson Function Explorerin kautta. Valitkaa vasemmalta olevasta valikosta jaottelu Package Hierarchyn mukaan. Tallennetut konfiguraatiot on tuotava hierarkiaan import -toiminnolla, joka löytyy Object -valikosta. Avautuvasta ikkunasta haetaan tallennetut konfiguraatiot ja tuodaan ne hierarkiaan. Konfiguraatiot siirtyvät Not categorized -kansioon, josta ne voidaan siirtää oikeisiin paketeihin. Mikäli oikeita paketteja (GP01_m3 ja GP01_m4) ei ole valikossa, on ne luotava valitsemalla Object -> New package ja nimeämällä ne oikeiksi. Kun konfiguraatiot on siirretty oikeisiin paketeihin, lataaminen tapahtuu menemällä paketin päälle, klikkaamalla hiiren oikeaa ja valitsemalla download to. Avautuvasta ikkunasta valitaan move ja uudestaan avaamalla ikkuna valitaan start. Samat toimenpiteet suoritetaan molemmille konfiguraatioille.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/13 5 SIGNAALIEN TARKASTELU DP MONITORIN AVULLA Kun konfiguraatiot on ladattu prosessiasemalle, käynnistetään VNC viewer-ohjelma (kuva 8). Kuva 8. VNC Viewerin käynnistäminen Ohjelman käynnistyttyä valitaan VNC Server (GP01) ja annetaan salasana: pw4ruser. Seuraavaksi valitaan ikkunan vasemmasta laidasta xslot, joka avaa uuden ikkunan, josta valitaan slot 13 ja klikataan start. Nyt DP Monitor käynnistyy ja haluttu konfiguraatio valitaan Device Name -valikosta. Tämän jälkeen päästään tutkimaan väyläliikennettä ja erilaisia diagnostiikkatietoja.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/14 Avatkaa ensin DP Network -välehti, josta hiirellä klikkaamalla Update Passive ja Ack Change slave-laitteiden tilat päivittyvät. Tarkastakaa eri välilehdistä löytyykö virheilmoituksia. Jos, niin minkälaisia? Tutkikaa myös toisen konfiguraation virheilmoitukset vaihtamalla tutkittava konfiguraatio Configuration -välilehdestä Device Name -valikosta. 6 PA-LAITTEEN TOIMINNAN TESTAAMINEN DEBUGGER- TYÖKALUN AVULLA Debugger-työkalu löytyy Windowsin työpöydältä MetsoDNA-kansiosta. Debuggerin avauduttua luetaan ensin jonkin mittauksen arvo kirjoittamalla komentoriville esimerkiksi p v :e:pr:li-1141.i:m ja painamalla Enter. Esimerkin komento palauttaa lämmityssäiliön pintamittauksen arvon (kuva 9).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/15 Kuva 10. Toimilohkon mittauspisteen lukeminen Kokeilkaa lukea myös eri mittausten arvoja vaihtamalla esimerkkikomentoon pr:li- 1141.I:m :n tilalle jokin toinen mittaus. Muita mittauspisteitä voi hakea Function Explorerista Profibus_2-kansiosta tutkimalla FbCAD-sovelluksia. Debuggerin avulla voidaan myös muuttaa toimilohkojen tiloja. Muokattavia toimilohkoja ovat muun muassa kopiointilohkot, suorasaantiportit sekä PID-, CNT-, MGVS- ja MTRlohkot. Tällöin komento on esimerkiksi m v :e:pr:t-119, jolloin muokataan moduulissa TIC-117 olevaa suorasaantiporttia T-119. Komennon kirjoittamisen jälkeen debugger palauttaa toimilohkon sen hetkisen tilan (0), jonka perään voidaan syöttää uusi arvo (1) (kuva 10). Debugger kysyy varmistusta muutokselle, joka hyväksytään syöttämällä kirjain y.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/16 Kuva 11. Suorasaantiportin lähdön arvon muuttaminen Voitte kokeilla muuttaa myös muita arvoja, mutta muistakaa palauttaa muuttamanne arvot takaisin. 7 LOPPUTOIMENPITEET Poistakaa luomanne konfiguraatiot sekä binääritiedostot Function Explorerista sekä kansiosta D:\dna\EA\pbc, jotta ne eivät ole valmiina seuraavalle ryhmälle.