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