BluePlant - Comunicação com Xp325 e inversor Santerno Sinus N utilizando o protocolo Modbus TCP/IP e RTU

Descrição

Este tutorial tem por objetivo demonstrar como é possível desenvolver uma aplicação para controle de velocidade de um motor trifásico.

Nele serão abordados 3 elementos: O sistema supervisório BluePlant, o CLP XP325 e o inversor de frequência Sinus N da Santerno.

Para melhor entendimento deste tutorial ele será dividido em 3 etapas, sendo elas: 1) comunicação CLP – inversor; 2) comunicação Supervisório – CLP; 3) Configuração gráfica do Supervisório.

Importante: a comunicação CLP – Inversor será feita por Modbus RS-485 (CLP Mestre Inversor Escravo) enquanto a comunicação Supervisório - CLP será Modbus TCP/IP (Supervisório Mestre e CLP Escravo).

É fundamental que o usuário tenha conhecimentos básicos do BluePlant e do MasterTool IEC XE. Também é importante que ele tenha conhecimentos básicos em inglês.

1. Comunicação CLP – Inversor

Primeiramente vamos configurar o inversor de frequência. Vamos configurá-lo para dar a partida por Modbus e para setar sua velocidade também por Modbus. Para isso navegue no Grupo de Comando e configure os seguintes parâmetros da seguinte forma:


Parâmetro

Valor

Frq8
Crv3


A configuração dos demais parâmetros (referente às características técnicas do motor) fica sob responsabilidade do usuário.

Agora abra o software MasterTool IEC XE e crie um projeto para XP325.

Com o projeto criado, vá em UserPRG e declare duas tags como mostrado:

 

Agora iremos declará-las para se comunicarem com o inversor. Para isso expanda o item XP325 dentro de Configuration(XP). Clique com o botão direito sobre COM1 e selecione Adicionar Dispositivo. Então selecione Modbus RTU Symbol Master. 

Feito isso clique com o botão direito sobre o módulo Modbus adicionado e selecione de novo Adicionar Dispositivo. Selecione Modbus Device. No fim a configuração deve ficar como mostrado abaixo:

 

 Feito isso, abra o Modbus Device. Na aba de Mapeamento configure da seguinte maneira.

 

E na aba de Requisições dessa forma:

 

Acabamos de configurar as duas tags criadas para se comunicarem em Modbus nos endereços 400005 e 400006. Esses endereços Modbus correspondem aos endereços de Frequência e de Partida, respectivamente, como pode ser visto no manual do inversor.

 

Feito isso conecte a saída RS-485 do Xpress325 na entrada RS-485 do inversor. O pino do meio do inversor é o Negativo enquanto o pino mais próximo do cooler é o Positivo. O terceiro é o GND.


2. Comunicação Supervisório - CLP

Primeiramente abra o software BluePlant. Crie um projeto novo, nomeando-o como desejar. 

Com o projeto aberto, vá em Edit no canto superior esquerdo da tela. Inicialmente a aba Tags já estará selecionada. Iremos declarar 2 tags, para se comunicarem com as 2 tags que foram criadas anteriormente no CLP. 

 

Feito isso, vamos em Devices, logo abaixo de Security. Dentro de Devices teremos 3 abas para configurar: Channels, Nodes e Points.

Em Channels selecione Modbus Master – TCP/IP and RS232 devices. Isso irá configurar o supervisório como mestre Modbus do CLP. 

 

Não é preciso alterar nada em ProtocolOptions.

Agora iremos na aba Nodes do lado direito de Channels.

Clique em New para adicionar um nó, dê um nome para ele como preferir e em PrimaryStation escreva o endereço IP do seu CLP. 

 

Feito isso, iremos na aba Points do lado esquerdo de Nodes. Nela iremos declarar quais tags iremos comunicar e qual endereço Modbus delas.

 

Ambas as tags devem estar vinculadas nos mesmos endereços Modbus das tags declaradas no CLP. Em AccessType configure como Write para escrever nas tags. Com isso finalizamos a comunicação por parte do BluePlant. Agora vamos voltar ao MasterTool para configurar a comunicação do CLP com o supervisório.

Com aquele mesmo programa criado anteriormente no MasterTool, clique com o botão direito em NET1 logo abaixo de COM1 e selecione Adicionar Dispositivo. Expanda o item MODBUS, agora expanda o item MODBUS Ethernet e por fim expanda MODBUS Server. Agora selecione MODBUS Symbol Server e clique em Adicionar Dispositivo.

Agora abra o módulo Modbus que foi adicionado e configure ele da seguinte forma:

 

As tags estarão se comunicando com as tags do supervisório pelos endereços 400005 e 400006 e por esses mesmos endereços estarão se comunicando com o inversor de frequência.


3. Configuração gráfica do supervisório

Agora vamos configurar a parte final. Volte para a aplicação do BluePlant e vá em Draw. Na tela da aplicação desenhe 2 botões. Esses 2 botões serão para setar o sentido de giro do motor. 

Clique no primeiro botão e selecione Action do lado esquerdo da janela que se abrirá. Configure a janela da seguinte forma:

 

O bit1 da tag corresponde ao sentido de giro Foward do motor.

No outro botão configure da seguinte forma:

 

O bit2 da tag corresponde ao sentido Reverse do motor.

É importante ressaltar que essa tag está vinculada com uma word e as informações do que cada bit representa é mostrada a seguir:

 

Nos dois botões foi configurado a ação ToggleValue, onde seja, os bits vão alternar de 1 para 0 conforme os botões forem pressionados, assim não será preciso criar um botão para Stop.

Agora vamos criar mais 2 botões na tela. Esses 2 novos botões irão aumentar ou diminuir a velocidade cada vez que forem pressionados.

Abra o primeiro botão e configure-o da seguinte maneira:

 

Essa configuração aumentará a velocidade cada vez que for pressionado em 50 (número de engenharia). Esse aumento pode ser alterado a critério do usuário.

Abra o segundo botão e configure-o da seguinte maneira:

 

Essa configuração diminuirá a velocidade cada vez que for pressionado e também pode ser alterado conforme necessidade do usuário.

Por fim crie um Analog Numeric na tela para visualizar o valor da velocidade que está sendo transmitida ao motor. Configure-o da seguinte maneira.

 

A tela final pode ser ajustada para ficar desta forma:

 

Por fim para executar a aplicação, coloque a aplicação do BluePlant em Run e o CLP também. Energize o inversor de frequência. 

Importante ressaltar que o valor que será visualizado no Analog Numeric será apenas um valor de engenharia que será transmitido para o inversor. Ele não representa a velocidade real do motor. 


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