Frequenzumrichter mit SPS ansteuern

yone

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Hey,
ich habe die Aufgabe mittels einer SPS einen Frequenzumrichter & damit einen Motor anzusteuern. Die Drehzahl soll stufenlos einstellbar sein!

Daten:
SPS - Siemens Simatic S7-300 (CPU 314C-2 PN/DP)
FU - Siemens Sinamics S120 (CU310 PN)
Asynchronmotor

Ich habe mir ueberlegt, SPS und FU jeweils via Profinetverbindung an meinen PC anzuschliessen, um diese zu parametrisieren & konfigurieren. D.h. ich nehme beide erstmal in Betrieb ohne dass diese miteinander verbunden sind.

1) Ich brauche die Verbindung vom PC zu FU doch nur fuer die eigentliche Parametrisierung sprich Erstinbetriebnahme meines Antriebs mit dem Programm STARTER, oder? Danach brauche ich doch keine weitere Kommunikation von meinem PC zu diesem? Anschliessend will ich ja alles ueber meine SPS ansteuern, d.h. programmiere meine SPS & Ausgaenge von dieser reagieren auf die Eingangszustaende und steuern meinen FU.

...wo ich zu meinem 2. Problem komme:

2) Wie verbinde ich SPS mit FU, sodass ich diesen stufenlos regeln kann? Kann ich das einfach via Profinet machen? Meine FU hat nur Digitale Ein- und Ausgaenge, sprich: Die duerften mir ja nicht viel nutzen...
Habe mir das in etwa so vorgestellt wie hier: Aufbau (erstes Bild, was ja im Prinzip genau mein Aufbau ist)
Ich habe an meiner SPS ja 2 Module, die analoge und digitale Ein- und Ausgaenge besitzen. Inwiefern brauche ich ueberhaupt diese Module fuer meine eigentliche Aufgabe? Will beispielsweise nachher ein Programm schreiben, was einen Drehmomentverlauf vorgibt & meine SPS soll dann meinen FU so ansteuern, dass der Motor diesen Verlauf "abfaehrt".

Vielen Dank schon einmal!
 
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Okay, hab mal noch ne Frage zu der benoetigten Software.

Brauch ich neben Step7,Simatic Manager, HWKonfig (die letzten zwei sind in S7 mein ich ja sogar integriert) & STARTER noch das Programm Simatic iMAP? Habe in den Inbetriebnahmehandbuecher bisher nur was von den 4 oben genannten Softwares gelesen...
 
Die Software ist jetzt installiert, allerdings anders als erwartet. Es handelt sich um die Siemens TIA V11! Verstehe ich das richtig, dass diese Software bereits den Simatic Manager und HWKonfig integriert hat?

Gibt es eine Inbetriebnahmeanleitung für TIA? Das ist ja schon anders als mit Step7 V5.5 etc.! Habe meine SPS, 24DC Stromversorgung & mein Antrieb (S120) ins Projekt hinzugefügt und SPS mit Antrieb im Projekt via Profinet verbunden. Dann muss ich noch meine FU parametrisieren (mit STARTER oder mit dem Bedienpanel, was empfehlt ihr?) Ist das alles, was ich machen muss? Dann wäre ja die Konfiguration meines Prüfstands dann nur noch eine Arbeit von 2 min...IP-Zuweisungen etc (also alles was man bei den vorherigen Versionen noch manuell machen musste) scheint ja alles automatisch zu gehen!
 
Hallo yone,
Das oben genannte Anwendungsbeispiel ist für Step7 Classic V5 und nicht fürs TIA Portal. Prinzipiell kannst du auch das ganze auch mit dem TIA Portal und Starter machen.
Ich würde dir den Starter empfehlen, da hast du mehr Möglichkeiten (Trace aufzeichen, Fehler und Warnungen im Klartext mir Hilfestellungen,....) gegenüber dem Bedienpanel (BOP).
Das oben genannte Anwendungsbeispiel findest du auch hier für das TIA Portal.
http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/61450312

Ich hoffe du kommst damit soweit zurecht.
Hier noch ein Link zu einem FAQ mit einer Themensammlung zum TIA Portal, da sollten doch viel Fragen beantwortet werden und auch Hilfestellung geboten werden.
http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/65601780

Viel Erfolg ;)
 
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Super, wenn der Antrieb dann endlich steht, werd ich das dann mal mit Hilfe dieser Anleitung konfigurieren. :)

Will einen Drehmomentverlauf abfahren: Gibt es eine Moeglichkeit einen Drehmomentverlauf (Matlab-Plot) einzulesen, der dann an meinen FU weitergegeben wird?
Wie teile ich meinem FU am besten diesen Verlauf mit? Mit meinen digitalen Ein/Ausgaengen & einem Ist/Sollwert-Vergleich (mein FU besitzt nur digitale Eingaenge) oder kann ich das ueber meine Profinet-Schnittstelle machen?
 
Soll das über einen Kennlinienbaustein ablaufen, wo man z.B. einen Drehmomentsollwert abhängig z.B. vom Lageistwert vorgibt? Dann könnte man die Stützpunkte über Tabellenpunkte ablegen (z.B. mittels DCC, oder in einer überlagerten Steuerung (Kurvenscheibe)) Oder wird alles zur Laufzeit gerechnet?
Falls es in einem PC gerechnet wird, könnte man z.B. über eine CP1616 und PROFINET IRT in Echtzeit mit dem Antrieb kommunizieren.
 
Ich habe ein Simulink Modell gegeben, welches bei wechselnder Eingangsgroesse zu festen Abtastzeitpunkten das momentante Drehmoment als Element in einem Vektor/Array abspeichert. D.h. ich lasse vorher ein Drehmomentverlauf errechnen. Es ist halt die Frage, ob ich dieses Array irgendwie einlesen kann & meinem FU somit den Verlauf uebermitteln kann oder ob man das irgendwie anders machen muss. Speziell dazu muss ich halt wissen, ob ich mit den digitalen Eingaengen des FU arbeiten muss (also Soll/Istwertvergleich des Drehmoments & dementsprechende Erhoehung/Erniedrigung des aktuellen Drehmoments) oder ob man ueber Profinet die Werte des Arrays direkt uebermitteln kann (sprich konkrete Drehmomentwerte vorgibt & der Motor diese dann anfaehrt)
Zur Verfuegung steht mir halt nur der PC, SPS & der FU samt ASM!
 
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Kann mir da keiner helfen? Ist meine Problemstellung soweit klar verstaendlich?
Das duerfte doch programmiertechnisch kein riesen Problem sein diesen Verlauf abzufahren, allerdings finde ich einfach nichts zu Drehmomentregelung ueber SPS, was mir ansatzweise weiterhelfen koennte... :-?
 
Kann mir da keiner helfen? Ist meine Problemstellung soweit klar verstaendlich?
Das duerfte doch programmiertechnisch kein riesen Problem sein diesen Verlauf abzufahren, allerdings finde ich einfach nichts zu Drehmomentregelung ueber SPS, was mir ansatzweise weiterhelfen koennte... :-?
wie groß ist denn das Array?
Den Sollwertverlauf nem DB in der SPS ablegen. In dem SPS-Programm zyklisch die Momentensollwerte aus dem DB lesen und per Profinet an den FU schicken.

Gruß.
 
Genau kann ich das noch nicht sagen, weil ich momentan nur wenige Sekunden simuliert habe, allerdings werden vermutlich spaeter mehrere Minuten simuliert.. Mehrere tausende Arrayelemente werden es aber schon. Es sollen halt Drehmomentschwankungen abgefahren werden, da bringt es nix alle 30 sec einen Abtastwert abzufragen ;)

Okay: Datenbaustein mit meinen Arrayelementen fuellen, Elemente meines Datenbausteins auslesen & an FU weitergeben.
Was noch zu klaeren ist: Ich kann wirklich per Profinet die Sollwerte weitergeben, sprich darueber meinen Antrieb steuern? Ich muss also nicht mit meinen digitalen Eingaengen meines FU arbeiten?

Wie fuell ich denn meinen Datenbaustein mit meinen Arrayelementen? Ich rede ja nicht von 10 Elementen, die ich auch per Hand eingeben koennte.. ;). Werd mich dann jetzt mal mit DBs mehr beschaeftigen!

Danke fuer die Hilfe ;)

Edit: Sehe grad, dass die CPU314C2 die DBs auf 16kB begrenzt...da muesste ich dann vermutlich auch mehrere DBs anlegen!
 
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Hallo yone,

ja da musst wahrscheinlich mit mehreren DBs arbeiten, bei einer PC based S7 (WinAC) hättest 65kB pro DB.

Ja die Sollwerte kannst über Profinet von der S7 an den Umrichter schicken, da musst bei der Hardwarekonfiguration nur das richtige Telegramm auswählen mit dem du den Momentensollwert zyklisch schreiben kannst.

Falls der Momentensollwert in deinem Telegramm nicht vorkommt, schaltest um auf freie Telegrammprogrammierung und fügst am Ende des Telegramms noch den gewünschten Parameter hinzu.

Gruß
 
Ah okay, das werd ich dann mal so ausprobieren, danke :)

Okay, aber das eigentliche Problem des Einlesen des Arrays ist damit ja noch nicht geloest leider! Hat da jemand vielleicht auch eine Idee, wie man das umsetzen kann?
 
Hallo yone,hab jetzt noch etwas gegooglet aber ich glaub du wirst nicht drum rum kommen, dass du einen PC hast und von dort deine Array-Elemente an die S7 übergibst.Hab zwar noch eine Applikation gefunden die mittels OPC von einem PC aus einen Umrichter steuert http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/24332811 aber in wie weit das für deine Anforderungen abzuändern ist kann ich nicht sagen.Mein Vorschlag wäre hier eine PC basierte S7 Steuerung zu verwenden, da hast du mehr Möglichkeiten deine Array Tabellen vom Windows (Excel, csv, txt,...) in die S7 zu bekommen und dann den Drehmomentsollwert über Profinet abhängig von deiner Tabelle zu verändern.Sorry für meine Inkompetenz
 
@ SUW: Ich habe für meinen Prüfstand dauerhaft einen PC zur Verfügung!
Mein Vorschlag wäre hier eine PC basierte S7 Steuerung zu verwenden, da hast du mehr Möglichkeiten deine Array Tabellen vom Windows (Excel, csv, txt,...) in die S7 zu bekommen und dann den Drehmomentsollwert über Profinet abhängig von deiner Tabelle zu verändern.
Genau das ist doch das was ich will. Eine Excel-Tabelle o.ä einlesen & via Profinet an meinen FU weitergeben. Und genau dazu ist meine Frage, wie ich das realisieren kann :)

@ borromeus:
Motor: ASM
Frequenzumrichter: Sinamics S120 CU310 PN
SPS: S7-300

Wie meinst du das jetzt?
 
Hallo yone,
in der Prüfstandstechnik hast Du normalerweise ein periodische Signal - z.B. nach einer Lastumdrehung wiederholt sich das Signal welches vorgegeben wird wieder.
Wie schnell brauchst Du einen neuen Stützpunkt - z.b. alle ms, oder muss es schneller sein? In Abhängigkeit vom Lageistwert - oder ist die X-Achse die Zeitachse?
Welche Regelbandbreite willst Du erreichen?
Wenn das Signal periodisch ist, macht es evtl. auch Sinn dieses durch Fourierkoeffizienten zusammenzusetzen. Dann kann man in Abhängigkeit der Regelstrecke getrennt bewerten.
 
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