SIMATIC Manager je softver kompanije Siemens koji nam omogućuje detaljnu konfiguraciju mreže (sa osnovnom mrežom kao i sa podmrežama), posmatranje varijabli, njihovo ”forsiranje” kao i unošenje programskog koda u jednom od ponuđenih jezika: STL-asembler tj. jezik nižeg nivoa, SCL-jezik višeg nivoa koji je sličan Pascal-u, LADDER-program grafički orjentisan i sličan relejnim šemama, FBD-takođe grafički jezik vrlo pogodan za praćenje toka signala, S7-GRAPH jezik koji se zasniva na crtanju grafa toka procesa, pogodan za tehnološke inženjere. Ovaj program omogućava i otklanjanje grešaka (debug koda).
Slika br.1 Ilustracija primene SIMATIC Manager-a
Otvaranjem projekta u SIMATIC Manager-u, dobija se osnovni prozor u čijem desnom delu se sa Insert New Object postavlja nova stanica, SIMATIC 300 Station.
Slika br.2 Izbor SIMATIC 300 stanice
Sa dvoklikom na navedenu stanicu, otvara se prozor za hardversko konfigurisanje HW Config. U folderu SIMATIC 300 biramo opciju RACK-300 koja omogućava izbor šine (rail) na koju postavljamo željeni PLC: CPU 314C-2DP pod oznakom 6ES7 314-6CF02-0AB0, opcija CPU-300.
Slika br.3 Izbor tipa CPU PLC-a i šine (rail)
Nakon odabira tipa CPU modula automatski se otvara prozor za podešavanje parametara PROFIBUS mreže, odabrano je: adresa master stanice 2, tip profila DP, brzina prenosa informacija 1.5Mbps, adrese ulaznih portova 124 do 126 i izlaznih 124 do 125.
Slika br.4 Podešavanje PROFIBUS komunikacije
Nakon obavljenih podešavanja prikazanih na Slici br.4 prozor HW Config-a prikazuje raspored modula master uređaja (U slot br.1 je naknadno ubačen napojni modul PS 307 2A, u slot br.2 CPU 314C-2DP, itd.) i kao i simbol za DP master sistem.
Slika br.5 Prikaz modula master uređaja
FC302 i EM277 PROFIBUS DP modul dodajemo nakon odabira master uređaja i parametara PROFIBUS komunikacije, potrebno je u mrežu dodati sve slave uređaje. Ukoliko se željeni uređaji ne nalaze u hardver katalogu, koji se nalazi na desnoj strani HW Config prozora, potrebno ih je naknadno ubaciti instaliranjem tzv. GSD fajlova (device database files). GSD fajl sadrži sve potrebne podatke za podešavanje komunikacije željenog slave uređaja. Ovi fajlovi se mogu naći na sajtu proizvođača čiji uređaj želimo da povežemo u PROFIBUS mrežu.
Nakon instaliranja potrebnog GSD fajla Options>Install GSD file u hardverskom katalogu se pojavljuje ikona željenog slave uređaja, u ovom slučaju je to FC302 koga uvodimo u hardversku konfiguraciju jednostavnim prevlačenjem i priključenjem na PROFIBUS mrežu.
Slika br.6 Izbor FC302 slave uređaja i PPO2 objekta
Adresa FC302 je podešena na 3, izabran je tip komunikacionog objekta PPO 2, modul konzistentan, koji sadrži parametarski i procesni deo, tako da je moguće izvršiti promenu parametara frekventnog regulatora i prikupiti podatke o procesu. Izbor PPO objekta u master konfiguraciji je automatski snimljen u frekventnom regulatoru i može se pročitati u par.9-22 frekventnog regulatora.
Dvoklikom na ikonu FC302 sa slike br.6, dobijemo prozor kao na slici br.7 u kom se može postaviti sadržaj PPO telegrama, PCD oblast. Obavezno je potrebno dozvoliti autokonfigurisanje FC302.
Slika br.7 Izbor sadržaja PCD dela
Parametri P915/0 do P915/9 su procesni podaci koje master PLC CPU 314C-2DP upisuje u slave FC302. Oni mogu biti vrednosti ramp up i ramp down time, limit brzine i momenta, itd. slika br.7 (Master to Slave). Vrednosti parametara koje PLC šalje su smeštene u delu njegove memorije koja predstavlja tabličnu sliku procesnih izlaza, tzv. PQW oblast su prikazane na slici br.8.
Parametri P916/0 do P916/9 su procesni podaci koje master PLC CPU 314C-2DP čita sa slave-a FC302, kao npr. trenutne vrednosti brzine, struje, frekvencije itd. Slika br.8 (Slave to Master). Vrednosti parametara koje PLC prima su smeštene u delu njegove memorije koja predstavlja tabličnu sliku procesnih ulaza, tzv. PIW oblast.
Slika br.8 Ulazna i izlazna memorijska slika PLC-a
Nakon izvršene konfiguracije slave uređaja FC302 za rad na PROFIBUS mreži, potrebno je dodati drugi slave uređaj EM 277 PROFIBUS DP modul. Kao što je pomenuto, ovaj modul omogućava priključenje S7-200 PLC-a na PROFIBUS mrežu u funkciji slave uređaja. Pre podešavanja parametara ovog modula za rad u PROFIBUS mreži, potrebno je objasniti način komunikacije između master uređaja, PLC-a S7-300, i slave uređaja PLC-a S7-200 sa dodatim modulom EM 277.
Svrha PROFUBUS DP konekcije je razmena podataka, gde master uređaj igra glavnu ulogu.
Podaci koje master šalje slave-u su označeni kao izlazni podaci (Output data), dok su podaci koje slave šalje master-u su označeni kao ulazni podaci (Input data). Podaci koji stižu u slave uređaj su takođe označeni kao izlazni (Output) iako oni predstavljaju ulazne podatke slave-a. Takođe podaci koji se vraćaju master-u su označeni kao ulazni (inputs) iako oni predstavljaju izlazne podatke slave-a. Na Slici br.9 je prikazan memorijski model koji opisuje razmenu podataka između master S7-300 i slave S7-200 CPU 224XP uređaja korišćenjem EM 277 Profibus DP modula.
Slika br.9 Princip razmene podataka između mastera CPU 314C- 2DP i slave-a CPU 224 XP preko EM 277modula
Kao što je prikazano na slici br.9 master šalje podatke iz njegove izlazne oblasti (output area) u izlazni bafer (output buffer) slave-a (Receive mailbox). Iz ulaznog bafera (input buffer) slave-a (Send mailbox) master preuzima podatke i smešta ih u njegovu ulaznu oblast (input area). Izlazni i ulazni bafer S7-200 PLC-a su smešteni u njegovu V memorijsku oblasti (Variable memory). Ulazna i izlazna oblast S7-300 PLC-a je smeštena u PI i PQ memorijsku oblast, respektivno.
Da bi omogućili komunikaciju između master-a i slave-a moraju se prvo definisati adrese, odnosno veličina memorijskih oblasti za prijem i slanje podataka na obe strane. Veličina memorijskih oblasti zavisi od količine podataka koja će se prenositi. Za potrebe realizovanog pogona izabrano je 4 word-a za slanje i 4 worda za prijem podataka (4 Word Out/4 Word In), slika br.10 (EM 277 modul se ne nalazi u HW katalogu, pa je potrebno instalirati njegov GSD fajl, koga predhodno treba preuzeti sa Siemens-ovog sajta, adresa modula je podešena na 4 pomoću obrtnih prekidača). Moglo se izabrati i 8 bytes out/8 bytes in ili 8 byte buffer I/O, jer je u pitanju ista količina podataka koja se prenosi, jedina je razlika u konzistentnosti podataka. U izabranoj konfiguraciji 8 baytes dozvoljeno je izvršenje korisničkog interapta u CPU tokom prenosa podataka, dok je u konfiguraciji 4 word dozvoljeni izvršenje korisničkog interapta jedino između word-ova. U konfiguraciji 8 bayte buffer je onemogućeno izvršenje korisničkog interapta u CPU tokom prenosa ove količine podataka.
Podešavanje startne adrese izlaznog bafera (Receive malbox) slave-a vrši se iz prozora koji se otvara dvoklikom na EM 277 modul, Slika 46. Upisom broja 1000 u polje I/O Offset in V-memory definišemo startnu adresu izlaznog bafera na lokaciji VB 1000. Pošto je izabrana konfiguracija od 4 word-a za slanje i prenos slave automatski postavlja veličinu izlaznog bafera na 4 worda, odnosto 8 bajta, što znači da je krajnja adresa izlaznog bafera (Receive malbox) slave-a VB 1007, startna adresa ulaznog bafera (Send mailbox) VB 1008, a krajnja VB 1015, kao što je prikazano na slici br.9.
Slika br.10 Insertovanje drugog slave uređaja, EM 277 modula i podešavanje startne adrese Output baffer-a S7-200 PLC-a
Potrebno je napomenuti da programer određuje startnu adresu output baffer-a slave uređaja, koju master šalje slave-u prilikom njegove konfiguracije. Slave koristi ovu informaciju za podešavanje svojih Send i Receive memorijskih oblasti.
Podešavanje startne adrese ulazne i izlazne oblasti (Input and Output area) master-a vrši se iz prozora koji se otvara dvoklikom na polje 4 Word Out/4 Word In koje je slektovano u donjoj polovini HW Config prozora kao slici br.11. Startne adrese Output i Input oblasti su podešene na 10 (PQ 10 i PI 10 respektivno), dok se krajnje adrese ovih oblasti same generišu, jer su veličine ovih oblasti poznate, i one iznose PQ 17 i PI 17.
Slika br.11 Podešavanje startnih adresa Input i Output blasti S7-300 PLC-a
Potrebno je izvršiti podešavanje MPI komunikacije koja predstavlja vezu između PC računara i S7-300 PLC-a. Podešavanja MPI komunikacije vrše se isključivo iz programa NetPro koga pokrećemo iz HW Config prozora. Iz NetPro prozora moguće je vršiti i sva podešavanja vezana za PROFIBUS, ali u slučaju PROFIBUS-a inicijalna podešavanja kao što su izbor modula u okviru slave uređaja i PPO tipa moraju se obaviti u HW Config-u.
Podešavanje MPI komunikacije
Podešavanje MPI mreže (podrazumeva se da je u Simatic Manageru/Options>Set PG/PC Interface komunikacija podešena na PC Adapter (MPI)), se vrši njenim obeležavanjem u NetPro prozoru i izborom iz menija Edit>Object Properties. Brzinu prenosa podataka treba postaviti na 187.5 kbit/s, što je ujedno i najveća moguća brzina za MPI komunikaciju. Moguće je i, ukoliko je to potrebno, posebno podesiti svaki uređaj koji je partner u komunikaciji. Koršćene stanice su simbolički prikazane u vidu blokova, dok su PROFIBUS i MPI protokoli simbolički predstavljni linijama. Konačan izgled podešavanja u alatu NetPro prikazan je na slici br.12.
Slika br.12 Podešavanja u NetPro alatu
Posle svega potrebno je kompajlirati i snimiti navedena podešavanja, pritiskom na odgovarajuće dugme u HW konfiguratoru. Posle toga konfiguraciju je iz HW config potrebno download-ovati u PLC S7-300. Time se automatski ima da podešavanja koja su snimljena u PLC-u budu direktno preko PROFIBUS-a preneta i u FC302 (što se lako može proveriti npr., proverom par.P9-15 direktno na njegovom displeju) i u S7-200 PLC ( što se lako može primetiti signaliziranjem diode DX MODE na EM 277 modulu- signalizira trenutak kada EM 277 DP modul ulazi u mod razmene podataka sa master-om S7-300 i ostaje uključena sve dok traje razmena podataka).
Napomena: Kao primer su korišćeni sledeći uređaji: PLC CPU 314C-2DP, FC302 i EM277 PROFIBUS DP moduli. Dalja upustva i pojašnjenja pojmova možete prinaći u sledećoj literaturi: Realizacija elektromotornog pogona primenom PROFIBUS i USS komunikacije, autor: Milorad Kaplarević.
