UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Peter LUPŠA NASTAVITEV PROGRAMA STARTER ZA KRMILNIK SIEMENS SINAMICS S120 IN SIEMES S7 300 S PRIPADAJOČIMI VEZJI Univerzitetni študijski program 1. Stopnje Mehatronika Maribor, september 2013
NASTAVITEV PROGRAMA STARTER ZA KRMILNIK SIEMENS SINAMICS S120 IN SIEMES S7 300 S PRIPADAJOČIMI VEZJI Študent: Študijski program: Mentor FS: Mentor FERI: Somentor FS: Peter LUPŠA Univerzitetni študijski program 1. Stopnje Mehatronika izr. prof. dr. Karl GOTLIH izr. prof. dr. Aleš HACE asist. dr. Simon BREZOVNIK Maribor, september 2013 -ii-
-iii-
I Z J A V A Podpisani Peter LUPŠA izjavljam, da: je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom izr. prof. dr. Karl Gotlih, izr. prof. dr. Aleš Hace in somentorstvom asist. dr. Simon Brezovnik; predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi; soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet Univerze v Mariboru. Maribor, september 2013 Podpis: -iv-
ZAHVALA Mentorjema izr. prof. dr. Karlu Gotlihu in izr. prof. dr. Alešu Hacetu se zahvaljujem za pomoč pri izdelavi diplomske naloge, skrben pregled ter za pomoč pri praktičnem reševanju problema, ki sem ga opisal v svoji diplomski nalogi. Zahvaljujem se tudi somentorju asist. dr. Simonu Brezovniku in podjetju Siemens Slovenija oddelku za industrijsko avtomatizacijo za strokovno pomoč. -v-
NASTAVITEV PROGRAMA STARTER ZA KRMILNIK SIEMENS SINAMICS S120 IN SIEMES S7 300 S PRIPADAJOČIMI VEZJI Ključne besede: Siemens S120, STARTER, Siemens S7 300, povezava, vezje, konfiguracija, ProfiNET UDK: 681.51(043.2) Povzetek Diplomska naloga obsega predvsem nastavitev programa STARTER, ki se uporablja za nastavljanje Siemensovih servomotorjev. V samem začetku bodo na kratko tudi opisani vsi strojni in programski deli, ki so bili uporabljeni pri delu. Ker je bilo kar nekaj dela tudi z elektronskimi vezji in povezavami med komponentami se bom dotaknil tudi le teh. V tej diplomski nalogi bomo spoznali vse nastavitve podrobnih parametrov, kateri se kasneje uvozijo v programski paket WinCC Flexible, s katerim je možno tak sistem krmiliti. -vi-
SETTING UP STARTER FOR KONTROLLER SIEMENS SINAMICS S120 AND SIEMENS S7 300 WITH THE ASSOCIATED ELECTRICAL CIRCUITS Key words: Siemens S120, STARTER, Siemens S7 300, connection, circuits, configuration, ProfiNET UDK: 681.51(043.2) Abstract This thesis mainly covers a setting of the program STARTER, which is used for adjustments of Siemens servomotors. In the beginning we briefly describe all engineering and programming parts, which were used in my work. Because there was a lot of work with electronic circuits and the connections between the components we also discuss these. In this thesis we discover all settings of detailed parameters which are later imported into a programme package WinCC Flexible, which allows us to operate the system. -vii-
KAZALO VSEBINE 1 UVOD... 1 1.1 Opis problema...1 1.2 Namen in cilj diplomskega dela...1 1.3 Kratek opis strukture dela...2 2 SHEMA TEHNOLOŠKEGA SISTEMA... 3 3 KRMILNIKI SIEMENS... 4 3.1 Uporaba krmilnika Siemens S7 315...4 3.2 Strojna oprema...5 3.2.1 Centralno procesna enota CPE 315 2PN/DP...6 3.2.2 Napajalna enota PS307...6 3.2.3 Vhodno izhodna enota...7 3.2.4 Opis Siemens Sinamics S120...7 3.2.5 Procesna enota CU310 PN...8 3.2.6 Napajalni modul PM340...9 3.2.7 Napajalni modul SITOP 24 VDC... 10 3.2.8 Opis Siemens TP177B PN/DP... 10 4 POVEZAVE MED KOMPONENTAMI... 12 5 NASTAVITEV PROGRAMA STARTER... 14 5.1 Osnovne samodejne nastavitve... 14 5.2 Ročne nastavitve... 17 5.4 Aktivacija SIF... 33 6 PREVERJANJE DELOVANJA SISTEMA... 37 7 SKLEP... 40 8 LITERATURA... 41 -viii-
KAZALO SLIK Slika 2.1: Skica tehnološkega procesa... 3 Slika 3.1: Komponente... 4 Slika 3.2: CPE 315-2PN/DP... 6 Slika 3.3: PS307... 6 Slika 3.4: CU310 PN... 8 Slika 3.5: PM340... 9 Slika 3.6: Sitop 24 VDC... 10 Slika 3.7: TP177B... 10 Slika 4.1: Povezave med komponentami... 12 Slika 4.2: STO varni način... 13 Slika 5.1: Simatic Manager... 14 Slika 5.2: Online način... 15 Slika 5.3: Razveljavljanje... 16 Slika 5.4: Konfiguracija... 17 Slika 5.5: Struktura... 18 Slika 5.6: Napajalna enota... 19 Slika 5.7: Podatki napajalne enote... 20 Slika 5.8: Motor... 21 Slika 5.9: Zavora motorja... 22 Slika 5.10: Vrsta enkoderja... 22 Slika 5.11: Enkoder... 23 Slika 5.12: Izbira enkoderja... 24 Slika 5.13: Mehanika... 25 Slika 5.14: Izbira telegrama... 26 Slika 5.15: Zbrane nastavitve... 27 Slika 5.16: Mehanska nastavitev... 28 Slika 5.17: Nalaganje parametrov na krmilnik... 29 Slika 5.18: Kopiranje RAM na ROM... 29 Slika 5.19: Dejanska vrednot položaja... 30 Slika 5.20: Kontrola položaja... 31 Slika 5.21: Monitornig... 32 Slika 5.22: Varni način... 33 Slika 5.23: Varovanje preko terminala CU... 34 Slika 5.24: Izbira digitalnega vhoda... 35 Slika 5.25: Zaključek nastavitve varovanja... 36 Slika 6.1: Traversing blocks... 37 Slika 6.2: Testiranje sistema... 39 KAZALO TABEL Tabela 6.1: 16 bitna logika pošiljanja parametrov... 38 -ix-
UPORABLJENE KRATICE IN SIMBOLI CPU/CPE centralno procesna enota PN profinet DP - decentralized Peripherals PS power suply PM power module MMC multi media card TP touch panel STO safe torque off EP enable pulses SLS safely limited speed SOS safe operating stop PC osebni računalnik SS safe stop DBW data block word DBD data block double word SIF safety integrated functions -x-
1 UVOD 1.1 Opis problema V diplomskem delu smo se ukvarjali predvsem s krmilnikom Siemens Sinamics S120 in programskim okoljem STARTER, ki se uporablja za krmiljenje omenjenega krmilnika. Diplomska naloga se je dejansko razvila iz projekta, ki smo ga trije študentje izvajali na Fakulteti za strojništvo v Mariboru. Cilj celotnega projekta je bil zagnati obračalno mizo in robota ACMA XR 701 sinhrono. Se pravi, da bi sistem deloval kot celota. Namen naloge je bil, da bila servo obračalna miza definirana kot dodatna os robota. S tem bi robot pri obdelovanju lahko dosegel vsak najbolj nedostopen del na obdelovancu in ustvarjal najrazličnejše skulpture. Sistem bi deloval tako, da bi robot in miza komunicirala s pomočjo binarnih vrednosti in si tako sporočala svoje položaje in dokončanost naloge, ki bi jo imela zastavljeno. 1.2 Namen in cilj diplomskega dela Sam sem se ukvarjal s programskim in strojnim delom glede Siemensovega krmilnika Sinamics S120. Če hočemo, da sistem deluje kot celota, je potrebno zelo veliko kompleksnih nastavitev programa STARTER. Seveda smo se vzporedno ukvarjali še s programskim okoljem STEP7 in WinCC flexible, katera dva pa skrbita, da bomo lahko nastavitve spreminjali v realnem času in jih spremljali na zaslonu. Pred vsemi temi nastavitvami se je bilo potrebno najprej pozanimati o že storjenem na tem projektu, saj smo tako nekako nadgrajevali že obstoječ sistem. Seveda ga je bilo najprej potrebno spoznati do vsake podrobnosti in tudi kar nekaj stvari spremeniti. Tu bi predvsem omenil strojni in elektronski del. Glavni cilj diplomskega dela pa je seveda, da bi naš sistem lahko avtomatizirano izdelal nek izdelek. To pa je poleg mojega dela odvisno še tudi od drugih študentov, ki so sodelovali na projektu in bili odgovorni za posamezne enote. -1-
1.3 Kratek opis strukture dela Diplomsko nalogo bom razdelil na poglavja in sicer tako, da bom v samem začetku na kratko opisal komponente, s katerimi smo se rokovali. Potem bom povedal nekaj na splošno o komunikaciji, s katero smo imeli povezane komponente. V nadaljevanju bom opisal celotno elektro verigo, ki se nahaja v omari in s katero smo se ukvarjali. V zadnjem delu pa bom podrobno opisal vse nastavitve, ki so bile potrebne v programu STARTER za pravilno komunikacijo z med vsemi komponentami v omari in izven nje. Se pravi od nastavitev servomotorja, enkoderja in vseh ostalih parametrizacijskih nastavitev v programu. -2-
2 SHEMA TEHNOLOŠKEGA SISTEMA Pri vsakem sistemu ali procesu, ki je krmiljen z zunanjimi napravi, v ozadju stoji nekakšna v naprej pripravljena skica tehnološkega sistema. V našem procesu se uporablja kar nekaj različnih komponent, s katerimi se bo uporabnik sistema moral znati rokovati. Seveda se še v ozadju skrivajo komponente in povezave, katere uporabnika ne zanimajo, saj so potrebne le za pravilno komunikacijo in delovanje procesa. Na spodnji sliki lahko vidimo skico tehnološkega sistema, do katerega bo lahko dostopal uporabnik. Uporabnik bo moral vedeti uporabljati spodnje naštete komponente: - Robot ACMA - Obračalna miza s Siemensovim servomotorjem - Vpenjalna priprava - Siemens Touch Panel Pri vsem tem bo najpomembnejši del seveda pravilno vpenjanje obdelovanca in pravilna nastavitev programa preko uporabniškega vmesnika SIEMENS. Tu bomo lahko s pomočjo zunanjega vira, se pravi SD kartice vnašali želen program, preko katerega se bo izvajal proces obdelovanja. Na pultu, v katerem bo vgrajen na dotik občutljiv zaslon, bodo tudi varnostni gumbi, s katerimi bo možno zasilno izklapljati celotni sistem. Slika 2.1: Skica tehnološkega procesa -3-
3 KRMILNIKI SIEMENS 3.1 Uporaba krmilnika Siemens S7 315 Siemensov krmilnik družine S7-300 je prosto programirljivi logični krmilnik, ki nam v osnovi nadomešča standardna fiksna krmilja z releji. Njegova prednost je kljub višji začetni investiciji možnost večkratnega poljubnega spreminjanja krmilnega programa s pomočjo katerega lahko krmilimo različne proizvodne procese, le ta nam pride predvsem prav takrat, ko se posvečamo večjemu številu različnim aplikacijam. Te so v večini primerov kompleksne in precej zahtevne, zato se moramo večkrat po služiti različnih nadgradenj in dopolnitev sistemov, zato nam še kako prav pride možnost prilagajanja le teh krmilnikov. Za njih je značilno, da se program izvaja ponavljajoče tako dolgo, dokler je krmilnik vključen. Pri samem pravilnem delovanju programa so zelo pomembna stanja vhodov, ki se preko vhodne izhodne enote prenesejo v pomnilnik procesne enote, katera le te obdela in procesira, na kar sledi izdaja ustreznih izhodov. Program se izvede od prvega ukaza na kar sledi zaporedno izvajanje programske kode do zadnjega koraka. Po končanem ciklu pa se naredi nova slika stanja vhodov in izhodov ter se prenese na fizične izhode in tako prepiše prejšnje stanje. Slika 3.1: Komponente Za uporabo Siemensovega krmilnika smo se odločili po neuspešni povezavi mikrokrmilnika s krmilnikom servomotorja. Po pogovoru z strokovnjaki s področja avtomatike in industrijske komunikacije z Siemensovimi napravami, smo prišli na rešitev, da uporabimo Siemensov krmilnik S7 315 2PN/DP. S pomočjo krmilnika bomo komunicirali s servomotorjem in sicer tako, da bomo v krmilnik CPU315 naložili programski pomnilnik z lokacijami o kotih zasuka, ki jih bo izvedel krmilnik servomotorja S120. Te lokacije bomo lahko poljubno spreminjali in s pomočjo programskega paketa WinCC flexible vnašali v sam krmilnik. -4-
Krmilnike v splošnem uporabljamo v avtomatiziranih sistemih kot je naš, seveda so zelo priročni kar se tiče same priključitve perifernih modulov in povezavi le teh v celoto, v našem primeru smo uporabili napajalno enoto PS307, CPU315 F-2PN/DP (centralno procesno enoto) ter vhodno izhodno enoto SM326. Iz tega sledi splošno ime takšnih krmilnikov in sicer so to modularni krmilniki, katerim lahko poljubno oziroma po potrebi dodajamo ustrezne module, ki jih potrebujemo za samo avtomatizacijo proizvodnega procesa. V našem primeru je zelo pomembna centralno procesna enota, na kateri se izvaja sam procesni program, napisan v programskem jeziku STEP7. S pomočjo vhodno izhodnih modulov pa lahko komuniciramo z zunanjimi napravami, v našem sistemu z robotom ACMA in servomotorjem Siemens, ki obrača krmilno mizo. 3.2 Strojna oprema Zgoraj opisan modularni krmilnik je sestavljen iz različnih modulov. V osnovi potrebujemo za delovanje napajalni modul, ki nam vhodno napetost 230V pretvori v napetost 24V na izhodu. Takšne napetosti se uporabljajo pri nadaljnjem napajanju vseh dodatnih modulov, v našem primeru smo uporabili napajalni modul PS307. Najpomembnejši modul pa je centralno procesna enota, v nadaljevanju besedila CPE, na kateri se izvaja program, s pomočjo le te pa komuniciramo tudi z osebnim računalnikom, na katerem pišemo krmilni program. CPE je potrebno najprej priključiti na napajalno napetost 24V, ki jo dovedemo iz napajalnega modula. Za komunikacijo z osebnim računalnikom, pa uporabimo komunikacijo preko RS485 modula, kateri je povezan z USB priključkom na osebni računalnik. Preko le teh, se izvrši prenos krmilnega programa. Tako kot tudi v večini drugih primerov aplikacij, se uporablja CPE tudi za komunikacijo z ostalimi zunanjimi perifernimi napravami, v našem primeru s krmilnikom servomotorja S120, le ta dva pa smo povezali s komunikacijskim protokolom PROFINET. Naš CPE je bil izbran po posvetovanju s profesorjem, naša izbira je bil CPE S7 315 F2 PN/DP, ker nam je bil ta tudi na voljo. Za povezavo z robotom in servomotorjem pa smo potrebovali tudi vhodno izhodne module. -5-
3.2.1 Centralno procesna enota CPE 315 2PN/DP CPE predstavlja inteligentni del sistema, ki ga poganja mikroprocesor z integriranim pomnilnikom 128kB ter delovnim pomnilnikom MMC kartica max. 8 Mb, napajalna napetost je 24V, tok pa 0.8A, skupna potrošena moč pa znaša 2,5W. Izvajanje inštrukcij lahko opredelimo po dolžini izvajanja, za operacije porabi CPE 0,1 μs, za besedne inštrukcije porabijo 0,2 μs, število s fiksno vejico pa porabi 2 μs. Tu bi dodali, da je montaža vseh modulov Siemensa izvedena na priloženo vodilo. Naša CPE enota pa ima Slika 3.2: CPE 315-2PN/DP tudi priključek za komunikacijo RS485, ki ga uporabljamo za povezavo z osebnim računalnikom, le ta pa je rešena tako, da smo uporabili vmesni modul, ki nam prilagodi informacije iz podatkovnega vodila RS485, podatkovno vodilo USB. Uporabljena je tudi komunikacija s pomočjo PROFINET-a, ki je preko CPE povezan na krmilnik servomotorja S120. Po tej podatkovni liniji se prenašajo podatki o kotu zasuka krmilne mize. 3.2.2 Napajalna enota PS307 V osnovi nam napajalna enota služi za prilagoditev vhodne napetosti 230V, ki jo s pomočjo transformatorja pretvori na izhodno napetost 24V, ki je v nadaljevanju uporabljena za napajanje vseh ostalih modulov. Ta napetost mora biti konstantna, saj ne sme prihajati do nihanja napetosti, kar bi lahko vplivalo na nepravilno delovanje ostalih perifernih modulov. Slika 3.3: PS307-6-
3.2.3 Vhodno izhodna enota Vhodno izhodna periferna naprava se uporablja za preverjanje digitalnih vhodov in postavljanje digitalnih izhodov na željen vrednosti, kot na primer v našem primeru preverjanja stanja pripravljenosti robota in posredovanje po končanemu zasuku krmilne mize za nadaljnjo delovanje. Poudariti je potrebno, da si lahko vhode in izhode poljubno izbiramo, pri tem pa so lokacije vhodov in izhodov na pinih že podane. Vhodno izhodnih enot ne bomo uporabljali vhodno izhodnih enot na krmilniku s7 315, ampak na krmilniku za krmiljenje servomotorjev S120. 3.2.4 Opis Siemens Sinamics S120 V sodobni avtomatizirani industriji se za nadzor gibajočih, linearnih ali rotacijskih sistemov uporabljajo različni krmilniki raznih proizvajalcev. Za krmiljenje Siemensovega servomotorja smo uporabili Siemensov krmilnik Siemens Sinamics S120, katerega zgradba temelji na modulih, ki jih lahko sestavljamo v neko celoto, katera nam bo omogočila izvajanje funkcij v našem sistemu. Komponente lahko izberemo, v skladu z zahtevanimi nalogami celotnega procesa in jih združimo v zaključeno celoto. Uporabili smo kontrolno enoto CU310 PN, napajalni modul PM360, SITOP 24VDC, ki nam omogoča napetost 24V, seveda pa se na samem krmilniku nahajajo tudi vhodno izhodne enote s pomočjo katerih smo povezali Sinamics-a z industrijskim krmilnikom S7 315 na katerem se izvaja glavni program. Potrebno pa je poudariti, da je glavna funkcija Sinamics-a krmiljenje Siemensovega servomotorja. -7-
3.2.5 Procesna enota CU310 PN S pomočjo centralne enote, ki opravlja naloge procesiranja in nadzora ter regulacije hitrosti, navora in same pozicije servomotorja, katerih podatke vnašamo v samo procesno enoto s pomočjo programskega paketa STARTER preko ethernet komunikacije. S pomočjo procesne enote lahko poljubno nastavljamo same vhode in izhode, ki se nahajajo na njen, deklariramo lahko njihova osnovna stanja. Priključitev na izhodne pine pa je izvedena s pomočjo priloženih sponk. V našem primeru smo na vhode pripeljali podatke o kotu zasuka iz krmilnika S315, na izhod pa smo naložili podatke, da je zasuk končan. Naš enota vsebuje naslednje elektro vhode in izhode: - 4 digitalni vhodi/izhodi - 4 digitalni vhodi - Merilni vhod - TTL/HTL/SSI/D-Cliq Slika 3.4: CU310 PN Sama procesna enota ima poleg vhodno izhodnih priključkov tudi dva priključka za industrijsko komunikacijo profinet, pri tem smo enega uporabili za komunikacijo s krmilnikom S315, drugega pa za komunikacijo s servomotorjem. Prav tako pa se na samem krmilniku nahaja tudi priključek za ehternet, preko katerega smo priključili osebni računalnik. Na modulu se nahaja tudi industrijski vmesnik RS232, katerega v našem primeru nismo -8-
uporabili. Procesno enoto lahko tudi nadgradimo s pomočjo spominske kartice, ki nam poveča obseg pomnilnega prostora. V našem primeru pa je spodnjem delu enote priključen tudi LCD zaslon za vizualni nadzor delovanja procesne enote. Na zaslonu lahko spremljamo tekoče napake oziroma obvestila, ki se pojavljajo tekom delovanja. Zaslon nam takoj poda številko napake, katero lahko pregledamo v seznamu napak in obvestil in vemo kako ukrepati. Tukaj je možno nastavljati tudi posamezne parametre po posebnih zaporedjih oz. navodilih. Vendar je sama nastavitev procesne enote veliko lažja s pomočjo ustrezne programske opreme. 3.2.6 Napajalni modul PM340 Za delovanje krmilnika S120 je potrebno zagotoviti poleg napajalne napetosti 380V 480V s tokom 7,6 A, ki jo dovedemo preko zunanjega omrežja. Za varnost pa poskrbi ustrezno fit stikalo. Modul je s pomočjo drive cliq pritrjen na osnovo krmilnika ter z vijaki fiksiran na nosilno letev. Uporabili pa smo tudi AC komutacijsko dušilko, ki varuje napajalni modul pred preobremenitvami. Slika 3.5: PM340-9-
3.2.7 Napajalni modul SITOP 24 VDC Vhodni in izhodni priključki na centralni enoti morajo biti napajani z napetostjo 24 V, ki smo jo v našem primeru zagotovili z uporabi modula SITOP 24VDC. Ta v osnovi deluje tako, da vhodno enofazno napetost 230V pretvori s pomočjo transformatorja na izhodno napetost 24V, ki jo nato pripeljemo na določena priključitvena mesta na sami centralni enoti. S tem zagotovimo ustrezno napajalno napetost, tu lahko dodamo,da bi lahko leto zagotovili s pomočjo napajalnega modula S7 315, ki nam prav tako zagotovi konstantno napetost 24 V. Slika 3.6: Sitop 24 VDC 3.2.8 Opis Siemens TP177B PN/DP Siemensovi na dotik občutljivi paneli so zelo priljubljena oprema skoraj vsakem avtomatiziranem procesnem sistemu, saj prvo kot prvo najbolj pomagajo uporabniku sistema. Ta ima veliko preprostejši, enostaven ter pregleden način nas procesom. V našem sistemu še SIMATIC plošča ni priključena, saj smo jo dobili naknadno. Naša enota izhaja iz serije 170, v katero spadajo naprave, ki imajo integrirano grafiko ima več različic po velikostih zaslona. Velikosti se gibljejo med 4 in 6 palčnim barvnim zaslonom. Ti paneli se uporabljajo skupaj z večina SIMATIC S7 krmilniki. Za naše potrebe nam taka naprava Slika 3.7: TP177B zadostuje več kot dovolj, saj z njo lahko spreminjamo parametre, ki skrbijo za obračanje servomotorja. Siemens nam ponuja tudi -10-
zaslone s tipkovnico ali pa kombinacijo obojega, se pravi zaslon na dotik skupaj z integrirano tipkovnico. Imamo torej univerzalno napravo na dotik, ki omogoča tudi različne komunikacije. Naš model PN/DP ima barvni zaslon in možnost komuniciranja z ostalimi komponentami preko PROFINET in PROFIBUS komunikacije. V našem primeru smo primorani uporabiti PROFIBUS komunikacijo, saj imam na krmilniku S7 315 prav tako možnost obeh komunikacij, ampak imamo vrata za komunikacijo s PROFINET om že zasedeno. Naša naprava ima še nekaj dodatnih vmesnikov, s katerimi lahko povežemo druge naprave. Imamo možnost serijske komunikacije RS485, RS422 in RS232. Potem lahko komuniciramo oziroma priključimo zunanjo napravo preko USB vmesnika. Če želimo razširiti vgrajen pomnilnik, ki je velik 2Mb, lahko priključimo SD kartico različnih velikosti. Odločili smo se za uporabo kartice velikosti 2Gb, saj tako lahko nalagamo različne vrste in velikosti datotek, ki jih bomo brali. Naš panel je združljiv s Siemensovo programsko opremo WinCC vseh serij, tako da ni nobenih problemov glede opravljanja in programiranja virtualnega modela. -11-
4 POVEZAVE MED KOMPONENTAMI Pred samim tako imenovanim programiranjem krmilnikov, je bilo potrebno le te najprej pravilno povezati. Tu je bilo potrebno paziti na kar nekaj različno pomembnih dejavnikov, ki bi lahko povzročili precejšnjo škodo na napravah. Najprej smo dodobra preučili in predelali že narejeno delo. Problem je bil malce v tem, saj smo kar nekaj komponent odklopili, ker jih seveda nismo potrebovali in smo morali svoje zamisli pravilno vgraditi tudi v samo elektro omaro. Najprej smo odklopili odvečne releje, ki smo jih potrebovali med samim izvajanjem projekta. Izključili in odklopili smo tudi glavne napetostne tokove. Se pravi močnostni del 380V in 220V ter šibki tok 24V. Zelo pomembna je ločitev močnostnega toka od šibkega in prav tako od komunikacijskih linij. Naše delo je bilo v bistvu zasnovati svojo vejo 24V in povezati glavna napajanja. Slika 4.1: Povezave med komponentami Kot je razvidno na zgornji shemi smo si s pomočjo Siemensovega modula SITOP 24V ustvarili glavno nit 24V in jo priključili na plastične sponke v omari. S tem smo napajali glavno procesno enoto CU310, ki mora imeti zagotovljenih 24V in maso na linijah, ki so -12-
namenjeni za napajanje enote. Se pravi smo pripeljali ustrezno napetost na centralno enoto na sponke X124. Tukaj imamo možnost tudi razširitve oziroma vejitve napetosti, saj nam centralna enota omogoča dva priključka. Potem je bilo potrebno vključiti EP terminal. Na sponki X120 je bistvena stvar EP terminal, kateri je pomemben za napajanje motorja. Motor bi lahko napajali tudi iz drugih vhodov in ga posledično vklapljali, a ker uporabljamo Safe Torque Off (STO), se pravi varni način delovanja, je potrebno omogočiti tudi EP terminal in s tem aktiviramo stanje motorja. V nasprotnem primeru, če nimamo priključene napetosti na ta vhod, SINAMICS S120 onemogoča konvertiranje pulzov. Ta STO način deluje v Slika 4.2: STO varni način skladu za varnost uporabnikov sistema. Če bi imeli na krmilnik priključeno napravo za zaznavanje prisotnosti, bi ta sistem deloval na način kot je prikazan na zgornji sliki. Naprava zazna približevanje delovnemu okolju stroja v, našem primeru krmilne mize in ko se približujemo nevarnemu področju delovanja se sistem avtomatsko upočasnjuje. Temu sistemu oziroma načinu pravimo Safely-Limited Speed (SLS). Vse podrobnosti v tem ciklu delovanja pa nastavimo v programu STARTER. V primeru, da se približamo na nedovoljeno mesto, ki še je kljub temu izven dosega pa se sistem ustavi. To pa je način Safe Operating Stop (SOS) način delovanja. Ko senzor oziroma naprava več ne zaznava naše prisotnosti, pa celoten sistem naprej deluje najprej v SLS načinu, ko pa se dokončno umaknemo pa deluje nemoteno. V nadaljevanju smo na sponke X121 priključili stikalo in dve signalni lučki. Stikalo uporabljamo za ročni vklop motorja, da lahko z njim krmilimo preko PC naprave. Potem imamo še priključeni dve signalni lučki, ki pa prikazujeta delovanje ostalih dveh naprav, robota in krmilne mize. Eno lučko uporablja robot, tako da pošlje signal na krmilnik, ko je obdelal oziroma opravil nalogo. S tem se proži signal na krmilno mizo, da se lahko zavrti za naslednji želen kot. Enako kot sam robot, uporablja eno signalno lučko tudi krmilna miza. Ko je na želenem delovnem mestu, pošlje signal krmilniku, kateri pa ga naprej sporoči do robota, da obdelovanje poteka nemoteno v ciklu. -13-
5 NASTAVITEV PROGRAMA STARTER 5.1 Osnovne samodejne nastavitve Po predhodni nastavitvi in konfiguraciji strojne opreme v programskem okolju Simatic Manager z dvoklikom na ukaznem okencu z znakom servomotorja in oznako s120_cu310pn se nam avtomatsko odpre in zažene programsko okolje Starter v katerem sledijo nastavitve krmilnika S120 in pripadajočega servomotorja. Tu moram poudariti, da se moje delo v programskem okolju Starter tesno povezuje z delom kolega, ki se je ukvarjal z nastavitvami v programu Step7, saj sva se morala konstantno dopolnjevati in povezovati ter tako kreirala cel projekt. Slika 5.1: Simatic Manager V orodni vrstici za ukazovanje najprej kliknemo na rumeno oznako, ki nam omogoča online način delovanja med osebnim računalnikom ter industrijskim krmilnikom. Zelo pomembno je, da so vsi parametri pravilno nastavljeni in komponente korektno povezane, posledično komunikacija poteka brez težav. V primeru neuspešne povezave pa se je najbolje poslužiti zgolj osnovne povezave med Starterjem in krmilnikom brez predhodnega konfiguriranja v Step7. -14-
S klikom na ikono za avtomatsko konfiguriranje, ki se nam pokaže pod okencem ustreznega servo gonilnika, nam sam program omogoči avtomatsko nastavitev priključenega elektromotorja. To vidimo tudi na spodnji sliki, kjer v ukaznem okencu izberemo možnost configure in izberemo ustrezno ime servo motorja, ki je lahko poljubno ter kliknemo na gumb create. Tako smo omogočili avtomatsko konfiguriranje sistema. Slika 5.2: Online način Pri nastavitvi lahko pride tudi do neprepoznavanja dostopne naprave, v našem primeru servomotorja, zato smo tu uporabili rešitev, ki nam jo ponuja programsko okolje in sicer se nam z desnim klikom na krmilnik odpre okno, kjer lahko povrnemo tovarniške nastavitve krmilnika. Tako smo nekako pobrisali morebitne nepravilnosti in napake, ki so se pojavile pri avtomatskem konfiguriranjem naprave. Še kako prav pa nam pride informacijsko okno v katerem se nam izpisujejo morebitne informacije o napakah in opozorilih. S tem lažje odpravimo napake, ki so se nam pojavile, saj lahko uporabimo že integrirano programsko pomoč ali se po služimo internetne Siemensove pomoči. -15-
Slika 5.3: Razveljavljanje Po končani avtomatski nastavitvi dostopne naprave moramo najprej izklopiti online način. Posledično se lahko povežemo z napravo, tako da nastavimo še ostale potrebne nastavitve. To naredimo tako, da kliknemo na podolgovat gumb z oznako configure DDS,ki je namenjen temu, da lahko v sam sistem, ki je bil že avtomatsko kreiran dodamo še nastavitve, ki so specifične za naše potrebe in si tako zagotovimo potrebne specifikacije. -16-
Slika 5.4: Konfiguracija 5.2 Ročne nastavitve V naslednjem koraku se nam odpre okno v katerem izbiramo med funkcionalnimi moduli. Tu v našem primeru izberemo basic positioner, ki nam bo v nadaljevanju omogočalo ročno kontrolo nad servo motorjem in enostavno pozicioniranje, prav tako pa bomo imeli izpisano to možnost v vizualnem načinu delovanja WinCC flexble. V tem ukaznem oknu izbiramo tudi med načini kontrole servo motorja in sicer speed control (encoderless), kar pomeni, da nadzorujemo hitrost servomotorja brez enkoderja. Obstaja tudi možnost torque control with encoder tu lahko nadzorujemo navor s katerim bomo obračali servomotor. V našem primeru pa smo izbrali speed control with encoder kot je prikazano na spodnji sliki. -17-
Slika 5.5: Struktura Po ustrezni izbiri funkcije motorja sledi izbira napajalnega modula, kjer izberemo ustrezen napajalno napetost. Lahko izbiramo med eno faznim in tri faznim tokom. Prav tako je potrebno izbrati način hlajenja samega krmilnika v našem primeru je krmilnik prisilno hlajen z ventilatorjem. Najpomembnejša pa je ustrezna izbira krmilno napajalnega modula, ki ga izberemo po specifikacijah iz kataloga v naše primeru je to 2,2kW in 5,9A napajalni modul. Tako so izbrane vse nastavitve napajalnega modula. -18-
Slika 5.6: Napajalna enota Na spodnji sliki izberemo zgolj krmilno enoto,ki jo imamo integrirano na krmilno napajalni del, z oznako CU310PN. Po ustrezni izbiri se nam v zgornjem okencu pojavijo številke za morebitno naročilo modula, ki nam v našem primeru služijo za preverjanje pravilnosti izbire. -19-
Slika 5.7: Podatki napajalne enote Ustrezna izbira kontrolne enote nam omogoči nadaljnjo nastavitev servomotorja. Tu je najprej potrebno pogledati vse specifikacije sinhro servomotorja, da ne pride do napačne nastavitve saj bi lahko s tem prišlo do zaustavitve delovanja. Potrebno pa je poudariti, da nam program pri končni konfiguraciji program še enkrat sam preveri ustreznost izbire, da ne bi prišlo do morebitnih težav in zastojev. Po končanem preverjanju literature in izpisu ustreznega motorja se na spodnji sliki vidi naša izbira, ki ima pravilne specifikacije servomotorja z maksimalno 3000 obr/min, 7,6 Nm navora. Tako smo izbrali servomotor. -20-
Slika 5.8: Motor Sledi še izbira zavornega načina delovanja servomotorja, ki se uporablja predvsem pri večjih pospeških ter pojemkih. Zavora nam še kako prav pride pri večjih težah, saj se tam pojavljajo večje sile, ker pa vemo, da so naši objekti relativno lahki, pa v našem primeru ne uporabljamo zavornega načina delovanja. -21-
Slika 5.9: Zavora motorja Ker smo si v prvem oknu za izbiro izbrali enkoder za zaznavanje pozicije motorja, nam program še enkrat izpiše osnovne nastavitve ter specifikacije. Najpomembnejša je njegova resolucija, saj je od nje odvisna natančnost pozicioniranja samega servomotorja. Slika 5.10: Vrsta enkoderja -22-
V predhodnem koraku smo imeli na voljo zgolj osnovne nastavitve enkoderja. Sedaj pa se nam odpre popolnoma novo okno za izbiro imena enkoderja, seveda imamo lahko na enem projektu uporabljenih več različnih. Mi smo izbrali tistega na poziciji 1 in še enkrat potrdili njegove osnovne parametre. Slika 5.11: Enkoder Z končno izbiro enkoderja nas program vpraša, katerega želimo uporabiti za pozicioniranje našega servomotorja. Ker pa vemo, da imamo v našem primeru zgolj en enkoder, izberemo le tega. -23-
Slika 5.12: Izbira enkoderja Spodnja slika nam prikazuje morebitno uporabo pogona motorja in njegovega reduktorja oziroma multiplikatorja s pomočjo katerega bomo vrteli obračalno mizo. Tu je potrebno vedeti koliko resic je potrebno za en obrat, ki nam prikazuje modro obarvano okence, saj nam to predstavlja neko interno vrednost za prestavno razmerje. -24-
Slika 5.13: Mehanika Sledi še zgolj potrditev izbire in konfiguracije motorja. Tu še kako prav pride ponovna kontrola izbranih podatkov in oznak, ki so sedaj lepo prikazane v oknu. Pri morebitni ugotovitvi nepravilnosti lahko le te tudi popravimo s ponovno izbiro te nepravilnosti. -25-
Slika 5.14: Izbira telegrama Pri vseh potrebnih nastavitvah je potrebno nastaviti tudi način pošiljanja podatkov. Podatki se lahko pošiljajo na različne načine. Tu smo izbrali način pošiljanja podatkov s pomočjo telegramov. Tukaj smo izbrali SIEMENS telegram 111. S tem telegramom se pošiljajo podatki med servomotorjem in njegovim krmilnikom. Prav tako pa se pošiljajo podatki še na kontrolno enota S7 315, ki skrbi za pravilno delovanje sistema, ki je urejen s pomočjo Boolovih kombinacij. Se pravi se večji del ukvarjamo s pravilnimi nastavitvami pošiljanja parametrov med samimi napravami. Izbrani telegram ima možnost pošiljanja na 12 vhodov in izhodov. Tu je pomembno poudariti, da je potrebno enak telegram izbrati tudi v programskem okolju Simatic Manager. -26-
. Slika 5.15: Zbrane nastavitve Priporočeno pa si je tudi informacije izvoziti iz programa, saj jih bomo še v nadaljevanju še potrebovali oziroma jih bomo morali še enkrat preveriti. To pa naredimo tako, da kliknemo na gumb za prenos izbranih podatkov. Izbiro samo še potrdimo in tako je izbira in konfiguracija servomotorja končana. -27-
5.3 Mehanične sistemske nastavitve Najprej preverimo mehanične lastnosti oziroma nastavitve, ki so potrebne za pravilno delovanje samega motorja ter enkoderja. V osnovi so te nastavitve že privzete, tako da ni potrebe po dodatnem nastavljanju. Te nastavitve se že privzamejo, ko konfiguriramo motor katerega krmilimo, saj je tam potrebno jasno definirati uporabo enkoderja, s pomočjo katerega motor pravilno reagira na naše ukaze. Koti zasukov se merijo v enoti, ki je privzeta od resolucije enkoderja. Oznaka za obrat motorja je LU, ki nam pove kot zasuka. Vrednost LU=1048576 smo definirali že v nastavitvah enkoderja. Slika 5.16: Mehanska nastavitev Po končani konfiguraciji motorja in kontrolne enote je potrebno še pravilno nastaviti enkoder, ki spada v mehanski del nastavitev. Za pravilno delovanje in merjenje zasukov moramo spremeniti način delovanja. Tega nastavimo na način Encoder zero mark. Ta nastavitev nam pove, da referenčne točke niso določene v osnovnih konfiguracijah, ampak jih -28-
določimo s pomočjo gumba kasneje v virtualnem okolju WinCC. Nastavimo želeno vrednost in postavimo servomotor na to mesto. V zgornji sliki lahko vidimo tudi več drugih nastavitev, ki bi jih lahko uporabili. Imamo možnost nastavite fiksne pozicije servomotorja. Se pravi, da lahko motor z gumbom, ki ga kreiramo, pošljemo na pozicijo, ki smo jo vnaprej določili kot neko začetno točko. To bi nam prišlo zelo prav, v primeru, da bi na obdelovalno mizo pritrjevali obdelovance enakih velikosti. Ti obdelovanci bi morali biti tudi seveda na točno določeni poziciji na obračalni mizi. S tem nam ne bi bilo potrebno vedno znova določati referenčne točke na robotu. Slika 5.17: Nalaganje parametrov na krmilnik Slika 5.18: Kopiranje RAM na ROM Ko smo končali nastavitve v EPOS blokih, je potrebno spet preiti v online način delovanja med krmilnikom SINAMICS S120 in računalnikom. Ko se komponenti pravilno povežeta celoten projekt shranimo in z gumbom označenim na sliki naložimo projekt na -29-
krmilnik. Medtem je potrebno tudi označiti s kljukico v označenem polju, da nam po nalaganju projekta sistem kopira delovni pomnilnik na ROM pomnilnik. S tem smo pravilno prebrali in nastavili enkoder in lahko začnemo samo še s preverjanjem mehaničnih nastavitev v programu. Slika 5.19: Dejanska vrednot položaja V zavihku Actual position value processing lahko spreminjamo različne nastavitve za prilagajanje dejanske vrednosti položaja servomotorja. To vrednost pa lahko shranimo v dejansko stanje položaja. V našem primeru te prilagoditve in nastavitve niso potrebne, saj se ukvarjamo le z dejanskim položajem. Ker imamo aktiviran EPOS način imamo nekako stvari urejene, saj ima le ta že svoj referenčni sistem, na katerega se nanaša. -30-
Slika 5.20: Kontrola položaja V naslednjem zavihku v družini mehanskih nastavitev pa imamo še dve podskupini nastavitev, to je Setpoints, position controller in Position controller. V prvem delu lahko prilagodimo že nastavljene parametre in dejanski izvor vrednosti. Spet uporabljamo EPOS, kateri takoj dejanske vrednosti prilagodi in jih ne moramo več spreminjati. Pri uporabi zgoraj nastavljenega položaja, je ta filtriran s pomočjo PT1 elementa, ki ima določeno svojo časovno konstanto. Ta zmanjšuje predkrmiljeni dinamični odziv ter zagotavlja omejitev zasuka. S predkrmiljeno simetrizacijo ali izravnavo lahko signal pozicioniranja filtriramo še enkrat in posnamemo tudi odziv regulacijske zanke hitrosti. Regulator položaja lahko optimiziramo tudi s pomočjo P ojačevalnika in integralnega časovnika. To storimo tako, da spreminjamo vrednost P s prilagajanjem. Dobljeni odziv lahko variabilno umerimo z različnimi pozicijami krmilnika glede na različne situacije. Tako lahko največjo možno hitrost določimo kot limit hitrosti. -31-
Slika 5.21: Monitornig V zadnjem zavihku Monitornig pa imamo možnost nastavljanja časovnih in položajnih konstant v času mirovanja servomotorja. Zgornji graf nam prikazuje odvisnost položaja od časa. Vidimo, da imamo možnost nastaviti najkrajši čas, v katerem nam bo sistem posredoval ali je položaj motorja dosežen. To uporabljamo tudi v našem primeru, saj je zelo pomembno da robot čim prej prejme signal, da je miza na želenem položaju. Tako lahko sam nadaljuje z naslednjim korakom obdelovanja. Čas in pozicijo smo lahko nastavili na najmanjšo možno, ker ne uporabljamo polne hitrosti delovanja motorja. V nasprotnem primeru bi se ta čas povečal saj motor potrebuje svoj čas, da se natančno pozicionira. Pod tem zavihkom nastavitev imamo možnost nastavljanja tudi maksimalne razlike med nastavljeno in dejansko vrednostjo položaja, ki ga doseže servomotor. -32-
5.4 Aktivacija SIF V programu STARTER lahko nastavimo tudi varni način delovanja sistema, o katerem sem nekaj povedal že prej. Varni način zavzema zunanjo ter notranjo varnost. V zunanjo varnost spadajo enote, ki so priključene na krmilnik in nam pošiljajo signale o morebitni napaki ali opozorilih. V tem primeru se uporabljajo razni senzorji približevanja, senzorske zavese ali pa tudi stikala občutljiva na dotik. Notranjo varnost pa obravnavamo kot samovarovanje motorja pred raznimi tokovnimi sunki ali preobremenitvami. V našem primeru je aktivna tako zunanja kot notranja varnost. Za zunanjo varnost smo pripravili prvi vhod na krmilniku, na katerega lahko priključimo razne senzorje na daljavo ali mogoče tudi varovalno ključavnico, ki je prisotna na sistemu. Slika 5.22: Varni način Okno za spreminjanje nastavitev glede integrirane varnosti najdemo pod zavihkom Functions in nato kliknemo na zavihek Safety Integrated. Odpre se nam zgornje okno, na katerem imamo možnost klika le na gumb Change settings. -33-
Slika 5.23: Varovanje preko terminala CU V naslednjem koraku imamo možnost izbiranja varnosti. Tukaj izberemo Basic functions via onboard terminals, kar pa pomeni že prej omenjeno zunanjo varovanje preko dodatno vezanih elementov. Če se malce poglobimo v same nastavitve, lahko opazimo, da lahko nastavljamo najrazličnejše možnosti. V načinu SS (Safe Stop) lahko motorju določimo zakasnitev ustavitve, to nam pride v poštev, če je v sistemu prisotnih več samostojno delujočih naprav, ki vplivajo oziroma so odvisne ena od druge. V tem primeru nismo spreminjali ničesar. Potrebno je bilo nastaviti le vhod, preko katerega bo krmilnik sprejemal signale logične signale. To nastavimo na gumbu Control unit (terminal). -34-
Slika 5.24: Izbira digitalnega vhoda Odpre se nam naslednje okno, v katerem je potrebno najprej nastaviti, da bomo iskali parametre, ki so povezani z kontrolno enoto in ne s samim servomotorjem. Na zgornji sliki je razvidna le peščica različnih parametrov, mi pa izberemo parameter r722 in odpremo digitalni vhod 1, ki je pripravljen na priklop katerega koli elementa, ki deluje na principu Boolove logične strukture in nam pošilja signal 1 ali 0. -35-
Slika 5.25: Zaključek nastavitve varovanja Potem v naslednjem koraku je potrebno kopirati vse parametre na pomnilnik. V oknu, ki se nam odpre izberemo Parameters of the drive unit. Pri tem nas še program opozori za spremembo gesla za urejanje nastavitev glede varnosti. Privzeto geslo za spreminjanje nastavitev je 0, le tega pa je priporočljivo spremeniti na svoje želeno geslo. S tem je nastavitev varnega načina delovanja končna, potrebno je še le naložiti novo konfiguracijo iz SINAMICS S120 na PG/PC enoto. -36-
6 PREVERJANJE DELOVANJA SISTEMA Sistem smo preverili tako, da smo odprli vso programsko opremo, katero smo upravljali. Tako smo sistem krmilili preko osebnega računalnika, preko programa WinCC. Ker imamo pripravljen zaslon na dotik, bo sistem možno krmiliti s tem panelom. Ko smo pritiskali na želene tipke so nam te poslale signal v krmilnik S7 315, ta pa je celotno stvar procesiral, jo pretvoril in poslal naprej do kontrolne enote CU310 in SINAMICS S120. Vse skupaj smo opazovali v online načinu v programu Simatic Manager in Starter. Da je bilo vrtenje motorja še bolj razvidno smo na izhode krmilnika vezali tudi kontrolni lučki, ki sta signalizirali vrtenje v levo ali desno. Tukaj bi lahko uporabili kar nekaj različnih komponent in jih vezali na sistem. Slika 6.1: Traversing blocks Pri testiranju samega programa in nastavitev smo uporabili virtualno okolje za kreiranje uporabniškega vmesnika za Siemens komponente WinCC flexible. Nastavitve le tega lahko spoznate v diplomski nalogi drugega študenta, ki je prav tako sodeloval pri projektu. S pomočjo le tega vmesnika smo imeli možnost spreminjanja vrednosti in parametrov na samem krmilniku kot tudi možnost dostopanja v EPOS oziroma Basic positioner, v katerem smo spreminjali nastavitve delovanja servomotorja in posledično obračalne mize. S pomočjo gumbov smo imeli možnost tako branja kot pisanja parametrov. Celotno verigo delovanja procesa pa je povezovalo programsko okolje STEP7, v katerem je bilo treba pravilno nastaviti naslove do katerih smo dostopali. Za programiranje smo uporabili že ustvarjen projekt oziroma blok FB283, v katerem so ustvarjene že vse povezave med parametri v programu STARTER ter Simatic Managerju. Za pravilno komunikacijo pa smo uporabili še SIEMENS telegram 111, o katerem bom več povedal kasneje. S pomočjo variabilnih tabel kot so poimenovane lahko določamo kam se bodo shranjevale in od kod se bodo brale vrednosti. Za vsako nalogo, ki bi jo radi opravljali ima program vnaprej določeno vrednost»tasksi«, ki je odvisna do tega kaj želimo. V našem primeru smo vrednosti 3000 in 3002, kateri sta definirani ko branje in pisanje v pomnilnik. Ti dve vrednosti morata bili locirani v podatkovnem bloku (DBW) 15. Kot vidimo na zgornji sliki imamo pod vsaki indeks več -37-
možnosti nastavitev, tako hitrost, pospešek, pojemek in druge nastavite. Vsi ti naslovi so deklarirani v različnih podatkovnih blokih, ki se kličejo z različnimi : - Zaporedna številka bloka (DBW 136) - Pozicija servomotorja (DBD 138) - Hitrost servomotorja (DBD 142) - Pospešek servomotorja (DBD 146) - Pojemek servomotorja (DBD 150) - Naloga motorja (DBW 154) - Nastavitev parametra (DBD 156) Vse vrednosti se pošljejo in zapišejo takrat, ko so vsa mesta izpolnjena. Podatke pa pošljemo tako, da na logično vrednost ena postavimo parameter DBX 14.1. Pošiljanje podatkov se vrši preko 16 bitne logike. To pomeni, da se naenkrat pošlje 16 bitov in vsak bit zavzema vrednost ena in nič, katere kontrolni enoti podajo decimalne ali druge želene vrednosti, ki bodo zapisane v podatkovne bloke. V spodnji tabeli je razviden pomen bitne logike, ki se uporablja za pošiljanje podatkov. Tabela 6.1: 16 bitna logika pošiljanja parametrov Bit 15 12 Bit 11 8 Bit 7 4 Bit 3 0 Pomen 0000 0000 0000 0000 xxxx xxxx xxxx xxx0 Prikaži bloke xxxx xxxx xxxx xxx1 Skrij bloke xxxx xxxx 0000 xxxx Konec xxxx xxxx 0001 xxxx Nadaljevanje s koncem xxxx xxxx 0010 xxxx Leteče nadaljevanje xxxx xxxx 0011 xxxx Nadaljevanje xxxx xxxx 0100 xxxx Nadaljevanje s čakanjem xxxx xxxx 0101 xxxx Nadaljevanje z alarmom xxxx 0000 xxxx xxxx Absolutno pozicioniranje xxxx 0001 xxxx xxxx Relativno pozicioniranje xxxx 0010 xxxx xxxx Pozitivni premik xxxx 0011 xxxx xxxx Negativni premik xxxx xxxx xxxx xxxx Brez pomena -38-
Na sliki še lahko vidimo z parametre, ki jih lahko spreminjamo v samem programu STARTER ali direktno preko virtualne komunikacije, ki smo jo uredili s pomočjo programa WinCC flexible. Ti podatki o načinu pozicioniranja, načinu delovanja ter prikazovanja blokov se pošiljajo po zgoraj v tabeli prikazani bitni logiki. Spodnja slika pa prikazuje dejanske povezave med programi. Za primer smo uporabili zapisovanje parametrov v Traversing blocks. Z rdečo barvo so označene dejavnosti, ki so bile v trenutku aktivne. Potem vidimo v rumeno barvo označeno signalizacijo poteka zapisovanja. Gledano v celoti lahko vsak uporabnik preko samega klika na gumb dostopa preko treh programov hkrati in zapiše želeno pozicijo, na katero želi postaviti servomotor. Slika 6.2: Testiranje sistema -39-
7 SKLEP V diplomski nalogi sem sem se dodobra seznanil z vsemi uporabljenimi komponentami proizvajalca SIEMENS, ki smo jih uporabljali tekom študija in predvsem v projektih, ki so bili organizirani v zadnjem študijskem letniku. Pred samim začetkom smo bili primorani preučiti kar nekaj literature, da smo dejansko lahko začeli s samim praktičnim delom. Najprej je bilo potrebno predelati že do sedaj storjeno in tako začeti razmišljati o posodobitvah sistema. V celoti gledano smo se srečali z veliko praktičnimi problemi, s katerimi se srečujejo programerji na terenu, ki skrbijo, da neki avtomatiziran proces deluje brez napak in varno. Pri problemi so se odprli že pri sami montaži in povezavi komponent v elektro omari. Potem pa smo sistem razvijali še programsko. V celoti gledano smo se precej približali želenemu cilju, se pravi, da se bodo pozicije motorja brale in pisale iz zunanjega pomnilnika. Trenutno smo na tem, da lahko ročno vpisujemo kote zasukov ter jih shranjujemo v pomnilnik krmilnika. Podoben sistem, ki ga imamo realiziranega, bi lahko inženirji uporabljali širom po svetu in s podobnimi komponentami krmilili razne procese, s katerimi sem se tudi sam praktično srečeval v industrijskih okoljih po tujini. S to diplomsko nalogo imamo nekako vsaj osnovno podlago za reševanje problemov, s katerimi se srečuje tehnika v svetu. V diplomskem delu je moč opaziti, da nekatere komponente niso izrisane v sami shemi, to pa iz tega razloga, ker smo nove komponente pridobivali iz dneva v dan in jih sproti dodajali. Na primer zaslon na dotik, ki še ni bil do potankosti testiran na sistemu, je v osnovi samo opisan na samem začetku. -40-
8 LITERATURA [1] Fotografija CPU315. Dostopno na: http://www.inaserv.com/artikel,de,6es7315-2eh13-0ab0,content.php [2] Fotografija PS307. Dostopno na: SIMATIC-PS307-DIN-Rail-Power-Supply-24Vdc-5A-120W-1-Phase [3] Shema power module PM340. Dostopno na: http://www.conrad-uk.com/ce/en/product/513201/siemens-6es7307-1ea01-0aa0- http://www.noktaendustriyel.com/eng/productdetails.html?mlfb=6sl3210-1se31-5ua0&pageno=i&pagename=integration [4] Fotografija SIEMENS touch panel. Dostopno na: http://media2.rsdelivers.cataloguesolutions.com/largeproductimages/r617334-01.jpg [5] Siemens, Siemens SINAMICS S120, Siemens. Dostopno na: http://www.automation.siemens.com/doconweb/pdf/sinamics_1008_e/fhs.pdf [6] Siemens STARTER support, Starter program, Siemens. Dostopno na: http://support.automation.siemens.com/ww/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&objid=2623 3208&lang=en&siteid=cseus&aktprim=0&objaction=csopen&extranet=standard&vie wreg=ww [7] Siemens, Siemens SINAMICS S120, Siemens. Dostopno na: http://www.automation.siemens.com/doconweb/pdf/sinamics_1008_e/gs1.pdf [8] Siemens,Positioning an S120 with S7-300/400. Dostopno na: http://support.automation.siemens.com/ww/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&objid=6726 1457&nodeid4=20229807&caller=view&switchLang;67261457;2.x=34&switchLang; 67261457;2.y=4&lang=en&siteid=cseus&aktprim=4&objaction=csopen&extranet=sta ndard&viewreg=ww -41-