rs 485 kommunikacio gm7u plcvel modbus protokoll

(CENZURZVA) RS 485 KOMMUNIKCI GM7U PLC-VEL

1

BEVEZETS _______________________________________ 5

1. VEZRLS AZ IPARBAN________________________ 6

1.1. Vezrls fejldse:______________________________________________ 6 1.1.1. Elektromechanikus vezrlsek ______________________________________________ 6 1.1.2. Huzalozott logikj elektronikus vezrlsek ____________________________________ 6 1.1.3. Szmtgpes vezrlsek, programozhat logikai vezrlk________________________ 8

1.2. Vezrlk felptse s felosztsa ______________________________ 8

2. PLC A KEZDETEKTL NAPJAINKIG ___________ 9

2.1. PLC trtnelem _________________________________________________ 9

2.2. A PLC-k fejldsnek ttekintse: ____________________________10

2.3. PLC az iparban _________________________________________________10

2.4. PLC felptse:_________________________________________________11

2.5. A PLC-k funkcionlis felptse _______________________________12 2.5.1. A kzponti feldolgoz egysg (Central Processing Unit) _________________________ 13 2.5.2. Tpegysg ____________________________________________________________ 13 2.5.3. Bemeneti s kimeneti egysgek ____________________________________________ 13 2.5.4. Digitlis bemeneti egysgek _______________________________________________ 13 2.5.5. Digitlis kimeneti egysgek________________________________________________ 13 2.5.6. Analg bemeneti egysgek________________________________________________ 14 2.5.7. Analg kimeneti egysgek ________________________________________________ 14 2.5.8. Kommunikcis egysgek ________________________________________________ 14 2.5.9. Intelligens egysgek _____________________________________________________ 14 2.5.10. Memria _____________________________________________________________ 15

3. PROGRAMOZHAT VEZRLK

PROGRAMOZSA ________________________________ 15

3.1. Alapszoftver____________________________________________________15

3.2. Felhasznli programok _______________________________________16 3.2.1. A felhasznli program vgrehajtsa ________________________________________ 16

3.3. PLC programnyelvek___________________________________________17

4. LG IPARI FELHASZNLS TERMKEK______ 18

Forrs: http://www.doksi.hu


2

4.1. LG LS programozhat vezrl berendezsek _________________18 4.1.1. MASTER-K sorozat______________________________________________________ 19 4.1.2. GLOFA GM sorozat _____________________________________________________ 19

4.1.2.1. LG GLOFA GM7U termkrl ltalban ___________________________________ 20 4.1.2.2. GM7U ltalnos jellemzk_____________________________________________ 20 4.1.2.3. GM7U mszaki jellemzk _____________________________________________ 21 4.1.2.4. Hasznos beptett fggvnyek _________________________________________ 21 4.1.2.5. Bvt modulok:_____________________________________________________ 22

4.2. LG Inverter (frekvenciavlt)__________________________________22 4.2.1. Fordulatszm szablyozs ________________________________________________ 24 4.2.2. A frekvenciavlt mkdse_______________________________________________ 24 4.2.3. LG Startvert frekvenciavltk ______________________________________________ 25

4.2.3.1. Startver - iC5 0,4kW - 2,2 kW 1 fzis, 230 V 50 Hz, 0-400Hz__________________ 25 4.2.3.2. Startver - iG5 0,4kW - 4 kW 1/3 fzis, 230/400V 50 Hz, 0-400Hz ______________ 26 4.2.3.4. Startver - iS5 0,75kW - 75 kW 3 fzis, 400V 50 Hz, 0-400Hz__________________ 26 4.2.3.5. Startver - iH 0,75kW - 22 kW 3 fzis, 400V 50 Hz, 0-400Hz___________________ 27

5. PLC-K KOMMUNIKCIS RENDSZERE _______ 27

5.1. Soros adattvitel_______________________________________________27 5.1.1. tviteli sebessg ________________________________________________________ 28 5.1.2. Adattvitel irnya _______________________________________________________ 28 5.1.3. Kdolsi eljrsok_______________________________________________________ 28

5.1.3.1. RS 232C kdols____________________________________________________ 29 5.1.3.2. Nullra komplementl differencilis kdols ______________________________ 29 5.1.3.3. Manchester-kdols _________________________________________________ 29 5.1.3.4. Differencilt Manchester-kdols _______________________________________ 29

5.2. RS tpus kommunikcis szabvnyok________________________30 5.2.1. RS 232C szabvny szerinti adattvitel _______________________________________ 30 5.2.2. RS-422/485 szabvny szerinti adattvitel_____________________________________ 31

5.3. Hlzati kommunikci________________________________________32 5.3.1. Ethernet hlzat ________________________________________________________ 33

5.4. Gyrtspecifikus buszrendszerek _____________________________34 5.4.1. Profibusz ______________________________________________________________ 34 5.4.2. Foundation Fieldbus _____________________________________________________ 36 5.4.3. CANbus_______________________________________________________________ 37 5.4.4. Modbus _______________________________________________________________ 38

6. RS 485 KOMMUNIKCI GM7U PLC-VEL_____ 39

6.1. Rendszerbellts______________________________________________39 6.1.2. A PLC belltsa ________________________________________________________ 39 6.1.2. Az LG GM7U PLC megismerse ___________________________________________ 39

6.2. Frekvenciavlt kivlasztsa _________________________________41 6.2.1. A frekvenciavlt megismerse ____________________________________________ 42 6.2.2. Az SV-iC5 zembe helyezse _____________________________________________ 44

6.2.2.1. Modbus bvtkrtya installlsa _______________________________________ 45 6.2.2.2. Elzetes belltsi teendk ____________________________________________ 47



3

6.3.Rendszersszellts ___________________________________________48 6.3.1. GM7U s PC kapcsolata__________________________________________________ 49 6.3.2. GM7U tpellts ________________________________________________________ 49 6.3.3. SV-iC5 tpellts _______________________________________________________ 49 6.3.4. GM7U s iC5 kapcsolata _________________________________________________ 50

6.4. GM7U programozsa___________________________________________50 6.4.1. GMwin program kszts _________________________________________________ 50 6.4.2. GMwin kommunikcis belltsok__________________________________________ 51 6.4.3. GMwin Modbus funkciblokkok ____________________________________________ 53

6.4.3.1. MOD0304 funkciblokk _______________________________________________ 54 6.4.3.2. MOD0506 funkciblokk _______________________________________________ 55

6.4.4. Modbus cmzsi szablyok________________________________________________ 55

7. MODBUS PLDAPROGRAM____________________ 57

7.1 Idztett szmll ksztse ___________________________________58

7.2. Idztett utastsok ____________________________________________60

7.3. rsengedlyezs ______________________________________________61

7.4. Felfutsi id belltsa ________________________________________62

7.5. Lelfutsi id belltsa ________________________________________63

7.6. Kimeneti frekvencia belltsa________________________________64

7.7. Motor indtsa__________________________________________________64

7.8. Motor lelltsa ________________________________________________65

7.9 Paramter llapot lekrdezse ________________________________66

7.10. Modbus kommunikcis hibazenetek ______________________68

8. ZEMZAVAR ELHRTS _____________________ 69

8.1. ltalnos belltsok __________________________________________69

8.2. GM7U belltsok ______________________________________________69

8.3. SV-iC5 belltsok _____________________________________________69

8.4. Bektsi hibk _________________________________________________70

8.5. Paramter belltsi hibk ____________________________________71



4

SSZEGZS______________________________________ 73

IRODALOMJEGYZK_____________________________ 74

MELLKLET ______________________________________ 74

A kvetkez oldalakon lthat dokumentumok szerzi jog vdelme alatt llnak, mindenfle msolsuk, terjesztsk jogi kvetkezmnyeket von maga

utn!



5

Bevezets

A 20. szzad kzeptl, a nagymrtk ipari fejlds s az egyre szlesed piac hatatlanul a vezrls reformlshoz vezetett. A forradalmi jtst a programozhat logikai vezrl (tovbbiakban PLC) megjelense jelentette, mely az 1970-es vektl kezdd elterjedse ta tretlen npszersgnek rvend, s ma csaknem kizrlagos alkalmazst nyert az ipari folyamatok vezrlsben. Nem csoda, hogy napjainkban a folyamatirnyts s a PLC fogalmak szinte sszefondtak, ami a PLC kszlkek nagyfok feladatorientltsgnak, megbzhatsgnak tudhat be. Az informatika rislptk fejldse a PLC-kre is nagy hatst gyakorolt. Megjelentek a gyrtspecifikus buszrendszerek, melyek kvetkeztben a PLC-k kommunikcija tlpte az addigi korltokat. A gyrtk a PLC-jket a kszlkkel szoros integrltsgban lv sajt hlzattal lttk el. Ilyen a Modbus protokoll is, amit eredetileg a Modicon PLC-k kommunikcijnak biztostshoz fejlesztettek ki, egyszersge s megbzhatsga miatt viszont szmos PLC-gyrt, tbbek kztt az LG cg is gyakran alkalmazza. A gyrtsautomatizlsban szinte egyeduralkodnak szmt PLC-k rohamos fejldsbl addan, a kommunikcijukkal foglalkoz tma fontossga vitathatatlan.

A diplomatervben az RS-485 ipari szabvny kommunikcis lehetsgeit rszletesen ismertetem a Tech-con cg ltal rendelkezsemre bocstott LG GLOFA PLC-k legjabb tagja, a GM7U s az LG SV-iC5 inverter segtsgvel. A kommunikci a GM7U-ba, valamint az SV-iC5 Modbus bvtkrtyjba beptett RS-485 interfszen keresztl, Modbus protokollon trtnik. Az iparban szmos technolgiai folyamatot, (pl.: anyagszllts, adagols, mozgats) aszinkronmotorral valstanak meg. Az ilyen motorok fordulatszmnak kvnt rtkre lltsra a legkzenfekvbb megolds a tpll feszltsg frekvencijnak a vltoztatsa. Ez a dolgozat ennek egy lehetsges, korszer kommunikcis megvalstsi mdjt rszletezi. A bemutatsra kerl Modbus pldaprogram egy olyan sszetett program, mely tartalmazza az LG GLOFA GM7U PLC-vel vezrelt SV-iC5 frekvenciavlt, Modbus protokollal megvalstott kommunikcija esetn felmerl sszes szksges belltst, ezzel biztostva egy lehetsges alternatvt, valamint az egyes programelemek adaptlst ms, hasonl jelleg, hasonl cl programok ksztsekor.



6

1. Vezrls az iparban 1.1. Vezrls fejldse:

A vezrls az irnyts egyik fajtja, egy mszaki folyamatba val beavatkozs, annak elindtsa, mdostsa, vagy megszntetse cljbl. Mivel a vezrlssel irnytott folyamat nem tartalmaz negatv visszacsatolst, a beavatkozs eredmnye nem hat vissza a rendelkezst kiad szervre. Az ilyen diszkrt folyamatok tbbnyire ktrtk vltozkat tartalmaznak, melyek BOOL algebrai fggvnyekkel megvalsthatak, ebbl kifolylag a vezrls lehet kzi, illetve nmkd. Vezrlsek felptshez hasznlt elemek, illetve az ltaluk megvalsthat vezrlsi

struktrkat tekintve hrom csoportot klnbztethetnk meg:

elektromechanikus (rels) vezrlsek huzalozott logikj elektronikus vezrlsek szmtgpes vezrlsek, programozhat logikai vezrlk

1.1.1. Elektromechanikus vezrlsek

A ktllapot jeleket feldolgoz vezrlstechnikban korbban szinte kizrlagosan a jelfogs kapcsolsokat hasznltk. A jelfogk a jelek fogadsra, elosztsra, feldolgozsra, jelek kiadsra, galvanikus sztvlasztsra kpesek. A jelfogs vezrlsek alkalmazsa azonban szmos htrnnyal jr, mivel minden vltoztats nehezen vgezhet el rajtuk, msrszt nehezen integrlhatk elektronikus rendszerekbe. Br a rels vezrlsek napjainkra teljesen kiszorultak, csak korbbi teleptsek vannak zemben, a rels szemllet a programozhat vezrlkben a ltradiagramos programozsi nyelvben tovbb l

[3].

1. bra Jelfogs bemenet szmtgpes kapcsolattal

1.1.2. Huzalozott logikj Jel fld

Folyamat fld

+5V az ipari folyamattl

+5V a szmtgptl

BOOL algebrai vltoz a szm-tgphez



7

elektronikus vezrlsek

A kedvezbb megvalstsra s nagyobb megbzhatsgra, lettartamra val trekvs vezetett az rintkez mentes elemek alkalmazshoz. A huzalozott logikj elektronikus vezrlseknek kt vltozata ltezett: a diszkrt alkatrszekbl felptett dida- tranzisztor logika (DTL, diode-transistor logic), ksbb pedig a tranzisztor- tranzisztor logika (TTL, transistor-transistor logic), illetve a komplemens fm-oxid flvezet elemekre pl (CMOS, complementary metal-oxid semiconductor) integrlt ramkrkbl felptett rendszerek. Az ilyen ramkrkkel zemel rendszereknek szmos elnyk van a rels vezrlsekhez kpest: mozg alkatrszeket nem tartalmaznak, igen nagy a mkdsi sebessg, lettartamuk nagysgrendekkel jobb, kis helyignyek. Szmos htrnyuk, mint pldul a fix huzalozs, zavarrzkenysg, kommunikcis lehetsg hinya miatt napjainkra teljesen kiszorultak, esetleg csak rszfunkcik elltsra alkalmazzk [3].

2. bra digitlis bemenet fotodida segtsgvel

3. bra digitlis CMOS bemene

4. bra digitlis bemenet TTL logikai szint rtkek

Kimenet Vezrl jel

+UT

-UT

Fototranzisztor

Szmtgp Fldje

Fnyvd borts

Digitlis bemenet

Fotodida

Digitlis jel fld



8

1.1.3. Szmtgpes vezrlsek, programozhat logikai vezrlk

A szemlyi szmtgpek megjelensekor kerlt eltrbe a szmtgpek folyamatirnytsra trtn felhasznlsnak gondolata. Mivel a szmtgpek rendelkeznek ktllapot jelek fogadsra, illetve kiadsra alkalmas egysgekkel, digitlis vezrlsek megvalstsra idelisak. Ugyanakkor a fogad- s adegysgek jel szintjei nem illeszkednek az ipari szintekhez, s az ipari hatsokkal szemben sem ellenllak. Kezdeti idszakban a szmtgpek ra is igen magas volt, gy nem lehetett csodlkozni azon, hogy megjelentek kifejezetten a folyamatirnytsra optimalizlt mikroszmtgpek, a PLC-k, s nagyrsz ki is szortottk az alkalmazsi terletrl a szmtgpeket. A PLC

hasznlata szmos elnnyel jr: a ki- s bemeneti feszltsgszintek illeszkednek az iparban hasznlatos eszkzk szintjeihez. Ezrt a be- s kimenetek csak ritkn 5 V-os szintek (ami a PC-s technikban megszokott), mg az esetek nagy tbbsgben a analg be- s kimenetek 24, 60, vagy 220 V-osak, az digitlis be-s kimenetek feszltsgtartomnya +/- 24V. Az ipari kivitel msik jellemzje a krnyezeti rtalmakkal (por, lgszennyezettsg) s a mechanikai hatsokkal (tsek, rzkds) szembeni ellenll kpessg [3].

1.2. Vezrlk felptse s felosztsa

5. bra irnytsi folyamat blokkvzlata

A paramter megads a rendszer kvnt mkdshez szksges adatok (alapjelek, technolgiai jellemzk) megadst jelentik. A mkdtets alatt a berendezs zemeltetse cljbl szksges be- s kikapcsols, vszlellts jelei rtendek. A mkdtet jel ltalban emberi beavatkozs eredmnye, de szrmazhat az irnyt vagy az irnytott berendezstl is. A kijelzs a mkds fzisainak s egyb jellemzinek visszajelzse a kezel, illetve felgyel szemlyzet rszre. ltalban a kijelzsek jelents segtsget nyjtanak az esetleges hibk helyeinek felismersben is. Az ellenrz jeleket a technolgiai folyamatban elhelyezett rzkelk szolgltatjk. Az itt hasznlt rzkelk vagy ktllapot jeleket, vagy analg rtkeket bocstanak ki, melyeket sokszor a digitlis

Jelfeldolgoz

Egysg

Irnytott

folyamat Mkdtets

Kijelzs

Paramtermegads



9

feldolgozhatsg rdekben digitalizlunk. Az irnytjelek (beavatkoz jelek) kiadsa a beavatkoz szerveken keresztl trtnik. Ezek ltalban jelfogk, mgneskapcsolk, mgnesszelepek. A jelfeldolgoz egysg, amely a vizsglatunk szempontjbl a legfontosabb, alapveten ktflekppen mkdhet: sorrendi (szekvencilis) s kombincis hlzatknt. Felptst tekintve a feldolgozegysg huzalozott program, vagy trolt program lehet. A huzalozott program vezrlseknl az egyes elemek (jelfogk vagy flvezet logikai elemek) sszekapcsolsa huzalozssal olymdon trtnik, hogy ez hatrozza meg az egysg mkdst, a bemenetek s a kimenetek kztti logikai kapcsolatot. Ezek az sszekttetsek legtbbszr nem, vagy csak igen nehezen mdosthatk, vagyis a huzalozott logikai kapcsolat megvltoztatsa komoly nehzsget jelent. Vannak olyan berendezsek, ahol a huzalozott logikai kapcsolat vltoztatst dugaszolssal teszik lehetv. A trolt program vezrlberendezseknl a be- s kimen jelek kztti kapcsolatot (ezek logikai fggvnyeit) egy trolt program (felhasznli program) hatrozza meg. A trol ramkr lehet pl.: csak olvashat memria (ROM). Ez esetben, ha az ramkr nem cserlhet, akkor a berendezsprogramja rgztett, ha cserlhet, a memria cserjvel vltoztathat. Ms trol ramkrk alkalmazsa esetn (pl. RAM, EEPROM) a trolt program jrarhat. Esetenknt a trban egymstl fggetlenl tbb programot is elhelyeznek, amelyek kzl a kvnt programot kls jelre vagy idtl fggen aktivizljk.

2. PLC a kezdetektl napjainkig 2.1. PLC trtnelem

A programozhat vezrlk az 1970-es vektl kezdve teret hdtottak vilgszerte olyannyira, hogy az ipari folyamatok vezrlsben szinte egyeduralkodv vltak, ksznheten az ltaluk megvalsthat folyamatirnyts rugalmassgnak,

megbzhatsgnak. Programozhat vezrlk elnevezsei orszgonknt vltozhatnak, legelterjedtebb az Amerikai Egyeslt llamokbl ered PLC PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER (programozhat logikai vezrl). 1968-ban a GM (General Motors) cg plyzatot hirdetett egy olyan programozhat vezrl berendezs fejlesztsre, amely az addigra mr ismert vlt rels, flvezets, valamint szmtgpes vezrls elnyeit integrlja.



10

A berendezssel szemben tmasztott kvetelmnyek: egyszer, modulris felpts, kis mret; mozg alkatrszt ne tartalmazzon (a hosszabb lettartam elrse rdekben); galvanikus levlasztst biztost be-, illetve kimeneti fokozatok (24Vdc-tl

240Vac-ig); knny programozhatsg s jraprogramozs (a sokoldal felhasznls

biztostsa rdekben); maximum 0,1 sec vlaszid (vals idej mkds); nagy megbzhatsg, minimlis karbantarts; versenykpes r [1].

2.2. A PLC-k fejldsnek ttekintse:

V A FEJLDS JELLEMZI 1968 A PLC-koncepci kidolgozsa a GM felhvsra.

1969 Az els Modicon PLC megjelense. /huzalozott CPU, 1kbyte memria, 128 I/O/ 1971 A PLC els alkalmazsa az autiparban.

1973 Az els intelligens (smart) PLC megjelense: aritmetikai funkci nyomtatvezrls, mtrixmveletek, kpernykijelzs.

1974 Az els multiprocesszoros PLC gyrtsa: idzt- s szmllfunkci, 12kbyte memria s

1024 I/O.

1975 Az els PID algoritmussal elltott PLC kibocstsa.

1976 A tvoli modulkezels (remote control) kidolgozsa, s a hierarchikus konfigurci bevezetse az integrlt gyrtrendszerben.

1977 Mikroprocesszor bzis PLC bevezetse.

1980 Intelligens kommunikcis modulok megjelense, nagy sebessg, nagy pontossg pozcionl interfsz kifejlesztse.

1981 Data Highway kommunikci alkalmazsa, 16 bites mikroprocesszor bzis PLC sznes monitorral.

1983 Kltsgkml mini PLC-k megjelense. 1985 PLC hlzatok kifejlesztse.

2.3. PLC az iparban

A PLC-ket kedvez jellemzik az albbi terleteken teszik alkalmass irnytsi funkcik elvgzsre:



11

Egyszer irnytsi feladatok. A kompakt kivitel, mini PLC-k alacsony ruk miatt mr 5-10 relt ignyl hagyomnyos megoldsok kivitelezsnl is gazdasgosan vlthatjk ki a jelfogs vezrlst.

Bonyolult, sszetett feladatok. A nagy teljestmny, bonyolult szmtsok elvgzsre kpes PLC-k jelentik a megoldst az olyan vezrlseknl, ahol a rels technika alkalmazsa mr nem, vagy csak nehezen vezet eredmnyre. Ezek a nagyteljestmny PLC-k mr kzel llnak a folyamatirnyt szmtgpekhez.

Gyakran mdosul feladatok. Mivel a PLC a memrijban trolt program vgrehajtsval oldja meg a feladatot, megvltozott feladatok esetn legtbbszr elg a programot mdostani, ami gyors s olcsbb megolds, mint egy huzalozott vezrlramkr talaktsa.

Terletileg elosztott feladatok. A nagyobb, modulris PLC-k esetben lehetsg van arra, hogy az I/O (input/output) modulokat a vezrlsi helyek kzelbe teleptsk, s ezek a modulok a kzponti egysggel egy kbelen keresztl kommunikljanak. gy a rendszer kbelezsi kltsgei jelentsen cskkenthetk minden egyes I/O jel kzponti egysghez egyenknt trtn vezetshez kpest.

2.4. PLC felptse: A mai PLC-ket, kivitelk alapjn kt csoportba sorolhatjuk:

- kompakt

- modulris A kompakt PLC elnevezsbl addan hardverstruktrja nem mdosthat, egy

egysgben tartalmazzk az sszes szerkezeti elemet, vagyis a tpegysget, a CPU-t, az sszes ki- s bemenetet. Kizrlag megfelel vdettsg ipari tokozsban kszl, kis helyigny, olcs. Tipikus felhasznlsi terlete a sorozatgyrtsban kszl berendezsek, alkatrszek, illetve a PLC nyjtotta lehetsgeken belli, jellemzi ltal lefedhet egyedi vezrlsek. Ezeket sokszor klnfle feszltsgekre elre sklzott formban lehet kapni.

A modulris felpts programozhat logikai vezrlk jellemzje, hogy a hardverstruktrjuk hasonlan a szemlyi szmtgpek alaplapjhoz mdosthat, illetve bvthet, a modulokkal, melyek a vezrls valamely specilis funkcijt nmagban ellt ramkri krtyk. Ezeknek ksznheten a PLC-ket sajt ignyeinknek megfelelen pthetjk ki, s gy olyan feladatokat is ellthatnak, amelyeket kompakt vezrlkkel nehz lenne megvalstani. Ezeket a rendszereket knnyebb sklzni, bvteni.



12

6. bra modulris PLC egysgi felptse

Modulris felpts PLC rszegysgei, bvt moduljai: - tpegysg modul (opcionlis):100V 240V AC feszltsgbl 24V DC stabil,

szrt tpfeszltsget biztost az ramkri krtyknak - I/O modulok: analg, digitlis jelek fogadsa, illetve vezrljelek kibocstsa - Kommunikcis, hlzati modulok: lehetv teszik a programozhat logikai

vezrl, ms berendezsekkel (pl.: PC, inverter) val informci cserjt.

2.5. A PLC-k funkcionlis felptse

7. bra A PLC funkcionlis felptse

Egy PLC rendszerben az albbi egysgeket tallhatjuk meg: Kzponti feldolgoz egysg (CPU)

BE

ME

NE

TI

RA

MK

RR

K

KIM

EN

ET

I

RA

MK

RK

KZPONTI LOGIKAI ILL.

FELDOLGOZ EGYSG /CPU/

RAM

ROM

KOMMUNI- KCIS EGYSG

BEMENETI SZERVEK

KIMENETI SZERVEK

PROGRA- MOZ

EGYSG



13

Tpegysg

Bemeneti s kimeneti egysgek (I/O) Intelligens egysgek

Kommunikcis egysgek

Memria (RAM, ROM)

2.5.1. A kzponti feldolgoz egysg (Central Processing Unit) A kzponti feldolgoz egysg a PLC agya. Futtatja a felhasznli programot s vezrli a tovbbi egysgeket. A felhasznli program vagy RAM-ban, vagy EPROM-ban troldik. A program fejlesztse szemlyi szmtgpen trtnik, s a ksz programot (mr a CPU processzornak gpi kdjban) viszik t a ksbbi troleszkzbe. Egyes PLC-k specilis, ellapi programozsi lehetsggel is rendelkeznek. A kzponti vezrlegysg cmezi a kimeneti s a bemeneti egysgeket, parancsokat ad a rendszerben lv intelligens feldolgozegysgeknek.

2.5.2. Tpegysg A tpegysg feladata, hogy a rendszert megfelel feszltsggel ellssa, a hlzati feszltsget a PLC szmra talaktsa s stabilizlja. A legtbb esetben kln telepeket is tartalmaz, hogy feszltsg kimarads esetn a RAM tartalma megrizhet legyen.

2.5.3. Bemeneti s kimeneti egysgek A PLC-k egyes be- s kimeneti pontjai szinte minden esetben galvanikusan le vannak vlasztva a bels buszrl, illetve a CPU egysgtl. A digitlis egysgek ki-, bemenetein a feszltsg ltalban 24V. Vannak olyan egysgek is, amelyek kpesek vltakoz ramot is fogadni vagy leadni.

2.5.4. Digitlis bemeneti egysgek A digitlis bemeneti egysgek feladata olyan jelek rtelmezse, valamint illesztse a PLC bels szintjhez, melyek csak kt lehetsges llapotot vehetnek fel. Az iparban hasznlatos feszltsgekhez igazodva megtallhatak a vlasztkban egyen- illetve vltakozfeszltsget rzkel egysgek is. A bemeneti egysgek feszltsgtartomnya, 24V-os nvleges feszltsg leggyakrabban.

2.5.5. Digitlis kimeneti egysgek A digitlis kimeneti egysgek feladata a PLC bels jeleinek talaktsa a krnyezet szmra.



14

Alapveten ktfle vltozat tallhat:

Rels kimenet: itt a CPU egy relt vezrel, amelynek az rintkezje van kivezetve.

- Elnye, hogy segtsgvel olcsn lehet nagy ramokat kapcsolni, s az

ramkrkbe brhova beilleszthet (ha az egyik pontja nincs pl.: fldelve). - Htrnya, hogy a megvalsthat kapcsolsi frekvencia alacsony, kisebb, mint

10 Hz, s a reakciideje is nagy. Tranzisztoros kimenet: itt valamilyen vezrelt flvezet elem kapcsolja a

kimeneti feszltsget.

- Elnye, hogy viszonylag gyors kapcsolsra kpes (100 Hz krl) s rvid a reakciideje.

- Htrnya, hogy csak megadott helyre illeszthet, pl. az egyik pontot fldelni kell, illetve nagy ramokat csak relatvan drga elemekkel lehet kapcsolni.

2.5.6. Analg bemeneti egysgek Az analg bemeneti egysgek A/D talaktk segtsgvel konvertljk digitlis kdd a bemenetre kapcsolt analg jelet. Az ipari jeltartomnyokhoz illeszkedve a bemeneti feszltsg, vagy ramtartomny tbb lpcsben vltoztathat.

2.5.7. Analg kimeneti egysgek A PLC futsa sorn szmolt digitlis rtkeket alaktja t D/A konverter segtsgvel analg jell.

2.5.8. Kommunikcis egysgek Ezen egysgek segtsgvel valsthat meg a kapcsolattarts ms eszkzkkel, pl.:

folyamatirnyt szmtgppel vagy printerrel. Szabvnyos soros, prhuzamos interfszt biztostanak, valamint hlzati kommunikcit tesznek lehetv.

2.5.9. Intelligens egysgek Ezen egysgek valamilyen nagy sebessg el-feldolgozst vgeznek a bemen jeleken, nagymrtkben tehermentestve ezltal a kzponti feldolgoz egysget. Ilyen el-feldolgozs lehet pl.: szmlls, pozcifigyels, hmrskletszablyozs stb. A legklnbzbb ipari clokra kszlnek intelligens egysgek.



15

2.5.10. Memria A RAM kzvetlenl elrhet trolegysg (Random Access Memory), mely a vgrehajts alatt ll programok utastsait, adatait tartalmazza. Olyan tr, amelynl az adatok egy elre megadott cmen tallhatk, s errl a cmrl utlag kiolvashatk. Az ilyen RAM tpus trolk a tpfeszltsg kikapcsolsa esetn elvesztik informci

tartalmukat.

Dinamikus RAM: frisstst ignyl RAM-okat hvjuk dinamikus RAM-oknak Statikus RAM: frisstst nem ignyl RAM-okat hvjuk statikus RAM-oknak. CMOS RAM: A tpfeszltsg zemi rtknek tredke mellett is megtartjk tartalmukat az ilyen tpus RAM-ok. Jellemzjk az alacsony fogyaszts, ezrt akkumultorrl is zemelethetk.

A ROM, vagyis az rhat memria tartalma a gp kikapcsolsa utn nem vsz el. Az adatok hossz tv trolsra szolgl. A programok nagyobb tbbsgnek trolst vgzi. A ROM tpusai:

- ROM: Gyrts sorn programozott memria. - PROM: A felhasznl ltal programozott memria.

- EPROM: Tbbszr programozhat, ultraibolya fnnyel trlhet. - EEPROM: Tbbszr programozhat, elektronikus ton trlhet.

3. Programozhat vezrlk programozsa A PLC hardvere ugyan univerzlis, de konkrt irnytsi feladatra csak a felhasznli programmal egytt vlik alkalmass. Belthat teht, hogy a vezrlk alkalmazhatsgnak egyik legfontosabb krdse a felhasznli program ksztse. A programozsi nyelven azt a szintaktikt, azaz formai szabvnygyjtemnyt rtjk, amely segtsgvel a program elkszthet.

PLC-ben fut programok s feladataik: A korszer PLC szoftverek funkcijuk alapjn kt csoportra oszthatk:

- Alapszoftver

- Felhasznli program

Az alapszoftver az lland (rezidens), a felhasznli program pedig a vltoz rszt kpviseli [1].

3.1. Alapszoftver A PLC alapszoftvert hasonlan valamennyi mikroszmtgpes berendezshez az opercis rendszer biztostja. Igen ersen gyrt-, illetve tpusfgg, gy egyedi. Ennek



16

ellenre tartalmaznak kzs funkcikat, amelyek szinte valamennyi korszer tpusnl

felfedezhetek.

3.2. Felhasznli programok Az alapszoftver a PLC-ben fut programok lland rsze, s minden azonos tpus programozhat vezrlben egyforma. Ezzel szemben a felhasznli programok a vltoz rszt jelentik, s segtsgkkel vlik alkalmass a PLC az adott vezrlsi feladatra. Ezek a programok specilis, vezrlstechnikai, illetve irnytstechnikai orientltsg

programnyelven rdnak.

3.2.1. A felhasznli program vgrehajtsa A PLC-k a felhasznli programot ciklikusan, jra s jra ellrl futtatva hajtjk vgre. Ennek oka a felhasznls jellege: a vezrlsi feladatokat a gp bekapcsolstl kezdve egszen a kikapcsolsig el kell ltni. Az egyes ciklusokban a felhasznli program eltt s utn az opercis rendszer bizonyos rszei hajtdnak vgre. A kvetkez bra mutatja a programvgrehajts folyamatt.

8. bra Programvgrehajts folyamata A logikai vezrlbekapcsolsa utn azonnal egy olyan ciklusba kerl, amelybl csak kikapcsolskor fog kilpni. A ciklus a kvetkez hrom tevkenysgbl ll:

1. A bemenetek rtkeinek beolvassa s trolsa a memria egy elre rgztett, a rendszer ltal kezelt terletn. Ez a mvelet azzal az elnnyel jr, hogy a felhasznli program futsa kzben hiba vltoznak meg a krnyezet jelei, ezt a program nem rzkeli, gy nem lphetnek fel hazrdjelensgek. A memria azon terlettnek a neve, ahol a beolvasott rtkeket a rendszer trolja, bemeneti folyamattkr, angolul Process Input Image (PII).

INDTS

PII AKTUALIZLSA

FELHASZNLI

PROGRAM

VGREHAJTSA

PIQ KIIRATSA



17

2. A felhasznli program vgrehajtsa. A processzor a vgrehajtand utastsokat egyms utn olvassa ki a memribl. A felhasznli program a bemenetek rtkt a PII-bl veszi, s a szmolt eredmnyeket nem kzvetlenl rja ki a kimeneti egysgekre, hanem szintn a memria egy terletre teszi le. Ennek a terletnek a

neve kimeneti folyamattkr, angolul Process Output Image (PIQ). 3. A PIQ-ban trolt rtkek kiratsa a kimeneti egysgekre. gy minden kimenet

egyszerre vlt rtket, s elkerlhetk a hazrdok. Ha idztsi, vagy egyb okokbl szksg van egy bemenet adott pillanatbeli rtknek hasznlatra, vagy egy kimenet azonnali belltsra, ez megtehet a PII s a PIQ megkerlsvel. Ezekre az esetekre specilis utastsokat hasznlhatunk [3].

3.3. PLC programnyelvek A fejldse sorn szmos programozsi nyelvet fejlesztettek ki, s ezen nyelvek szles krben val alkalmazsa az egyes gyrtk eszkzei kztti kompatibilitst lehetetlenn teszi. Ebbl addan egyre nagyobb igny mutatkozik egy egysges nemzetkzi szabvnyokban rgztett programozsi nyelv kifejlesztsre. Ez a trekvs vezetett az IEC 1131-3 nemzetkzi szabvny ltrejtthez, ami nem egy j kompatibilis programnyelvet jelent, hanem a mr meglv, hasonl struktrj nyelveket igyekszik egyesteni. A PLC programozsi nyelvek kzs jellemzje, hogy vezrlstechnikai (jabban irnytstechnikai) orientltsgak. Az IEC 1131 szabvny a programnyelveket kt osztlyba sorolja: szveges rendszer, illetve grafikus szimblumokat alkalmaz programnyelvek. A szveges rendszernek kt megvalstsi formja ltezik:

ST (Structured Text), ami a magas szint programnyelvekkel (Pascal, C) tmogatott strukturlt felhasznli programnyelv. Ezen mdszer clja, hogy a magas szint nyelvet ismerk az ltaluk mr megszokott mdon kpesek legyenek PLC program ksztsre. Br a npszersge egyre nvekv tendencit mutat, nem tartozik az elterjedtebbek kz.

9. bra Programvgrehajts folyamata



18

IL (Instruction List), vagyis az utastslists felhasznli programnyelv, amely a mikroprocesszorok programozsnl mr bevlt assembly-bl fejldtt ki, s a bitszervezs PLC-knl ersen ktdtt a hardverstruktrhoz.

Az IEC 1131-3 szabvnyban a grafikus rendszer nyelvek hrom alcsoportot tartalmaznak: LD (Ladder Diagram), vagyis ltradiagramos programnyelv. Alapvet nyelv, mely

az informcitechnolgiban jratos embereknek nyjt knny ttekinthetsget. Az ramttervbl alakult ki, gy tulajdonkppen a ltradiagramok az ramttervek szoftveres megfeleli. Csak logikai egyenletek lersra szolglnak, nem tartalmaznak specilis, csak az rintkezs hlzatokra jellemz sszevonsokat, s elemei csak az adott PLC funkcionlis szoftverelemei lehetnek.

FD (Function Block), azaz funkciblokk-diagram. A huzalozott logikban az SSI, MSI ramkrknl hasznlt szimblumokbl kialaktott, ersen hardverorientlt nyelv. Egy funkciblokknl baloldalon a bemenetek, jobboldalon a kimenetek tallhatak.

SFC (Sequential Flow Chart), vagyis a sorrendi folyamatbrs programozsi nyelv a Grafcet francia nemzetkzi szabvny tovbbfejlesztse, a nagyobb szoftverorientltsg eltrbe helyezsvel.

4. LG ipari felhasznls termkek Az LG Electronics, Inc. Vllalatot (Koreai tzsde: 6657.KS) 1958-ban alaptottk. Nemben ez volt az els cg a koreai szrakoztat elektronikai piacon. A vllalat jelenleg globlisan is meghatroz szerep az elektronika, informcitechnolgia s a kommunikci terletn, 76 klfldi lenyvllalatban s marketingkzpontjban tbb mint 64 000 alkalmazottat foglalkoztat vilgszerte. Tevkenysge 4 f terletre, kereskedelem s szolgltats, vegyi- s energiaipar, pnzgyi finanszrozs s elektronikai cikkek

fejlesztsre, gyrtsra sszpontosul. Az elektronikai cikkek - mind az ipari, mind a szrakoztat - a cg termelsnek 26,2%-t teszik ki, ezen bell 2005-ben az LG a koreai PLC piacon 46%-os rszesedst rt el [4].

4.1. LG LS programozhat vezrl berendezsek A kt altpusba, a MASTER-K- s GLOFA sorozatba tartoz LG PLC-k felhasznli ignyeket tekintve meglehetsen szles sklt fognak t, s rugalmassguknak, nagyfok

megbzhatsguknak, valamint versenykpes ruknak ksznheten szles krben elterjedtek.



19

A MASTER-K sorozatba tartoz kszlkek a rendkvl gazdasgos, kis vezrlsi feladatok elltsra alkalmas PLC-k sort bvtik, mg a GLOFA-GM termkcsald a IEC 61131-3 nemzetkzi szabvnynak megfelel mlti-funkcionlis rendszerekhez alkalmazhat. GM sorozat tagjai kztt tallhatunk modulris felpts PLC-ket, valamint olyan vezrl berendezseket is, melyek I/O egysgei tbb 10000 be- s kimenetet szmolnak [2].

4.1.1. MASTER-K sorozat Kis berendezsek vezrlsre alkalmas, rendkvl gazdasgos.

Fbb jellemzk: Rugalmas, kompakt s bizonytott megbzhatsg

I/O pont: 10 ~ 1024

Analg I/O-k, beptett RS-232C/485

Nagysebessg szmll

4.1.2. GLOFA GM sorozat A GM sorozat tagjait az IEC 61131-3 nemzetkzi szabvny specifikcii alapjn terveztk, gy lehetsg nylik IL, LD, SFC programnyelvek hasznlatra, ezltal biztostva a knny programozst.

Tulajdonsgok: Nyitott hlzati lehetsgek nemzetkzi kommunikcis protokoll alapjn (RS-

232C (modem) interfsz, RS-422/485 (ModBus) interfsz)

Nagy gyorsasg adatfeldolgozs, ksznheten a folyamat-orientlt processzornak

Szmos specilis modul, ami a PLC alkalmazsi krt tgtja (DeviceNet, FieldBus, ProfiBus-DP, EtherNet)

Analg I/O, RTD, TC, HSC, Pozicionls stb.

Rels, vagy tranzisztoros be-, kimenet (bizonyos tpusok esetn)

Windows alap IL, LD, SFC nyelveket tmogat programoz szoftver (GMWIN) A GLOFA-GM sorozat elemei: GMR, GM1(B), GM2(B), GM3, GM4(B;C), GM6, GM7, GM7U



20

4.1.2.1. LG GLOFA GM7U termkrl ltalban Nagyfok kompaktsgbl, gyors processzlsbl (0,1-0,9 s) addan, ami a sorozatban a GM7U-nl a legnagyobb, a GM7U egy nagyon sokoldal termk. A program memria

mrete szintn a sorozat ezen elemnek a legnagyobb (132Kb), az adatmemria is a legtbb megoldand feladat szmra kielgt mennyisg (44Kb). Knnyen belthat teht, hogy ez a tpus szles krben alkalmazhat. I/O pontok szmt (20-120), illetve kapcsolst (rels - DR, vagy

tranzisztoros - DT) tekintve tbbfle verzi ltezik. Az egyes karakterek jelentst az elnevezsben az albbi plda szemllteti.

4.1.2.2. GM7U ltalnos jellemzk

10. bra GM7U ltalnos jellemzk

I/O Szmra utal tpus utal

Tranzisztoros Kivitel (PNP)

Sorozat szm

GM7-DT60U(P)



21

4.1.2.3. GM7U mszaki jellemzk

11. bra GM sorozat 5 tagjnak mszaki jellemzi

Feldolgozsi id 0,5 s Program kapacits 132000 lps Beptett RS 232C kommunikcis port a PC s a GM7U kztti kapcsolathoz

Beptett RS 485 kommunikcis port GM7U s kompatibilis ipari termkek kztt (pl.: inverter, kijelz)

4.1.2.4. Hasznos beptett fggvnyek Gyors szmll: 32-bites mkds

- Mkdsi tartomny: -2,147,483,6482,147,483,647 - Fggvnyei: ring counter (gyr szmll), latch counter, comparison

/sszehasonlt fajti equal (egyenl), zone (zna), task (feladat)/, RPM (fordulatszmll)

Pozicionl fggvny: (DRT/DT tpus) Vezrl tengely: 2 tengely (100 kHz) Mkdsi forma: egyszeri/ismtlses Mkdsmd: end (vg), keep (tart), continous (folyamatos) Egyb fggvnyek: visszatrs az origba, JOG vezrls, PWM kimenet PID fggvnyek



22

- Rel/PRC automatikus hangols, SV ramp, delta MV, PWM kimenet, pozci/sebessg algoritmus, Elre/visszafel

4.1.2.5. Bvt modulok: Rendelkezsre ll rendszer maximum 3 bvt egysg a standard vltozatnl s

maximum 2 a gazdasgos vltozatnl Digitlis I/O: maximum 3 egysg Analg I/O: maximum 3 egysg A/D, D/A talakt: maximum 3 egysg

Analg idzt: maximum 3 egysg Kommunikcis I/F: 1 egysg

- RS-232C 1 modul - RS-422/485 modul belertve a Modbus protokollt - Fieldbus I/F modul (Fnet master) - Fieldbus I/F modul (Rnet master) - DeviceNet modul (slave) - Profibus-DP modul (slave) - Cnet I/F modul - Rnet I/F modul - Pnet I/F modul

4.2. LG Inverter (frekvenciavlt)

A villamos motorok fordulatszm vltoztatsnak ignye nem j kelet dolog, gondoljunk csak a szles krben elterjedt egyenram hajtsokra, melyek mr hossz ideje szerves rszt kpezik a klnfle ipari technolgiknak.

Az iparban legelterjedtebb, nagy darabszmban teleptett villamos forggp a hromfzis rvidrezrt forgrsz kisfeszltsg aszinkron motor. Ezek a motorok a legklnflbb technolgiai folyamatokban a kukoricadarltl a ventilltorokon keresztl a szlltplykig, ma mg legtbbszr direkt a hromfzis hlzati 50 Hz-es hlzatrl mkdnek. Egy nem tl rgi eurpai felmrs szerint a beptett motorok csak mintegy 10 %-a rendelkezik fordulatszm vltoztats lehetsgvel, az elrejelzsek szerint azonban ez az arny a nem tl tvoli jvben teljesen megfordul.

Bvt modulok



23

12. bra motor M/n grbe

Elnyk, melyek ezt a gyors tllst elsegthetik:

A technolgiai igny a fokozatmentes fordulatszm vltoztatsra egyszeren kielgthet.

Energia megtakarts, hiszen jzansszel is belthat, hogy a ventilltor, szivatty, stb. ltal tovbbtott kzeg tjba tett fojtsnl sszerbb s takarkosabb a fokozatmentes fordulatszm-vltoztatssal vgzett mennyisgvltoztats.

A direkt indtssal szemben tulajdonkppen itt frekvenciafelfuts valsul meg, teht a hlzatot nem terheli indtsi ramlks. Az energia megtakartson fell ez a hlzati elemek mretezsnl is megtakartsokat eredmnyez.

Ahhoz, hogy a fordulatszm szablyozs folyamatt, fizikai httert megrtsk, elengedhetetlen az indukcis motorok mkdsnek megismerse.

Az ilyen tpus motorok fizikai tulajdonsgai hasonlak a transzformtor mkdshez. Ha a motort a vltakoz ram hlzatra csatlakoztatjuk, akkor az llrszben ltrejn egy a hlzati frekvencinak megfelel fordulatszmmal forg mgneses mez. A forg mez hatsra, a

forgrsz tekercsben indukldott feszltsg kvetkeztben kialakul ram s a mgneses mez

klcsnhatsara, a forgrsz forogni kezd. A forgrsz mindig lassabban forog, mint a forg mez, vagyis aszinkron fordulatszm, mert klnben nem lenne a nyomatkot ltrehoz ervonalmetszs. A fordulatszm-klnbsget nevezzk slip-nek, amely a terhels fggvnyben vltozik. Ha n a terhels, akkor a slip nvekszik, a munkapont egyre inkbb a motor billennyomatknak kzelbe kerl. Tlterhelsnl a motor kibillenhet a stabil zemllapotbl. A 12. brn a fix frekvencin zemel motor nyomatk-fordulatszm grbje lthat. A legtbb motor a nvleges nyomatknak 150 %- val rvid ideig (60 sec- ig) tlterhelhet, azonban ezzel nem rdemes visszalni, fleg ha a motor nem rendelkezik korrekt hvdelemmel. A motor szempontjbl szintn kritikus a kis fordulatszmon, nvleges terhelssel trtn zemeltets, mivel ekkor mr a motor tengelyre szerelt sajt hts nem elegend. ltalnos szablyknt elmondhat, hogy a nvleges fordulatszm felig leszablyozhat a motor fordulatszma, utna csak teljestmnycskkentssel zemelhet.



24

Minden esetben rdemes kihasznlni a frekvenciavltkba beptett motorvdelmi funkcit (frekvenciafgg I2t), de a legkorrektebb megolds a motor tekercsfejeibe ptett PTC termisztor, melynek ellenlls-vltozst a frekvenciavlt kirtkeli. A maximlis

fordulatszmot a motor mechanikai hatrfordulatszma korltozza be, melyet ltalban a gyrtk a ktszeres nvleges fordulatszmban adnak meg. A nvleges frekvencia feletti tartomnyban azonban a motor fluxusa a fordulatszmmal fordtott arnyban cskken s ennek megfelelen a motor terhelhetsge is [5].

4.2.1. Fordulatszm szablyozs A leggyakoribb megvalstsoknl tulajdonkppen csak vezrlsrl beszlhetnk, mivel ltalnos esetekben nincs fordulatszm-visszacsatols, teht az alapjelbl szrmaztatott vezrljel kzvetlenl az ramszablyoz alapjelt kpezi. Ezen alapjel s a tnyleges mrt ramrtk klnbsgt dolgozza fel az ramszablyoz, s ennek alapjn kpezi le a gyjtsi kpet. Ebben az esetben a fordulatszm ersen fgg a terhels mrtktl. A nyomatki grbe a vzszintes tengely mentn, mind a kt irnyba eltolhat a tpll frekvencia vltoztatsval. Ezltal nylik lehetsg a fordulatszm szablyozsra. Mivel a motor teljestmnye arnyos a nyomatk s fordulatszm szorzatval, nem hagyhatjuk figyelmen kvl a fordulatszm mdostsval bekvetkez teljestmnyvltozst, mind a felvett, mind a leadott rtkekre. A legkzenfekvbb megolds egy aszinkron motor fordulatszmnak vltoztatsra a tpll feszltsg frekvencijnak a vltoztatsa. Nem szabad azonban elfelednnk, hogy amennyivel cskkentjk a frekvencit, knytelenek vagyunk a motorra jut feszltsget is ugyanannyival cskkenteni, klnben a motor fluxusa tl magas lenne, s a motor teltdne. A nvleges frekvencia alatti tartomnyban teht a feszltsget is cskkentennk kell.

Ha pedig a frekvencit a hlzati fl nveljk, akkor magasabb feszltsgre lenne szksg, mint a nvleges, hogy a fluxus ebben a tartomnyban is lland maradjon. Erre ltalban nincs lehetsg, a motorra jut feszltsget a nvleges rtken tartjuk, gy viszont a nvekv frekvencival cskken a motor fluxusa, ebbl kifolylag a nyomatka is.

4.2.2. A frekvenciavlt mkdse A tp lehet egy-, vagy hromfzis kisebb teljestmnyeknl, azonban nagyobb teljestmnyeknl kizrlag hromfzisval valsthat meg. A betpllt ram a dids hdon (Graetz hd) keresztl folyva lesz egyenirny, s a kzbenskri puffer kondenztorokat tpllja. A kondenztorok egyrszt simtjk a feszltsg hullmossgt



25

13. bra frekvenciavlt mkdse

(flszinusz; klnsen az 1 fzis betpllsnl van ennek jelentsge), msrszt kisebb hlzati ingadozsoknl tartjk a feszltsgszintet is. A szablyozatlan kzbenskri egyenfeszltsg miatt a tpfeszltsg cscsrtke hatrozza meg az rtkt. A

kzbenskri egyenfeszltsg impulzusszlessg-modulci segtsgvel ismt vltakoz

feszltsgg alakul. A kvnt

hullmforma a kimeneti tranzisztorok

(IGBT) meghatrozott frekvencival (kapcsolsi frekvencia) trtn ki-, bekapcsolsval hozhat ltre.

4.2.3. LG Startvert frekvenciavltk Az LG cg meglehetsen szles palettt knl a Startvert inverter csalddal, amibe 6 alaptpus tartozik, az egsz kompakt kiviteltl az akr 280 kW teljestmny kezelsre kpes 3 fzis frekvenciavltig. A Tech-con cg ltal is forgalmazott 4 alaptpus iC5; iG5; iS5 s iH kzs jellemzi: [2]

llthat frekvenciatartomny 0-400Hz. Frekvenciapontossg: digitlis parancsnl: 0,01%; Analg parancs esetn: 0,5%. Tlterhelhetsg: A nvleges bemeneti ram 150% egy percig. Analg bemeneti jelszint: 0-10VDC, 0-20mA. Felfutsi/lefutsi idllts 0-6000 sec.

4.2.3.1. Startver - iC5 0,4kW - 2,2 kW 1 fzis, 230 V 50 Hz, 0-400Hz Nvleges tpfeszltsg: 230V; 50 Hz. Vezrlsi md: Impulzus szlessg modullt szinusz hullm. V/F vezrls, rzkelmentes (sensorless) vektorvezrls. Beptett: PID vezrls, DC fkezs, frekvenciakorlt, szlip kompenzci. Bellthat multi-step frekvencik.

Beptett potenciomteres frekvencialltsi lehetsg. Vdelmi funkcik: tlfeszltsg vdelem, feszltsgcskkensi vdelem, tlram

vdelem, motor tlterhels vdelem, be/kimeneti fzis kimarads vdelem, tlterhels vdelem, kommunikcifigyels, hardver bels hiba vdelem.



26

Krnyezeti felttelek: maximum 90% pratartalom, lecsapds (mentesen), rezgsllsg

4.2.3.2. Startver - iG5 0,4kW - 4 kW 1/3 fzis, 230/400V 50 Hz, 0-400Hz Nvleges tpfeszltsg: 230V/ 50 Hz 1 fzis; 380-460VAC/ 50Hz 3 fzis. Vezrlsi md: Impulzus szlessg modullt szinusz hullm. V/F vezrls, tr vektorvezrls. Beptett: PID vezrls, DC fkezs, frekvenciakorlt, szlip kompenzci, RS-485,

ModBus-RTU, kivehet billentyzet. 8 bellthat frekvencialps, 3 multifunkcis bemenet, 1 multifunkcis kimenet. NPN s PNP jelek fogadsra is alkalmas hardver. Analg kimeneti jel 0-12 V. Paramterek msolsa a billentyzetrl! 1-10kHz viv frekvencia. Vdelmi funkcik: tlfeszltsg vdelem, feszltsgcskkensi vdelem, tlram

vdelem, motor tlterhels vdelem, be/kimeneti fzis kimarads vdelem, tlterhels vdelem, kommunikcifigyels, hardver bels hiba vdelem.

Krnyezeti felttelek: maximum 90% pratartalom, lecsapds (mentesen), rezgsllsg.

4.2.3.4. Startver - iS5 0,75kW - 75 kW 3 fzis, 400V 50 Hz, 0-400Hz Nvleges tpfeszltsg: 380-460VAC/ 50Hz 3 fzis. Vezrlsi md: Impulzus szlessg modullt szinusz hullm IGBT-vel. sensorless vektorvezrls.

Beptett: PID vezrls, DC fkezs, frekvenciakorlt, kivehet billentyzet. 8 bellthat frekvencialps, 3 multifunkcis bemenet, 2 multifunkcis kimenet. Analg kimeneti jel 0-12 V. 1-15kHz viv frekvencia. Vdelmi funkcik: tlfeszltsg vdelem, feszltsgcskkensi vdelem, tlram

vdelem, motor tlterhels vdelem, be/kimeneti fzis kimarads vdelem, tlterhels vdelem.

Krnyezeti felttelek: maximum 90% pratartalom, lecsapds (mentesen), rezgsllsg.



27

4.2.3.5. Startver - iH 0,75kW - 22 kW 3 fzis, 400V 50 Hz, 0-400Hz Nvleges tpfeszltsg: 380-460VAC/ 50Hz 3 fzis. Vezrlsi md: Impulzus szlessg modullt szinusz hullm IGBT-vel s 32 bit

DSP-vel. Tr vektorvezrls.

Beptett: PI vezrls, frekvenciakorlt, kivehet billentyzet. 8 bellthat frekvencialps, 6 multifunkcis bemenet, 4 multifunkcis kimenet. Analg kimeneti jel 0-12 V. 2, 8 kHz viv frekvencia. Vdelmi funkcik: tlfeszltsg vdelem, feszltsgcskkensi vdelem, tlram

vdelem, motor tlterhels vdelem, be/kimeneti fzis kimarads vdelem, tlterhels vdelem, kommunikcifigyels, hardver bels hiba vdelem, Inverter/motor tlmelegeds vdelem, CPU hiba vdelem.

Krnyezeti felttelek: maximum 90% pratartalom, lecsapds (mentesen), rezgsllsg

5. PLC-k kommunikcis rendszere

A programozhat vezrlk szmos informciforrssal llnak kapcsolatban. Ezek kzl a prhuzamos formtum PLC s technolgiai folyamat, illetve a soros formtum PLC s

PLC, PLC s szemlyi szmtgp, PLC s kezel, valamint a PLC s perifria kztti kommunikci a legelterjedtebb. Prhuzamosan kezelt jelek a ktllapot, analg, valamint a frekvencia (impulzus) be-, kimenetek.

5.1. Soros adattvitel

Soros adattvitel esetn az adatok bitenknt, a kiegszt, ellenrz jelekkel egytt, idben egyms utn rendszerint egy vezetken (rpron) kerlnek tovbbtsra. Az informcit a feszltsg, vagy az ram szintje, illetve jeltmenete kpviseli (0V; 6V), amely minimum

egy bitideig tart. Soros adattvitel a kommunikciban rszt vev adk s vevk szmtl fggen alapveten kt

pont kztt (pont-pont kommunikci), 14. bra Soros adattviteli formtum t

+6 V

0 V

1 0 1 1 1 0 1 1



28

illetve tbb pont kztt trtnhet. Pont-pont kztti kommunikci (ad, vev) esetn kt egysg van sszekttetsben, az adattvitel folyhat egy, vagy mindkt irnyban. A tbb pont kztti kommunikci napjainkban szinte kizrlag hlzati jelleg. A soros adattvitel kidolgozshoz s programozshoz az tviteli sebessg, a fizikai jellemzk, a kdolsi eljrsok, a szinkronizls mdja s az tvitel szablyrendszernek (protokoll) ismerete szksges. A soros adattvitel vezetkes, vagy vezetk nlkli tviteli kzegen keresztl lehetsges. Elbbi lehet elektromos- (csavart rpr; koaxilis kbel), illetve fnykbel (optikai kbel).

5.1.1. tviteli sebessg Az tviteli sebessget az idegysgenknt tvitt bitek szmval adjk meg, mrtkegysge a bit/s vagy bps. Gyakran tallkozhatunk brutt, valamint nett adattviteli sebessg fogalmval. Az elbbi a hasznos adatokon tl az adminisztrcis adatokat is figyelembe veszi, mg az utbbi csak a hasznos adatok tvitelre vonatkozik, s rtke a kdolstl fggen az elztl 10-30 %-kal kisebb. Jellemz adattviteli sebessgek s alkalmazsok:

1 Kbit/s pl.: PC perifrik (nyomtat) 10100 Kbit/s pl.: irnytstechnikai hlzatok (PROFIBUS) 110 Mbit/s pl.: alapsv LAN (PC-hlzatok) 100 Mbit/s1 Gbit/s pl.: szles sv LAN (kptvitel)

5.1.2. Adattvitel irnya AZ adattvitel tovbbi fontos jellemzje az egy idben trtn tvitel irnya. Eszerint hrom fajtt klnbztethetnk meg.

Szimplex: az adatramls egyirny Fl duplex: az adattovbbts mindkt irnyban lehetsges, de nem

egyszerre

Duplex (full duplex): egy idben mindkt irnyban lehet adatokat tovbbtani

5.1.3. Kdolsi eljrsok A kommunikcis csatornn keresztl tovbbtott binris rendszer adatok megfeleltetsre szmos, kdolsi forma ltezik. A leggyakoribb kdolsi eljrsok:

RS 232C kdols Nullra komplementl differencilis kdols



29

16. bra NRZI kdols

17. bra Manchester-kdols

Manchester-kdols Differencilis Manchester-kdols

5.1.3.1. RS 232C kdols Lass adattvitel jellemzi, kznsges tvkzlsi csatornaknt szolgl. Az RS 232C kdolsnl (NRZ Non Return to Zero) az 1 bitrtknek az egy bitperidusig tart negatv feszltsgszint, mg a 0 bitrtknek a pozitv feszltsgszint felel meg.

15. bra RS 232C kdols (NRZ)

5.1.3.2. Nullra komplementl differencilis kdols Az NRZI (Non Return to Zero Inverted) sok, nagy bonyolultsg vonalvezrl eljrs. A NRZI kdolsban a bitperidusban egy pozitv, vagy negatv feszltsg polaritsvltsa megfelel a 0

bitrtknek. Ha nincs polaritsvlts, akkor az 1 bitrtket jelent.

5.1.3.3. Manchester-kdols Elektromos szempontbl sok loklis hlzati megvalstsban kivnatos, hogy pozitvbl

negatvba val tmenet s a negatvbl pozitvba val polaritsvlts elre lthat szablyossggal kvesse egymst. Loklis hlzatokban elterjedt. 1 bitre felfut l, 0 bitre lefut l. A jel spektruma 1/2T s 1/T.

5.1.3.4. Differencilt Manchester-kdols A Manchester-kdols egyik formja, j nhny loklis hlzat, hasznlja ezt a vltozatot. Ennl is, mint a hagyomnyosnl minden bitperidusban polaritsvlts trtnik. Azonban

a vltozs jellege fgg az elz bit rtktl. A bitrtk 1-be billen, ha nem vltozik a polarits az elz bitperidus vgn, de vltozik a bitperidus kzepn, s 0 bitrtket azonost, ha a bitperidusnak mind az elejn, mind a kzepn

01 11 0 11 1 00 11 00 0

rajel

Adat

NRZ kdolt jel0 1

01 11 0 11 1 00 11 00 0

rajel

Adat

NRZI kdolt jel0 1

01 11 0 11 1 00 11 00 0

rajel

Adat

Manchester kdolt jel0 1

01 11 0 11 1 00 11 00 0

rajel

Adat

Manchester kdolt jel0 1

18. bra Diff. Manchester-kdols



30

polaritsvlts trtnik.

5.2. RS tpus kommunikcis szabvnyok Az EIA ltal a gpi kommunikcira kidolgozott RS szabvnyok egy rsze a pont-pont kztti, msik rsze a hlzati kommunikci hardverfeltteleit definilja. Pont-pont kztti kommunikci rendszerint PC-PLC, PLC s PLC, PLC s MMI, illetve PLC s perifria kztti adatforgalom lebonyoltsra hasznlatos. Erre a clra a leginkbb az RS-232, esetleg az RS-422/485, valamint a CETRONICS (prhuzamos) interfszt alkalmazzk.

5.2.1. RS 232C szabvny szerinti adattvitel A pont-pont kztti kommunikcihoz rendszerint az 1969-ben az EIA ltal kidolgozott s valsznleg a legszlesebb krben hasznlt RS-232C szabvnyt hasznljk. A szabvny a kommunikciban rszt vev kt eszkz kztti csatlakozs (Data Terminal Equipment, DTE s Data Communication Equipment, DCE) mechanikai, elektromos s funkcionlis jellemzit definilja, ezrt gyakran hardverprotokollnak is nevezik.

Az RS 232C tipikus feszltsgrtkei:

JEL TPUSA LOGIKAI LLAPOT FESZLTSGTARTOMNY NVLEGES RTK 0 (SZNET) +3 V+15 V +7 V

ADATJEL 1 (JEL) -15 V-3 V -7 V 0 (KI) -15 V-3 V -7 V

VEZRLJEL 1 (BE) +3 V+15 V +7V

RS 232C szabvny szerinti kommunikci fbb mszaki jellemzi: tviteli sebessg: 75, 300, 600, 1200, 4800, 9600, 19000 bit/s A maximlis tviteli tvolsg feszltsgkimenet esetn kb.15 m, ramkiment esetn

nhny 100 m, az tviteli sebessgtl fggen.

Az RS-232C szabvny csatol kt vgberendezs bitsoros sszektetst valstja meg s megfelel kialaktsban szimplex, fl duplex vagy duplex tvitelre egyarnt alkalmas. A csatols a szabvny szerint 25 plus csatlakozt ignyel, de valamennyi vezetkfunkcit csak ritkn hasznostjk. Van 3-9 vezetkes megolds, amihez 9 plus csatlakoz szksges.



31

Az RS 232C szerinti soros kommunikci rendszerint a CPU soros UART egysgn valsul meg gy, hogy ennek TTL szint jeleit gynevezett EIA meghajtkkal s szintttevkkel alaktjk RS 232C szintre s vissza. Ennl az tvitelnl az informci tovbbtsa az adatvezetkeken, soros formban, gynevezett kzfogsos (hand-shaking) mdon a vezrlbitek ltal irnytva trtnik.

5.2.2. RS-422/485 szabvny szerinti adattvitel Az RS-232C tpus adattvitel az tviteli sebessg s a tvolsg szempontjbl elnytelen s csak alacsony sebessg s kis tviteli tvolsg esetn hasznlatos. Ezen javt az RS-422, illetve RS-485 szabvny szerinti adattvitel. E kt szabvny az tviteli paramterek javulst nagyrszt a szimmetrikus jeltvitel rvn ri el.

19. bra RS 422/485 tvitel jelalakjai; tipikus feszltsgszintek

Az RS-422/485 szabvny szerinti tvitel kettnl tbb pont eszkz kztti kommunikcit is lehetv tesz.

20. bra RS 422 tvitel svszlessge a kbel hossznak fggvnyben, a hullm-impedancia = 100; (FEET lb kb. 33 cm)

Ha ipari krnyezetben, kis informci csomagokat szeretnnk gyorsan, nagytvolsgra szlltani, akkor az RS-485 szabvny interfsz az optimlis vlaszts, ami ktvezetkes busz specifikcijt hatrozza meg tbb eszkz kztti, gynevezett party-line, vagy multidrop hlzati kommunikcihoz. A lnyegi klnbsg a 422 s 485 kztt az, hogy

VO

H

VO

L

sznet jel nincs jel 5 V

TX

2,5 V TX

0 V

Tipikus feszltsgszintek:

VOZ=0,9 Vmin1,7 Vmax VOH=2 Vmin5 Vmax VOL=-2 Vmin-5 Vmax



32

mg a 422-es kommunikci egy ad s tbb vev kztt lehetsges, addig a 485-s esetben az ad oldalon is tbb kapcsolat kivitelezhet. Az RS-485 szerinti kteres, sodrott rpr vezetken tbbnyire master-slave tpus buszhozzfrs lehetsges.

21. bra RS 485 Half-duplex multi-point kommunikci EIA SZABVNY

JELLEMZK RS 232C RS 422 RS 485

ADATTVITEL IRNYA FULL DUPLEX FULL DUPLEX HALF DUPLEX

TVITELI SEBESSG (MAX.) 115 KBIT/S 10 MBIT/S 10 MBIT/S TVOLSG (MAX.) 50 M 1200 M 1200 M KOMMUNIKCI

KAPCSOLAT

1 AD - 1 VEV

1 AD TBB VEV 1+10

TBB AD TBB VEV 32

HULLMIMPEDANCIA [ZH] 100 54 CSATLAKOZ 25/9 PLUS 4 PLUS 2 PLUS

22. bra RS 232C 422, valamint 485 interfsz fbb jellemzi

Az RS 485 szabvny szimmetrikus jeltvitelt biztost sodrott rprral. A vonalon az informcit feszltsgimpulzusok hordozzk, ezrt az tviteli sebessg nvelsvel nvekszik a feszltsgugrsok felharmonikus tartalma.

A nagyfrekvencis technikban minden kbelt hullmimpedancival (Zh) kell lezrni, a vonalon terjed jel visszaverdsnek megakadlyozsra.

5.3. Hlzati kommunikci

A mr jl bevlt, szmos tipikus alkalmazsi terlettel rendelkez pont-pont kztti kommunikci mellett, napjainkban a tbb pont kztti kommunikci ignye is egyre nvekszik.



33

Tbb PLC kztti kommunikci mdszerei a kvetkezk: Tbb soros vonal rvn kialaktott pont-pont kapcsolat. Ez a megolds csak

korltozott kommunikcira alkalmas, ezrt a mai PLC-ken gyakran egynl tbb RS 232C interfsz tallhat

PLC-hlzat. A legelterjedtebb, kommunikcis mdszer a tbb PLC-t fellel informcis kapcsolat kialaktshoz

Ethernet-hlzat. A klnsen nagy tvolsg, illetve adatmennyisgeket ignyl kommunikci esetn alkalmazand.

Adatgyjt szmtgp. Adatgyjt szmtgp s PLC-k kztti kapcsolatot valst meg, ma mr elavult.

23. bra hlzati kommunikci

Az irnytstechnika kommunikcis hlzatainak elnyei: Jelentsen kisebb kbelkltsgek Kisebb:

- mret kapcsolszekrnyek

- mennyisg jrulkos, hagyomnyos technika (pl. sorozatkapcsok) - teleptsi s rfordtsi kltsgek (brkltsgek) - szervizkltsgek

Nagyobb zembiztonsg s teljestmny Rugalmas mdostsi lehetsg

5.3.1. Ethernet hlzat

A 70-es vekben a Xerox kezdte el a klnbz irodai berendezsek kztti adatkapcsolatok fejlesztst. A soros vonali kommunikcin gyorsan tllpve a kismret hlzatok fel indultak. gy szletett a LAN (Local Area Network) betsz. 1985-ben az IEEE elfogadta az Ethernet-et, s ezt az ANSI/IEEE 802.3 szabvnyban rgztette. A mszaki tartalom viszont tbb ponton mdosult, gy az IEEE 802.3 szerinti

Ethernet PLC hlzat

Pont-pont sszekttets Tbb soros vonal (RS 232C)

PC

PLC PLC PLC PLC PLC

PLC

PLC PLC PLC

PC PC



34

hlzat s az Ethernet hlzat klnbz dolgot kellene, hogy jelentsen. Mivel az Ethernet nv addigra mr szles krben hasznltt vlt, mind a mai napig Ethernet-nek hvjuk az IEEE 802.3 ksbbi kibvtseinek megfelel, mai hasznlatban lev, hlzatainkat. Az Ethernet a legjobban elterjedt irodai hlzat, amelyet ma mr az irnytstechnikai rendszerekben is hasznlnak a hierarchia legmagasabb fokn a nagy adatmennyisgek, mint pldul PLC-programok, recepttrk tvitelre, illetve tvdiagnosztikai feladatok megoldsra. Amg korbban a csatolst kln szmtgppel oldottk meg, ma mr a PLC-be csatlakoztathat ethetnet- interfszt forgalmaznak. Az ethernet-specifikciban az adatkapcsolsi s fizikai rtegkdol/dekdol (Manchester-kdolst hasznl, 17. bra) funkciit vezrlkrtyn integrljk, amit a hlzati eszkzbe (PC, PLC) ptenek. A fejlds sorn 3 kbeltpuson jelentek meg Ethernet megvalstsok:

Koax

vegszl Sodrott rpr

Koaxilis kbelt alkalmaztak az Ethernet-nl kezdettl fogva. Nagyfrekvencis jeltvitelekre kivlan alkalmazhat, hiszen a koax nagy svszlessget, kis csillaptst s magas elektromgneses vdettsget biztost, valamint csatlakoztatsa is j minsgben, rnykoltan, robosztusan megoldhat. Az vegszl szintn a kezdetektl hasznlatban van, az utbbi idszakban viszont erteljes trhdtst figyelhetnk meg. Ennek oka - az risi svszlessg mellett - az elektromgneses zavarokkal szembeni rzketlensge, a rdifrekvencis kisugrzs megsznse (lehallgats nehezebb), s az opto szerelstechnikai eszkzk rcskkense. Sodrott rpras kbelek hasznlata ma a legelterjedtebb, ezeket a kapcsolatokat 10BaseT s 100BaseT jellssel azonostjuk. (T - twisted pair.) Az Ethernet kapcsolat megvalstshoz 2 db sodrott rprra van szksg, kln az ads- s vteli irnynak

5.4. Gyrtspecifikus buszrendszerek 5.4.1. Profibusz Az automatizls vilgban szles krben ismert a PROcess Field BUS, rviden PROFIBUS, az els szabvnyostott terepi buszok egyike, amely 1987-ben nmet ipari szabvnyknt indult, s 1996-ban vlt nemzetkzi szabvnny. A PROFIBUS a forrs/cl tpus hlzatok csoportjba tartozik, s hibrid (token passing, master-slave, multimaster) tpus buszhozzfrsi eljrst hasznl.



35

Kevesebben tudjk, hogy a Profibus tulajdonkppen egy hromtag csald: Profibus PA (Process Automation) mely a Foundation Fieldbus-szal azonos fizikai

szinten, s terepi eszkzk felfzsre szolgl.

Profibus DP (Distributed Peripheria) mely a PLC-k s I/O modulok, komplex terepi eszkzk kztti kommunikcira szolgl. Ez a legelterjedtebb.

Profibus FMS mely a PLC-k feletti rendszerbusz feladatra van optimalizlva.

Br fejleszts alatt ll a DP mkdtetse Ethernet-en is, napjaink felhasznlsaira az RS-485-s soros vonalon val DP hasznlat a jellemz. Az RS-485 soros vonal 2 eres, sodrott, rnykolt rpron mkdik. Az rpr ltalban 9 ts DIN (Mint a soros vonali egr a PC-n) csatlakozkra van ktve. A busz elejn s vgn 3-3 ellenllsbl ll lezrs foglal helyet. A DIN csatlakozn kvl gyakori az IP 65-s M12 csatlakoz, illetve egyes PLC-ken a 3 vezetkes sorkapocs is.

A PROFIBUS-hlzat busztopolgij, maximlisan ngy szegmensbl llhat, amelyeket jelismtlk kapcsolnak egymshoz. A szegmensek maximlis hossza fgg az tviteli sebessgtl. Egy-egy szegmensbe legfeljebb 32 eszkz (PLC, I/O, PC, hajts, stb.) tartozhat, belertve a repeatereket is. A ngy szegmensbl ll PROFIBUS-hlzat gy 127 kszlket tartalmazhat. A PROFIBUS-hlzatra legfeljebb 32 master kapcsolhat. A DP csatlakozba lehetleg be kell ktni a bejv s tovbbmen kbelt is, mert ha legazsokat csinlunk, s azt ktjk be, nagyobb busz sebessgnl tviteli zavarok lehetnek:

24. bra DP bektse

A busz nyomvonalval lehetleg kerljk el az ers zavarforrsokat. Az RS-485 sebessgt a buszvezetk (szegmens) hossznak megfelelen kell konfigurlni: Napjainkban - a folyamatos rcskkens eredmnyekppen - egyre elterjedtebb az optikai adattvitel. Nagy elnye a nagy tviteli sebessg s a nagy zavarvdettsg. Szmos cg knl RS-485-opto talaktkat, melyek segtsgvel tbbnyire csillag, ritkbban gyr



36

topolgikat lehet kialaktani. Lteznek olyan talaktk is, melyek redundns (dupliklt) optokbel csatlakozst knlnak. Az optokbelek alapveten kt f kategriba esnek:

Multimdus (max. 3 Km tvitel) Monomdus (max. 20 Km tvitel)

5.4.2. Foundation Fieldbus A szenzorbuszok sikere adta az tletet egy olyan busz ltrehozshoz, melyre tvadkat s szablyz szelepeket lehet felfzni. A nagy gyrtk, nem lltak neki kln-kln buszok fejlesztsnek, hanem a legnagyobb felhasznlkat bevonva ltrehoztk a Terepi Busz Alaptvnyt, angolul Fieldbus Foundation-t. E szervezet feladata, hogy koordinlja a folyamatirnyts terepi busznak fejlesztst. Alapvet szempont volt egy olyan egysges rendszer definilsa, amelyben problmamentesen sszekapcsolhatk a klnbz gyrtk termkei. Az alaptvnyhoz hamarosan a legtbb jelents gyrt csatlakozott. Az alaptvny 1996-ban kezdte meg tnyleges mkdst. A Foundation Fieldbus esetn minden eszkz magban hordozza a vele kapcsolatos adatfeldolgozsi mveletekhez szksges processzorteljestmnyt s memrit, gy a rendszer bvtse egyszeren az j eszkz csatlakoztatsbl ll. A kzponti egysgek feladata csak az emberi kezelfellet biztostsa s a magas szint folyamatirnyts koordinlsa. Kevesebb feladat kevesebb helyet ignyel, gy eltnik a kzponti mszerterem. A Foundation Fieldbus intelligens egysgekre pl, ahol a vezrlsi, szablyozsi algoritmusok elosztottan kzvetlenl az I/O eszkzkn folynak s a kzponti egysgek feladata az osztottan foly feldolgozs irnytsa s szervezse. A Foundation Fieldbus a msodik genercis DCS rendszerek kialaktst tmogatja. A legnagyobb jdonsga a FFB-nak, hogy a buszra kttt eszkzk egymssal is kpesek kommuniklni (peer to peer).

25. bra Peer to peer kapcsolat szablyozszelep s nyomstvad kztt Foundation Fieldbus hlzaton

A szelep pozcionl rendelkezik PID szablyoz algoritmussal, s rendszeres idkznknt kpes a nyoms rtknek a lekrdezsre a tvadtl. Teht a szablyozshoz els kzeltsben nem kell PLC, DCS,

illetve msfle irnyt rendszer. FFB-os eszkzk ramfelvtelk modullsval kommuniklnak. A rendszerben lv eszkzket kln ramgenertoros tpegysg ltja el. Az eszkzk 15...20 mApp



37

modulcit alkalmaznak. Eszerint, a lezr RC krt figyelembe vve, a buszon 0.75...1 Vpp nagysg jelek keletkeznek.

5.4.3. CANbus A Bosch ltal kifejlesztett kommunikci a CAN (Controller Area Network) egy soros adatbusz, mely - br jrmvekben val alkalmazsra terveztk - egyre terjed az automatizlsban is. A CANbus-ra fztt eszkzk szma mr meghaladja a vilgban az 500.000-et. A CAN felhsznls clszeren az eszkzbuszok tern valsthat meg, mivel a buszon egy zenet maximum hossza 8 byte lehet. 8 byte-ba a mrsi adatokhoz lershoz szksges lebegpontos szm is belefr, teht az ilyen cl felhasznls is megoldhat. A CAN alkalmazsai kztt tallhatunk a processz elemzs alkalmazsoktl a villamos

szelephajtsok terepi buszig sok rdekessget. Ezek tipikus begyazott eszkzbusz megoldsok. A CAN kommunikcin alapul pl.: az Allen-Bradley cg ltal kidolgozott DeviceNet is.

A CANbus elnyei:

Kedvez kltsg - ktvezetkes soros busz, 120 Ohm lezrssal - maximlis sebessg: 1Mbit/s (40 m-s buszhossznl) - ttehet ms kzegekre is (opto, rdi) Megbzhat - kifinomult hibarzkels s - kezels, CSMA/CD hozzfrsi rend - az zenetek egyedi azonostja tartalmazza a prioritst is, a hibs zeneteket rzkeli s jra kldi - rendszerszint adatkonzisztencia (minden eszkz rtesl a hibrl) - a hibs egysgek automatikusan kivonjk magukat a kommunikcibl - EMI elleni nagy vdettsg

Flexibilis - multi-master mkds is megengedett - az eszkzk knnyen le- s rcsatlakoztathatk (hot-swap) - az eszkzk szma nincs korltozva a protokoll ltal

- broadcast lehetsges

Szabvnyostott ISO-IS 11898, ISO-IS 11519-2, [5]



38

5.4.4. Modbus A ModBus protokollt eredetileg a Modicon PLC-k kommunikcijnak biztostshoz fejlesztettk ki. Egyszersge s megbzhatsga miatt szmos PLC-gyrt, st mszergyrt alkalmazza.

A Modbus protokoll a master-slave elv alapjn mkdik. A kapcsolat kezdemnyezsnek a joga a master-t illeti meg. A master egy krds-, vagy egy parancscsomagot kld a slave szmra. A cmzettet egy cmbjt tartalma jelli ki. Ez azt jelenti, hogy elmletileg 256 berendezs (0255) azonostsra van lehetsg egy Modbus hlzaton. A gyakorlatban maximum 32 kapcsolat lehetsges a Modbus ltal is hasznlt RS 485-s kommunikcis interfsz korltai miatt. A 0 cmnek kitntetett szerepe van. Amennyiben a master valamennyi slave szmra zenetet akar kldeni (gynevezett krzvnyzenet, pl.: a dtum s az id szinkronizlsa rdekben), akkor ezen specilis cm megadsval elegend egyetlen csomagot a vonalra helyezni. Azt mindegyik slave rtelmezi, s vgrehajtja a csomag parancst. A master ltal kiadott csomag kvetkez logikai rsze egy 1 bjt terjedelm parancskd, azaz elmletileg 256 klnbz parancskd rtelmezsre nylik lehetsg.

Minden egyes objektumcsoportban egy-egy konkrt bemenetre, illetve kimenetre egy-egy 16 bites szmmal hivatkozhatunk az els elemre a 0, a msodik elemre az 1 stb. szmokkal.

Az rst kezdemnyez csomag ASCII, vagy RTU formban kerlhet a soros vonalra.

Az ASCII protokoll azt jelenti, hogy a csomag minden egyes bjtja kt hexadecimlis ASCII kdra konvertldik, s ez kerl a vonalra.

Az RTU (Remote Terminal Unit) protokoll kdfggetlen tvitelt jelent. A csomag bjtjai minden konverzi nlkl kiadsra kerlnek a soros vonalon. Sem csomag kezd, sem csomagterminl karakter nincs.

A Modbus protokoll nem kizrlag a MODICON PLC-k esetn alkalmazhat. Szmos ms PLC-gyrt - belertve az LG-t is lekpezte ezt a kommunikcis protokollt, knny, megbzhat hasznlata miatt. Tipikusan az intelligens eszkzk tbbsgvel (pl.: frekvenciavltk, gzemelk, hozamszmt mvek stb.) a Modbus protokoll alapjn lehet kommuniklni.



39

6. RS 485 kommunikci GM7U PLC-vel

6.1. Rendszerbellts

6.1.2. A PLC belltsa

Az adott feladathoz, mely az RS 485 kommunikci bemutatsa GM7U PLC-vel szksg van egy olyan eszkzre is a PLC-n kvl, ami ennek a kommunikcinak a megvalstst

lehetv teszi, azaz rendelkezik RS 485-s interfsszel. Ilyen eszkz lehet akr egy frekvenciavlt is. A vlaszts egy LG SV-iC5 tpus inverterre esett, amely nmagban nem rendelkezik a RS 485 szabvnynak megfelel csatlakozsi lehetsggel, gy elkerlhetetlen clunk elrse rdekben Modbus krtya hasznlata, mely az iC5-s frekvenciavlt egyik opcionlis bvt modulja.

6.1.2. Az LG GM7U PLC megismerse

A PLC egy LG GM7-DT60U(P), ami a GLOFA GM csald egyik legjabb kompakt tagja. Ez egy 36 bemenettel s 24 kimenettel rendelkez tpus. Ebbl ltszik, hogy ez a PLC jl alkalmazhat szles krben, akr bonyolult feladatok szmra is, s a mr meglv feladat, pl.: az RS 485-s kommunikci tovbb fejlesztse esetn minden bizonnyal nem lesz szksg a vezrl cserjre, ksznheten a viszonylag nagy I/O szmnak. A be-, illetve kimeneti kapcsolat tisztn tranzisztoros jelleg (DT (P) PNP tmenet). Nagy elnye a rels kivitellel szemben, hogy megvalsthatak vele olyan feladatok, amelyeknl szksg van impulzus zem (azaz gyors kapcsols) llapotra, mivel a rels kapcsolshoz kpest a tranzisztoros kapcsols jval gyorsabb, s nem tartalmaz mechanikus, korltozott lettartam alkatrsz. Mivel ezek nem teljestmnytranzisztorok, sajnos a nagy teljestmny, 220V jelek kibocstsra nem alkalmasak.



40

26. bra GM7U PLC rszei

NO. NV LERS

PWR LED RENDSZER TPELLTS JELZSE

RUN LED KZPONTI EGYSG ZEMI LLAPOTNAK JELZSE

1 CPU LLAPOTJELZ LED-EK

ERR LED HIBAJELZS

2 I/O LED I/O ZEMI LLAPOT JELZSE

3 BEPTETT RS 485 CSATLAKOZ CSATLAKOZ BEPTETT RS 485-S KOMMUNIKCIHOZ

RUN PROGRAMFUTSI ZEM

STOP PROGRAMFUTS LELLTSA 4

LLAPOTVLT KAPCSOL

PAU/REM

- PAUSE IDEIGLENES PROGRAM

MEGSZAKTS - TVVEZRLS LEHETSGE

5 CNET S ROM MODE KAPCSOL -BEPTETT CNET* INTERFSZ

HASZNLATA; FLASH MEMRIA RSA

9

10



41

NO. NV LERS

6 RS-232C CSATLAKOZ CSATLAKOZ PC-S KAPCSOLATHOZ (PLC PROGRAMOZS)

7 BVT CSATLAKOZ BVT EGYSGEK CSATLAKOZTATSA. (AD-DA TALAKT, I/O BVT, ANALG IDZT)

8 INPUT OLDAL BEMENETI SORKAPOCS CSATLAKOZK

9 OUTPUT OLDAL KIMENETI SORKAPOCS CSATLAKOZK

10 TP DC 24V TPFORRS

EZ A KOMMUNIKCIS BELLTS LEHETV TESZI RS-232C S RS 485 PROTOKOLL (MODBUS, CNET, FELHASZNL LTAL DEFINILT, PROTOKOLL NLKLI) HASZNLATT. A ROM MODE KAPCSOLJNAK ON LLSBA BILLENTSVEL LEHETSG NYLIK A BEPTETT FLASHMEMRIA RSRA *

A GM7U OPERCIS RENDSZERNEK LETLTSHEZ SZKSGES BELLTSOK

6.2. Frekvenciavlt kivlasztsa

A frekvenciavltk mkdsi elve a 4.2. fejezetben mr bemutatsra kerlt. Ez alapjn tudjuk, hogy az invertert 3 fzis aszinkron motorok fordulatszm szablyozsra hasznljuk. Ahhoz, hogy ez zemi krlmnyek kztt, problmamentesen, esetleges komplikcik fellpse nlkl trtnjen, ismernnk kell a vezrlend berendezs j nhny jellemz paramtert. A legfontosabb a teljestmny illeszts, motor s frekvenciavlt kztt, pontosabban az, hogy a motortl elvrt teljestmnyt az inverter tudja kezelni, valamint az ram szintek illesztse. Mivel jelen esetben csak egy elkpzelt feladatrl beszlhetnk, ahol a szablyozs kommunikcira vonatkoz rsze kerl rszletezsre, az



42

egyik legkisebb, legegyszerbb tag kerlt kivlasztsra. Ez az LG LS termkcsald SV008iC5-1 tpus tagja, ami mind az adott feladat bemutatsra, mind ipari krnyezetben val hasznlatra tkletesen megfelel. Ez a tpus 0,75 kW motor teljestmnyt tud kezelni, 200~230V-os, 50~60Hz hlzati tprl mkdik. A Frekvencia vezrlsre az albbi lehetsgeket biztostja:

Analg: 0~10V, 4~20mA Digitlis: programoz ltal

Potenciomter

Kommunikcis: Modbus protokoll Mivel ez a frekvenciavlt nem rendelkezik, bptett RS 485-s interfsszel, csak az utbbi lehetsg jhet szba, mghozz egy direkt ehhez a tpushoz kaphat opcionlis Modbus-krtya segtsgvel, mely lehetv teszi az RS 485-s kommunikcis kapcsolatot a PLC-vel.

6.2.1. A frekvenciavlt megismerse

27. bra SV- iC5 rszei

1

2

6

4

3

5

8

9

7

10



43

A frekvenciavlt bizonyos csatlakozinak elrshez az ells- s als takarlemezt el kell tvoltani. A 27. brn lthat kszlknl az ells takarlemez mr eltvoltsra kerlt.

Az iC5-s tpus jellemz rszeit, paramtereit az albbi tblzat tartalmazza:

NO. NV LERS

1 LLAPOT LED, KIJELZ A FREKVENCIA VLT LLAPOTNAK JELZSE, HIBAJELZS

2 FUTTATS NYOMGOMB PROGRAM INDTSA

3 4 RNY NYOMGOMB PARAMTER MEGADSA

4 NPN/PNP KAPCSOL NPN/PNP TPUS JELEK FOGADST TESZI LEHETV

30A A KIMENETI KONTAKTUS

30B B KIMENETI KONTAKTUS 5 MULTI-FUNKCIS REL KIMENET

30C A;B JELFLD

6 KOMMUNIKCIS SLOT OPCIONLIS MODBUS RTU KRTYA CSATLAKOZ

7 KEYPAD POTENCIMTER FUTSI FREKVENCIA MANULIS SZABLYOZ

8 STOP NYOMGOMB PROGRAM LELLTS

P1 FX: ELRE

P2 RX: HTRA

P3 BX: VSZ-STOP

P4 JOG: LASS ZEMMD

P5

MULTI-

FUNKCIS BEMENETI

TERMINL

KEZD

ETI B

ELLT

SOK

RST: HIBA

P24 24V TP P1~P5-NEK

VR 12V TP A POTMTERNEK

V1 0~10V ANALG BEMENET I 0~20MA ANALG BEMENET CM P1~P5, AM, P24 KZS JELFLD

9

ANALG BEMENETI, KIMENETI TERMINL

AM 0~10V ANALG KIMENET



44

NO. NV LERS

CM AM JELFLDJE

MO NYITOTT KOLLEKTOR KIMENET 9 ANALG BEMENETI, KIMENETI TERMINL

EXTG MO T/M FLD

10 INVERTER FLD KSZLK FLD

6.2.2. Az SV-iC5 zembe helyezse

Ipari Az SV-iC5 csald tagjai 4 klnbz paramter-csoporttal rendelkeznek melyeket az ellapon tallhat 4 irny nyomgomb (3) segtsgvel hvhatunk el, tovbb lehetsgnk nylik az adott csoporton belli funkci, azaz funkcikd kivlasztsra, illetve annak paramter megadsra. A 4 fcsoport:

MEGNEVEZS LERS

MOTOR HAJTS PARAMTEREK ALAP PARAMTEREK, FREKVENCIA PARANCSOK, GYORSTSI / LASSTSI ID BELLTSA, STB.

FUNKCI CSOPORT 1 ZEMI PARAMTEREK, MAX. FREKVENCIA, NYOMATK BOOST, KIMENETI FREKVENCIA, FESZLTSG STB.

FUNKCI CSOPORT 2 FELHASZNLI PARAMTEREK, FREKVENCIA UGRS, FREKVENCIA KORLT, PID ZEMMD STB.

BEMENET / KIMENET CSOPORT MULTIFUNKCIS CSATLAKOZ S MKDSI PARAMTEREK BELLTSA

Az ellapon tallhat NPN/PNP kapcsolt billentsk PNP llsba, mivel a GM7-DT60U(P) PNP tpus kimeneti jeleket bocst ki.



45

A 6.2. fejezetben felsorolsra kerltek az SV-iC5 tpus kszlk lehetsges frekvencia vezrlsi mdjai. Nzzk most meg ezeket bvebben kifejtve:

Analg - az analg bemeneti csatlakozkra (V1, I) kttt analg jelekkel a 0~10V feszltsg, illetve 4~20mA ram tartomnyban

Digitlis - az elre programozott rtkek alapjn a program indtsa kvetkeztben a frekvenciavlt automatikusan vgrehajtja a paramterek kvnt rtkre llst

Potenciomter - az ellapon tallhat potenciomter, illetve a program futtatst befolysol RUN, STOP nyomgomb segtsgvel manulisan is elvgezhetjk a belltsokat

Kommunikcis - Modbus protokollon keresztl, GM7U PLC-vel trtn kommunikcival

A feladat bemutatsra csak a kommunikcis md nyjt lehetsget. Ahhoz, hogy a frekvenciavlt az informcikat a Modbus krtyn keresztl fogadja, az egyes funkcikdok rtkeit a kvetkezkppen kell megvltoztatni:

A drive group-on bell (kijelzn a 0.0 ltszik): a drv funkcikd (vezrl md) 3-as rtkre, illetve a frq funkcikd (frekvencia belltsi md) 8-as rtkre lltsval

engedlyezhetjk a Modbus protokollon keresztl trtn kommunikcit. Ezen paramterek futtats kzben trtn vltoztatsra nincs lehetsg. A kszlk bekapcsolsa utn clszer elvgezni a belltsokat, amiket a frekvenciavlt a memrijban trol, gy kikapcsols utn nem ll vissza az alaprtelmezett rtkre. Mr tudjuk, hogy az iC5 nem rendelkezik Modbus interfsszel, ezrt szksg van egy, ezt a lehetsget biztost krtya installlsra. A tovbbiakban ezzel rszletesebben foglalkozunk.

6.2.2.1. Modbus bvtkrtya installlsa

A Modbus bvtkrtyt a 28. brn lthat mdon illeszthetjk az SV-iC5 tpus frekvenciavlthoz.



46

28. bra iC5 Modbus RTU bvtkrtya teleptse

29. bra iC5 Modbus RTU bvtkrtya

Modbus krtya csatlakozsi pontjai:

MEGNEVEZS LERS

SLOT CSATLAKOZ AZ IC5-N KALAKTOTT SLOTBA CSATLAKOZTATHAT

GND (G) 485 JELFLD N 485 JEL HIDEGPONT () KOMMUNIKCIS

CSATLAKOZK P 485 JEL MELEGPONT (+)

A Modbus krtya fldels nlkli hasznlata, relatv alacsony tviteli sebessg, tvolsg esetn nem kvetkezik be adatveszts, illetve kommunikcis zavar, ezrt a GND kapocsra nem szksges csatlakoztatunk jelfldet. (Nagy tviteli sebessg, tvolsg hasznlatval fellphetnek adattviteli zavarok. Ilyen pl.: az azonos fzis zavarjel, melynek megjelense legtbbszr a jelillesztsi szablyok be nem tartsbl kvetkezik.) Kis tvolsgok esetn (pr mter) a PLC s a bvtkrtya kztt 0.5mm csavart rpr vezetk hasznlata elegend.

iC-5

Slot

GND

N

P



47

6.2.2.2. Elzetes belltsi teendk

A Modbus krtya engedlyezst kveten az iC5 tpus frekvenciavlt PLC-vel val problmamentes kapcsolata rdekben az albbi teendket kell elvgeznnk:

A bemenet/kimenet csoporton bell az I60-as funkcikd rtknek vltoztatsval lehetsg nylik a frekvenciavlt (slave lloms) szmnak meghatrozsra. A belltsok elvgzse elengedhetetlen, klnsen, ha tbb kszlket kvnunk hasznlni. Az alaprtelmezett rtk az 1, vagyis az egyes lloms. Ha a hlzatba fztt berendezsek mindegyike ezt az rtket hasznlja, akkor a cmzs a PLC-vel nem sikerlhet, a frekvenciavltk megklnbztethetetlensge miatt.

A bemenet/kimenet csoporton bell az I61-es funkcikd a lehetsges tviteli sebessgek rtkeit foglalja magban (0=1200bps; 4=19200bps). Fontos, hogy az itt belltott rtk egyezzen a GMwin szoftverben megadottal, a kommunikcis kapcsolat ltrejtte rdekben.



48

6.3.Rendszersszellts

30. bra rendszersszellts

230V AC 230V AC

230V AC

32. LLOMS 2. LLOMS

COM PORT

1. LLOMS

RS 485

RS 232C

GM7U

iC-5 iC-5

PC

iC-5

JELFLD

KSZLK FLD



49

6.3.1. GM7U s PC kapcsolata

A GMwin szoftverrel ksztett program a PLC memrijba csak fizikai szzekttetssel kerlhet. A szemlyi szmtgp s a GM7U PLC egy un. feltltkbelen keresztl kommunikl (K1C-050A) az RS 232C protokollnak megfelelen. A PC brmely COM PORT-jt (ha tbbel is rendelkezik) vlaszthatjuk a kapcsolat kialaktsra. A 9 ts csatlakoznak csak 3 plust hasznljuk, gy otthoni krlmnyek kztt is knnyen elkszthet, illetve javthat az albbi kapcsolsi rajz alapjn.

31. bra feltltkbel plus kiosztsa

6.3.2. GM7U tpellts

A GM7U PLC hlzati tpforrsrl zemel. A 0-t s a fzist az AC100-240V felirat sorkapcsokra, a fldet az FG felirat sorkapocsra kell csatlakoztatni. A kszlkfldnek letvdelmi szerepe van. A GM7U manyag szigetel tokozsban kerl forgalomba, veszlyes feszltsgek rintse a fedl lehajtsval elkerlhet, ezrt a fld bektse nem szksgszer. Fldelskor, tbb kszlk hasznlata esetn kerlni kell az eltr pontokban trtn fldelst, mert az egyes fldpontok kztt potencil klnbsg jhet ltre.

6.3.3. SV-iC5 tpellts

Az iIC5 frekvenciavlt esetben a tpforrst L1 s L2 csatlakoz kapcsokra ktjk, melyek az als takarlemez eltvoltsval vlnak elrhetv. A bekts utn, a



50

takarlemez visszahelyezhet, ezzel meggtolva a veszlyes feszltsg alatt lv pontok

rintst. A kszlkfld bektsre szolgl csatlakozk a htventilltor alatt helyezkednek el. (30. bra, 10-es pont)

6.3.4. GM7U s iC5 kapcsolata

A GM7U PLC s az iC5 tpus frekvenciavlt kztt a Modbus-RTU bvtkrtya installlsa utn az RS 485 szabvnynak megfelel sodort rprt hasznlunk. A vezetk a GM7U kszlk oldaln a +, valamint jelzs pontokra csatlakoztathat.

Ezen csatlakozsi pontokkal, a Modbus krtya is rendelkezik (29. bra). Jelfld pont csak a bvtkrtyn tallhat. Ennek oka a jelforrsok s jelvevk illesztsben keresend. A PLC szimmetrikus fldfggetlen jelforrsnak, mg a Modbus krtya szimetrikus fldelt jelvevnek tekinthet. A 32. bra szerinti bektssel az esetlegesen fellp kommunikcis zavarok kompenzlhatak. Alacsony tviteli sebessg s relatv lass frisstsi id alkalmazsval a jelfld bektse nem szksgszer.

6.4. GM7U programozsa

Az LG GLOFA termkcsald tagjait a direkt erre a clra fejlesztett GMwin elnevezs szoftverrel programozhatjuk. A GM7U a legjabb tag, ezrt programozst csak a 4.10. verzij, valamint az ennl magasabb verziszm szoftverek tmogatjk. Az IEC 1131-3 szabvny SFC (sorrendi folyamatbrs), LD (ltradiagramos), valamint IL (utastslists) programnyelvei hasznlatra egyarnt lehetsget nyjt a szoftver. A szimulcinak, monitorozsnak ksznheten a mr meglv program helyes mkdst kiprblhatjuk a klnbz elemek csatlakoztatsa nlkl is, ezltal megelzhet az egyes kszlkek, alkatrszek meghibsodsa.

6.4.1. GMwin program kszts

A szoftver elindtsa utn a Project flre kattintva kezdhetnk j programot, illetve nyithatjuk meg a mr meglvt. A project nevnek s elrsi tjnak meghatrozsa utn

32. bra jelilleszts



51

vlasszuk ki a PLC tpusok kzl a GM7U-t. Az ezt kvet ablakban megadhatjuk a program nevt. Ez tbb program rsa esetn clszer elvgezni. Ezt kveten a programnyelvet vlaszthatjuk ki. Az alaprtelmezett LD nyelvet vlasszuk. A befejezs gombra kattintva kezdhetjk a programozst.

6.4.2. GMwin kommunikcis belltsok

A meglv program futtatsa eltt a kommunikcis paramterek megfelel belltsa elengedhetetlen. A baloldalon lthat projectablak Parameter flre kattintsa utn a kommunikcis paramterek kivlasztsval megjelenik a Communication parameter selection ablak. A Channel 0 gombra kattintva tbbek kztt a PC s PLC kztti kommunikcis

33. bra kommunikcis paramter vlaszts

paramtereket belltsra nylik lehetsg.

A Station No.: az lloms szma. Ezt lltsuk 0 rtkre, ez lesz a GM7U.

gyeljnk arra, hogy ez az rtk s a mellklloms (inverter) szma eltr legyen. Baud rate: Fontos, hogy az tviteli sebessg rtkek minden esetben egyezzenek.

Vlasszuk ki a frekvenciavltnl mr korbban meghatrozott svszlessget. A Data bit: rtkek kzl a 7 s a 8 hasznlatos, ezt hagyjuk nyolcason (ASCII jel

7; RTU jel 8). Az RS232C Null MODEM or RS422/485 kommunikcis csatorna a GM7U

beptett kommunikcis interfsze, s a Cnet I/F modul szmra.

A tbbi paramtert hagyjuk az alaprtelmezett belltson.



52

34. bra a 0-s s 1-s

kommunikcis csatorna belltsai



53

Az 1-es kommunikcis csatorna a GM7U beptett RS-485-s interfsz kommunikcis paramtereit tartalmazza. Az lloms szmot s az tviteli sebessget lltsuk be a frekvenciavltnak megfelelen.

A Modbus kommunikci esetn a PLC a Master a csatlakoztatott frekvenciavlt pedig a Slave szerept tlti be, ennek megfelelen vlasszuk a Master opcit.

A Transmission mode az adattvitel mdjt jelenti. ASCII protokoll a csomag bjtjait kt hexadecimlis kdra konvertlja. Az RTU protokoll kdfggetlen jeltvitelt jelent. Vlasszuk az RTU opcit, mivel az iC5 frekvenciavlt Modbus bvtkrtyja is RTU szabvnyt hasznl.

6.4.3. GMwin Modbus funkciblokkok

Az jonnan kezdett project csak az alap funkciblokkokkal rendelkezik. A project Library flre kattintva egy jobb klikk utn az Add items Library opci

segtsgvel ngy tovbbi funkciblokk-csomagot tlthetnk be. A Modbus protokoll szerinti kommunikcihoz szksges

funkciblokkokat a COMM.8FB elnevezs knyvtr-fjl tartalmazza.

35. bra kommunikcis funkciblokkok betltse



54

Mieltt belevgunk a project elksztsbe, gyzdjnk meg arrl, hogy a GM7U PLC ltal tmogatott, hasznlni kvnt funkciblokkot a Modbus-RTU krtya is tudja kezelni. Mg a PLC az albbi nyolc funkcikdot tmogatja: 01; 02; 03; 04; 05; 06; 15; 16, addig a Modbus-RTU bvtkrtya a hasznlati utasts szerint ebbl csak a 03-as; 04-es; 06-os; s 10-es funkcikdokat tudja kezelni. FUNKCI KD MEGNEVEZS 0x03 Tart regiszter olvassa 0x04 Bemen regiszter olvassa 0x06 Regiszter rsa 0x10 Multi regiszter rs

36. bra SV- iC5 Modbus-RTU krtya ltal tmogatott funkcikdok

A GMwin programban funkciblokkonknt kt funkcikd kezelsre van lehetsg. A feladatban az rtkek rsra (0x06), s olvassra (0x03) kerl sor ezrt a MOD0304, illetve a MOD0506 elnevezs funkciblokkokat hasznljuk.

6.4.3.1. MOD0304 funkciblokk

A GM7U PLC dokumentcijban rszletes lerst tallhatunk az egyes funkciblokkokrl. Nzznk meg ezek kzl kettt, ami a programban is felhasznlsra kerl.

MOD0304 FUNKCIBLOKK LERS

INPUT

REQ: Funkciblokk vgrehajtsa 1-es rtk esetn (nvekv l) CH : Kommunikcis csatorna belltsa (0 ~ 1) SLV_STNO: A slave (mellk) lloms szma FUNC: Funkcikd megadsa (03; 04 tmogats) SLV_ADDR: Az olvasni kvnt lloms cme NUM: A mellkllomstl rkez, olvasand adat mrete

Output

RD_DATA: Vltoz neve az olvass alatt lv adat mentsre. (A tmbk szma nagyobb, vagy egyenl legyen az adat mrethez kpest). NDR: Ha a mvelet hiba nlkl zrul, a kimenet 1 lesz, amit a kvetkez funkciblokk hvsig tart. ERR: Valamilyen hiba fellptvel, a kimenet 1 lesz, amit a kvetkez funkciblokk hvsig tart. STATUS: Hiba bekvetkeztvel a kimenet egy hibazeneti kd.



55

A funkciblokk mkdse: Ez a funkciblokk mind a 03-as (tart regiszter), mind a 04-es (bemen regiszter) funkcikdot vgre tudja hajtani, ami a Modbus protokollon a word tpus adatok olvasst teszi lehetv.

6.4.3.2. MOD0506 funkciblokk

MOD0506 FUNKCIBLOKK LERS

INPUT

REQ: Funkciblokk vgrehajtsa 1-es rtk esetn (nvekv l) CH : Kommunikcis csatorna belltsa (0 ~ 1) SLV_ADDR: Az olvasni kvnt lloms szma FUNC: Funkcikd megadsa (05; 06 tmogats) ADDR: A mellklloms olvass alatt lv kezdeti cme

Output

DATA (J): Vltoz neve az olvass alatt lv adat mentsre. NDR: Ha a mvelet hiba nlkl zrul, a kimenet 1 lesz, amit a kvetkez funkciblokk hvsig tart. ERR: Valamilyen hiba fellptvel, a kimenet 1 lesz, amit a kvetkez funkciblokk hvsig tart. STATUS: Hiba bekvetkeztvel a kimenet egy hibazeneti kd.

A funkciblokk mkdse: Ez a funkciblokk mind a 05-s, mind a 06-os (regiszterrs) funkcikdot vgre tudja hajtani. A Modbus protokollon a 05-s 1 bit adatot r a kimeneti tekercsre. Ha a NUMH rtke 255, (vagy HFF) a bit 1 lesz. Ha NUMH rtke 0, (vagy 16#0000) a bit 0 lesz. A 06-os 1 word tpus vltozt r a kimeneti tart regiszterbe.

6.4.4. Modbus cmzsi szablyok

Az iC5 Modbus RTU bvtkrtya 16, illetve 10 bites cmeket rendel a funkcikdokhoz. A GMwin programmal lehetsg van a cmek hexadecimlis, illetve decimlis megadsra. A GM7U PLC a cmzst 0-val kezdi, ami a Modicon tpus termkek esetn 1-nek felel meg, vagyis ha a Modbus cm n, akkor ezen a cmen jegyzett funkcikd elrshez



56

a GM7U PLC-vel n-1-et kell megcmezni. Ez alapjn pl.: a DRV group D01 funkcikddal meghatrozott gyorstsi idintervallumot (piros keret) vagy a 16#8100 hexadecimlis kddal, vagy a 33024 decimlis szmmal rhetjk el.

37. bra iC5 Modbus-RTU krtya DRV group cmei

A 37. brn lthat tblzatban szerepl funkcikdok rsa s olvassa is engedlyezett. A pillanatnyi llapotot a MOD0304 funkciblokkal krdezhetjk

rs 485 kommunikacio gm7u plcvel modbus protokoll

Documents