مدونة الهندسة الكهربائية: الآلية الأساسية للربط بين درايف مايكرو ماستر أو سيناميكس عبر شبكة البروفي باس SINAMICS G / MICROMASTER 4: Essentials for PROFIBUS- communication and PKW-mechanism

سأقوم عبر هذه المشاركة بشرح آلية الربط بين الدرايف والمتحكم عبر شبكة البروفي باس. وذلك باستخدام الدرايف سيناميكس جي 120 / 120D أو مايكروماستر 4. وذلك باعتبار القارئ لديه خلفية عن Step7.

من الهارد وير لل step7 نضيف الدرايف مايكرو ماستر 4 وذلك عبر:

ومن أجل السناميكس:

وفي جال عدم توفر هذه الأجهزة في الكاتلوك يتوجب عليك تحديثه وتنصيب أحدث نسخة من برنامج الستارتر المتوفر على الرابط التالي:
حمل برنامج الستارتر Starter
كما يمكنك تحميل ملف ال GSD من الروابط:
GSD for MM4
MICROMASTER MM411 420 430 440
ومن أجل السيناميكس:
SINAMICS G120
SINAMICS G120 GSD
SINAMICS G120D
SINAMICS G120 GSD PROFINET
إختيار البرقية (التلغرام) المطلوبة:
نتحكم بالدرايف من نوع مايكرو ماستر 4 عبر قناة البروفي باس دورية. وتقسم مكونات بيانات المستخدم منطقتين والتي يمكن أن ترسل مع كل برقية (تلغرام)
منطقة البيانات المعالجة ( PZD ) وفيها كلمة التحكم والقيمة المرجعية أو معلومات عن الحالة والقيم الفعلية.
منطقة البارامترات ( PKW ) لقراءة وكتابة البارامتراتمثل قراءة الأعطال أو قيم الحدود الدنيا والعليا .... إلخ.
ال ( PPO ) غاية بيانات المعالجة للبارامترات من أجل السيناميكس 4 وهي تكون حسب التطبيق. ويتم إختيارها كما في الصورة:

وإعتمادا على التطبيق يمكنك إختيار التلغرام المطلوب كما في الصورة:

تستطيع أن تأخد في مايكرو ماستر 420 حتى 4 PZD . أما مايكرو ماستر 430 و 440 نستطيع أن تأخذ حتى 8 PZD . إضافة لذلك يوجد فرق بين مصطلحي : Whole cons" & word cons.
Whole cons يعني الإستمرارية على كل الطول أي على سبيل المثال في ال 4PZD يكون الأربعة كلمات ترسل كبلوك واحد. لذلك يجب علينا إستخدام SFC14/15.
أما Word cons فهي تعني أن إستمرارية المعلومات تكون لكلمة واحدة وفي هذه الحالة نستطيع تحميل وإرسال التعليمات من وإلى الدرايف مباشرة.
تكوين إتصال البروفي باس:
خطوات إنشاء الإتصال بين المتحكم والدرايف عبر البروفي باس:
1. نبدأ برمجة الدرايف ومن الأفضل وضع القيم الإفتراضية للدرايف P0010=30, P0970 = 1 .
2. هناك طريقتين لتحديد عنوان البروفي باس
الأولى عبر المفاتيح السبعة على كرت الإتصال وهذه المفاتيح لها الأولوية في تحديد عنوان البروفي باس على العنونة عن طريف البارمترات.
الثانية هي عبر البارامتر P0918 وهذا فقط إذا كانت جميع المفاتيح السبعة الموجودة على كرت الإتصال موضوعة على القيمة 0.
وكذلك يمكننا تحديد مصدر القيمة المرجعية عبر P0700 ومصدر التردد المرجعي عبر P1000 وذلك:
P0700=6 Command source from profibus
P1000 =6 Frequency target value from Profibus
جعل المايكروماستر /السيناميكس جاهزة للعمل:
من المفضل إختبار العمل عبر التحكم بالبروفي باس قبل وصل المحرك. وذلك بفصل المحرك وإختبار تردد الخرج عبر الشاشة AOP OR BOP.
أما إذا أردت تشغيل المحرك في هذه المرحلة ضع: P0010 = 1 وضع جميع برامترات البرمجة الموجودة في المانويل وأنهي ذلك ب P3900 = 3. والتي تحسب بيانات المحرك. ومن ثم ضع P0010 على الصفر حيث أن الإنفرتر لا تعمل في حال كون هذا البارامتر على الواحد.
التحكم بالمايكروماستر / السيناميكس جي 120 (CU240X) من المتحكم PLC:
إذا إخترت PP30 مع التلغرام 1 عندها سيكون لديك التالي:
OUTPUTS WORD عدد 2 ( PZD1 & PZD2) من ال PLC. والتي تمثل كلمة التحكم و التردد المرجعي.
INPUTS WORDS عدد 2 والتي تمثل كلمة الحالة والتردد الفعلي.
يتم ملائمة القيمة المرجعية والتردد الفعلي حيث تمثل القيمة 4000HEX ال 50 هرتز والتي هي 16384 DEC. بينما تكون القيمة العظمى المرسلة 7FFF والتي تساوي 32767 DEC . نسبة تعديل التردد يمكن تغيرها من خلال البارمتر P2000.
هنا نقدم كلمة التحكم وكلمة الحالة من أجل بداية العمل حيث يكون التسلسل على النحو التالي: كلمة التحكم ثم التردد المرجعي ثم كلمة الحالة ثم التردد الفعلي ويكون علينا إرسال الكلمة 047E ثم 047F من أجل إقلاع الدرايف.
جعل الدرايف جاهزة للعمل: 047E 0000 FA31 0000
تشغيل الدرايف عند التردد 12.5 هرتز: 047F 1000 FB34 1000
تشغيل الدرايف عند التردد 50 هرتز : 047F 4000 FB34 4000
تشغيل الدرايف عند التردد 12.5 هرتز بالإتجاه العكسي: 0C7F 1000 BB34 1000
والصورة التالية توضح الذواكر المتبادلة الدرايف وال PLC:

والجدول التالي يبين كلمة التحكم في الدرايف المايكروماستر

والجدول التالي يبين كلمة الحالة:

آلية ال PKW من أجل قراءة وكتابة البارامترات:
كما قلنا سابقا هناك منطقتين لتبادل المعلومات:
منطقة معالجة المعلومات (PZD) ومنطقة البارامترات (PKW) والتي تستخدم من أجل قراءة وكتابة البارامترات.
المعلومات المعالجة (process data) تنتقل دائما ولها الأولوية في أقصر زمن. بينما منطقة البارامترات تمكن المستخدم من الوصول للبارامترات عبر نظام الباس Bus system.
والتلغرام لتبادل المعلومات له التركيب التالي:

والصورة التالية تبين آلية ال PKW مع الإتصال عبر البروفي باس:

أما الصورة التالية تبين تركيب منطقة البارامترات PKW

إن معرف البارامتر parameter identifier PKE عبارة عن كلمة واحدة one word أي 16 بت. من 0 حتى 10 (PNU) تحتوي على البارمتر المرتبط، البت 11 لا يستخدم، ومن البت 12 حتى 15 (AK) تحتوي على معرف الطلب request identifier أو معرف الإجابة response identifier
معنى معرف الطلب مبين بالجدول التالي حيث أنه من البت 11 حتى 14 يستخدم خصيصا من أجل الدرايفات وليس من أجل PROFIDrive.

ومعنى معرف الإستجابة مبين بالجدول التالي:

إن معرف الطلب سوف يحدد أي معرف إستجابة ممكن. إذا كان معرف الإستجابة هو 7 عندها فإن أحد الأعطال المبينة في الجدول التالي سوف يخزن في البارمتر الثاني PWE2.