LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/1 OAMK TEKNIIKAN YKSIKKÖ AUTOMAATIOTEKNIIKAN LABORATORIO Laboratoriotyö SST Profibus Configurationin käyttö Pilot-prosessin konfiguroinnissa
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/1
OAMK
TEKNIIKAN YKSIKKÖ
AUTOMAATIOTEKNIIKAN LABORATORIO
Laboratoriotyö
SST Profibus Configurationin käyttö Pilot-prosessin konfiguroinnissa
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/2
1 TEORIAA
Automaatiolaboratoriossa olevaan metsoACN C20-prosessiasemassa on kaksikanavainen
Profibus-väyläkortti. MetsoACN sijaitsee räkkikaapissa, jossa ovat myös I/O-kortit.
Prosessiasemaan on kytketty kaksi eri Profibus DP-väylää ja tämän vuoksi onkin
suunniteltava kaksi erillistä laitekonfiguraatiota, molemmille väylille omansa.
Profibus-kortin asennuksen yhteydessä on fyysiselle I/O:lle määritetty FBC-korttipaikka
kaksi sekä Profibus DP-kanaville kolme ja neljä, jotka on huomioitava konfiguraatioita
suunniteltaessa. Prosessiaseman tunnus on GP01 ja DP-väyläkanavien tunnukset ovat
FBC-osoitteiden mukaisesti kolme ja neljä, GP01_m3 ja GP01_m4. Prosessiaseman
takaa katsottuna oikean puoleinen väylä on kanava kolme ja vasemman puoleinen kanava
neljä.
2 ENNEN KONFIGUROINNIN ALOITTAMISTA
2.1 Väylärakenteen selvittäminen
Selvittäkää aluksi Pilot-prosessin väylärakenne prosessiasemalta kentälle. Mihin laitteisiin
kummankin kanavan DP-väyläkaapelit on kytketty?
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/3
2.2 Kenttälaitteiden tyyppien selvittäminen
Käykää kaikki prosessin kenttälaitteet läpi ja kirjoittakaa paperille niiden tyypit, sillä niitä
tarvitaan konfiguraatioiden suunnittelussa. Merkitkää paperille laitteen positio (esimerkiksi
FV-210) ja tyyppi (ND-841). Selvittäkää myös DP/PA-linkin, ET-200M-logiikan ja
taajuusmuuttajien Profibus-osoitteet sekä ET200M:n analogia- ja digitaalikorttien tyypit.
Ensin mainittujen laitteiden osoitteet selviävät niiden DIP-kytkimistä ja taajuusmuuttajien
osoitteet saadaan selville niiden valikosta. Taajuusmuuttajien valikoiden käyttöön on
laboratoriossa ohje, mikäli niiden käyttö on unohtunut. Ohje löytyy myös osoitteesta:
http://www.oamk.fi/~kurki/automaatiolabrat/Taajuusmuuttajakaytto/MM420&MM440_Pikao
pas.pdf
3 KONFIGUROINTI SST PROFIBUS CONFIGURATIONILLA
Konfigurointi onnistuu automaatiolaboratorio 2:ssa olevilta kuudelta EAC-koneelta, joissa
on metsoDNA-ohjelmointiympäristö. Koneelle kirjaudutaan tunnuksella dna ja salasanalla
dna. (dna + piste). Itse konfigurointiohjelma avataan Windowsin ”Start”-valikosta alla
olevan kuvan 1 mukaisesti.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/4
Kuva 1. SST Profibus Configurationin käynnistäminen
3.1 DP-väyläkortin lisääminen
Ohjelman avauduttua voidaan aloittaa konfigurointi. Suunnitellaan ensiksi kanavan neljä
konfiguraatio. Selvittämänne väylärakenteen avulla tiedätte mitä laitteita väylällä on.
Ensiksi lisätään prosessiasemalla oleva Profibus-väyläkortti, joka löytyy vasemmalla
olevasta ”Masters -> Woodhead Software & Electronics”-kansiosta. Kortin lisääminen
oikealla puolella olevaan konfiguraatioon tapahtuu ”drag and drop”-periaatteella (kuva 2).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/5
Kuva 2. Profibus-kortin lisääminen konfiguraatioon
Seuraavaksi on määriteltävä asetukset kortille. ”Parameters” ja ”Slaves Mapping”-
välilehtiin ei tarvitse tehdä muutoksia. ”General”-välilehteen määritetään ”Local Card”-
kohtaan konfiguraation nimi (tässä GP01_m4) ja ”Station”-kohtaan kortin Profibus-
väyläosoite, joka on isäntälaitteella nolla. Lisäksi kortin voi nimetä ”Description”-kohdassa
(kuva 3).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/6
Kuva 3. Profibus-kortin asetukset
3.2 Kenttälaitteiden lisääminen
Kun väyläkortin asetukset ovat kunnossa, lisätään konfiguraatioon väylällä olevat laitteet
”drag and drop”-periaatteella. Laitteet löytyvät vasemmalta ”Slaves”-kansiosta. Kuten
väyläkortille, myös kenttälaitteille määritetään ”General”-välilehdessä nimi, kuvaus
(positio) ja Profibus-osoite (kuva 4).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/7
Kuva 4. Kenttälaitteen asetukset
Lisäksi on ”Modules”-välilehdestä lisättävä laitteen moduulit painamalla hiirellä ”Add
Modules”-painiketta. Moduulit määrittävät luku- ja kirjoitustavujen määrät, eli montako
tavua laite lukee ja montako kirjoittaa. Taajuusmuuttajille valitaan ”0 PKW, 2PZD (PPO3)”-
moduuli. Tämä johtuu siitä, että ”PKW”-alue sisältää muun muassa parametrien arvojen
lukemisen ja kirjoittamisen järjestelmään, eikä se ole tarpeellista. ”PZD”-alue puolestaan
sisältää automaatiojärjestelmän vaatimat signaalit, kuten ohjauksen, asetusarvon sekä
laitteen tilatiedon. Ikkunan alalaidassa ”Data Sizes”-kohdassa nähdään luettavan datan ja
kirjoitettavan datan pituudet tavuina (kuva 5).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/8
Kuva 5. Moduulien lisääminen kenttälaitteelle
Moduulien lisäämisen jälkeen on ensimmäinen laite konfiguroitu ja sama toistetaan lopuille
väylällä oleville laitteille.
3.3 Konfiguraation ja binääritiedon tallentaminen
Kun kaikki laitteet on konfiguroitu, valitaan työkalupalkista ”Export Binary”-painiketta, jolla
tallennetaan konfiguratio prosessiaseman ymmärtämässä binäärimuodossa.
Binääritiedosto tallennetaan nimellä GP01_m4.bss polkuun D:\dna\EA\pbc.
Binääritiedoston lisäksi konfiguraatio mahdollista jatkomuokkausta varten tallennetaan
.pbc-muodossa valitsemalla valikosta ”File -> Save as” ja tallentamalla tiedosto nimellä
GP01_m4.pbc samaan polkuun binääritiedoston kanssa (kuva 6).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/9
Kuva 6. Valmiin konfiguraation tallennus
3.4 Toisen konfiguraation laatiminen
Toisen konfiguraation, GP01_m3:n, laatiminen aloitetaan vastaavasti kuin edellinen. Ensin
lisätään isäntälaite ja tämän jälkeen orjalaitteet, DP/PA-linkki ja ET200M-logiikka
moduuleineen. Tämän konfiguraation laatiminen on hieman haastavampi kuin edellinen,
sillä tässä moduuleita on enemmän ja on huomioitava orjalaitteiden sisäisten
moduulipaikkojen varaukset, joista lisää seuraavassa.
Konfiguroidaan ensin ET200M-logiikka. Laitteelle annetaan normaalisti väyläosoite ja
mahdollinen nimi. Tämän jälkeen lisätään moduulit, joista kolme ensimmäistä varataan
virtalähteelle ja CPU:lle, joten ne on oltava tyhjiä moduuleja. Myös tyhjät moduulit on
konfiguroitava. Neljäs moduuli on logiikan analogiakortille ja viides binäärikortille. Oikeat
moduulit löytyvät korttien tyyppien perusteella.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/10
DP/PA-linkki puolestaan vaatii kenttälaitteiden varaamien moduulipaikkojen lisäksi
sisäiseen käyttöönsä kolme moduulipaikkaa. Moduulien lisäysdialogissa slave-laitteiden
numerointi alkaa kuitenkin aina nollasta. MetsoDNA:n PA-slave-osoite 0 kytkeytyy PA-
slave-laitteeseen, jonka laiteosoite on kolme. Pilot-prosessin ensimmäisen PA-
kenttälaitteen oma osoite on kymmenen, joten on se konfiguroitava MetsoDNA:n
moduulipaikkaan seitsemän.
Slave-laitteita 3-9 ei ole, joten MetsoDNA:n näkemät moduulipaikat 0-6 konfiguroidaan
tyhjiksi moduuleiksi. Jos prosessissa olisi laitteet 0-2, ei niitä voitaisi kytkeä MetsoDNA-
järjestelmään DP/PA-linkin varaamien moduulipaikkojen vuoksi.
PA-laitteiden tarvitsemat luku- ja kirjoitustavujen määrät voi tarkistaa esimerkiksi Siemens
PCS7-koneilta avaamalla Pilot-prosessin hardware-konfiguraatio ja klikkaamalla hiirellä
haluttua laitetta. Alalaitaan avautuu tulo- ja lähtömoduulit (kuva 7).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/11
Kuva 7. Luku- ja kirjoitustavujen selvittäminen PCS7:sta
Kenttälaitteet konfiguroidaan numerojärjestyksessä, mutta huomioikaa, että väliin saattaa
tulla tyhjiä moduuleja. Moduuleja lisättäessä on huomioitava arvo ”data area count”, jonka
on oltava yksi. Tämä sen vuoksi, että moduuli varaisi vain yhden ”Profibus PA-osoitteen”.
Kun kaikki PA-laitteet on konfiguroitu DP/PA-linkin alle, konfiguraatio tallennetaan .bss- ja
.pbc-muodossa kuten edellinenkin konfiguraatio. Nimi on luonnollisesti GP01_m3.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/12
4 KONFIGURAATIOIDEN LATAAMINEN PROSESSIASEMALLE
Valmiiden konfiguraatioiden lataaminen prosessiasemalle tapahtuu Metson Function
Explorerin kautta. Valitkaa vasemmalta olevasta valikosta jaottelu ”Package Hierarchyn”
mukaan. Tallennetut konfiguraatiot on tuotava hierarkiaan ”import”-toiminnolla, joka löytyy
”Object”-valikosta. Avautuvasta ikkunasta haetaan tallennetut konfiguraatiot ja tuodaan ne
hierarkiaan.
Konfiguraatiot siirtyvät ”Not categorized”-kansioon, josta ne voidaan siirtää oikeisiin
paketeihin. Mikäli oikeita paketteja (GP01_m3 ja GP01_m4) ei ole valikossa, on ne
luotava valitsemalla ”Object -> New package” ja nimeämällä ne oikeiksi.
Kun konfiguraatiot on siirretty oikeisiin paketeihin, lataaminen tapahtuu menemällä paketin
päälle, klikkaamalla hiiren oikeaa ja valitsemalla ”download to”. Avautuvasta ikkunasta
valitaan ”move” ja uudestaan avaamalla ikkuna valitaan ”start”. Samat toimenpiteet
suoritetaan molemmille konfiguraatioille.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/13
5 SIGNAALIEN TARKASTELU DP MONITORIN AVULLA
Kun konfiguraatiot on ladattu prosessiasemalle, käynnistetään VNC viewer-ohjelma (kuva
8).
Kuva 8. VNC Viewerin käynnistäminen
Ohjelman käynnistyttyä valitaan VNC Server (GP01) ja annetaan salasana: pw4ruser.
Seuraavaksi valitaan ikkunan vasemmasta laidasta ”xslot”, joka avaa uuden ikkunan, josta
valitaan slot 13 ja klikataan ”start”. Nyt DP Monitor käynnistyy ja haluttu konfiguraatio
valitaan ”Device Name”-valikosta. Tämän jälkeen päästään tutkimaan väyläliikennettä ja
erilaisia diagnostiikkatietoja.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/14
Avatkaa ensin ”DP Network”-välehti, josta hiirellä klikkaamalla ”Update Passive” ja ”Ack
Change” slave-laitteiden tilat päivittyvät. Tarkastakaa eri välilehdistä löytyykö
virheilmoituksia. Jos, niin minkälaisia? Tutkikaa myös toisen konfiguraation
virheilmoitukset vaihtamalla tutkittava konfiguraatio ”Configuration”-välilehdestä ”Device
Name”-valikosta.
6 PA-LAITTEEN TOIMINNAN TESTAAMINEN DEBUGGER-
TYÖKALUN AVULLA
Debugger-työkalu löytyy Windowsin työpöydältä MetsoDNA-kansiosta. Debuggerin
avauduttua luetaan ensin jonkin mittauksen arvo kirjoittamalla komentoriville esimerkiksi ”p
v :e:pr:LI-1141.I:m” ja painamalla ”Enter”. Esimerkin komento palauttaa lämmityssäiliön
pintamittauksen arvon (kuva 9).
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/15
Kuva 10. Toimilohkon mittauspisteen lukeminen
Kokeilkaa lukea myös eri mittausten arvoja vaihtamalla esimerkkikomentoon ”pr:LI-
1141.I:m”:n tilalle jokin toinen mittaus. Muita mittauspisteitä voi hakea Function
Explorerista Profibus_2-kansiosta tutkimalla FbCAD-sovelluksia.
Debuggerin avulla voidaan myös muuttaa toimilohkojen tiloja. Muokattavia toimilohkoja
ovat muun muassa kopiointilohkot, suorasaantiportit sekä PID-, CNT-, MGVS- ja MTR-
lohkot. Tällöin komento on esimerkiksi ”m v :e:pr:T-119”, jolloin muokataan moduulissa
TIC-117 olevaa suorasaantiporttia T-119. Komennon kirjoittamisen jälkeen debugger
palauttaa toimilohkon sen hetkisen tilan (0), jonka perään voidaan syöttää uusi arvo (1)
(kuva 10). Debugger kysyy varmistusta muutokselle, joka hyväksytään syöttämällä kirjain
”y”.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/16
Kuva 11. Suorasaantiportin lähdön arvon muuttaminen
Voitte kokeilla muuttaa myös muita arvoja, mutta muistakaa palauttaa muuttamanne arvot
takaisin.
7 LOPPUTOIMENPITEET
Poistakaa luomanne konfiguraatiot sekä binääritiedostot Function Explorerista sekä
kansiosta D:\dna\EA\pbc, jotta ne eivät ole valmiina seuraavalle ryhmälle.
LABORATORIOTYÖOHJE LIITE 1/16
8 TYÖSELOSTUS
Esitä työselostuksessa ainakin seuraavat asiat:
PA-laitteiden positiot ja tyypit
Profibus-väylän rakenne
Kerro konfiguroinnista SST Configurationilla
Mahdolliset virheilmoitukset DP Monitorissa
Debuggerin käyttö
Mietteitä työstä