Nowy kontroler modułowy RSTi-EP CPE100 – budowa i konfiguracja krok po kroku
Kontakt w sprawie artykułu: Piotr Adamczyk - 2018-03-08
Z tego artykułu dowiesz się:
- Jaka jest budowa kontrolera CPE100
- W jakie porty komunikacyjne został wyposażony kontroler CPE100 i jakie protokoły obsługuje
- Jak przeprowadzić konfigurację kontrolera CPE100
Budowa kontrolera CPE100
Nowy kontroler CPE100 z oferty GE Automation&Controls dedykowany jest dla małych i średnich aplikacji przemysłowych i maszyn.
CPE100 to pierwszy kontroler PAC z rodziny GE posiadający budowę kompaktową. Wszystkie elementy niezbędne do jego uruchamiania, a więc jednostka centralna, zasilacz systemowy i interfejsy komunikacyjne zintegrowane są w kompaktowej, aluminiowej obudowie.
Sztywna konstrukcja kontrolera oraz brak elementów wirujących pozwalają na montaż w środowisku przemysłowym, w miejscach narażonych na wstrząsy i wibracje. Kontroler może pracować w temperaturze -40 do +60º i montowany jest w szafie sterującej na szynie DIN lub przy pomocy opcjonalnego adaptera do montażu panelowego.
CPE100 zasilany jest napięciem stałym z przedziału 9-32 VDC i wyposażony jest w mechanizm podtrzymania pamięci RAM. Warto podkreślić, że CPE100 posiada certyfikat Achilles, który wydawany jest dla urządzeń testowanych pod kątem cyberataków.
Porty
Kontroler standardowo wyposażony jest w dwa niezależne porty Ethernet 10/100 mbps, z czego jeden zintegrowany jest w 3-portowym switchu. Posiada także port USB – wykorzystywany na potrzeby przenoszenia aplikacji
W kolejnej wersji firmware obsługiwany będzie port RS232. Porty Ethernet pozwalają na obsługę standardu Profinet, Modbus TCP, SRTP oraz EGD, a w kolejnej wersji firmware także OPC-UA DA Server.
Engine PAC i kompatybilność
Kontroler wyposażony jest w engine PAC, który gwarantuje mu dużą uniwersalność – pozwala na realizację algorytmów sterowania dedykowanych dla aplikacji o charakterze dyskretnym i procesowym.
Pełna kompatybilność ze wszystkimi sterownikami i kontrolerami z oferty GE pozwala uruchamiać w CPE100 programy sterujące przygotowane na sterowniki serii VersaMax, VersaMax Micro, 90-30 oraz RX3i w oprogramowaniu narzędziowym Proficy Machine Edition, VersaPro, a nawet Logic Master. Dzięki temu mamy możliwość migracji starszych systemów sterowania oszczędzając czas.
Programowanie
Na program sterujący i konfigurację przeznaczone jest 1 MB pamięci RAM oraz 1 MB pamięci flash, co w praktyce oznacza możliwość napisania programu składającego się z 512 bloków funkcyjnych i zaadresowanie 2000 sygnałów obiektowych.
Program sterujący dla CPE100 może zostać przygotowany w języku drabinkowym LD, strukturalnym ST oraz języku bloków funkcyjnych FBD. W ramach budowanej aplikacji sterującej, programista może tworzyć swoje własne bloki funkcyjne z możliwością przenoszenia pomiędzy różnymi projektami. Program sterujący pozwala także korzystać ze zmiennych symbolicznych, co oznacza, że programista nie musi zajmować się przydzielaniem adresów referencyjnych do zmiennych. Zmienne będą identyfikowane poprzez unikalną nazwę, a kontroler sam zadba o właściwą alokację pamięci.
Wgrywanie aplikacji sterującej do kontrolera może być realizowane na ruchu z możliwością wykorzystania funkcji Test Mode. Funkcja ta pozwala na szybkie wycofanie wprowadzonych zmian, jeśli okaże się, że nowy algorytm nie działa poprawnie.
Konfiguracja kontrolera CPE100
Konfiguracja i programowanie realizowane jest z poziomu PME Lite lub Professional w wersji 9.5 lub nowszej. Wszyscy, którzy posiadają oprogramowanie narzędziowe w starszej wersji, mogą skorzystać z promocji pozwalającej na aktualizację narzędzia w promocyjnej cenie.
Po uruchomieniu PME tworzymy nowy projekt i nadajemy mu unikalną nazwę. W ramach nowo utworzonego projektu tworzymy podsystem na kontroler CPE100. W tym celu z menu kontekstowego wybieram Add Target….
Na naszym drzewie projektu tworzy się struktura dla podsystemu CPE100.
Przejdźmy do konfiguracji sprzętowej i w pierwszej kolejności ustawmy, skąd kontroler ma czerpać konfigurację i logikę po podłączeniu zasilania – chcemy, żeby zawsze było to z pamięci Flash.
Następnie przechodzimy do konfiguracji interfejsów Ethernet wbudowanych w kontroler.
Konfigurujemy pierwszy port Ethernet i ustawiamy właściwy adres IP oraz maskę. Port ten pozwala na komunikację w protokole Modbus TCP Client/Server, SRTP oraz EGD i wykorzystywany jest do programowania. Domyślny adres dla kontrolera to 192.168.0.100 i maska 255.255.255.0 – i taki pozostawimy w naszym urządzeniu.
Kolejny element wymagający naszej konfiguracji to drugi port Ethernet, na którym uruchomiamy komunikację Profinet z układami wejść-wyjść. W tym celu we właściwościach portu Profinet konfigurujemy adres IP, pamiętając o tym, że musi być z innej podsieci, niż ten skonfigurowany na pierwszym interfejsie.
Kolejny element do konfiguracji to szybkość sieci Profinet – CPE100 obsługuje prędkość 10/100 mbps, więc ustawiamy 100 mbps. Ostatni element to pula adresów IP, jakie kontroler będzie mógł przydzielać urządzeniom Profinet Device podłączonym do tego portu. Nazwę sieci i pozostałe parametry pozostawimy bez zmian.
Następnie konfigurujemy sposób komunikacji podsystemu z kontrolerem. Kontroler programowany będzie za pośrednictwem interfejsu Ethernet i trzeba to skonfigurować. W polu właściwości projektu ustawiamy adres IP urządzenia, do którego będziemy się łączyć z naszego podsystemu.
Taką konfigurację możemy wgrać do naszego kontrolera.
W tym celu wybieramy Connect. Po podłączeniu się do kontrolera przechodzimy do trybu Programmer mode, a następnie wybieramy opcję download, zaznaczając przesyłanie konfiguracji do pamięci Flash.
Na pasku statusu możemy sprawdzić, w jakim stanie jest kontroler i czy logika oraz konfiguracja wgrana do kontrolera jest zgodna z tą w projekcie.
Konfiguracja układu wejść-wyjść
Następnie konfigurujemy układ wejść/wyjść. W naszym przykładzie skorzystamy z układów wejść/wyjść serii RSTi-EP. Jest to najnowsza rodzina modułowych układów wejść-wyjść od GE, która może działać w sieci Profinet, Modbus TCP, EtherCAT oraz Profibus DP.
RSTi-EP jest układem uniwersalnym i pozwala na dobranie właściwej konfiguracji dla każdego węzła. Do naszej dyspozycji jest ponad 50 różnych modułów: dyskretnych , analogowych, komunikacyjnych, specjalnych, a także bezpiecznych. W ramach jednego węzła może pracować do 64 modułów IO, a cały węzeł może obsługiwać nawet 1024 sygnały.
RSTi-IO może pracować w temperaturze -20 do + 60º, obsługuje wymianę i serwis modułów na ruchu, a także posiada bardzo rozbudowaną diagnostykę dla interfejsu komunikacyjnego, modułów IO oraz kanałów pomiarowych. W systemach wysokiej dostępności RSTi-EP może być podłączony do kontrolerów nadrzędnych za pomocą RINGu, realizując tym samym redundancję magistrali komunikacyjnej.
Z menu kontekstowego wybieramy Add Device i wskazujemy interfejs, jaki podłączymy do naszego kontrolera. W naszym przypadku jest to RSTi-EP profinet Scanner.
We właściwościach możemy od razu zobaczyć, że kontroler samodzielnie przydzielił adres IP z określonej przez nas puli. Następnie do interfejsu dokładamy układy IO, wybierając z menu kontekstowego Change module list. W skonfigurowanym węźle pracują dwa moduły: pierwszy z nich to 8-kanałowy moduł wyjść dyskretnych, kolejny to 16-kanałowy moduł wejść dyskretnych. Wskazując moduły w konfiguracji węzła, możemy zobaczyć, jakie adresy referencyjne w kontrolerze CEP100 zostały im przydzielone. Pozostałe parametry pozostawiamy domyślne.
Tak przygotowaną konfigurację możemy wgrać w analogiczny jak poprzednio sposób do kontrolera.
Przygotowanie programu sterującego
Przygotujemy teraz krótki program logiczny wykorzystujący licznik inkrementowany co 1 sekundę i wystawiający sygnał na wyjściach modułu RSTi-EP w zależności od aktualnej wartości w liczniku. Program przygotowujemy w bloku main i wgrywamy go do kontrolera.
W naszym programie wykorzystamy zmienną symboliczną Licznik, która nie będzie miała przydzielonego adresu referencyjnego. Zmienną w programie identyfikować będziemy po nazwie.
Po wgraniu programu wprowadźmy sterownik w tryb RUN.
Zachęcamy Państwa do bliższego zapoznania się z kontrolerami CPE100 oraz układami wejść/wyjść RSTi. Istnieje możliwość bezpłatnego wypożyczenia sprzętu oraz spotkania się z inżynierami sprzedaży ASTOR. Zainteresowanych zachęcamy do bezpłatnego uczestnictwa w webinarium poświęconym tym produktom, które już w najbliższym czasie będziemy dla Państwa prowadzić.
