laboratorio 5 - powerflex40 - red variador plc

Laboratorio N 5

VARIADOR POWERFLEX 40

TECSUP TRUJILLO Variadores de Velocidad

PROGRAMA DE CAPACITACIN CONTINUA Ing. Edgar Prncipe L. 2

Red Variador - PLC Objetivos El alumno ser capaz de:

1. Realizar la configuracin del mdulo Ethernet para la configuracin y control del variador de velocidad.

2. Realizar la configuracin del variador utilizando software DriveExecutive 3. Controlar el encendido y velocidad del variador utilizando el PLC Micrologix 1100 4. Realizar el monitoreo del funcionamiento del Variador va HMI Panel View C1000

Introduccin terica

Hasta hace dos dcadas, el motor elctrico AC se utilizaba a velocidad constante y condiciones nominales, pero, debido al gran avance tecnolgico tanto en semiconductores de potencia como en circuitos integrados microcontroladores capaces de efectuar millones de operaciones matemticas por segundo, el uso de los variadores de velocidad para motores AC es una realidad y sus aplicaciones se extienden a todos los campos de la industria permitiendo tener control preciso de los procesos de produccin.

Preparacin

Para el presente laboratorio, el estudiante debe tener conceptos claros de los parmetros principales que intervienen en el proceso de control del motor AC tipo jaula de ardilla, as como haber identificado las partes principales y funciones que cumplen las diversas etapas del variador de velocidad (leer texto, captulo correspondiente a motor y variador AC). La configuracin del variador de velocidad se puede realizar utilizando el software Drive Execute, para lo cual debe haber una comunicacin entre la computadora y el variador de velocidad, en este caso se utilizar la comunicacin va Ethernet. Para poder realizar la configuracin nuestro dispositivo utilizando Ethernet es necesario contar con la tarjeta 22-COMM-E la cual se muestra en la siguiente figura.

Figura 1. Vista de la tarjeta de comunicacin del variador



Tabla 1. Descripcin de las partes del adaptador Ethernet

En nuestro caso el Switch de operacin tendr que estar en la posicin Single Mode Comunicacin del Variador con el PLC Micrologix 1100

Para poder realizar la comunicacin entre el variador y el PLC se utilizar la funcin I/O Messaging, esta funcin se utilizara para transferir data que servir para controlar el variador y definir la velocidad de referencia, esto se logra a travs de los archivos N41 y N42. (Single mode)

Tabla 2. Descripcin de Archivos N41 y N42

Cmo funciona la funcin I/O Messaging? El trmino Input y Output son definidos desde el punto de vista del Scanner. Por lo tanto, Output I/O es un dato que es producido por el Scanner y consumido por el adaptador EthernetNet/IP (22-COMM-E). Input I/O es un dato de estado que es producido por el adaptador y consumido por el Scanner. En la siguiente figura se muestra una tabla para la operacin de un Variador en el modo Single, la cual utiliza palabras de 16 bits.



Figura 2. Imagen de la comunicacin para un Single Mode

Logic Command/Status A travs del Logic Command se envia las ordenes de operacin del variador y a travs del Logic Status se puede conocer el estado del variador. Esta palabra de 16 bits se encuentran siempre en la posicin 0 (Ver tabla 2).

Tabla 3. Significado de los 16 bits de la palabra Logic Command



Tabla 4. Significado de los 16 bits de la palabra Logic Status

Reference/Feedback Reference es utilizado para enviar la velocidad de referencia al variador, es decir es una palabra de 16 bits que es producida por el controlador y consumida por el adaptador. Feedback es utilizado para recibir la velocidad actual del variador, es decir es una palabra de 16 bits que es producida por el adaptador y consumida por el controlador. Estas palabras estn ubicadas en la palabra 2.

Tabla 5. Valores de las palabras Reference/Feedback



Para poder enviar y recibir estos datos, utilizaremos la funcin MSG del PLC

Figura 3. Bloque MSG ubicado en Input/Output

Este bloque necesita colocarse un variable definida como MGxx:0 en MSG File (xx ser el nmero de la variable, en nuestro ejemplo 22) para poder utilizarla, esta bloque se encargar de enviar o recibir la data necesaria para el control del variador. Adicionalmente contiene el registro EN, el cual activa su bit cuando el bloque es activado, el registro DN, el cual activa su bit, cuando el mensaje es enviado o recibido exitosamente y el registro ER cuando el mensaje a devuelto un error. (Ejemplo para el uso del registro, MG22:0/EN). Para poder configurar el bloque debemos hacer clic en Setup Screen

Figura 4. Pantalla de configuracin del bloque MSG

En el rea This Controller. Channel: Para usar la comunicacin va Ethernet tienen que elegirse 1 (Integral).

Comunicacin Command: Ac se define si el mensaje ser de lectura (500CPU Write) o de escritura (500CPU Read). Data Table Address: En este caso, enviara la data contenida en la variable N21:0. Size in Elements: Ac colocaremos la cantidad de elementos que enviaremos, por ejemplo si quisiramos enviar la variable N21:0 y N21:1 deberamos colocar el valor 2, en este caso solo est enviando el dato contenido en la variable N21:0

En el rea Target Device Message Timeout: Este valor no se puede modificar para la comunicacin Ethernet.



Data Table Address: En este recuadro va el archivo N del variador que ser escrito o ledo (ver tabla 2), en este ejemplo en valor que es colocado en el archivo N42:3, es el valor contenido en la variable N21:0. Local/Remote: Como nuestro variador est en la misma red que el controlador (Figura 5), el valor que se debe colocar el Local. Routing Information File (RI): Ac se almacena la ruta para llegar al nodo destino, consiste en un nmero con el formato RIx:y, donde x es el nmero de un archivo RI existente o un archivo no utilizado e y en un nmero de un elemento no utilizado. Cada canal Ethernet de comunicacin debe tener un nico nmero RI.

Figura 5. Red Ethernet a Configurar

En la pestaa MultiHop se debe establecer la direccin IP del Variador.

Figura 6. Pestaa MultiHop de la ventana de configuracin del bloque MSG



Tenemos que crear una variable (En nuestro ejemplo N21), la cual es del tipo Integer (Entero), la cual debe tener 7 elementos y nos servir para recibir y enviar datos al variador.

Figura 7. Propiedades de la variable entera N21

Figura 8. Vista de la variable N21 N21:0 Contiene Tiempo de espera (lectura / escritura): Tiempo (en segundos) entre los mensajes al archivo N41 o N44. (Ver tabla 2) N21:1 Contiene el Logic Command Word N21:2 No utilizado N21:3 Contiene la velocidad de referencia (Reference) N21:4 Almacena el Logic Status Word N21:5 No utilizado N21:6 Almacena la velocidad real (Feedback)



Equipos y Materiales

1. Mdulo PLC Variador - HMI

Procedimiento CONFIGURACIN DEL ADAPTADOR ETHERNET Lo primero que tenemos que realizar es asignar una direccin IP al adaptador Ethernet del variador, para ello eejecutar el programa BOOTP-DHCP-SERVER (Inicio RockwellSoftware BOOTP-DHCPServer BOOTP-DHCPServer) Hacer doble clic en un nmero de la lista.

Colocar la direccin 192.168.45.93 (Preguntar al docente la direccin IP) y le damos clic en Ok

Si todo es correcto, la direccin aparecer en la parte inferior de la ventana



Abrir RS-Linx Clasic

Clic en Configure Drives

Seleccionamos Ethernet devices y le damos clic a Add New

Clic en OK



Agregamos la direccin 192.168.45.90 y le damos clic en Add New

Completamos la lista y le damos clic en Aceptar.

Verificamos que en Status aparezca Running y le damos clic en Close



Verificamos dando clic en el cono RS Who

Seleccionamos AB_ETH-1, Ethernet y debe quedar como en la pantalla.

Ejecutar el Programa DriveExecutive y le damos clic en Connect to Drive

Seleccionamos el Variador Power Flex 40 y le damos clic en OK

Elegimos Linear List en 1-22-COMM-E y colocamos la direccin IP y la mscara de Red para que se grabe en su memoria interna y no estar colocando la direccin cada vez que el equipo encienda.



La direccin IP se colocar en los parmetros 3 al 6 y la mscara de red en los parmetros 7 al 10, luego de ingresado los nmeros le damos clic en Peripherical Uploadfro 1 22-COMM-E para descargar hacia el variador.

Una vez comprobada la direccin IP y la mscara de Red hacemos doble clic en el valor interno del parmetro 2, cambiamos a Disabled y le damos aceptar.



Con estos pasos hemos configurado la comunicacin del Ethernet de nuestro variador. Antes de cerrar, si lo deseamos podemos guardar los cambios en los parmetros en un archivo, esto lo hacemos en la opcin File SaveAs.

COMISIONAMIENTO Ahora realizaremos la configuracin del variador, teniendo en cuenta el plano de conexiones proporcionado por el docente, para ello ejecutamos el programa DriveExecutive y le damos clic en File New y elegimos PowerFlex 40



Elegimos el modelo de nuestro variador.

Al hacer esto, se est creando una lista con los parmetros de configuracin, lo cuales podemos cambiar y luego descargar al Power flex 40 (Upload 0 Powerflex40) o del Power Flex 40 al software (Download 0 Powerllex40)

Para la configuracin podemos utilizar el asistente, para ejecutar el asistente hacer clic aqu.



Se empezar a ejecutar el asistente de configuracin, hacemos clic en Siguiente.

Lo primero que tenemos que hacer es restablecer los parmetros del variador haciendo clic aqu.

Le damos clic en S para restablecer los parmetros a la configuracin de fbrica.

Al salir la siguiente ventana indicar que los parmetros fueron restablecidos, luego le damos clic en Siguiente.



La primera ventana a configurar es la del Control del Motor, elegimos el Modo de rendimiento de Par en V/Hz, al costado de cada recuadro indica el nmero del parmetro, el cual para ms detalle se puede consultar el manual del variador (22b-um001_-en-e.pdf) , en nuestro caso dejamos los valores por defecto y hacemos clic en Siguiente.

114

84

85

86

87

88



Lo siguiente a configurar es el Dato del Motor, para lo cual vemos los datos de la placa del motor y hacemos clic en Siguiente, los datos de placa del motor se encuentran escritos en la siguiente posicin.

Lo siguiente a configurar ser el freno dinmico y el modo de paro, en este caso lo dejamos por defecto y luego le damos clic en Siguiente.

33

31

32



La siguiente ventana es para probar la direccin de rotacin, en este caso, no realizamos ninguna accin solo le damos clic en Siguiente.

En la ventana siguiente se puede configurar la rampa de aceleracin/desaceleracin as como los lmites de velocidad, luego le damos clic en Siguiente.

82

37

81

80



Ahora configuramos la consigna de velocidad, para esto la velocidad ser controlada desde la entrada de voltaje

35

34

83

40

39

111

110

38

122



Luego configuramos la funcin de las entradas Digitales y de las entradas de control segn lo que indica el panel de operador, lo mismo realizamos para las salidas.

Configuramos la salida tipo Rel para indicar que el equipo est en falla

37

36

51

52

53

54

70

71

72

73

74

75

76

77

55

56



Configuramos las salidas tipo opto acoplador para indicar cuando el motor est encendido y para indicar que ha llegado a la frecuencia de referencia.

Configuramos la salida analgica para indicar la frecuencia real del equipo.

64

59

58

61

62

65

66



Como ltimo paso nos aparece una pgina donde indican los cambios pendientes a realizar, para realizar los cambios le damos clic en Terminar.

CONTROL DEL VARIADOR CON EL PLC MICROLOGIX

A continuacin vamos a ejecutar el programa RSLogix Micro English Clic en el cono Nuevo

Elegimos el CPU Micrologix 1100 Serie B y le damos clic en OK



Doble clic en I/O Configuration

Clic en Read IO Config para indicarle que hay un mdulo de entrada/salida analgica.

Clic en Who Active



Elegimos el PLC Micrologix y le damos Ok

Clic en Read IO Config

Verificamos que se encuentre el mdulo 1762-IF20F2 y cerramos la pantalla



Nos vamos a Data File, clic derecho, New para crear nuestro archivo N21

Lo configuramos tal como indica la figura y luego le damos clic en OK

Luego de creada la variable, hacemos doble clic en N21 y escribimos el nmero 5 en la posicin 0, enter y cerramos la ventana



Lo primero que tenemos que hacer es un temporizador el cual se resetear as mismo y el cual estar habilitando el envo del tiempo de espera para el error.

Configuramos la lnea de la siguiente manera, hacer doble clic en el contacto y escribir T4:0/DN

Agregamos un comentario haciendo primero clic en la lnea y luego clic derecho, edit coment



Agregamos Tiempo de Scaneo y Ok

La lnea debe quedar como sigue

Agregamos una segunda lnea la cual enviar el dato de la variable N20:0 al archivo N42:3 del variador., MSG lo encontramos en la etiqueta Input/Output. El bloque MSG de asignamos la variable MG22:0, al hacer esto saldr el siguiente cuadro, el cual le damos OK.



Configuramos el bloque con los siguientes datos y la direccin del variador segn lo indicado por el profesor.

La segunda lnea debe quedar como sigue.

Ahora configuramos el envi de la palabra lgica de comando y el da referencia ubicados en la variable N21:1 y N21:3, para hacer esto realizamos la siguiente lnea.



La configuracin de este bloque de mensaje es el siguiente

Ahora realizamos la lnea que recepcionar las palabras lgicas de estado y la velocidad real y las almacenar en la variable N21:4 y N21:6

La configuracin del cuadro MG24:0 es la siguiente



Hasta este punto podemos verificar si nuestro ladder no contienen errores haciendo clic en verify file.

Vemos que no ha errores

Hasta ac hemos realizado las lneas necesarias para la comunicacin del PLC con el Variador, ahora vamos a realizar las lneas para realizar el encendido del variador utilizando el botn verde (17631 0/4) y apagado con el botn rojo (17631 0/2), los cuales tendrn que enviar los datos a los bits correspondientes a la direccin N21:1/1 y N21:1/0 respectivamente (Ver tabla 3)

Para enviarle la velocidad al variador utilizaremos la entrada analgica 1 (1762-IF20F2), para lo cual utilizaremos el bloque SPC (Se encuentra en la pestaa Advanced Math) para el escalamiento respectivo y envo del dato a una variable flotante F8:0



Notar que para llevar el variador a una velocidad de 30 Hz, se tiene que enviar el dato 300, es por ello que el escalamiento se est realizando hasta 600. Ahora se tiene que mover el dato almacenado en la variable F8:0 a la variable N21:3, para ello utilizaremos el bloque MOV el cual se encuentra en la pestaa Move/Logical.

Verificamos nuestro archivo que no contenga errores, y lo descargamos a nuestro PLC, para ello hacemos clic en Download

Antes de descargar, nos pide guardar nuestro archivo, le damos el siguiente nombre: Red Variador PLC y le damos clic en guardar.



Si hay un programa previo cargado en el plc nos saldr el siguiente aviso, Le damos clic en s

Nos avisa que nuestro PLC est en Modo Remoto y que para la descarga se pondr en domo Program, le damos clic en s.

Nos avisa que hubo un cambio en la configuracin Ethernet, le damos clic en Ok, es posible que en nuestro variador nos salga falla F071, le damos clic en el botn rojo del variador (Stop) para limpiar la falla.

Para regresar el PLC al modo Run, dar clic en si

Damos s para poner en lnea el PLC

Para probar nuestro programa, en primer lugar tenemos que seleccionar el modo Automtico del panel del variador. Luego pulsamos Start y controlamos la velocidad con el potencimetro.



MONITOREO DE ESTADO Y VELOCIDAD USANDO PANEL VIEW Ahora realizaremos los pasos para poder visualizar el estado del variador (Variador Activo y Sentido de Giro) as como la velocidad en el Panel View C1000 Para ello abrimos el internet explorer y colocamos la siguiente direccin 192.168.45.91 Si nos sale el siguiente mensaje le damos clic en ok

Le damos clic en Create & Edit

Nos muestra la siguiente pantalla, primero configuramos la comunicacin con el PLC Para ello hacemos clic en la pestaa Comunication



Configuramos la pantalla como sigue, luego nos vamos a la pestaa Tag

En la pestaa Tag, configuraremos tres variables, Variable Run y variable Direction, ambas del tipo booleano y la variable Speed del tipo Real, para ello le damos clic en Add Tag

Notar que la variable Speed est enlazada con la variable F8:1, esta variable tendr que ser creada en el PLC y contendr el resultado de la divisin de la variable N21:6 entre 10, esto lo haremos luego. Ahora nos vamos a la pestaa Screens y nos vamos a Display ubicado en Objet Palete para agregar un indicador multiestado (Multistate Indicator) y un indicador numrico



Hacemos doble clic en Multi State 0, realizamos los siguiente cambios y borramos los estados no utilizados, luego hacemos clic en Ok.

Lo mismo hacemos con el otro indicador.

Hacemos clic en el indicador numrico y luego nos vamos a Format, ubicado en Properties, para indicar que nuestro valor debe mostrarse con un decimal.



Luego hacemos clic en cada indicador para enlazar con las variables creadas en la pestaa Tag, para realizar esto, nos vamos a Connections y colocamos las variables respectivas en Read Tag

Para terminar nuestra ventana, nos vamos elegimos Objet Palette, Advanced y elegimos Goto Config, si no hacemos esto, nos saldr una advertencia cuando validemos nuestro archivo.



Ahora validamos nuestro archivo.

Si no tenemos ningn error nos debe salir esta ventana, la cual cerramos.

Ahora guardamos nuestra aplicacin



Dejamos el nombre por defecto

Damos clic en OK y cerramos la pantalla.

Verificamos nuestra aplicacin creada, la cual debe indicar Yes en Valid.

Para ejecutar nuestra aplicacin en el HMI, debemos seleccionarla y darle RUN, pero antes tenemos que agregar la lnea pendiente en el PLC Para agregar la lnea debemos poner el software en modo Offline.



Agregamos el bloque DIV, el cual lo encontramos en la pestaa Compute/Math, validamos y descargamos al PLC

Ahora si podemos regresar a la ventana del Internet Explorer, elegir nuestra aplicacin y dar clic en el botn Run

Probamos nuestro proyecto tanto en modo Aut como en Man



ANOTACIONES ............................................................................................................................. ............................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

laboratorio 5 - powerflex40 - red variador plc

Documents