Möglichkeiten mit G120C

[KarlMeier]

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Hallo zusammen,
ich benötige für eine Druckpumpe einen neuen Frequenzumrichter. Nun hab ich den oben genannten G120C (6SL3210-1KE21-3AF1) bestellt und mich ein wenig durch die Einstellungen in Tia geklickt. Eigentlich wollte ich den Drucksensor an ein analoges Eingangsmodul meiner Steuerung (S7-1513) anschließen, da ich dort noch Plätze frei hab, hätte in der CPU mittels PID-Regler alles programmiert und dann den Sollwert via Profinet an den FU gesendet.
Nun hab ich gesehen, dass das wohl auch alles direkt am FU selbst möglich ist. Ich kann den analogen Eingang auf Spannung oder Strom konfigurieren, kann dort den Drucksensor anschließen und ein Onboard-PID-Regler kann mir meinen Solldruck mittels der Frequenzregelung halten. Ist dies tatsächlich so oder hab ich das falsch verstanden? Hab ich da irgendwelche Vor- oder Nachteile gegenüber der Steuerung durch die CPU? Also in beiden Fällen würde der FU in das gemeinsame Projekt für meine Anwendung integriert. Mir gehts jetzt nur darum ob ich, so wie ich es eigentlich geplant hatte, die Regelung über die CPU mache und dann den Sollwert übertrage oder ob ich das komplett den FU machen und mir nur die FU-Daten via Profinet für die Visualisierung senden lasse? Gibts technisch irgendwelche Unterschiede?

 

[zako]

Nunja wenn Du den Analogeingang am G120 nutzt, dann sparst Du den auf der Steuerung. Du könntest auch Deine Regelung in der Steuerung belassen und den Analogwert vom G120C per Profinet übertragen.
Ja der G120C hat einen Technologieregler und auch freie Logikglieder. Von daher werden verschiedene solcher Anwendungen auch antriebsautark umgesetzt.
Dein Prozess verlangt wohl nicht nach kleinsten Abtastzeiten, bzw die Simatic incl Profinetkommunikation ist hier je nach Einstellung auch nicht langsamer.

 

[KarlMeier]

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Ist auch die Einstellung/Einrichtung damit das autark sauber läuft auch nicht „komplizierter“ als über das SPS-Programm? Mir reichen im Grunde genommen „standard“-Abtastraten, also nichts hochspezielles. Leitungsdruck fällt weil ein Ventil öffnet, Pumpe beginnt zu laufen, Druck fällt weiter, Drehzahl wird erhöht, Druck bleibt konstant, Drehzahl wird gehalten, Druck zu hoch, Drehzahl reduzieren und nach Nachlaufzeit Pumpe aus.

So soll die Regelung aussehen. Über die SPS ist das ein Kinderspiel, wenn es am FU selbst auch so „leicht“ geht, dann hätte das durchaus einige Vorteile.

 

[zako]

Normalerweise steckt der Teufel im Detail.
Aber Du hast einen Hochlaufgeber für die Drehzahl, einen Technologieregler, der dann druckabhängig den Sollwert korrigieren soll. Ein paar Logikglieder (Begrenzer, AND, OR, ...) gibt's auch noch. Interessant auch für Anwendungen ohne SPS, aber z.B. mit HMI, wo man darüber Sollwerte direkt in Antrieb schreibt und visualisiert und der Rest geht über I/O.

 

[Ph3niX]

Habe ich bereits mehrfach umgesetzt, das ist alles sehr gut möglich mit dem analogen Eingang des Umrichters, den internen Logikgliedern und dem Technologieregler. Du solltest zur Sicherheit noch einen Druckschalter zur Abschaltung bei Maximaldruck einbauen und diesen mit Abfragen zur Schnellabschaltung.

 

[JesperMP]

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Wie es beschrieben ist, sehe ich kein Vorteil die FU Autark zu betrieben.

 

[KarlMeier]

Vielen Dank schonmal für die Infos!
Ich finde es gut zu wissen, dass das Ganze autark funktionieren könnte. Ich könnte mir vorstellen, dass das in manchen Einsatzgebieten Sinn machen kann und seine Vorteile hat. Ich bin aber ein Freund von dezentraler Peripherie, aber zentraler Steuerung. Von daher sehe ich jetzt auch keinen riesengroßen Vorteil wenn die Regelung auf FU-Seite stattfindet.

Mein Plan anhand der gewonnenen Infos wäre jetzt den Drucksensor am FU anzuschließen und die ganze Regelung in der CPU zu programmieren. Den Sollwert sende ich dann mit Profinet direkt an den FU. Den Notaus verdrahte ich direkt mit dem FU.

 

[ducati]

Die Diskusion über zentrale oder dezentrale Logik ist uralt und schlägt wie ein Pendel alle par Jahre mal in die eine und mal in die andere Richtung aus.
Ich würd hier den Regler in der SPS umsetzen!
Da bleibt man flexibel, wenn der FU mal getauscht wird, ne zweite Pumpe hinzukommt, vom Leitsystem der Regler optimiert werden soll usw.
Logik in diversen verschiedenen Feldgeräten einer großen Anlage machts echt unübersichtlich.

Regler und Logik im FU macht Sinn, wenn man z.B. garkeine weitere Steuerung/SPS hat und braucht...

 

[ducati]

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Mein Plan anhand der gewonnenen Infos wäre jetzt den Drucksensor am FU anzuschließen und die ganze Regelung in der CPU zu programmieren. Den Sollwert sende ich dann mit Profinet direkt an den FU. Den Notaus verdrahte ich direkt mit dem FU

Wenn der Drucksensor am FU hängt, dann ist der Druckregler auch im FU und nicht in der SPS?
Oder hab ich irgendwas überlesen?

Oder willst Du den Druckistwert an die SPS senden, dort regeln, Drehzahlsollwert an FU senden?

Also quasi die AI-Karte sparen? Sparen ist bei Sonderanlagen nie ne gute Idee. Sowas macht man höchstens bei Serienmaschinen.

Übersichtlichkeit und Nachvollziehbarkeit und klare Trennung/Strukturierung der Komponenten und Aufgaben ist das A und O.

Gab doch grad erst den anderen Beitrag über Softwarequalität...

 

[KarlMeier]

Wenn der Drucksensor am FU hängt, dann ist der Druckregler auch im FU und nicht in der SPS?
Oder hab ich irgendwas überlesen?

Oder willst Du den Druckistwert an die SPS senden, dort regeln, Drehzahlsollwert an FU senden?

Also quasi die AI-Karte sparen? Sparen ist bei Sonderanlagen nie ne gute Idee. Sowas macht man höchstens bei Serienmaschinen.

Übersichtlichkeit und Nachvollziehbarkeit und klare Trennung/Strukturierung der Komponenten und Aufgaben ist das A und O.

Gab doch grad erst den anderen Beitrag über Softwarequalität...

Wenn das Ganze mit dem „Druckwert vom FU an die SPS übertragen“ zuverlässig funktioniert, dann würde ich das tatsächlich so machen. Für mich wäre es logisch, weil FU und Drucksensor ziemlich nahe zusammen liegen und direkt zusammengehören. Und ich müsste nicht extra ein Kabel zum IM ziehen.

 

[ducati]

Wenn das Ganze mit dem „Druckwert vom FU an die SPS übertragen“ zuverlässig funktioniert, dann würde ich das tatsächlich so machen. Für mich wäre es logisch, weil FU und Drucksensor ziemlich nahe zusammen liegen und direkt zusammengehören.

logisch ist das nicht...

Sensor->Steuerung->Aktor wäre logisch

wie gesagt, wenn den FU mal jemand in 5 Jahren am Wochenende zu nem anderen Modell tauschen muss, geht das Gebastel los...

Und ich müsste nicht extra ein Kabel zum IM ziehen.

sparen macht immer Ärger... früher oder später...

von EMV will ich garnicht anfangen...

 

[JesperMP]

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Für mich wäre es logisch, weil FU und Drucksensor ziemlich nahe zusammen liegen und direkt zusammengehören.

Für die Prozess ist die FU einfach nur eine analoge SPS Ausgabe Modul. Bloss ein bisschen komplizierter als ein AO.

Und ich müsste nicht extra ein Kabel zum IM ziehen.

Das wäre nicht wesentlich für die Entscheidung. Nur meiner Meinung.

 

[Tangren]

Hm, finde ich wenig sinnvoll. Du hast doch bereits eine PLC oder ist das ein "Spaß-Projekt"?

Die Telegramme mußt Du ja so oder so projektieren, schon alleine für die Störmeldungen des FUs.
Wie machst Du eine Diagnose?
Wie machst Du die Antriebs-Freigaben?
Oder läßt Du die Pumpe bei einem geschlossenen Ventil "laufen"?

Wenn die Verkabelung so aufwendig ist und lange Leitungen zu Stande kommen, sollte man sowieso auf ein Peripheriemodul zurück greifen und per PN übertragen. Analogsignale MÖGEN KEINE hohen Leitungslängen, dies verursacht Spannungsabfall, Störeinflüsse, Signalverzerrungen.
Bei Sensoren mit Strom-Signal als Istwert ist das ganz, ganz schlecht (z.B. PT100).

 

[KarlMeier]

Vielleicht muss ich es nochmal genauer beschreiben.

Es gibt bereits 6 Pumpen in der gesamten Anlage. Alle Pumpen sind identisch. Zu jeder Pumpe gehört ein Schaltkasten/Steuerkasten. Darin befindet sich ein FU, sowie eine kleine Platinen-/Displaysteuerung, welche die Pumpe regelt. Der Drucksensor, sowie zwei digitale Signale (ExternStopp, Thermokontakt Motor) gehen hierbei direkt in diese Platinensteuerung. Am Display stellt man die Pumpenparameter wie Solldruck, Maximalzeit usw. ein. Und schon regelt sich die Pumpe selber auf den gewünschten Druck. An der Leitung hängen Ventile, wenn diese öffnen, fällt der Druck und die Pumpe läuft an. Soweit so gut. Ich habe ganz in der Nähe ein ET200 Interfacemodul und könnte den Drucksensor natürlich dort anschließen, aber wie gesagt müsste ich dann das Sensorkabel zurückziehen und in den Schaltschrank bringen, wo das ET200-IM verbaut ist.

Der Hintergrund warum das jetzt geändert werden soll ist, dass an diesen Steuerungen immer ganz gerne der FU kaputt geht. Den FU kann man aber nicht 1:1 tauschen, weil dieser von Hersteller parametriert und programmiert wird, damit dieser mit dieser Display-CPU kommunizieren kann. Alle paar Jahre ändert sich die CPU-Generation und dann muss man ne komplett neue Steuerung bestellen, was sich der Hersteller natürlich im mittleren 4-stelligen Bereich fürstlich entlohnen lässt. Aus diesem Grund möchte ich beim nächsten FU-Defekt keine neue Steuerung vom Hersteller kaufen, sondern das Ganze selbst in eine bereits bestehende Steuerung integrieren, welche jetzt bereits alles regelt und steuert, was um die Pumpen drumherum ist.

Den Vorteil an der von mir favorisierten Lösung sehe ich darin, dass ich die ganzen Pumpen-Steuerschränke so lassen kann wie sie jetzt sind und ich tausche nur den FU und verbinde diesen mit einem Lan-Kabel.

Das ist aber alles nicht in Stein gemeißelt, ich hab eine Testpumpe mir der ich experimentieren kann, bevor das Ganze in die Anlage integriert wird.

 

[NBerger]

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Verstehe ich nicht...

Wieso willst du dann jetzt die Regelung auf dem FU machen? In ein paar jahren hast du das gleiche Problem wieder weil sich die FU's geändert haben und keiner mehr weis was da eingestellt wurde.

 

[KarlMeier]

Verstehe ich nicht...

Wieso willst du dann jetzt die Regelung auf dem FU machen? In ein paar jahren hast du das gleiche Problem wieder weil sich die FU's geändert haben und keiner mehr weis was da eingestellt wurde.

Nein das Problem ist dann nicht das Gleiche, weil wir unsere hausinternen Geräte und Anlagenteile selbst programmieren. Nur einige Altbestände arbeiten noch autark oder haben wie in diesem Fall eine Steuerung worauf wir keinen Zugriff haben.

Aber weiter oben hab ich schon geschrieben, dass das Thema „FU übernimmt die Regelung“ schon vom Tisch ist. Die Regelung findet in der SPS statt. Es ging nur noch darum ob ich den Drucksensor auf den analogen Eingang des FUs klemme und mir den Wert über das ohnehin nötige Netzwerkkabel sende oder ich den Sensor auf ein zusätzliches Analogmodul der ET200 klemme.

 

[KarlMeier]

Hallo nochmal,
konnte nun endlich mal bisschen mit dem FU herumprobieren. Den Analogeingang des FUs an die Steuerung senden ist mir tatsächlich zu „kompliziert“, daher werde ich, wie einige empfohlen haben, einen analogen Eingang im Interfacemodul nutzen um den Drucksensor einzubinden. Ich bin mir sicher, dass es irgendwie funktionieren würde den Analogeingang des FUs zu nehmen, aber offenbar muss man da bisschen rumbasteln und das möchte ich nicht. Es soll alles so einfach und unkompliziert wie möglich funktionieren.

Über eine Sache bin ich jetzt allerdings noch gestolpert. Die Pumpensteuerungen werden aktuell „hart“ weggeschalten nach Produktionsende. Sprich es gibt ein Leistungsschütz, welches zentral angesteuert wird und dann sind alle Pumpen/FUs stromlos. Wenn ich das mit dem G120C mache, dann bekomme ich natürlich nen Fehler in der CPU weil ein Teilnehmer nicht erreichbar ist und der FU macht beim Wiedereinschalten ebenfalls nen Fehler den man erst quittieren muss. Hat sich mit der Thematik schonmal jemand befasst? Gibt es eine saubere Lösung als Alternative zur „Always On“-Variante?

 

[Plan_B]

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Gibt es eine saubere Lösung als Alternative zur „Always On“-Variante?

Ja klar: externe Steuerspannungsversorgung des FU.
Ist eigentlich Usus bei Feldbus, speziell Ethernet.

 

[KarlMeier]

Ja klar: externe Steuerspannungsversorgung des FU.
Ist eigentlich Usus bei Feldbus, speziell Ethernet.

Du meinst den 24V-Eingang an den Klemmblöcken des FU?
Wenn ich da 24V drauf gebe bleibt der Steuerungsteil an und das Gerät erreichbar?

Ich meine die Klemme 31.

 

[KarlMeier]

Ich hab die Antwort nach dem Hinweis gerade selbst gefunden. Ich hatte nur das kleine 68-Seiten Handbuch gelesen. Dort stand davon nichts oder ich habs überlesen. Im großen 502-Seiten-Handbuch wurde ich dann fündig. Geniale Sache! Da hat Siemens scheinbar an alles gedacht.