آموزش PLC S7-1500 نمایندگی زیمنس قسمت 19: تنظیم پارامتر CPU پی ال سی S71500 زیمنس

>آموزش PLC S7-1500 نمایندگی زیمنس قسمت 19: تنظیم پارامتر CPU پی ال سی S71500 زیمنس

نمایندگی زیمنس ایران

نمایندگی زیمنس در فصل اول آموزش پی ال سی S7-1500 زیمنس شما را با اتوماسیون صنعتی که شامل (تعریف اتوماسیون، اجزای PLC S7-1500 زیمنس و نحوه نصب و ... ) آشنا کرد. در فصل دوم آموزش قصد داریم پیکربندی ها را آغاز نماییم. تا کنون سه مبحث (  نحوه نصب اجزای اتوماسیون، پیکربندی PLC CPU 1500 زیمنس،  تعویض اجزای PLC CPU 1500 زیمنس ) توضیح داده شده است .

( جهت یادآوری! فصل دوم شامل سر فصل های زیر می شود با نمایندگی زیمنس ایران همراه باشید. )

 

نمایندگی زیمنس، فصل 2 : پیکربندی سخت افزاری PLC S7-1500 زیمنس

 

نمایندگی زیمنس، تنظیم پارامتر در پی ال سی S7-1500 :

شناخت و تنظیم پارامترهای ممکن برای ماژول ها در نرم افزار STEP7، در این بخش مورد بررسی قرار می گیرد. شایان ذکر است که برای ماژول PM هیچ پارامتر قابل تنظیمی در نرم افزار وجود ندارد.

 

تنظیم پارامتر CPU

در این بخش به بررسی پارامترهای یک نمونه CPU S7-1500 و نحوه تنظیم آن ها در نرم افزار STEP7 می پردازیم. به منظور دسترسی به پارامترهای هر یک از ماژول های سیستم اتوماسیون S7-1500 از جمله CPU، کافی است ابتدا در صفحه پیکربندی سخت افزار، روی ماژول مورد نظر در اسلات مربوط به آن روی ریل، دوبار کلیک کنید. به این ترتیب، همان طور که قبلاً اشاره شد، به زبانه مربوط به پارامترهای آن، با نام Properties که در زیر صفحه device view قرار گرفته است، دسترسی پیدا می کنید (شکل 18-2). این شکل، زبانه Properties یک CPU 1516-3 PN/DP را نشان می دهد. همان طور که مشاهده می کنید، پارامترهای مربوط به CPU، در زبانه General از زیر مجموعه زبانه Properties قرار دارند.

در ادامه به بررسی برخی از تنظیمات مهم برای ماژول CPU 1516-3 PN/DP می پردازیم.

 

گزینه های PROFINET interface [X1]/[X2]

این دو گزینه، برای تنظیم آدرس دستگاه (CPU 1516-3 PN/DP) PLC در شبکه صنعتی پروفی نت و برخی تنظیمات دیگر استفاده می شوند. مهم ترین گزینه قابل تنظیم مربوط به این گزینه ها، Ethernet addresses می باشد که از طریق آن می توانید آدرس IP رابط مورد نظر را مشاهده کنید. شکل زیر، مربوط به رابط پروفی نت X1 است. از قسمت IP protocol موجود در سمت راست پنجره، می توانید آدرس IP اختصاص داده شده به این رابط را مشاهده کنید (شماره 1) و در صورت لزوم، آدرس IP اختصاص داده شده به رابط های پروفی نت X2/X1 را در همین قسمت تغییر دهید. با فعال کردن این گزینه IP address … (شماره 2) می توانید آدرس IP را توسط نمایشگر CPU نیز تنظیم کنید.

 

زیمنس سیماتیک - آموزش پی ال سی s7-1500 زیمنس

 

گزینه DP Interface [X3]

این گزینه برای تنظیم آدرس رابط X3 دستگاه (CPU 1516-3 PN/DP) PLC در شبکه پروفی باس DP و انجام برخی تنظیمات دیگر استفاده می شود. از قسمت PROFIBUS address  موجود در سمت راست این پنجره می توانید رابط پروفی باس X3 و آدرس اختصاص داده شده به این رابط را مشاهده کنید. در صورت لزوم، می توانید آدرس اختصاص داده شده به رابط پروفی باس X3 را تغییر دهید. به این موضوع توجه کنید که محدوده مجاز آدرس دهی برای این رابط، بین 1 تا 126 است.

 

گزینه Startup

تنظیمات مختلف مربوط به راه اندازی CPU، توسط این گزینه قابل انجام است. 

                     

گزینه های موجود در این قسمت عبارتند از:

1- Startup after POWER ON: برای تنظیم عکس العمل CPU بعد از اتصال تغذیه به آن (POWER ON)، می توانید از این منوی گشودنی استفاده کنید که شامل گزینه های زیر است.

  • No restart (remain in STOP mode): با انتخاب این گزینه، CPU بعد از روشن شدن، راه‌اندازی نمی شود و در وضعیت توقف (STOP) باقی می ماند.
  • Warm restart – RUN: با انتخاب این گزینه، CPU بعد از روشن شدن، به صورت Warm restart راه اندازی می شود و به حالت اجرا (RUN) می رود. در راه اندازی به صورت Warm restart، موارد زیر انجام می شوند:
  • پردازش برنامه کاربر از نو آغاز می شود.
  • حافظه های ناپایدار (Non – retentive) پاک یا به مقادیر اولیه ری ست می شوند.
  • محتویات حافظه پایدار و Data Block پایدار، حفظ می شوند.

نکته: هر CPU دارای یک منطقه حافظه است که اطلاعات می توانند حتی بعد از قطع شدن ولتاژ تغذیه، در آن در دسترس باقی بمانند. به این منطقه از حافظه، منطقه حافظه پایدار (Retentive memory area) گفته می شود. برای جلوگیری از حذف اطلاعات، می توان آنها را در مناطق حافظه پایدار ذخیره کرد. مناطقی که در آن، اطلاعات بعد از قطع شدن ولتاژ تغذیه در دسترس باقی نمی مانند، به مناطق حافظه ناپایدار (Non- retentive) معروفند. نحوه تنظیم مناطق حافظه پایدار، در ادامه بیان شده است.

 

توجه: CPUهای سری S7-300 و S7-400 سه بلوک راه اندازی شامل OB101 (HOT restart)، OB100 (WARM restart) و OB102 (COLD restart) را پوشش می دهند. از این سه بلوک راه اندازی، تنها بلوک OB100 (WARM restart) توسط CPU S7-1500 پشتیبانی می شود.

  • Warm restart – Operating mode before POWER OFF: با انتخاب این گزینه، CPU بعد از روشن شدن، به صورت Warm restart راه اندازی می شود و حالت کاری قبل از خاموش شدن (POWER OFF) مثلاً حالت اجرا (Run) یا توقف (Stop) را حفظ می کند.

                    

2- Comparison preset to actual configuration: از گزینه های این منوی گشودنی برای مقایسه یک پیکربندی از قبل تنظیم شده با پیکربندی موجود روی ریل (واقعی) و تعیین عکس العمل CPU، استفاده می شود. این گزینه ها عبارتند از :

  • Startup CPU only if compatible:  با انتخاب این گزینه، CPU تنها در صورتی راه اندازی می‌شود که پیکربندی انجام شده در نرم افزار و پیکربندی موجود و واقعی، با یکدیگر سازگار یا برابر باشند و در صورتی که یک ماژول ناسازگار در اسلات مربوط نصب شده باشد، CPU راه اندازی نخواهد شد. به طور مثال:
  • یک CPU می تواند با یکCPU  از همان نوع با یک نسخه سخت افزاری (Firmware) پایین تر جایگزین شود که یک جایگزینی سازگار می باشد.
  • یک ماژول IO با 32 ورودی دیجیتال می تواند با یک ماژول IO با 16 ورودی دیجیتال جایگزین شود که یک جایگزینی سازگار می باشد.
  • Startup CPU even if mismatch: با انتخاب این گزینه، حتی در صورتی که تفاوت هایی بین پیکربندی انجام شده در نرم افزار و پیکربندی واقعی وجود داشته باشد،  CPU راه اندازی می شود؛ به طور مثال اگر به جای یک ماژول ورودی دیجیتال پیکربندی شده، یک ماژول خروجی آنالوگ روی ریل نصب شود یا در اسلات مربوط هیچ ماژولی وجود نداشته باشد، با وجود اینکه ورودی های پیکربندی شده نمی توانند در دسترس باشند، CPU راه‌اندازی می شود.

                        

3- Configuration time for central and distributed I/O: پس از قرارگیری ماژول CPU در حالت اجرا، همه ماژول های اطراف CPU اعم از ماژول های مرکزی، که روی ریل و در کنار CPU قرار دارند و ماژول های توزیع شده، که توسط شبکه های صنعتی به CPU متصل می شوند، باید در این زمان، برای انجام عملکرد خود در دسترس CPU قرار بگیرند؛ در غیر این صورت CPU یک خطا گزارش می دهد. زمان پیش فرض برای این گزینه برابر با 60000 میلی ثانیه است.

 

گزینه Cycle

از این گزینه برای تعیین حداقل و حداکثر زمان سیکل CPU استفاده می شود. زمان سیکل CPU، زمانی است که سیستم عامل CPU برای اجرای سیکلی برنامه کاربر نیاز دارد. حداکثر زمان سیکل CPUهای S7-1500 برابر 6000  میلی ثانیه است که با زمان سیکل CPUهای S7-400 برابر می باشد.

                    

گزینه Enable minimum cycle time for cyclic OBs  در شکل 24-2 را تنها زمانی فعال کنید که به استفاده از بلوک های OB سیکلی در برنامه خود نیاز داشته باشید. با فعال کردن این گزینه، تا زمانی که Minimum cycle time سپری نشده باشد، CPU یک سیکل را تمام نمی کند؛ حتی اگر پردازش برنامه کاربر زودتر تکمیل شود. اگر حداکثر زمان سیکل، دو بار از حد مجاز خود بیشتر شود. CPU در حالت توقف (STOP) قرار می گیرد.

 

گزینه System and clock memory

در این قسمت می توان یک بایت برای استفاده از قابلیت های System memory و همچنین یک بایت برای استفاده از قابلیت های Clock memory تعیین کرد. گزینه های موجود در این قسمت عبارتند از:

1- System memory bits: یک System memory، یک حافظه بیتی (Bit memory) با مقدار معین است. می‌توانید در برنامه کاربر، از System memory برای اجرای بخش هایی از برنامه و فقط در اولین سیکل برنامه بعد از راه‌اندازی CPU استفاده کنید. دو بیت از بایت اختصاص داده شده به System memory، همیشه یک یا همیشه صفر می‌باشند.

در بخش System memory bits، گزینه های زیر وجود دارند:

  • Enable the use of system memory byte: با انتخاب این گزینه، قابلیت System memory byte فعال می شود.
  • Address of system memory byte: برای تعیین یک آدرس برای System memory byte از مقدار صفر تا 16383 از این قسمت استفاده می شود؛ برای مثال اختصاص عدد یک، بیانگر بایت حافظه صفر (MBI) می باشد.

همان طور که در شکل 25-2 مشاهده می کنید، تنها 4 بیت از MBI که همان بایت اختصاص داده شده به System memory bit است، در دسترسند. جدول 1-2، بیت های مذکور و مفهوم آن ها را نشان می دهد.

                  

جدول 1-2

بیت‌ها

M1.0
(First Scan)

M1.1
(Diagnostic Update)

M1.2
(Always TRUE)

M1.3
(Always False)

مفهوم

این بیت تنها در اولین سیکل برنامه، برابر با یک منطقی می شود و در سایر سیکل ها، برابر صفر می باشد.

در صورت تغییر در وضعیت تشخیص و عیب یابی (Diagnostics) سیستم اتوماسیون برابر با یک منطقی می شود.

همیشه برابر با یک منطقی است.

همیشه برابر با صفر منطقی است.

 

 

2- Clock memory bits: یک حافظه بیتی است که وضعیت باینری (دیجیتال) خود را به طور متناوب تغییر می دهد؛ به عبارت دیگر، هر بیت در یک فرکانس معین و به طور متناوب، Switch ON و  Switch OFF می شود. مثلاً می توانید برای فعال کردن حالت چشمک زن برای یک خروجی دیجیتال، از Clock memory استفاده کنید. در بخش Clock memory bits نیز گزینه هایی به شرح زیر برای تنظیم وجود دارند :

  • Enable the use of clock memory byte: از این گزینه برای فعالسازی این قابلیت استفاده می شود.
  • Address of clock memory byte: برای تعیین یک آدرس برای Clock memory byte، از مقدار صفر تا 16383 از این قسمت استفاده می شود؛ برای مثال اختصاص عدد 2، بیانگر بایت حافظه شماره 2 (MB2) می‌باشد.

                    

هر بیت از بایت Clock memory، به یک فرکانس معین اختصاص داده شده است. جدول 2-2، فرکانس و دوره زمانی هر بیت را نشان می دهد.

جدول 2-2

بیت ها

دوره زمانی (ثانیه)

فرکانس (هرتز)

M2.0

1/0

10

M2.1 (Clock-5Hz)

2/0

5

M2.2 (Clock-2.5Hz)

4/0

5/2

M2.3 (Clock-2Hz)

5/0

2

M2.4 (Clock-1.25Hz)

8/0

25/1

M2.5 (Clock-1Hz)

0/1

0/1

M2.6 (Clock-0.6255Hz)

6/1

625/0

M2.7 (Clock-0.5Hz)

0/2

5/0

 

 

توجه: همان طور که می دانید فرکانس برابر است با تعداد نوسان در یک واحد زمانی معین، مثلاً در یک ثانیه. حال اگر به عنوان مثال، بیت دوم از MB2 یعنی M2.1 را انتخاب کنید و آن را به صورت سری در سر راه یک خروجی دیجیتال قرار دهید، با شروع اجرای برنامه کاربر، خروجی مذکور فعال می شود و با فرکانس 5 هرتز و دوره زمانی 2/ . ثانیه، مطابق جدول 2-2، به صورت چشمک زن روشن و خاموش می شود.

منظور از روشن و خاموش شدن یک خروجی دیجیتال با فرکانس 5 هرتز، این است که خروجی مذکور در یک ثانیه 5 بار و با دوره زمانی 2/ . ثانیه روشن و خاموش می شود.                                         

 

گزینه System power supply

از این بخش به منظور تعیین نحوه تامین توان مورد نیاز برای Backplane Bus سیستم اتوماسیون S7-1500 استفاده می‌شود. قبل از پرداختن به تنظیمات این بخش لازم است با انواع روش های تامین توان مورد نیاز Backplane Bus، آشنا شوید.

 

تامین توان از طریق CPU

 این روش معمولاً برای پیکربندی های سخت افزاری کوچک و متوسط مناسب است. در این حالت، توان مصرفی ماژول های متصل به CPU نباید بیشتر از 10 یا 12 وات (بسته به CPU استفاده شده) باشد. در این نوع پیکربندی، CPU با ولتاژ 24V DC تغذیه می شود که این ولتاژ توسط یک ماژول PM با یک منبع تغذیه خارجی مانند SITOP تامین می گردد. برای تنظیم پارامتر کافی است، از قسمت System power supply، گزینه Connection to supply voltage L+ را انتخاب کنید.