نمونه برنامه مدباس دلتا بین PLC دلتا و انواع اینورتر دلتا و ورتکس

آموزش یک نمونه برنامه مدباس دلتا

در این مقاله قصد داریم آموزش مدباس دلتا بین hmi delta سری 7S411، پی ال سی دلتا سری 14SS2، اینورتر دلتا سریMS300 و اینورتر ورتکس سری IR233 بپردازیم.

 

شکل 1: تنظیمات شبکه مدباس بین HMI دلتا سری PLC،7S411 دلتا سری 14SS2،اینورتر دلتا سریMS300 واینورتر vortex سری IR233

برای ارتباط از طریق شبکه مدباس از شبکه RS485 استفاده می شود بدین ترتیب که مطابق با شکل زیر نسبت به سیم بندی شبکه مدباس اقدام می گردد.

شکل 2:ارتباط  از طریق شبکه مدباس با RS485

مقاومت 120 اهم انتهای خط در جهت تطبیق امپدانس استفاده می شود.

معرفی شبکه RS485

ابتدا بد نیست نسبت به معرفی شبکه RS485 اقدام کنیم.
شبکه RS485 یک پروتکل ارتباطی است که برای ارتباط بین چندین گروه ارتباطی مختلف استفاده می شود. این پروتکل بر اساس اختلاف ولتاژ بین دو سیم ارتباطی عمل می کند. به طوریکه عموما سیم بندی rs485 از دوسیم ارتباطی استفاده می کند، که در زمانی که سیم A دارای پتانسیل بیشتری نسبت به سیم B باشد.

آنگاه به معنی یک منطقی و زمانیکه سیم B دارای ولتاژ بیشتری نسبت به سیم A باشد انگاه به منزله صفر منطقی است. این ویژگی در کنار استفاده از سیم های ارتباطی به صورت بهم تابیده شده، باعث می شود که شبکه از ایمنی بیشتری نسبت به نویزهای موجود در فضا برخوردار باشد. این مزیت باعث شده امروزه این شبکه ارتباطی بیشتر از شبکه RS232 که به صورت سه سیمه عمل می کند کاربرد داشته باشد.

مد کاری اینورتر برای پروتکل مدباس

به طور کلی در اینورترها دو مد کاری برای شبکه مدباس درنظر گرفته شده است. مد RTU و مد ASCII. در زیر  تفاوت کاری این دو مد اشاره شده است.

تفاوت مد RTU و ASCII

در حالت کلی مدباس در روش RTU دارای سرعت انتقال بیشتری نسبت به روش ASCII است. برخی از اینورترها از هر دو روش ASCII،RTU برای انتقال در روش مدباس استفاده می کنند و برخی دیگر فقط از روش انتقال RTU بدلیل فراگیر بودن و سرعت بیشتر استفاده می کنند. در ادامه مقایسه ای با جزئیات بیشتری از دو روش انتقالی برای مد باس صورت می گیرد.

فرمت های داده

جهت مرور، میتوان مشاهده کرد که هر بایت داده به روش های مختلف میتواند نمایش داده شود.
باینری( 2 تایی): 01010001   کاراکتر 0 و 1(2 کاراکتر)
دسیمال( 10 تایی): 174  کاراکتر از صفر تا 9(10 کاراکتر)
هگزادسیمال( 16 تایی): AE  کاراکتر از صفر تا F
اسکی (256 تایی) : ®  256 کاراکتر متفاوت

تعیین نمودن پیام

در مدباس RTU 0 کاراکتری در بین پیامها /2- ، بایت ها به طور متوالی و بدون هیچ گونه وقفه، تنها با یک وقفه ی 3 به عنوان مرز، ارسال می شوند که به نرم افزار اجازه ی تشخیص شروع یک پیغام جدید را می دهد.
مدباس RTU وجود هرگونه وقفه بین بایت ها را به عنوان شروع یک پیام جدید تفسیر می نماید که موجب عدم کارکرد مناسب آن با مودم ها می شود.
مدباس اسکی، شروع هر پیغام را با علامت دو نقطه ” : ” مشخص می کند. هر پیغام با بازگشت کری و کاراکترهای انتهایی خاتمه می یابد. این امر موجب می شود که فاصله ی بین بایت ها متفاوت شده و برای انتقال بین برخی مودم ها مناسب باشد.

سایز بایت

در مدباس RTU هر بایت مانند یک رشته ی 8 تایی کاراکترهای باینری در چهارچوب یک بیت شروع و یک بیت پایان می باشد. بنابراین هربایت متشکل از 01 بیت است.
در مدباس اسکی، تعداد بیت های داده از 8 به 7 کاهش یافته بنابراین یک بیت تعادل قبل از بیت پایان اضافه می شود تا سایز حقیقی بایت را در ده بیت نگه دارد.

بایت داده دو بخشی

در مدباس اسکی هر بایت داده به دو بخش تقسیم می شود. دو بایت نمایانگر دو کاراکتر اسکی در ارزش هگزادسیمال هستند.

برای مثال

 

جدول 1: بایت داده دوبخشی مدباس اسکی

رنج بایت های داده آدرس دهی در مدباس

رنج بایت های داده در مدباس اسکی ، تنها 01 کاراکتر هگزا دسیمال را نمایش می دهد. بنابراین هر بایت داده در مدباس اسکی باید یکی از 01 مورد زیر باشد:

 

جدول 2: رنج بایت های داده در مد باس

بررسی خطا-محاسبه

همانطور که قبلا اشاره شد، هر پیغام مدباس RTU  با دو بایت بررسی خطا خاتمه می یابد که CRC یا بررسی افزونگی دوره ای نامیده می شود. به طور مشابه، مدباس اسکی با یک بایت بررسی کننده خطا به نام LRC یا بررسی افزونگی طولی خاتمه می یابد.

محاسبه ی LRC بسیار آسانتر از CRC است.

برای محاسبه ی LRC

1- کلیه ی بایت های داده در پیغام را جمع نمایید. (قبل از تبدیل به اسکی و بدون علامت دو نقطه ی اول و CR/LF آخر)

2- هر بیتی که به بیش از 8 بیت منتقل می شود را کنار بگذارید.

3- نتیجه را منفی کنید (مکمل 2 بگیرید) تا بایت LRC را به دست آورید.

جمع رشته بایت حاصل با LRC صفر می شود. زیرا افزودن جمع جزء منفی، مجموع نهایی را صفر می نماید. برای مثال، این فرمان نمایانگر بایت های داده مورد نیاز برای درخواست محتوای رجیسترهای نگهدارنده ی خروجی آنالوگ 40108 تا 40110 از دستگاه اسلیو با آدرس 17 می باشد:

بایتها را جمع کنید

 

جدول 3: بایتها

مجموع:

 

جدول 4:جمع بایتها

مکمل 2 بگیرید (منفی کنید) تا LRC به دست آید:

 

جدول 5:LRC

مجموع کل پیغام که شامل LRC نیز می باشد:

 

جدول 6:پیغام LRC

بایت LRC هگز 7E می باشد.

بایت LRC به دو بایت اسکی با کلیه ی داده ها تقسیم می شود.

دو بایت اسکی برایLRC   37و 45 می باشند.

مثال اسکی در مقابل RTU:

از مثال مشابهی که در بالا برای درخواست رجیسترهای 40108 تا 40110 از آدرس اسلیو 17 نشان داده شد استفاده می کنیم.

 

درخواست اسکی کامل با اولین افزودن کاراکترهای تعیین کننده ی پیام ساخته می شود. یک علامت دو نقطه در ابتدای پیغام اضافه می شود ، LRC ، کری و کاراکتر انتهایی در آخر اضافه می شوند.

هم اکنون با هر کاراکتر به عنوان کاراکتر اسکی رفتار شده است و با ارزش هگز جایگزین شده تا پیغام نهایی به دست آید.

سایز درخواست این مدباس اسکی 17 بایت یا 170 بیت می باشد.

پیغام مدباس RTU معادل به صورت روبرو است:

سایز درخواست مدباس RTU، هشت بایت یا 80 بیت می باشد.

آنچه از گفتار بالا مشاهده می شود سرعت بالاتر در انتقال اطلاعات در مد کنترلی RTU است.

شبکه مدباس در اینورترهای دلتا و ورتکس

بعد از معرفی کلی شبکه مدباس اکنون می توانیم به معرفی شبکه مد باس در اینورترهای دلتا و ورتکس بپردازیم.

نحوه انتقال دیتا بر روی شبکه مدباس، اعم از بیت شروع، بیت توقف، طول رشته، بیت توازن، سرعت انتقال و نیز شماره گره دستگاه مورد نظر پارامترهایی هستند که نیاز به تنظیم دارند. برای برقراری یک ارتباط کامل نیاز است؛ تمام پارامترهای بیان شده در خط بالا برای تمام Device های قرار گرفته شده بر روی شبکه یکسان هستند، به جز شماره station یا نود یا گره که باید برای هر دستگاه منحصربفرد باشد و در واقع این شماره نود پارامتر مشخص کننده ارتباطی است.

بر روی یک شبکه مدباس عموما یک المان که مستر نامیده می شود قرار دارد که وظیفه ارتباطی بین کلیه دستگاههای قرار داده شده بر روی خط را دارد و با station شماره صفر مشخص می شود. برای پروژه معرفی شده در زیر این المان HMI است و سایر device ها هر کدام دارای آدرس های دیگر هستند. در واقع شماره گره سایر المانها عددی منحصر بفرد و به غیر از عدد صفر که مربوط به MASTER است خواهد بود. اکنون زمان آن رسیده است تا هر کدام از دستگاههای موجود در این پروژه معرفی گردد.

تنظیمات شبکه مدباس اینورتر ورتکس IR610

تنظیمات شبکه مدباس در اینورتر ورتکس سری ir610  در تصاویر زیر قابل مشاهده می باشد.

جدول 7و 8: تنظیمات پروتکل مدباس اینورتر ورتکسIR610

بعد از معرفی پارامترهای مربوط به شبکه هر اینورتر دارای رجیسترهای مخصوصی برای ارتباطات است. به طوریکه برای اینورتر IR610 کافی است از جدول راهنمای زیر کمک بگیرید. در اینورتر ورتکس این قابلیت وجود دارد که تمام پارامترهای اینورتر را می توان از طریق شبکه مدباس تغییر داد. البته عموما برای تغییر فرکانس، فرمان راه اندازی و نیز مشاهده آلارم ها و یا مشاهده جریان خروجی و نیز وضعیت ورودی ها و خروجی های آنالوگ و دیجیتال از آن استفاده می شود.

مشاهده پارامترهای خواندنی در اینورتر ورتکس

برای مشاهده پارامترهای خواندنی در اینورتر ورتکس از گروه 27 می توانید استفاده کنید.

مثالهای زیر برای روشن تر کردن مفهوم مفید هستند.

مثال1: برای پارامتر 06.19  آدرس مدباس برابر خواهد بود 0x0613  اعداد در مبنای هگزادسیمال هستند.

مثال2: برای پارامتر 27.06   آدرس مدباس برابر خواهد بود 0x1B06  اعداد در مبنای هگزادسیمال هستند.

مثال3: برای پارامتر 40.15  آدرس مدباس برابر خواهد بود 0x280F  اعداد در مبنای هگزادسیمال هستند.

جدول 9 و 10 و 11: پارامترهای خواندنی در گروه 27 اینورتر ورتکس

وضعیت اینورتر را می توانید در کدهای تابع گروه27 مشاهده کنید

باید توجه داشت که در هنگام برقراری ارتباط از طریق MODBUS  RTU باید تنظیمات ارتباطی اینورترها ،PLC و HMI  با هم برابر باشد.

تنظیمات شبکه مدباس اینورتر دلتا سری MS300

جدول 12: تنظیمات پروتکل مدباس اینورترMS300

پین های SG+,SG- برای اتصال شبکه مدباس به اینورتر دلتا سری ms300 استفاده می شود. البته اینورتر MS300 از طریق سوکت RJ45 نیز می توان شبکه مدباس را استفاده کرد.

تنظیمات شبکه برای PLC دلتا

برای تنظیمات مدباس plc دلتا می توانید از صفحه ویزارد استفاده کنید برای این کار از منوی Wizard وارد زیر منوی Program Example Generator شده و سپس پنجره Communication Program را انتخاب کرده و وارد صفحه مربوط به تنظیمات می شویم  و صفحه تنظیمات در زیر قابل مشاهده می شود.

شکل 4:تنظیمات شبکه برای PLC دلتا

بعد از انجام تنظیمات مربوطه خواهید تنظیمات در رجیسترهایD1121, D1120 و نیز فلگ های M1143,M1161 ذخیره می گردد. مجددا تاکید می گردد اطلاعات شبکه مدباس به غیر شماره گره Station باید برای تمام المانهای موجود در شبکه یکسان باشد.

نحوه اتصال HMI به PLC دلتا

در آخرین مرحله تنظیمات مربوط به اچ ام ای سری 100 دلتا انجام می گیرد برای اینکار کافی است از منوی Options وارد پنجره Communication Settings شده و پارامترهای مربوط به شبکه مدباس را انجام میدهیم.

شکل 5:تنظیمات HMI

از تنظیمات بالا مشخص است که در این ارتباط HMI بعنوان مستر در نظر گرفته شده است.(Station=0) برای تمام ارتباطات شبکه مدباس HMI های دلتا در حالت مستر قرار می گیرند.

برای اتصال شبکه در HMI از پین های 1 و 6 بر روی  COM2موجود در hmi میتوان استفاده کرد.

فرکانس دهی به اینورتر ورتکس  و اینورتر MS300 از طریق ماکرو های HMI

در ادامه به چگونگی ارتباط اینورتر ورتکس و اینورتر MS300 و HMI از طریق شبکه RS-485 و همچنین نحوه فرکانس دهی به اینورتر ها به واسطه ی ماکرو های HMI خواهیم پرداخت.

اگر تنها از طریق HMI بخواهیم به اینورتر فرکانس بدهیم (از طریق HMI) مشکلی که وجود دارد این است که اگر چند Screen در  HMI داشته باشیم. فقط در صفحه ای که input فرکانس دهی به اینورتر نوشته شده است؛ می توان به اینورتر فرکانس داد و در صورت قطع شدن برق اینورتر و راه اندازی مجدد آن اگر screen  پیش فرض، صفحه ای به غیر از صفحه فرکانس دهی به اینورتر باشد، فرکانس اینورتر صفر خواهد بود. برای رفع این مشکل باید از Macro های HMI و حافظه های ماندگار PLC استفاده کرد .

در قسمت System block نرم افزار WPL Soft می توان بیت های رجیستر ماندگار PLC را مشاهده نمود.

 

در این PLC محدوده رجیستر ماندگار از D0 تا D999 و M2000 تا M11999 تعریف شده است.

در اینجا نمونه برنامه مدباس دلتا از حافظه D2000 و D2001 استفاده می کنیم.

با استفاده از رجیستر حافظه ماندگار PLC مانندD2000، بعد از خاموش شدن سیستم این رجیستر از حافظه سیستم پاک نخواهد شد و در حافظه PLC باقی می ماند.

ابتدا اینورتر و PLC و  HMI را از طریق RS-485 با یکدیگر شبکه کرده و تنظیمات شبکه مد باس را مطابق قسمت مد باس همین مقاله انجام دهید.

نوشتن ماکرو در HMI برای فرکانس دهی به اینورتر ورتکس

در صفحه HMI  برای فرکانس دهی به اینورتر یک Numeric Entry  باز کنید.

و در قسمت Properties  آن تنظیمات زیر را اعمال کنید.

وارد قسمت Write Address شوید .

 

Device Type  و Address value  را طبق شکل فوق تعیین کنید .

حال برای اختصاص دادن ماکرو بر روی قسمت خالی Screen  کلیک کنید و در سمت راست صفحه وارد تنظیمات Screen Cycle Macro  شوید .

کلیک بر روی Macro Wizard  برای نوشتن ماکرو مورد نظر

از قسمت Command ،Data Transfer ،MOV وارد صفحه نوشتن ماکرو مورد نظر شوید.

در قسمت Destination رجیستر فرکانس اینورتر ورتکس را که مقدار 7001 H است را وارد نمایید.

در قسمت Source رجیستر ماندگار PLC را که مقدار D2000 است را وارد نمایید.

در قدم بعدی بر روی Syntax Check کلیک کرده و در صورت صحیح بودن ماکرو نوشته شده پیغام موفقیت آمیز بودن ثبت ماکرو نمایش داده می شود.

نوشتن ماکرو در HMI برای فرکانس دهی به اینورتر MS300

در صفحه HMI برای فرکانس دهی به اینورتر یک Numeric Entry  باز کنید.

و در قسمت Properties  آن تنظیمات زیر را اعمال کنید.

وارد قسمت Write Address شوید.

Device Type و Address value را طبق شکل فوق تعیین کنید.

حال برای اختصاص دادن ماکرو بر روی قسمت خالی Screen  کلیک کنید و در سمت راست صفحهوارد تنظیمات Screen Cycle Macro  شوید.

کلیک بر روی Macro Wizard برای نوشتن ماکرو مورد نظر

از قسمت Command ،Data Transfer ،MOV وارد صفحه نوشتن ماکرو مورد نظر شوید.

در قسمت Destination رجیستر فرکانس اینورتر MS300 را که مقدار 2001 H است را وارد نمایید.

در قسمت  Source رجیستر ماندگار PLC را که مقدار D2000 است را وارد نمایید .

در قدم بعدی بر روی Syntax Check کلیک کرده و در صورت صحیح بودن ماکرو نوشته شده پیغام موفقیت آمیز بودن ثبت ماکرو نمایش داده می شود.

در انتها با دانلود کردن این برنامه بر روی  HMI می توان به اینورتر از طریق HMI فرکانس داد با این تفاوت که در صورت قطع شدن برق همچنان اینورتر فرکانس دارد و فرکانس قبل از قطع برق در آن به واسطه ی ماکرو نوشته شده ذخیره خواهد شد.

بارمان اتوماسیون نمایندگی فروش اینورتر در اصفهان، مشاوره رایگان قبل از خرید و ارسال در کوتاهترین زمان به سراسر کشور.