Komunikacja oparta na protokole CANopen na przykładzie sterownika PLC Fatek - Multiprojekt

Komunikacja oparta na protokole CANopen na przykładzie sterownika PLC Fatek

Firma Fatek jest obecna na polskim rynku od 2005 roku. Od tego czasu, sterowniki PLC tego producenta z Tajwanu znalazły zastosowanie w tysiącach różnego rodzaju projektów wdrożonych w licznych rodzimych przedsiębiorstwach. Klienci chętnie korzystają z Fateka ze względu na satysfakcjonujący stosunek ceny do jakości, poparty między innymi długim okresem gwarancyjnym (do 4 lat).

 

sterownik fatek seria fbs

Fot. 1 – Sterownik Fatek – seria FBs

 

Oferta   sterowników PLC Fatek jest regularnie powiększana o kolejne jednostki główne oraz moduły rozszerzeń, wśród których w minionym roku został udostępniony do sprzedaży nowy moduł komunikacyjny: FBs-CBCANH. To płytka komunikacyjna możliwa do zainstalowania na wszystkich sterownikach serii FBs. Funkcjonalnością w pełni zastępuje wcześniej wyprodukowany FBs-CBCAN(działający w trybie Mastera), a pod wieloma względami ma większe możliwości.

 

Fot. 2 Moduł komunikacyjny FBs-CBCANH

 

CBCANH jest modułem pozwalającym na wymianę danych w protokole CANopen. Główną zaletą korzystania z tego protokołu jest duża prędkość wymiany danych między urządzeniami, o wiele szybsza niż na przykład w najbardziej powszechnym protokole Modbus – maksymalna dopuszczalna prędkość wynosi jeden megabit na sekundę. Dodatkowo, struktura sieci jest bardziej elastyczna. Płytka CBCANH bazuje na standardzie DS301 V4.02 oraz CAN 2.0A. Jest konfigurowalna za pomocą dedykowanego oprogramowania EasyCANHopener, dostępnego do pobrania za darmo pod adresem www.multiprojekt.pl/ftp .

 

Fot. 3 Oprogramowanie EasyCANHopener

 

Konfiguracja komunikacji po CAN

 

Pierwszą z ciekawych funkcji wspieranych przez powyższe oprogramowanie jest możliwość pobrania plików konfiguracyjnych EDS do urządzeń, z którymi Fatek będzie się komunikował.

 

W przypadku, gdy w jednej sieci CAN jest wiele sterowników Fateka, za pomocą narzędzia Remote Programming można edytować program wszystkich sterowników lub podglądać wartości ich zmiennych.

 

easycanhopener

Fot. 4 EasyCANHopener – konfiguracja modułu

 

Kolejną opcją, o której warto wspomnieć, jest funkcja automatycznego wysyłania obiektów SDO (Service Data Object). Służą one między innymi do przesyłania danych konfiguracyjnych oraz innych informacji definiujących urządzenie slave, np. parametrów serwonapędu czy falownika. Maksymalnie można zdefiniować 30 grup zawierających do 14 operacji każda. Istnieją dwa rodzaje operacji: Write Register, czyli przypisanie danych o długości 8,16 lub 32 bity do urządzenia slave o zadanym numerze węzła, oraz Monitor Register – odczytanie danych o takich samych rozmiarach ze slave'a i porównanie z zadaną wartością. Dopóki wynik porównania nie będzie odpowiedni, operacja z kolejnej grupy nie zostanie wykonana.

 

Wysyłanie AutoSDO odbywa się przy załączeniu zasilania sterownika lub poprzez program drabinkowy, dzięki specjalnie utworzonemu blokowi, importowanemu do projektu jako plik z rozszerzeniem lbr. Funkcja AutoSDO pomocna jest dla skonfigurowania urządzeń w chwili rozpoczęcia pracy aplikacji (przede wszystkim w celu zmiany domyślnych mapowań obiektów PDO).  Obiekty SDO można także powiązać ze zmiennymi sterownika PLC; zakładka SDO Task pozwala zmapować rejestry Fateka na zmienne urządzenia z nim połączonego. Mechanizm ten pozwala na to, by wartości obiektów SDO, odczytywane ze znajdujących się na sieci urządzeń, znalazły się w rejestrach sterownika, oraz komunikację w drugą stronę (kontrolę wartości w obiektach SDO urządzeń z programu sterownika Fatek).

 

               Fot. 5 – Funkcja AutoSDO

 

Oprócz SDO, kluczowym elementem w komunikacji z użyciem protokołu CANopen są obiekty PDO (Process Data Object), służące do przesyłania danych konkretnie związanych z działaniem aplikacji. Będzie to np. odczyt aktualnej prędkości z napędu, odczyt pozycji z enkodera, zadanie pozycji docelowej czy informację o stanie wejścia/wyjścia cyfrowego/analogowego. Moduł CBCANH umożliwia zadeklarowanie do 60 obiektów TXPDO (dane pobierane z urządzeń slave) oraz RXPDO (dane wysyłane przez sterownik), gdzie każdy obiekt może składać się z od jednego do czterech 16-bitowych rejestrów.

 

Mapowanie obiektów RXPDO do rejestrów w pamięci sterownika PLC jest wykonywane poprzez dedykowany blok w programie drabinkowym, podobnie jak w przypadku funkcji AutoSDO.

 

              

Zarządzanie siecią CANopen

 

Ważnym elementem programu jest funkcja NMT (Network Management) Services, która ustala stan komunikacji urządzeń slave na poszczególnych węzłach. Dostępne są tryby:

 

  • Start remote – pozwala na wymianę danych zarówno obiektów SDO, jak i PDO
  •  Enter pre-operational – pozwala jedynie na komunikację obiektów SDO
  • Stop – komunikacja PDO i SDO jest zablokowana
  • Reset communication – wymagany po zakończeniu konfiguracji obiektów PDO
  • Reset node

 

Komendę do przejścia w jeden z wymienionych trybów można wywołać ręcznie z menu głównego EasyCANHopenera, odwołując się do konkretnego numeru węzła urządzenia lub do wszystkich węzłów jednocześnie. Takie rozwiązanie może znaleźć zastosowanie w testowaniu pracy układu sterowania. 

 

Automatyczne wysyłanie komend NMT w module CBCANH zostało uproszczone dzięki opcji NMT Task do wskazania rejestru Fateka odpowiedzialnego za to zadanie. Maksymalna ilość Tasków do zadeklarowania wynosi 32. Obecność NMT Task w CBCANH znacząco upraszcza procedurę uruchamiania aplikacji po zasileniu urządzeń (przełączenie ich w odpowiednie stany komunikacji, resetowanie komunikacji w przypadku błędów).

 

Fot. 6 – Fragment programu realizujący wysyłanie komend NMT

 

Przykładowe zastosowania

 

Moduł FBs-CBCANH spełnia funkcję Mastera w sieci CAN, co pozwala mu sterować dowolnym urządzeniem slave w tej samej sieci. Bazując na produktach z oferty Multiprojektu, stworzono aplikację, w której sterownik PLC Fatek kontroluje 2 serwonapędy Estun (mogłoby ich być więcej) wysyłając po CANopen zadaną pozycję do napędów i odczytując z enkodera informację o aktualnym położeniu. Możliwe jest również wykonanie bazowania. Przy stworzeniu bardziej złożonego układu, którego poszczególne elementy są oddalone od siebie, przydatne będą moduły wejść/wyjść rozproszonych Crevis (NA-9161, NA-9261) oraz Weintek (iR-COP, nowość z 2018 roku).

 

Fot. 7 – Crevis

 

Szkolenia

 

Po więcej szczegółów odnośnie sterowników PLC Fatek zapraszamy na szkolenia, które organizujemy zarówno na poziomie podstawowym, jak i zaawansowanym. Koszt szkolenia podstawowego to zaledwie 50 złotych netto. Szkolenia prowadzone są przez naszych specjalistów technicznych, którzy w codziennej pracy mają styczność ze sprzętem, w 4 oddziałach: Gdyni, Warszawie, Poznaniu i Krakowie. Szkolenia trwają 1 dzień (8 h) i kończą się wydaniem imiennych certyfikatów uczestnictwa. Zapewniamy pełne wsparcie merytoryczne, odpowiadamy na wszystkie pytania, w cenie są również lunch i bufet kawowy.

 

szkolenie w firmie multiprojekt z zakresu programowania plc fatek  i estun

Fot.8 Szkolenia w firmie Multiprojekt

 

 

O firmie Multiprojekt

 

Dostarczamy komponenty automatyki przemysłowej i budynkowej. Multiprojekt jest dystrybutorem na terenie kraju produktów marek: Weintek, Estun, LinMot, Crevis, Hiwin, Fatek, Micno, Trio Motion. Prowadzimy również pełne doradztwo techniczne w zakresie oferowanych produktów i szkolenia otwarte. Zapewniamy kompleksową obsługę od momentu szkolenia personelu firmy klienta, poprzez pomoc w czasie wykonywania projektów (dobór urządzeń, dostawy podzespołów z magazynu), po wsparcie techniczne przy uruchomieniu i pomoc przy wdrażaniu aplikacji – co wyróżnia nas na tle konkurencji. W latach 2017-2020 realizujemy projekt badawczo-rozwojowy dofinansowany ze środków UE, o którym wkrótce opowiemy więcej. W ostatnim czasie rozwijamy również autorski system wsparcia realizacji produkcji MES.

 

W trakcie kilkunastu lat działalności (od 2003 roku) nieustannie stawiamy nacisk na dokładność oraz szybkość w obsłudze naszego Klienta, nie zapominając o Jego zadowoleniu i odpowiadaniu na wszelkie pytania. Pozostajemy również w stałym kontakcie z producentami urządzeń i techniki liniowej, by móc im przekazywać wszelkie sugestie naszych Klientów.

 

Łukasz Pękala, Doradca techniczno-handlowy, Multiprojekt

Powrót do listy