Unity M340与ATV31CANopen通信向导<一> ——CANopen通信控制启停、CANopen通信给定速度本向导分为两部分:1.《快速操作指南》---Know How, 满足了客户“快速解决调试问题”的需求。
●发送快---大小在2M左右,能方便快速地通过电子邮件发给客户使用●调试快---提供了反复调试过的完整准确的PLC通信程序,客户可直接下载●接线快---含有实物照片的通信接线图使客户非常容易理解和模仿,并且快速完成接线●设置快---图形化的变频器参数设置指导使客户可直接上手设置参数,不用查找手册2.《完全通信指导》---Know Why, 满足了客户“系统学习通信知识”的需求。
●知识全---不仅给出了详细的调试步骤和详细解释,还使客户在完成通信的同时系统学习相关的产品和通信知识●考虑全---对客户调试可能遇到的各种突发情况给出了相关提示和解决方法●理解易---提供了程序指令和结构的详细注释,使客户能容易的理解和学习提供的标准程序并能在原有程序上进行扩展第二部分完全通信指导重要信息注意:在尝试安装、操作或调试设备之前,请仔细阅读下述说明并通过查看来熟悉设备。
下述特别信息可能会在文本其他地方或设备上出现,提示用户潜在的危险和注意事项,或提供阐明或简化某一过程的信息。
遵守使用说明,可能导致调试失败、人身伤害甚至设备损坏。
此符号的注意事项,以避免不必要的调试错误。
目录1. 实验简介 (4)2. 硬软件环境 (4)3. ATV31变频器设置 (5)3.1 操作说明 (5)3.2 参数设置 (6)3.2.1 控制方式 (7)3.2.2 通信参数 (8)4. 硬件连接 (10)5. PLC编程 (11)5.1 硬件组态 (11)5.1.1 组态CPU (11)5.1.2 组态CANopen主站 (12)5.1.3 配置CANopen网络和从站 (13)5.2 ATV31 内部变量说明 (15)5.2.1 ATV31 内部字 (15)5.2.2 ATV31 DRIVERCOM流程 (16)5.3 编程 (17)6. 实验调试 (20)6.1 计算机与PLC的连接 (20)6.2 软件调试 (22)6.3 ATV31常见通信故障 (23)7. 带多台变频器 (24)7.1 硬件扩展 (24)7.2 软件扩展 (25)7.1.1 同一变频器通信多个变量 (25)7.1.2 连接多个变频器 (25)8. 附件 (26)8.1 Unity M340程序 (26)8.2 ATV31的CANopen用户手册 (26)8.3 ATV31编程手册 (26)8.4 Unity M340 CANopen现场总线用户手册 (26)1. 实验简介在施耐德电器的控制系统中,PLC通过CANopen监控变频器的运行是工业中较常见的应用,本文以施耐德M340 PLC与ATV31变频器为例,简要介绍PLC与变频器之间CANopen通信的过程,包括硬件接线、变频器参数设置、硬软件组态、上电调试等,实现在PLC上远程控制ATV31变频器的故障初始化,启动/停止,正转/反转,频率给定等。
本文只介绍了PLC通过CANopen通信远程控制变频器,关于CANopen通信控制和端子控制混合使用的情况,以及其他施耐德PLC,如TWIDO,Premium与ATV31的CANopen通信,将在本书的其他文章中介绍。
2. 硬软件环境主要软件:Unity Pro V3.1。
Unity Pro是施耐德电器支持Quantum,Premium,M340的通用编程,调试和运行的软件包。
3. ATV31变频器设置3.1 操作说明ATV31的前面板说明如下:ATV31操作面板按上下键一直按住上下键秒)可快速滚动浏览菜单;存储选定项,长按ENT键,当存储数值时,显示器会闪烁。
正常显示状态:无故障出现和无起动时,正常显示有如下几种:-频率:SUP-菜单中所选的参数的显示(缺省选项:加到电机上的输出频率)。
在电流限制模式下,显示器会闪烁。
-init:初始化顺序-rdY:变频器就绪-dcb:直流注入制动正在进行-nSt:自由停车-FSt:快速停车-tUn:正在进行自动整定故障显示状态:显示器闪烁指示出现的故障,故障的具体内容以及操作,请参照附件8.3《ATV31编程手册》的《故障-原因-解决方案》章节。
任何初始显示状态下,均可以按ENT键进入设置菜单。
ENTENT3.2 参数设置ATV31的主菜单如下,所有的参数均在主菜单的子目录里面进行设置。
3.2.1 控制方式配置给定1设定如下:控制模式设置如下:本例中控制和频率给定全部由通信给定,将控制模式设置为SIN组合模式,与出厂设置相同;用户需根据实际情况进行模式选择。
禁止电机缺相故障设置如下:当变频器最小输出电流大于电机额定电流时需要禁止电机缺相故障。
此处是否禁止,视用户测试的状况而定。
3.2.2 通信参数参数路径参数说明值功能描述CON-AdCo 从站地址 1. 范围1-127CON-bdCo 传输速率500 可选择10/20/50/125/250/500/1000kbps从站地址设置如下:通信速率设置如下:4. 硬件连接本文使用的M340集成CANopen 通信口,通过标准的CANopen 直连电缆TCS CCE 4F3M05(长度0.5m)或TCS CCE 4F3M1(长度1m)连接ATV31变频器,系统的硬件构架和连接如下:3标准RJ45接头屏蔽双绞线TCS CCE 4F3M**通信口,M340 的自带CANopen 通信口;,标准的CANopen 直连电缆,一端为RJ45头,另一端为SUB D 9孔连接头; 总线的终端,在CAN_H 和CAN_L 两端跨接一个120欧姆的电阻; 的RJ45端口作为CANopen 通信的定义;5. PLC 编程本例中的PLC 组态和编程全部采用Unity Pro 3.1完成。
Unity Pro 是施耐德电器支持Quantum ,Premium ,M340的通用编程、调试和运行的软件包。
PLC 编程主要包括硬件组态和软件编程两个部分。
5.1 硬件组态硬件组态本例中的硬件组态采用Unity Pro 3.1。
Unity Pro 是施耐德电器支持Quantum ,Premium ,M340的通用编程,调试和运行的软件包。
组态步骤如下: 5.1.1 组态CPU双击打开硬件组态5.1.2 组态CANopen主站址和数量输出数据存储起始地址和数量配置CANopen通信参数5.1.3 配置CANopen网络和从站先双击打开CANopen网络配置页面选择成功后,回到CANopen网络和从站配置页面。
双击ATV31图标,以进入ATV31从站配置页面。
双击ATV31进入ATV31有两组预定义的PDO :第一组PDO(PDO1强制适用于所有模式)包括:设置完毕后,并点击右下脚显示Receive PDO6 parameterTransmit PDO6 parameter目标速度 启用Transmit PDO6 parameter启用Receive PDO6 parameter5.2 ATV31 内部变量说明在M340 PLC中编写程序,将变频器的内部变量映射到本地寄存器,通过对本地寄存器进行读写,来完成对变频器的监控。
5.2.1 ATV31 内部字5.2.2 ATV31 DRIVERCOM流程变频器的内部操作遵循DRIVERCOM流程,见下图:ATV31的DRIVERCOM流程5.3 编程程序主要是编写DRIVERCOM流程:ATV31的内部状态转换都遵循DRIVERCOM流程。
在线控制命令和给定速度,在运行状态输出频率有效。
由于变频器的内部字已经映射到本地寄存器%MW,所以直接对%MW100、%MW103、%MW201、%MW202进行编程即可。
详细程序见附件8.1 Unity M340程序。
变量声明:在中进行变量声明,如下:需要定义的变量如下:梯形图程序:6. 实验调试用户在上电调试之前,请务必确保PLC,变频器以及所带的电机的接地安全,以避免因接地问题而可能造成的人身伤害和设备损坏。
警告6.1 计算机与PLC的连接本例中计算机和PLC的连接采用常用的USB方式。
连接电缆即常规的USB电缆.(即家用数码相机,MP3的连接电缆均可),连接图如下:步骤动作&示例1 将Unity Pro的连接模式切换到标准模式:Standard Mode为标准模式;Simulation Mode为仿真模式。
2 设置PLC连接方式为USB将Media设置为USB,Address设置为SYS。
3 地址设置完毕后点击Test Connection进行连接测试,测试成功后会显示如下提示:6.2 软件调试计算机和M340连接后,完全下载程序并运行CPU ,在Unity Pro 的在线数据监控表Animation Table 中添加如下变量,并给值:初始状态时,变频器CANopen 可能处于Fault 状态(Fault=1),此时需要用Rst_fault 进行复位。
On_plus 表示为一上升沿脉冲,此例中每一个命令均为上升沿有效,即置为1后,再置回0,否则下一个命令无效。
当命令为反转时,显示的频率为负数。
ATV31内部详细操作流程,请参照5.2.2 ATV31 DRIVERCOM 流程。
本例的详细程序请参见附件中的Unity M340程序。
126.3 ATV31常见通信故障出现通信故障或者变频器故障时,变频器会自动停止输出。
在此例中,常见故障是COF(CANopen bus fault)通信故障,通信故障之后变频器会自动停止输出,并在液晶显示器上显示*Freq_set为CPU的内部的频率给定值见6.2 软件调试其他更多ATV31变频器的故障-原因-解决方案,请参照附件8.3《ATV31编程手册》的故障-原因-解决方案章节。
7. 带多台变频器本例只是对单个变频器进行控制,对于多个变频器连接的情况,需要对硬件和软件进行扩展。
7.1 硬件扩展施耐德提供专门的设备对CANopen设备进行扩展,常用的扩展拓扑图如下:132451)S1/S2/S3均为RJ45母连接器,接ATV31变频器;S3可连接PowerSuite或远程终端;2)S4/S5为CANopen端子排,连接CANopen主线电缆;3)连接(ON)或断开(OFF)连接于CANopen总线的120欧姆终端电阻,当此连接器位于CANopen总线的中间时,开关拨到OFF位置,当此连接器位于CANopen总线的终端时,拨到ON位置,连接终端电阻;CANopen总线上必须使用线路终端电阻。
4)用于接接地导线的接地片;5)干线电缆。