Tutorial AL-3406 - Inversor NXL (Protocolo ProfiBus)

Na arquitetura utilizada no tutorial o mestre da rede é o AL-2004 com a interface PROFIBUS AL3406, comunicando com um inversor NXL que utiliza placa de comunicação OPT-C3.

O processo de configuração deve seguir as seguintes etapas:

- Configuração dos parâmetros inversor de acordo com o motor a ser utilizado e parâmetros de comunicação via protocolo PROFIBUS;

- Configuração da interface AL-3406 através dos softwares MasterTool XE e PROFITool.

Neste tutorial, adota-se uma arquitetura de referência, do tipo ponto-a-ponto com um mestre e um escravo, como descrito na próxima seção. Esta arquitetura não é fixa, mas apenas um exemplo para o desenvolvimento de uma aplicação.


Definição da Arquitetura de Referência

Itens utilizados para a construção da arquitetura de exemplo deste tutorial, lembrando que esta arquitetura é de referência, podendo ser modificada conforme desejado.

Segue a lista de equipamentos e softwares necessários para instalar e configurar o tutorial:

- CP – AL-2004

- Interface PROFIBUS – AL-3406

- Inversor de Freqüência – NXL

- Placa de comunicação PROFIBUS – OPT- C3

- Terminador PROFIBUS – AL-2602

- Software de Programação do CP – MasterTool XE

- Software de programação da Interface PROFIBUS – PROFITool

- Cabo de programação da Interface PROFIBUS – AL-1715

- Cabo de programação do CP – AL-1342

- Cabo de rede PROFIBUS – AL-2303


Navegando nos menus do Inversor

- Para navegar através dos menus, utilizam-se as teclas + e –

- Entrar em um sub-menu pressionar a seta para direita >.

- Para alterar algum parâmetro utiliza-se a seta para direita > até o parâmetro piscar.

- Para confirmar uma alteração pressiona-se ENTER.

- Retornar do menu utiliza-se a seta para esquerda <.


Configurando o Inversor

- Energizar o inversor nos conectores identificados como L1, L2 e L3.

- Com o equipamento ligado ir ao Menu de Sistema -> M6.

- Após ir ao sub-menu -> S6.2 e confirmar a opção Padrão. O inversor deve reiniciar.

- Ao reiniciar, o inversor pode entrar no Startup Wizard, ou seja, ele apresenta os parâmetros

básicos a serem configurados (Frequência mínima, Frequência Máxima, tensão do motor...)

- Devem ser configurados de acordo com o motor a ser utilizado:

P2.1.1 – Freqüência mínima;

P2.1.2 – Freqüência máxima;

P2.1.3 – Tempo de aceleração;

P2.1.4 – Tempo de desaceleração;

P2.1.5 – Limite de corrente;

P2.1.6 – Tensão nominal do motor;

P2.1.7 – Freqüência nominal do motor;

P2.1.8 – Velocidade nominal do motor;

P2.1.9 – Corrente nominal do motor;

P2.1.10 – CosPhi do motor;

- Caso seja necessário alterar algum dos parâmetros anteriores, voltar ao menu P2, sub-menu ->

P2.1. (Parâmetros P1 à P15).

- Para configurar os parâmetros referentes à comunicação PROFIBUS devemos ir ao menu P2,

sub-menu P2.1 e configurar o seguinte item:

P2.1.14 – I/O Reference: Escolher a opção 3 (Referência de campo de bus).

- Retornar ao menu principal e entrar no Menu Painel de Controle -> K3.

- Dentro do Sub-menu Seleção do local de Controle -> P3.1 escolher a opção 3(Fieldbus).

- No display da IHM do Inversor deve ser apresentada a mensagem BUS/COMM indicando que

o controle está sendo realizado pelo Fieldbus.

- Retornar ao menu principal e entrar no Menu Expander boards -> E7 no sub-menu G7.2

- Neste sub-menu devemos entrar em Parâmetros -> G7.2.1 e configurar os seguintes itens:

P7.2.1.1 – Endereço do escravo;

P7.2.1.2 – Baud Rate;

P7.2.1.3 – PPO Type;

P7.2.1.4 – Modo de operação.

- Neste tutorial foram utilizadas as seguintes configurações:

P7.2.1.1 – Endereço de escravo = 2

P7.2.1.2 – Baud Rate = 10 (automatic)

P7.2.1.3 – PPO Type = 1 (PPO1)

P7.2.1.4 – Modo de operação = 1 (PROFIBUS)


Criação do projeto no CP

Abrir o software MasterTool XE e ir ao menu Projeto -> Novo.

- Na janela Criar Novo Projeto preencher os campos. Onde:

Nome do Projeto: Colocar um nome para a aplicação.

Diretório do Projeto: Pasta onde será salvo o projeto.

Modelo de CP: Modelo da CPU que será utilizada no projeto.

- Clicar em OK.


Declarando o barramento

- Após criar um novo projeto é necessário declarar no software MasterTool os módulos que estão conectados a CPU AL-2004. Para realizar a declaração do barramento clicar duas vezes na opção Barramento localizada na treeview do projeto (lado esquerdo).


- Na janela do Módulo de Configuração selecionar a opção Barramento 0.


- Selecionar a primeira posição da tabela (logo abaixo de Módulo) e clicar no botão Inserir.
- Na janela Módulos selecionar o cartão AL-3406 e clicar em OK.

- A tela deverá ficar conforme abaixo:

- Clicar em Aplicar.


Criando um Módulo de Configuração Estendido

- Neste módulo se encontram as informações referentes à configuração PROFIBUS.

- Para criar este módulo vá ao menu: Módulo -> Novo.


- A seguinte tela será aberta:

- Clicar em Aplicar.



Inserindo o Módulo Função

- Ir ao menu: Módulo -> Abrir. Selecionar o diretório onde está o módulo F-3406.085.

- O instalador do módulo F acompanha o produto, caso não possua, entrar em contato com o suporte técnico.


Criando um Módulo Principal

- O Módulo Principal é o módulo que contém o ladder principal da aplicação. É um dos módulos fundamentais para o CP entrar em estado de "Execução".

- Para criar um Módulo Principal vá ao menu: Módulo -> Novo.

- A janela Criar Novo Módulo será apresentada. Onde:

Tipo de Módulo: Escolha o tipo de módulo, nesse caso Módulo principal.

Nome do Módulo: Dê um nome ao módulo.

- Clicar em OK.

- Será aberta a tela para edição do ladder.


Inserindo a chamada de Função

- Na janela de edição do módulo principal clicar no ícone CHF, localizado na barra de ferramentas e selecionar a posição na tela onde será inserida a função.



- A tela abaixo será aberta:

- Para selecionar a função clicar no botão F-000.

- Selecionar a função F-3406.085.


- Clicar em OK.

- Na tela CHF - Chama Módulo Função clicar no botão Entrada... para configurar os parâmetros da função. 


- Clicar em OK.
- Abaixo sugestão de como pode ser configurada a lógica da função:

- Salvar módulo. Clicar em 

- Fechar o MasterTool XE.

- Abrir o software de programação PROFITool.


Configuração do PROFITool

- Como parte integrante da configuração das remotas é necessário criar um projeto no PROFITool que resultará em um arquivo .PB que será importado pelo MasterTool XE.

- Abra o software PROFITool.

- Iniciar um projeto através do menu File -> New.

- Na tela Select fieldbus selecionar a opção PROFIBUS e clicar em OK.

- A tela de edição do programa será apresentada. Inserir os dispositivos que compõem a rede.


Inserindo o Mestre da Rede (MASTER)

- Clicar na primeira posição disponível no software PROFITool conforme imagem abaixo:

- Após ir ao menu: Insert -> Master.
- Serão apresentados os dispositivos mestres disponíveis. Selecione a opção COM-PB / PKV20- PB e Clicar em Add >>.

- Clicar em OK.

- Com o mestre inserido na rede, dê um duplo-clique na figura Master0 para ajustar suas configurações.
- Na janela Master Configuration é possível adicionar uma descrição ao dispositivo no campo Description.


- Clicar no botão DP Master Settings e selecionar as opções conforme imagem abaixo:

- Clicar em OK.


Importando o arquivo GSD.

- Cada dispositivo escravo PROFIBUS possui um arquivo de extensão .GSD. Neste arquivo estão contidas as informações referentes ao equipamento escravo.

- Para adicionar o GSD do Inversor NXL ao PROFITool ir ao menu: File -> Copy GSD...


- Apontar o diretório onde está o arquivo GSD do inversor.

- O arquivo GSD encontra-se em anexo a este tutorial.


- Clicar em Abrir.

- A janela Question será apresentada, perguntando se o usuário deseja importar as imagens correspondentes ao GSD. Clicar em Sim para iniciar a importação do arquivo GSD.

- A janela Comment será apresentada com o resultado da importação. 
- Clicar em OK.

Inserindo um escravo na rede (SLAVE)
- Para inserir um dispositivo escravo na rede PROFIBUS vá ao menu: Insert -> Slave.
- Selecione a posição abaixo do mestre onde deseja inserir o escravo. A janela Insert Slave será apresentada:
- Selecionar o dispositivo escravo desejado e Clicar em Add >>. No tutorial foi utilizado o Inversor Altus NXL disponível na opção Vacon NX.
- Clicar em OK.
- Dê um duplo-clique no escravo para acessar suas configurações.
- No campo Station address selecionar o endereço que o dispositivo escravo irá assumir na rede.
- No campo Description colocar uma descrição para identificação do escravo.
- Selecionar o módulo PPO que contém o número de variáveis que se deseja controlar no Inversor.
- Para adicionar um módulo ao barramento, selecionar o módulo desejado na lista e clicar em Append Module.

- No tutorial foi utilizado o PPO 1 que possui as variáveis básicas do inversor. Por exemplo, comandos de partida e parada, sentido de rotação, referência de freqüência.

- Clicar em OK.


Salvando o arquivo .PB

- Ao término da configuração salvar o arquivo no menu: File -> Save As.

**O arquivo deve ser salvo dentro da pasta do projeto criado no MasterTool XE.


Download do arquivo .PB no Mestre – AL-3406

- Finalizada a configuração da rede PROFIBUS, salvar o projeto e enviar o arquivo .PB para o módulo AL-3406.
- Para carregar o projeto na interface PROFIBUS, desligar o AL-3406 e conectar o cabo AL-1715 na porta de programação do equipamento.
- Energizar o AL-3406.
- No PROFITool clicar uma vez sobre o mestre e ir ao menu: Online -> Download...
- Na tela abaixo clicar em Connect COM 1, para reconhecer a comunicação.
- Se o canal serial for aberto com sucesso as informações referentes a placa são apresentadas.
- Marcar o checkbox habilitado conforme imagem abaixo:
- Clicar em OK.
- A seguinte mensagem será apresentada, informando que a comunicação entre mestre e escravo será interrompida durante o processo de download.
- Clicar em Sim.
- O download deve iniciar.


Importando o arquivo .PB para o MasterTool
- Carregado o arquivo .PB no AL-3406, fechar o PROFITool e iniciar o MasterTool XE
- Abrir o projeto anteriormente iniciado através do menu: Projeto -> Últimos Projetos.
- Na tela principal do MasterTool XE, na aba do Módulo de Configuração Estendido (Cxxx.003), clicar no botão Importar Arquivo .PB.

- A janela Importar Arquivo Pb será apresentada, onde você deverá declarar uma variável como Operando Inicial a receber as configurações do PROFITool. No tutorial foi utilizada a memória %M0400.

- Clicar em OK.


Carregando o projeto no CP
- Para carregar o projeto para dentro do CP é necessário realizar os seguintes procedimentos:
- Desligar o CP e cabo AL-1342 a porta Alnet I do CP AL-2004.
- Energizar o AL-2004.
- Passar o CP para modo de Programação: Comunicação -> Estado -> Programação.
- Enviar os arquivos. Comunicação -> Ler e Enviar Módulos

- Clicar no Botão >>>Enviar Todos.
- Fechar a janela de Ler e Enviar Módulos.
- Passar o CP para estado de Execução: Comunicação -> Estado -> Execução



Monitorando as variáveis
- Com o CP em modo de execução é possível realizar a monitoração das variáveis que controlam o inversor.
- A quantidade de variáveis que podem ser lidas ou escritas no inversor dependem do PPO (Parameter/Process Data Object) selecionado.
- No tutorial foi selecionado o PPO1 (6 words de entrada e 6 words de saída) divididas da seguinte maneira:
- Cada quadrado equivale a 1 byte.
- No tutorial foi utilizado como operando inicial %M400 então as memórias estão dividas da seguinte forma:
%M400 a %M403: Leitura das variáveis ID, IND e VALUE.
%M404 a %M407: Escrita nas variáveis ID, IND e VALUE.
%M408 a %M409: Leitura das variáveis SW e ACT.
%M410 a %M411: Escrita nas variáveis CW e REF.
- As siglas correspondem:
ID: Tipo e número do parâmetro
IND: Parâmetro subindex
VALUE: Valor do parâmetro
SW: Status Word – Memória de Status
ACT: Valor atual de referencia.
CW: Control Word – Memória de controle, ou seja, comandos de partida, parada...
REF: Referencia de velocidade – Valores entre -10000 e +10000. Ex: 5000 equivale a 50%

- Para monitorar a CW e a REF ir ao menu Comunicação –> Monitorar. A seguinte tela será
exibida:
- No campo Operando escrever %M410 e no campo Número de Posições escrever 2. Clicar em OK.
- Será aberta uma janela de monitoração com duas variáveis: %M410 e %M411.
- No valor de %M410* você poderá digitar os seguintes comandos:
47F – Comando START do motor.
47E – Comando STOP do motor por rampa***.
477 – Comando STOP do motor sem rampa.
- Na variável %M411**, você irá digitar o valor da frequência que o motor irá receber.
Exemplo: 1000 para 10% da frequência máxima.
Para reversão do sentido de giro, coloque o valor equivalente à frequência negativo.
* O valor dessa variável é Hexadecimal, conforme podemos ver no campo Base da janela de
monitoração.
** O valor dessa variável é em decimais, conforme podemos ver no campo Base da janela de
monitoração.
*** A rampa é a mesma definida nos parâmetros de configuração do Inversor


Verificando o Status da comunicação.

- É possível verificar o status da comunicação entre o Inversor e o CP através da IHM do inversor.
- Navegue até o menu E7, sub-menu G7.2.2.1 (Comm. Status).
- Será apresentado um numero dividido da seguinte maneira: X.YYY, onde:
X: Número de erros na comunicação
YYY: Quantidade de comunicações realizadas com sucesso. Este campo deve ser incrementado


Conectando os equipamentos

- Com os equipamentos desligados conectar o cabo AL-2303 ao terminador de rede AL-2602.
- O terminador de rede AL-2602 deve ser conectado no conector DB9 da Interface PROFIBUS AL-3406.
- A outra extremidade do cabo AL-2303, será interligada ao conector da placa de comunicação
PROFIBUS nos bornes: 3, 4 e 1 (malha) conforme imagem abaixo:
- A placa PROFIBUS deve ser conectada a um slot disponível que suporte a placa OPT C3 (ver manual do inversor):
- Configurar a terminação de rede no Inversor. No inversor a terminação é configurada através dos jumpers X6 localizados na placa OPT-C3.
- No AL-3406 a terminação é determinada pelo uso do conector AL-2602.
- Ligar os equipamentos.
- Ao inicializar o sistema, os status de LEDs dos equipamentos devem estar:
AL-2004: LED EX ligado e ERR apagado.
AL-3406: LED A deve ficar piscando rapidamente. RD, RUN e TK ligados.
- Monitorar no inversor se a comunicação ocorre com sucesso, conforme item 8.






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