В данной статье мы рассмотрим возможности подключения панели оператора ELHART ELP-04 к программируемому логическому контроллеру (ПЛК) Delta Electronics DVP14SS211R. Организация связи будет осуществляться в сети Modbus, где мастером будет панель оператора, а подчиненным устройством — ПЛК.

1. Коммуникационные возможности панели оператора ELP-04 и ПЛК DVP14SS211R

В ПЛК Delta серии SS2 имеются порты для подключения устройств COM1 (интерфейс связи RS-232) и COM2 (интерфейс связи RS-485). Панель оператора ELP-04, в свою очередь, обладает портами COM1 (интерфейсы связи RS-232, RS-485 и RS-422) и COM3 (интерфейс связи RS-232). Интерфейс RS-422 далее рассмотрен не будет по причине его отсутствия в ПЛК серии SS2.

Для подключения ПЛК DPV14SS211R к графической панели оператора ELP-04 к можно использовать кабель UC-MS030-01A (аналог кабеля DVPACAB2A30). Но в этом случае доступно только подключение к порту COM1 панели оператора и только через интерфейс RS-232. Порт COM3 становится недоступен, так как разъем кабеля UC-MS030-01A занимает все пространство гнезда DB9-M на панели оператора ELP-04.

В связи с этим рассмотрим устройство разъема DB9-M панели оператора ELP-04. Расположение контактов и внешний вид представлены на рисунке 1.

Функциональное назначение контактов разъема DB9-M представлено в таблице 1.

Стоит отметить, что при выборе для установки связи порта COM1 доступен только один тип интерфейса — либо RS-232, либо RS-485. Использование сразу или поочередно в процессе выполнения программы нескольких типов интерфейсов не допускается. Для порта COM3 доступен только RS-232.

Рассмотрим расположение контактов разъемов ПЛК Delta SS2. В случае использования порта COM2 не должно возникнуть затруднений, так как он выполнен в виде клеммной колодки с винтовыми зажимами и имеет только два контакта — A (+) и B (-). Они обозначены на корпусе ПЛК. Разъем порта COM1 (8 pin Mini DIN female) устроен немного сложнее, его внешний вид и расположение контактов представлены на рисунке 2.

Функциональное назначение контактов разъема 8 pin Mini DIN female представлено в таблице 2.

2. Схемы подключения панели оператора к ПЛК через интерфейсы связи RS-485 и RS-232.

На рисунке 3 представлена схема подключения сенсорной панели оператора ELP-04 к ПЛК DPV14SS211R через интерфейс связи RS-485. На рисунках 4 и 5 представлены схемы подключения панели оператора ELP-04 к ПЛК DPV14SS211R через интерфейс связи RS-232 с использованием портов панели оператора COM1 и COM3 соответственно. Обратите внимание, при подключении через RS-232 контакт RxD ПЛК подключается к контакту TxD панели оператора, а контакт TxD соответственно к RxD контакту панели оператора.

3. Настройка канала связи в среде программирования ELHART HMI Soft и описание адресации регистров

Теперь перейдем к настройке подключаемых устройств.Контроллер Delta SS2 не требует дополнительных настроек COM портов и по умолчанию работает в режиме подчиненного устройства (Slave). При создании проекта для HMI панели оператора в среде программирования ELHART HMI Soft необходимо произвести настройки портов (пример на рисунке 6).

Адрес ПЛК в сети Modbus по умолчанию равен 1, адрес панели оператора задает пользователь при настройке. Как показано на рисунке, необходимо установить флажок Master в окне настройки, Производитель - DELTA, Тип устройства - DELTA DVP. Кнопка Расширенные настройки позволяет устанавливать параметры временных задержек и групповых упаковок посылок Modbus, а также порядок следования регистров в посылке (в большинстве случаев это не требуется). Если в процессе создания программы возможность настройки портов была упущена, эти действия можно повторить, выбрав на главной панели Настройки/Настройки связи/Местные подключения.

Для портов COM1 и COM3 настройки будут одинаковыми, отличия возможны только в типе интерфейса связи. На рисунке 6 для панели оператора ELP-04 порты COM2 и COM4 не используются. Обратите внимание, коммуникационные параметры для подключения к ПЛК при выборе производителя и типа устройства выставляются по умолчанию (дополнительных настроек и изменений не требуется, если это не предусмотрено пользователем). При обращении к одному и тому же ПЛК сразу по двум портам для корректной работы необходимо в настройках ELHART HMI Soft задавать разные адреса панели оператора (Master) в сети Modbus.

Наличие встроенных драйверов для работы с различными производителями устройств гарантирует полную унификацию типовых регистров и адресов памяти. Таким образом, при создании в среде программирования ELHART HMI Soft элементов отображения, например индикаторов или числовых дисплеев, мы можем выбрать регистр из памяти ПЛК в том виде, в котором он представлен в пользовательской документации или в программе ПЛК, без перевода в числовой вид (рисунок 7).

Для Bit регистров в ELHART HMI Soft при выборе устройства DVP14SS211R доступны следующие типы адресов:

• «С» — счетчики (только чтение);
• «Т» — таймеры (только чтение);
• «S» — шаговые реле (только чтение);
• «M» — внутренние реле (чтение и запись);
• «X» — входные контакты (только чтение);
• «Y» — выходные контакты (чтение и запись).

Обратите внимание, нумерация дискретных входов и выходов в ПЛК Delta производится в восьмеричной системе исчисления. Задание адреса Bit регистров в ELHART HMI Soft тоже производится в восьмеричной системе исчисления.

Для Word регистров (16 бит, целое беззнаковое число) доступны следующие типы адресов:

• «D» — регистры данных (чтение и запись);
• «CV» — содержимое регистров счетчиков (только чтение);
• «CV2» — содержимое регистров специальных счетчиков (только чтение);
• «TV» — содержимое регистров таймеров (только чтение).

Используя различные типы регистров и учитывая формат доступа к ним, можно отслеживать в режиме реального времени ход выполнения программы ПЛК, вносить корректировки и условия, осуществлять управление технологическим процессом.

4. Пример программы в ELHART HMI Soft для управления и мониторинга состояния регистров контроллера Delta DVP14SS211R

Для детального рассмотрения особенностей подключения панели оператора к ПЛК приведем практический пример. Запишем программу в ПЛК Delta SS2 как на рисунке 8.

Программа на рисунке 8 поочередно включает выходные контакты ПЛК с Y0 по Y5. После включения всех выходных контактов происходит их выключение, и цикл повторяется заново. Таймеры T0...T6 задают время между включениями выходов. Для них предусмотрено задание уставки, которая хранится в регистре D0. Счетчик C0 считает количество циклов с момента запуска, его уставка записывается в регистр D1. Как только счетчик достигает своей уставки, программа останавливается до тех пор, пока счетчик не будет сброшен. За сброс счетчика отвечает внутреннее реле M1. Запуск и остановка программы осуществляется нажатием кнопки с фиксацией, которая подключена к входному контакту X0, его также дублирует внутреннее реле M0.

В среде программирования ELHART HMI Soft создадим новый проект и укажем коммуникационные параметры в соответствии с приведенной ранее информацией и способом подключения к ПЛК. Для запуска и остановки программы в ПЛК Delta Electronics SS2 с панели оператора ELP-04 создадим кнопку. В главном меню выберем Компоненты/Клавиши/Bit-изменить. В появившемся окне установим параметры как на рисунке 9.

Битовый регистр для чтения и записи состояния кнопки в соответствии с программой ПЛК — М0. Во вкладке Оформление выберите внешний вид кнопки на свое усмотрение. Созданная кнопка будет изменять состояние внутреннего реле M0 в памяти ПЛК с 1 на 0 и наоборот, тем самым запуская и останавливая выполнение программы в ПЛК Delta SS2. Аналогичным образом создадим кнопку для сброса таймера, изменив Bit регистр на М1 из программы для ПЛК Delta SS2 и функцию Инвертировать на Импульс (вкладка Выполнить).

Для задания уставки таймера и счетчика создадим дисплеи цифрового ввода: Компоненты/Дисплеи/Ввод цифровых значений. Пример окна настроек на рисунке 10.

Необходимо создать два дисплея: один — для таймера, другой — для счетчика. Дисплей цифрового ввода обращается к регистрам в памяти ПЛК, отображает введенные значения регистра и по команде пользователя изменяет их. Для созданных дисплеев выбираем регистры D0 и D1, в них хранятся уставки таймера и счетчика соответственно.

Аналогичным образом можно создать дисплеи отображения текущих значений каждого из таймеров и счетчика (показывает сколько таймер или счетчик насчитал в данный момент). Для этого выберем Компоненты/Дисплеи/Цифровой дисплей. Настройки идентичны с дисплеями ввода значений, только вместо регистров чтения указываются TV0...TV5 для таймеров и CV0 для счетчика.

Для отображения состояния выходных контактов создадим индикаторы, выбрав в главном меню Компоненты/Индикаторы/Bit-индикатор. Пример на рисунке 11.

Адреса битовых регистров состояния выходных контактов в памяти ПЛК — Y0...Y5.

Подписать созданные элементы можно используя вкладку Надпись или отдельной текстовой строкой, выбрав в главном меню Рисование/Текст. Можно также разместить созданные элементы на экране так, как удобно пользователю. Окно получившейся программы представлено на рисунке 12.

Скачать файл "Архив_проекта_ПЛК_HMI"

5. Итог

Таким образом, подключение панели оператора ELP-04 к ПЛК DPV14SS211R дает возможность отслеживать ход выполнения программы в режиме реального времени, вносить корректировки, осуществлять управление технологическим процессом. Возможно подключение через любые совместимые друг с другом COM порты, которые есть в наличии в ПЛК и панелях оператора. Унификация типовых регистров и форм обращения к ним значительно упрощает реализацию задач, которые стоят перед пользователем.

Инженер ООО «КИП-Сервис»
Мустафаев Р.Д.