Rešitev SmartWire v povezavi z upravljalnim panelom XV100 na čistilni napravi
Tokrat vam predstavljamo način izvedbe avtomatizacije čistilne naprave s SmartWire sistemom za povezavo stikalnih elementov na krmilnik, brez obsežnega klasičnega ožičenja. V povezavi so vključeni še panel Micro Innovation XV100 z integrirano PLC-funkcionalnostjo in druge naprave preko komunikacije Profibus DP.
Gregor Selak, Kolektor Sinabit, d. o. o.
Sistem čistilne naprave
Izvedena čistilna naprava vsebuje:
• šest potopnih črpalk moči 2 kW,
• štiri 400 W motorje za upravljanje z dvema prelivnima žlebovoma in dvema zasunoma za dotok,
• dva 45 W motorja za upravljanje z zasuni zraka,
• dva 7,5 kW motorja za vpihavanje zraka v bazena,
• štiri motorje za hlajenje motorjev puhal moči do 150 W,
• 2,2 kW mešalo v zalogovniku blata,
• sistem grabelj moči 2,5 kW,
• meritve kemijskih parametrov (pH, kisik, temperatura),
• meritve pretoka in kumulative.
Za dodatne vhodno izhodne signale smo na XI/ON vhodno-izhodni enoti porabili: 32 digitalnih vhodnih signalov, 5 analognih vhodnih signalov in 4 izhodne digitalne signale. Prek komunikacijske povezave RS485, ki je priključena na panel XV100, je izveden zajem podatkov za pH, kisik in temperaturo v bazenih. Prav tako je na panel XV100 priključena tudi ethernet povezava na lokalni nadzorni sistem z web-vizualizacijo in povezava ADSL na center vodenja.
V stikalnem bloku je uporabljenih 25 kontaktorjev, katere smo povezali na SmartWire in s tem prihranili 50 digitalnih vhodov in 25 digitalnih izhodov. S tem smo prihranili tudi pri času ožičevanja modulov in prostoru v elektro omari ter izločili možnost napak na ožičenju.
SmartWire
Rešitev s SmartWire sistemom je presenetljivo preprosta in prilagodljiva. Vse kar je potrebno narediti je to, da na kontaktor namestimo modul SmartWire, ki ga preko šestpolnega konektorja in predpripravljenega kabla povežemo s sosednjim modulom. Prvi Smart-Wire modul z enakim kablom povežemo na izbran SmartWire komunikacijski vmesnik, ki celotno konfiguracijo naredi odprto za v avtomatizaciji stardardno uporabljene komunikacijske vmesnike (Profibus DP, CANopen/EasyNet). SmartWire je torej dobesedno povezovanje namesto ožičevanja.
Povezava in konfiguracija sistema SmartWire
V našem primeru smo uporabili SmartWire sistem s komunikacijo Profibus DP. Po namestitvi SmartWire modulov na kontaktorje in priključitvi povezovalnega kabla na SmartWire komunikacijski vmesnik pritisnemo tipko Config, ki se nahaja na vmesniku. Držimo jo nekaj sekund in sistem avtomatsko poišče vse naprave, ki so priključene na SmartWire. Sedaj se prek vmesnika RS-485 priključimo z osebnim računalnikom na SW-komunikacijski modul in zaženemo brezplačno programsko orodje SWD-Assist. V ukazni vrstici View izberemo Communication View, kjer nastavimo vrednost COM-vrat in kliknemo Online. Računalnik se poveže na komunikacijski vmesnik SW in nam prikaže zaznane naprave na SW-ju. Tu lahko vidimo statuse priključenih naprav in jih po želji tudi vklapljamo. V SWD-Assistu sedaj zgeneriramo datoteko GSD, ki je potrebna pri integraciji v mrežo Profibus. To storimo v ukazni vrstici pod Project, s klikom na Save GSD File, ki ga shranimo v datoteko našega obstoječega projekta Ime_datoteke_projekta\CFG\Smartwire.GSD.
Slika 1 – Zamenjava klasičnega ožičenja s SmartWire sistemom
Povezava in konfiguracija XI/ON vhodno-izhodne enote
Kot je prikazano na sliki 2, najprej sestavimo Profibus komunikacijski vmesnik XNE-GWBR-PBDP in vhodno-izhodne module. Na vmesniku z DIP-stikali nastavimo Profibus naslov. Prek servisnega vhodna se z računalnikom iz COM-vrat povežemo na vmesnik s posebnim kablom. S programsko opremo Micro Innovation I/O Assistant se nato prek ukazne vrstice File/Login, povežemo na vhodno-izhodno enoto in iz nje se avtomatsko prebere konfiguracija. Tu vidimo tudi status enote, po potrebi osvežimo strojno programsko opremo (firmware) prek ukazne vrstice Online/Firmware Download. Sedaj lahko ustvarimo GSDdatoteko prek ukazne vrstice Station/Create GSD File in jo shranimo v datoteko našega obstoječega projekta Ime_datoteke_projekta\CFG\XNE-GWBR-PBDP.GSD. Programska in strojna oprema je pri sistemu Smartwire in enotah XI/ON brezplačna in jo lahko dobite na spletnih straneh podjetja Micro Innovation www.microinnovation.com oziroma www.kolektor.com/zastopstva.
Slika 2 – Povezava sistema čistilne naprave
Povezava na Micro Innovation upravljalni panel XV100 z integrirano funkcionalnostjo PLC
V programskem jeziku Codesys izberemo pod Target Settings/Target Platform konfiguracijo za panel XV100, in sicer XV-1xx-V2.3.9 SP1. Sedaj lahko pod PLC Configuration uvozimo GSD-datoteke za sestavljeno konfiguracijo SmartWire, vhodno-izhodno enoto in preostale naprave, ki so prisotne na izbranem komunikacijskem vodilu (npr. v našem primeru frekvenčni pretvorniki). To storimo s klikom na Insert v ukazni vrstici in nato Insert Element, kjer izberemo primerne GSD-datoteke (slika 3).
Slika 3 – Prikaz nastavitev v uvoženi GSD-datoteki
V vsaki GSD datoteki imamo tudi različne nastavitve. Najpomembnejše je, da pravilno nastavimo Profibus naslove za uspešno komunikacijo. Pri uporabi standardne GSD-datoteke, moramo vhodno-izhodne naslove elementov določiti sami.
Zmanjšanje števila vhodno-izhodnih modulov na krmilniku
Pri tovrstnem načinu povezave klasično ožičenje ni odpravljeno samo na stikalnih elementih, ampak tudi na strani krmilnika. Vsak modul SmartWire nadomesti en digitalni izhod in dva digitalna vhoda na krmilniku. S tem prihranimo tudi pri krmilnikih (potrebnih je manj vhodno-izhodnih modulov) in prostoru v krmilni omari. Ker se moduli SmartWire povezujejo s konektorji je odpravljena tudi možnost napak v ožičenju.
V primerjavi s klasičnim ožičenjem se povezovanje s sistemom SmartWire izplača že pri desetih priklopljenih elementih.
V konfiguraciji smo uporabili naslednjo opremo:Upravljalni panel XV100 z licenco PLC: • 32 bit procesor (RISC) 400 MHz, • 64 MB programskega pomnilnika, • 32 kB NVRAM pomnilnika, • 128 MB NAND notranjega flash pomnilnika, • reža za SD-spominsko kartico (max. 1 GB), • ura realnega časa, • operacijski sistem Win CE 5.0, • možnost povezovanja z razširitvami preko CAN, Profibus, RS232, RS485, Ethernet 10/100.
Komunikacijski vmesnik XI/ON ECO Profibus (XNE-GWBR-PBDP): • naslavljanje komunikacijskih vmesnikov poteka preko stikal DIP, • omogoča priključitev do maks. 48 vhodno-izhodnih modulov, • največja skupna tokovna poraba vseh priključenih modulov na lokalnem vodilu ne sme presegati 1 A (vsak modul ima lastno porabo, od npr. 30 mA do 140 mA – podatki o porabi so podani v specifikacijah), • funkcija samodejne nastavitve hitrosti prenosa.
Moeller komunikacijski vmesnik EU5C-SWD-DP SmartWire: • zamenjava za klasično ožičenje, • do 16 enot na SmartWire komunikacijski vmesnik, • avtomatsko konfiguriranje, • maksimalna dolžina do 4 m, • direktna priključitev motorskih zaganjalnikov do 15 kW, • napajanje tuljave kontaktorja in krmilni signali preko iste povezave, • napaka na eni enoti nima vpliva na ostale enote, • uporaba standardnih stikalnih elementov (DIL+PKZ), • enostavnejše projektiranje, dokumentiranje in montaža (manj sponk), • hitrejša montaža in testiranje, • napake v krmilnem ožičenju so stvar preteklosti, • povezava na Profibus DP, CANopen/easyNet. |