Kết nối PLC S7 1200 với biến tần ABB ACS550

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.69 MB, 33 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Bộ môn Kỹ thuật đo & tin học công nghiệp

TÀI LIỆU
KẾT NỐI PLC S7-1200 VỚI BIẾN TẦN ACS550
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

Hà Nội, 1/2021

1

Mục Lục
Chương I. Cài đặt biến tần ACS 550……………………………………………………………………….3
1. Giới thiệu…………………………………………………………………………………………………….. 3
2. Cài đặt biến tần ACS550…………………………………………………………………………………3
2.1 Các thao tác cơ bản để cài đặt thông số động cơ cho biến tần………………………….3
2.2 Kết nối biến tần với PLC S7 1200……………………………………………………………….5
2.3 Cấu hình thơng số cho chuẩn RS485……………………………………………………………6
2.4 Cài đặt các tham số biến tần để giao tiếp thông qua Modbus…………………………..6
2.4.1 Start/Stop/Hướng quay biến tần…………………………………………………………….6
2.4.2 Lựa chọn Input reference……………………………………………………………………..7
Chương II. Lập trình phần mền………………………………………………………………………………9
1. Lập trình trên phần mền Tia portal V14………………………………………………………….9
2. Lập trình trang Webserver HTML trên Nodepad++………………………………………..26
Chương IV Kết quả chạy thực nghiệm…………………………………………………………………..29

2

Chương I. Cài đặt biến tần ACS 550

1. Giới thiệu
Biến tần ABB tiêu chuẩn được thiết kế để điều khiển những ứng dụng như bơm, quạt ,
băng chuyền, máy trộn, cũng như dành cho quy trình điều khiển trong công nghiệp
bao gồm vận chuyển nguyên liệu, công nghiệp thực phẩm, hóa học, cao su và nhựa,
dệt may và in ấn. Có 2 loại sản phẩm trong dịng biến tần tiêu chuẩn của ABB là :
ACS310 và ACS500. ACS550 mở rộng khả năng của ACS310 với dải công suất rộng
hơn và hướng tới nhiều lĩnh vực trong công nghiệp, và cho cả các tải mô-men không
đổi; từ bơm và quạt đến băng chuyền và máy trộn. Các tính năng có sẵn bao gồm bộ
lọc EMC, điều khiển vector và cuộn kháng, tăng cường hiệu suất của biến tần và giúp
giảm không gian lắp đặt.













Sử dụng công cụ hỗ trợ lập trình nhanh FlashDrop
Giao diện sử dụng trực quan với màn hình hiển thị hỗ trợ
Chức năng hỗ trợ khởi động, bảo trì
Bộ lọc cảm kháng loại bỏ sóng hài
Chế độ điều khiển Vector
Bảng mạch được bảo vệ chắc chắn cho các ứng dụng trong mơi trường khắc
nghiệt

Tích hợp sẵn 2 bộ lọc EMC
Tích hợp bộ điều khiển thắng tiêu chuẩn ( dải cơng suất Tích hợp sẵn cổng giao tiếp RS485/Modbus
Các modul giao tiếp mạng tùy chọn
Tích hợp bộ giám sát hiệu suất năng lượng
Biến tần ABB tiêu chuẩn có thể được sử dụng trong một loạt các ngành công
nghiệp

2. Cài đặt biến tần ACS550
2.1 Các thao tác cơ bản để cài đặt thông số động cơ cho biến tần


Các thao tác chung để cài đặt các tham số cho biến tần trên Control panel:
 Để đi tới Menu chính : Nhần phím phải nếu phía dưới màn hình xuất hiện
chữ “ OUTPUT” ; nếu khơng nhấn phím trái cho đến khi hiện chữ Menu ở
dưới
 Nhấn phím phải để vào Menu
 Nhấn phím lên/xuống cho tới khi xuất hiện chữ “PARAMETERS”, nhấn
phím phải để chọn
 Nhấn lên/xuống để tìm nhóm tham số, nhấn phím phải để chọn
 Nhấn lên/xuống để tìm tham số trong nhóm
 Nhấn giữ phím phải khống 2s cho đến khi chữ “ SET” xuất hiện dưới giá
trị tham số
3





 Nhấn lên/xuống để thay đổi giá trị tham số; nhấn giữ để thay đổi nhanh hơn
 Nhấn phím phải để lưu giá trị
Hướng dẫn nhập dữ liệu khởi động động cơ cho biến tần:
 Main menu  Parameters
 Sử dụng nhóm tham số 99 : Start-up data
 Chọn Macro cho biến tần : Tham số 9902  giá trị 1  ABB STANDARD –
đây là macro thích hợp trong đa số trường hợp
 Chọn các điều khiển động cơ: Tham số 9904  giá trị :
o 1  VECTOR: SPEED: phù hợp trong hầu hết các trường hợp.
 Reference 1 (REF1) là tốc độ tham chiếu tính theo vịng /
phút (rpm)
 Reference 2 (REF2) là tốc độ tham chiếu tính theo % (100%
là tốc độ tối đa tuyệt đối, bằng giá trị của tham số 2002 TỐC
ĐỘ TỐI ĐA, hoặc TỐC ĐỘ TỐI THIỂU 2001 nếu giá trị
tuyệt đối của tốc độ tối thiểu lớn hơn tốc độ tối đa)
 Trong hướng dẫn sẽ chọn theo chế độ này
o 2  VECTOR: TORQ phù hợp trong ứng dụng điều khiển momen
xoắn
o 3  SCALAR: FREQ dùng khi nhiều động cơ kết nối đến biến tần
và số lượng động cơ kết nối đến biến tần thay đổi hoặc dòng điện
định mức của động cơ thấp hơn 20% dòng điện định mức của biến
tần hoặc biến tần dùng cho mục đích thử nghiệm không kết nối đến
động cơ
 Nhập các tham số cho động cơ:
o 9905: điện áp định mức
o 9906: dòng điện định mức
o 9907: tần số định mức
o 9908 tốc độ đinh mức
o 9909 : công suất định mức
Kiểm tra hướng quay của động cơ có trùng với hướng quay cài đặt trong biến tần:

 Chuyển biến tần sang chế độ Local
 Đi đến MENU chính
 Chọn tham số “rEF” nhấn phím phải
 Tăng tần số lên một giá trị nhỏ
 Nhấn Start để hoạt động động cơ
 Kiểm tra hướng quay của động cơ có giống với hướng hiển thị trên màn
hình khơng
 Ấn Stop để dừng động cơ
 Nếu không trùng,ta ngắt điện biến tần đợi trong 5p để biến tần xả hết điện.
Sau,đó thay đổi vị trí 2 dây nguồn ra động cơ tại ngõ ra của biến tần hay
hộp số kết nối của động cơ
 Cấp nguồn xong thực hiện lại các bước ở trên để kiểm tra chiều quay động
cơ với chiều quay hiển thị trên màn hình
4

5

Cài đặt giới hạn tốc độ cho động cơ:
 Cài đặt giới hạn tốc độ nhỏ nhất tham số 2001
 Cài đặt giới hạn tốc độ lớn nhất tham số 2002
 Thời gian tăng tốc tham số 2202
 Thời gian giảm tốc tham số 2203
 Khi tốc độ lớn nhất/nhỏ nhất khi quay theo chiều thuận và chiều nghịch
khác nhau thì phải quan tâm đến dấu của tốc độ nhỏ nhất
2.2 Kết nối biến tần với PLC S7 1200




Kết nối qua RS485, sử dụng 2 dây cáp Belden 9842 có sẵn đỏ và trắng của biến
tần kết nối với PLC
 Đỏ vào TB (R/TB)
 Trắng vào TA (R/TA)

6

2.3 Cấu hình thơng số cho chuẩn RS485


Chọn truyền thơng nối tiếp :
 Đặt tham số 9802 COMM PROT SEL = 1 (STD MODBUS)



Cấu hình truyền thơng nối tiếp:
 Tham số 5302 : (101)
o Node address của mạng RS485. Đây chính là địa chỉ của biến tần
trong mạng RS485,mỗi biến tần có một giá trị duy nhất.
o Để địa chỉ mới được lưu lại thì phải khởi động lại biến tần hoặc phải
đặt giá trị 5302 =0 trước khi đặt giá trị địa chỉ mới cho biến tần.
 Tham số 5303: Cài đặt Baudrate (9600)
 Tham số 5304: Cài đặt Parity, tham số phải giống nhau cho toàn bộ các
biến tần tron mạng
o 0 = 8 NONE 1 – 8 data bits, no parity, one stop bit.
o 1 = 8 NONE 2 – 8 data bits, no parity, two stop bits.
o 2 = 8 EVEN 1 – 8 data bits, even parity, one stop bit.
o 3 = 8 ODD 1 – 8 data bits, odd parity, one stop bit.

Ở đây ta chọn 2
 Tham số 5305: Lựa chọn cấu hình truyền thông
o 0 = ABB DRV LIM – Hoạt động của Control/Status word tuân theo
ABB Drives Profile, như được sử dụng
trong ACS400.
1 = DCU PROFILE – Hoạt động của Control/Status word tuân theo
32-bit DCU Profile.
2 = ABB DRV FULL – Hoạt động của Control/Status word tuân theo
ABB Drives Profile, như được sử dụng trong ACS600 / 800.
Ở đây ta chọn 2 ABB CRV FULL
 Chú ý: Sau bất kỳ thay đổi nào đối với cài đặt giao tiếp thì khởi động lại
biến tần hoặc ta phải xóa và sau đó khôi phục lại Station Id (5302)

2.4 Cài đặt các tham số biến tần để giao tiếp thông qua Modbus
2.4.1 Start/Stop/Hướng quay biến tần

7



Group 10 của biến tần START/STOP/DIR xác định nguồn bên ngoài ra lệnh cho
biến tần khởi động/dừng/đảo chiều động cơ. ACS550 cung cấp 2 nguồn bên ngồi
để khởi đơng/dừng động cơ là EXT1 và EXT2.



Để sử dụng Modbus làm nguồn ra lệnh cho biến tần khởi đông/dừng/đảo chiều
quay động cơ, ta cần cài đặt các thơng số sau đây (có thể chọn Modbus làm nguồn
cho EXT1 hoặc EXT2 hoặc cả EXT1 và EXT2) :

Value

Mô tả

Drive parameter
100
1

EXT1
COMMAN
DS

10(COMM
)

Sử dụng Modbus làm
nguồn khởi
động/dừng động cơ
EXT1

100
2

EXT2
COMMAN
DS

10(COMM
)

Sử dụng Modbus làm
nguồn khởi
động/dừng động cơ
EXT2

100
3

DIRECTIO
N

3(REQUE
ST)

Sử dụng Modbus làm
nguồn đảo chiều động
cơ

Địa chỉ tương ứng trong
Modbus
ABB DRV

DCU profile

40001 bit
0..3

40031 bit
0,1

40001 bit
0..3

40031 bit
0,1

40002/4000
3

40031 bit 3

Thử EXT1 là Modbus; EXT2: là Control panel ( EXT2 = 0) xong chuyển đổi từ
Modbus Control panel
2.4.2 Lựa chọn Input reference




Group 11 REFERENCE SELECT:
 Chọn 1 trong 2 nguồn EXT1 hoặc EXT 2 để khởi động/dừng cho động cơ
 Chọn nguồn cho việc thay đổi các giá trị Reference 1&2



Để sử dụng Modbus làm nguồn cho việc thay đổi các tham số trên ,ta cần cài đặt
các thông số sau đây:

8

Drive parameter

1102

EXT1/EXT
2 SEL

1103

REF1
SELLECT

1106

REF2
SELECT

Value

8(COMM)

8(COMM)

8(COMM)

Mô tả

Sử dụng Modbus để
lựa chọn EXT1 hoặc

EXT2
Sử dụng Modbus điểu
chỉnh reference1
( điều chỉnh tốc độ
động cơ theo rpm
hoặc Hz,xem tham số
9904)
Sử dụng Modbus điểu
chỉnh reference2
( tùy vào giá trị 9904
mà REF2 có ý nghĩa
khác nhau)

9

Địa chỉ tương ứng trong
Modbus
ABB DRV

DCU profile

40001 bit 11

40031 bit 5

40002

40002

40003

40003

Chương II. Lập trình phần mền
1. Lập trình trên phần mền Tia portal V14
Bước 1: Tạo 1 New Project
–

Vào Project  chọn New

–

Tạo 1 Project mới với tên: bien_tan  Create

Bước 2: Thêm thiết bị
–

Chọn Add new project  Controllers SIMATIC S7-1200  CPU  CPU
1214C DC/DC/DC  6ES7 214-1AG40-0XB0  OK

10

Bước 3: Cài đặt địa chỉ IP cho PLC S7-1200
–

Click chuột phải vào PLC_1 [CPU 1214C DC/DC/DC]  chọn Properties

11

–

Tại mục PROFINET interface [X1]  chọn Ethernet address  cài đặt các
thông số tại phần IP protocol
 IP address: 192.168.0.1
 Subnet mask: 255.255.255.0
 Router address: 192.168.0.20

12

Bước 4: Bật System and clock memory
–

Trong phần Properties  chọn System and clock memory  click chuột vào
Enable the use of system memory byte và Enable the use of clock memory
byte  chọn OK

Bước 5: Bật tính năng Web server cho S7-1200
–

Trong phần Properties  chọn Web server  vào mục General  click chuột vào
Active Web server on all modules of this device

13

–

Hộp thoại Security Note hiện ra, click OK để tiếp tục

Lưu ý: bỏ dấu tích tại ơ Permit access only with HTTPS
–

Vào Automatic update  click chuột vào Enable automatic update

–

Vào User management  chọn Add new user  Đặt tên Everyone  tại mục
Access level chọn Administrative  click chuột vào các mục như hình vẽ  chọn
OK

14

15

16

–

Bật chế độ kết nối phần cứng

Bước 6: Thêm module truyền thông modbus RTU : CB 1214 (RS485)
–

Click chuột vào mục Devices and Networks  click vào module PLC

–

Chọn bảng Hardware Catalog  vào Communication boards  Point to point
 CB 1241 (RS 485)  click đúp vào 6ES7 241-1CH30-1XB0

17

–

Khi thêm được module ta được kết quả như sau:

–

Click đúp vào module CB 1214 để cài đặt các thông số của Modbus RTU
Baud rate: 9600
Parity: Even
18

Data bits: 8 bits per character
Stop bits: 1

Bước 7: Tạo khối MB_COMM_LOAD
–

Trên thanh Instructions chọn Communication processor  Chọn Modbus
(RTU)  Click đúp vào MB_Comm_Load

19

–

Chọn OK, ta được khối Modbus_Comm_Load như sau:

Cài

đặt các thông số của khối MB_COMM_LOAD như sau:

20

Lưu ý: Tại mục MB_DB ta cần đặt đúng địa chỉ của khối MB_MASTER
Bước 8: Tạo khối MB_Master
–

Trên thanh Instructions chọn Communication processor  Chọn Modbus
(RTU)  Click đúp vào MB_MASTER  Chọn OK

–

Tạo khối Control_Modbus: Vào Program blocks  Add new block  Đăt tên
khối Control_Modbus  Chọn OK

21

–

Vào PLC data types  Add new data type  tạo khối Write_Master_DB

–

Tương tự tạo khối Read_Master_DB

22

–

Quay lại khối Control_Modbus, ta tạo các mục như sau

–

Click vào mũi tên tam giác ta được:

–

Cài đặt các thông số của khối MB_MASTER như sau:

Lưu ý: Phần DATA_PIR ta kéo khối write_inverter vào
23

–

Tương tự, ta tạo thêm một khối MB_MASTER để đọc dữ liệu từ biến tần về máy

tính:

24

–

Lưu ý: Phần DATA_PIR ta kéo khối read_inverter vào
Tạo khối đếm xung để đọc vào ghi dữ liệu với biến tần

Bước 9: Tạo khối Web server
–

Vào Program blocks  Main(OB1)
Vào Instructions  Conmunication  Web server  chọn khối WWW

25

một. Giới thiệuBiến tần ABB chuẩn mức đc phong cách thiết kế nhằm tinh chỉnh và điều khiển các phần mềm cũng như bơm, lỗ, băng chuyền, máy pha, cũng cũng như dành riêng mang lại quá trình tinh chỉnh và điều khiển vào công nghiệpbao bao gồm luân chuyển nguyên vật liệu, công nghiệp đồ ăn, hóa chất, cao su đặc & vật liệu bằng nhựa, dệt may & in ấn và dán. Có 2 giao diện loại sản phẩm vào dịng biến tần chuẩn mức của ABB được xem là : ACS310 & ACS500. ACS550 lan rộng ra năng lực của ACS310 với dải hiệu suất rộnghơn & phía đến phổ biến nghành vào công nghiệp, & đến cả những vận tải mô-men khôngđổi ; trường đoản cú bơm & lỗ tới băng chuyền & máy pha. Các chức năng sở hữu sẵn gồm có bộlọc EMC, điều khiển và tinh chỉnh vector & cuộn chống, tăng tốc công suất của biến tần & giúpgiảm khoảng trống lắp ráp. Sử dụng chế độ tương hỗ lập trình sẵn thời gian nhanh FlashDropGiao diện dùng trực giác với màn hình hiển thị hiện ra hỗ trợChức năng tương hỗ bắt đầu, bảo trìBộ thanh lọc cảm chống vô hiệu sóng hàiChế độ điều khiển và tinh chỉnh VectorBảng mạch đc đảm bảo chắc như đinh đến những phần mềm vào mơi ngôi trường khắcnghiệtTích thích hợp sẵn 2 cỗ thanh lọc EMCTích hợp cỗ tinh chỉnh và điều khiển win chuẩn mức ( dải cơng khẩu phần