Fiche technique variateur Test et mise en oeuvre de la liaison CanOpen entre un contrôleur M241 et un variateur synchrone LXM32M ou LXM32A. Gamme : LXM32 M241 - SoMachine Introduction Le but de ce dossier est de montrer quelle est le type de séquence à mettre en œuvre pour tester la liaison CanOpen entre un automate M241 et les variateurs synchrones LXM32A ou LXM32M sans utilisation des blocs fonctions métiers. Les bloc fonctions métier de type MC_xxx_LXM sont performants car ils synthétisent une partie importante du fonctionnement du variateur en quelques boites noires, ce qui évite des développements logiciels fastidieux et onéreux. Ces blocs fonctions sont figés et il peut être nécessaire, pour certaines applications de détailler chaque phase de pilotage du variateur par la gestion directe des paramètres élémentaires du variateur. Cette fiche montre comment doivent s enchainer les séquences élémentaires des registres d état et de commande pour positionner un variateur Lexium en profil vitesse ou en profil position, le programme élémentaire utilisé n est qu un moyen pour parvenir à cette fin et ne constitue pas un modèle. Sommaire MODE DE FONCTIONNEMENT DU VARIATEUR... 2 Comment piloter un variateur LEXIUM 32... 2 Profil Velocity... 4 Profil Position... 4 Comment lire et écrire les variables DCOMcontrol, DCOMstatus, etc.. à partir d un contrôleur M241... 4 Ecart entre le LXM32A et LXM32M... 5 TEST DES VARIATEURS BRUSHLESS LXM32A ET LXM32M EN CANOPEN A PARTIR DU CONTROLEUR M241... 6 Câblage... 6 Configuration des variateurs... 6 Configuration et programmation de l automate... 6 Configuration de l automate... 6 Définition des équipements... 7 Choix du contrôleur... 7 Définition du bus CanOpen lié à la voie CanOpen de l automate... 7 Déclaration du Lexium32 comme interlocuteur CanOpen... 8 Choix du PDO... 8 Ajoût du POU chargé de la gestion du variateur... 9 Connexion du PC chargé de SoMachine avec le contrôleur... 12 Ensuite, les messages suivants apparaissent, les valider :... 12 Mise en Run du programme... 12 Test du programme... 13
Mode de fonctionnement du variateur Comment piloter un variateur LEXIUM 32 Les variateurs synchrones LXM32A ou LXM32M peuvent être pilotés par soit par leur bornier DI1, DI2,.., AI1,AI2,.., soit par le HMI intégré, soit à distance par des contrôleurs M241 via les bus de communication CanOpen. Pour ce dernier cas, les contrôleurs verront les Lexiums comme une table de paramètres, chaque paramètre ayant une adresse et une signification précise. Pour les variateurs Lexium 32A ou 32M, plusieurs centaines de variables sont disponibles mais les variables les plus utilisées sont : Dans les faits, quatre paramètres sont suffisants pour faire fonctionner le moteur : DCOMcontrol : permet d activer le variateur de Rdy vers RUN, d arrêter le variateur etc., DCOMstatus: permet de connaître l état du variateur : Prêt?, sous tension?, en défaut?, etc. : variable à lire exclusivement, DCOMopmode : permet de choisir un des modes opératoires : prise d origine, variation de vitesse, position, etc.. PPp_target : fournit la consigne de position en profil position, PPv_target : fournit la vitesse du mobile en profil position, PVv_target : fournit la consigne de vitesse en profil Velocity. Le contrôleur M241 et le variateur LXM32M(A) vont respecter à l initialisation un protocole d échange normalisé (CIA402), il se traduit par une séquence bien déterminée entre le mot de Commande DCOMcontrol et le mot d état DCOMstatus. 2
La séquence initiale commune sera donc Etat initial du variateur : deux états sont possibles : o variateur alimenté seulement sur sa commande (24VCC), il affiche DiS et DCOMstatus (6041h) = 16#xx50, o alimentation de la commande et de la puissance, il affiche rdy, DCOMstatus (6041h) = 16#xx31, Ecrire DCOMcontrol (6040h)= 16#xxx7, attendre que DCOMstatus (6041h) passe à 16#xx33, Ecrire DCOMcontrol (6040h)= 16#xxxF, attendre que DCOMstatus (6041h) passe à 16#xx37, le variateur affiche RUN. Pour arrêter le moteur, écrire DCOMcontrol (6040h) = 16#0000, Pour acquitter un défaut, écrire DCOMcontrol (6040h) = 16#xx80. Lorsque le variateur Lexium sera dans l état RUN correspondant au DCOMstatus à xx37, plusieurs modes de fonctionnement sont possibles paramétrables par DCOMopmode, lesquels sont détaillés ci-après. 3
Sont détaillés pour exemple les deux modes opératoires suivants : - Profile Velocity, - Profile Position. Profil Velocity - respecter la séquence initiale décrite plus haut (6, 7 et F pour DCOMcontrol et 31, 33 et 37 pour DCOMstatus) - DCOMopmode (6060h) = 3 (profil Velocity), - tester si ce mode de vitesse a bien été sélectionné en testant si DCMopmd_act (6061h) est passé à 3, - écrire la consigne vitesse : PVv_target (60FFh) = 5000 (par exemple), - si le moteur n a pas démarré, forcer DCOMcontrol (6040h) à la valeur 16#000F, - le bit 10 de DCOMstatus (6041h) passe à 1 à vitesse atteinte. Profil Position - respecter la séquence initiale décrite plus haut (6, 7 et F) pour DCOMcontrol et 31, 33 et 37 pour DCOMstatus), - écrire la vitesse pour le positionnement PPv_target ( 6081h) = 5000 ( pour l exemple), - DCOMopmode (6060h) = 1 (profil Position), - tester si ce mode de vitesse a bien été sélectionné en testant si DCMopmd_act (6061h) est passé à 1, - écrire la consigne position en incrément: PPp_target (607Ah) = 2000000 (par exemple), (par défaut 1 tour = 16384 incréments), - choisir le type de déplacement : o DCOMcontrol (6040h) = 16#xx1Fh si mouvement absolu, o DCOMcontrol (6040h) = 16#xx5Fh si mouvement relatif, - - si le moteur n a pas démarré, forcer DCOMcontrol (6040h) à la valeur 16#000F, - à position atteinte, les bits 10, 12 de DCOMstatus (6041h) passe à 1 et le bit 13 passe à zéro. Comment lire et écrire les variables DCOMcontrol, DCOMstatus, etc.. à partir d un contrôleur M241 CanOpen est un bus optimisé temps réel qui peut comporter jusqu à 128 nœuds ou node sur un support paires torsadées blindées 2 ou 4 fils. Les vitesses d échange sont à déterminer en fonction de la longueur maximale du bus. Un des intérêts de CanOpen réside dans le fait que chaque constructeur peut entièrement décrire son matériel dans un fichier.eds spécifique, fichier qui pourra être utilisé par tout logiciel automate dont une des raisons d être est de gérer des interlocuteurs CanOpen. Un autre particularité de CanOpen est la définition par chaque constructeur de PDO (Process Data Objects), il s agit de tables prédéfinies de registres ou de mots à lire ou écrire par la station CanOpen en maître ( automate) vers les esclaves ( variateurs). Elles sont entièrement définies dans le fichier.eds. Habituellement, un choix de PDO est proposé à l utilisateur, il peut en choisir tout ou partie. Le contrôleur lit ou écrit cycliquement ces tables dans le variateur sans programmation supplémentaire (échange implicite) 4
Ecart entre le LXM32A et LXM32M 5
Test des variateurs Brushless LXM32A et LXM32M en CanOpen à partir du contrôleur M241 Câblage Le contrôleur M241 comporte un bornier CanOpen, dans cet exemple, il est raccordé au bornier d un module TSXCANDTM4 de la façon suivante : - CH(fil blanc) avec CAN-H, - CL(fil bleu) avec CAN-L, - G (fil noir) avec GND, - V+ (fil rouge) avec NC. Configuration des variateurs Configuration du variateur LXM32M Onglet Variateurs Menu SIMPLY START CONFIGURATION DE BASE DEVcmdinterf = Fieldbus Control Mode Onglet Bus de terrain (CAN) D-SUB Menu Simply start Configuration de base CANadress = adresse CanOpen du Lexium Onglet Bus de terrain (CAN) D-SUB Menu Simply start Configuration de base CANbaud = vitesse de transmission Can Configuration du variateur LXM32A Menu SIMPLY START CONFIGURATION DE BASE DEVcmdinterf = Fieldbus Control Mode (pas le choix) Menu Communication Bus de terrain (CAN) D-SUB CANadress = adresse CanOpen du Lexium Menu Communication Bus de terrain (CAN) D-SUB CANbaud = vitesse de transmission Can Configuration et programmation de l automate Avant toute configuration et programmation du M241, il est indispensable de s assurer que les voyants CAN-E sont éteints et CAN-R allumés fixe vert aussi bien sur le variateur que le contrôleur. Si ces voyants ne sont pas corrects, rechercher la cause (plusieurs maitres, plusieurs esclaves ayant la même adresse, résistance de terminaison manquante) Il sera utilisé SoMachine V2.x dont l interface graphique est différente des versions antérieures à V2 Configuration de l automate Création du projet 6
Définition des équipements Choix du contrôleur Dans cet exemple, l automate M241 Ensuite, pour débuter la configuration et la programmation de l automate Définition du bus CanOpen lié à la voie CanOpen de l automate 7
Déclaration du Lexium32 comme interlocuteur CanOpen Choix du PDO 8
Il est nécessaire d utiliser deux bloc fonctionnels génériques pour pouvoir écrire et lire les différents registres de base permettent la décomposition séquence par séquence d un mode opératoire du Lexium Velocity ou Position : MC_WriteParameter_LXM, MC_ReadParameter_LXM. Ajoût du POU chargé de la gestion du variateur Le POU est une Unité d Organisation de Programme (sous programme). Dans les faits, le programmeur structurera son application en POUs, ces POUs seront ensuite appelé par la tâche Mast. 9
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Connexion du PC chargé de SoMachine avec le contrôleur Il est nécessaire de définir l interlocuteur cible, ici le contrôleur M241 Ensuite, les messages suivants apparaissent, les valider : Mise en Run du programme Visualisation de bon fonctionnement 12
Test du programme Comment fonctionne MC_ReadParameter_xxx Comment fonctionne MC_WriteParameter_xxx La séquence de test d un déplacement relatif est le suivant : vérifier l état de valeur_de_etat : Si valeur_de_etat = 16#xxx50, c est que le variateur n est pas alimenté sur ses bornes puissance, 13
Si valeur_de_etat = 16#xx31, c est que le variateur est Rdy, prêt à fonctionner, écrire 6 dans CMD, vérifier que valeur_de_etat passe à 16#xx31, écrire 7 dans CMD, vérifier que valeur_de_etat passe à 16#xx33, écrire 15 dans CMD, vérifier que valeur_de_etat passe à 16#xx37, activer l entrée ecriture_vitesse, le mobile ira à sa position à la vitesse écrite dans Value, activer l entrée ecrire_mode_vitesse, la valeur positionné à Value ici la valeur 1 définit le mode Position du variateur, tester si le mode position est bien retenu par le variateur, visualiser la variable valeur_du_mode, elle doit être à 1, activer l entrée ecrit_consigne_position la consigne de position de 2000000 est envoyé au variateur écrire 16#005F dans CMD, pour indiquer au variateur qu il s agit d un mouvement relatif, tester si la position est atteinte en allant vérifier si les bits 10, 12 de DCOMstatus (6041h) passe à 1 et le bit 13 passe à zéro. Pour un mouvement absolu, écrire 16#001F dans CMD mais auparavant une prise d origine Homing aura été nécessaire Découvrez dès maintenant notre site internet http://xsl.schneider-electric.com Appelez Chorus de 8h à 18h, du lundi au vendredi toute l année Version : 1.0 Date de création 18/07/2015 14