Pierwszy projekt PLC TwinCAT na komputerze przemysłowym Beckhoffa

Pierwszy projekt TwinCAT powinien potwierdzać więcej niż działanie instrukcji logicznej. Powinien potwierdzać docelowe środowisko inżynierskie, topologię EtherCAT, mapowanie wejść/wyjść, wykonywanie zadania, zachowanie podczas uruchamiania oraz bezpieczną reakcję wyjścia.

Ta lista kontrolna w terenie wykorzystuje komputer przemysłowy Beckhoff, sprzęgacz EtherCAT oraz proste cyfrowe wejścia/wyjścia. Procedura ma również zastosowanie do wielu sterowników CX. Nazwy menu mogą różnić się między wersjami TwinCAT, dlatego przed uruchomieniem sprawdź zainstalowaną wersję.

Zrozumienie podziału TwinCAT

Firma Beckhoff oddziela środowisko inżynierskie od wykonywania aplikacji w środowisku uruchomieniowym. TwinCAT XAE służy do konfigurowania sprzętu, pisania kodu, mapowania zmiennych i diagnozowania systemu. TwinCAT XAR wykonuje aplikację sterowania w czasie rzeczywistym.

To rozróżnienie ma znaczenie podczas rozwiązywania problemów. Projekt może kompilować się poprawnie, a wybrane urządzenie docelowe środowiska uruchomieniowego może nadal być niewłaściwe. Środowisko uruchomieniowe może być również aktywne, podczas gdy inżynier edytuje niepowiązany projekt lokalny.

Firma Beckhoff opisuje tę strukturę inżynierską i uruchomieniową w swoim oficjalnym przeglądzie TwinCAT. Inżynierowie powinni dopasować procedury do zainstalowanej wersji oraz licencjonowanych funkcji.

Bezpiecznie przygotuj stanowisko

Zacznij od obwodu niskiego ryzyka. Użyj przycisku jako wejścia cyfrowego i małego wskaźnika jako wyjścia. Przed włączeniem zasilania potwierdź napięcie każdego urządzenia.

• Zapisz model IPC, system operacyjny, wersję TwinCAT oraz poziom środowiska uruchomieniowego.
• Zapisz kolejność sprzęgacza EtherCAT i terminali od lewej do prawej.
• Na rysunku oddziel zasilanie sterownika od zasilania obciążeń obiektowych.
• Sprawdź przewód ochronny, punkty odniesienia 0 V, bezpieczniki oraz znamionowe obciążenia wyjść.
• Ustaw maszynę lub stanowisko w stanie, w którym nie może dojść do nieoczekiwanego ruchu.

Nie używaj siłownika produkcyjnego podczas pierwszego testu. Lampa lub odizolowane obciążenie testowe ułatwiają ograniczenie skutków usterek.

Wybierz właściwe urządzenie docelowe

Otwórz TwinCAT XAE i utwórz nowy projekt TwinCAT. Przed skanowaniem sprzętu wybierz docelowy system uruchomieniowy. Sprawdź nazwę i adres urządzenia docelowego w dokumentacji uruchomieniowej.

Częstym błędem jest konfigurowanie laptopa inżynierskiego zamiast komputera przemysłowego. Innym jest wybranie starej trasy o podobnej nazwie urządzenia. Stosuj konwencję nazewnictwa zawierającą identyfikator szafy lub maszyny.

W przypadku powiązanego sprzętu zapoznaj się z katalogiem HMI i komputerów przemysłowych PLC ProTech oraz katalogiem automatyki Beckhoff.

Skanowanie i weryfikacja topologii EtherCAT

Przełącz urządzenie docelowe w tryb konfiguracji przed skanowaniem urządzeń. Zeskanuj adapter podłączony do sieci EtherCAT. TwinCAT powinien wykryć sprzęgacz i terminale w kolejności fizycznej.

Wykrycie nie oznacza akceptacji. Porównaj każdy wykryty terminal z zestawieniem materiałów i rysunkiem szafy. Potwierdź numery modeli, pozycje i liczbę kanałów.

Jeśli topologia się różni, zatrzymaj pracę i zbadaj przyczynę. Przesunięty terminal może zmienić oczekiwane mapowanie kanałów. Brakujący terminal może wskazywać na problemy z zasilaniem, okablowaniem, stykiem lub adapterem.

Przed napisaniem logiki sprawdź informacje o stanie EtherCAT. Stanowisko powinno osiągnąć oczekiwany stan operacyjny bez niewyjaśnionych błędów.

Utwórz mały projekt PLC

Dodaj projekt PLC i celowo ogranicz pierwszy program do minimum. Tekst strukturalny zapewnia przejrzysty pierwszy test:

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

TestLamp := StartButton;

Adresy wieloznaczne tworzą symbole do późniejszego łączenia wejść/wyjść. Nie potwierdzają, że fizyczne terminale są prawidłowo zmapowane.

Skompiluj projekt i usuń wszystkie komunikaty kompilatora. Nie dodawaj timerów, ruchu, komunikacji ani bibliotek wielokrotnego użytku, dopóki podstawowa ścieżka sygnału nie działa.

Mapowanie zmiennych na kanały fizyczne

Połącz StartButton do zamierzonego kanału wejściowego. Połącz TestLamp do zamierzonego kanału wyjściowego. Potwierdź typy danych po obu stronach.

Używaj opisowych nazw zamiast ogólnych etykiet. Nazwy takie jak DI_Panel_Start i DO_Test_Lamp ułatwiając późniejszą diagnostykę.

Przejrzyj mapowanie w obu kierunkach. Zacznij od każdego symbolu PLC, a następnie od każdego kanału fizycznego. Pozwala to wykryć zduplikowane lub pominięte połączenia.

Aktywuj bez niespodzianek

Zapisz projekt przed aktywacją. Przejrzyj podsumowanie zmian konfiguracji. Potwierdź, że wybrany cel pozostaje prawidłowy.

Aktywuj konfigurację, w razie potrzeby zrestartuj środowisko wykonawcze i zaloguj się do PLC. Przy pierwszym wdrożeniu użyj kontrolowanego pobierania. Nie traktuj zmiany online jako domyślnej metody uruchamiania.

Przełącz PLC w tryb pracy dopiero po sprawdzeniu stanu wyjścia. Lampka testowa powinna pozostać wyłączona, dopóki wejście nie przyjmie wartości true.

Sprawdź kompletną ścieżkę sygnału

Naciśnij fizyczny przycisk i obserwuj trzy punkty:

• Kanał wejściowy EtherCAT zmienia stan.
• Zmienna PLC zmienia stan.
• Wyjście fizyczne reaguje zgodnie z zaprogramowanym poleceniem.

Jeśli zmienia się tylko jedna warstwa, łatwiej ustalić miejsce wystąpienia usterki. Zmienna terminala bez zmiany w PLC sugeruje problem z mapowaniem. Zmiana w PLC bez reakcji urządzenia wskazuje na okablowanie wyjścia, zasilanie obciążenia lub zabezpieczenie.

Test restartu i zachowania w razie awarii

Działający test online jest niekompletny. Utwórz i aktywuj projekt startowy, a następnie wykonaj zatwierdzony restart. Potwierdź, że środowisko wykonawcze uruchamia się, a program osiąga oczekiwany stan.

Odłącz obciążenie testowe lub magistralę polową wyłącznie zgodnie z zatwierdzoną procedurą. Sprawdź, czy diagnostyka rozpoznaje przerwę. Potwierdź, że wyjścia powracają do udokumentowanego bezpiecznego stanu.

Protokół uruchomienia

Zapisz wersję kompilacji TwinCAT, identyfikator docelowy, topologię, mapowania, wyniki testów i stan projektu startowego. Wyeksportuj lub zarchiwizuj końcowy projekt w systemie kontroli wersji.

Użytecznym rezultatem jest powtarzalna konfiguracja bazowa. Inżynierowie mogą następnie dodać skalowanie analogowe, timery, alarmy, ruch lub komunikację bez utraty sprawdzonego fundamentu.