Neste tutorial vamos apresentar a comunicação CANopen entre o CLP Nexto Xpress e o inversor de frequência Optidrive E3.
Componentes
Software: MasterTool IEC XE 3.23
CLP: XP340
INVERSOR: E3
Seções do Tutorial
1. ARQUITETURA
2. DESENVOLVIMENTO
2.1. Desenvolvimento no MasterTool IEC XE
2.1.1. Instalando o arquivo EDS
2.1.2. Adicionando e configurando dispositivo CAN
2.1.3. Configurando os escravos da rede
2.2. Configuração no inversor Optidrive E3
3. VÍDEOS
1. ARQUITETURA
Na arquitetura deste tutorial, foi conectado a porta CAN da CPU XP340 a porta de comunicação do inversor Optidrive E3 por meio de um cabo com uma ponta com conector RJ45 e outra ponta com pinos.
A ponta do cabo com pinos será conectada nos bornes da porta CAN da CPU XP340.
Com a pinagem da porta de comunicação do inversor é possível definir quais os pinos serão utilizados. Nesta porta é conectado a ponta do cabo com o conector RJ45 e os fios que serão ligados nos bornes da CPU XP340 são definidos pela pinagem da porta. Conforme a imagem abaixo, será necessário utilizar o pino 1 (CAN- / CAN.L) e o pino 2 (CAN+ / CAN.H).
2. DESENVOLVIMENTO
Neste tutorial será apresentado a comunicação entre um CLP Nexto Xpress e um inversor de frequência Optidrive E3 por meio do protocolo de comunicação CAN, onde o CLP será o mestre da comunicação e o inversor o escravo.
A comunicação CANopen é feita utilizando um arquivo EDS (electronic data sheets), este arquivo disponibiliza para o mestre todas as informações que podem ser trocadas com o dispositivo escravo.
Para comunicação com o Optidrive E3 o arquivo EDS utilizado é o INVERTEK_ODE3_CANopen v3.00.eds. O mesmo encontra-se disponível para download nos anexos deste tutorial.
2.1. Desenvolvimento no MasterTool IEC XE
No software MasterTool IEC XE será adicionado o arquivo EDS e realizado as configurações necessárias no dispositivo CAN que será adicionado.
2.1.1. Instalando o arquivo EDS
Com o projeto devidamente criado, no menu superior, vá na aba Ferramentas e clique em Repositório de Dispositivos.
A janela Repositório de Dispositivos abrirá. Clique em Instalar.
Uma janela de busca de arquivo será aberta para que seja encontrado o arquivo EDS no diretório que ele está salvo.
Obs.: Altere o formato do arquivo que será buscado para EDS.
2.1.2. Adicionando e configurando dispositivo CAN
Após instalar o arquivo EDS no projeto, será adicionado e configurado o dispositivo CAN. Para isso, na árvore do projeto, dê um duplo-clique sobre CAN para abrir sua aba. No tópico General da porta CAN é possível definir o Baudrate da comunicação. Neste tutorial foi definido o Baudrate de 250 kbits/s, conforme a imagem abaixo:
Após, será adicionado a instancia CANopen ao projeto. Para isso, na árvore do projeto, clique com o botão direito do mouse em CAN e depois clique em Acrescentar Dispositivo.
A janela Acrescentar Dispositivo abrirá. Selecione a opção CANopen_Manager e clique em Acrescentar.
Após, clique em Fechar para fechar esta janela. Depois de adicionar o CANopen_Manager é necessário adicionar os dispositivos escravos. Clique com o botão direito do mouse em CANopen_Manager acrescentado (estará abaixo de CAN na árvore de projeto) e clique em Acrescentar Dispositivo.
A janela Acrescentar Dispositivo abrirá. Como o arquivo EDS foi instalado anteriormente (subseção 2.1.1. deste tutorial) o dispositivo ODE3 já está disponível para adicionar ao projeto. Selecione o item ODE3 e clique em Acrescentar.
2.1.3. Configurando os escravos da rede
Os escravos adicionados ficam logo abaixo da instancia CANopen_Manager. Para configurá-los, dê dois cliques sobre o escravo que deseja configurar para abrir sua aba.
Na aba General, a opção Node ID defini o endereço do escravo.
Como a rede CANopen opera por padrão com consistência na partida, quando algum dos escravos configurados no projeto não está na rede quando a CPU Xpress é inicializada, a rede CANopen é interrompida. Para evitar essa interrupção da rede, existe uma configuração avançada dentro dos escravos que pode ser habilitada para o escravo tornar-se opcional na rede.
Caso deseje habilitar essa configuração, ainda na General do escravo, marque a opção Enable expert settings e após, marque a opção Optional device.
Obs.: É necessário que essa configuração seja realizada em todos os escravos para que o funcionamento seja modificado.
A aba PDOs contém as informações que serão trocadas entre o mestre e o escravo. Por default, somente estão marcados 4 itens de leitura e escrita, podendo ser expandido para 8 dados de leitura.
A imagem abaixo, mostra os modos de transmissão que o inversor suporta.
Com base na imagem acima, conclui-se que o modo de transmissão default pode ser utilizado para os dados de escrita no inversor, porém para os dados de leitura no inversor é indicado alterar o modo de transmissão.
Dessa forma, na aba PDOs do dispositivo escravo, vá na coluna Transmit PDOs (1) (à direita da tela), selecione Transmit PDO 1 (2) e clique em Edit (3).
A janela PDO Properties abrirá. Altere o campo Transmission Type para Type 255 e clique em OK.
De volta a aba PDOs, na coluna Transmit PDOs podem ser adicionados mais quatro itens de leitura, marcando o check box Transmit PDO 2 Parameter.
Os oito dados de leitura podem ser alterados dentro de uma lista pré-definida. Com um duplo-clique sobre o item que deseja alterar, a janela de seleção abrirá. Selecione o item que deseja inserir e clique em OK.
Obs.: Neste tutorial, alterou-se o item DC Bus Voltage pelo item Motor Torque.
Na aba CANopen: Mapeamento de E/S ficam disponíveis as variáveis para monitorar e controlar os escravos.
Obs.: O primeiro Bit da palavra de comando gera o start
Por fim, é importante habilitar a terminação dentro dos parâmetros da CPU. Para isso, na árvore do projeto, dê um duplo-clique em XP340 (ou no modelo de CPU que estiver utilizando). Na janela da CPU que abrirá ao lado direito, marque a checkbox Habilitar terminação interna.
2.2. Configuração no inversor Optidrive E3
Após realizar o desenvolvimento do projeto no software MasterTool IEC XE, é necessário realizar parametrizações no inversor para que o mesmo comunique em CAN.
Primeiramente, deve-se atribuir o valor 7 ao parâmetro P-12.
Após, é necessário expandir os parâmetros para ter acesso a lista completa. Para isso, deve-se atribuir o valor 201 ao parâmetro P-14.
Os parâmetros da comunicação são definidos no parâmetro P-36, onde:
• Index 1: Address - Endereço do escravo. Atribuído valor 1 (como configurado no mestre);
• Index 2: Baud Rate – Taxa de dados. Atribuído 250 (como configurado no mestre).
Por fim, é necessário acionar a entrada digital DI1, pois ela habilita o funcionamento do inversor quando o controle está via CANopen.
DI1 (pino 2) – HABILITA.
3. VÍDEOS
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