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Fiche technique variateur Test et mise en oeuvre rapide de la liaison Modbus RS

Fiche technique variateur Test et mise en oeuvre rapide de la liaison Modbus RS485 entre un automate M221 et les variateurs de vitesse ATV12, ATV312 et ATV32. Gamme : ATV12 – ATV312 – ATV32 Introduction Le but de ce dossier est de montrer comment mettre en œuvre ou tester la liaison Modbus filaire native en RS485 entre un automate M221 et les variateurs de vitesse ATV12, ATV312 ou ATV32 avec une programmation minimum. Sommaire MODE DE FONCTIONNEMENT DU VARIATEUR ........................................................................................................................ 2 Comment piloter un variateur ATV12 , ATV312 et ATV32 ........................................................................................ 2 Canal Consigne et canal commande ......................................................................................................................... 3 Les profils ................................................................................................................................................................... 3 Non séparés (ATV12, ATV312 et ATV32) ..................................................................................................................... 3 Séparés (ATV12, ATV312 et ATV32) ............................................................................................................................ 3 Profil IO (seulement variateur ATV32) ........................................................................................................................... 4 Scanner d’IO (variateurs ATV12 et ATV32) ............................................................................................................... 5 TEST DES VARIATEURS ATV12 ET ATV32 EN PROFIL NON SEPARE, CONSIGNE PAR MODBUS RS485, PAS D’UTILISATION DU SCANNER D’IO ............................................................................................................................................... 6 Configuration des variateurs ...................................................................................................................................... 6 Configuration et programmation de l’automate .......................................................................................................... 7 Configuration de l’automate ....................................................................................................................................... 7 Configuration dans l’automate des blocs fonctionnels de lecture et d’écriture des variateurs ....................................... 8 Utilisation de symboles ................................................................................................................................................ 10 Définition de la table d’animation ................................................................................................................................. 10 Validation du programme ............................................................................................................................................ 10 Chargement du programme dans l’automate .............................................................................................................. 11 Test du programme ..................................................................................................................................................... 11 Utilisation du scanner d’IO ....................................................................................................................................... 12 Le scanner d’IO du variateur sera accessible par le M221 comme suit : ................................................................ 13 TEST DU VARIATEUR ATV32 EN PROFIL IO, CONSIGNE ET COMMANDE SUR ETHERNET EMBARQUE ............. 14 Configuration du variateur ........................................................................................................................................ 14 Automate .................................................................................................................................................................. 14 2 Mode de fonctionnement du variateur Comment piloter un variateur ATV12 , ATV312 et ATV32 Les variateurs de vitesse ATV12, ATV312 et ATV32 peuvent être pilotés par soit par leur bornier LI1, LI2,. ., AI1,AI2,.. , soit par le HMI intégré, soit à distance par des automates M221, M340 ou M580 via les bus ou réseaux de communication TCP Modbus, CanOpen , Modbus série. 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’ATV312, les variables les plus utilisées Pour l’ATV12 ( 239 variables possibles) les variables plus utilisées sont : 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. 3 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. Les profils Il est possible de configurer ces canaux consigne et commande via trois profils : Séparés, Non séparés et Profil IO Non séparés (ATV12, ATV312 et ATV32) Déterminer le canal consigne revient à déterminer de facto le canal commande. Séparés (ATV12, ATV312 et ATV32) 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. 4 Séquence à respecter pour ATV12 et 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. Séquence à respecter pour ATV312 • Etat initial du variateur : ETA = 16#0240 le variateur affiche NST, • Ecrire CMD = 16#0006, attendre que ETA passe à 16#x221 le variateur affiche RDY, • Ecrire CMD = 16#0007, attendre que ETA passe à 16#x223 • Ecrire CMD = 16#000F, attendre que ETA passe à 16#x627 le variateur affiche RUN, • Dès que ETA = 16#x627, 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 Profil IO (seulement variateur ATV32) 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. De fait, positionner le mot CMD à 1 revient à forcer le premier bit du CMD, il est vu par le variateur par son adresse CDO0, Il s’agit du seul bit dont la fonction est figée : Marche avant CMD comporte aussi les bits CDO1 à CDO15 paramétrables, ainsi pour piloter la marche arrière du variateur ATV32 à partir de l’automate M221en utilisant le deuxième bit de CMD ( CDO1), il sera nécessaire d’affecter la marche arrière à ce bit. 5 Scanner d’IO (variateurs ATV12 et ATV32) 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. Schéma du connecteur des variateurs 6 Test des variateurs ATV12 et ATV32 en profil Non Séparé, consigne par Modbus RS485, pas d’utilisation du scanner d’IO Le protocole Modbus spécifie un maître et des esclaves L’automate M221 est maître Modbus et les variateurs ne peuvent être qu’esclaves. Ensuite les interlocuteurs maître et esclaves doivent s’entendre sur le débit de la liaison, le type de parité , le nombre de bits de données et le nombre de bits de start, dans cet exemple : o 8 bits de données, o 1 bit de stop, o Parité impaire. Configuration des variateurs Variateur ATV12 Menu CONF FULL CTL- CHCF = SIM (profil Non Séparés en réglage usine), Menu CONF FULL CTL- Fr1= Mdb : (canal consigne et canal commande via com Modbus), Menu CONF FULL COM Add = 1 : adresse de l’esclave , tbr = 19.2 vitesse 19.2 (19200 bds). tFO= 8E1(8 bit de données - parité paire - 1 bit de Stop), Variateur ATV312 Menu CTL LAC = L3, CHCF = SIM : (profil non séparé en réglages usine), FR1 uploads/Industriel/ liaison-modbus-rs485-filaire-entre-un-m221-et-un-variateur-atv12-atv312-et-atv32.pdf