1. Descrição da Aplicação
Este tutorial descreve a utilização do CP da Série Piccolo com Inversor WEG modelo CFW9.
O objetivo principal é orientar a configuração da comunicação MODBUS entre o CP e o Inversor. O Inversor está utilizando a placa de comunicação EBA. O controle local será através do teclado do Inversor e o controle remoto através da comunicação MODBUS.
Para o entendimento total do funcionamento dos equipamentos é recomendado que os manuais dos produtos sejam consultados. A mesma recomendação aplica-se caso seja necessário modificar a arquitetura proposta como exemplo.
Neste documento, adota-se uma arquitetura de referência, do tipo ponto-a-ponto com um mestre e um escravo, como descrito na próxima seção. Esta arquitetura não é fixa, mas apenas um exemplo para o desenvolvimento de uma aplicação.
2. Definição da Arquitetura de Referência
Itens utilizados para a construção da arquitetura de exemplo deste tutorial, lembrando que esta arquitetura é de referência, podendo ser modificada conforme desejado.
Segue a lista de equipamentos e softwares necessários para instalar e configurar o tutorial:
CP: PL104/R
Inversor de Freqüência: CFW09
Placa de expansão: EBA
Terminadores de rede: AL-2600
Cabo de programação do CP: AL1330.
Cabo de comunicação (Entre os dois terminadores de rede): AL2306
Cabo de comunicação (CP e terminador de rede): AL1717
Software de Programação do CP: MasterTool MT4100
3. Configurando o Inversor de Freqüência
3.1. Energizando o inversor
- Conectar o cabo de alimentação nos bornes R (1), S (2) e T (3).
- Conectar os cabos do motor nos bornes U (4), V(5), W(6).
- Ligar a alimentação e aguardar o inversor inicializar.
3.2. Configurando os parâmetros do motor
- O primeiro procedimento a ser adotado para funcionamento da aplicação é a configuração dos parâmetros do motor. Estas informações estão na placa do motor a ser utilizado.
- Os parâmetros a serem ajustados são:
P400: Tensão nominal do motor
P401: Corrente nominal do motor
P402: Velocidade nominal do motor
P403: Freqüência nominal do motor
P404: Potência nominal do motor
3.3. Configurando os parâmetros de controle do Inversor
- Nesta aplicação utilizamos o controle local através do teclado e o controle remoto como Serial (através da comunicação MODBUS).
- Os parâmetros a serem configurados são:
P220: Seleção de Local/ Remoto -> Define onde é realizada a troca do controle local/remoto. Utilizado a opção Serial. Valor: (6)
P221: Seleção de Referência Local. Valor: (0) Tecla
P222: Seleção de Referência Remoto. Valor: (9) Serial
P223: Seleção Giro Local. Valor: (2) Tecla H
P224: Seleção Gira/Pára Local. Valor: (0) Teclas I O
P225: Seleção JOG Local. Valor: (1) Tecla
P226: Seleção Giro Remoto. Valor: (5) Serial Horário
P227: Seleção Gira/Pára Remoto. Valor: (2) Serial
P228: Seleção JOG Remoto. Valor: (3) Serial
3.4. Configurando os parâmetros de comunicação
- Para estabelecer a comunicação entre o CP e o Inversor é necessário ajustar os parâmetros de comunicação. Estes devem ser idênticos nos dois equipamentos para não haver erros de comunicação. Os parâmetros são:
P312: Tipo de Protocolo Serial. Valor: (1). MODBUS RTU, 9600 bps, sem paridade.
P308: Endereço do Inversor na rede MODBUS. Valor: (2)
4. Criação do Projeto no CP
4.1. Criando um projeto novo
- Abrir o software MasterTool MT4100
- Criar um projeto novo. Ir ao menu Projeto -> Novo
- Na janela Selecione Como Será Criado Novo Projeto selecione a opção Não e clique em OK.
- Na janela Novo Projeto preencha os campos:
• Nome do Projeto: insira um nome para o projeto
• Tipo de Projeto: Selecionar a opção Programação
• Diretório: Pasta onde será salvo o projeto.
- Clique em OK.
- A janela do módulo C será apresentada. No campo Modelo de CP selecione o modelo de CPU utilizada no projeto.
4.2. Criando um Módulo Principal
- Todo o projeto no MasterTool deve possuir um módulo principal. Neste módulo é inserido o ladder principal do projeto.
- Para criar um Módulo Principal ir ao menu: Módulo -> Novo.
- Na janela Criar Módulo selecione a opção Módulo Principal e clique em OK.
- A janela para edição do ladder será apresentada.
4.3. Inserir Módulo Função no Projeto
- Para realizar a comunicação com o inversor é necessário utilizar o protocolo MODBUS. Este protocolo pode ser implementado na Série Piccolo utilizando o módulo de Função FMESTMB.010 fornecido no pacote de funções AL-2712.
- Para adicionar o módulo F ao projeto, vá ao menu: Módulo -> Abrir.
- Aponte o diretório onde foi instalado o pacote de Módulos Função AL-2712 e clique em OK.
- Uma mensagem informando que o Módulo não faz parte do projeto será apresentada e clique em Sim para incluir ao projeto..
- Uma nova mensagem informando que o módulo foi adicionado com sucesso será informada clique em OK.
4.4. Inserir a Chamada de Função no ladder
- Com o Módulo F incluído no projeto é necessário inserir uma instrução CHF para chamar a função no ladder.
- Na janela de edição do ladder vá ao menu: Gerais -> CHF ou selecione o botão .
- O bloco de função será inserido.
- A CT do AL-2712 estabelece que a função deve ser utilizada de duas formas:
• Módulo de Configuração: Serve para configurar o canal serial do CP.
• Módulo de Comunicação: Corresponde a uma relação MODBUS, ou seja, relaciona variáveis do CP (M, A, S, E) com as variáveis MODBUS (Holding Register, Coil, Input e Input Register).
4.4.1. Inserindo Chamada de Configuração
- A primeira instrução CHF inserida corresponde à configuração do canal serial do Piccolo.
- Ao inserir a função a seguinte janela é apresentada:
- Preencher os parâmetros conforme figura acima.
- Depois clique no botão Entrada...
- A janela com as seis configurações necessárias será apresentada:
- Onde:
• Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.
• Parâmetro 1: Velocidade da comunicação. KM9600 = 9600 bps.
• Parâmetro 2: Paridade. KM0 = sem paridade.
• Parâmetro 3: Stop bit. KM1 = um stop bit.
• Parâmetro 4: Sinais de modem. KM0 = sem RTS/CTS.
• Parâmetro 5: Timeout. KM10 = 1 segundo.
- Abaixo a lógica utilizada no tutorial:
4.4.2. Inserindo a Chamada de Comunicação
- As instruções CHF inseridas após a chamada de Configuração são denominadas Chamadas de Comunicação. E correspondem à configuração das relações MODBUS.
- Ao inserir a função a seguinte janela é apresentada:
- Preencher os parâmetros conforme figura acima.
- Depois clique no botão Entrada...
- A janela com sete parâmetros de comunicação será aberta. Configurar a função conforme desejado. No tutorial foram utilizadas as seguintes configurações:
• Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada.
• Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo.
• Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação.
• Parâmetro 3: Primeiro operando de origem.
• Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto.
• Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas.
• Parâmetro 6: Memória para controle interno da função.
- Abaixo a lógica utilizada no tutorial. Lembrando que para cada relação deve ser inserida uma CHF.
4.4.3. Inserindo relação para leitura dos Parâmetros do Inversor
- Através da rede MODBUS, é possível acessar todos os parâmetros disponíveis para o CFW-09.
- Parâmetros: são aqueles existentes nos inversores cuja visualização e alteração é possível através da HMI (Interface Homem - Máquina). Ver manual.
- Os parâmetros estão disponíveis nos endereços MODBUS conforme tabela abaixo:
- Abaixo um exemplo de relação MODBUS para realizar a leitura dos parâmetros P1 a P7:
• Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.
• Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo. KM2 = Endereço 2.
• Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação. KM3 = Read Holding Register.
• Parâmetro 3: Primeiro operando de origem. M100
• Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto. KM2 = 40002
• Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas. KM7 = 7 variáveis
• Parâmetro 6: Memória para controle interno da função.
- Esta relação realiza a leitura de 7 parâmetros do escravo número 2. Os endereços lidos são 2 a 8 (40002 a 40008) e colocados nas memórias M100 a M106 respectivamente.
4.4.4. Inserindo Relação para Variáveis Básicas
- Através da rede MODBUS, é possível acessar as Variáveis Básicas disponíveis para o CFW-09.
- As Variáveis Básicas estão disponíveis nos endereços MODBUS conforme tabela abaixo:
- Algumas Variáveis Básicas são somente leitura e outras permitem escrita. São elas:
V00 -> Indicação do Modelo do Inversor. Deve aparecer o valor 8 para o modelo CFW09.
V02 -> Indicação do estado do Inversor. (Variável de leitura).
V03 -> Seleção de comando lógico. Esta word é divida em dois bytes onde cada bit possui um comando. São eles:
• Bit 8 -> Habilita Rampa
• Bit 9 -> Habilita Geral
• Bit10 -> Sentido da Rotação
• Bit11 -> JOG
• Bit13 -> Não usado
• Bit14 -> Não usado
• Bit15 -> ‘Reset’ Inversor
V04 -> Referência de velocidade dada pela Serial. É definida a velocidade do motor.
V06 -> Estado dos modos de operação. (Variável de leitura).
V07 -> Estado dos modos de operação. (Variável de escrita).
V08 -> Velocidade do Motor.
- O inversor pode ser comandado pela Variável Básica 03 ou através dos bits de comando.
- Abaixo um exemplo de relação MODBUS para escrever a referência de Velocidade é:
• Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.
• Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo. KM2 = Endereço 2.
• Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação. KM6 = Preset Single Register.
• Parâmetro 3: Primeiro operando de origem. M110
• Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto. KM5005 = 45005
• Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas. KM1 = 1 variável
• Parâmetro 6: Memória para controle interno da função.
- Esta relação realiza a escrita em 1 variável no escravo número 2. O endereço em que será realizada a escrita é o 5005 (45005) que corresponde à memória M110 do CP.
- A escrita nesta variável deve respeitar a seguinte condição descrita no manual do inversor:
Esta variável é apresentada utilizando 13-bits de resolução. Portanto, o valor de referência de velocidade para a velocidade síncrona do motor será igual a 8191 (1FFFh).
Este valor deve ser utilizado somente como uma velocidade de base para calcular a velocidade desejada (velocidade de referência).
Por exemplo:
1) Motor 4-pólos, 60Hz, velocidade síncrona = 1800rpm e referência de velocidade = 650rpm
1800 rpm - 8191
650 rpm - X = 2958 = 0B8Eh
- Este valor 2958 deve ser escrito na Word M110, a qual representa a referência de velocidade do motor.
4.4.5. Inserindo relação para leitura dos Bits de Estado
- Através da rede MODBUS, é possível acessar os Bits de Estado através dos endereços:
- Estes bits informam alguns estados de funcionamento do inversor. São eles:
• Bit 0 -> Habilita Rampa (0) Desabilitado (1) Habilitado
• Bit 1 -> Habilita Geral (0) Desabilitado (1) Habilitado
• Bit 2 -> Sentido da Rotação (0) Anti-Horário (1) Horário
• Bit 3 -> JOG (0) Desabilitado (1) Habilitado
• Bit 4 -> Modo de Operação (0) Local (1) Remoto
• Bit 5 -> Subtensão (0) Sem subtensão (1) Com subtensão
• Bit 6 -> Sem Função
• Bit 7 -> Erro (0) Sem Erro (1) Com Erro
- Abaixo um exemplo de relação MODBUS para leitura dos bits de Estado:
• Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.
• Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo. KM2 = Endereço 2.
• Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação. KM1 = Read Coil Status.
• Parâmetro 3: Primeiro operando de origem. A10
• Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto. KM1 = 00001
• Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas. KM8 = 8 variáveis
• Parâmetro 6: Memória para controle interno da função.
- Esta relação realiza a leitura de 8 variáveis do escravo número 2. Os endereços lidos são 1 a 8 (00001 a 00008) correspondentes às variáveis A10.0 a A10.7 do CP.
4.4.6. Inserindo relação para escrita dos Bits de Comando
- Através da rede MODBUS, é possível acessar os Bits de Estado. Podem ser acessados através dos endereços:
- Estes bits permitem realizar comandos no inversor. São eles:
• Bit 100 -> Habilita Rampa. (0) Desabilitado (1) Habilitado
• Bit 101 -> Habilita Geral. (0) Desabilitado (1) Habilitado
• Bit 102 -> Sentido da Rotação. (0) Anti-Horário (1) Horário
• Bit 103 -> JOG. (0) Desabilitado (1) Habilitado
• Bit 104 -> Modo de Operação. (0) Local (1) Remoto
• Bit 105 -> Sem Função
• Bit 106 -> Sem Função
• Bit 107 -> Reseta Inversor. (0) Não Reseta (1) Reseta
- Para que o inversor comece a girar o motor, os bits 0 e 1 devem ser setados para 1.
- Abaixo um exemplo de relação MODBUS para escrita nos bits de Comando:
• Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.
• Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo. KM2 = Endereço 2.
• Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação. KM15 = Force Multiple Coils.
• Parâmetro 3: Primeiro operando de origem. A11
• Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto. KM101 = 00101
• Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas. KM5 = 5 variáveis
• Parâmetro 6: Memória para controle interno da função.
5. Conectando os equipamentos
- Com os equipamentos desligados conectar a placa de comunicação EBA no Inversor CFW9.
- Conectar um cabo de duas vias nos conectores 12 (D+) e 11 (D-) da placa EBA e a outra extremidade do cabo nos conectores 1 (D+) e 2 (D-) do terminador de rede AL-2600.
- Interligar as duas terminações AL-2600 através do cabo AL-2301.
- Conectar a segunda terminação ao CP através do cabo AL-1717.
- Os AL-2600 devem estar com as terminações ligadas.
- Energizar os equipamentos.
- Verificar se o CP está em estado de Execução e se o LED na placa EBA pisca rapidamente.
- Para o inversor partir o motor é necessário setar os bits de comando 0 e 1 e colocar a Referência de Freqüência na variável Básica 04.
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