Tutorial 139 CP DUO Função PID Este documento é propriedade da ALTUS Sistemas de Informática S.A., não podendo ser reproduzido sem seu prévio consentimento. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 1
Sumário 1 Descrição da Aplicação... 3 2 Definição da Arquitetura de Referência... 3 3 Criação do projeto no CP... 4 3.1 Criando um projeto novo... 4 4 Criando uma POU... 6 5 Adicionando a biblioteca Util ao projeto... 7 6 Adicionando a função PID no programa... 8 6.1 Configurando a função... 9 7 Configurando os canais analógicos... 11 7.1 Configurando as entradas analógicas... 11 7.2 Configurando as saídas analógicas... 12 7.3 Convertendo as entradas e saídas analógicas... 13 7.3.1 Convertendo de WORD para REAL... 13 7.3.2 Convertendo de REAL para WORD... 14 8 Configurando as tarefas... 15 8.1 Enviando o projeto... 16 8.2 Colocando o CP em Run... 17 9 Cuidados e Informações adicionais... 17 10 Observações... 17 11 Revisões... 17 Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 2
1 Descrição da Aplicação Este documento descreve a utilização do CP Duo e seus recursos de hardware e software. O objetivo principal é orientar a configuração da função PID presente na biblioteca Util.lib. Esta função permite implementar a função de algoritmo PID. Na aplicação do tutorial estão sendo utilizada a entrada analógica 0 e saída analógica 0, configuradas para leitura de tensão 0 a 10V e fundo de escala programado para 10000. Para o entendimento total do funcionamento dos equipamentos é recomendado que os manuais dos produtos sejam consultados. A mesma recomendação aplica-se caso seja necessário modificar a arquitetura proposta como exemplo. Esta arquitetura não é fixa, mas apenas um exemplo para o desenvolvimento de uma aplicação. 2 Definição da Arquitetura de Referência Itens utilizados para a construção da arquitetura de exemplo deste tutorial, lembrando que esta arquitetura é de referência, podendo ser modificada conforme desejado. Segue a lista de equipamentos e softwares necessários para instalar e configurar o tutorial: CP Duo DU351 Cabo de programação do CP AL-1715 Software de Programação do CP MasterTool IEC MT8200 Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 3
3 Criação do projeto no CP 3.1 Criando um projeto novo - Abrir o software MasterTool IEC. - Para iniciar um novo projeto, recomenda-se a utilização do modelo, pois o mesmo já vem com as configurações padrões realizadas, (teclado, visor...). - Ir ao menu: Arquivo -> Novo a partir do modelo. - Selecionar a opção Modelo_DU350_DU351 se o equipamento possuir versão 1.02 ou inferior. - Versões 1.10 ou superior selecionar a opção Modelo_DU350_DU351_v110. - Para verificar a versão do equipamento pressione simultaneamente as teclas MAIN + seta para cima do teclado do Duo. - Clicar em Abrir. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 4
- A tela principal do software será apresentada: Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 5
4 Criando uma POU - Uma POU (Program Organization Unit) pode ser um programa, uma função ou um bloco funcional. Para inserir uma POU Clicarcom o botão direto do mouse sobre a pasta POU e selecione a opção Acrescentar objeto. - A janela Nova POU será aberta. Onde em: Tipo da POU: Selecionar qual a tipo desejado. No tutorial foi utilizada a opção Programa. Nome da nova POU: Nome para a identificação da POU. No tutorial foi utilizado o nome padrão PLC_PRG Linguagem: Selecionar a linguagem na qual se deseja criar a POU. No tutorial será utilizada a linguagem ladder (LD). - Clicar em OK. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 6
5 Adicionando a biblioteca Util ao projeto - A função PID encontra-se na biblioteca Util.lib. Para incluir esta biblioteca ao projeto, ir à aba Recursos e selecionar a opção Gerenciador de bibliotecas. - Clicar com o botão direito do mouse abaixo das demais bibliotecas presentes no programa e selecionar a opção Biblioteca adicional conforme imagem abaixo: - Selecionar a opção Util.lib localizada em: C:\Arquivos de programas\altus\mastertool IEC\Library. - Clicar em Abrir. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 7
6 Adicionando a função PID no programa - Para adicionar a função ao programa abrir a aba POUs e o programa PLC_PRG criado anteriormente. - No programa adicionar uma instrução com ENABLE. - Será inserida uma instrução AND. Selecionar a palavra AND e pressionar a tecla F2 do computador. - Selecionar a função PID conforme imagem abaixo: - Clicar em OK. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 8
- A função será inserida. 6.1 Configurando a função - O primeiro passo para configurar a função é declarar sua instância. - Nos três pontos de interrogação acima da função inserir um identificador. - Após digitar o nome pressionar a tecla ENTER do computador, a janela Declarar variável será aberta. Declarar como tipo PID, conforme imagem abaixo: - Clicar em OK. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 9
- Após, configurar os demais parâmetros da função. Onde: ACTUAL: Variável do tipo REAL que representa a entrada da função PID. Normalmente esta variável esta vinculada a entrada analógica. SET_POINT: Variável do tipo REAL que representa o setpoint, ou seja, o valor desejado. KP: Variável do tipo REAL que determina o ganho proporcional. TN: Variável do tipo REAL que determina o ganho integral. Ganho de unidade recíproco da parte I; fornecido em segundos, por exemplo, "0,5" para 500 ms. TV: Variável do tipo REAL que determina o tempo de ação derivada, ganho de unidade da parte D em segundos, por exemplo, "0,5" para 500 ms. Y_MANUAL: Variável do tipo REAL que representa o valor da saída da função PID se entrada MANUAL estiver habilitada. Y_OFFSET: Variável do tipo REAL que determina o offset para a saída Y. Este valor é somado ao valor calculado na saída PID. Y_MIN: Variável do tipo REAL que determina o valor mínimo assumido pela saída da função PID. Pode assumir valores entre 0 e 30000. Y_MAX: Variável do tipo REAL que determina o valor máximo assumido pela saída da função PID. Poe assumir valores entre 0 e 30000. MANUAL: Variável do tipo BOOL que ativa função PID para trabalhar em manual. RESET: Variável do tipo BOOL que reseta a função PID. Y: Variável do tipo REAL que representa a saída da função PID. Normalmente a variável vinculada à saída analógica. LIMITS_ACTIVE: Variável do tipo BOOL que indica que saída da função passou os limites mínimo e máximo. OVERFLOW: Variável do tipo BOOL que indica que ocorreu estouro da função. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 10
7 Configurando os canais analógicos 7.1 Configurando as entradas analógicas - Para configurar as entradas analógicas do Duo, ir á aba Recursos e selecionar a opção Configuração do CP. - Expandir a opção Entradas -> Entradas Analógicas conforme imagem abaixo: - Selecionar o canal analógico desejado (AI0, AI1, AI2 ou AI3). Ao selecionar um canal, a janela de configuração com as opções para seleção da faixa de trabalho, filtro e fundo de escala é apresentada. - Configurar conforme desejado. No tutorial foram utilizadas as configurações acima. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 11
7.2 Configurando as saídas analógicas - Para configurar as saídas analógicas do Duo, ir á aba Recursos e selecionar a opção Configuração do CP. - Expandir a opção: Saídas -> Saídas Analógicas conforme imagem abaixo: - Selecionar o canal analógico desejado (AO0 ou AO1). Ao selecionar um canal, a janela de configuração com as opções para seleção da faixa de trabalho e fundo de escala é apresentada. - Configurar conforme desejado. No tutorial foram utilizadas as configurações acima. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 12
7.3 Convertendo as entradas e saídas analógicas - Como as variáveis de entrada e saída da função PID são do tipo REAL e as entradas e saídas analógicas são do tipo WORD se faz necessário realizar uma conversão. - A entrada analógica deve ser convertida para uma variável do tipo REAL enquanto a saída da função PID que é em REAL deve ser transformada para WORD e movimentada para a saída analógica. 7.3.1 Convertendo de WORD para REAL - Antes do bloco PID sugere-se inserir uma nova lógica. Para isto utilize o botão disponível na barra de ferramentas. - Dentro da lógica criada, inserir uma instrução com ENABLE. - Será incluída uma instrução AND. Selecionar a palavra AND e pressionar a tecla F2 do computador. - O Assistente de entrada será aberto. Selecionar a função WORD_TO_REAL conforme imagem abaixo: - Clicar em OK. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 13
- Na entrada da instrução colocar a entrada analógica utilizada na aplicação e na saída da instrução colocar a variável do tipo REAL que está na entrada ACTUAL da função PID. Exemplo: 7.3.2 Convertendo de REAL para WORD - Antes do bloco PID sugere-se inserir uma nova lógica. Para isto utilize o botão disponível na barra de ferramentas. - Dentro da lógica criada, inserir uma instrução com ENABLE. - Será incluída uma instrução AND. Selecionar a palavra AND e pressionar a tecla F2 do computador. - O Assistente de entrada será aberto. Selecionar a função WORD_TO_REAL conforme imagem abaixo: Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 14
- Clicar em OK. - Na entrada da instrução colocar a variável do tipo REAL que está na saída Y da função PID e na saída da instrução colocar a saída digital utilizada na aplicação. Exemplo: 8 Configurando as tarefas - Com o projeto estruturado, devem-se configurar as tarefas que o CP irá executar. - As tarefas podem ser executadas por ciclo de tempo, ou por eventos (trigger). - Ir à aba Recursos localizada na parte inferior do software e selecionar a opção Configuração de tarefas. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 15
- Selecionar a opção PRINCIPAL e configurar os atributos da tarefa. - No tutorial foi atribuído que a função será do tipo Cíclico e o intervalo de tempo que será executada será a cada 100ms. 8.1 Enviando o projeto - Para enviar o projeto desligue o CP e conecte o cabo AL-1715 na porta COM1 (RS232) do Duo e a outra extremidade na porta serial do computador. - Energizar o CP. - Ir ao menu: Comunicação -> Login. - Uma mensagem informando que o projeto foi modificado e se é desejado realizar o download será apresentada. Clicar em Sim. - O projeto será enviado. Ao final da transmissão a tela será fechada. Caso ocorra algum erro uma mensagem será mostrada. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 16
8.2 Colocando o CP em Run - Com o projeto carregado no CP é necessário dar o comando para executar a aplicação, ou seja, o CP deve estar em modo Run. - Para colocar o CP em Run ir ao menu: Comunicação -> Run, ou pressione a tecla F5 do teclado do computador. - A aplicação estará rodando, sendo permitido através do software de programação, monitorar e forçar valores no CP. - O tutorial em anexo a este documento já possui as variáveis com valores iniciais, sendo necessário apenas entrar com valores analógicos para ver a função PID atuar. 9 Cuidados e Informações adicionais - Verificar se o computador e o CP estão conectados ao mesmo ponto de terra, para evitar possíveis queimas de canal serial por diferença de potencial. - Se a porta COM1 for configurada para comunicar em MODBUS não será possível carregar novamente o programa até ser trocado o protocolo de comunicação ativo no momento. Para alternar entre os protocolos de comunicação pressionar simultaneamente as teclas: MAIN + seta para baixo. - Para maiores informações acessar o site da Altus: http://www.altus.com.br/ 10 Observações - Segue em anexo a este documento o arquivo de demonstração deste tutorial. O arquivo está na pasta: CP Software do CP 11 Revisões Revisão: A Data: 09/11/2009 Autoria: Douglas Costa Aprovação: Marcelo Froener Comanduli Natureza das alterações: Primeira emissão do documento. Altus Sistemas de Informática S.A. Página: 17