První projekt PLC TwinCAT na IPC Beckhoff

První projekt TwinCAT by měl ověřit více než jen booleovskou instrukci. Měl by potvrdit inženýrský cíl, topologii EtherCAT, mapování I/O, provádění úloh, chování při spuštění a bezpečnou reakci výstupu.

Tento kontrolní seznam pro práci v terénu používá průmyslový počítač Beckhoff, vazební člen EtherCAT a jednoduché digitální I/O. Postup lze použít také u mnoha řídicích jednotek CX. Názvy nabídek se mohou mezi sestaveními TwinCAT lišit, proto před uvedením do provozu ověřte nainstalovanou verzi.

Seznamte se s rozdělením TwinCAT

Beckhoff odděluje inženýrské prostředí od provádění runtime. TwinCAT XAE slouží ke konfiguraci hardwaru, psaní kódu, mapování proměnných a diagnostice systému. TwinCAT XAR provádí řídicí aplikaci v reálném čase.

Toto rozlišení je důležité při odstraňování problémů. Projekt se může správně zkompilovat, i když zvolený cíl runtime zůstane nesprávný. Runtime může být také aktivní, zatímco inženýr upravuje nesouvisející místní projekt.

Společnost Beckhoff popisuje tuto strukturu inženýrského prostředí a runtime ve svém oficiálním přehledu TwinCAT. Inženýři by měli postupy přizpůsobit nainstalovanému sestavení a licencovaným funkcím.

Bezpečně připravte zkušební pracoviště

Začněte obvodem s nízkým rizikem. Jako digitální vstup použijte tlačítko a jako výstup malou kontrolku. Před připojením napájení ověřte napětí každého zařízení.

• Zaznamenejte model IPC, operační systém, sestavení TwinCAT a úroveň runtime.
• Zaznamenejte pořadí vazebního členu EtherCAT a svorek zleva doprava.
• Ve výkresu oddělte napájení řídicí jednotky od napájení zátěží v poli.
• Ověřte ochranné uzemnění, reference 0 V, jištění a jmenovité zatížení výstupů.
• Uveďte stroj nebo zkušební pracoviště do stavu, ve kterém nemůže dojít k neočekávanému pohybu.

Pro první test nepoužívejte výrobní akční člen. Lampa nebo oddělená testovací zátěž usnadní omezení poruch.

Vyberte správný cíl

Otevřete TwinCAT XAE a vytvořte nový projekt TwinCAT. Před skenováním hardwaru vyberte zamýšlený cílový runtime. Zkontrolujte název a adresu cíle podle záznamu o uvedení do provozu.

Častou chybou je konfigurace inženýrského notebooku namísto průmyslového počítače. Další chybou je výběr staré trasy s podobným názvem zařízení. Používejte konvenci pojmenování, která zahrnuje identifikátor skříně nebo stroje.

Související hardware najdete v katalogu HMI a průmyslové výpočetní techniky společnosti PLC ProTech a v katalogu automatizace Beckhoff.

Naskenujte a ověřte topologii EtherCAT

Před skenováním zařízení přepněte cílové zařízení do konfiguračního režimu. Naskenujte adaptér připojený k síti EtherCAT. TwinCAT by měl detekovat vazební člen a svorky ve fyzickém pořadí.

Detekce není potvrzením. Porovnejte každou detekovanou svorku se seznamem materiálu a výkresem skříně. Potvrďte čísla modelů, pozice a počty kanálů.

Pokud se topologie liší, zastavte se a problém prošetřete. Přemístěný terminál může posunout očekávané mapování kanálů. Chybějící terminál může signalizovat problémy s napájením, kabeláží, kontaktem nebo adaptérem.

Před zápisem logiky zkontrolujte informace o stavu EtherCAT. Zkušební pracoviště by mělo dosáhnout očekávaného provozního stavu bez nevysvětlených chyb.

Vytvořte malý projekt PLC

Přidejte projekt PLC a první program udržujte záměrně malý. Strukturovaný text poskytuje jasný první test:

PROGRAM MAIN
VAR
  StartButton AT %I* : BOOL;
  TestLamp AT %Q* : BOOL;
END_VAR

TestLamp := StartButton;

Adresy se zástupným znakem vytvoří symboly pro pozdější propojení I/O. Nedokazují, že jsou fyzické terminály správně namapovány.

Sestavte projekt a vyřešte každé hlášení kompilátoru. Dokud nebude základní signálová cesta funkční, nepřidávejte časovače, pohyb, komunikaci ani znovupoužitelné knihovny.

Mapování proměnných na fyzické kanály

Propojte StartButton k zamýšlenému vstupnímu kanálu. Propojte TestLamp k zamýšlenému výstupnímu kanálu. Potvrďte datové typy na obou stranách.

Používejte popisné názvy místo obecných označení. Názvy jako DI_Panel_Start a DO_Test_Lamp usnadní pozdější diagnostiku.

Zkontrolujte mapování v obou směrech. Začněte u každého symbolu PLC a poté u každého fyzického kanálu. Tím odhalíte duplicitní nebo chybějící vazby.

Aktivujte bez překvapení

Před aktivací projekt uložte. Zkontrolujte souhrn změn konfigurace. Potvrďte, že vybraný cíl zůstává správný.

Aktivujte konfiguraci, v případě potřeby restartujte runtime a přihlaste se k PLC. Pro první nasazení použijte řízené nahrání. Nepovažujte online změnu za výchozí metodu uvedení do provozu.

Přepněte PLC do režimu RUN až po kontrole stavu výstupu. Testovací kontrolka by měla zůstat zhasnutá, dokud se vstup neaktivuje.

Ověřte úplnou signálovou cestu

Stiskněte fyzické tlačítko a sledujte tři body:

• Vstupní kanál EtherCAT změní stav.
• Proměnná PLC změní stav.
• Fyzický výstup odpovídá naprogramovanému příkazu.

Pokud se změní pouze jedna vrstva, bude místo poruchy zřetelnější. Hodnota na terminálu bez změny v PLC naznačuje problém v mapování. Změna v PLC bez reakce na fyzickém výstupu naznačuje problém s kabeláží výstupu, napájením zátěže nebo ochranou.

Test restartu a chování při poruše

Funkční online test není dokončením práce. Vytvořte a aktivujte spouštěcí projekt a poté proveďte schválený restart. Potvrďte, že se runtime spustí a program dosáhne očekávaného stavu.

Zkušební zátěž nebo průmyslovou sběrnici odpojujte pouze podle schváleného postupu. Ověřte, že diagnostika identifikuje přerušení. Potvrďte, že se výstupy vrátí do zdokumentovaného bezpečného stavu.

Záznam o uvedení do provozu

Zaznamenejte sestavení TwinCAT, identifikátor cíle, topologii, mapování, výsledky testů a stav spouštěcího projektu. Exportujte nebo archivujte finální projekt v systému pro správu verzí.

Užitečným výsledkem je opakovatelná základní konfigurace. Inženýři pak mohou přidat analogové škálování, časovače, alarmy, pohyb nebo komunikaci, aniž by přišli o ověřený základ.