Fiche technique variateur

Test et mise en oeuvre rapide de la liaison CanOpen entre un automate M 340 et un variateur de vitesse ATV32 avec utilisation des modules fonct ionnels MFB. Gamme : ATV32 Introduction Le but de ce dossier est de montrer quelle est le t ype de séquence à mettre en œuvre pour tester la li aison CanOpen entre un automate M340 et le variateur ATV3 2 avec utilisation des blocs fonctions métiers. Les bloc fonctions métier de type MC_xxx_ATV sont p erformants car ils synthétisent une partie importan te du fonctionnement du variateur en quelques boites noir es, ce qui évite des développements logiciels fasti dieux et onéreux. Il s’agit d’en montrer l’intérêt (réduction des durées de développement, utilisation de modules validés et testés) et non pas de prescrire une méthode de programmation particulière.

Sommaire

MODE DE FONCTIONNEMENT DU VARIATEUR ............... ......................................................................................................... 2

1) Comment piloter un variateur ATV32 ................................................................................................................ 2 2) Canal Consigne et canal commande ................................................................................................................ 2 3) Les profils .......................................................................................................................................................... 2

Non séparés .................................................................................................................................................. 2 Séparés ......................................................................................................................................................... 3 Profil IO.......................................................................................................................................................... 4

4) Scanner d’IO ..................................................................................................................................................... 4

TEST DU VARIATEURS ATV32 EN PROFIL NON SEPARE, CONSIGNE PAR CANOPEN, PAS D’UTILISATION DU SCANNER D’IO ..................................................................................................................................................................................... 5

1) Intérêt de CanOpen ........................................................................................................................................... 5 2) Câblage ............................................................................................................................................................. 5 3) Configuration du variateurs ............................................................................................................................... 6 4) Configuration et programmation de l’automate ................................................................................................. 6

Configuration de l’automate .......................................................................................................................... 6 Configuration du bus CanOpen ..................................................................................................................... 6 Choix du PDO ............................................................................................................................................... 7 Création d’une variable liée à la voie utilisée par l’interlocuteur CanOpen Lexium 32 ................................ 7 Configuration du port CanOpen .................................................................................................................... 8 Configuration de la dimension de la table d’échange et du débit de transmission ....................................... 8 Création d’une variable permettant la gestion du bus CanOpen .................................................................. 8 Création d’un mouvement ........................................................................................................................... 10 Création d’un programme incluant les modules fonctionnels ..................................................................... 10 Intégration du bloc fonctionnel CanHandler dans le programme ................................................................ 11

5) Comment intégrer un fichier ATV32_MFB lorsqu’il n’existe pas dans la bibliothèque ................................... 14

2

Mode de fonctionnement du variateur

1) Comment piloter un variateur ATV32 Les variateurs de vitesse ATV32 peuvent être pilotés par soit par leur bornier LI1, LI2,. ., AI1,AI2 ,.. , soit par le HMI intégré, soit à distance par des automates M340 via les bus de communication CanOpen. Pour ce dernier cas, les automates verront les variateurs comme une table de paramètres, chaque paramètre ayant une adresse et une signification précise. Pour l’ATV32 ( 842 variables possibles), les variables les plus utilisées sont :

Dans les faits, quatre paramètres sont suffisants pour faire fonctionner le moteur :

• CMD : variable à écrire, permet d’activer le variateur de Rdy ou NsT vers RUN, • LFR ou LFRD : variable à écrire, lorsque le variateur est en RUN, permet de lui fournir la consigne vitesse, • ETA : permet de connaître l’état du variateur : Prêt ? , sous tension ? , en défaut ?, etc. : variable à lire

exclusivement , • RFR ou RFRD : permet de lire la fréquence réelle du variateur.

2) Canal Consigne et canal commande

Un variateur Schneider Electric est piloté via deux canaux : commande et consigne :

• son canal commande : c’est l’ordre de marche : une information binaire délivrée par exemple au bornier par l’entrée LI1 mais qui peut l’être aussi par les mots CMD et ETA échangé entre un automate et le variateur à partir de la connexion modbus ( l’automate pilote le variateur en écrivant son mot de commande CMD et en vérifiant si l’ordre qu’il a envoyé a bien été interprété par le variateur par la lecture du mot ETA.

• son canal consigne : c’est la consigne de vitesse : une information numérique délivrée par exemple par un entrée

analogique au bornier AI1 ou par Modbus via le mot LFRD.

3) Les profils Il est possible de configurer ces canaux consigne et commande via trois profils : Séparés , Non séparés et Profil IO

Non séparés Déterminer le canal consigne revient à déterminer de facto le canal commande.

3

Séparés Il est nécessaire de spécifier le canal consigne et le canal commande, exemple faire démarrer le variateur avec l’entrée bornier LI1 et lui fournir une consigne de vitesse via un automate par sa connexion Modbus RS485 intégrée Pour ces deux profils, lorsque le canal commande du variateur est choisi comme étant Modbus RS485, l’automate et le variateur vont respecter un protocole d’échange normalisé (CIA402) et qui se traduit par une séquence bien déterminée entre les mots de Commande CMD et mot d’état ETA.

Séquence à respecter pour ATV32 :

• Etat initial du variateur : ETA = 16#0250 (ATV12 et ATV32) � le variateur affiche NST, • Ecrire CMD = 16#0006, attendre que ETA passe à 16#x231 � le variateur affiche RDY, • Ecrire CMD = 16#0007, attendre que ETA passe à 16#x233, • Ecrire CMD = 16#000F, attendre que ETA passe à 16#x637 � le variateur affiche RUN, • Dès que ETA = 16#x637, écrire LFRD = valeur de fréquence souhaitée, vérifier que LFR ait cette valeur,

puis ETA passe à 16#x6B7, le variateur affiche la fréquence, le moteur fonctionne. Pour arrêter le moteur, écrire CMD = 16#0000, Pour acquitter un défaut, écrire CMD = 16#0080. Pour faire tourner le moteur dans l’autre sens, forcer CMD à 16#080F au lieu de 16#000F

4

Profil IO

Il est caractérisé par :

• la spécification des deux canaux séparés comme pour le profil Séparés,

• un échange très simplifié entre le variateur et l’automate, Le CMD n’a plus la même signification que lorsque l’on est en mode Séparés ou Non séparés, il suffit, dans ce mode, de positionner le CMD à 1 et d’écrire la consigne.

Etat initial du variateur : ETA = 16#x233, Ecrire CMD = 16#0001 dans le variateur, attendre que ETA passe à 16#x637, Dès que ETA = 16#x637 , écrire LFRD = fréquence souhaitée dans le variateur, vérifier LFR.

4) Scanner d’IO

Les automates Schneider disposent de requêtes qui permettent de lire ou écrire des tableaux de variables consécutives. Les variables à lire ou écrire dans le variateur ne sont pas toutes consécutives, auquel cas il sera nécessaire d’utiliser autant de fois ces requêtes de lecture/écriture qu’il y a de variables non consécutives. C’est pour cette raison qu’il existe dans les variateurs ATV12 et ATV32 un scanner d’IO, en fait deux tables de x mots (en écriture et en lecture) dans lesquelles il est possible de définir des adresses de variables non consécutives. L’automate lira alors en une seule requête de lecture/écriture jusqu’à 2x variables. En réglage usine, le scanner d’IO du variateur est composé de deux variables en lecture ( ETA et RFRD) et de deux variables en écriture (CMD et LFRD), il est possible d’ajoûter des variables ainsi dans l’exemple LCR (Courant moteur) et LSP ( vitesse minimum).

En mode réglage usine , le variateur est en ‘’profil non séparé’’ et son canal consigne est configuré sur l’entrée analogique du bornier AI1.

5

Test du variateurs ATV32 en profil Non Séparé, consigne par CanOpen,

pas d’utilisation du scanner d’IO

1) Intérêt de CanOpen 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. l’automate lit ou écrit cycliqiuement ces tables dans le variateur sans programmation supplémentaire (échange implicite) Pour la variateur ATV32, trois PDOs sont proposés à utiliser suivant besoin.

2) Câblage L’automate M340 comporte un connecteur 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

6

3) Configuration du variateurs Configuration du canal consigne voie Modbus intégré du variateur

Menu CONF � FCS- � FULL � CTL �CHCF = SIM ( Profil non séparé en réglages usine) � FR1 = Can (canal consigne et canal commande via com CanOpen)

Configuration de l’adresse Can, vitesse de communication, type de parité, nombre de bits de données, bits de stop,

Menu CONF � FCS- � FULL �COM - � CnO - � AdCO = 1 (adresse CanOpen) � bdCO = vitesse CanOpen possible (pour l’exemple 250 000 bds

4) Configuration et programmation de l’automate

Avant toute configuration et programmation du M340, 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 à la même adresse, résistance de terminaison manquante)

Il sera utilisé Unity V8.x

Configuration de l’automate Configurer un automate M340 avec un processeur comportant une prise CanOpen intégrée BMXP3420102

A partir du navigateur de projet, il sera possible de paramétrer :

• le bus CanOpen composé ici du variateur ATV32 mais aussi d’un LXM32,

• la liaison CanOpen du processeur.

Configuration du bus CanOpen

Si le fichier ATV32_MFB n’apparait pas, il sera nécessaire de le trouver et de l’inclure dans le catalogue (voir en fin de fiche). Lorsque l’interlocuteur CanOpen est défini, il doit être configuré

7

Choix du PDO

Création d’une variable liée à la voie utilisée par l’interlocuteur CanOpen Lexium 32 Cette variable disposera d’une adresse globale %CH\3.2\0.0.0 et elle sera composée de tous les registres qui auraont été détermninés dans les PDOs ( Statusword, Controlword, Target Velocity, NM1, NM2,..,NC1,..) :

- L’adresse servira à implanter un mouvement , - Les registres pourront utilisés dans la table d’animation. -

Le paramètre Gestion_ATV est accessible en variable élémentaire sur le navigateur de projet

8

Configuration du port CanOpen

Configuration de la dimension de la table d’échange et du débit de transmission

Création d’une variable permettant la gestion du bu s CanOpen

Gestion_Can est accessible en variable élémentaire sur le navigateur de projet.

9

L’intérêt de cette variable réside dans le fait qu’elle permet de vérifier si les différents interlocuteurs CanOpen sont bien vus par l’automate.

Il suffira alors de les insérer dans la table d’animation.

10

Création d’un mouvement Il serait tout à fait possible de piloter le variateur ATV32 avec les registres vu au début de la fiche, il est préférable d’utiliser les blocs fonctionnels MFB qui permettront une conduite orienté process du variateur. Pour bénéficier des blocs, il est nécessaire de créer un mouvement et de le paramétrer.

Création d’un programme incluant les modules foncti onnels

11

Intégration du bloc fonctionnel CanHandler dans le programme

Il est nécessaire de débuter par le MFB ‘’CanHandler’’, celui-ci teste si le bus CanOpen est opérationnel vu par l’automate et autorise ensuite la gestion de l’axe.

Très important : aller chercher l’adresse définie lors de la définition du mouvemen t et seulement celle-ci

12

Continuer à configurer le MFB Can_Handler de la façon suivante

Paramètre Axis

Paramétre NETWORKOPERATIONNAL

Test du MFB CanHandler

A ce stade, il est préférable de tester le module CanHandler

- Compiler le programme

13

- se connecter à l’automate,

- transférer le programme,

- initialiser le programme.

Le module fonctionnel montre AXISREADY actif , CanOpen est opérationnel vu de l’automate.

Test du MFB MC_POWER

Le bloc MC_POWER tout comme le bloc CAN_HANDLER est obligatoire car il permet de positionner le variateur Brushless en attente de commande de mouvement opérationnel. Il réalise de façon autonome le DriveCom

Il est ensuite aisé de programmer les blocs opérationnels disponibles, ainsi dans cet exemple, le variateur ATV32 est configuré comme un variateur de vitesse de part l’utilisation de MC_MOVEVELOCITY.

Après compilation, connexion, transfert , initailisation

14

5) Comment intégrer un fichier ATV32_MFB lorsqu’il n’existe pas dans la bibliothèque

Version : 1.1 Date de création 25/11/2015

■ Découvrez dès maintenant notre site internet http://xsl.schneider-electric.com

■ Appelez Chorus de 8h à 18h, du lundi au vendredi toute l’année