Neste tutorial vamos apresentar como fazer a comunicação Modbus RTU entre o CLP NX e o Inversor de Frequência AD600.
Componentes
Software: MasterTool IEC XE v3.52
CLP: XP325
Inversor: AD600
Seções do tutorial:
1. ARQUITETURA
2. DESENVOLVIMENTO
2.1. Configuração do MasterTool
2.1.1. Criação das variáveis de controle
2.1.2. Modbus RTU Master
2.1.3. Modbus Device
2.2. Desenvolvimento do esquema de comando
3. Parametrização do inversor
3.1. Parametrização do motor
3.2. Parâmetros de operação
3.3. Parâmetros de comunicação
1. ARQUITETURA
Na arquitetura deste tutorial foi conectada a porta RS485 do CLP XP325 ao Inversor AD600-2S-2.2G. As conexões entre os equipamentos são realizadas através de um cabo serial. O imagem abaixo representa o diagrama elétrico do Inversor AD600-2S-2.2G
Obs.: É válido ressaltar que, os dip switches Jx utilizados para algumas configurações das I/O’s, estão localizados possuem o design como o do exemplo a seguir:
Onde para escolher uma das duas opções de sinal analógico da saída analógica A01 é necessário remover o pino e encaixá-lo nos contatos correspondentes a sua necessidade. Podendo alterá-la somente com o inversor desligado.
A ligação entre o XP325 e o inversor de frequência pode ser vista na imagem abaixo:
A ligação no correspondente a comunicação serial 485, ficará conforme a imagem abaixo:
E a ligação no Inversor ficará conforme a imagem abaixo:
2. DESENVOLVIMENTO
Neste tutorial será apresentado a comunicação entre um CLP NX e um inversor de frequência AD600 por meio do protocolo de comunicação Modbus RTU, onde o CLP será o Client e o inversor o Server.
2.1. Configuração do MasterTool
No software MasterTool IEC XE será realizado as configurações necessárias para que o inversor possa ser adicionado como dispositivo servo.
2.1.1. Criação das variáveis de controle
Na árvore do projeto, clique com o botão direito do mouse em Application. Siga o caminho: Adicionar Objetivo -> Lista de Variáveis Globais. Clique na Lista de Variáveis Globais.
A janela Acrescentar Lista de Variáveis Globais abrirá. Clique em Adicionar.
Agora abra a Lista de Variáveis Globais criada “GVL” na árvore do projeto. Nessa lista devem ser adicionadas as seguintes variáveis:
Desta maneira:
2.2.2. Modbus RTU Master
Primeiramente, na árvore do projeto, dê um duplo-clique em COM1 para abrir sua aba. Nesta aba é possível configurar a rede de acordo com os parâmetros do inversor no item (3) deste tutorial.
Agora, adicione a comunicação Modbus RTU ao projeto. Para isso, na árvore do projeto, clique com o botão direito do mouse em COM1 e depois clique em Adicionar Dispositivo.
Siga o caminho: MODBUS -> MODBUS Serial -> MODBUS Master, selecione MODBUS Symbol RTU Master e clique em Adicionar Dispositivo.
O dispositivo será adicionado automaticamente. Clique em Fechar para sair desta janela.
Novamente na árvore do projeto, clique com o botão direito do mouse em MODBUS Symbol RTU Master (estará abaixo de COM1) e depois, clique em Adicionar Dispositivo. Selecione MODBUS Device e clique em Adicionar Dispositivo.
2.2.3. Modbus Device
Clique em MODBUS Device e em Mapeamentos é possível atribuir funções às variáveis globais e também é onde elas devem ser vinculadas aos parâmetros correspondentes a essas funções no inversor. Para este mapeamento utilizaremos a configuração a seguir:
Sendo o endereço correspondente ao indicado no manual do inversor:
CONTROLE
LEITURA
OBS: Como os endereços Modbus no inversor estão em hexadecimal, é necessário converter esses endereços para decimal com o auxílio de uma calculadora. Na tabela acima os valores já estão convertidos e adaptados para esse tipo de comunicação, tendo passado pelo seguinte processo:
Endereço Hexadecimal: 2000H & 1000H
Convertida em decimal: 8192D & 4096D
Endereço final: 8192 + 1 = 8193 & 4096 + 1 = 4097
Ainda na mesma aba abra a página Requisições. Nesta página é vinculado um código a sua função, feitas como abaixo:
2.3. Desenvolvimento do esquema de comando
Após finalizar a configuração do modbus, será adicionado um esquema de comando para controlar os parâmetros do inversor. Para isso, primeiramente na árvore do projeto siga o caminho: Application -> UserPOUs -> UserPrg. Abra UserPrg e adicione as variáveis:
OBS:Essas variáveis serão utilizadas para controlar os valores dos parâmetros.
A seguir, será construído o esquema de comando em linguagem LADDER utilizando tanto as Variáveis de Controle quanto às Variáveis Globais. Desenvolva os esquemas de COMANDO e de controle de velocidade (Hz). Para isso utilize uma Caixa com EN/ENO que está na Caixa de Ferramentas.
Utilize a função MOVE para mover informações das Variáveis de controle para as Variáveis Globais.
Agora repita o passo anterior e desenvolva o esquema Ladder abaixo:
Obs: Para alterar o valor dessas variáveis lembre-se que os valores de velocidade seguem a Escala de Engenharia onde 0 a 10000 na variável equivalem a 0% a 100% da frequência setada no inversor.
3. Parametrização do inversor
A última etapa é parametrizar o Inversor. Com o Inversor ligado utilize dos primeiros parâmetros para dimensionar o motor que estiver utilizando e no parâmetro P12 selecione a fonte de controle primário como 4. Com isso o inversor está sendo controlado via Modbus.
Modo de operação:
3.1. Parametrização do motor
P4-01: Potência nominal do motor
P4-02: Tensão nominal do motor
P4-03: Número de pólos do motor
P4-04: Corrente nominal do motor
P4-05: Frequência nominal do motor
P4-06: Velocidade nominal do motor
3.2. Parâmetros de operação
P0-02: Corrente nominal
0,1A ~ 3000,0A
P0-03: Controle do motor
Método:
1: Controle vetorial de malha aberta (velocidade
vetor sem sensor)
2: Controle de VF
3: Vetor de malha fechada (com sensor de velocidade
Vetor)
P0-04: Fonte de comando do Inversor
0: Comando de execução do painel de operação
canal (LED L-S-D apagado)
1: Canal de comando do terminal (LED L-S-D aceso)
2: Canal de comando de comunicação
(LED L-S-D pisca)
P0-06: Frequência principal
seleção da fonte X
0: frequência de modificação para cima/para baixo,
sem memória após o desligamento
1: Frequência de modificação para cima/para baixo
memória de desligamento
2: AI1
3: AI2
4: Multi-velocidade
5: CLP Simples
6: PID
7: Comunicação dada
8: Configuração de pulso PULSO
9: Up/Down modifica a frequência,
e a memória é interrompida quando
a energia está desligada.
P0-14: Potência máxima
frequência
Quando P0-20=1 a faixa ajustável é
50,0Hz~1200,0Hz;
Quando P0-20=2 a faixa ajustável é
50,00Hz~600,00Hz;
P0-19: Fonte de comando
seleção de ligação
Dígito das unidades: seleção da fonte de frequência limitada pelo comando do painel de operação
0: sem ligação
1: Frequência de configuração digital
2: AI1
3: AI2
4: Multi-velocidade
5: CLP Simples
6: PID
7: Comunicação dada
8: Configuração de pulso PULSO (DI5)
Casa das dezenas: ligação de comando do terminal de seleção de fonte de frequência
Lugar das centenas: Comunicação de ligação de comando da seleção de fonte da frequência
Milhares: reservados
P0-20: Frequência Seleção Decimal
1: 1 ponto decimal
2: 2 casas decimais
P0-21: Seleção da unidade de aceleração e tempo de desaceleração
0: 1 segundo
1: 0,1 segundos
2: 0,01 segundos
P0-22: Referência da aceleração e do tempo de desaceleração da frequência
0: Frequência máxima (P0-14)
1: Frequência predefinida (P0-11)
2: Frequência nominal do motor (P4-05 ou A1-
05)
P0-23: Tempo de aceleração
0s~30000s(P0-21=0)
0,0s~3000,0s(P0-21=1)
0,00s~300,00s(P0-21=2)
P0-24 Tempo de desaceleração
0s~30000s(P0-21=0)
0,0s~3000,0s(P0-21=1)
0,00s~300,00s(P0-21=2)
3.3. Parâmetros de comunicação
P8-00: Seleção do Baud Rate
0: 300BPS
1: 600BPS
2: 1200BPS
3: 2400BPS
4: 4800BPS
5: 9600BPS
6: 19200BPS
7: 38400BPS
P8-01: Formato de dados
0: No parity <8, N, 2>
1: Even parity <8, E, 1>
2: odd parity <8, O, 1>
3: No parity 1<8, N, 1>
P8-02: Endereço principal
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