1. Considerações Gerais
Este documento descreve a utilização do CP da Série Ponto com Inversor da Série Micro.
O objetivo principal é orientar a configuração da comunicação MODBUS entre o CP e o Inversor.
Na arquitetura proposta o CP é mestre da rede enquanto o inversor é escravo. 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.
Itens Utilizados na Aplicação:
Controlador Programável: PO3247
Inversor de Freqüência: Micro 0010-1L-0004-2-F
Terminadores de rede: AL-2600
Cabo de programação do CP: AL-1715.
Cabo de comunicação: AL-2306
Cabo de comunicação: AL-2305
Software de Programação do CP: MasterTool MT8000
2. Arquitetura
3. Energizando o Inversor
Conectar o cabo de alimentação nos bornes L1 e L2/N (monofásico) ou L1 L2/N e L3 (trifásico).
Conectar o motor nos bornes U/T1, V/T2 e W/T3.
Ligar a alimentação e aguardar o inversor inicializar.
A configuração dos parâmetros e dos comandos do inversor são realizadas no painel de controle que é composto por uma roda de navegação e botões de Partir e Parar.
A roda de navegação é utilizada para navegar pelo visor, mas também funciona como um potenciômetro de referência quando for selecionado o teclado como local de controle da unidade. A roda tem duas funções distintas:
- girar a roda, por exemplo, para alterar o valor de um parâmetro (12 etapas/volta);
- pressionar a roda, por exemplo, para aceitar o novo valor.
A unidade pára sempre, independentemente do local de controle selecionado, ao pressionar o botão de Parar (STOP) do teclado. A unidade arranca pressionando o botão Partir (START) do teclado, mas apenas se o local de controle selecionado for o teclado (KEYPAD).
4. Navegando no Inversor
• REF: Menu onde é inserida a referência.
• MON: Menu de monitoração. Permite acessar informações como por exemplo, tensão do barramento CC, valor dos IOs, etc...
• PAR: Permite acessar os parâmetros do inversor.
• FLT: Permite acessar o histórico de falhas do inversor.
• FWD: Indica o motor girando no sentido horário.
• REV: Indica o motor girando no sentido anti-horário.
• READY: Informa que o inversor está PRONTO para inicializar. Caso a seta não esteja na posição READY verificar se a alimentação do inversor está correta.
• RUN: Indica que o inversor está rodando mandando tensão para o motor.
• STOP: Indica inversor parado.
• ALARM: Indica alarme ativo no inversor.
• FAULT: Indica falha no inversor. O código pode ser visualizado em FLT.
• Alguns menus o usuário pode definir se serão alarmes ou falhas.
• Quando ocorre uma falha o inversor entra em STOP.
5. Configurando os Parâmetros Básicos
• O primeiro procedimento a ser adotado para o 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:
• P1.1: Tensão nominal do motor (V). Valor da placa do motor.
• P1.2: Frequência nominal do motor (%). Valor da placa do motor.
• P1.3: Velocidade nominal do motor (RPM). Valor da placa do motor.
• P1.4: Corrente nominal do motor (A). Valor da placa do motor.
• P1.5: Cos φ do motor. Valor da placa do motor.
• P1.7: Limite de corrente (A). (1,5 x Corrente nominal do motor).
• Como o objetivo deste tutorial é apresentar a comunicação MODBUS entre o CLP e o Inversor, vamos utilizar nesta aplicação o controle remoto como Serial (através da comunicação MODBUS).
• Os parâmetros a serem configurados são:
• P2.1: Local de controle** = 2 (Fieldbus).
• P3.1: Frequência mínima* = a definir. (F) Exemplo 0 Hz
• P3.2: Frequência máxima* = a definir. (F) Exemplo 60Hz
• P3.3: Referência de E/S** = 2 (Fieldbus Reference).
*Esses valores serão definidos de acordo com o motor e a necessidade do cliente.
** Valores definidos para controle via porta serial RS-485.
6. 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 do Inversor são:
• S2.2: Protocolo Fieldbus = 1 (MODBUS).
• S2.3: Endereço do Escravo = 2 (Endereço que o inversor irá assumir na rede MODBUS)
• S2.4: Baud Rate = 5 (9600)
• S2.5: Número de Stop Bits = 0 (1)
• S2.6: Paridade = 0 (Não)
• Esses são os parâmetros a serem configurados no Inversor da Série Micro para a comunicação. No parâmetro S2.1 (Status de comunicação), é possível monitorar o status da comunicação. Os valores mostrados no display possuem o seguinte formato: XX.YYY. Onde:
• XX = Número de erros.
• YYY = Números de comunicações realizadas com sucesso.
7. Criação do Projeto no CP
• Abrir o software MasterTool XE.
• Criar um projeto novo. Ir ao menu Projeto -> Novo
• Na janela Criar Novo Projeto inserir um nome para o projeto, selecionar o diretório onde o projeto será salvo e selecionar o modelo de CPU utilizada no projeto e clicar em OK.
8. Configurando o Barramento
• Para realizar a configuração do barramento clicar na opção Barramento localizada na treeview conforme figura abaixo:
• Na janela Módulo de Configuração clique no botão Executar.
• O software ProPonto será executado. Selecionar os módulos do lado esquerdo e arrastar até a posição correta. A ordem dos módulos deve respeitar o barramento que está fisicamente montado. Caso a posição seja inválida uma mensagem de erro é apresentada.
• No tutorial apenas foi inserida apenas a CPU.
• Finalizada a configuração clicar no botão para verificar o projeto. Caso não ocorra nenhum erro a mensagem abaixo é apresentada:
• Salvar o projeto clicando em e fechar o ProPonto retornando ao MasterTool.
• Na janela do Módulo de Configuração, na aba Configurações, clique no botão Ler para importar a configuração do ProPonto para o MasterTool XE.
• A configuração do barramento será apresentada como na tela abaixo:
9. Criando um Módulo Principal
• Para criar um módulo Principal vá ao menu: Módulo -> Novo ou clicar com o botão direito do mouse sobre a opção Execução -> Criar Novo conforme figura abaixo:
• A janela Criar Novo Módulo será apresentada. Selecione no campo Tipo de Módulo a opção Módulo Principal e em Nome do Módulo colocar um nome para identificação do mesmo.
• Clicar OK.
• A tela para edição do ladder será aberta. Como o objetivo do tutorial é a comunicação ente o CP e o Inversor, apenas foi inserida uma instrução NEG para validar o módulo.
• Clicar em salvar .
• Os CPs da Série PO3x47 necessitam que sejam declarados alguns operandos para controle do relógio de tempo real.
• Para configurar estes operandos clique na opção Parâmetros Gerais localizada na treeview do projeto.
10. Configurando os Parâmetros Gerais
• Após realizar a configuração, clique em Aplicar.
• Para habilitar a comunicação através do protocolo MODBUS clique em Configuração do CP, localizada na treeview do projeto.
• Na opção Configuração das COMs selecionar o protocolo MODBUS Mestre na porta de comunicação COM2 (RS-485).
• Clicar em Aplicar.
• Para configurar os parâmetros de comunicação clique em COM2 localizada na treeview do projeto.
• A janela de configuração da porta COM2 será apresentada:
• Clicar no botão Propriedades da COM...
• Configure os parâmetros de comunicação de maneira idêntica aos configurados no Inversor.
• Clicar em OK.
• Ainda na janela de configuração da COM2 clique no botão Avançado. A janela de Configurações Avançadas será apresentada.
• Configurar os operandos de Status e Diagnósticos da comunicação e clicar em OK.
11. Adicionando as Relações MODBUS
• Agora é necessário realizar as Relações MODBUS. Estas relações são a equivalência entre as variáveis do CP (Memória, Auxiliar, Saída...) com os endereços das variáveis MODBUS.
• Para adicionar uma relação clique no botão Inserir Relação. A janela de Edição de Relação MODBUS Mestre será aberta. Nesta janela são configuradas as relações:
12. Relação para leitura dos Parâmetros do Inversor
• Através da rede MODBUS é possível acessar todos os parâmetros disponíveis para o Inversor da Série Micro.
• Parâmetros: são aqueles existentes nos inversores cuja visualização e alteração é possível através da IHM (Interface Homem - Máquina). Ver manual.
• Os parâmetros estão disponíveis nos endereços MODBUS conforme tabela abaixo:
• Na Status Word, de cada bit desta Word é uma informação diferente:
• Bit 0: Ready: Quando acionado indica que o inversor está pronto para o funcionamento.
• Bit 1: Run Aciona quando o motor estiver em funcionamento (ligado, rodando).
• Bit 2: Dir indica o sentido de rotação do motor.
• Bit 3: FLT Quando acionado indica algum erro.
• Bit 4: W Quando acionado indica alguma advertência.
• Bit 5: AREF Quando acionado indica que a velocidade normal foi atingida (após rampa).
• Bit 6: Z Quando acionado indica que está funcionando, mas em velocidade zero.
• Em FB Velocidade atual, teremos a velocidade em porcentagem, onde:
13. Relação para leitura dos Parâmetros do Inversor
• Abaixo a relação MODBUS que realiza a leitura dos parâmetros da tabela anterior:
• Esta relação realiza a leitura de 11 parâmetros do escravo número 2. Os endereços lidos são 2101 a 2111 (32101 a 32111) e colocados nas memórias M620 a M630.
14. Inserindo Relação para escrita de comandos no Inversor
• Através da rede MODBUS, é possível enviar comandos para o Inversor da Série Micro.
• Os comandos estão disponíveis nos endereços MODBUS abaixo:
• Na variável FB Control Word, podemos fazer o controle do Inversor. Para isso é necessário interpretar o funcionamento dos Bits relacionados abaixo:
• Bit 0: RUN. Sua borda de subida inicia o funcionamento do motor.
• Bit 1: DIR. No estado "0" trabalha em um determinado sentido de rotação, no estado "1" inverte o sentido de rotação do motor.
• Bit 2: RST. Sua borda de subida reseta mensagens de erro. Inserindo Relação para escrita de comandos no Inversor Registrador
• No exemplo abaixo, temos uma relação MODBUS para fazer o controle do inversor:
• A relação anterior realiza a escrita de 1 parâmetro no escravo de endereço número 2.
• A escrita é realizada através do comando de Escrita Simples de Holding Register no endereço: 2001 (42001) que corresponderá a memória M600.
• Nesse exemplo foi usado o operando R600 para controle do Inversor. Onde cada bit da word corresponde a um comando, conforme descrito anteriormente:
• M600.0: RUN
• M600.1: DIR
• M600.2: RST
15. Inserindo Relação para escrita de comandos no Inversor
• Na variável FB Referência de velocidade, o usuário irá definir a referência de velocidade em porcentagem, onde:
• No exemplo ao lado temos uma relação MODBUS para escrever a Referência de Velocidade:
• Nesse exemplo foi usado o operando M610 para escrever no endereço MODBUS 42003 que corresponde a velocidade.
• Portanto, o valor de (0 a 10000)deverá ser escrito em M610.
16. Conectando os Equipamentos
• Com os equipamentos desligados, use o cabo AL-2305 para interligar a Porta Serial RS-485 (COM2) do CP PO3247, ao terminador de rede AL-2600..
• Conectar o cabo de comunicação na placa MODBUS do Inversor Micro Drive ao terminador de rede AL-2600.
• Interligar também as duas terminações AL-2600 através do cabo AL-2301.
• Os terminadores de rede AL-2600 devem estar com as terminações ligadas.
• A terminação da base do CP deve estar como OFF.
• Energizar os equipamentos.
• Verificar se o CP está em estado de Execução e se o LED correspondente a porta serial utilizada pisca rapidamente.
• Para o inversor partir o motor é necessário setar os Bit de Comando M600.0 e referenciar a velocidade no operando M610.
• Os registradores para variáveis básicas são tratados como registradores do tipo holding, referenciados a partir de 40000 ou 4X. Já os registradores de estado são tratados como registradores de entrada, referenciados a partir de 30000 ou 3X. Os registradores de entrada estão disponíveis apenas para leitura, sendo que qualquer comando de escrita retorna erro para o mestre.
• No CP os endereços MODBUS iniciam em 1, ou seja, registradores do tipo de holding iniciam em 40001 enquanto os registradores do tipo Input iniciam em 30001.
• Devemos observar que os registradores definidos internamente no Inversor para leitura iniciam em 32101, ou seja, no CP o valor será 2101.
• Devemos também observar que os registradores definidos internamente no Inversor para a escrita iniciam em 42001, ou seja, no CP o valor será 2001.
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