Control de Velocidad de Un V20 Con S7-1200 (TIA Portal) Mediante El Protocolo USS

Aplicaciones y herramientas

Answers for industry.

Portada

SINAMICS V: Control de velocidad de un V20 con S7-1200 (TIA Portal) mediante el protocolo USS® con HMI

SINAMICS V20, SIMATIC S7-1200

Descripción de aplicaciones Julio 2013

2 SINAMICS V20 a S7-1200 vía USS

V1.1, ID del artículo: 63696870

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Siemens Industry Online Support Este artículo procede de Siemens Industry Online Support. Mediante el siguiente enlace accederá directamente a la página de descarga de este documento: http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/63696870 Precaución: Las funciones y soluciones descritas en este artículo se limitan principalmente a la implementación de la tarea de automatización. Tenga también en cuenta que en el caso de que su instalación esté interconectada con otras partes de la instalación, con la red corporativa o con Internet, deben adoptarse las correspondientes medidas de protección en el marco de Industrial Security. Para más información al respecto, véase la ID del artículo 50203404. http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/50203404.

http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/63696870


SINAMICS V20 a S7-1200 vía USS V1.1, ID del artículo: 63696870 3

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SIMATIC, SINAMICS

Comunicación USS entre un

accionamiento SINAMICS V20 y

un PLC SIMATIC S7-1200

Tarea planteada 1

Componentes y estructura

2

Puesta en marcha 3

Manejo 4

Programación 5

Ampliación a varios accionamientos

6 Referencias a la bibliografía

7

Historial 8

Garantía y responsabilidad



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Garantía y responsabilidad Nota Los ejemplos de aplicación no son vinculantes y no pretenden ser completos en

cuanto a la configuración y al equipamiento, así como a cualquier eventualidad. Los ejemplos de aplicación tampoco representan una solución específica del cliente; simplemente, ofrecen una ayuda para tareas típicas. El comprador es responsable del correcto manejo y uso de los productos descritos. Estos ejemplos de aplicación no le eximen de la obligación de trabajar de forma segura durante el uso, la instalación, el funcionamiento y el mantenimiento. Al utilizar estos ejemplos de aplicación, acepta que nosotros no podemos asumir ninguna responsabilidad por posibles daños más allá de la declaración de responsabilidad descrita. Nos reservamos el derecho a realizar modificaciones en estos ejemplos de aplicación en cualquier momento y sin aviso. En caso de que existan divergencias entre las sugerencias de estos ejemplos de aplicación y otras publicaciones de Siemens, como por ejemplo catálogos, tiene prioridad el contenido de estas últimas.

No asumimos ninguna garantía con respecto a la información contenida en este documento. Se excluye toda responsabilidad por nuestra parte, independientemente de la razón jurídica, por los daños causados por la utilización de los ejemplos, las indicaciones, los programas, los datos de configuración y dimensionamiento, los datos de prestaciones, etc. descritos en este ejemplo de aplicación, salvo que, por ejemplo, se tenga que asumir obligatoriamente en virtud de la Ley alemana de Responsabilidad por Productos Defec-tuosos en el caso de dolo o de negligencia o culpa grave, por daños a la vida, a la inte-gridad física o a la salud, por la cesión de la garantía para la constitución de una causa, por el silencio doloso sobre un vicio o por la violación de obligaciones contractuales esenciales. La indemnización por daños y perjuicios causados por la violación de obliga-ciones contractuales esenciales quedará limitada a la indemnización por aquellos daños que se prevean o sean típicos del contrato, siempre que no se trate de dolo o de negli-gencia o culpa grave ni de responsabilidad por daños a la vida, la integridad física o la salud. Las disposiciones antecedentes no implican ninguna modificación de la carga probatoria en perjuicio del comprador. Están prohibidas la divulgación y la reproducción de estos ejemplos de aplicación o de extractos de ellos salvo en caso de autorización expresa de Siemens Industry Sector.

Índice


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Índice Garantía y responsabilidad ......................................................................................... 4

Índice ............................................................................................................................. 5 1 Tarea planteada ................................................................................................. 7

1.1 Control de un SINAMICS V20 (intercambio de datos de proceso) ...... 7 1.2 Accesos a parámetros .......................................................................... 8 1.3 HMI para un manejo y visualización cómodos ..................................... 8

2 Componentes y estructura ............................................................................... 9

2.1 Componentes de hardware utilizados .................................................. 9 2.2 Conexión de bus ................................................................................ 10

Cableado del bus ............................................................................... 11 Módulos de comunicación .................................................................. 12

2.3 Software de control ............................................................................ 13 Componentes de software estándar .................................................. 13 Software de usuario y documentación ............................................... 13

3 Puesta en marcha ............................................................................................ 14

3.1 Requisitos ........................................................................................... 14 3.2 Instrucciones de actuación ................................................................. 14

Modificación de parámetros del convertidor mediante el BOP .......... 14 Tabla con los pasos para la puesta en marcha del ejemplo de aplicación ...................................................................................... 15

4 Manejo............................................................................................................... 18

4.1 Navegación en imagen ....................................................................... 18 4.2 Pantalla "Drive control" ....................................................................... 19

Control de accionamientos ................................................................. 20 Activación USS ................................................................................... 20

4.3 Pantalla "RW parameter" ................................................................... 21 Leer parámetros ................................................................................. 21 Escribir parámetros ............................................................................ 21

4.4 Pantalla "Actual state" ........................................................................ 22 Lectura de un conjunto de parámetros de estado actuales ............... 22

4.5 Pantalla "Set functions" ...................................................................... 23 Lectura de funciones de convertidor .................................................. 23 Escritura de funciones de convertidor ................................................ 23 Botones de información...................................................................... 24

4.6 Pantalla "Error information (from USS_PORT/USS_DRV)" ............... 24 Botones de información...................................................................... 25

4.7 Pantalla "Error information (from USS_RPM/USS_WPM)" ................... 25 Botones de información...................................................................... 25

5 Programación ................................................................................................... 26

5.1 Bloques lógicos relevantes................................................................. 26 Instrucciones USS .............................................................................. 26 Bloques de función de usuario ........................................................... 26

5.2 Estructura de programa ...................................................................... 27 Llamada de V20_USS_Control_1 [FB1] en dos OB .......................... 27 Programa marco (Main [OB1] y HMI_DB [DB10]) ............................. 28

5.3 Bloque de función V20_USS_Control_1 [FB1] .................................. 29 5.3.1 Parametrización ................................................................................. 29 5.4 Bloque de función V20_USS_Param_1 [FB2] ................................... 31 5.4.1 Modos de operación ........................................................................... 31

ACTIVATE_USS ................................................................................ 31

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RW_PARAM ....................................................................................... 32 ACTUAL_STATE ................................................................................ 33 SET_FUNCTIONS ............................................................................. 33

5.4.2 Parametrización ................................................................................. 33 5.4.3 Inicio de una función .......................................................................... 38

6 Ampliación a varios accionamientos ............................................................ 39

6.1 Ampliación hasta 16 accionamientos ................................................. 39 6.2 Ampliación hasta 64 accionamientos ................................................. 39

7 Referencias a la bibliografía ........................................................................... 44

8 Historial............................................................................................................. 44

1 Tarea planteada 1.1 Control de un SINAMICS V20 (intercambio de datos de proceso)


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1 Tarea planteada Los accionamientos SINAMICS V20 intercambian datos a través de la interfaz RS485 y de USS® (Universelles Serielles Schnittstellenprotokoll, protocolo universal de interfaz serie) con un controlador SIMATIC S7-1200. Un controlador debe manejar hasta 64 accionamientos. Se requiere la funcionalidad descrita en los apartados 1.1 a 1.3.

1.1 Control de un SINAMICS V20 (intercambio de datos de proceso)

• Un SINAMICS V20 debe controlarse a través de las siguientes señales de entrada: – RUN: bit de inicio de SINAMICS V20 (STW1, bit 0)

Si este parámetro tiene el valor TRUE, esta entrada permite el funcionamiento del V20 con la velocidad preajustada.

– OFF2: marcha en inercia hasta parada (STW1, bit 1) Si este parámetro tiene el valor FALSE, este bit ordena la marcha en inercia del SINAMICS V20 sin frenado.

– OFF3: bit de parada rápida (STW1, bit 2) Si este parámetro tiene el valor FALSE, este bit produce una parada rápida mediante el frenado de SINAMICS V20.

– F_ACK: bit de confirmación de errores (STW1, bit 7) Con este bit se resetea el bit de error de SINAMICS V20 una vez que se ha subsanado el error del accionamiento. Con ello, el V20 detecta que ya no es necesario notificar el error.

– DIR: control de sentido del SINAMICS V20 (STW1, bit 11) 1 Este bit debe setearse cuando el V20 deba girar en el sentido de avance (si SPEED_SP es positivo).

– SPEED_SP: consigna de velocidad Se trata de la velocidad de SINAMICS V20 en porcentaje de la frecuencia configurada. Al introducir un valor positivo, el V20 marcha hacia delante (si DIR tiene el valor TRUE).

• Un SINAMICS V20 debe transferir continuamente los datos siguientes al controlador: – RUN_EN: servicio habilitado (ZSW1, bit 2)

Este bit notifica si el SINAMICS V20 está en marcha. – D_DIR: sentido del accionamiento (ZSW1, bit 14)

Este bit notifica si el SINAMICS V20 gira hacia delante. – INHIBIT: bloqueo de conexión de SINAMICS V20 (ZSW1, bit 6)

Este bit notifica el estado del bit de bloqueo para SINAMICS V20. – FAULT: error de accionamiento (ZSW1, bit 3)

Este bit notifica que se ha producido un error en SINAMICS V20. El usuario debe solucionar el fallo y setear F_ACK (STW1, bit 7) para borrar este bit.

– SPEED: velocidad real del accionamiento (valor escalado de ZSW2) Este dato es el valor de la velocidad actual en porcentaje de la velocidad configurada.

• En caso de error de comunicación, debe mostrarse el estado de error.

1 En STW1 se guarda el bit de sentido DIR negado.

1 Tarea planteada 1.2 Accesos a parámetros



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1.2 Accesos a parámetros Los accesos solicitados a los parámetros se resumen en cuatro tipos (modos) de funcionamiento seleccionables: • ACTIVATE_USS: activación del canal de comunicación USS para controlar un

SINAMICS V20 a través de la comunicación USS. • RW_PARAM: lectura y escritura de un parámetro cualquiera del convertidor

mediante la especificación del número y el índice del parámetro.

• ACTUAL_STATE: lectura de un conjunto de informaciones de estado seleccionadas desde el convertidor. – Valor actual de la frecuencia de salida filtrada [Hz] (r0024) – Valor actual de la tensión de salida [V] (r0025) – Valor actual de la tensión de circuito intermedio filtrada [V] (r0026) – Valor actual de la corriente de salida [A] (r0027) – Valor actual de la consigna total [Hz] (r1078) – Valor actual del ahorro energético [kWh, moneda, CO2] (r0043[0..2]) – Macro actual de conexión (p0717) – Macro actual de aplicación (p0507)

• SET_FUNCTIONS: especificación de un conjunto de ajustes de funcionamiento seleccionados. – Modo Keep Running para DDS1…DDS3 (P0503[0..2]) – Selección de arranque al vuelo (P1200) – Rearranque automático (P1210) – Hibernación para DDS1…DDS3 (P2365[0..2]) – Super torque para DDS1…DDS3 (P3350[0..2])

Nota Las funciones que se le proporcionan aquí están pensadas para ayudarle durante la configuración de su software de usuario y la puesta en marcha de su aplicación de convertidor. La parametrización del convertidor propiamente dicha no es objeto de este ejemplo de aplicación.

1.3 HMI para un manejo y visualización cómodos Para el manejo y la visualización, el proyecto de control debe contener un panel de operador KTP600 (panel táctil), que también se puede ejecutar en forma de simu-lación en el sistema de creación (PG/PC). De este modo son posibles una puesta en marcha y una demostración muy rápidas del ejemplo de aplicación. Además, el usuario puede adoptar la configuración del panel de operador completa o en parte en proyectos propios.

2 Componentes y estructura 2.1 Componentes de hardware utilizados


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2 Componentes y estructura 2.1 Componentes de hardware utilizados

La aplicación se ha creado con los siguientes componentes y se basa en una configuración con un SINAMICS V20. Si hay más convertidores, el número de componentes en cuestión debe adaptarse.

Tabla 2-1: Componentes de hardware2

Componente Cant. Referencia Nota

SIMATIC S7-1200 CPU1212C AC/DC/Rly 1

6ES7212-1BE31-0XB03 o 6ES7212-1BD30-0XB04

También posible cualquier otra CPU S7-1200

CM 1241 (RS485) 1 6ES7241-1CH30-0XB05 Módulo de comunicaciones

CB 1241 (RS485) 1 6ES7241-1CH30-1XB0 Tarjeta de comunica-ciones (no utilizada en proyecto de ejemplo)

SINAMICS V20 1 6SL3210-5BE15-6CV06 También posible cualquier otro SINAMICS V20

Red de terminación de bus RS485 1 6SL3255-0VC00-0HA0

Contenido del embalaje: 50 unidades

Latiguillo RJ45, apantallado (S7-1200 PG/PC)

1 - ... o S7-1200 CSM1277, si hay KTP600 opcional

Conector PROFIBUS 1 6ES7972-0BA52-0XA0 o …-0BB52-… (con conector hembra PG)

Cable PROFIBUS 6XV1830-0EH10 Motor 1 1LA7083-4AA60 Ejemplo SIMATIC Panel KTP600 Basic color PN 1 6AV6647-0AD11-3AX0 Si simula el panel de

operador solo en el TIA Portal en su PG/PC, no necesita este componente.

Compact switch module CSM1277 1 6GK7277-1AA10-0AA0

Latiguillo RJ45, apantallado (KTP600 CSM1277) (S7-1200 CSM1277)

2 -

2 Las partes pequeñas como hilos de cable, resistencias y demás material de instalación no se han considerado en la tabla. 3 Versión de firmware V3.0 (configurada con TIA V12 Update 3) 4 Versión de firmware V2.2 (configurada con TIA V11 SP2) 5 Versión de firmware V1.0 6 Datos de versión de firmware en parámetro r0964[0..6]: 42 8001 350 2012 3005 1 2200

2 Componentes y estructura 2.2 Conexión de bus



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2.2 Conexión de bus Figura 2-1: Ejemplo de cableado bus USS®

…

PROFIBUS cable

PROFIBUSbus connectors

Ethernet

PG/PC

SIMATIC S7-1200SINAMICS V20

Por

t 1

Por

t 2

Por

t 3

L1L2L3

0V cable

CM = Communication Module, CB = Communication Board

1,5 kΩ 470 Ω120 Ω

CPU

CM1241

CM1241

CM1241

CB1241

Por

t 4

M TA TRA TRB TB



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Cableado del bus Como se indica en la Figura 2-1, el bus USS® se puede implementar con un cable PROFIBUS. La conexión con el módulo de comunicación se realiza a través de un conector PROFIBUS, que proporciona en el controlador una red básica conectable con terminación del bus7 y se ocupa del contacto de pantalla. Conmute a "On" la red básica en el conector PROFIBUS, siempre que el módulo de comunicación (como es el caso en la Figura 2-1) sea el primer o el último dispositivo del bus. En el otro extremo del bus (en el último SINAMICS V20) debe proporcionar usted mismo la red básica y la terminación del bus, y conectar a tierra la pantalla del cable. Sin embargo, se ofrece como accesorio una red de resistencia (referencia, ver Tabla 2-1).

Figura 2-2: Red terminadora del bus

Para la conexión equipotencial deben conectarse entre sí los puntos de referencia de tensión del bus (0 V) de todos los dispositivos del bus.8 Al establecer la conexión del bus, tenga en cuenta la especificación USS® (/3/) y el cap. 6.1 de las Instrucciones de manejo de SINAMICS V20 (/5/).

7 Si utiliza otro conector Sub-D de 9 polos, debe proporcionar usted mismo la terminación del bus. Utilice en este caso una resistencia terminadora de 120 Ω entre los pines 3 y 8. 8 En lugar del cable PROFIBUS (de 2 polos), puede utilizar un cable apantallado de tres polos, que incluye el cable de conexión equipotencial. Sin embargo, en este caso este cable debe llevarse hasta el borne de 0 V de la CPU, pasando junto al conector PROFIBUS en el controlador.




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Módulos de comunicación Para la comunicación USS, el S7-1200 necesita módulos de comunicación RS485 CM 1241 o una tarjeta de comunicación RS485 CB 1241. A un S7-1200 pueden conectarse hasta tres módulos de comunicación y una tarjeta de comunicación. Cada uno de ellos puede manejar hasta 16 accionamientos (direcciones 1...16). El ejemplo de aplicación se ha configurado para un módulo de comunicación con un SINAMICS V20. En el capítulo 5 se explica cómo ampliar la configuración a varios SINAMICS V20 por puerto y a varios puertos.

Figura 2-3: Módulos de comunicación

CM 1241 (RS485)

S7-1200 CPU

CB 1241 (RS485)

Nota La tarjeta de comunicación no tiene conexión Sub-D, sino solo bornes de tornillo. Por tanto, si se utiliza la tarjeta de comunicación, no es posible conectarle un conector PROFIBUS. La tarjeta de comunicación ofrece resistencias internas para la terminación de red. Para activar la red básica, conecte el borne TRA (cable de bus A) de la tarjeta de comunicación con el borne TA, y el borne TRB (cable de bus B) con el borne TB. Ver cap. 12.2 en /1/.

2 Componentes y estructura 2.3 Software de control


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2.3 Software de control

Componentes de software estándar Tabla 2-2: Componentes de software estándar

Componente Referencia Nota

SIMATIC STEP 7 Basic V12 Floating License

a el

ecci

ón

6ES7822-0AA02-0YA5 Utilice el proyecto

TIA V12. SIMATIC STEP 7 Professional V12 Floating License

6ES7822-1AA02-0YA5

SIMATIC STEP 7 Professional V11 SP2 Floating License

6ES7822-1AA01-0YA5 Utilice el proyecto TIA V11.

Software de usuario y documentación Tabla 2-3: Proyectos, librerías y documentación

Componente Nota

63696870_V20_at_S7-1200_USS_proj_V12_Vxdy.zip9 (arch. compr.) V20_at_S7-1200_USS_proj_V12 (carpeta del proyecto)

Proyecto STEP 7 V12

63696870_V20_at_S7-1200_USS_lib_V12_Vxdy.zip9 (arch. compr.) V20_at_S7-1200_USS_lib_V12 (carpeta del proyecto)

Librería STEP 7 V12

63696870_V20_at_S7-1200_USS_proj_V11_Vxdy.zip9 (arch. compr.) V20_at_S7-1200_USS_proj_V11 (carpeta del proyecto)

Proyecto STEP 7 V11

63696870_V20_at_S7-1200_USS_lib_V11_Vxdy.zip9 (arch. compr.) V20_at_S7-1200_USS_lib_V11 (carpeta del proyecto)

Librería STEP 7 V11

63696870_V20_at_S7-1200_USS_Vxdy_de.pdf9 Este documento

63696870_V20_at_S7-1200_USS_Vxdy_SHORT-DOCU_de.pdf9 Documento resumido

Las piezas clave del ejemplo de aplicación o del proyecto de STEP 7 son dos bloques de función. Estos se han almacenado adicionalmente en la librería global de STEP 7 listada en la Tabla 2-3 para que el usuario los utilice por separado. Cuando trabaje con el proyecto, no necesitará la librería.

9 Vxdy = identificador de versión

3 Puesta en marcha 3.1 Requisitos



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3 Puesta en marcha 3.1 Requisitos

1. El ejemplo de aplicación utiliza los componentes de HW según la Tabla 2-1. 2. La estructura y el cableado hacen referencia a la Figura 2-1. Tenga en cuenta

el apartado "Cableado del bus" del cap. 2.2. El ejemplo de configuración contiene un SINAMICS V20 y un módulo de comunicación CM 1241 montado en la CPU. Para más detalles, ver cap. 5.

3. Para el ejemplo no es imprescindible un motor. Sin embargo, si conecta uno, debe ajustar en el convertidor los parámetros de motor adecuados según se indica en el cap. 5.5.1.2 de las Instrucciones de manejo de SINAMICS V20 /5/.

4. Utilice el software del TIA Portal que figura en la Tabla 2-2 o una versión posterior.

5. Asegúrese de que el firmware de los componentes de hardware que utiliza no sea más antiguo que el que se indica en las notas al pie de las referencias de la Tabla 2-1.

6. Las siguientes instrucciones de actuación presuponen que el convertidor se ha restablecido al estado de suministro o a los ajustes de fábrica.

7. Debe poseer los conocimientos básicos suficientes acerca de los converti-dores SINAMICS, los controladores SIMATIC S7-1200 y el TIA Portal.

PRECAU-CIÓN

Tenga en cuenta las directrices de montaje, las indicaciones para la puesta en marcha y las instrucciones de manejo de SINAMICS V20 en /5/, y las respectivas para el controlador SIMATIC S7-1200 en /1/.

Si la parametrización del convertidor y los datos de un motor conectado no concuerdan, el convertidor y/o el motor pueden resultar dañados o destruidos.

3.2 Instrucciones de actuación

Modificación de parámetros del convertidor mediante el BOP Proceda como en la "Tabla 3-2: Instrucciones de actuación para la puesta en marcha del ejemplo de aplicación" cuando modifique parámetros, como se describe en la tabla siguiente con carácter general.

Tabla 3-1: Modificación de parámetros del convertidor mediante el BOP (general)

Paso

1. Siguiendo los pasos adecuados de la Tabla 3-2, ya habrá accedido al menú de configuración o de parámetros.

2. Elegir el número de parámetro con las teclas de flecha y pulsar . 3. Si hay índice de parámetro: elegir el índice con las teclas de flecha y

pulsar . 4. Elegir el valor de parámetro con las teclas de flecha y pulsar .

3 Puesta en marcha 3.2 Instrucciones de actuación


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Tabla con los pasos para la puesta en marcha del ejemplo de aplicación Aplique en el primario del convertidor una tensión trifásica de 400 V~ y suministre una alimentación al SIMATIC S7-1200 de 230 V~. A continuación, siga los pasos de las siguientes instrucciones de actuación:

Tabla 3-2: Instrucciones de actuación para la puesta en marcha del ejemplo de aplicación

Puesta en marcha del ejemplo de aplicación

Parametrización de SINAMICS V20 con BOP Generalidades: • En lo que sigue, AF quiere decir "ajustes de fábrica" (= estado de suministro).

Mientras no se indique lo contrario, las teclas y deben pulsarse durante menos de 2 s. 1. Restablezca los ajustes de fábrica de todos los parámetros si el SINAMICS V20 ya

no se encuentra en el estado de suministro. Para ello, cambie del menú de visualización al menú de parámetros con y modifique los siguientes parámetros:

Nivel de acceso P0003 01 (AF: 1) Parámetros de puesta en marcha P0010 30 (AF: 0) Restabl. ajustes de fábrica10 P0970 21 (AF: 0)

2. En el display se muestra .

Elija con las teclas de flecha el ajuste correspondiente a su región, 50/60 o Hz/hp (cap. 5.3 en /5/) y salga de la pantalla con .

3. Ahora se encuentra en el menú de configuración y puede introducir los parámetros del motor, comenzando por P0304, si es que ejecuta el ejemplo con motor conectado. Pulse (> 2 s) cuando haya terminado de introducir los parámetros del motor, o si ya no desea introducir ninguno más. Ahora se encuentra de nuevo en el menú de visualización.

4. Cambie con al menú de parámetros.

5. Compruebe o modifique los parámetros siguientes:11

Nivel de acceso P0003 03 (AF: 1) Velocidad de transmisión P2010 0812 (AF: 8) Dirección USS P2011[0] 0113 (AF: 0) Longitud PKW P2013[0] 04 (AF: 127) Selección protocolo RS485 P2023 01 (AF: 1)

6. Transfiera los valores de los parámetros desde la RAM a la EEPROM: RAM a EEPROM P0971 021 (AF: 0) Nivel de acceso P0003 01

7. Para terminar la introducción de parámetros, vuelva a pasar al menú de visualización pulsando .

8. Desconecte y vuelva a conectar el SINAMICS V20. Espere tras la desconexión hasta que se apague el LED o desaparezca la indicación (puede durar varios segundos) antes de volver a conectar el dispositivo.

10 Al restablecer los ajustes de fábrica, los parámetros de conexión utilizados para el protocolo USS P2010, P2011, P2023 no se restablecen automáticamente. Sin embargo, se proporcionan en el paso 5 de la tabla. 11 En el ejemplo de aplicación, los parámetros de conexión no se ajustan en SINAMICS V20 mediante la macro de conexión Cn010 (para USS), sino de forma individual. 12 La aplicación utiliza el valor predeterminado 8 (38400 bps). Si desea modificarlo, deberá modificar también la correspondiente variable IN_P2010 en V20_USS_Control_1_DB. 13 Si hay varios accionamientos, deben numerarse correlativamente comenzando por el 1.




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Carga del programa SIMATIC 9. Inicie el TIA Portal y abra el proyecto

V20_at_S7-1200_USS_proj_V12 o bien V20_at_S7-1200_USS_proj_V11

que ha descargado y extraído desde las páginas de Siemens Industry Online Support.

10. Cargue el proyecto de control en la CPU.

Si aparece la ventana de la carga avanzada, haga su selección:

• Tipo de interfaz PG/PC: PN/IE • Interfaz PG/PC: Seleccionar tarjeta de interfaz • Conexión con subred: (local) PN/IE

Pulse "Load" a continuación. Siga el proceso de carga en la ventana "Load preview" (continúe con la tecla "Load") y "Load results" (continúe con la tecla "Finish").



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11. Inicie la simulación del panel de operador.

Tras la compilación satisfactoria se abrirá en la pantalla la ventana de inicio del panel de operador simulado.

4 Manejo 4.1 Navegación en imagen



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4 Manejo 4.1 Navegación en imagen Figura 4-1: Navegación en imagen

Start picture RW parameter

Drive control

Actual state

Set functions

Error info(USS_PORT/USS_DRV)

Error info(USS_RPM/USS_WPM)

Read

Seleccione la función deseada desde la pantalla de inicio. Mediante el botón de la correspondiente pantalla de función regresará de nuevo a la pantalla inicial. El accionamiento deseado se elige introduciendo la dirección del accionamiento en el encabezado de cada pantalla de función14.

14 Si se ha parametrizado la aplicación en V20_USS_Control_1_DB para IN_Number_of_drives = n accionamientos (n = 1..16), solo podrán introducirse las direcciones de 1 a n.

4 Manejo 4.2 Pantalla "Drive control"


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Si se produce un error de comunicación, el botón del encabezado parpadeará en rojo-blanco. Pulsando este botón se accede a la correspondiente pantalla de información sobre errores. Con el botón de la pantalla de información sobre errores volverá a la pantalla precedente. Si actualmente no hay ningún error y el botón no parpadea en rojo-blanco, al pulsarlo desde cualquiera de las pantallas podrá volver a mostrar en la pantalla la información del último error:

Figura 4-2: Acceso a la última información de error

4.2 Pantalla "Drive control" Figura 4-3: Pantalla de mando "Drive control"

4 Manejo 4.2 Pantalla "Drive control"



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Control de accionamientos La pantalla contiene los siguientes elementos en la parte superior: • Botones

Se corresponden con los bits de control enumerados en el cap. 1.1. Para los botones RUN, OFF2, OFF3 y DIR, al hacer clic se invierte el estado lógico. F_ACK devuelve "True" mientras la tecla esté pulsada. La coloración verde de las teclas identifica el estado de señal "True". OFF2, OFF3 y DIR se setean a "True" por defecto al reiniciarse el controlador.

• Campo de entrada para la velocidad Se corresponde con la consigna de velocidad solicitada en el cap. 1.1 y se introduce en %. Los valores posibles son -100,0…+100,0.

• Indicadores luminosos Se corresponden con los bits de estado enumerados en el cap. 1.1. La coloración verde del correspondiente indicador identifica el estado de señal "True".

• Campo de salida para la velocidad Se corresponde con la velocidad real solicitada en el cap. 1.1 y se indica en %.

Activación USS Antes de poder controlar el SINAMICS V20 a través de la comunicación USS, es necesario convertir las fuentes de mando y de consigna de frecuencia a USS modificando los parámetros (ver cap. 5.4.1). En la parte inferior de la pantalla se pueden ejecutar las tres funciones siguientes del modo de operación ACTIVATE_USS de las operaciones de parámetros pulsando una tecla: • Check

Consultar si USS está activado para el control de accionamientos. • Activate

Activar USS para el control de accionamientos. • Deactivate

Desactivar USS para el control de accionamientos. Se produce una reparametrización a la fuente de mando y de consigna de frecuencia que estaba ajustada antes del cambio a USS.

La ejecución del evento en cuestión se muestra temporalmente en un campo de visualización con indicación del resultado.

Nota Si no se pudiera manejar el SINAMICS V20 en la pantalla "Drive control", infórmese en primer lugar sobre el estado de activación de USS pulsando la tecla Check.

4 Manejo 4.3 Pantalla "RW parameter"


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4.3 Pantalla "RW parameter" Figura 4-4: Pantalla de mando "RW parameter"

Leer parámetros Para leer un parámetro cualquiera, efectúe las correspondientes entradas en los campos de entrada amarillos Type, Number e Index. Haga clic a continuación en el botón "Read". El valor de parámetro leído desde el convertidor se introduce en el campo de salida blanco por encima de la tecla "Read". La realización del evento se muestra mediante una coloración momentánea de la tecla "Read" en verde.

Escribir parámetros Para escribir un parámetro cualquiera, efectúe las correspondientes entradas en los campos de entrada amarillos Type, Number e Index. El nuevo valor de parámetro se escribe en el campo de entrada amarillo por encima de la tecla "Write". Haga clic a continuación en el botón "Write". De esta forma, el nuevo parámetro se escribe en la RAM15 del convertidor, se vuelve a leer inmediatamente con fines de comprobación16 y se introduce en el campo de salida blanco encima de la tecla "Read". La realización del evento se muestra mediante una coloración momentánea de la tecla "Write" en verde.

15 En el ejemplo de aplicación se ha definido de forma fija el parámetro de FB RW_PARAM.EEPROM del V20_USS_Param_1 [FB2] como "False". 16 En el ejemplo de aplicación se ha definido de forma fija el parámetro de FB RW_PARAM.FUNCTION del V20_USS_Param_1 [FB2] como "2".

4 Manejo 4.4 Pantalla "Actual state"



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ATENCIÓN Al introducir un formato de datos (Type) erróneo, no se produce nece-sariamente un error. Posiblemente, se escribirá o se leerá un valor de parámetro incorrecto.

4.4 Pantalla "Actual state" Figura 4-5: Pantalla de mando "Actual state"

Los parámetros que se van a leer cumplen los requisitos del cap. 1.2.

Lectura de un conjunto de parámetros de estado actuales Haga clic en el botón "Read". El juego de parámetros leído desde el convertidor se introduce en los campos de salida blancos. La realización del evento se muestra mediante una coloración momentánea de la tecla "Read" en verde.

4 Manejo 4.5 Pantalla "Set functions"


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4.5 Pantalla "Set functions" Figura 4-6: Pantalla de mando "Set functions"

Los parámetros de función que se van a leer/escribir cumplen los requisitos del cap. 1.2.

Lectura de funciones de convertidor Para leer los parámetros de función, pulse el botón "Read". El juego de parámetros leído desde el convertidor se introduce en los campos de salida blancos por encima de la tecla "Read". La realización del evento se muestra mediante una coloración momentánea de la tecla "Read" en verde.

Escritura de funciones de convertidor Para escribir un juego de parámetros, introduzca los correspondientes valores en los campos de entrada amarillos. Haga clic a continuación en el botón "Write" bajo los campos de entrada. De esta forma, los nuevos parámetros de función se escriben en la RAM17 del convertidor, se vuelven a leer inmediatamente con fines de comprobación18 y se introducen en los campos de salida blancos encima de la tecla "Read". La realización del evento se muestra mediante una coloración momentánea de la tecla "Write" en verde.

17 En el ejemplo de aplicación se ha definido de forma fija el parámetro de FB SET_FUNCTIONS.EEPROM del V20_USS_Param_1 [FB2] como "False". 18 En el ejemplo de aplicación se ha definido de forma fija el parámetro de FB SET_FUNCTIONS.FUNCTION del V20_USS_Param_1 [FB2] como "2".

4 Manejo 4.6 Pantalla "Error information (from USS_PORT/USS_DRV)"



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ATENCIÓN Se transfiere siempre el juego de parámetros completo. Si no desea modificar todos los parámetros, debe asignar de nuevo el mismo valor a aquellos parámetros que deban conservarlo. Por tanto, antes de la escritura debe efectuar un proceso de lectura, a fin de informarse sobre los anteriores valores de los parámetros.

Botones de información

Bajo los botones de información se encuentran explicaciones sobre los códigos de los valores de los parámetros. Mientras mantenga pulsado el botón en cuestión, el texto será visible.

4.6 Pantalla "Error information (from USS_PORT/USS_DRV)" Figura 4-7: Pantalla de mando "Error information (from USS_PORT/USS_DRV)"

Se muestran el estado de error y, para ciertos errores, una información ampliada de la instrucción que ha generado el error, que contiene la dirección del SINAMICS V20 afectado. La información se refiere siempre al último error ocurrido en el USS_PORT o el USS_DRV. Un error nuevo sobrescribe la información de error precedente.

4 Manejo 4.7 Pantalla "Error information (from USS_RPM/USS_WPM)"


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Bajo los botones de información se encuentran explicaciones sobre los códigos de error. Mientras mantenga pulsado el botón en cuestión, el texto será visible. El botón de información para "Extended error" solo es visible si se dispone de la información de error al respecto.

4.7 Pantalla "Error information (from USS_RPM/USS_WPM)" Figura 4-8: Pantalla de mando "Error information (from USS_RPM/USS_WPM)"

El número del SINAMICS V20 que tiene el fallo de comunicación figura en el enca-bezado de la pantalla de información del error (solo campo de salida). Además del estado de error y de la información de error ampliada que se proporcionan para algunos errores, se muestran también el modo de operación (MODE), el sentido de los datos (RW, lectura o escritura) y la dirección y el índice del parámetro, para facilitar la localización del error. La pantalla muestra siempre la información del último error aparecido en una operación con parámetros. Un error nuevo sobrescribe la información de error precedente.


Bajo los botones de información se encuentran explicaciones sobre los códigos de error. Mientras mantenga pulsado el botón en cuestión, el texto será visible. El botón de información para "Extended error" solo es visible si se dispone de la información de error al respecto.

5 Programación 5.1 Bloques lógicos relevantes



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5 Programación Este capítulo explica la estructura del programa de STEP 7. Además, se explican más detalladamente las funciones especificadas en el apartado 0. Este capítulo le ayudará a profundizar sus conocimientos sobre el funcionamiento de la comunica-ción SINAMICS V20 SIMATIC S7-1200 a través del protocolo USS. El contenido de este apartado no es imprescindible para la puesta en marcha y el manejo del ejemplo de aplicación.

5.1 Bloques lógicos relevantes

Instrucciones USS Las funciones especificadas en el apartado 1 utilizan como base las cuatro instrucciones siguientes proporcionadas por el TIA Portal, que se encuentran en la Task Card "Instructions", en:

> Communication > Communication processor > USS.

• USS_PORT Al insertarla en el programa, esta instrucción genera una función de sistema FC1070 del mismo nombre. USS_PORT procesa la comunicación a través de la red USS.

• USS_DRV Al insertarla en el programa, esta instrucción genera un bloque de función del sistema FB1071 del mismo nombre. USS_DRV intercambia datos con el SINAMICS V20 generando avisos de consulta y evaluando los mensajes de respuesta del V20.

• USS_RPM Al insertarla en el programa, esta instrucción genera una función de sistema FC1072 del mismo nombre. USS_RPM lee un parámetro de SINAMICS V20.

• USS_WPM Al insertarla en el programa, esta instrucción genera una función de sistema FC1073 del mismo nombre. USS_WPM modifica un parámetro en SINAMICS V20.

Los detalles sobre las anteriores instrucciones se pueden consultar en la ayuda online del TIA Portal o en el cap. 12.4 del Manual de sistema S7-1200 (/1/).

Bloques de función de usuario La comunicación USS se divide en una parte cíclica y otra acíclica. Comunicación cíclica En el marco de la comunicación cíclica, se intercambian datos sobre el control de accionamientos entre el PLC y SINAMICS V20. En este caso se manejan todos los accionamientos de un puerto uno tras otro. Al último accionamiento le sigue de nuevo el primero. Se intercambian los datos especificados en el capítulo 1.1. La comunicación cíclica se implementa en el V20_USS_Control_1 [FB1]. Comunicación acíclica En el marco de la comunicación acíclica se leen y/o escriben una vez a petición (no de forma cíclica) uno o varios parámetros del convertidor de un SINAMICS V20 seleccionado. El usuario selecciona uno de los cuatro modos de operación disponibles según las especificaciones del capítulo 1.2. La comunica-ción acíclica se implementa en el V20_USS_Param_1 [FB2]. Debido a los bloques de sistema USS, al utilizar el V20_USS_Param_1 [FB2] es necesario llamar también en el programa el V20_USS_Control_1 [FB1].

5 Programación 5.2 Estructura de programa


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5.2 Estructura de programa Figura 5-1: Estructura de programa

Main [OB1] V20_USS_Control_1[FB1]

V20_USS_Control_1_DB[DB1]

USS_DRV[FB1071]

USS_DRV_DB_1[DB1071]

Cyclic interrupt [OB30]

V20_USS_Control_1[FB1]

V20_USS_Control_1_DB[DB1]

USS_PORT[FC1070]

V20_USS_Param_1[FB2]

V20_USS_Param_1_DB[DB2]

USS_RPM[FC1072]

USS_WPM[FC1073]

HMI_DB[DB10]

Llamada de V20_USS_Control_1 [FB1] en dos OB Como puede verse en la Figura 5-1, el V20_USS_Control_1 [FB1] se llama tanto en la parte cíclica del programa (OB1) como en un OB de alarma cíclica (OB30). Esto se debe a que la parte del FB1 que procesa la comunicación a través de la red USS y llama la función de sistema USS_PORT [FC1070] debe ejecutarse en el OB30, mientras que la parte que llama el bloque de función de sistema USS_DRV e intercambia datos con el SINAMICS V20 debe procesarse en el OB1. La deci-sión sobre qué parte del programa del FB1 debe procesarse en qué OB se define mediante un parámetro de entrada del FB1 (ver cap. 5.3.1). Para el USS_PORT [FC1070] hay un intervalo de llamada mínimo que garantiza que el puerto en cuestión esté disponible en cada llamada de USS_PORT. Para este intervalo de llamada mínimo se definen valores orientativos que dependen de la velocidad de transmisión elegida. El FB1 recoge de una tabla del V20_USS_Control_1_DB el valor adecuado para el intervalo de llamada mínimo y ajusta el intervalo de OB30 en el primer ciclo tras reiniciarse el PLC. Una llamada del USS_PORT [FC1070] en el OB1 no sería realmente perjudicial, pero cargaría su ciclo innecesariamente.

5 Programación 5.2 Estructura de programa



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Encontrará más información sobre el intervalo de llamada de USS_PORT en el cap. 12.4.1 del Manual de sistema S7-1200 (/1/) y en el ejemplo de configuración CE-X11 "Control de velocidad descentralizado de un accionamiento mediante el protocolo USS" (/4/). Conclusión: Gracias a la estructura de llamada mencionada y a la tabla de intervalos de llamada mínimos de USS_PORT en el V20_USS_Control_1_DB, el usuario no tiene que preocuparse de las llamadas de USS_PORT. Solamente debe llamar el V20_USS_Control_1 [FB1] en los dos OB. Al llamar el V20_USS_Control_1 [FB1] en dos puntos, su correspondiente barra de parámetros formales también debe recibir dos veces los mismos valores de parámetros. Para minimizar el trabajo para el usuario, y para evitar errores de parametrización, el FB1 tiene un único parámetro formal accesible desde el exterior, concretamente, la indicación sobre si se llama en el OB1 o en el OB30. El resto de la parametrización se realiza una vez directamente en el correspondiente DB de instancia V20_USS_Control_1_DB1. Los parámetros que debe proporcio-nar o eliminar el usuario se guardan en forma de datos estáticos. Están identifica-dos como parámetros de usuario en su nombre y también en el comentario.

Programa marco (Main [OB1] y HMI_DB [DB10]) Main [OB1] El OB tiene las siguientes tareas: • Llamada del V20_USS_Control_1 [FB1] (NW1) • Suministro de parámetros del V20_USS_Param_1 [FB2] con la velocidad de

transmisión y el número de accionamientos (NW2). • Llamada del V20_USS_Param_1 [FB2] (NW3) • Acondicionamiento de las señales de respuesta (avisos de finalización) del

V20_USS_Param_1 [FB2] para mostrarlas en el panel de operador (NW4) • Cambio de pantalla de la HMI a pantallas de error en caso de errores de

comunicación (utilizando órdenes de control) (NW5)

HMI_DB [DB10] El bloque contiene los siguientes datos: • Todos los parámetros actuales (INPUT y OUTPUT) del V20_USS_Param_1

[FB2] que se incluyen en su barra de parámetros formales. De este modo, el DB10 sirve como interfaz con el panel de operador para el FB2.19

• Datos necesarios para la visualización de las señales de respuesta (avisos de finalización) del V20_USS_Param_1 [FB2] en el panel de operador, que se han generado en el OB1.

• Bits de control para coordinar el cambio de pantalla en caso de errores de comunicación.

• Área de memoria para las órdenes de control para cambiar la pantalla del HMI en caso de errores de comunicación.

19 A través del HMI podría accederse también directamente (sin desvío a través del DB10) a los parámetros del bloque en el DB de instancia V20_USS_Param_1 [DB2]. En este caso, los parámetros formales del FB2 no recibirían valores al ser llamados en Main [OB1]. Con el fin de ofrecer una representación transparente del código de programa (en particular, porque se trata de un ejemplo de aplicación), se ha trabajado con el DB10.

5 Programación 5.3 Bloque de función V20_USS_Control_1 [FB1]


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5.3 Bloque de función V20_USS_Control_1 [FB1]

5.3.1 Parametrización

Figura 5-2: Llamada del V20_USS_Control_1 [FB1]

El bloque tiene como único parámetro del segmento de datos "Input" la variable "OB". Solo esta variable aparece en la barra de parámetros formales situada a la izquierda en el FB. El resto de la parametrización no se realiza proporcionando los parámetros formales en la llamada del bloque, sino en los datos estáticos del correspondiente DB de instancia (ver página 28). Todos los parámetros que deben ser proporcionados o eliminados por el usuario tienen el prefijo IN_... o bien OUT_... en el nombre de la variable o en uno de sus componentes estructurales. Además, la línea de comentario de un parámetro IN comienza por "?", y la de un parámetro OUT, por "!". El usuario no debe modificar las variables con un offset de dirección más alto que el que aparece en la tabla siguiente, es decir, los datos que figuren más abajo en el DB.

Tabla 5-1: Parámetros del V20_USS_Control_1 [FB1]

Nombre IN/ OUT Tipo Explicación

OB

¡Único parámetro del segmento de datos "Input"!

IN USInt Identificador de llamada = 1 si el FB se llama desde Main [OB1]. ≠ 1 si el FB se llama desde el OB de alarma cíclica.

IN_P2010 IN USInt Velocidad de transmisión La codificación es idéntica a la del parámetro V20 P2010 (valores: 6…12). Ver /5/.

IN_HW_Id IN PORT Identificador de HW del módulo (tarjeta) de comunicación Encontrará el valor en la configuración de dispositivos, entre las propiedades del módulo de comunicación.

IN_CYCLIC_INTERRUPT. NUMBER

IN

Struct OB_CYCLIC

OB de alarma cíclica Número del OB de alarma cíclica en el que debe llamarse también el FB V20_USS_Control_1.

5 Programación 5.3 Bloque de función V20_USS_Control_1 [FB1]



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PHASE IN UDInt Desfase del intervalo de la alarma cíclica. El valor es relevante, dado el caso, si se ha configurado más de un puerto. Ver Tabla 6-2, punto 8. El valor predeterminado es 0 y se puede dejar así si solo hay un puerto configurado.

IN_Number_of_drives IN USInt Número de accionamientos Número de accionamientos conectados al puerto en cuestión (1...16).

Drive. IN_STW[n]

IN

Struct Word

Datos de mando/estado de SINAMICS V20 Palabra de mando accionamiento [n] El V20_USS_Control_1 [FB1] envía los siguientes bits STW al convertidor: ON_OFF Bit 00 OFF2 Bit 01 OFF3 Bit 02 Ack_fault Bit 07 Direction_reversal Bit 11 Los demás bits STW no se pueden manipular mediante el FB1.

IN_SPEED_SP[n] IN Real Consigna de velocidad [%] OUT_ZSW[n] OUT Word Palabra de estado accionamiento [n]

El V20_USS_Control_1 [FB1] recibe los siguientes bits ZSW del convertidor: Operation_enabled Bit 02 Motor_rotates_fwd Bit 14 Closing_lockout_active Bit 06 Fault_present Bit 03 Los demás bits ZSW no se pueden manipular mediante el FB1.

OUT_SPEED[n] OUT Real Velocidad real [%] OUT_ERROR OUT Bool Errores

El bit se setea durante un ciclo de procesa-miento del FB si los bloques de sistema USS_PORT o USS_DRV han detectado un error.

OUT_ERROR_INFO. DRIVE_ADDR

OUT

Struct USInt

Información de error Dirección de accionamiento20 Dirección del SINAMICS V20 en el que se ha señalizado un error mediante OUT_ERROR.

STATUS OUT Word Estado de procesamiento20 Código de error de USS_PORT o USS_DRV si OUT_ERROR ha señalizado un error. Los códigos de error se encuentran en la ayuda online de las instrucciones USS_PORT y USS_DRV en el TIA Portal, o bien en el capítulo 12.4.6 del Manual de sistema S7-1200 (/1/).

20 Solamente se guarda la información del último error aparecido en el DB de instancia. Un nuevo error, señalizado mediante el bit OUT_ERROR, sobrescribe la anterior información de error.

5 Programación 5.4 Bloque de función V20_USS_Param_1 [FB2]


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EXTENDED_ERROR_available OUT Bool Información ampliada de errores disponible Desde el DB de instancia del FB de sistema USS_DRV se puede consultar una informa-ción ampliada de errores si OUT_ERROR ha señalizado un error.

EXTENDED_ERROR OUT UInt Información ampliada de errores En la información ampliada de errores figura la dirección del SINAMICS V20 para el que se ha producido un error de comunicación.

5.4 Bloque de función V20_USS_Param_1 [FB2]

5.4.1 Modos de operación

Los accesos a parámetros que se pueden realizar con el FB2 se reúnen en los cuatro modos de operación definidos en el apartado 1.2: ACTIVATE_USS, RW_PARAM, ACTUAL_STATE y SET_FUNCTIONS. El modo de operación deseado se determina mediante el parámetro de entrada del FB2 MODE (ver Tabla 5-4), que en el ejemplo de aplicación se define mediante la selección de la pantalla HMI (Figura 4-1). Tabla 5-2: Modo de operación pantalla HMI

Modo de operación Nombre de la pantalla HMI

ACTIVATE_USS Drive control RW_PARAM RW Parameter ACTUAL_STATE Actual state SET_FUNCTIONS Set functions

ACTIVATE_USS En este modo de operación se activa el canal de comunicación USS para controlar un SINAMICS V20 a través de la comunicación USS. Con ello se modifican los siguientes parámetros:

Tabla 5-3: Parámetros del convertidor para la comunicación USS

Función N.° Valor Dim.

Selección de la fuente de mando P0700 5 - Selección de la fuente de consigna de frecuencia

P1000 5 -

Retardo de telegrama USS P2014 valor calculado ms Para el retardo se dispone de valores orientativos, que dependen de la velocidad de transmisión y de la cantidad de accionamientos por puerto. En el correspon-diente DB de instancia se encuentra una tabla de valores a partir de la cual se calcula el retardo relevante. Encontrará más detalles sobre el cálculo del retardo en el ejemplo de configuración CE-X11 (/4/). Puede elegir entre las siguientes funciones, que se seleccionan con el parámetro ACTIVATE_USS.FUNCTION:




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• Check Se comprueba si la comunicación USS ya está seleccionada, es decir, si los tres valores de parámetros de la tabla anterior ya están activos en el converti-dor. Para ello se leen los parámetros actuales del convertidor. Si uno de los parámetros P0700 o P1000 no tiene el valor 5, los parámetros actuales del convertidor P0700, P1000 y P2014 se guardan en el DB de instancia, y el FB ajusta el parámetro booleano USS_selected a False. Si tanto P0700 como P1000 tienen el valor 5, el FB ajusta USS_selected a True. Si en este caso el valor actual de P2014 difiere del valor calculado, este se escribe en el conver-tidor. Por último, el FB devuelve un impulso DONE como aviso de finalización.

• Activate Durante la activación se comprueba en primer lugar si la comunicación USS ya está seleccionada, es decir, si los tres valores de parámetros de la tabla anterior ya están activos en el convertidor. Para ello se leen los parámetros actuales del convertidor. Si uno de los parámetros P0700 o P1000 no tiene el valor 5, los parámetros actuales del convertidor P0700, P1000 y P2014 se guardan en el DB de instancia. A continuación, los tres parámetros se escriben en el convertidor según la Tabla 5-3. El FB ajusta el parámetro booleano "USS_selected" a True y devuelve un impulso DONE como aviso de finaliza-ción.

• Deactivate Durante la desactivación se comprueba en primer lugar si la comunicación USS ya está seleccionada, es decir, si los tres valores de parámetros de la tabla anterior ya están activos en el convertidor. Para ello se leen los pará-metros actuales del convertidor. Si uno de los parámetros P0700 o P1000 no tiene el valor 5, los parámetros actuales del convertidor P0700, P1000 y P2014 se guardan en el DB de instancia. A continuación, los parámetros P0700, P1000 y P2014 guardados en el DB de instancia se escriben en el convertidor, a fin de restablecer el estado de la comunicación USS antes de una activación21. El FB devuelve un impulso DONE como aviso de finalización.

RW_PARAM Este modo permite leer o escribir cualquier parámetro de SINAMICS V20. También es posible acceder a los números de parámetro superiores a 2047 mediante la habitual introducción del número y el índice del parámetro. Puede elegir entre las siguientes funciones, que se seleccionan con el parámetro de FB RW_PARAM.FUNCTION: • Read

El valor del parámetro del convertidor se lee en una variable de la estructura RW_PARAM_VALUE_OUT (parámetro OUT) del V20_USS_Param_1_DB correspondiente al tipo de datos del parámetro del convertidor. El tipo de datos del parámetro del convertidor se indica en el parámetro de entrada del FB RW_PARAM.FORMAT.

• Write El valor del parámetro del convertidor se adopta de una variable de la estruc-tura RW_PARAM_VALUE_IN (parámetro IN) del V20_USS_Param_1_DB correspondiente al tipo de datos del parámetro del convertidor. El tipo de datos del parámetro del convertidor se indica en el parámetro de entrada del FB RW_PARAM.FORMAT. Con otro parámetro de entrada del FB se determina si se desea escribir en la RAM o en la EEPROM del convertidor.

21 Si, p. ej., tras un reinicio, el controlador no pudiera adoptar del convertidor el anterior estado de conexión durante una acción de activación o desactivación debido a que este ya esté parametrizado para la comunicación USS (P0700 = P1000 = 5), la siguiente desactivación se realizará con los valores predeterminados P0700 = 1, P1000 = 1 y P2014 = 2000.



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• Write&read Combinación de las dos funciones anteriores. El parámetro del convertidor se escribe en el SINAMICS V20 y seguidamente se vuelve a leer con fines de comprobación.

ACTUAL_STATE Este modo de operación permite leer del SINAMICS V20 un conjunto de valores actuales del convertidor, representados mediante parámetros. En el capítulo 1.2 se describe de qué valores del convertidor se trata. Todos los datos leídos del V20 están reunidos en el parámetro de salida del FB ACTUAL_STATE_VALUES_OUT (Struct).

SET_FUNCTIONS Este modo de operación permite seleccionar a través de la comunicación USS funciones del convertidor guardadas en los parámetros de este, o bien activarlas y desactivarlas. En el capítulo 1.2 se describe de qué funciones del convertidor se trata. Puede elegir entre las siguientes funciones, que se seleccionan con el parámetro de FB SET_FUNCTIONS.FUNCTION: • Read

Se lee del convertidor un conjunto definido de funciones de este en el parámetro de salida de FB SET_FUNCTIONS_VALUES_OUT del V20_USS_Param_1_DB.

• Write Se escribe en el convertidor un conjunto definido de funciones de este del parámetro de entrada de FB SET_FUNCTIONS_VALUES_IN del V20_USS_Param_1_DB. Con otro parámetro de entrada del FB se determina si se desea escribir en la RAM o en la EEPROM del convertidor.

• Write&read Combinación de las dos funciones anteriores. El conjunto de parámetros del convertidor se escribe en el SINAMICS V20 y seguidamente se vuelve a leer con fines de comprobación.

5.4.2 Parametrización

La parametrización se puede realizar suministrando los parámetros formales en la llamada del FB o bien accediendo directamente a los parámetros en los segmen-tos de datos "Input" o "Output" del correspondiente DB de instancia. Una línea de comentario comienza por "?" para un parámetro IN que deba escribir el usuario y por "!" para un parámetro OUT que deba leerse. El usuario no debe modificar las variables con un offset de dirección más alto que el que aparece en la tabla siguiente, es decir, las variables del segmento de datos estáticos que figuren más abajo en el DB.




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Figura 5-3: Llamada del V20_USS_Param_1 [FB2]

Tabla 5-4: Parámetros del V20_USS_Param_1 [FB2]


DRIVE_ADDR IN USInt Dirección del SINAMICS V20 Valores posibles: 1…16

MODE IN USInt Modo de operación del bloque 1 = ACTIVATE_USS 2 = RW_PARAM 3 = ACTUAL_STATE 4 = SET_FUNCTION Contenidos detallados de los diferentes modos de operación: ver capítulo 1.2.

START IN Bool Inicio de la función La función seleccionada se ejecuta con flanco positivo de START.

ACTIVATE_USS. NUMBER_OF_DRIVES

IN

Struct USInt

Activar USS Número de accionamientos conectados al puerto en cuestión (1...16). El parámetro es necesario para calcular el retardo de telegrama USS. Introduzca una constante o utilice la variable IN_Number_of_drives del V20_USS_Control_1_DB.

P2010 IN USInt Velocidad de transmisión La codificación es idéntica a la del parámetro V20 P2010 (valores: 6…12). Ver /5/. El parámetro es necesario para calcular el retardo de telegrama USS. Introduzca una constante o utilice la variable IN_P2010 del V20_USS_Control_1_DB.



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FUNCTION IN USInt Función dentro del modo de operación 0 = Deactivate 1 = Activate 2 = Check Encontrará más detalles en la descripción del modo de operación en este capítulo.

RW_PARAM. FORMAT

IN

Struct USInt

Lectura/escritura de parámetros Tipo de datos 3 = Int, I16, integer de 16 bits 4 = DInt, I32, integer de 32 bits 6 = UInt, U16, unsigned de 16 bits 7 = UDInt, U32, unsigned de 32 bits 8 = Real, Float, floating point number de 32 bits Es necesario indicar el tipo de datos, pues el PLC no sabe qué formato de datos presenta el parámetro de convertidor que se debe leer o escribir.

PARAM IN UInt Número de parámetro El número se puede consultar en las Instruc-ciones de manejo de SINAMICS V20 /5/.

INDEX IN UInt Índice de parámetro El índice se puede consultar en las Instruc-ciones de manejo de SINAMICS V20 /5/.

EEPROM IN Bool Escritura en EEPROM False = el valor escrito se almacena solo

temporalmente y se pierde con la siguiente conexión del SINAMICS V20.

True = el valor escrito en el parámetro de accionamiento se almacena en la EEPROM del SINAMICS V20.

FUNCTION IN USInt Función dentro del modo de operación 0 = leer parámetro 1 = escribir parámetro 2 = escribir y leer parámetro Encontrará más detalles en la descripción del modo de operación en este capítulo.

RW_PARAM_VALUE_IN. Int DInt USInt UInt UDInt Real

IN Struct Int DInt USInt UInt UDInt Real

Valor de parámetro que debe escribirse El valor del parámetro de convertidor que debe escribirse se guarda en el parámetro formal de DB cuyo formato de datos corresponda a lo indicado en el parámetro de entrada de FB RW_PARAM.FORMAT.




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SET_FUNCTIONS. EEPROM

IN

Struct Bool

Funciones de convertidor Escribir juego de parámetros en la EEPROM False = el juego de parámetros de converti-

dor escrito se almacena solo tempo-ralmente y se pierde con la siguiente conexión del SINAMICS V20.

True = el juego de parámetros de converti-dor escrito en el parámetro de accionamiento se almacena en la EEPROM del SINAMICS V20.

FUNCTION IN USInt Función dentro del modo de operación 0 = leer juego de parámetros 1 = escribir juego de parámetros 2 = escribir y leer juego de parámetros Encontrará más detalles en la descripción del modo de operación en este capítulo.

SET_FUNCTIONS_VALUES_IN. Keep_running_Op[n] Flying_start Automatic_restart Hibernation[n] Super_torque[n]

IN Struct UInt UInt UInt UInt UInt

Valores de función (IN) Modo Keep Running P0503[n] Selección de arranque al vuelo P1200 Rearranque automático P1210 Hibernación P2365[n] Super torque P3350[n] n = 0...2 identifica el juego de datos de accionamiento Para más información sobre el significado y el rango de valores de las funciones, consulte las Instrucciones de manejo de SINAMICS V20 /5/.

USS_selected OUT Bool Activación de USS: bit de resultado False = comunicación USS no activada True = comunicación USS activada El bit solamente es válido en el ciclo en el que esté presente el aviso de finalización DONE de una función iniciada con MODE = 1.

RW_PARAM_VALUE_OUT. Int DInt USInt UInt UDInt Real

OUT Struct Int DInt USInt UInt UDInt Real

Valor de parámetro leído El valor del parámetro de convertidor que se ha leído se guarda en el parámetro formal de DB cuyo formato de datos corresponda a lo indicado en el parámetro de entrada de FB RW_PARAM.FORMAT.

ACTUAL_STATE_VALUES_OUT. FREQ_OUTPUT OUTPUT_VOLTS CURRENT DC_BUS_VOLTS TOTAL_FREQ_SP ENERGY_SAVED[n] CONNECTION_MACRO APPLICATION_MACRO

OUT Struct Real Real Real Real Real Real UInt UInt

Valores actuales Frecuencia de salida act. filtrada r0024 [Hz] Tensión de salida act. filtrada r0025 [V] Corriente de salida act. r0027 [A] Tensión circ. interm. act. filtrada r0026 [V] Consigna total act. r1078 [Hz] Ahorro energ. act. r0043[0..2] [kWh,€,CO2] Última macro de conexión elegida p0717 Última macro de usuario elegida p0507 Para más información sobre el significado y el rango de valores de los parámetros, consulte las Instrucciones de manejo de SINAMICS V20 /5/.



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SET_FUNCTIONS_VALUES_OUT. Keep_running_Op Flying_start Automatic_restart Hibernation[n] Super_torque[n]

OUT Struct UInt UInt UInt UInt UInt

Valores de función (OUT) Modo Keep Running P0503[n] Selección de arranque al vuelo P1200 Rearranque automático P1210 Hibernación P2365[n] Super torque P3350[n] n = 0...2 identifica el juego de datos de accionamiento Para más información sobre el significado y el rango de valores de las funciones, consulte las Instrucciones de manejo de SINAMICS V20 /5/.

BUSY OUT Bool Bloque en ejecución La ejecución de un bloque requiere varios ciclos. False = no en ejecución True = en ejecución Mientras BUSY esté presente, no está permi-tido modificar los parámetros presentes en la barra de parámetros que deban transferirse, o los que se hayan transferido.

DONE OUT Bool Aviso de finalización Si la ejecución del bloque tras su inicio (con START = True) finaliza sin errores, se envía un aviso de finalización en forma de impulso DONE equivalente a la duración de un ciclo. Después se pueden eliminar los parámetros leídos por el convertidor y volver a iniciar la función con un nuevo flanco START.

ERROR OUT Bool Mensaje de error Si la ejecución del bloque tras su inicio (con START = True) finaliza con errores, se envía un mensaje de error en forma de impulso ERROR equivalente a la duración de un ciclo. A continuación se puede leer la información de error almacenada en el parámetro de salida ERROR_INFO e iniciar una correspondiente reacción al error. Con el impulso ERROR, el bloque vuelve a quedar preparado para un nuevo comando de inicio.

ERROR_INFO. DRIVE_ADDR

OUT

Struct USInt

Información de error Dirección del SINAMICS V20 en el que se produjo el error.

STATUS OUT Word Información de error de las instrucciones USS_RPM y USS_WPM. Los detalles al respecto se pueden consultar en la ayuda online del TIA Portal o en el cap. 12.4.6 del Manual de sistema S7-1200 (/1/).




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EXTENDED_ERROR_available OUT Bool

Para .STATUS=818Chex las instrucciones USS_RPM y USS_WPM almacenan una información ampliada de errores en el DB de sistema USS_DRV_DB_1, que en estos casos se proporciona al usuario como parámetro de salida EXTENDED_ERROR del FB V20_USS_Param_1. False = ningún .EXTENDED_ERROR disponible True = .EXTENDED_ERROR disponible El .EXTENDER_ERROR solo debe ser evaluado por el usuario si .EXTENDED_ERROR_available es True.

EXTENDED_ERROR OUT UInt Información adicional de error disponible para .EXTENDED_ERROR_available = True. El código de error se puede consultar en el cap. 6.1 de las Instrucciones de manejo de SINAMICS V20 /5/ (tabla: Error numbers in response ID 7 (request cannot be processed)).

MODE USInt Modo de operación del bloque en el que se produjo el error.

RW Bool False = error durante la lectura True = error durante la escritura

PARAM UInt Número del parámetro en el que se produjo el error.

INDEX UInt Índice del parámetro en el que se produjo el error.

5.4.3 Inicio de una función

Tabla 5-5: Inicio de una función

Instrucciones de actuación

1. Ajustar el parámetro de FB MODE al valor deseado. 2. Ajustar el parámetro de FB FUNCTION al valor deseado en la estructura

correspondiente al MODE seleccionado. 3. Suministrar, en caso necesario, otros parámetros de entrada de FB que definan

la función, dependiendo de cada MODE. 4. Proporcionar, en caso necesario, los datos de origen (valores de parámetro)

para el parámetro de FB en cuestión, dependiendo del MODE. 5. Generar flanco positivo en el parámetro de FB START

(esto puede tener lugar en el mismo ciclo que los puntos anteriores). 6. En caso de aviso de finalización DONE del parámetro de FB:

• Eliminar, en caso necesario, los datos de destino (valores de parámetro) para el parámetro de FB en cuestión, dependiendo del MODE.

• Listo para seguir operando con parámetros.

6 Ampliación a varios accionamientos 6.1 Ampliación hasta 16 accionamientos


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El ejemplo de aplicación maneja un SINAMICS V20. Sin embargo, a través de un puerto se pueden manejar hasta 16 accionamientos. Esto ya se ha tenido en cuenta en el ejemplo de aplicación y, en particular, en los FB V20_USS_Control_1 [FB1] y V20_USS_Param [FB2]. Para aumentar el número de accionamientos, proceda de la siguiente manera: Tabla 6-1: Ampliación hasta 16 accionamientos


1. Siguiendo la Figura 2-1, amplíe su configuración con el número de acciona-mientos deseado.

2. Parametrice los convertidores añadidos según los puntos 2 a 7 de la Tabla 3-2 utilizando el BOP integrado. Las direcciones de los accionamientos se deben asignar consecutivamente, empezando en "2".

3. Introduzca el nuevo número de accionamientos como valor inicial en la variable IN_Number_of_drives, en los datos estáticos del V20_USS_Control_1_DB [DB1]; cargue el DB en la CPU y reiníciela.

Ahora podrá seleccionar el accionamiento para la vigilancia o la operación introduciendo la dirección del accionamiento en el encabezado de las pantallas de mando en cuestión.

6.2 Ampliación hasta 64 accionamientos

Puede equipar la CPU con un máximo de tres módulos de comunicación y una tarjeta de comunicación (ver Figura 2-3). En cada módulo/tarjeta pueden funcionar hasta 16 accionamientos. A continuación aprenderá cómo ampliar la aplicación con un puerto. Tabla 6-2: Ampliación de puertos


Instalar y cablear nuevo hardware 1. Siguiendo la Figura 2-1, amplíe su configuración con los distintos accionamien-

tos que deban comunicarse con el controlador por el nuevo puerto adicional. 2. Agregue al SIMATIC S7-1200 un nuevo módulo de comunicación CM 1241

(RS485) o inserte una tarjeta de comunicación CB 1241 (RS485) en la CPU. 3. Establezca físicamente la conexión de bus USS (como se explica en el cap. 0)

entre los nuevos accionamientos y el nuevo puerto. Parametrizar nuevos accionamientos a través del BOP

4. Parametrice los convertidores añadidos según los puntos 2 a 7 de la Tabla 3-2 utilizando el BOP integrado. Las direcciones de los accionamientos se deben asignar consecutivamente, empezando en "1".




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Configurar dispositivos en el TIA Portal 5. Copie en la configuración de dispositivos, mediante "arrastrar y soltar" y

manteniendo pulsada la tecla Ctrl, el módulo de comunicación existente e insértelo inmediatamente a la izquierda del módulo original, en el slot 102.

Si se utiliza otro tipo de módulo o de tarjeta de comunicación, arrástrelos fuera del catálogo y colóquelos en el lugar previsto del área de trabajo.

Configure el módulo/la tarjeta introducidos desde el catálogo. Modifique la velocidad de transmisión y la paridad según la siguiente figura. Los demás valores predeterminados se pueden dejar como están.



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According to your DB entry




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Ampliación de programas en el TIA Portal 6. Copie (con Ctrl+C y Ctrl+V) los siguientes bloques de código en el árbol del

proyecto: • Cyclic_interrupt_1 [OB30] • V20_USS_Control_1 [FB1] • V20_USS_Param_1 [FB2] Copie también el siguiente bloque de datos (en System blocks > Program resources): • USS_DRV_DB_1 [DB1071]

Las copias se crean automáticamente con el índice _2. A continuación, haga clic con el botón derecho del ratón en las propiedades de cada uno de los bloques copiados y modifique su número de bloque, por ejemplo, como sigue: • Cyclic_interrupt_2 [OB31] • V20_USS_Control_2 [FB3] • V20_USS_Param_2 [FB4] • USS_DRV_DB_2 [DB1072]

7. Sustituya en los bloques V20_USS_Control_2 [FB3] y V20_USS_Param_2 [FB4]

todos los accesos al DB de sistema USS_DRV_DB_1 [DB1071] por accesos a USS_DRV_DB_2 [DB1072]. Proceda como sigue:

1. Abra el bloque lógico haciendo doble clic en el árbol del proyecto. 2. Abra la Task Card "Tasks". 3. Sustituya todos los accesos a DB del sistema usando la función "Find and

replace".



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8. Parametrice el V20_USS_Control_2 [FB3] en su interfaz. Adapte los parámetros siguientes: • IN_P2010

Velocidad de transmisión correspondiente a sus requisitos • IN_HW_Id

Valor de la configuración de dispositivos del CM 1241/CB 1241

• IN_CYCLIC_INTERRUPT.NUMBER

31 (número del nuevo OB de alarma cíclica) • IN_CYCLIC_INTERRUPT.PHASE

Siempre que haya comunicación a través de los dos puertos con la misma velocidad de transmisión, debe ajustarse una fase que corresponda a la mitad del intervalo de la alarma cíclica, a fin de eliminar la distorsión temporal del polling de los puertos. El intervalo de la alarma cíclica aparece como valor en milisegundos en la variable USS_PORT_param[IN_P2010].interval en V20_USS_Control_2 [FB3]. Por tanto, para 38400 baudios, debería introducirse 22500 para .PHASE.

9. Amplíe ahora su programa de usuario para que tenga en cuenta el nuevo puerto incluyendo en él los FB de USS V20_USS_Control_2 [FB3] y V20_USS_Param_2 [FB4]. Al llamar el nuevo FB de USS se crean automática-mente sus correspondientes DB V20_USS_Control_2_DB [DB3] y V20_USS_Param_2_DB [DB4].

10. Sustituya en el NW1 del nuevo Cyclic_interrupt_2 [OB31] la antigua llamada de FB por la llamada del V20_USS_Control_2 [FB3] con el DB de instancia V20_USS_Control_2_DB [DB3].

11. Compile el programa STEP 7 completo. 12. Amplíe su HMI con el nuevo puerto.

7 Referencias a la bibliografía



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7 Referencias a la bibliografía Esta lista no es completa en ningún caso y solo refleja una selección de información adecuada. Tabla 7-1: Bibliografía

Área temática Título/enlace

/1/

STEP 7 SIMATIC S7-1200

Sistema de automatización S7-1200 - Manual de sistema http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/36932465

/2/ Actualización del Manual de sistema S7-1200 http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/53741769

/3/

USS®

Protocolo universal de interfaz serie Protocolo USS® http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/24178253

/4/ Ejemplo de configuración CE-X11 Control de velocidad descentralizado de un accionamiento mediante el protocolo USS http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/40157517

/5/ SINAMICS V20 Convertidor SINAMICS V20 - Instrucciones de servicio http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/67267484

/6/ Referencia a este artículo http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/63696870

/7/ Siemens Industry Online Support http://support.automation.siemens.com

8 Historial Tabla 8-1: Historial

Versión Fecha Cambio

V1.0 11/2012 Primera edición V1.1 07/2013 Ampliado a TIA V12







http://support.automation.siemens.com/

Control de Velocidad de Un V20 Con S7-1200 (TIA Portal) Mediante El Protocolo USS

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