RTC Opleidingen Beckhoff TwinCAT. Cursus

Cursus Beckhoff Automation bvba België Rudi Grouset v4.2 12/02/2016

Voorwoord Met deze cursus is het de bedoeling om de deelnemende Leraren en Leerlingen aan de projecten RTC Pick & Place en/of RTC Tertiaire Kast te leren omgaan met de PLC systemen van Beckhoff. De cursus documentatie is zo algemeen mogelijk opgestelt zodat deze bruikbaar is voor alle RTC trainingen. Het is dus mogelijk dat niet alles in de cursus van toepassing is op uw project. Eerst leren we de hardware opbouwen en bedraden. Vervolgens leren we de hardware configureren. Daarna gaan we programmeren op verschillende manieren volgens de norm IEC61131-3. Tenslotte maken we praktische oefeningen. Succes

Info Beckhoff Automation Belgium bvba Klaverbladstraat 11B 2/2 3560 Lummen Tel: +32 13 / 25 22 00 Fax: +32 13 / 25 22 01 info@beckhoff.be www.beckhoff.be Versie Datum Auteur Nieuw v4.2 2016-02-12 Rudi Grouset (Support Engineer) v4.1 2015-11-12 Rudi Grouset (Support Engineer) RTC project Pick & Place v4, EtherCAT, Aansturen stappenmotor v3.3 2014-12-03 Rudi Grouset (Support Engineer) v3.2 2014-11-27 Rudi Grouset (Support Engineer) HMI, Seriële Communicatie, Analoge Signalen, SFC programmatie v3.1 2014-02-06 Rudi Grouset (Support Engineer) RTC project Tertiaire kast v3.0 2013-10-14 Rudi Grouset (Support Engineer) Gebruik CX8090, RTC project Pick & Place v3 v2.0 2013-01-11 Rudi Grouset (Support Engineer) RTC project Pick & Place v2 v1.3 2012-11-29 Rudi Grouset (Support Engineer) v1.2 2012-11-13 Rudi Grouset (Support Engineer) v1.0 2012-11-05 Rudi Grouset (Support Engineer) BC8150, RTC project Pick & Place v1 12.02.2016 3

Inhoud Pagina Titel 9 Wie is Beckhoff 17 Overzicht van de verschillende systemen 20 Opbouw hardware bedrading 39 Installatie TwinCAT KS2000 USBdriver 49 Hardware-configuratie 50 Algemeen 54 BC-controller zonder configuratie en connecteren via USB-kabel 56 Instellen parameters in een BC-controller en terminals via KS2000 (Optioneel) 59 Controller connecteren in System Manager 59 BC-controller connecteren via USB-kabel 65 BC9000-controller connecteren via Ethernet 68 BC9xx0-controller of CX-controller connecteren via Ethernet 73 I/O configuratie met System Manager 90 Testen I/O en aanpassen parameters in terminals (Optioneel) 101 Concept van Soft PLC (Real Time TwinCAT system) 12.02.2016 4

Inhoud Pagina Titel 104 Declaratie van variabelen, met linken naar de hardware 108 BC-controller zonder configuratie 112 BC of CX of CP-controller met configuratie via System Manager 125 Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 127 Een eerste PLC programma maken 142 Samenvatting (PLC programma maken en in de PLC laden) 143 Declaratie variabelen 150 De verschillende programmeertalen overzicht syntax 154 Oefening in Ladder Diagram (LD) 164 Oefening in Sequential Function Chart (SFC) 167 Uitgebreide instructieset 176 STANDARD Library 177 Oefening in Ladder Diagram (LD) 181 Gebruik maken van standaard Funktieblokken/Functies uit libraries 12.02.2016 5

Inhoud Pagina Titel 190 Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project 191 Oefening Pick & Place 195 Oplossing : LD Ladder Diagram 200 Oplossing : SFC - Sequential Function Chart 204 Oplossing : ST - Structured Text 206 Oefening Tertiaire kast : Domotica : CFC 218 Controller terugzetten naar fabrieksinstellingen 218 BC8150 221 CX8090 223 CP6606 225 Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm 243 Analoge signalen verwerken 261 Seriële signalen verwerken 272 Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI 285 EtherCAT veldbus 12.02.2016 6

Inhoud Pagina Titel 307 Stappenmotor 307 Theorie 316 Componenten 324 Configuratie 337 Testen / Optimalisatie 347 Gebruik ScopeView 356 Aansturen motion vanuit PLC code 364 Beckhoff Support 12.02.2016 7

TwinCAT Software 12.02.2016 8

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 9

Wie is Beckhoff Beckhoff Group 7 companies responsibilities FERTIG MOTORS 12.02.2016 10

Wie is Beckhoff Duits bedrijf Hoofdzetel: Verl, Duitsland Werknemers wereldwijd: 2900 Aantal ingenieurs: 950 Vestigingen in Duitsland: 14 Vestigingen wereldwijd: 34 landen Verkoopsnetwerk: > 75 landen Verl 12.02.2016 11

Wie is Beckhoff Omzet sinds 1980 Million Turnover 2014: 510 mn. (+17 %) Turnover 2015 (expected): 610 mn. (+19 %) 2000 2015 annual growth: 15 % 12.02.2016 12

Wie is Beckhoff Hoofdzetel in Verl 1.2Miljard Onderdelen/Jaar (2015) Grootste printbestukking fabriek in Europa 12.02.2016 13

Wie is Beckhoff Geschiedenis First office of Beckhoff Automation 1980 1953 Formation of Elektro Beckhoff as a store for electronic equipment by Arnold Beckhoff sen. 1980 Formation of Beckhoff Industrie Elektronik for automation technology (today: Beckhoff Automation) by Hans Beckhoff 1984 New headquarters in Verl 1999 New IPC production facilities in Verl 2003 New facilities for I/O production and for logistics in Verl 2005 Restructuring of the company: Separation of the three business units (automation, building service engineering and commerce) into independent companies 2009 Acquisition of Smyczek GmbH & Co. KG (circuit board assembly) 2010 Joint Venture with Fertig Motors GmbH / New Headquarters 12.02.2016 14

Wie is Beckhoff België City Year of Est. Size (m 2 ) Employees Headquarters Lummen 2006 600 13 - Administration - Sales - Support - Training - Service City Year of Est. Size (m 2 ) Employees Sales/technical office West Belgium - Sales - Support - Training - Service Kortrijk 2011 286 4 12.02.2016 15

Wie is Beckhoff Team in België 12.02.2016 16

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 17

Overzicht van de verschillende systemen Automation IPC embpc I/O Fieldbus Motion 12.02.2016 18

Overzicht van de verschillende systemen IPC / embpc Prijs Industrial PC IPC C69xx Embedded PC embpc Controller!!! End of life 2014-2015 CX1020 CX1030 CX1010 BC8150 CX9000 CX9010 CX5020 CX5010 CX2040 CX2030 CX2020 BC9000 CX8000 CX9020 Prestatie TwinCAT 2 TwinCAT 3 12.02.2016 19

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 20

Opbouw hardware bedrading - Algemeen BK the link between Bus Terminals and fieldbus Head station of the Bus Terminals Free signal mix Potential feed terminals 3-phase power enable configuration of measurement different potential capability groups. enables all relevant eletrical data of the supply network to be measured. TwinSAFE Bus Terminals: safety integrated Bus end terminal BC with integrated IEC 61131-3 PLC The terminal bus exten-sion enables the connec-tion of up to 255 Bus Terminals. BX with integrated IEC 61131-3 PLC and expanded interfaces CX for PLC and Motion Control applications Bus Terminals in 1-, 2-, 4- and 8-channel modularity with combination of any desired types of signals terminal modules with plug-in wiring Bus Terminals for measurement technology: maximum measurement error of ±0.01 % Communication terminals enable the integration of subsystems. The power terminal transforms a standard contactor into a motor protection relay. 12.02.2016 21

Opbouw hardware bedrading - Algemeen symmetrische ontgrendeling maakt loodrechte verwijdering uit de klemmenreeks mogelijk Status-LED s voor een eenvouding inbedrijfname Markeringsmateriaal voor standaardklemmen Modules op 35mm DIN-rail 12 x 100 x 68 mm (B x H x T) Raadpleeg de documentatie voor de opstelling en afstanden voor de koeling Interne bussysteem en voeding voor de electronica 12.02.2016 22

Opbouw hardware bedrading - Algemeen Platte schroevendraaier 2.5 x 0.5 mm Bevestigingstechniek zonder schroeven Stabiele verbinding Lage impedantie Trillingsbestendig Geen vonkvorming Voorijlend PE-Powerkontakt Powerkontakten verbinden de voedingsaansluitingen voor de sensoren en actuatoren 12.02.2016 23

Opbouw hardware bedrading - Algemeen SSI/Inkremental-Encoder-Interface Thermisch element/rtd Digitaal I/0 Analoog I/0 RS232/RS485/TTY 16 Bit/12 Bit Energiemeting Pulse-Train/PWM Weerstandsbrug Teller/Frequenties 12.02.2016 24

Opbouw hardware bedrading - Algemeen 12.02.2016 25

Opbouw hardware bedrading - Aanduiding klemmen Intern bussysteem K-bus Gebaseerd op RS485 E-bus (EtherCAT) Gebaseerd op Ethernet TCP/IP Type klem 1 : DI = Digital Input 2 : DO = Digital Output 3 : AI = Analog Input 4 : AO = Analog Output 5 : Sensoren 6 : Communicatie 7 : Aandrijving (motion) 8 : Bediening 9 : Systeemklem - Cyclustijd > 1ms - Groot gamma - Laag stroomverbruik - Cyclustijd > 50µs - Goedkoper - Moderne technology - Diagnose variabelen KL X X X X EL X X X X KS X X X X ES X X X X Onderverdeling in catalogus Aantal kanalen 1 : 1 kanaal 2 : 2 kanalen 4 : 4 kanalen 8 : 8 kanalen 9 : 16 kanalen 0,3,5,6,7 : speciale uitvoeringen Bedrading Vaste verbinding KLxxxx ELxxxx KSxxxx ESxxxx Stekkerverbinding 12.02.2016 26

Opbouw hardware bedrading Interne bedrading 12.02.2016 27

Opbouw hardware bedrading Externe bedrading - Voorbeeld kopstation 2x DI KL1xx2 8x DI 8x DO 4x DO eindklem KL1xx8 KL2xx8 KL9185 KL91xx KL2xx4 KL9010 1 2 1 2 1 2 1 2 3 4 3 4 5 6 5 6 7 8 7 8 3 4 2A <10A <10A 24VDC voeding interne electronica 24VDC voeding I/O - S +.. 1 8 5VDC..230VAC voeding I/O 12.02.2016 28

BC8150 Opbouw hardware bedrading Afhankelijk van het project zijn er verschillende mogelijkheden BC8150 met digitale IO en eventueel analoge IO BC9050 met digitale IO CX8090 met digitale IO CP6606 met digitale en analoge IO en seriële RS232 verbinding CP6606 met stappenmotor en encoder via EtherCAT De voorgestelde schema s zijn bedoeld als voorbeeld De definitieve opstelling dient uiteraard te voldoen aan de algemene electrische norm EN60204 Ik denk daarbij vooral aan mechanische opbouw, zekeringen, EMC (aarding) Gebruik de off-line documentatie via Beckhoff Information System of on-line via http://infosys.beckhoff.com/index_en.htm Hier vind je belangrijke extra info van alle Beckhoff componenten De uiteindelijke configuratie bevat mogelijk minder of meer terminals 12.02.2016 29

Voorbereiding voor het volgen van de Beckhoff training Opbouw hardware - Het is belangrijk om de PLC hardware op te bouwen en te testen, voorafgaand aan de trainingen bij Beckhoff - Het is niet nodig de volledige schakelkast mee te brengen - Plaats alles op een deftige DIN-rail - Sluit een aantal drukknoppen/schakelaars aan op de digitale ingangen - Voor het aansluiten van de analoge sensoren, barcode reader, encoder, stappenmotor zijn afzonderlijke detailpagina s voorzien - Voor de speciale componenten: - Sluit deze aan volgens de voorbeelden - Zorg dat bij de niet Beckhoff componenten zoals analoge afstandssensor, barcode reader, encoder,... dat vooraf eventuele parameters correct zijn geladen - Voor het aansluiten van de analoge sensoren, barcode reader, encoder, stappenmotor zijn afzonderlijke detailpagina s voorzien - De volgende pagina s in deze presentatie laten een aantal voorbeeldschema s zien voor gebruik van de hardware tijdens de opleidingen 12.02.2016 30

BC9050 Opbouw hardware bedrading Project Tertiaire kast Volgorde opbouw: BC9050 KL1809 KL2809 KL9010 8x Ingang 24VDC 8x Uitgang 24VDC / 0.5A Ethernet verbinding naar PC Drukknoppen en/of schakelaars (max 8x) 12.02.2016 31

BC8150 Opbouw hardware bedrading Project RTC Pick & Place Basic Volgorde opbouw: Pick & Place basis 1 BC8150 KL1809 KL2809 KL9010 Pick & Place basis 2 BC8150 KL1104 KL1809 KL2809 KL9010 Pick & Place basis 3 BC8150 KL1809 KL2809 KL3021 KL9010 Pick & Place basis 4 BC8150 KL1408 KL1809 KL2809 KL9010 Drukknoppen en/of schakelaars (max 16x) 16x Ingang 24VDC 16x Uitgang 24VDC / 0.5A USB verbinding naar PC 12.02.2016 32

CX8090 Opbouw hardware bedrading Project RTC Pick & Place Option Volgorde opbouw Pick & Place optie 1&2 CX8090 EL1004 EL1809 EL2809 EL9011 16x Uitgang 24VDC / 0.5A 16x Ingang 24VDC 4x Ingang 24VDC Standaard rechte Ethernet kabel Drukknoppen en/of schakelaars (max 20x) Ethernet verbinding naar PC 12.02.2016 33

CP6606 Opbouw hardware bedrading Project RTC Pick & Place Option Volgorde opbouw: Pick & Place optie 3 CP6606 ZK1090-9191-0020 EK1100 EL1004 EL1809 EL2809 EL3021 EL9011 SICK CLV610 EtherCAT 1x Analoge Ingang 4..20mA 16x Uitgang 24VDC / 0.5A 16x Ingang 24VDC 4x Ingang 24VDC Standaard rechte Ethernet kabel verbinding naar PC SICK CLV610 RS232 kabel Barcode scanner Drukknoppen en/of schakelaars Analoge sensor 4..20mA 12.02.2016 34

CP6606 Opbouw hardware bedrading Project RTC Pick & Place Option Volgorde opbouw: Pick & Place optie 4 CP6606 ZK1090-9191-0020 EK1100 EL1008 EL1809 EL2809 EL9100 EL2008 EL7031 EL9011 ZK4000-6200-2030 AS1030 SICK AFM60A-BDEB018x12 Standaard rechte Ethernet kabel verbinding naar PC EtherCAT SICK encoder 1x Stappenmotor EL7031 Scheiding voeding 24VDC 24x Uitgang 24VDC / 0.5A 24x Ingang 24VDC Drukknoppen en/of schakelaars Veiligheidsrelais Stappenmotor AS1030 12.02.2016 35

Analoge verbinding met KL/EL3021 terminal Aansluiting SICK analoge sensoren Kabel uit de sensor heeft 2 tot 5 aders De bruine is meestal de + voeding Een blauwe draad is niet altijd aanwezig maar indien aanwezig dan is dit meestal een 0VDC aansluiting De witte draad bevat meestal het 4..20mA analoge signaal De zwarte en eventuele grijze draad worden voor deze toepassing niet gebruikt bruin blauw wit 24VDC KL/EL3021 Voorbeelden van Sensoren 0VDC 0VDC 12.02.2016 36

CP6606 Seriële verbinding met CP6606 Aansluiting SICK scanner op COM-poort (RS232) Afgeschermde kabel met 3 aders tussen scanner en PLC 1 kant bevat SUB-D9 female connector Andere kant heeft open einde Beckhoff CP6606 SICK CLV610 - CDB620-001 Sub-D9 female Rx 2 Tx 3 GND 5 43 44 42 12.02.2016 37

CP6606 Stappenmotor AS1030 verbonden met drive terminal EL7031 Aansluiten stappenmotor AS1030 via motorkabel op drive terminal EL7031 De voedingspanning voor de motor wordt geleverd via de mescontacten van de EL7031 terminal EL7031 Voeding motor via mescontacten 12.02.2016 38

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 39

Download TwinCAT 2 Voorbereidend werk - Installatie TwinCAT software 1) Download vanaf www.beckhoff.be de laatste versie van de programmeersoftware TwinCAT 2 Help-file 64-bit 32-bit Voorbeeld Files: Windows XP / 7 / 8 / 10-32-bit Windows 7 / 8 / 10-64-bit Build nummer kan verschillen, neem steeds de nieuwste versie Opgelet: Windows Vista, Windows XP, Linux en Mac worden niet ondersteund 12.02.2016 40

Download Information System Offline Help 2) Download vanaf www.beckhoff.be de laatste versie van Information System, de help voor TwinCAT 2 12.02.2016 41

Download KS2000 en USB-drivers 3) Download vanaf www.beckhoff.be de laatste versie van KS2000, de configuratiesoftware voor K-bus en de laatste versie van USB-RS232 convertor Opgelet: Enkel bij gebruik van BC-controller 12.02.2016 42

Netwerkinstellingen 4) Moderne laptops bevatten meestal een LAN (bedraad) en een WLAN (draadloos) netwerk aansluiting. De LAN aansluiting van de laptop gebruiken we voor het aansluiten van de PLC en de laptop staat best op onderstaande standaard instelling Opgelet: Enkel bij gebruik van BC of CX-controller met Ethernet aansluiting 12.02.2016 43

Installatie TwinCAT 2 5) Installeer TwinCAT 2 => Software voor de configuratie en programmeren van de PLC => Opgelet: Bij een verkeerde installatie kun je geen verbinding krijgen met de PLC Een uninstall, herstarten en opnieuw beginnen zal het probleem oplossen Voor Windows XP Dubbelklik op Voor Windows 7 / 8 / 10 32 bit Rechtsklik op en klik vervolgens Run as administrator Voor Windows 7 / 8 / 10 64 bit Rechtsklik op en klik vervolgens Run as administrator 6) Doorloop de installatie met de standaard instellingen => Op een 32-bit PC/laptop installeer je een zogenaamde 30 dagen versie Dit is geen beperking op het gebruik van de engineering software De 30 dagen beperking is voor het gebruik van uw eigen PC/laptop als Soft-PLC 7) Op het einde van de installatie zal de PC/laptop herstarten Build nummer kan verschillen, neem steeds de nieuwste versie 12.02.2016 44

Installatie Information System USB-drivers 8) Installeer Information System Versie nummer kan verschillen, neem steeds de nieuwste versie => Help voor TwinCAT Dubbelklik op Opgelet: Information System neemt meer dan 500MB in beslag op uw laptop 9) Installeer USB-RS232 convertor (Enkel nodig bij BC8150) Zorg dat de gedownloade file is uitgepakt en beschikbaar op uw laptop Plaats nu de USB-RS232 convertor in een USB-poort De drivers worden automatisch geïnstalleerd Het COM-nummer kan verschillen per laptop Zie windows Control Panel / System / Device Manager 12.02.2016 45

Installatie USB-drivers 10)Mogelijke fouten bij het installeren van de USB-RS232 convertor => Help voor Windows Configuration Wat als de USB-RS232 al was verbonden met de laptop: De USB-RS232 werd mogelijk geïnstalleerd als KS2000... device. Je dient de driver te updaten, het kan zijn dat je dit tot 2x moet herhalen, het eindresultaat moet zijn zoals in voorgaande figuur Wat als de COM-nummer boven getal 7 is: Rechtsklik op USB Serial Port in Windows Control Panel, vervolgens op Properties, dan op tabblad Port Settings, dan op Advanced en selecteer een vrije COM-nummer kleiner dan 7 12.02.2016 46

Installatie KS2000 11)Installatie KS2000 (enkel voor BC-controllers) => Software voor aanpassen Hardware configuratie Deze software is optioneel, voor de leerlingen niet noodzakelijk Indien je KS2000 v3 reeds hebt geïnstalleerd dan kun je gratis upgraden naar KS2000 v4 Bij het rechtstreeks installeren van KS2000 v4 dien je te beschikken over een installatie code (contacteer Beckhoff Support) Standaard opties gebruiken PC zal herstarten na installatie Opgelet: Deze software is optioneel en dient enkel voor gebruik in combinatie met analoge I/O of andere complexe K-bus terminals 12.02.2016 47

Aanvraag Beckhoff Support Alle software dient correct te zijn geïnstalleerd voordat wordt deelgenomen aan de opleidingen Hulp bij het installeren kun je bekomen via: mail op support@beckhoff.be of telefonisch via 013/25 22 00 Gelieve steeds te vermelden dat het gaat om de RTC opleidingen met de naam van de school en de naam van de begeleidende leerkracht Volgorde van werken bij vragen of problemen: 1. Raadpleeg de documentatie; offline of via internet 2. Voor de Leerlingen; ga eerst ten rade bij de Leerkracht 3. Voor elke nieuwe vraag legt de Leerkracht het eerste contact met Support Gelieve vooraf zo veel mogelijk info te verzamelen zoals foutmeldingen, schermafdrukken, enz... Voorzie indien mogelijk vooraf een gratis www.teamviewer.com verbinding zodat we online op uw laptop kunnen meekijken. 4. Support kan verdere afhandeling afspreken met de Leerling 12.02.2016 48

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 49

Dagindeling Hardware-configuratie Algemeen BC-controller zonder configuratie en connecteren via USB-kabel Instellen parameters in een BC-controller en terminals via KS2000 (Optioneel) Controller connecteren in System Manager BC-controller connecteren via USB-kabel BC9000-controller connecteren via Ethernet BC9xx0-controller of CX-controller connecteren via Ethernet I/O configuratie met System Manager Testen I/O en aanpassen parameters in terminals 12.02.2016 50

Hardware configratie - Algemeen Controller Communicatie met laptop Configuratie Adressering BC8150 BC9xxx RS232 via USB-convertor (KS2000-Z2-USB) RS232 via USB-convertor (KS2000-Z2-USB) of EtherNet Zonder configuratie System Manager Zonder configuratie System Manager Directe adressering Automatisch Directe adressering Automatisch CXxxxx of IPC EtherNet System Manager Automatisch BC-controllers kun je verbinden met uw laptop/pc via de seriële aansluiting (KS2000- Z2-USB), soms ook via de beschikbare veldbus. CX-controllers verbind je met uw laptop/pc via een standaard Ethernet verbinding. Een CX-controller is eigenlijk een embedded PC met Windows Operating System. 12.02.2016 51

Hardware configratie - Algemeen Afhankelijk van het type PLC kun je deze gebruiken met of zonder configuratie Zonder configuratie In het PLC programma wordt dan gebruik gemaakt van directe adressering die wordt bepaald door de hardware Deze methode is enkel mogelijk bij BC-controllers Met configuratie In het PLC programma is er geen specifieke adressering nodig, alle adressering gebeurt automatisch in de achtergrond Bij het gebruik van een CX-controller of PC is een hardware configuratie verplicht, deze wordt uitgevoerd met TwinCAT System Manager. Gebruik je een BC-controller met configuratie en je wilt deze later opnieuw gebruiken zonder configuratie dan is een reset naar default settings noodzakelijk (zie hoofdstuk Fabrieksinstellingen ) 12.02.2016 52

CX8090 Hardware configratie Uitzicht System Manager System Manager start je bij voorkeur via het TwinCAT icoontje. Activeren van een configuratie Algemene instellingen Menubalk Configuratie Motion Software configuratie Hardware configuratie Verbinding maken met een PLC Boomstructuur Status van de PLC waarmee System Manager is verbonden Statusbalk Werkvenster Aanduiding van de PLC waarmee System Manager is verbonden 12.02.2016 53

Dagindeling Hardware-configuratie Algemeen BC-controller zonder configuratie en connecteren via USB-kabel Instellen parameters in een BC-controller en terminals via KS2000 (Optioneel) Controller connecteren in System Manager BC-controller connecteren via USB-kabel BC9000-controller connecteren via Ethernet BC9xx0-controller of CX-controller connecteren via Ethernet I/O configuratie met System Manager Testen I/O en aanpassen parameters in terminals 12.02.2016 54

BC-controller - via USB-kabel - zonder configuratie Bij het gebruik van een BC, Bus Terminal Controller, is een hardware configuratie meestal niet nodig. Bij het gebruik van een Bus Terminal Controller is het mogelijk om direct te gaan programmeren met TwinCAT PLC Control. Wanneer er wordt gebruik gemaakt van intelligente klemmen is het soms handig wijzigingen aan te brengen in de standaard hardware configuratie. Het configureren van een Terminal kan op verschillende manieren: KS2000 TwinCAT System Manager TwinCAT PLC Control optionele betalende software voor instellen intelligente (vb: analoge) terminals. gratis (reeds geïntegreerde) software. parameters kunnen worden ingesteld vanuit de software via het zogenaamde Register Communicatie. De standaard instelling voor de adressering van de I/O op alle aangesloten busklemmen bij een Bus Terminal Controller wordt bepaald door de lokale process image. 12.02.2016 55

Dagindeling Hardware-configuratie Algemeen BC-controller zonder configuratie en connecteren via USB-kabel Instellen parameters in een BC-controller en terminals via KS2000 (Optioneel) Controller connecteren in System Manager BC-controller connecteren via USB-kabel BC9000-controller connecteren via Ethernet BC9xx0-controller of CX-controller connecteren via Ethernet I/O configuratie met System Manager Testen I/O en aanpassen parameters in terminals 12.02.2016 56

- BCxxxx Instellen parameters in terminals via KS2000 (Optioneel) KS2000 Verbinding maken Verbinding instellen op via COM Klik op Menu:Options en kies voor Communication channel en vervolgens via COM Stel de parameters in zoals in de figuur hiernaast De juiste COM-Port vind je in Windows Zie windows Control Panel / System / Device Manager Je kunt de verbinding testen met de knop Test 12.02.2016 57

- BCxxxx Instellen parameters in terminals via KS2000 (Optioneel) KS2000 Parameters instellen Online verbinden met het aangeduide icoontje of F11 Parameters zijn nu toegankelijk door een klem aan te klikken De mapping van de IO is simpel op te vragen (zie onderstaand voorbeeld) 12.02.2016 58

Dagindeling Hardware-configuratie Algemeen BC-controller zonder configuratie en connecteren via USB-kabel Instellen parameters in een BC-controller en terminals via KS2000 (Optioneel) Controller connecteren in System Manager BC-controller connecteren via USB-kabel BC9000-controller connecteren via Ethernet BC9xx0-controller of CX-controller connecteren via Ethernet I/O configuratie met System Manager Testen I/O en aanpassen parameters in terminals 12.02.2016 59

BC-controller - via USB-kabel - met System Manager Deze methode kun je toepassen op BC-controllers met een veldbus aansluiting zoals: RS232, ProfiBus, CANopen, enz... De KS2000-Z2-USB kabel sluit je aan op de seriële poort PS: De seriële poort zit mogelijk verborgen achter een afschermplaatje In het voorbeeld maken we een configuratie voor een BC8150-controller 12.02.2016 60

BC-controller - via USB-kabel - met System Manager Stel de verbindingsparameters in via de Properties bij het TwinCAT icoontje 4 1 Werkmethode 1. Klik op TwinCAT icoontje en vervolgens op Properties 2. Klik op Add voor het toevoegen van een verbinding 3. Vul de parameters in De naam kun je willekeurig kiezen Het AMS Net Id moet 1.1.1.1.1.1 zijn Het Adres stel je in zoals in het blauwe kader weergegeven De COM-poortnummer vind je terug in het Windows Control Panel 4. Herstart TwinCAT via System > Config 2 3 Zie windows Control Panel / System / Device Manager 12.02.2016 61

BC-controller - via USB-kabel - met System Manager Maak een nieuw project in TwinCAT System Manager 1 Nieuw Project Werkmethode 1. Nieuw project aanmaken 12.02.2016 62

BC-controller - via USB-kabel - met System Manager Maak een verbinding met de BC8150 Werkmethode 2. Selecteer de eerder geconfigureerde verbinding naar de BC8150-controller 2» De AMS-router tabel kun je bereiken via verschillende manieren AMS-router Resultaat 12.02.2016 63

BC-controller - via USB-kabel - met System Manager Ga nu verder met het hoofdstuk: I/O configuratie met System Manager 12.02.2016 64

Dagindeling Hardware-configuratie Algemeen BC-controller zonder configuratie en connecteren via USB-kabel Instellen parameters in een BC-controller en terminals via KS2000 (Optioneel) Controller connecteren in System Manager BC-controller connecteren via USB-kabel BC9000-controller connecteren via Ethernet BC9xx0-controller of CX-controller connecteren via Ethernet I/O configuratie met System Manager Testen I/O en aanpassen parameters in terminals 12.02.2016 65

BC9000 - via Ethernet - met System Manager Oude controller, wordt nog zelden gebruikt Zie Beckhoff Information System 12.02.2016 66

BC9000 - via Ethernet - met System Manager Ga nu verder met het hoofdstuk: I/O configuratie met System Manager 12.02.2016 67

Dagindeling Hardware-configuratie Algemeen BC-controller zonder configuratie en connecteren via USB-kabel Instellen parameters in een BC-controller en terminals via KS2000 (Optioneel) Controller connecteren in System Manager BC-controller connecteren via USB-kabel BC9000-controller connecteren via Ethernet BC9xx0-controller of CX-controller connecteren via Ethernet I/O configuratie met System Manager Testen I/O en aanpassen parameters in terminals 12.02.2016 68

BC9xx0 of CXxxxx - via Ethernet - met System Manager Nieuw project aanmaken en verbinding maken met CX-controller Connectie maken gebeurt via de AMS-router tabel 1 of 2 Verbinding maken met het remote systeem Werkmethode 1. Nieuw project aanmaken 2. Verbinding maken met een TwinCAT systeem 3. Indien het gewenste systeem nog niet in de AMS-router tabel staat op Search... klikken 3 AMS-router 12.02.2016 69

BC9xx0 of CXxxxx - via Ethernet - met System Manager BC-controllers of CX-controllers zoeken en toevoegen aan AMS-router tabel 5 9 4 Werkmethode 4. TwinCat systemen op netwerk zoeken 5. Systeem selecteren 6. Bij voorkeur connectie via IP-address 7. Route toevoegen aan AMS-route-tabel 8. Inloggegevens invullen 9. X = verbinding gelukt Eventueel 5..8 herhalen 10. Add Route Dialog afsluiten 6 7 10 8 Standaardnaam: BC_xxxxxx, CP-xxxxxx, CX_xxxxxx of CX-xxxxxx xxxxxx zijn 6 laatste tekens van MAC-ID1, te vinden op de stikker op de BC of CX Standaard inloggegevens BC / Win CE / WEC Win XPemb / Win XP / Win 7 / WES User name: Administrator User name: Administrator Password: geen Password: 1 12.02.2016 70

BC9xx0 of CXxxxx - via Ethernet - met System Manager BC-controller of CX-controller selecteren in de lijst 11 12 Werkmethode 11. Selecteer target systeem 12.OK 13.Status balk geeft in het rood de naam en het AMS-netID weer van het target systeem 14.De statusbalk geeft ook de status weer van het target systeem 13 14 12.02.2016 71

BC9xx0 of CXxxxx - via Ethernet - met System Manager Ga nu verder met het hoofdstuk: I/O configuratie met System Manager 12.02.2016 72

Dagindeling Hardware-configuratie Algemeen BC-controller zonder configuratie en connecteren via USB-kabel Instellen parameters in een BC-controller en terminals via KS2000 (Optioneel) Controller connecteren in System Manager BC-controller connecteren via USB-kabel BC9000-controller connecteren via Ethernet BC9xx0-controller of CX-controller connecteren via Ethernet I/O configuratie met System Manager Testen I/O en aanpassen parameters in terminals 12.02.2016 73

I/O configuratie met System Manager De I/O configuratie is de eigenlijke hardware configuratie Voor de BC-controllers is deze configuratie niet altijd nodig maar het maakt het werk vaak eenvoudiger Voor CX-controllers en IPC s is de I/O configuratie verplicht De I/O configuratie laat toe om het configureren van de hardware los te koppelen van het eigenlijke PLC programma De I/O configuratie zorgt er voor dat de hardware verbindingen naar de controller toegankelijk worden voor het PLC programma De I/O configuratie geeft ook toegang naar systeem variabelen en parameter instellingen De I/O configuratie geeft ook informatie voor het debuggen (= foutzoeken) in de hardware 12.02.2016 74

I/O configuratie met System Manager Controller in Config Mode plaatsen en Hardware scannen Run - Config 2 3 Werkmethode 1. Target systeem in Config-mode plaatsen, dit kan met de TwinCAT icoontjes in het menu 2. Rechts klik 3. Scan Devices 1 12.02.2016 75

I/O configuratie met System Manager BC8150 Het scannen bij BC8150 4 Werkmethode 4. Niet alles wordt automatisch gescand Vb: Standaard seriële poorten» Tijdens het scannen worden verschillende Devices gevonden, elke device vormt een verbinding tussen IO en CPU 5 6» Het resultaat is afhankelijk van het type IPC embpc controller en van de aangesloten terminals 5. Interne I/O op K-bus 6. Externe I/O voor communicatie naar veldbussysteem (hier RS232) Momenteel niet gebruikt» Best vink je uit wat je niet nodig hebt Zo vermijd je onnodige foutmeldingen 12.02.2016 76

I/O configuratie met System Manager BC9050 Het scannen bij BC9050 7 Werkmethode 7. Niet alles wordt automatisch gescand Vb: Standaard seriële poorten» Tijdens het scannen worden verschillende Devices gevonden, elke device vormt een verbinding tussen IO en CPU 8 9» Het resultaat is afhankelijk van het type IPC embpc controller en van de aangesloten terminals 8. Interne I/O op K-bus 9. Externe I/O voor communicatie naar veldbussysteem (hier Ethernet) Momenteel niet gebruikt» Best vink je uit wat je niet nodig hebt Zo vermijd je onnodige foutmeldingen 12.02.2016 77

I/O configuratie met System Manager CX8090 Het scannen bij CX8090 13 11 12 10 Werkmethode 10. Niet alles wordt automatisch gescand Vb: Standaard seriële poorten» Tijdens het scannen worden verschillende Devices gevonden, elke device vormt een verbinding tussen IO en CPU Hier: EtherCAT, Beckhoff CCAT,...» Het resultaat is afhankelijk van het type IPC embpc controller en van de aangesloten terminals 11.EtherCAT; deze device bevat de IO-terminals 12.EtherCAT Automation Protocol; bevat RT-ethernet dat vooral wordt gebruikt in combinatie met BK9000 K-bus modules via een gewoon ethernet-netwerk en voor communicatie met de buitenwereld 13.Beckhoff CCAT; deze device bevat de drivers voor verschillende interfaces Het vinkje moet blijven staan» Best vink je uit wat je niet nodig hebt Zo vermijd je onnodige foutmeldingen 12.02.2016 78

I/O configuratie met System Manager CP6606 Het scannen bij CP6606 14 Werkmethode 14. Niet alles wordt automatisch gescand Vb: Standaard seriële poorten» Tijdens het scannen worden verschillende Devices gevonden, elke device vormt een verbinding tussen IO en CPU Hier: EtherCAT, Beckhoff CCAT,... 17 15 16» Het resultaat is afhankelijk van het type IPC embpc controller en van de aangesloten terminals 15.EtherCAT; deze device bevat de IO-terminals 16.RT-Ethernet; Wordt gebruikt in combinatie met BK9000 K-bus modules via een gewoon ethernet-netwerk en voor communicatie met de buitenwereld 17.Beckhoff CCAT; deze device bevat de drivers voor verschillende interfaces Het vinkje moet blijven staan» Best vink je uit wat je niet nodig hebt Zo vermijd je onnodige foutmeldingen 12.02.2016 79

I/O configuratie met System Manager Scannen van de devices 18 19 Werkmethode 18.Elke device wordt gescand op aanwezige IO 19. Free Run wordt geactiveerd In de status balk zal Config Mode en Free Run afwisselend knipperen De Free Run status kan ook worden in- en uitgeschakeld» Werk je off-line dan kun je Free Run best uitschakelen 12.02.2016 80

I/O configuratie met System Manager I/O Devices gescand (Voorbeeld hier voor BC9050) Resultaat I/O Devices zijn in de configuratie opgenomen De I/O Devices zijn gescand op de aanwezigheid van I/O Deze I/O is opgenomen in Box en Term modules 12.02.2016 81

I/O configuratie met System Manager I/O Devices gescand (Voorbeeld hier voor CX8090) Resultaat I/O Devices zijn in de configuratie opgenomen De I/O Devices zijn gescand op de aanwezigheid van I/O Deze I/O is opgenomen in Box en Term modules 12.02.2016 82

I/O configuratie met System Manager I/O Devices gescand (Voorbeeld hier voor CP6606) Resultaat I/O Devices zijn in de configuratie opgenomen De I/O Devices zijn gescand op de aanwezigheid van I/O Deze I/O is opgenomen in Box en Term modules 12.02.2016 83

I/O configuratie met System Manager Project opslaan en activeren 20 21 22 20. Project opslaan 21. Activate configuration Project in register van het Target System opslaan en starten 22. Waarschuwing 23.Waarschuwing op het ontbreken van een sync master (zie verder) 24.Na de activate kan het target in Run Mode starten 23 24 12.02.2016 84

I/O configuratie met System Manager Bij deze is de hardware I/O configuratie klaar Indien geen PLC programma beschikbaar is dient dit eerst aangemaakt te worden Indien er reeds een PLC programma klaar is kan deze worden toegevoegd aan de configuratie Op de meegeleverde USB-stick staat reeds een voorbeeldproject Zie hoofdstuk: Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware / BC of CX-controller met configuratie via System Manager 12.02.2016 85

I/O configuratie met System Manager Sync master Werking klassieke PLC hardware Ingangen lezen Programma herwerken Uitgangen schrijven Ingangen lezen Programma herwerken Uitgangen schrijven Ingangen lezen Programma herwerken Uitgangen schrijven I PLC Q I PLC Q I PLC Q PLC cyclus ( ms) PLC cyclus PLC cyclus t Maakt gebruik van controllers die niets anders doet dan PLC code uitvoeren Meestal is er geen of weinig CPU kracht voor andere taken PLC cyclustijd wordt beïnvloed door de rekenkracht van de controller PLC cyclustijd wordt beinvloed door de lengte van het PLC programma PLC cyclustijd wordt beïnvloed door de doorloop van het PLC programma, programmalussen kunnen het programma vertragen 12.02.2016 86

I/O configuratie met System Manager Sync master Run-time (Soft PLC) op een embpc of ipc hardware Ingangen Taak 1 Programma herwerken Uitgangen Windows en HMI Ingangen Programma herwerken Uitgangen Windows en HMI Ingangen Programma herwerken Uitgangen Windows en HMI I PLC Q I PLC Q I PLC Q PLC cyclus (10ms) PLC cyclus PLC cyclus t = Sync Master Taak 2 I PLC Q I PLC Q I PLC Q PLC cyclus (250µs) PLC cyclus PLC cyclus t Controllers in PC s zijn vaak vele keren krachtiger dan controllers van klassieke PLC s PLC cyclustijd (= Sync Master) wordt vast ingesteld vanaf 50µs Er is bewaking op het overschrijden van de ingestelde PLC cyclustijd Er zijn meerdere Run-times (1 tot 4) mogelijk op 1 hardware platform Een run-time kan tot 4 PLC taken bevatten 12.02.2016 87

I/O configuratie met System Manager Sync master Mogelijkheden voor het verkrijgen van een Sync Master De mogelijkheden System manager : Config Mode + Free Run 1x sync master met een cyclustijd van 4ms System manager : Run Mode + PLC program : Running 1 tot 4 sync masters met een cyclustijd van 50µs tot 90ms de 90ms is omwille van de standaard WC-state instelling in de terminals System manager : Run Mode + Additional Task : Auto Start 1x sync master met een cyclustijd van standaard 10ms in te stellen tussen 50µs tot 90ms => Deze methode wordt gebruikt door programmeurs die werken zonder Beckhoff PLC Control maar bijvoorbeeld met Visual Studio of LabView 12.02.2016 88

I/O configuratie met System Manager Samenvatting 1. Nieuw Project aanmaken 2. Verbinding maken met target systeem 3. Hardware scannen 4. Project opslaan 5. Configuratie overdragen naar target systeem 6. Target gaat naar status running 7. Hardware is klaar voor laten draaien PLC programma System Manager mag worden afgesloten 12.02.2016 89

Dagindeling Hardware-configuratie Algemeen BC-controller zonder configuratie en connecteren via USB-kabel Instellen parameters in een BC-controller en terminals via KS2000 (Optioneel) Controller connecteren in System Manager BC-controller connecteren via USB-kabel BC9000-controller connecteren via Ethernet BC9xx0-controller of CX-controller connecteren via Ethernet I/O configuratie met System Manager Testen I/O en aanpassen parameters in terminals 12.02.2016 90

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Via System Manager is het mogelijk om Ingangssignalen te bekijken en om Uitgangssignalen te sturen zonder dat er een PLC programma is Dit kan zowel bij digitale als analoge terminals Het is mogelijk om parameters in analoge (= intelligente) terminals aan te passen Bij E-bus (EtherCAT) terminals gebeurt dit via het CoE-Online tabblad Bij K-bus terminals gebeurt dit via registercommunicatie 12.02.2016 91

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Terminal Online status en adressering E-bus voeding: CX1100-0004 bij CX1xxx en CX9xxx EK1200 bij CX2xxx, CX5xxx en CX8xxx Systeemvariabelen Adressering van de hardware Online waarde 12.02.2016 92

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Ingangsignalen in detail bekijken Scoop beeld van het ingangsignaal 12.02.2016 93

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Uitgangen sturen Uitgang aansturen 12.02.2016 94

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Analoge ingangsignalen EL3062 (EtherCAT) Hardware aansluitmogelijkheden 2 3 4 1 Weergave analoog signaal op verschillende manieren 1. Decimaal 2. Hexadecimaal 3. Spanning (hier -10..+10V) 4. Grafisch scoop beeld 12.02.2016 95

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Analoge ingangsignalen EtherCAT CoE Online Instellen parameters rechtstreeks in de klem, voorbeeld Limit signalen Nadeel van aanpassen van parameters hier is dat dit opnieuw moet worden gedaan wanneer de klem wordt vervangen De info wordt immers alleen opgeslagen in de klem! 12.02.2016 96

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Analoge ingangsignalen EtherCAT StartUp List 1 6 5 Instellen parameters via StartUp list Na vervangen klem worden de parameters automatisch geladen Werkwijze 1. Klem selecteren en tabblad Startup openen 2. New aanklikken om de parameterlijst te openen 3. Parameter dubbelklikken 4. Waarde aanpassen 5. Het resultaat komt in de Startup lijst te staan 6. Optioneel kun je via Rechtsklik in de lijst de parameters opslaan met Export to XML... 2 3 4 12.02.2016 97

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Analoge ingangsignalen KL3062 (k-bus) 2 3 4 1 Weergave analoog signaal op verschillende manieren 1. Decimaal 2. Hexadecimaal 3. Spanning (hier -10..+10V) 4. Grafisch scoop beeld 12.02.2016 98

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Analoge ingangsignalen K-bus - Registercommunicatie Analoge waarde Registercommunicatie voor het wijzigen van parameters Parameters wijzigen kan ook grafisch met de optionele software KS2000 In de documentatie vind je de registernummers en hun mogelijke Data Out waarden 12.02.2016 99

I/O configuratie met System Manager OPTIONEEL Analoge uitgangsignalen KL4002 (k-bus) Gewenste waarde ingeven kan op verschillende manieren, omrekening naar andere eenheid gebeurt automatisch 12.02.2016 100

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 101

Concept van Soft PLC (Real Time TwinCAT System) Hardware PLC (klassieke PLC) Gebruikt een controller die niets anders uitvoert dan PLC-code voor het aansturen van I/O. De Beckhoff Bus Terminal Controllers (= BCxxxx) zijn hardware PLC s. Soft PLC Maakt gebruik van de hardware, processor en het operating systeem van een PC s voor het aansturen van I/O. Beckhoff TwinCAT Soft PLC doet dit door een TwinCAT Kernel te installeren op de PC zodat de Soft PLC software (= Run-time) rechtstreeks toegang krijgt tot de hardware van de PC. De Soft PLC kan daarna Real Time de I/O besturen. Beckhoff heeft embedded PC s (= CXxxxx) en Industriële PC s in het gamma die kunnen worden ingezet als Soft PLC. Een gewone bureau PC of laptop is vaak niet Real Time inzetbaar als Soft PLC vanwege hardware beperkingen (power management, gedeeld geheugen voor beeldscherm-controller,...) 12.02.2016 102

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 103

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 104

Declaratie van variabelen, linken naar de hardware Adressering Alle terminals leveren of krijgen data vanuit het PLC programma Hiervoor zijn ingangen en uitgangen beschikbaar als Bit, Byte, Word, enz... De declaratie ziet er uit als volgt: X BOOL I BYTE Variablenaam AT % Q B 1.0 : INT ; W 20 REAL M TIME D STRING Naam Adres Type 12.02.2016 105

Declaratie van variabelen, linken naar de hardware Voorbeeld 12.02.2016 106

Declaratie van variabelen, linken naar de hardware De standaard instelling voor de adressering van alle aangesloten busklemmen bij een Bus Terminal Controller wordt bepaald door de lokale process image. Adressering in de Bus Terminal Controller gebeurt volgens de volgende regels: Eerst worden de complexe busklemmen geadresseerd, in volgorde zoals ze fysiek zijn geplaatst Gevolgd door de adressering van de digitale busklemmen, die steeds bytes opvullen Voorbeeld: binput1 AT %IX0.0 :BOOL; Bij Soft PLC (emb PC / IPC) gebeurt de adressering via System Manager (zie hoofdstuk Hardware configuratie met System Manager ) Externe PLC variabelen worden gelinkt aan de I/O variabelen Het geheel van alle linken wordt mapping genoemd Voorbeeld: boutput1 AT %Q* :BOOL; 12.02.2016 107

Declaratie van variabelen, linken naar de hardware Process Image in TwinCAT 2 Adressering vanaf X0.0 / B0 / W0 / D0 1 byte bevat 8 bits 1 word bevat 2 bytes / 16 bits 1 dword bevat 2 words / 4 bytes / 32 bits Bit Byte Word Dword %I X0.0 B0 W0 D0 %Q X0.1 X0.2 X0.3 X0.4 X0.5 Word alleen adresseren op veelvouden van 2 Dword alleen adresseren op veelvouden van 4 X0.6 X0.7 X1.0 B1 X1.7 X2.0 B2 W2 X2.7 X3.0 B3 X3.7 X4.0 B4 W4 D4 12.02.2016 108

Dagindeling Declaratie van variabelen, linken naar de hardware BC-controller zonder configuratie BC of CX of CP-controller met configuratie via System Manager 12.02.2016 109

Declaratie van variabelen BC-controller zonder configuratie Algemeen Voorbeeld - BC controller zonder configuratie Bus Terminal Controller: 1 x BCxx50 Positie 1: KL1012 2x bit In 2x digitale ingang 24VDC 4 draads aansluiting Positie 2: KL1104 4x bit In 4x digitale ingang 24VDC 2/3 draads aansluiting Positie 3: KL1501 6x byte In / 6x byte Out 2x op/neer teller 24VDC / 100kHz / 32 bit Positie 4: KL2012 2x bit Out 2x digitale uitgang 24VDC / 0.5A 4 draads aansluiting Positie 5: KL2809 16x bit Out 16x digitale uitgang 24VDC / 0.5A 1 draads aansluiting Positie 6: KL3002 4x word In / 4x word Out 2x analoge ingang -10..+10V / 12 bit Positie 7: KL4002 4x word In / 4x word Out 2x analoge uitgang 0..+10V / 12 bit Positie 8: KL6001 8x byte In / 8x byte Out 1x RS232 interface Positie 9: KL9010 eindklem Process Image Bus Terminal Positie Input image Output image KL1501 3 %IB0...%IB5 %QB0...%QB5 KL3002 6 %IW6...%IW12 %QW6...%QW12 KL4002 7 %IW14...%IW20 %QW14...%QW20 KL6001 8 %IB22...%IB29 %QB22...%QB29 KL1012 1 %IX30.0..30.1 - KL1104 2 %IX30.2..30.5 - KL2012 4 - %QX30.0..30.1 KL2809 5 - %QX30.2..32.1 KL9010 9 - - 12.02.2016 110

Declaratie van variabelen BC-controller zonder configuratie Voorbeeld 1 : Basis pakket Bus Terminal Controller: 1 x BC8150 Positie 1: 1 x KL1809 16x digitale ingang 24VDC 1 draads aansluiting Positie 2: 1 x KL2809 16x digitale uitgang 24VDC / 0.5A kortsluitbestendig 1 draads aansluiting Positie 3: 1 x KL9010 eindklem Process Image Bus Terminal Positie Input image Output image KL1809 1 %IX0.0...%IX1.7 - KL2809 2 - %QX0.0...%QX1.7 KL9010 3 - - 12.02.2016 111

Declaratie van variabelen BC-controller zonder configuratie Voorbeeld 2 : Optionele uitbreiding met analoge terminals Bus Terminal Controller: 1 x BC8150 Positie 1: KL1809 16x digitale ingang 24VDC 1 draads aansluiting Positie 2: KL2809 16x digitale uitgang 24VDC / 0.5A kortsluitbestendig 1 draads aansluiting Positie 3: KL3102 2x analoge ingang -10..+10V / differentiaal input Positie 4: KL4002 2x analoge uitgang 0..+10V / single ended Positie 5: KL9010 eindklem Byte Word Process Image Bus Terminal Positie Input image Output image KL3102 3 %IB0...%IB7 %QB0...%QB7 KL4002 4 %IB8...%IB15 %QB8...%QB15 KL1809 1 %IX16.0...%IX17.7 - KL2809 2 - %QX16.0...%QX17.7 KL9010 5 - - Info uit KS2000 I/Q-Address: Word georiënteerd, dus steeds veelvoud van 2 Lege byte tussen State en Data In en Ctrl en Data Out 12.02.2016 112

Dagindeling Declaratie van variabelen, linken naar de hardware BC-controller zonder configuratie BC of CX of CP-controller met configuratie via System Manager 12.02.2016 113

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Indien er reeds een PLC programma klaar is kan dit worden toegevoegd aan de configuratie Op de meegeleverde USB-stick staat reeds een voorbeeldproject met daarin de variabelen voor het RTC Pick & Place project Bij Soft PLC (emb PC / IPC) gebeurt de adressering via System Manager Software en Hardware worden afzonderlijk geadresseerd Externe PLC variabelen worden gelinkt aan de I/O variabelen Het geheel van alle linken wordt mapping genoemd 12.02.2016 114

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Werking Beckhoff softplc Hardware en Software variabelen worden ondergebracht in afzonderlijke images Elke image heeft zijn eigen onafhankelijke adressering PLC Configuration Software-image VarI1 :type;... Adres Input... VarI2 :type;... Adres Input...... VarIn :type;... Adres Input... VarQ1 :type;... Adres Output... VarQ2 :type;... Adres Output...... VarQn :type;... Adres Output... I/O Configuration Hardware-image VarI1 :type;... Adres Input... VarI2 :type;... Adres Input...... VarIn :type;... Adres Input... VarQ1 :type;... Adres Output... VarQ2 :type;... Adres Output...... VarQn :type;... Adres Output... 12.02.2016 115

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Invoegen van nieuwe PLC-project in de System Manager 1 2 3 1. Rechtsklik op PLC Configuration en selecteer Append PLC Project... 2. Zoek het gecompileerde PLC Control programma in *.tpy formaat 3. De PLC Control taken en externe variabelen worden ingelezen 12.02.2016 116

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Software Image met automatische adressering De PLC Configuration bevat variabelen die we willen verbinden met variabelen in de I/O Configuratie In de PLC Configuratie hebben alle externe variabelen een adressering meegekregen Ook in de I/O Configuratie vinden we in de image een overzicht van alle variabelen met hun adresgegevens 12.02.2016 117

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Hardware Image met automatische adressering Elke Device in de I/O Configuratie heeft zijn eigen image 12.02.2016 118

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Linken leggen tussen Software Image en I/O Image Werkwijze: 1. Er zijn verschillende manieren om een variabele te selecteren om deze te linken De eenvoudigste manier is via rechtsklik uit de image 1 12.02.2016 119

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Linken leggen tussen Software Image en I/O Image Werkwijze: 2. Selecteer de te koppelen variabelen door aanklikken en combinatie met SHIFT toets 3. Rechtsklik en gebruik Change Multi Link 4. Selecteer de gewenste variabelen in de I/O configuratie Selectie maken door aanklikken en combinatie SHIFT en/of CTRL gebruiken Opties aan/uit vinken om meer/minder variabelen zichtbaar te maken 4 3 2 12.02.2016 120

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Linken leggen tussen Software Image en I/O Image Werkwijze: 5. De variabelen krijgen een extra icoontje na het linken Rechts zie je de Link info 6. Beschrijving van de link 7. Herhaal het linken voor alle variabelen 5 6 7 12.02.2016 121

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Activeer de configuratie in de PLC Werkwijze: 7. De voorstaande werkwijze herhalen tot alle gewenste PLC variabelen zijn gelinkt met IO variabelen 8. Project opslaan 9. Icoontje Activate Configuration klikken 10. Mapping genereren 11. Oude configuratie wordt overschreven 12. Hardware start in Run mode 13. Statusbalk geeft aan dat de hardware in Run staat samen met de processorbelasting 8 9 10 11 12 13 12.02.2016 122

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager PLC programma herstarten 16 15 14 17 Werkwijze: 14.PLC programma in PLC Control terug openen 15. Inloggen 16.PLC programma terug in RUN zetten, dit is normaal na een Activate Configuration in System Manager 17.De status van de externe variabelen is nu ook zichtbaar in het PLC programma» Vanaf nu is de configuratie compleet, verder heb je nu enkel PLC control nodig 16 12.02.2016 123

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager 5 redenen om de configuratie-ingave te wijzigen noodzakelijk 1. In de PLC werd de lijst van gelinkte Variablen gewijzigd (vb. naam of adres) 2. Een gelinkte variabele werd toegevoegd of verwijderd 3. De hardware werd veranderd (vb. nieuwe module) 4. De link moet veranderd worden 5. Wijziging in taken (cyclus, prioriteit of naam) Niet noodzakelijk 1. In de PLC werd de lijst van de niet gelinkte variabele (Merker) veranderd 2. In de PLC werd de programmacode veranderd (vb. AND in OR) 12.02.2016 124

Declaratie van variabelen Configuratie via System Manager Samengevat System Manager 1. Append PLC project Boomstructuur: Rechtsklik op PLC Configuration en klik op Append PLC Project... 2. Linken van de PLC configuration variabelen aan de variabelen in I/O configuration 3. Project opslaan Menu: File > Save 4. Configuratie activeren met Activate Configuration Icoontje: of Menu: Action > Activate Configuration 5. Wachten tot het Target System (PLC) is herstart, lampje wordt eerst rood dan terug groen PLC Control 6. PLC programma terug in het Target System laden Menu: Online > Login 7. PLC programma starten Menu: Online > Run 8. Bootproject aanmaken Menu: Online > Create Bootproject 9. Project opnieuw opslaan Menu: Project > Save 12.02.2016 125

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 126

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Hoe werkt een PLC Run-time (Soft PLC) op een PC hardware Taak 1 Taak 2 Ingangen Programma herwerken PLC cyclus (10ms) Een PLC cycli: Uitgangen I PLC Q I PLC Q PLC cyclus (250µs) Windows en HMI Ingangen PLC cyclus 1 De I/O informatie wordt gelezen PLC cyclus I PLC Q 2 Het PLC programma wordt uitgevoerd Programma herwerken 3 De I/O informatie (uitgangen) wordt geschreven I PLC Q PLC cyclus 4 Dit proces herhaalt zich, bij Beckhoff is de cyclustijd vooraf ingesteld, bijvoorbeeld elke 10ms. Uitgangen I PLC Q Windows en HMI Ingangen I Programma herwerken PLC cyclus t Uitgangen PLC Q Windows en HMI = Sync Master t 12.02.2016 127

Dagindeling Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 Een eerste PLC programma maken Declaratie variabelen De verschillende programmeertalen Oefening in Ladder Diagram (LD) Oefening in Sequential Function Chart (SFC) Uitgebreide instructieset 12.02.2016 128

PLC Control Het menu en de icoontjes zijn afhankelijk van wat we aan het doen zijn. Menubalk en icoontjes Het werkvenster openen gebeurt door te dubbelklikken op een item in de boomstructuur. De statusbalk geeft aan op welke PLC er momenteel wordt gewerkt. Boomstructuur Tabbladen - POUs Programmabouwstenen - Data types Eigen data types - Visualizations HumanMachineInterface - Rescources Globale Variabelen Library s Instellingen Variabelen Programma Werkvenster Meldingen venster Statusbalk 12.02.2016 129

Een eerste PLC programma maken Een PLC programma maken gebeurt in het programma TwinCAT PLC Control. De eenvoudigste manier om deze software te starten is door op het TwinCAT icoontje in de Windows statusbalk te klikken en vervolgens te klikken op PLC Control Standaard zal PLC Control het laatste project openen. 12.02.2016 130

Een eerste PLC programma maken Start een nieuw project en kies het type PLC Klik op het icoontje New CP6606 CX8xxx CX9xxx of Klik in het menu File en vervolgens op New CX2xxx CX5xxx BC9050 x86 PC CX1xxx CX5xxx CX2xxx ARM CX8xxx CX9xxx CP66xx ipc BC8150 Connectie - Via System Manager - Zonder configuratie Simulatie Mode 12.02.2016 131

Een eerste PLC programma maken Kies een taal voor het eerste programma (Voor een BC mag de naam MAIN niet wijzigen) IEC61131-3 FBD LD CFC IL Instruction List LD Ladder diagram FBD Function Block Diagram SFC Sequential Function Chart ST Structured Text CFC Continuous Function Chart IL SFC ST 12.02.2016 132

Een eerste PLC programma maken Het menu en de icoontjes zijn afhankelijk van wat we aan het doen zijn. Het werkvenster openen gebeurt door te dubbelklikken op een item in de boomstructuur. Boomstructuur Tabbladen Menubalk en icoontjes Variabelen Programma Werkvenster De statusbalk geeft aan op welke PLC er momenteel wordt gewerkt. Statusbalk Meldingen venster 12.02.2016 133

Een eerste PLC programma maken Mogelijke instructies voor Ladder Diagram De icoontjes Extra s Bij de geselecteerde output de werking wijzigen tussen; Gewone output, SET, RESET Bij de geselecteerde input de werking wijzigen tussen; Normaal open contact, Normaal gesloten contact Functieblokken en Functies gebruiken Inschakelvertraging : TON Neergaande flank : F_TRIG Opgaande flank : R_TRIG Functieblok, Functie of Programma met Enable ingang Functieblok te kiezen via een dialoog venster Outputs Variabele Resetten Variabele Setten Variabele toewijzen Inputs Variabele Actief FALSE in parallel invoegen Variabele Actief TRUE in parallel invoegen Variabele Actief FALSE in serie invoegen Variabele Actief TRUE in serie invoegen Netwerk toevoegen Toevoegen na het geselecteerde netwerk Toevoegen voor het geselecteerde netwerk 12.02.2016 134

Een eerste PLC programma maken Ons eerste programma in Ladder Diagram Het programma wordt opgedeeld in netwerken Met de icoontjes teken je het programma We laten de eerste uitgang oplichten als de eerste ingang spanning krijgt Om een symbool te plaatsen in het netwerk klik je eerst in het netwerk en vervolgens op het gewenste icoontje Klik vervolgens op de vraagtekens en geef de variabele een naam zoals in de figuur en vul in het Declare Variable venster het adres in van de I/O %IX0.0 (BC-controller) of %I* (CX/CP/IPC-controller) voor Ingang1 %QX0.0 (BC-controller) of %Q* (CX/CP/IPC-controller) voor Uitgang1 12.02.2016 135

Een eerste PLC programma maken Het gebruik van variabelen in een programma Rechtstreeks met het hardware adres Enkel mogelijk bij Bus Terminal Controllers Onrechtstreeks via Symbolische benaming Soft-PLC werkt altijd op deze manier Voor de RTC projecten gebruiken we steeds de tweede methode 12.02.2016 136

Een eerste PLC programma maken Het programma is klaar en kan in de PLC worden geladen. Programma opslaan met de knop Save of via menu File\Save. 12.02.2016 137

BC8150 Een eerste PLC programma maken Verbinding maken met de PLC Dit is verschillend afhankelijk van het gekozen type BC8150 via seriële verbinding: Maak een verbinding met de BC8150 via de menu Online\Communication Parameters... De COM poort kan verschillen per PC De COM-poort nummer kun je terugvinden via Windows > Device Manager Baud-Rate enz... kun je meestal ongewijzigd laten 12.02.2016 138

CX8090 Een eerste PLC programma maken BC9050 of CX8090 of CP6606 via Ethernet verbinding: Maak een verbinding via de menu Online\Choose Run-Time System... (De IO zal pas werken als de configuratie compleet is, zie elders in de cursus) Simulatie PLC: Maak een verbinding via menu Online\Simulation Mode Laad het programma in de PLC met de knop Login of via menu Online\Login De weergave verandert maar het programma werkt nog niet 12.02.2016 139

Een eerste PLC programma maken Zet het programma in RUN met de knop Run of via menu Online\Run Het programma kan nu worden getest Bij een BC-controller zonder configuratie zullen de ingangen en uitgangen vanaf nu effectief werken Bij alle andere controllers zal eerst een configuratie nodig zijn om de ingangen en uitgangen effectief te laten werken Het is steeds mogelijk een programma te testen door variabelen te simuleren Simuleren van variabelen : Dubbelklik op de variabele voor de gewenste waarde en druk vervolgens op Ctrl+F7 om te bevestigen 12.02.2016 140

Een eerste PLC programma maken De BC8150 testen Zet spanning op de eerste ingang om de eerste uitgang op TRUE te schakelen Ingang Uitgang Spanning op ingang 0V (FALSE) Spanning op ingang 24V (TRUE) 12.02.2016 141

Een eerste PLC programma maken Alvorens we de spanning van de PLC kunnen wegnemen moeten we ervoor zorgen dat het PLC programma automatisch start bij het inschakelen van de PLC Dit kan door in de menu Online te kiezen voor de opdracht: Create Bootproject Het programma moet antwoorden met de boodschap Bootproject successfully created in het meldingen venster 12.02.2016 142

Een eerste PLC programma maken Samengevat 1. Open TwinCAT PLC Control 2. Nieuw Project aanmaken Menu: Project > New 3. PLC type selecteren 4. Taal voor eerste bouwsteen kiezen 1. Programma aanmaken * Variabelen aanmaken * Code schrijven 5. Project opslaan Menu: Project > Save 6. Target System selecteren Menu: Online > Communication Parameters of Menu: Online > Choose Run-Time system 7. PLC programma in het Target System laden Menu: Online > Login 8. PLC programma starten Menu: Online > Run 9. Test het programma 10.Bootproject aanmaken 11.Project opnieuw opslaan Menu: Online > Create Bootproject Menu: Project > Save 12.02.2016 143

Dagindeling Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 Een eerste PLC programma maken Declaratie variabelen De verschillende programmeertalen Oefening in Ladder Diagram (LD) Oefening in Sequential Function Chart (SFC) Uitgebreide instructieset 12.02.2016 144

Declaratie van variabelen Variabelen moeten niet altijd zijn verbonden met I/O, soms gebruiken we de variabele enkel binnen het programma Sommige variabelen kun je enkel gebruiken binnen 1 bouwsteen, andere variabelen wil je gebruiken binnen alle bouwstenen Globale Variabelen moeten een unieke naam hebben. Lokale Variabelen kunnen enkel toegewezen worden binnen het eigen programma Lokale Variabelen uit een ander programma kunnen gelezen worden. Vb: PRG2.Var1 De declaratie van Interne Variabelen bevat geen adresinformatie Globale Variabelen gekend in het volledige programma Lees en schrijf rechten Lokale Variabelen enkel toegankelijk vanuit de lokale bouwsteen Lees en schrijf rechten vanuit het eigen programma Lees rechten vanuit alle programma bouwstenen Interne Variabelen kunnen niet worden gelinkt met I/O Externe Variabelen kunnen worden gelinkt met I/O 12.02.2016 145

Declaratie van variabelen Syntax voor de declaratie van variabelen volgens IEC61131-3 Naam Adres Type X BOOL I BYTE B 1.0 Variablenname AT % Q : INT ; W 20 REAL Vaste adressering wordt vaak vervangen door automatische adressering, aangeduid met: * Dit is enkel mogelijk bij gebruik van de configuratie software System Manager M D TIME STRING 12.02.2016 146

Declaratie van variabelen Enkele regels voor de naamgeving van variabelen bij de declaratie Enkel letters, cijfers en scheidingsteken _ (underscore) zijn toegestaan Geen spaties Geen speciale tekens zoals & $%!üç+- De IEC61131-3 beveelt het gebruik van de Hongaarse notatie aan Schrijf woorden samen en begin elk woord met een hoofdletter Prefixes zijn niet gespecificeerd, maar ze maken de verwerking van variabelen eenvoudiger b - Boolean i - Integer r - Real s - String g_ - Globale variabele FB_ - Declaratie van Function Block fb - Instantie van Function Block Enkele geldige voorbeelden 12.02.2016 147

Declaratie van variabelen Telkens een woord wordt getypt dat de PLC niet kent zal het Declaratie venster verschijnen Variabelen kunnen intern zijn toegewezen of ook afkomstig of bestemd voor het hogerliggend programmablok of globaal worden toegewezen Variabelen kunnen ook als constante zijn gedeclareerd Om als Retain of Persistent te worden gedeclareerd dient de PLC te zijn uitgerust met een UPS-systeem of speciaal remanent geheugen 12.02.2016 148

Declaratie van variabelen Voor het declareren van variabelen zijn volgende standaard datatypen mogelijk 12.02.2016 149

Declaratie van variabelen Scope van een aantal variabelentypes Typ Ondergrens Bovengrens Geheugenplaats BOOL 0 1 1 Bit BYTE 0 255 8 Bit WORD 0 65535 16 Bit DWORD 0 4294967295 32 Bit SINT - 128 127 8 Bit USINT 0 255 8 Bit INT - 32768 32767 16 Bit UINT 0 65535 16 Bit DINT - 2147483648 2147483647 32 Bit UDINT 0 4294967295 32 Bit REAL ~-3.402823x10 38 ~3.402823x10 38 32 Bit LREAL ~-1.79769313486231x10 308 ~1.79769313486232x10 308 64 Bit STRING STRING(20) 0 char Default 80 char 255 char 1 char = 1 byte + 1 byte Null char voor het einde vd String 12.02.2016 150

Dagindeling Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 Een eerste PLC programma maken Declaratie variabelen De verschillende programmeertalen Oefening in Ladder Diagram (LD) Oefening in Sequential Function Chart (SFC) Uitgebreide instructieset 12.02.2016 151

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Mogelijke programmeertalen LD, FBD, CFC en SFC zijn grafisch IL en ST zijn tekst gebaseerd FBD LD CFC IL ST IL LD FBD SFC ST CFC Instruction List Ladder diagram Function Block Diagram Sequential Function Chart Structured Text Continuous Function Chart SFC 12.02.2016 152

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 FBD: Function Block Diagram CFC: Contininuous Function Chart LD: Ladder diagram SFC: Sequential Function Chart IL: Instruction List ST: Structured Text Een zelfde programma ziet er anders uit in de verschillende programmeertalen Grafische talen zoals LD en FBD en CFC : ingangen links, uitgangen rechts, bij ST is dit andersom Elke taal gebruikt zijn eigen syntax en moet perfect worden gerespecteerd 12.02.2016 153

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Overzicht van de Instructies volgens IEC61131-3 Functies en Functieblocken uit libraries zijn steeds beschikbaar in alle programmeertalen Het is beperkt mogelijk om een bouwsteen te converteren naar een andere taal Invoegen van instructies en variabelen kan eenvoudig met de Input assistant Steeds op te roepen met functietoets F2 12.02.2016 154

Dagindeling Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 Een eerste PLC programma maken Declaratie variabelen De verschillende programmeertalen Oefening in Ladder Diagram (LD) Oefening in Sequential Function Chart (SFC) Uitgebreide instructieset 12.02.2016 155

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Praktijkoefening in Ladder Diagram Bedoeling is om te leren omgaan met de verschillende bewerkingen en technieken We gaan de oefening vervolgens uitbreiden met extra mogelijkheden Als voorbeeld schakelen we een motor met een Relais Er zijn Start en Stop drukknoppen en natuurlijk is er ook een motorbeveiliger. IX0.0 Motorbeveiliger True = motorbeveiliger ok IX0.1 Drukknop STOP False = druktoets gedrukt (draadbreukdetectie) IX0.2 Drukknop START True = druktoets gedrukt QX0.0 Relais motor True = motor draait We maken enkel gebruik van de standaard logische bewerkingen Het motorprogramma maken we in een afzonderlijk programma Standaard wordt het reeds aanwezige MAIN programma als eerste bouwsteen opgeroepen Andere programmabouwstenen roepen we op vanuit het MAIN programma 12.02.2016 156

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Een nieuw project maken met de naam RTC_Opleiding - Motorsturing.prx Maak het programma MAIN in de taal LD (Ladder Diagram) 3 1 1 1. Nieuw Project maken voor: BC8150 = BCxx50 or BX via serial CX8090 = CX (ARM) 2. Selecteer LD om het MAIN programma in Ladder Diagram te maken 3. Sla het programma op met de naam RTC_Opleiding Motorsturing, de extensie.prx of.pro wordt automatisch toegevoegd 2 12.02.2016 157

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Maak het programma PRG_Motorsturing 4. Rechtsklik op POUs en vervolgens op Add Object 4 5 5. Maak het programma PRG_Motorsturing aan in Ladder Diagram LD 12.02.2016 158

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Roep het programma PRG_Motorsturing op in MAIN 8 6 7 6. Dubbelklik op MAIN om dit programma op de voorgrond te brengen. 7. Klik in de Ladder 8. en kies Box with EN, In de ladder verschijnt er een AND-poort. 9. Selecteer het woord AND, druk vervolgens op functietoets F2. De Input Assistant verschijnt en selecteer het programma PRG_Motorsturing in het dialoogvenster en bevestig de keuze met OK. 9 12.02.2016 159

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Roep het programma PRG_Motorsturing op in MAIN 10 11 10 10.Nadat het programma is ingeladen zie je een blokje met een EN ingang en een uitgang. Met de EN ingang kun je het programma eventueel voorwaardelijk aanroepen. De uitgang geeft de Status van de programma oproep. Hebben we in de praktijk meestal niet nodig. 11.Als de uitgang niet nodig is kun je deze verwijderen door op het rechtse gedeelte van het lijnstuk te klikken en vervolgens op Delete. 12.Het programma MAIN is nu klaar en mag worden afgesloten. 12 12.02.2016 160

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Programma PRG_Motorsturing maken 15 13 15 14 13.Dubbelklik in POUs lijst op PRG_Motorsturing 14.Teken het programma met de icoontjes door eerst in de Ladder te klikken en dan telkens een icoontje te kiezen. 15.Klik op de vraagtekens om de variabelen aan te maken. Na het klikken op Enter verschijnt een venster Declare Variable. Declare Variable velden invullen: Class: We willen de variabelen aanmaken in de Globale Variable lijst. Name: Dit vak NIET wijzigen, als er een fout staat op Cancel drukken en de fout daar verbeteren. Type: Selecteer het type met de knop rechts. Addres: Vul het adres in 12.02.2016 161

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Programma PRG_Motorsturing maken 16. Het resultaat Programma Global Variable lijst 16 16 12.02.2016 162

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Programma PRG_Motorsturing maken 17 17.Om commentaar bij de IO te plaatsen ga je eerst naar Menu: Extras\Options... en zet een vinkje bij Comments per Contact Kommentaar toevoegen kan handig zijn wanneer wordt gebruik gemaakt van rechtstreekse hardware adressen. 12.02.2016 163

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Hoe elementen plaatsen 2 Doel: Plaats een element in serie voor de bestaande parallelschakeling 1. Selecteer de parallelschakeling Klik op de verschillende elementen met de SHIFT toets ingedrukt 2. Klik vervolgens op het gewenste seriecontact 3. Resultaat 1 3 12.02.2016 164

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Hoe elementen plaatsen 2 Doel: Plaats een element in parallel over de bestaande schakeling 1. Selecteer de schakeling Klik op de verschillende elementen met de SHIFT toets ingedrukt 2. Klik vervolgens op het gewenste parallelcontact 3. Resultaat 1 3 12.02.2016 165

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Hoe elementen verplaatsen 1 3 Doel: Verplaatsen van een element voor een groep van elementen 1. Rechtstreeks een contact voor een groep verplaatsen lukt niet 2. Selecteer de groep van elementen en versleep deze met de linker muisknop ingedrukt naar de gewenste locatie 3. Laat de muisknop los boven het blokje dat groen kleurt 4. Resultaat 2 4 12.02.2016 166

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Het programma is nu volledig klaar om te worden getest in de PLC Sla het project op : Menu: File\Save of Ctrl-S of Indien nodig : BCxx50 : Menu: Online\Communication Parameters... of CX of CP of IPC : Menu: Online\Choose Run-Time System... Inloggen en downloaden in de PLC : Menu: Online\Login of F11 of Indien nodig, PLC in RUN zetten : Menu: Online\Run of F5 of Het programma kan ook worden getest zonder hardware PLC Sla het project op : Menu: File\Save of Ctrl-S of Selecteer: Menu: Simulation Mode Inloggen en downloaden in de Simulator : Menu: Online\Login of F11 of Indien nodig, Simulator in RUN zetten : Menu: Online\Run of F5 of Ingangen kunnen worden gesimuleerd als volgt : 1. Dubbelklik op de variabele tot de gewenste waarde is bekomen 2. Druk Ctrl-F7 om de waarde in de variabele te schrijven 12.02.2016 167

Dagindeling Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 Een eerste PLC programma maken Declaratie variabelen De verschillende programmeertalen Oefening in Ladder Diagram (LD) Oefening in Sequential Function Chart (SFC) Uitgebreide instructieset 12.02.2016 168

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Als voorbeeld hetzelfde programma in programmeertaal SFC SFC - Sequential Function Chart Instructieset is beperkt tot de mogelijkheden van de icoontjes In de deelprogramma s is de instructieset afhankelijk van de gekozen taal Invoegen Use IEC-steps : Stap volgens IEC norm gebruiken Transition Jump : Voorwaardelijke sprong Jump : Sprong Parallel Branch (left) : Parallelle tak toevoegen Parallel Branch (right) : Parallelle tak toevoegen Alternative Branch (left) : Voorwaardelijke tak toevoegen Alternative Branch (right) : Voorwaardelijke tak toevoegen Step Transition (after) : Stap toevoegen Step Transition (before) : Stap toevoegen 12.02.2016 169

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 SFC - Sequential Function Chart Deze taal is vooral geschikt voor sequentiële processen Elke stap of voorwaarde wordt beschreven in afzonderlijke programma s Elk deelprogramma kan worden geschreven in de op dat moment meest geschikte taal Geschikt voor zeer complexe bewerkingen De leesbaarheid van een programma valt mee Debuggen gaat vrij vlot Deze taal verbruikt veel geheugen en is vooral traag (elke stap kost 2 a 3 PLC cycli tijd) LD FBD LD FBD 12.02.2016 170

Dagindeling Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 Een eerste PLC programma maken Declaratie variabelen De verschillende programmeertalen Oefening in Ladder Diagram (LD) Oefening in Sequential Function Chart (SFC) Uitgebreide instructieset 12.02.2016 171

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Overzicht van de Uitgebreide instructieset 12.02.2016 172

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Vervolg uitgebreide instructieset 12.02.2016 173

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Vervolg uitgebreide instructieset 12.02.2016 174

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Vervolg uitgebreide instructieset 12.02.2016 175

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Vervolg uitgebreide instructieset 12.02.2016 176

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Vervolg uitgebreide instructieset 12.02.2016 177

Overzicht programmeertalen en instructieset IEC61131-3 Vervolg uitgebreide instructieset Meer gedetaileerde informatie is te vinden op de USB-stick of op http://infosys.beckhoff.com/ of ftp.beckhoff.com/belgium Raadpleeg zeker de documentatie IEC61131-3.pdf voor de uitleg van commando s voor ST en SFC 12.02.2016 178

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 179

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 180

Library STANDARD.LIB Behalve de standaard instructies zijn er ook functies en functieblokken beschikbaar via libraries. STANDARD library wordt bij elk nieuw PLC project automatisch toegevoegd. Afhankelijk van het type PLC wordt een andere STANDARD library geladen. BCxx00 BCxx50 / BXxxxx CXxxxx / PC Standard.lb6 Standard.lbx Standard.lib STANDARD library bevat een aantal IEC61131-3 functionaliteiten String Functies CONCAT Twee string variabelen koppelen en in een nieuwe string variabele kopiëren DELETE Verwijderd een opgegeven aantal characters vanaf een opgegeven positie in een string FIND Zoekt een string in een andere string INSERT Voegt een string toe in een andere string vanop een opgegeven positie LEFT Geeft een string terug vanaf links met een aantal characters uit een andere string LEN Geeft de lengte van een string terug MID Geeft een opgegeven aantal characters vanaf een opgegeven positie terug REPLACE Vervangt een deel van een string door een andere string RIGHT Geeft een string terug vanaf rechts met een aantal characters uit een andere string 12.02.2016 181

Library STANDARD.LIB STANDARD library bevat een aantal IEC61131-3 functionaliteiten Deze functionaliteiten zijn in alle IEC talen beschikbaar Bistabiele Functieblokken RS SR Teller Functieblokken CTD CTU CTUD Bistabiel relais met voorrang voor RESET Bistabiel relais met voorrang voor SET Teller omlaag Teller omhoog Teller omlaag/omhoog Timer Functieblokken TOF TON TP Uitschakelvertraging Inschakelvertraging Pulstimer Trigger Functieblokken F_TRIG R_TRIG Neergaande flank detectie Opgaande flank detectie 12.02.2016 182

Library STANDARD.LIB Voorbeeld In het motorprogramma willen we een extra functionaliteit: 1) De Start/Stop functionaliteit vervangen we door Set/Reset met voorang op Reset Functieblock RS 2) De START knop mag de motor pas starten als de knop 2 sec is ingedrukt. Functieblock TON 3) Als de START knop wordt geblokkeerd mag de motor niet automatisch herstarten. Functieblock R_TRIG 4) Een lampje op de motor moet gedurende de uitlooptijd (5 sec) blijven branden. Functieblock TOF 12.02.2016 183

Library STANDARD.LIB Oefening in LD - Ladder Diagram 12.02.2016 184

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 185

Gebruik standaard Functieblokken/Functies uit libraries Er zijn veel (al dan niet betalende) functieblokken en functies beschikbaar via libraries. De libraries bekom je door ze te downloaden vanaf www.beckhoff.be en daarna de file te installeren, heb je een licentie nodig dan wordt op een bepaald moment een registratiesleutel gevraagd. 12.02.2016 186

Gebruik standaard Functieblokken/Functies uit libraries Navigeer via de Windows Start knop naar de documentatie Information System om uit te zoeken wat er zoal bestaat binnen de libraries. TwinCAT Information System Na installatie kunnen de help files (.chm files) ook worden geraadpleegd via Windows verkenner Voor Engels zie map: C:\TwinCAT\Infosystem\1033 Na download extra help files dien je deze eerst te deblokkeren Rechts klikken, properties kiezen en op de knop Unblock klikken om de chm-file vrij te geven 12.02.2016 187

Gebruik standaard Functieblokken/Functies uit libraries Als voorbeeld wensen we voor de - BC8150 de library TcSystemBCxx50.lbx toe te voegen - CX8090/CP6606 de library TcUtilities.lib toe te voegen Deze library geeft ons een aantal diagnose variabelen en extra functionaliteiten Enkele voorbeelden First Cycle Bit Bij het opstarten van de PLC zal deze variabele exact 1 cyclus TRUE blijven. ADS communicatie Nodig voor communicatie tussen verschillende PLC s. FILE access Bijvoorbeeld bruikbaar voor het opslaan van logdata of voor het ophalen van machine-settings. Toegang tot RS232 aansluiting... Bijvoorbeeld voor het lezen van een barcode-scanner. Opgelet : Als dit wordt gebruikt is online diagnose met PLC Control niet mogelijk. 12.02.2016 188

Gebruik standaard Functieblokken/Functies uit libraries Invoegen TcSystemBCxx50.lbx bij BCxx50 of TcUtilities.lib bij CX of CP controllers v 12.02.2016 189

Gebruik standaard Functieblokken/Functies uit libraries Invoegen TcSystemBCxx50.lbx op een BCxx50 Gebeurt via de Boomstructuur tabblad Resources Klik vervolgens op Library Manager in de Boomstructuur Rechtsklik vervolgens in het venster met de naam STANDARD.LBX Zoek naar TcSystemBCxx50.lbx en klik vervolgens op Open Behalve de gewenste library is ook TcBaseBCxx50.lbx automatisch toegevoegd Dit komt omdat de opgevraagde library die andere library nodig heeft Vanaf nu zijn de extra functionaliteiten beschikbaar in het programma 12.02.2016 190

Gebruik standaard Functieblokken/Functies uit libraries Invoegen TcUtilities.lib op een CX of CP controller Gebeurt via de Boomstructuur tabblad Resources Klik vervolgens op Library Manager in de Boomstructuur Rechtsklik vervolgens in het venster met de naam STANDARD.LIB Zoek naar TcUtilities.lib en klik vervolgens op Open Behalve de gewenste library is ook TcBase.lib en TcSystem.lib automatisch toegevoegd Dit komt omdat de opgevraagde library die andere library s nodig heeft Vanaf nu zijn de extra functionaliteiten beschikbaar in het programma 12.02.2016 191

Gebruik standaard Functieblokken/Functies uit libraries Oefening: Voeg PRG_Initialisatie toe aan voorgaande oefening en gebruik First Cycle Bit om uitgang %Q0.7 aan te zetten bij opstart van de PLC BC8150 CX8090 / CP6606 12.02.2016 192

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 193

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 194

Dagindeling Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Pick & Place Domotica 12.02.2016 195

Voorbeeld: Pick & Place Het project bestaat uit een aantal bewegingen gestuurd met persluchtcilinders en motoren Verder zijn er verschillende sensoren om het geheel aan te sturen Het perslucht schema laat zien dat een aantal ventielen enkelwerkend zijn uitgevoerd, andere dubbelwerkend 12.02.2016 196

Voorbeeld: Pick & Place Dit resulteert in volgende I/O belegging Gedeclareerd als symbolische externe globale variabelen 12.02.2016 197

Voorbeeld: Pick & Place Oefening : Sturen van een Pick & Place 2 bewegingen Xas en Zas met vacuum grijper Bewegingen Xas : enkelwerkend ventiel (uit), sensoren op in en uit Zas : dubbelwerkend ventiel (in en uit), sensoren op in en uit Vacuum : dubbelwerkend ventiel (vacuum en blazen), sensor op vacuum Werking Rust: Xas is in, Zas is in, Vacuum en Blazen uit Als er een produkt klaar ligt gaat Zas uit, Vacuum in Als er een product is genomen gaat Zas in Als Zas in is gaat Xas uit Als Xas uit is en de aflegpositie vrij gaat Zas uit Als Zas uit is gaat Vacuum uit, Blazen in en Zas in Als Zas in is gaat Xas terug in Vragen Elke programmeur komt met een andere oplossing, maar welke is de beste? Welke taal is het beste geschikt? Is er nood aan functionaliteiten uit bestaande libraries? Welke beveiligingen zijn er nodig? 12.02.2016 198

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in LD Ladder Diagram Lokale variabelen 12.02.2016 199

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in LD Ladder Diagram Xas 12.02.2016 200

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in LD Ladder Diagram Zas 12.02.2016 201

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in LD Ladder Diagram Vacuum grijper 12.02.2016 202

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in LD Ladder Diagram Besluit Dit is wat een beginnend programmeur er van zou kunnen maken Het programma is onoverzichtelijk en moeilijk leesbaar Gevaar voor spaghetti-code Moeilijk om de fouten eruit te programmeren Ladder Diagram is eenvoudig te begrijpen en heeft daarom vaak de voorkeur van onderhoudstechniekers Debuggen valt goed mee omwille van de grafische weergave Foutafhandeling en algemene bediening zijn nog niet opgenomen in het programma, maar is vrij moeilijk te integreren Denk maar eens na hoe volgende zaken kunnen worden geïntegreerd: Reactie op stop : cyclus afwerken? Reactie op noodstop : onmiddelijk stoppen? Reactie op fouten : wat als vacuum sensor niet opkomt, product onderweg wegvalt,...? 12.02.2016 203

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in SFC Sequential Function Chart Afloop programma 12.02.2016 204

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in SFC Sequential Function Chart Vervolg afloop programma 12.02.2016 205

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in SFC Sequential Function Chart Vervolg afloop programma 12.02.2016 206

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in SFC Sequential Function Chart Besluit Deze manier ziet er al veel beter uit Het programma is veel eenvoudiger en vlot leesbaar De deelprogramma s zijn kort en kunnen in eender welke taal worden geschreven Fouten verbeteren en aanpassingen maken gaan vlot Debuggen gaat vlot omwille van de grafische weergave Foutafhandeling en algemene bediening zijn nog niet opgenomen in het programma, maar is redelijk goed te integreren Reactie op stop : cyclus afwerken? Reactie op noodstop : onmiddelijk stoppen? Reactie op fouten : wat als vacuum sensor niet opkomt, product onderweg wegvalt,...? Een groot nadeel aan deze methode is eerder onzichtbaar Deze methode verbruikt vrij veel geheugen De doorlooptijd van de stappen is vrij traag, 2 a 3 PLC cyclustijden per stap Voor een zelfde machine is daardoor vaak een krachtigere sturing nodig (= duurder) 12.02.2016 207

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in ST - Structured Text Techniek State machine voor de gevorderde programmeur 12.02.2016 208

Voorbeeld: Pick & Place Oplossing in ST - Structured Text Besluit De meest complexe structuren zijn mogelijk Het programma is logisch en sequentieel opgebouwd Compacte code Zeer eenvoudig te voorzien van commentaarteksten De leesbaarheid van de code is minder goed maar zeker geen probleem voor ervaren programmeurs Fouten verbeteren en aanpassingen maken kan vlot Debuggen gaat nog altijd vlot omwille van de state machine Foutafhandeling en algemene bediening zijn nog niet opgenomen in het programma, maar zijn vrij gemakkelijk te integreren Reactie op stop : cyclus afwerken? Reactie op noodstop : onmiddelijk stoppen? Reactie op fouten : wat als vacuum sensor niet opkomt, product onderweg wegvalt,...? State machine is van buitenaf te beïnvloeden 12.02.2016 209

Dagindeling Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Pick & Place Domotica 12.02.2016 210

Voorbeeld: Domotica Een aantal lichtpunten bedienen Gebruik maken van de library Building Automation Impulsrelais bediening Double click en Long click integreren voor Alles aan/uit functionaliteit Een aantal rolluiken bedienen Gebruik maken van de library Building Automation Functionaliteiten aanpassen Klok en kalender gebruiken Het voorbeeld is geschreven voor een BC9050 controller 12.02.2016 211

Voorbeeld: Domotica Nieuw project in PLC Control (MAIN programma in Ladder) Laden van de library s TcBABasic.lbx en TcSystemBCxx50.lbx Gebruik de juiste libray s BCxx00 > library.lb6 BCxxx0 > library.lbx CX of IPC > library.lib 12.02.2016 212

Voorbeeld: Domotica Om de library te kunnen gebruiken dient een optie aangepast te worden Menu: Project > Options > Categorie: Build > Vinkje aan bij: Treat LREAL as REAL 12.02.2016 213

Voorbeeld: Domotica Declareer de externe variabelen en maak vervolgens de configuratie in System Manager 12.02.2016 214

Voorbeeld: Domotica Voor domotica is de programmeertaal CFC (Continuous Function Chart) het meest aangewezen omwille van de eenvoud Maak PRG_Verlichting in taal CFC en laad dit programma in MAIN 12.02.2016 215

Voorbeeld: Domotica Programma verlichting in CFC (Continuous Function Chart) 12.02.2016 216

Voorbeeld: Domotica Programma rolluiken in CFC (Continuous Function Chart) 12.02.2016 217

Voorbeeld: Domotica Programma voor kloksturing in CFC (Continuous Function Chart) 12.02.2016 218

Voorbeeld: Domotica Aangepaste MAIN 12.02.2016 219

Voorbeeld: Domotica Oplossing in CFC (Continuous Function Chart) Besluit Het opbouwen van een domotica installatie is eenvoudig omwille van de beschikbare library Programma s zijn grafisch opgebouwd Debuggen gaat vlot omwille van de grafische weergave Fouten verbeteren en aanpassingen maken kan vlot 12.02.2016 220

Dagindeling 9h Wie is Beckhoff Overzicht van de verschillende systemen Opbouw hardware, bedrading Installatie TwinCAT KS2000 USB-driver Hardware-configuratie zonder TwinCAT System Manager Concept van soft PLC (Real Time TwinCAT system) 10h30 10h45 Pauze Declaratie van variabelen, met het linken naar de hardware Overzicht van de programmeertalen en instructieset in IEC61131-3 12h00 13h 15h 15h15 17h Middagpauze (Gratis lunch) STANDARD Library Gebruik maken van standaard Functieblokken/Functies uit libraries Pauze Aanmaken van voorbeeld programma s in functie van het project Einde 12.02.2016 221

Dagindeling Controller terugzetten naar fabrieksinstellingen BC8150 CX8090 CP6606 12.02.2016 222

BC8150 fabrieksinstellingen Speciale functies voor de adresschakelaar Hiervoor wordt het bijhorende adres ingesteld, met de controller uitgeschakeld en de eindklem KL9010 als enige klem op de controller aangesloten. Adres 99 : zet naar fabrieksinstelling Adres 98 : verwijder boot project Adres 97 : verwijder TwinCAT configuratie Vervolgens wordt de 24VDC op de controller aangesloten. Wacht vervolgens enkele minuten en schakel de spanning terug uit. 12.02.2016 223

BC8150 fabrieksinstellingen BC8150 terug instellen op fabrieksinstelling met KS2000 Deze methode is bijvoorbeeld nodig na gebruik van System Manager 12.02.2016 224

Dagindeling Controller terugzetten naar fabrieksinstellingen BC8150 CX8090 CP6606 12.02.2016 225

CX8090 fabrieksinstellingen Image Update = CX8090 terugzetten naar fabrieksinstellingen Schakel de CX8090 spanningsloos Verwijder de microsd-kaart uit de CX en plaats deze in een card-reader van uw laptop/pc Delete al de files op de microsd-kaart (Niet formateren!!!) Copieër de nieuwe image Een kant en klare image staat op de USB-stick van de opleiding, ofwel kun je een blanco image downloaden via ftp://ftp.beckhoff.com/software/embpc-control/cx80x0/ce/ Plaats de microsd-kaart terug in de CX8090 Schakel de spanning voor de CX8090 opnieuw in Wacht enkele minuten, mogelijk herstart de CX8090 automatisch tijdens het initialiseren van de nieuwe image De CX8090 is klaar voor gebruik 12.02.2016 226

Dagindeling Controller terugzetten naar fabrieksinstellingen BC8150 CX8090 CP6606 12.02.2016 227

CP6606 fabrieksinstellingen Image Update = CP6606 terugzetten naar fabrieksinstellingen Schakel de CP6606 spanningsloos Verwijder de microsd-kaart uit de CP en plaats deze in een card-reader van uw laptop/pc Delete al de files op de microsd-kaart (Niet formateren!!!) Copieër de nieuwe image Een kant en klare image staat op de USB-stick van de opleiding, ofwel kun je een blanco image downloaden via ftp://ftp.beckhoff.com/software/embpc-control/cp66xx/0020/ce/tc2/ Plaats de microsd-kaart terug in de CP6606 Schakel de spanning voor de CP6606 opnieuw in Wacht enkele minuten, mogelijk herstart de CP6606 automatisch tijdens het initialiseren van de nieuwe image De CP6606 is klaar voor gebruik 12.02.2016 228

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor 12.02.2016 229

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm De programmeermethode Sequential Function Chart (SFC) wordt vaak flowchart of Grafcet methode genoemd. Deze methode is gebaseerd op de in Frankrijk ontwikkelde methode Graphcet wat staat voor GRAPHe de Commande Etape-Transition. Regels: De stappen worden één na één doorlopen. Tussen twee stappen is er steeds een schuifvoorwaarde (Transistion). Pas als de schuifvoorwaarde is voldaan wordt doorgeschoven naar de volgende stap. De actieve stap wordt gereset door de volgende. Bij opstart wordt steeds gestart in STEP 1. 12.02.2016 230

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Een SFC programma kan op 2 manieren worden opgebouwd: Zonder IEC-steps De Transistions en Steps worden opgebouwd in afzonderlijke programma s in een zelf te kiezen taal. Ladder Diagram (LD) in bijgevoegd voorbeeld. Met IEC-steps De Transistions worden vervangen door de voorwaarden, dit is enkel mogelijk in Structured Text (ST). De Steps sturen Actions aan. Actions kunnen enkel binaire signalen zijn. Tenslotte is ook een combinatie van de 2 mogelijk Bijvoorbeeld de Transistions zonder IEC-steps en de Steps met IEC-steps method. 12.02.2016 231

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Gebruik van IEC steps kan pas na toevoegen TcSystem library CX/CP-controller BC8150/BC9050-controller 12.02.2016 232

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm In een Step zijn verschillende IEC Actions mogelijk: N Non-stored Actie actief zolang stap actief is R overriding Reset Actie wordt gedeactiveerd (Reset) S Store set Actie wordt geactiveerd (Set) L time Limited Actie blijft ingestelde tijd actief als ook de stap actief blijft D time Delayed Actie actief na ingestelde tijd en zolang stap actief blijft P Pulse 1 PLC cyclus actief SD Stored and time Delayed Actie wordt na ingestelde tijd geactiveerd (Set) DS time Delayed and Stored Actie wordt na ingestelde tijd geactiveerd (Set) als de stap nog actief is SL Stored and time Limited Actie is ingestelde tijd actief, ook al is de stap niet meer actief 12.02.2016 233

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm SFC takken kunnen zich splitsen: Voorwaardelijke tak Een gekozen tak uitvoeren Indien meerdere TRANSISTION tegelijkertijd actief zijn wordt de linkse tak uitgevoerd. Voorbeeld : TRANSISTION 3 en TRANSISTION 5 zijn tegelijkertijd actief. Tak met STEP 3 wordt actief. Parallelle tak Alle takken uitvoeren De takken worden beiden uitgevoerd maar de TRANSISTION achter de parallelle tak wordt pas uitgevoerd als de laatste STEPs van beide takken actief zijn. Voorbeeld : TRANSISTION 9 wordt pas uitgevoerd als STEP 5 en STEP 7 actief zijn. 12.02.2016 234

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm SFC voorwaarden: Het woord TRANSISTION kun je vervangen door een binaire bewerking. Vergelijken van analoge waarden is mogelijk in een binaire bewerking. Door te dubbelklikken op het streepje links langs de TRANSISTION kun je de schuifvoorwaarde schrijven in een IEC61131-3 programmeertaal naar keuze. Analoge bewerkingen zijn niet mogelijk in Ladder Diagram (LD). FBD ST LD 12.02.2016 235

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm SFC Flags voor het beïnvloeden van het SFC programma van buitenaf. Deze variabelen worden ingevoegd als INPUT of OUTPUT variabelen. De syntax moet exact zijn zoals hieronder vermeld. 12.02.2016 236

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm INPUTS voor SFC programma SFCInit Terug naar Init - Init wordt pas uitgevoerd na neergaande flank van het signaal. SFCReset Gaat naar Init op opgaande fank van het signaal. SFCPause Uitvoering SFC wordt gestopt. SFCTipMode Doorlopen SFC zonder dat de schuifvoorwaarden zijn voldaan = Simulatie. SFCTip Opgaande Flank van dit signaal schuift de SFC 1 stap verder. 12.02.2016 237

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm OUTPUTS voor SFC programma SFCError Wordt TRUE als er in een stap zich een timeout voordoet, moet worden gereset met SFCReset. SFCTrans Wordt TRUE als een transition (schuifvoorwaarde) actief wordt. SFCErrorSteps Geeft de naam van de stap waarin een timeout voorkomt. SFCErrorPOU Geeft de naam van het programmablok waarin een timeout voorkomt. SFCCurrentStep Geeft de naam van de huidige actieve stap. SFCErrorAnalyzation Info over de ontbrekende transition die een timeout veroorzaakt. 12.02.2016 238

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm SFC programma met SFC-flags oproepen: 12.02.2016 239

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Voorbeeld: Op de USB-stick staan Export files waarmee een voorbeeldproject snel is op te bouwen. Open een PLC programma of maak een nieuw PLC programma aan. Ga naar Menu: Project > Import en selecteer de file SFC_INPUTOUTPUTVAR.EXP, voor een voorbeeld SFC programma met alle SFC-inputs en outputs en de library TcSystem. Hernoem het ingevoegd programma zoals gewenst en roep het op in uw hoofdprogramma (hier MAIN). In en Outputvariabelen kun je op dezelfde manier importeren via de files GLOBAL_VARIABLES_IO.EXP voor CX of CP controllers of GLOBAL_VARIABLES_BC.EXP voor BC controllers. In het hoofdprogramma (hier MAIN) kun je de input en output variabelen van het SFC-programma koppelen aan eigen variabelen. De input en output variabelen die je niet nodig hebt kun je leeg laten. 12.02.2016 240

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Resultaat : 12.02.2016 241

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Opbouwen SFC programma: Klikken op de gewenste STEP (rechthoek) of TRANSISTION (kruisje) en vervolgens via de icoontjes de gewenste actie selecteren. Invoegen Use IEC-steps : Stap volgens IEC norm gebruiken Transition Jump : Voorwaardelijke sprong Jump : Sprong Parallel Branch (left) : Parallelle tak toevoegen Parallel Branch (right) : Parallelle tak toevoegen Alternative Branch (left) : Voorwaardelijke tak toevoegen Alternative Branch (right) : Voorwaardelijke tak toevoegen Step Transition (after) : Stap toevoegen Step Transition (before) : Stap toevoegen 12.02.2016 242

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Toevoegen en verwijderen STEPs: Toevoegen Bij het toevoegen van een STEP wordt er ook steeds een TRANSISTION toegevoegd. Kies vooraf met de knop Use IEC-steps welke werkwijze je wilt gebruiken. Plaats de cursor op de plaats in het programma waar een nieuwe STEP nodig is. Klik op het gewenste icoontje. De namen van de STEPs en TRANSITIONs kunnen achteraf worden gewijzigd. Verwijderen Bij het verwijderen van een STEP moet ook telkens een TRANSISTION worden geselecteerd, dit kan met de shift toets ingedrukt tijdens het selecteren. Druk vervolgens op Delete om de STEP + TRANSISTION te verwijderen. 12.02.2016 243

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Voorwaardelijke tak maken: Op het kruisje van een TRANSISTION klikken en vervolgens de icoontjes gebruiken. Een voorwaardelijke sprong naar een willekeurige STEP kan via de icoontjes. Vervolgens de TRANSISTION in de gewenste tak aanklikken om STEPs toe te voegen. Achteraf voorwaardelijke takken toevoegen kan ook maar dan is het soms nodig om de STEPs van een bestaande tak te knippen en in de nieuwe parallelle tak te plaatsen. Parallelle tak maken: Een bestaande STEP selecteren en vervolgens de icoontjes gebruiken. Vervolgens de STEP in de gewenste tak aanklikken om extra STEPs toe te voegen. 12.02.2016 244

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Toevoegen code aan TRANSISTIONs en STEPs zonder gebruik van IEC-steps: Dubbelklik op het kruisje van de TRANSISTION of in de rechthoek van de STEP. Selecteer de gewenste programeertaal. Verwerken analoge signalen is niet mogelijk in Ladder Diagram (LD). Schrijf het programma. Verwijderen code bij TRANSISTIONs en STEPs zonder gebruik van IEC-steps: Rechtsklik op het kruisje van de TRANSISTION of de rechthoek van de STEP waarvan het programma moet worden verwijderd. Kies Clear Action/Transition om het programma te verwijderen. Step Attibutes: Te bereiken via rechtsklik Instellen minimum en maximum tijden voor de betreffende STEP. De maximum tijd kan worden gebruikt voor foutdetectie (TimeOut). Toevoegen commentaar. 12.02.2016 245

Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Toevoegen Actions bij gebruik van IEC-steps: Rechtsklik op het rechthoekje van een STEP en Associate Action kiezen. Verwijderen Actions bij gebruik van IEC-steps: Rechtsklik op het rechthoekje van een STEP en Clear Action/Transistion kiezen. Vervolgens de gewenste Action selecteren en bevestigen. Via Rechtsklik en Options is het mogelijk het uiterlijk van het SFC programma te beïnvloeden. 12.02.2016 246

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor 12.02.2016 247

Analoge signalen verwerken In dit voorbeeld willen we een analoog 4 tot 20 ma signaal afkomstig van een SICK afstandsmeter aansluiten op een KL/EL3021 en gebruiken in het PLC programma. Aansluitingen: KL/EL3021 SICK Afstandsmetingen Brn=10..30VDC Blk=Switching output Blu=Ground Wht=Analog output Gra=Multi-function input 12.02.2016 248

Analoge signalen verwerken Aansluiting SICK analoge sensoren Kabel uit de sensor heeft 2 tot 5 aders De bruine is meestal de + voeding Een blauwe draad is niet altijd aanwezig maar indien aanwezig dan is dit meestal een 0VDC aansluiting De witte draad bevat meestal het 4..20mA analoge signaal De zwarte en eventuele grijze draad worden voor deze toepassing niet gebruikt bruin blauw wit 24VDC KL/EL3021 Controle op onderbreken en kortsluiten van draden Voorbeelden van Sensoren 0VDC 0VDC 12.02.2016 249

Analoge signalen verwerken Informatie afkomstig vanuit configuratie (System Manager) Verwerken data van de EL3021 Verwerken data van de KL3021 IB0 IW2 QB0 QW2 12.02.2016 250

Analoge signalen verwerken De verschillende variabelen in de hardware : EL3021 Status : Deze bevat voor ons randinformatie, verdeeld over verschillende bits bit 0 : Underrange = ingangsstroom < 4mA (Open verbinding) bit 1 : Overrange = ingangsstroom > 20mA (Buiten meetbereik of kortsluiting) bit 6 : Error Value : Meetwaarde KL3021 State : Deze bevat voor ons randinformatie, verdeeld over verschillende bits bit 0 : Underrange = ingangsstroom < 4mA (Open verbinding) bit 1 : Overrange = ingangsstroom > 20mA (Buiten meetbereik of kortsluiting) bit 6 : Error DataIn : Meetwaarde Ctrl : In normale situatie is deze steeds 0 Met bit 7 kan de terminal in zogenaamde register communicatie mode worden gezet DataOut : In normale situatie is deze steeds 0 12.02.2016 251

Analoge signalen verwerken Omzetten signalen: Hardware PLC variabele Grootheid stroom: 4..20 ma getal: 0..32767 INT afstand: 100..600 mm INT mm 600 32767 100 0 4 20 ma 0 32767 INT 12.02.2016 252

Analoge signalen verwerken Omrekenen grootheden: Het signaal komt als INT (Integer) signaal binnen in de software, daar willen we het omzetten naar de grootheden mm en ma. Hiervoor hanteren we de algemene regel van drie : 4 ma => 0 INT => 100 mm 20mA => 32767 INT => 600 mm Omgezet in een formule geeft dit: Randverschijnselen: (MaxIn MinIn) = 0 => ValueOut = 0 (deling door 0) ValueIn <= MinIn => ValueOut = MinOut ValueIn >= MaxIn => ValueOut = MaxOut 12.02.2016 253

Analoge signalen verwerken Gebruik van een Function om de formule niet steeds te moeten herhalen. FUNCTION Bouwsteen die herhaaldelijk kan worden opgeroepen. Bevat vrij programmeerbaar aantal INPUT variabelen. De Function is zelf een variabele OUTPUT van eender welk type. 12.02.2016 254

Analoge signalen verwerken De Functie voor onze formule kan er uitzien als volgt Via Menu: Project > Import kun je via de Export file ANALOGCONVERSION.EXP de Functie F_AnalogConversion in uw project inladen Deze Functie zet de standaard ingangswaarde afkomstig van een analoog signaal om naar een comma getal met de gewenste grenzen. 12.02.2016 255

Analoge signalen verwerken Voorbeeld Maak een nieuw programma PRG_Analoog in Ladder Diagram (LD) en roep dit op in het MAIN programma Roep in 2 netwerken telkens de functie F_AnalogConversion op Het eerste netwerk zet het ingangssignaal om in een afstand Meet of bereken hiervoor nauwkeurig de afstanden die de sensor geeft MinIn = 0 MaxIn = 32767 MinOut = 100.0 mm in mijn voorbeeld MaxOut = 600.0 mm in mijn voorbeeld Het tweede netwerk zet het ingangssignaal om in een stroom Deze stroom komt overeen hetgeen de sensor geeft aan de analoge terminal MinIn = 0 MaxIn = 32767 MinOut = 4.0 ma MaxOut = 20.0 ma 12.02.2016 256

Analoge signalen verwerken Programma voor het oproepen van de Function 12.02.2016 257

Analoge signalen verwerken Gebruik van de statusvariabelen De verschillende BITS in een BYTE kunnen opgevraagd worden door een punt te plaatsen gevolgd door de bitnummer 12.02.2016 258

Analoge signalen verwerken Het resultaat gebruiken in vergelijkingsfuncties Waarde : De bovenste waarde wordt vergeleken tov de onderste Resultaat : Binaire waarde TRUE of FALSE De mogelijkheden LT (Less Then) < LE (Less than or Equal to) <= EQ (EQual) = NE (Not Equal) <> GE (Greater than or Equal to) >= GT (Greater Than) > 12.02.2016 259

Analoge signalen verwerken OPTIONEEL Dit hoofdstuk is optioneel en enkel bedoeld voor diegenen die zelf de functie willen aanmaken Uitgewerkt voorbeeld : Nieuwe Function aanmaken Rechtsklik in de boomsructuur in het tabblad POU en kies Add Object v 12.02.2016 260

Analoge signalen verwerken OPTIONEEL Function voor conversie analoog signal naar een REAL getal in Ladder Diagram. 12.02.2016 261

Analoge signalen verwerken OPTIONEEL 12.02.2016 262

Analoge signalen verwerken OPTIONEEL De Functie houd rekening met het mogelijk verkeerd ingeven van gegevens Ook het omkeren van de curve is toegestaan 12.02.2016 263

Analoge signalen verwerken OPTIONEEL Zelfde Function voor conversie analoog signaal in Structured Text. 12.02.2016 264

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor 12.02.2016 265

Seriële signalen verwerken Het is mogelijk een Seriële Communicatie met de PLC op te bouwen via RS232 of RS485 aansluitingen De Seriële aansluitingen kunnen rechtstreeks op de PLC zijn geplaatst zoals bij de CP6606 maar kunnen ook worden opgenomen tussen de KL of EL-terminals Om de data in het PLC programma te krijgen wordt er gebruik gemaakt van een library Deze library levert een aantal bouwstenen voor de dataoverdracht Voor de dataoverdracht wordt meestal gebruik gemaakt van 2 PLC-taken De snelle PLC-taak verwerkt de data uit de hardware en plaatst deze in een Buffer De standaard PLC-taak verwerkt de data uit de Buffer 12.02.2016 266

Seriële signalen verwerken Bij CX/CP-controllers wordt de COMlibV2.lib gebruikt Deze library is standaard niet aanwezig en dient te worden geïnstalleerd De library kun je installeren vanuit het supplement TwinCAT PLC Serial Comm Dit supplement vind je ook op de USB-stick van de training 12.02.2016 267

Seriële signalen verwerken Aansluiting SICK scanner op COM-poort (RS232) Afgeschermde kabel met 3 aders tussen scanner en PLC 1 kant bevat SUB-D9 female connector Andere kant heeft open einde Beckhoff CP6606 SICK CLV610 - CDB620-001 Sub-D9 female Rx 2 Tx 3 GND 5 43 44 42 12.02.2016 268

Seriële signalen verwerken Hardware configuratie in System Manager Nieuw project aanmaken Verbinding maken met CP6606 IO-Configuration scannen EtherCAT device wordt automatisch gescand Seriële Poort RS232 manueel toevoegen Rechtsklik op I/O Devices en kies Append Device Kies Serial Communication Port Klik vervolgens Device (COM Port) vervolgens tabblad Communication Properties Pas de parameters aan op: Baudrate: 57600 Stopbits: 1 Databits: 8 Parity: None 12.02.2016 269

Seriële signalen verwerken Voorbeeld Programma voor het inlezen van de Barcode via een SICK CLV610 scanner 2 1. Nieuw PLC project starten 2. De variabelen en de bouwstenen belangrijk voor de communicatie zijn vooraf gemaakt en beschikbaar via een Export file Roep via Menu: Project > Import de file RS232_SERIAL.EXP op Er wordt een lijst Global_Variables_RS232 geladen en twee programma s; PRG_SerialLineControl en PRG_Serial 3. Maak een programma MAIN2 3 5 4 4. Roep PRG_SerialLineControl op in MAIN2 5. Roep PRG_Serial op in MAIN 2 12.02.2016 270

Seriële signalen verwerken 6. Library TcUtilities.lib en COMlibV2.lib laden in het PLC programma 12.02.2016 271

Seriële signalen verwerken 7. Instellen PLC taken a b c Elke taak krijgt Priority nummer. Snelste Task instellen op Priority 0. b a. Rechtsklik op het icoontje voor Task configuration en kies Append Task b. Klik op de nieuwe Task en vul de gegevens in zoals in bovenstaande figuur c. Rechtsklik op het icoontje voor de nieuwe taak (Fast) en kies Append Program Call Selecteer programma MAIN2 d. Klik op Task Standard en stel de Priority in op 1 12.02.2016 272

Seriële signalen verwerken 8. PLC programma opslaan en in de CP controller laden 9. In System Manager het PLC programma laden 10. De Input en Output variabelen omslepen naar task Fast 10 12.02.2016 273

Seriële signalen verwerken 11. PLC variabelen linken met hardware 12. Configuratie opslaan 13. Activate configuration 14. PLC Programma laden en starten 12.02.2016 274

Seriële signalen verwerken 15. Test scannen 16 17 16. Zet de variabele bserial_zendentrigger op TRUE 17. Als een barcode wordt gevonden dan komt het resultaat in variabele sserial_barcode 12.02.2016 275

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor 12.02.2016 276

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Voor het motorstuurprogramma van eerder in de cursus willen we een Human Machine Interface (HMI) maken De HMI wordt aangemaakt in het programma PLC control Het weergeven is mogelijk op verschillende manieren: Gratis als window binnen PLC control programmeeromgeving Bruikbaar in combinatie met alle controllers; BC, CX, CP, IPC Betalend fullscreen op de plaats waar het PLC programma draait (Vb: CP6606) Enkel bruikbaar in combinatie met Windows toestellen; CX, CP, IPC Betalende webvisualisatie op een browser die Java ondersteunt Bruikbaar op; CX, CP, IPC 12.02.2016 277

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Info en mogelijkheden, terug te vinden in Beckhoff Information System 12.02.2016 278

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI PLC programma aanpassen 1. Voeg parallel op de hardware START en STOP knoppen extra variabelen toe die we achteraf gaan gebruiken in de visualisatie. Deze variabelen kunnen lokaal of global worden gedeclareerd (lokaal in dit voorbeeld). 2. We willen de nog te lopen uitlooptijd voor de motor weergeven in een label op de visualisatie. Netwerk 5 laat zie hoe we dit oplossen. Het resultaat geven we weer als een REAL getal in seconden. 1 1 2 12.02.2016 279

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Weergave visualisaties fullscreen of als web visualisatie Enkel mogelijk bij geldige licentie 3. Bij een Windows CE-toestel zal de visualisatie fullscreen worden weergegeven. 4. De visualisatie is op te roepen met een browser die Java ondersteunt, via elke computer/smartphone/tablet in het zelfde netwerk als de PLC. Oproepen in de browser kan met: http://<ip-or-hostname>/tcwebvisu/index.htm Voorbeeld: http://cx-012345/tcwebvisu/index.htm 3 4 12.02.2016 280

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Visualisatie maken 5. Tabblad Visualizations aanklikken 6 7 6. Rechtsklik op Visualizations en voeg een nieuwe visualisatie toe met Add Object 7. Het resultaat is een venster met allemaal puntjes 8. Verschillende icoontjes voor het tekenen van de visualisatie Zie Beckhoff Information System voor gedetailleerde informatie 8 5 Labels Knop 12.02.2016 281

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Visualisatie maken 9. Gebruik de knop Button om een drukknop te tekenen = Klik > Slepen > Loslaten 9 10.Dubbelklik op de getekende knop om de eigenschapen te wijzigen 11.Kies Category Text om de tekst in de knop te wijzigen 10 11 12.02.2016 282

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Visualisatie maken 12. Kies Category Input en selecteer Tap variabele om van de knop een drukknop te maken 13.Klik in het variabele veld en druk daarna op F2 (Input Assistant) 15 12 13 14. Selecteer de juiste variabele bvisu_start 15. Kopiëer de Start-knop om de layout gelijk te houden en pas daana de eigenschappen Text = Stop Input > Tap variable = bvisu_stop F2 14 12.02.2016 283

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Visualisatie maken 16. Teken vanuit het icoontje een cirkel voor het weergeven van de motor 16 17. Dubbelklik op de cirkel voor het wijzigen van de eigenschappen 18. Category Text aanklikken om de weer te geven tekst te plaatsen Tekst in 2 regels: bovenaan = Motor, onderaan = %d of %s Naar nieuwe regel gaan met Ctrl+Enter Variabele tekst weergeven met: %s = Tekst weergave %d = Decimale waarde weergeven 18 17 Ctrl+Enter 12.02.2016 284

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Visualisatie maken 19. Variabelen voor tekstweergave en kleuren selecteren PRG_Motorsturing.fbMotorsturing.Q1 20.Kleur selecteren voor de weergave van de label wanneer de Change color variable FALSE is 19 21.Kleur selecteren voor de weergave van de label wanneer de Change color variable TRUE is 20 21 12.02.2016 285

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Visualisatie maken 22 22.Klik op het icoontje om een label te tekenen 23. Category Text aanklikken om de weer te geven tekst te plaatsen Tekst in 2 regels: bovenaan = Uitlooptijd, onderaan = %2.1f s Naar nieuwe regel gaan met Ctrl+Enter Variabele tekst weergeven met: %2.1f = Reëel getal weergeven, 2 cijfers voor de punt, 1 cijfers na de punt De s onderaan is tekst voor het weergeven van een eenheid bij het getal, hier weergave in seconden 23 12.02.2016 286

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Visualisatie maken 24. Variabelen voor tekstweergave en keuze kleur selecteren met F2 (Input assistant) 25. Kleur instellen met RGB waarden, doorgeven als Hexadecimale waarde 16#00BBGGRR RR : Rood GG : Groen BB : Blauw Hex = 00..FF Hex = 00..FF Hex = 00..FF 24 26 Ter info HEX 00..FF = DEC 0..255 25 26.Mogelijkheid om constanten toe te voegen aan het PLC programma 12.02.2016 287

Human Machine Interface (HMI) aanmaken met PLC HMI Visualisatie maken 27. Test het eindresultaat 27 12.02.2016 288

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor 12.02.2016 289

EtherCAT Geschiedenis veldbussen Modbus RTU 1979 DeviceNet 1994 EtherNet-IP 1995 RS232 1963 Ethernet 1974 Profibus 1989 ModBus TCP 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 RS485 1980 Profinet 2003 CanOpen 1986 EtherCAT 2004 AS-I 1994 12.02.2016 290

EtherCAT Keuze van veldbussystemen Keuze van veldbussystemen: Transportcapaciteit Reactie- en responsetijd Maximum aantal deelnemers op de bus Maximum toegestane lengte van de buskabel Betrouwbaarheid Standaardisatie Hulpmiddelen Verkrijgbaarheid van de producten Ondersteuning door leveranciers Kosten aanleg en onderhoud 12.02.2016 291

EtherCAT EtherNet vs. Industrieel EtherNet Kantoor Geklimatiseerd Laag stof gehalte Geen codens Geen vibraties Weinig EMC Laag mechanisch gevaar Weinig UV straling Geen chemische gevaren Industrie Extreme temperatuur schommelingen Grote stof belasting Condens mogelijk Vibrerende installaties Hoge EMC belasting Groot mechanisch gevaar UV straling in buitengebruik Chemische omgeving mogelijk 12.02.2016 292

EtherCAT www.ethercat.org 12.02.2016 293

EtherCAT www.ethercat.org the 4 leading robot manufacturer the 5 biggest manufacturer of plastic machineries the 4 biggest shipbuilder the 10 leading manufacturer of chipmanufacturing machinery 9 of 11 big machine tool manufacturer all big automation supplier (except Siemens and Rockwell) 12.02.2016 294

EtherCAT www.ethercat.org 12.02.2016 295

EtherCAT - Snelheden Synchrone, seriële verbinding Met een maximum van 65535 devices. Max lengte tussen 2 nodes : 100m koper, 20km fiber Snelheden 12000 digitale I/O 300µs, 100 servo assen 100µs PLC cyclustijden vanaf 50µs Motion cyclustijden vanaf 31,25µs 12.02.2016 296

EtherCAT Bekabeling en connectoren Bekabeling : Stekkers IP20 tot IP67: 12.02.2016 297

EtherCAT - Topologie Afzonderlijk netwerk met mogelijke koppeling naar Ethernet en Internet via communicatie terminals OPGELET: Geen rechtstreekse kabelverbinding maken tussen EtherCAT en EtherNet Integratie van andere veldbussen als RS232, RS485, Profibus, ProfiNet CANopen, DeviceNet, EtherNet, EtherNet-IP, DALI, KNX, LON, DMX,... Fieldbus EK1100 EK1110 BK1120 KL9010 E K EK1100 EK1110 EK1100 EK1110 E E EK1100 BK1250 KL9010 E K E>K Fieldbus EK1100 EL9011 E 12.02.2016 298

EtherCAT - Topologie Mix van topologieën Bus, lijn, ster... Bekabeling met FTP netwerkbekabeling Ook bekabeling mogelijk met fibers Elke EtherCAT slave terminal bevat een ECAD-controller Gewone netwerk-switchen zijn niet bruikbaar 12.02.2016 299

EtherCAT Koppeling tussen machines Koppeling tussen machines Vb: CNC machine met automatische aanvoermachine en automatische afvoermachine Snel synchroon dataverkeer Koppeling van Safety 12.02.2016 300

EtherCAT Koppeling met andere netwerken Zowel mogelijk als master of slave 12.02.2016 301

EtherCAT Integratie TwinSAFE machineveiligheid Integratie FSoE (FailSafe over EterCAT) IEC 61508 Safety Integrity Level (SIL 3) ISO 13849 Performance Level (Cat 4 / PL e) IEC 61800-5-2 Ed1.0 Regelbare elektrische aandrijfsystemen 12.02.2016 302

EtherCAT - Redundantie Een enkele onderbreking in de bekabeling geeft geen verlies van de verbinding 12.02.2016 303

EtherCAT - Werking Elke hardware topologie is mogelijk (bus, lijn, ster) Het EtherCAT telegram vervolgt altijd dezelfde weg, bepaald door de ECAT chip in elke slave terminal Up to 65535 Nodes 12.02.2016 304

EtherCAT - Werking Alle data wordt in één netwerkbericht afgeleverd en opgehaald. Process data grootte per slave is bijna ongelimiteerd (1 Bit 60 Kbyte, indien nodig gespreid over meerdere frames) De overhead van Ethernet blijft, maar wordt verspreid over alle deelnemers op het netwerk. Hiervoor is wel speciale electronica (controllerchips) nodig in de slave terminals en hier wijkt Ethercat af van het gewone Ethernet. Slave Device Slave Device EtherCAT Slave Controller EtherCAT Slave Controller 12.02.2016 305

EtherCAT - Werking Sortering data in het EtherCAT telegram zodat de master wordt ontlast De slave controller chip zorgt voor de data sortering Master wordt hierdoor veel goedkoper IPC logical process image: up to 4 GByte.... 2 3 2 0 DVI Data n PLC Data NC Data Telegram Structure Ethernet HDR HDR 1 PLC Data HDR 2 NC Data HDR n Data n CRC Sub- Telegram 1 Sub- Telegram 2 Sub- Telegram n 12.02.2016 306

EtherCAT - Werking Zonder kabelredundantie Normale werking Master RX Unit TX Unit RX TX MAC 1 RX TX Slave 1 Slave M-1 RX TX RX TX...... TX RX TX RX Slave N RX TX TX RX 12.02.2016 307

EtherCAT - Werking Zonder kabelredundantie Storing in het netwerk Master RX Unit TX Unit RX TX MAC 1 RX TX Slave 1 Slave M-1 RX TX RX TX...... TX RX TX RX Slave N RX TX TX RX 12.02.2016 308

EtherCAT State Machine EtherCAT State Machine Zorgt voor de automatische opstart van EtherCAT, ook na fouten op de veldbus Init Geen communication met Application Layer Pre-Operational Mailbox communicatie op Application Layer Geen Process Data communicatie Safe-Operational Mailbox communicatie op Application Layer Process Data communicatie, Inputs communiceren, Outputs in Safe status Operational Process Data communicatie, Inputs en Outputs communiceren (OI) (IP) (OP) (PI) Init Pre-Operational (PS) Operational (SP) Safe-Operational (SO) (OS) (SI) (IB) (BI) Bootstrap (optional) 12.02.2016 309

EtherCAT - Diagnose Diagnose via System Manager 12.02.2016 310

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor Theorie Componenten Configuratie Testen / Optimalisatie Gebruik ScopeView Aansturen motion vanuit PLC code 12.02.2016 311

Stappenmotor - Werking 12.02.2016 312

Stappenmotor - Werking Een stappenmotor is een borstelloze, synchrone elektromotor De rotor bevat permanente magneten De stator is opgebouwd uit elektromagneten Een hoge resolutie wordt bereikt door zowel de stator als de rotor te voorzien van een hoog aantal polen Elke keer wanneer een wikkeling bekrachtigd wordt, komt een pool in de rotor recht tegenover een pool in de stator te staan, waardoor de rotor een klein stukje draait Door naast elkaar gelegen wikkelingen gelijktijdig en verschillend te bekrachtigen (meestal door middel van pulsbreedtemodulatie = PWM) kan een nog hogere resolutie worden bereikt Typische stapgrootte = 1,8 /step Dit betekent 200 steps per motoromwenteling 12.02.2016 313

Stappenmotor - Werking Voor het aansturen van een stappenmotor heeft Beckhoff een aantal terminals K-bus: KL2531 of KL2541 E-bus: EL7031 of EL7041 De motor kan rechtstreeks vanuit de PLC-runtime worden aangestuurd In de terminal kan de motor direct worden aangestuurd vanuit de PLC-taak Nadeel: Een volwaardige positieregeling opbouwen vraagt redelijk wat werk Beckhoff bied optioneel een Motion Control -task aan vanaf de middelgrote controllers NC PTP voor aansturen onafhankelijke assen NC I met interpolatie tussen de assen Positieregeling is via een eenvoudige grafische interface op te bouwen Voor de PLC-code zijn er verschillende Funktieblokken beschikbaar 12.02.2016 314

Stappenmotor Aansturen motor vanuit Motion Control Mogelijkheden van Motion Control PTP Point-to-Point Motion Aansturen van bewegingen van motoren Alle motoren bewegen onafhankelijk van elkaar Gearing Electronisch koppelen van motoren Camming Electronische nokkenas Flying Saw Electronisch koppelen van motoren op een bepaalde positie 12.02.2016 315

Stappenmotor Aansturen motor vanuit Motion Control Eenvoudig Motion profiel: Een object bewegen van punt A naar punt B Positie Snelheid Versnelling s = v. t 12.02.2016 316

Stappenmotor Aansturen motor vanuit Motion Control Een object bewegen van punt A naar punt B, met acceleratie / deceleratie Positie Snelheid Versnelling v = a. t s = ½ a. t² 12.02.2016 317

Stappenmotor Aansturen motor vanuit Motion Control Een object bewegen van punt A naar punt B, met acceleratie / deceleratie en Jerk Positie Snelheid Versnelling Jerk: eerste afgeleide van de versnelling (eenheid m/s³) 12.02.2016 318

Stappenmotor Motion Control PTP in TwinCAT Motion Controller geschikt voor max 255 assen Open voor alle types assen: servo-motoren stappenmotoren frequentieregelaars aan-uit regeling (via 2 snelheden) hydraulische assen Meerdere types encoder: digitale encoders, Sercos, SSI analoog: +/-10 V Meerdere regelkringen: P, PI, PID 12.02.2016 319

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor Theorie Componenten Configuratie Testen / Optimalisatie Gebruik ScopeView Aansturen motion vanuit PLC code 12.02.2016 320

Stappenmotor Componenten AS1030 - Stappenmotor Data http://infosys.beckhoff.com/content/1033/as1000_ba/index.html?id=14801 12.02.2016 321

Stappenmotor Componenten AS1030 - Stappenmotor Maximum toerental 12.02.2016 322

Stappenmotor Componenten AS1030 - Stappenmotor Koppel-toerental grafiek 12.02.2016 323

Stappenmotor Componenten AS1030 - Stappenmotor Mechanische tekening 2D - DXF-file http://download.beckhoff.com/download/technical_drawings/drive_technology/dxf/as1xxx/as-1030-0000.zip 3D - STEP-file http://download.beckhoff.com/download/technical_drawings/drive_technology/step/as1xxx/as-1030-0000.zip 12.02.2016 324

Stappenmotor - Componenten EL7031 - Stappenmotor terminal http://infosys.beckhoff.com/content/1033/el70x1/html/bt_el70x1_title.htm?id=10461 12.02.2016 325

RTC Opleidingen Beckhoff TwinCAT Stappenmotor - Componenten SICK AFM60A-BDEB018x12 - Absolute Encoder https://www.sick.com/de/en/encoders/absolute-encoders/afsafm60-ethercat/afm60a-bdeb018x12/p/p301975 12.02.2016 326

Stappenmotor - Componenten SICK AFM60A-BDEB018x12 - Absolute Encoder Download via de website-link (zie vorige pagina) de software driver voor EtherCAT De ZIP-file staat ook op de USB-stick van de Beckhoff training Plaats de inhoud van de ZIP-file in de map: C:\TwinCAT\Io\EtherCAT\ 12.02.2016 327

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor Theorie Componenten Configuratie Testen / Optimalisatie Gebruik ScopeView Aansturen motion vanuit PLC code 12.02.2016 328

Stappenmotor Configuratie Scannen hardware Bij I/O Device scan vanuit een nieuw project zal op een bepaald ogenblik worden gevraagd om een NC-taak aan te maken Een NC-Configuration manueel aanmaken kan ook Opgelet : De NC-Configuration is niet aanwezig in de boomstructuur wanneer de NC-PTP of NC-I licentie ontbreekt op de controller, minimaal is een CX9020 of CP6606 nodig Een BC-controller is niet geschikt De EL9100, systeemterminal, bevat geen electronica en wordt daarom niet automatisch gevonden Indien gewenst kun je deze terminal manueel invoegen Voor de werking van de configuratie is dit niet nodig maar voor onderhoud is dit wel handig 12.02.2016 329

Stappenmotor Configuratie EL7031 EL7031 Motorparameters invullen Tabblad: CoE-online Parameters rechtstreeks in de terminal invullen, bij wisselen van de terminal gaan de parameters verloren! Tabblad: Startup Parameters worden bijgehouden in de System Manager configuratiefile, bij opstart van de hardware worden de parameters vanuit de controller in de terminal geladen Motorparameters voor AS1030 8010:01 8010:02 8010:03 8010:04 8010:06 8012:05 Maximal current: 1500 (ma) Reduced current: 1500 (ma) Nominal voltage: 24000 (mv) Motor coil resistance: 80 (0,01Ω) Motor fullsteps: 200 (steps) Speed range: 2000 (fullsteps/sec) 12.02.2016 330

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Bij het scannen van een nieuwe configuratie is er voor elke gevonden motorterminal een Axis (1) aangemaakt in de NC-configuration De Axis is automatisch gelinkt met de motorterminal (2) Unit (3) dient te worden gekozen in functie van het project We kiezen hier mm omdat we het bandje lineair gaan bewegen 2 1 3 12.02.2016 331

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Feedback system - terugkoppeling Standaard zal de feedback van de motorterminal worden gebruikt Zie (1) > (2) > (3) Er zijn echter meerdere mogelijkheden Open loop = Simulation encoder (4) Zuiver softwarematige terugkoppeling, ggen enkele controle op eventuele slip van de motor Controlled open loop = Profile MDP 511 (3) De EL7031 zal aan de hand van het PWM signaal naar de motor een positie bijhouden Closed loop = Echte encoder selecteren Via Link To (2) Rechtstreeks via de Input variabelen in de boomstructuur (1) 4 2 1 3 12.02.2016 332

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Closed loop = Koppeling met SICK EtherCAT encoder Link To (1) verwijderen Universele encoder selecteren (2) De encoder waarde (4) rechtstreeks koppelen aan de juiste data-variabele in de feedback van de as (3) OPGELET: Een eventueel aanwezige link op deze variabele eerst verwijderen 3 4 2 1 12.02.2016 333

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Algemene instelling in de NC-taak Create Symbols aktiveren (5) Dit vereenvoudigd de inbedrijfname met behulp van ScopeView 5 12.02.2016 334

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Instelling Scaling Factor (Algemeen) Het instellen van de Scaling Factor dient zo nauwkeurig mogelijk te gebeuren (6) Verplaatsing van één motoromwenteling zeer nauwkeurig opmeten Theoretisch berekenen 6 12.02.2016 335

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Instelling Scaling Factor (Theoretisch) In onderstaand voorbeeld is uitgegaan van een rotatieve beweging Zonder Encoder = open loop SF = Weg per motor omwenteling / Fullsteps x Microsteps SF = 360 / 200 x 64 SF = 0,028125 Met standaard Beckhoff Encoder = closed loop SF = Weg per motor omwenteling / Inkrements x 4 SF = 360 / 1024 x 4 SF = 0,087890625 12.02.2016 336

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Instelling Scaling Factor (RTC transportbandje) Info Op de stappenmotor zit een tandriemschijf met diameter 20mm De transportband wordt aangedreven door een tandriemschijf met diameter 40mm De SICK encoder zit op de as van de transportband De buitendiameter van de transportband is 44mm De SICK encoder geeft 40000h INC/Rev Berekening SF = Distance/Rev / INC SF = ((44 x π) / Reductieverhouding) / 40000h SF = ((44 x π) / (40 / 20)) / 262144 SF = 69,115 / 262144 SF = 0,00263652947917845 mm/inc Transportband 44 Encoder 40 20 Motor 12.02.2016 337

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Instelling Scaling Factor in NC-taak Vul de Scaling Factor in met zoveel mogelijk cijfers na de comma (1) 1 3 2 Bevestig de wijziging met Download (2) en bevestig met OK (3) Save now zorgt er voor dat de configuratie wordt opgeslagen in de controller Hetzelfde kan worden bereikt met Activate Configuration 12.02.2016 338

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Instelling Reference Velocity (RTC transportbandje) Maximum velocity vmax = base frequency / motor frequency vmax = (2000 full steps) / (200 full steps / revolution) vmax = 10 revolution/s Mogelijk moet de maximum snelheid verder worden verlaagd omwille van mechanische beperkingen Reference velocity vref = vmax x distance/rev vref = 10 x 69,115 vref = 691,15 mm/s 12.02.2016 339

Stappenmotor Configuratie NC-configuration Instelling Reference Velocity in NC-taak (1) Vul de Reference Velocity in (1) 1 2 Bevestig de wijziging met Download (2) en bevestig met OK (3) Save now zorgt er voor dat de configuratie wordt opgeslagen in de controller Hetzelfde kan worden bereikt met Activate Configuration 12.02.2016 340

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor Theorie Componenten Configuratie Testen / Optimalisatie Gebruik ScopeView Aansturen motion vanuit PLC code 12.02.2016 341

Stappenmotor Testen / optimalisatie Via het tabblad Online kan de motor aangestuurd worden Motor bekrachtigen (1), met override kan de snelheid worden beperkt Met de F-toetsen (2) kan de motor aangestuurd worden 1 2 12.02.2016 342

Stappenmotor Testen / optimalisatie Parameters instellen om de motor zonder fouten te kunnen aansturen Lag monitoring (1) uitschakelen (= slip, verschil tussen aansturing en terugkoppeling) Gewijzigde parameters doorsturen via de knop Download (2) 1 2 12.02.2016 343

Stappenmotor Testen / optimalisatie Parameters instellen om de motor zonder fouten te kunnen aansturen Om de versnelling in ScopeView te kunnen weergeven dien je de Encoder Mode (1) aan te passen naar instelling POSVELOACC (2) 1 2 12.02.2016 344

Stappenmotor Testen / optimalisatie Draairichting motor controleren Keer de instelling (1) om wanneer de motor verkeerd om draait bij drukken op 1 Encoder telrichting controleren Keer de instelling (2) om wanneer de positierichting afneemt bij drukken op 2 12.02.2016 345

Stappenmotor Testen / optimalisatie Optimalisatie van de bewegingen In functie van de beschikbare tijd de snelheid, versnelling, vertraging en jerk optimaal instellen (1) De Kv-factor (2) zodanig instellen dat de motor vlot reageert zonder te gaan oscilleren 1 2 1 12.02.2016 346

Stappenmotor Testen / optimalisatie Stel de Kv-factor in op een correcte waarde Kv te laag 12.02.2016 347

Stappenmotor Testen / optimalisatie Stel de Kv-factor in op een correcte waarde Kv in orde 12.02.2016 348

Stappenmotor Testen / optimalisatie Stel de Kv-factor in op een correcte waarde Kv te hoog - oscillatie 12.02.2016 349

Stappenmotor Testen / optimalisatie Motor heen en weer laten bewegen vanuit System Manager Kies de functie Reversing Sequence (1) Stel de gewenste posities en snelheid in (2) Zet de absolute positie eventueel op 0 (3) De sequentie kan worden gestart en gestopt (4) Voer nu scope metingen uit en pas de Kv-parameter en eventuele andere parameters aan tot het gewenste gedrag wordt bekomen 1 2 4 3 12.02.2016 350

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor Theorie Componenten Configuratie Testen / Optimalisatie Gebruik ScopeView Aansturen motion vanuit PLC code 12.02.2016 351

Stappenmotor Gebruik ScopeView Met TwinCAT 2 wordt een gratis softwarematige oscilloscoop geïnstalleerd, Scope View waarmee het mogelijk is alle signalen in de PLC te grafisch te visualiseren Er bestaat ook een betalende versie TwinCAT Scope 2 met meer mogelijkheden Op de USB-stick van de training vind je onderstaand voorbeeld Scope View project Bij dit project dien je alleen verbinding te maken met de juiste motor 12.02.2016 352

Stappenmotor Gebruik ScopeView ScopeView kanalen aanmaken Rechtsklik op Scope (1) Kanalen aanmaken via rechtsklik (2) 1 2 1 2 12.02.2016 353

Stappenmotor Gebruik ScopeView Scope instellen (X-as) Ringbuffer instellen om continue te kunnen meten (1) 1 12.02.2016 354

Stappenmotor Gebruik ScopeView Channels instellen (Y-as) Channel koppelen met een Motion of PLC kanaal (1) AMS Net ID is het Beckhoff adres van de controller, dit vind je terug in de System Manager (2) Voor Motion kies je 501 NC, voor ons PLC programma kies je 801 PLC1, Runtime (3) Druk Reload Symbols (4) Selecteer de weer te geven variabele (5) 3 2 5 4 1 12.02.2016 355

Stappenmotor Gebruik ScopeView Channels instellen (Y-as) Grenswaarden voor de weergave instellen (1) Met Show Label kunnen de grenswaarden op de Y-as worden in- of uitgeschakeld 2 1 12.02.2016 356

Stappenmotor Gebruik ScopeView Channels instellen (Y-as) Grenswaarden voor de weergave instellen (1) Met Show Label kunnen de grenswaarden op de Y-as worden in- of uitgeschakeld (2) Op het tabbblad Style (3) kan de penkleur worden ingesteld 3 2 1 12.02.2016 357

Stappenmotor Gebruik ScopeView Channels instellen (Y-as) Grenswaarden voor de weergave instellen (1) Met Show Label kunnen de grenswaarden op de Y-as worden in- of uitgeschakeld (2) Op het tabbblad Style (3) kan de penkleur worden ingesteld 3 2 1 12.02.2016 358

Stappenmotor Gebruik ScopeView Meetwaarden Via de icoontjes kan de meting worden gestart en gestopt (1) In de boomstructuur kan door rechtsklik op het Scope beeld cursors worden ingeschakeld (2)+(3) Er verschijnt een lijst met allerlei meetresultaten (4) Via icoontjes (5) kan op detail worden ingezoomd voor nauwkeurige metingen De meetresultaten kunnen worden opgeslagen via het menu dat verschijnt na rechtsklik op het Scope beeld (6) 2 1 6 5 3 4 12.02.2016 359

Dagindeling Extra Oefeningen Sequential Function Chart (SFC) volgens IEC-61131-3 norm Analoge signalen verwerken Seriële signalen verwerken Human Machine Interface (HMI) aanmaken met Beckhoff PLC HMI EtherCAT veldbus Stappenmotor Theorie Componenten Configuratie Testen / Optimalisatie Gebruik ScopeView Aansturen motion vanuit PLC code 12.02.2016 360

Stappenmotor Motion vanuit PLC code Laden library De juiste bibliotheken laden TcMc2.lib (1) toevoegen voor het kunnen gebruiken van motion functionaliteiten Optioneel TcEtherCAT.lib (2) toevoegen om parameters in de motorterminal te kunnen aanpassen en eventueel om foutmeldingen van de motorterminal te kunnen resetten vanuit de PLC code Andere noodzakelijke bibliotheken worden automatisch toegevoegd 2 1 12.02.2016 361

Stappenmotor Motion vanuit PLC code Uitleg library Zie het Beckhoff Information System voor gedetaileerde uitleg over de verschillende componenten Bij Overview vind je wat nodig is voor de verschillende bewegingen De koppeling met de drive terminal, bv: EL7031, verloopt via het data type AXIS_REF Bij elke Function en Function Block vind je informatie zoals: Werking Interface Uitleg variabelen Soms is er ook een voorbeeldprogramma 12.02.2016 362

Stappenmotor Motion vanuit PLC code AXIS_REF In PLC control AXIS_REF variabele (1) maken voor de stappenmotor Compileren code via Project > Build Opslaan code via Save 1 In System Manager Rechtsklik op het PLC-programma (2) en kies voor Rescan Project Leg de link tussen de AXIS_REF Input en Output variabelen (3) van de NC-Configuration en de PLC-Configuration Project opslaan via Save en Activate Configuration uitvoeren 3 2 12.02.2016 363

Stappenmotor Motion vanuit PLC code Function Blocks De basis bouwstenen MC_Power De motor bekrachtigen MC_Reset Storingen resetten MC_Stop Stopt de motor en verhindert nieuwe bewegingen Execute Input De meeste bouwstenen worden gestart door een opgaande flank op deze Input Een volgende actie kan reeds worden gestart voordat de huidige actie is afgelopen Hoe de overgang verloopt wordt bepaald door de Buffermode 12.02.2016 364

Stappenmotor Motion vanuit PLC code Function Blocks MC_BufferMode Komt voor in vele bouwstenen Bepaalt hoe de motor zal reageren op een volgend commando Bij verschillende bewegingscommando s na elkaar kan de motor tussenin stoppen maar ook versnellen of vertragen volgens de instellingen van het nieuwe commando 12.02.2016 365

Stappenmotor Motion vanuit PLC code Function Blocks Status MC_ReadStatus Opvragen van allerlei motorgegevens MC_ReadActualPosition Terugmelding van de huidige positie MC_ReadActualVelocity Terugmelding van de huidige snelheid Andere status informatie van de motor kun je terugvinden in de AXIS_REF structuur 12.02.2016 366

Stappenmotor Motion vanuit PLC code Function Blocks Bewegingen MC_Halt Beweging stoppen MC_MoveVelocity Constante beweging MC_MoveRelative Beweging naar een punt ten opzichte van de huidige positie 12.02.2016 367

Aanvraag Beckhoff Support Wanneer er met de PLC-controller of de TwinCAT software problemen optreden kun je contact opnemen met de Belgische Beckhoff support via: mail op support@beckhoff.be of telefonisch via 013/25 22 00 Gelieve steeds te vermelden over welk project het gaat met vermelding van uw naam en klas, de naam van de school en de naam van de begeleidende leerkracht Volgorde van werken bij vragen of problemen: 1. Raadpleeg de documentatie; offline of via internet 2. Voor de Leerlingen; ga eerst ten rade bij de Leerkracht 3. Voor elke nieuwe vraag legt de Leerkracht het eerste contact met Support Gelieve vooraf zo veel mogelijk info te verzamelen zoals foutmeldingen, schermafdrukken, enz... Voorzie indien mogelijk vooraf een gratis www.teamviewer.com verbinding zodat we online op uw laptop kunnen meekijken. 4. Support kan verdere afhandeling afspreken met de Leerling 12.02.2016 368