Configurer un variateur ATV71 sur un réseau Profibus avec PL7

Bruno Guérangé (Nono40)

Ce tutoriel explique comment configurer un variateur Altivar ATV71 sur un réseau Profibus-DP d'un automate Schneider sous PL7.

- Titre : Configurer un variateur ATV71 sur un réseau Profibus avec PL7

- Auteur : Bruno Guérangé (Nono40)

- Parution : 17 juin 2007

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Sommaire

- I. Introduction

- II. Configuration dans PL7

- II-A. Ajout d'une carte Profibus-DP

- II-B. Configuration du réseau Profibus BP dans SyCon

- II-C. Importation de la configuration dans PL7

- II-D. Détail des zones échangées avec l'ATV71

- III. Configuration du variateur ATV71

- III-A. Configuration matérielle

- III-B. Configuration logicielle

- IV. Commande du variateur via le réseau.

- V. Annexe : ajout d'un fichier GSD dans SyCon

- VI. Conclusion et liens

I - Introduction

La mise en liaison d'un variateur ATV71 permet une remontée d'information bien plus importante et un câblage réduit à son strict minimum. Et comme vous allez le voir c'est simple à mettre en oeuvre.

Vous allez me dire : Pourquoi Profibus que c'est une option sur l'ATV71 ? Pourquoi pas CanOpen ?. C'est exact, mais dans le cas qui m'a fait tester la liaison profibus, le réseau Profibus était sur l'automate.
Bien sûr dans le cas ou il n'y a pas de réseau le choix de CanOpen permet une connexion identique sans option sur les variateurs.

Pour abordez ce document vous n'avez pas besoin de connaissances poussées. La configuration simple décrite ici est destinée à montrer la méthode.

II - Configuration dans PL7

II-A - Ajout d'une carte Profibus-DP

La carte TSX PBY-100 est dans la carte de communication, ajoutez-la à votre configuration matérielle.

II-B - Configuration du réseau Profibus BP dans SyCon

Il n'est malheureusement pas possible de configurer directement le réseau Profibus DP dans PL7. Schneider fournit un utilitaire à commander séparément pour réaliser cette configuration : SyCon.
Si SyCon est bien installé sur votre PC, en double-cliquant sur la carte PBY100 vous devez avoir l'icone HilScher qui est présente. Il suffit de cliquer sur cette icone pour lancer SyCon.

Dans SyCon créez un nouveau réseau via Fichier->Nouveau, puis en sélectionnant Profibus-DP.

Vous avez maintenant un réseau DP vide, aller dans le menu Insérer->Maitre et sélectionnez la carte PBY-100.

Maintenant il faut ajouter les stations esclaves du réseau, pour chaque esclave il faut aller dans le menu "Ajouter->Esclave" et cliquer dans un emplacement libre du réseau.
Vous pouvez alors choisir le type d'esclave inséré, dans notre cas nous allons ajouter un variateur ATV71 :

Si le type d'esclave n'apparait pas dans la liste, vous devez importer un fichier .GSD fournit par le constructeur.
Voir ici pour l'importation d'un fichier GSD dans SyCon.

Une fois l'esclave ajouté, il faut le configurer en double-cliquant dessus. La configuration effectuée ici dépend du type d'esclave ajouté.
La paramètre principal est l'adresse de l'esclave sur le réseau, chaque noeud du réseau doit avoir une adresse différente.
Vous avez au milieu une liste de module possible et en bas la liste des modules configurés. Cette liste dépend du fabriquant, il faut consulter la documentation correspondante pour avoir le détail de chaque module.
Dans la plupart des cas les différents modules définissent le nombre de mots échangés cycliquement. Le contenu des mots échangés est réalisé dans l'esclave lui-même et non pas dans SyCon, contrairement au réseau CanOpen où les télégrammes définissent aussi l'adresse des données échangées.

Pour l'ATV71 utilisé dans cet exemple, un seul module existe et un seul doit être défini. Il est défini par défaut à l'ajout de l'esclave, vous n'aurez donc que rarement à configurer la partie SyCon de l'ATV71.

Pour chaque module vous avez le nombre de mots lus et écrits, dans notre exemple nous avons un total de 14 mots lus et 14 mots écrits.
Nous reviendrons plus loin sur le détail des zones échangées.

Le réseau est maintenant terminé :

Enregistrez votre réseau. Le fichier .PB ainsi créé ne peut pas être lu directement par PL7, il faut d'abord exporter votre fichier au format ASCII.
Sélectionnez le maître du réseau puis allez dans le menu Fichier->Exporter->ASCII et sélectionnez un fichier de destination.
C'est fini du coté de SyCon

II-C - Importation de la configuration dans PL7

Dans la configuration de la carte TSX PBY-100 cliquer sur le bouton Charger CNF et charger le fichier précédemment créé.
La liste des esclaves va alors apparaitre dans la fenêtre, si vous cliquez sur un des esclaves vous aurez alors sur la droite la liste des variables PL7 associées à chacun des esclaves.

II-D - Détail des zones échangées avec l'ATV71

L'ATV71 définit seulement une trame Profibus PP0 (Parameter-Process Data-Object) de type 5 (Octet-String 28). C'est à dire l'échange cyclique de 14 mots de données.
Ces données sont définies en deux zones :

- PKW : cette zone de 4 mots permet d'échanger de façon apériodique des données dont l'adresse est donnée dans l'un des mots du PKW. Ceci permet par exemple de modifier des paramètres du variateur via le réseau.

- PZD : cette zone de 10 mots contient les consignes et valeurs process échangées en permanence.

Dans l'exemple en cours les objets PL7 correspondants sont :

Adresse

Mot DP

Signification par défaut sur ATV71

%IW2.0.0

PKW:PKE

%IW2.0.1

PKW:R/W

%IW2.0.2

PKW:Inutilisé

%IW2.0.3

PKW:PWE

%IW2.0.4

PZD1

Par défaut : mot d'état

%IW2.0.5

PZD2

Par défaut : vitesse en rpm

%IW2.0.6

PZD3

%IW2.0.7

PZD4

%IW2.0.8

PZD5

%IW2.0.9

PZD6

%IW2.0.10

PZD7

%IW2.0.11

PZD8

%IW2.0.12

PZD9

Inutilisable sur ATV71

%IW2.0.13

PZD10

Inutilisable sur ATV71

Adresse

Mot DP

Signification par défaut sur ATV71

%QW2.0.0

PKW:PKE

%QW2.0.1

PKW:R/W

%QW2.0.2

PKW:Inutilisé

%QW2.0.3

PKW:PWE

%QW2.0.4

PZD1

Par défaut : mot de commande

%QW2.0.5

PZD2

Par défaut : consigne vitesse en rpm

%QW2.0.6

PZD3

%QW2.0.7

PZD4

%QW2.0.8

PZD5

%QW2.0.9

PZD6

%QW2.0.10

PZD7

%QW2.0.11

PZD8

%QW2.0.12

PZD9

Inutilisable sur ATV71

%QW2.0.13

PZD10

Inutilisable sur ATV71

Comme nous allons le voir dans le chapitre d'après les paramètres PZD échangés peuvent être modifiés dans le variateur.

III - Configuration du variateur ATV71

III-A - Configuration matérielle

En premier vous devez configurer l'adresse du variateur à l'aide de la série de commutateurs situés sur la carte option Profibus-DP.
Le premier commutateur (à gauche) doit rester sur Off, il ne faut le mettre sur ON que pour simuler un ATV58 sur le bus.
Les autres définissent l'adresse du variateur sur le bus du bit 0 (le plus à droite), au bit 7 (l'avant dernier à gauche). Pour définir l'adresse il suffit de mettre sur ON les bits correspondants. Par exemple ici nous avons défini l'adresse 2 :

Une fois l'adresse fixée, le variateur sera en mesure de communiquer sur le BUS. Notez que la vitesse de réseau est automatiquement détectée au démarrage du réseau.

III-B - Configuration logicielle

Il existe plusieurs profils de pilotage sur l'ATV71 : uniquement bornier, uniquement réseau(x), mixte, etc. Nous allons décrire ici le pilotage par réseau seul.

Pour piloter le variateur via le réseau, il faut aller dans le menu 1.6 COMMANDE et modifier le paramètre Canal Ref 1 en le positionnant sur Carte COMM.
Il faut ensuite placer le paramètre Profil sur Non séparé

Ceci demande au variateur de prendre la consigne (Ref 1) sur la valeur donnée par la carte de communication. De plus la commande (Profil) sera prise sur la même source que la consigne (Non séparé)

A partir d'ici il y a suffisamment pour piloter le variateur, mais nous allons voir comment modifier les PZD pour ajouter des valeurs de process. Tant qu'à avoir un réseau autant en profiter pour remonter un maximum d'informations au système maître.

Pour définir les PZD lus il faut aller dans 1.9 COMMUNICATION puis dans SCANNER COM ENTREE. Attention, 'entrée' est vu du coté automate, c'est dans les entrées qu'il faut définir les valeurs ATV71->PLC.
Nous allons ajouter des objets pour avoir une remontée d'informations plus complète.

Afficheur ATV

Valeur

Nom

Description

Adr Scan In1

3201

ETA

Mot d'état (Valeur par défaut)

Adr Scan In2

8604

rFrd

Vitesse moteur en rpm (Valeur par défaut)

Adr Scan In3

3202

rFr

Fréquence moteur

Adr Scan In4

3204

LCr

Courant moteur

Adr Scan In5

7121

LFt

Dernier défaut

Adr Scan In6

9603

nCr

Courant nominal

Adr Scan In7

0

Adr Scan In8

0

Pour définir les PZD écrits il faut aller dans 1.9 COMMUNICATION puis dans SCANNER COM ENTREE. Attention, 'entrée' est vu du coté automate, c'est dans les entrées qu'il faut définir les valeurs ATV71->PLC.
Nous allons ajouter des objets pour avoir une remontée d'information plus complète.

Afficheur ATV

Valeur

Nom

Description

Adr Scan Out1

8501

CMD

Mot d'état (Valeur par défaut)

Adr Scan Out2

8502

LFR

Consigne fréquence

Adr Scan Out3

0

Adr Scan Out4

0

Adr Scan Out5

0

Adr Scan Out6

0

Adr Scan Out7

0

Adr Scan Out8

0

Et voila, plus que quelques lignes de codes dans l'automate pour le pilotage et c'est fini.

IV - Commande du variateur via le réseau.

Avec la configuration définie nous avons deux mots de sortie pour le pilotage du variateur : mot de commande et consigne de fréquence, nous avons en retour le mot d'état.
Pour démarrer la variateur il faut respecter la séquence suivante.

Mise en marche du variateur

1. Le variateur ne doit pas être en défaut : bit 3 du mot d'état.

2. Mettre à 1 les bits 1 et 2 du mots de commande et attendre le bit 1 du mot d'état (Variateur prêt)

3. Mettre à 1 le bit 0 du mot de commande et attendre le bit 2 du mot d'état (Variateur en marche)

4. A partir d'ici le variateur est prêt à démarrer, il suffit de mettre un consigne non nulle et de mettre le bit 3 à 1 du mot de commande.

En cas de défaut le bit 3 du mot d'état passe à 1. Nous avons défini dans le PZD5 (%IW2.0.8) le code de défaut correspondant.
Un front sur le bit 7 du mot de commande permet d'acquitter le défaut. Notez qu'en cas de défaut il faut couper les bits 0 à 3 du mot de commande afin de pouvoir démarrer de nouveau à la disparition du défaut.

Voici un code minimaliste mettant en oeuvre la séquence ci-dessus :

(* Mise en service variateur *)
%QW2.0.4:X0:=NOT %IW2.0.4:X3 AND %IW2.0.4:X0;
%QW2.0.4:X1:=NOT %IW2.0.4:X3;
%QW2.0.4:X2:=NOT %IW2.0.4:X3;

(* Run variateur *)
%QW2.0.4:X3:=%M99 AND %IW2.0.4:X0 AND %IW2.0.4:X1 AND NOT %IW2.0.4:X3;

(* Consigne de vitesse *)
%QW2.0.5:=%MW99;

(* Acquittement défaut *)
%QW2.0.4:X7:=%IW2.0.4:X3 AND %M50;

Dans l'exemple ci-dessus, %M99 est la demande de marche et %M50 une demande d'acquittement.

V - Annexe : ajout d'un fichier GSD dans SyCon

Ce paragraphe est générique pour tous les esclaves dont vous avez à ajouter les fichiers GSD dans SyCon.

1. Aller dans le menu Fichier -> Copier GSD

2. Ouvrir le fichier GSD fourni par le constructeur

3. Si les images existent, confirmer par OUI, sinon passez au point 7

4. Ouvrir l'image portant le nom *r.dib ou *r.bmp

5. Ouvrir l'image portant le nom *d.dib ou *d.bmp

6. Ouvrir l'image portant le nom *s.dib ou *s.bmp

7. SyCon doit confirmer l'importation du fichiers DSG et des images éventuelles

Si les images ne sont pas considérées comme valides, ou si vous n"avez pas d'image ce n'est pas grave : elles ne servent que de décoration !

VI - Conclusion et liens

Voila, c'est fait !
Bien sur cet exemple est basique, mais ensuite vous pouvez enrichir les échanges de données en fonction des besoins de votre application.
Ayez toujours sous la main le guide des paramètres de communication atv71_parameters_fr_v2.pdf, il est utile quel que soit le protocole utilisé.

Les fichiers GSD sont sur le CD livré avec le variateur, vous pouvez aussi les trouver ici www.telemecanique.com