SFC-MET
5.0
Steuerung des SFC-Umrichter Variante Metuchen
|
Das CCP arbeitet mit zwei CPUs bzw. Prozessoreinheiten. Nachfolgendes Bild zeigt die Software-Struktur des CCP und die Aufteilung der Funktionen auf diese beiden Prozessoreinheiten.
Auf dem Prozessor 1 sind im Wesentlichen die Steuerungsfunktionen für die Schrittkettensteuerung des Umrichterblocks implementiert sowie die Kommunikation, die Steuerung und die Überwachung aller Kommunikationspartner außerhalb des Regelungs- und Steuerungs-systems, wie Schaltanlagen, Vorladeeinheit, Kühlanlage, Ventilationssystem, HMI und Stationsleittechnik.
Der Prozessor 2 übernimmt dagegen im Wesentlichen langsame Regelungs-aufgaben und die Kommunikation mit den unterlagerten Teilsystemen MES, CCS und MMS.
Beide Prozessoren können über die Inter Processor Communication (IPC) Daten miteinander austauschen.
Die Software gliedert sich auf beiden Prozessoren neben den Basisfunktionen für
in die Funktionspaketgruppen
weitere Themen:
HW-Konfiguration TDC-Rahmen
Auflistung der CFC-Funktionspakete Prozessor 1
Auflistung der CFC-Funktionspakete Prozessor 2
Kernbibliothek
Peripheriebibliothek
Steckplatz | Name | Typ | Bestellnummer | Beschreibung |
1 | D01P01 | CPU551 | 6DD1600-0BA1 | CPU-Baugruppe 64 Bit, 266 MHz, 32 MByte SD-RAM, 8 Binäreingänge davon 4 alarmfähig |
1.1 | D01_1 | MC510 | 6DD1610-0AH6 | Speichermodul: 8 MByte Anwenderprogrammspeicher, 8 kByte Änderungsspeicher |
1.2 | ||||
2 | D02P02 | CPU551 | 6DD1600-0BA1 | CPU-Baugruppe 64 Bit, 266 MHz, 32 MByte SD-RAM, 8 Binäreingänge davon 4 alarmfähig |
2.1 | D02_1 | MC510 | 6DD1610-0AH6 | Speichermodul: 8 MByte Anwenderprogrammspeicher, 8 kByte Änderungsspeicher |
2.2 | ||||
3 | D0300C | MFI | 6DD7050-0AA70 | Kommunikationsbaugruppe TDM- und Controlbus |
4 | D04 * | |||
5 | D05 * | |||
6 | D06 * | |||
7 | D0700C | CP50M1 | 6DD1661-0AD1 | Kommunikationsbaugruppe mit 8 MByte Koppelspeicher |
7-X1 | Profibus | MPI/DP | — | |
7-X2 | DP | DP | — | |
8 | D08 | SM500 | 6DD1640-0AH0 | Signalbaugruppe, 16 BA, 16 BE, 8AE, 4AE integrierend, 8AA, 4 Impulsgeber-Eingänge, 4 Absolutwertgeber-Eingänge |
9 | D09 | SM500 | 6DD1640-0AH0 | Signalbaugruppe, 16 BA, 16 BE, 8AE, 4AE integrierend, 8AA, 4 Impulsgeber-Eingänge, 4 Absolutwertgeber-Eingänge |
10 | D10 | SM500 | 6DD1640-0AH0 | Signalbaugruppe, 16 BA, 16 BE, 8AE, 4AE integrierend, 8AA, 4 Impulsgeber-Eingänge, 4 Absolutwertgeber-Eingänge |
11 | D11 * | |||
12 | D12 * | |||
13 | ODM13 | ODM | 6DD7050-0AA60 | Optische Verteilungsbaugruppe |
14 | D14 * | |||
15 | D1500C | MPM11 | 6DD7050-0AA50 | Kommunikationsbaugruppe |
16 | D16 | |||
17 | D1700C | MPM21 | 6DD7050-0AA50 | Kommunikationsbaugruppe |
18 | D18 * | |||
19 | D19 * | |||
20 | D2000C | CP51M1 | 6DD1661-0AE1 | Kommunikationsbaugruppe mit 8 MByte Koppelspeicher, Industrial Ethernet, Routing, V1.1 ConverterLAN |
20-X2 | Ind.Eth. | ConverterLAN | ||
21 | D21 * |
Neben der Standard-TDC-Dokumentation sind folgende Handbücher zu beachten:
ODM Optical Distribution Module User Manual A2B00066863
MFI Multi Function Interface User Manual A5E01187446-DC-J
MPM Measuring Processor Module User Manual A5E02268470-DC-J1
Prozessor 1
Auf Prozessor 1 werden folgende Themen bearbeitet:
Die o.g. Funktionen sind auf folgende Funktionspakete aufgeteilt:
Systemchart
In diesem Paket erfolgt die Diagnose zur Hardware und der Systemsoftware auf Prozessor 1.
Der ermittelte Status wird an der CPU-Anzeige ausgegeben.
Das Paket ist in 3 Hauptabschnitte geteilt:
Initialisierung Schnittstellen und Kommunikationsspeicher
In diesem Paket werden die Systemschnittstellen initialisiert und der benötigte Speicher für alle Kommunikationkanäle allokiert.
Zeitsynchonisation
Parameterdienst
Die anlagenspezifischen Parameter werden als Defines in der Bibliothek fbaCCX eingebunden und im Anlauf durch den Parameterbaustein in die SFC-Tabellenstruktur eingetragen. Der Strukturzeiger auf die Tabellengruppen wird zur Weiterverarbeitung in den anderen Modulen verteilt.
Der CFC-Rahmen beinhaltet drei SM500-Signalbaugruppen zur schnellen Peripherieverarbeitung. Jede Karte liefert u.a. 8 analoge Ein- und Ausgänge sowie 16 digitale Ein- und Ausgänge. Die SM500-Peripherie (Steckplatz D108, D109, D110) werden hier im schnellsten Zyklus ein- bzw ausgelesen. Die Informationen werden an die zuständigen Kernmodule weitergeleitet bzw. aus diesen gelesen.
In diesem Paket werden die 2 Profibus-Schnittstellen initialisiert und die an den Schnittstellen angeschlossenen Slavestationen zyklisch aktualisiert.
In der Basisprojektierung sind alle, möglichen, Slavestationen projektiert, jedoch deaktiviert. Mittels der aus dem Parameterdienst gelesenen, anlagenspezifischen Konfiguration werden nur die Stationen freigegeben, d.h. zyklisch bearbeitet, die zur Anlage gehören.
Folgende Stationen sind in der aktuellen Anlagenkonfiguration implementiert:
Anbindung des OPC-Service
Die Anbindung der übergeordneten Bedienstationen an den Steuerung erfolgt mittels OPC-Telegramm. Auf TDC-Seite ist hierfür die Standardbibliothek fbaRED ins CCP-Projekt importiert, welche die grundlegenden Mechanismen zum Datenaustausch bereitstellt.
Es sind 2 Empfangskanäle implementiert:
Der Sendekanal ist als Broadcasttelegramm ausgelegt, sodass alle gesendeten Informationen jedem Empfangspartner zur Verfügung stehen.
interne Kommunkation zwischen Prozessor 1 + 2
Zur internen Kommunikation von Prozessor 1 an 2 werden die Daten aus allen relevanten Modulen gesammelt und mittels der Standardkommunikation mit Zeiger an Prozessor 2 gesendet. Zusätzlich werden einige, schnell zu übertragende Signale mittels $-Signale versendet.
Die vom Prozessor 2 empfangenen Daten werden an die entsprechenden Module verteilt.
In diesem Paket werden alle Sollwertvorgaben empfangen, geprüft und zur Weiterverarbeitung auf Prozessor 2 in interne Sollstrukturen eingetragen.
Diese Sollstrukturen werden zyklisch im FP-123_IPC in die interne Kommunikation übernommen und an Prozssor 2 gesendet.
In diesem Paket wird die Ansteuerung der Vorladeeinheit verarbeitet.
Anbindung der Eingangsschaltanlage
Anbindung Messsystem
Anbindung Stromregelung
Anbindung der Ausgangsschaltanlage
Zur Anbindung der (optionalen) Belüftungsanlage ist ein Empfangsbaustein zur TCP/IP-Kommunikation implementiert,
der den Telegramminhalt liest, bewertet und an die zentrale Lüfterüberwachung weiterleitet.
Anbindung der Kühlanlage
Anbindung der Hilfsbetriebe und der Gebäudetechnik
Die zentrale Steuerung verwaltet die Vorgaben zu Speise- und Umrichterbetriebsarten sowie zur Netztopologie.
Zustandsautomat zum passiven Laden der Module
Die Steuerung zum passiven Laden des Umrichters ist in der aktuellen Ausbaustufe mittels Schrittbausteinen KZWE8 direkt in CFC implementiert.
Als Übersicht zur implementierten Logik dient folgende Übersicht:
Zustandsautomat zum aktives Laden der Module Die Steuerung zum aktiven Laden des Umrichters ist in der aktuellen Ausbaustufe mittels Schrittbausteinen KZWE8 direkt in CFC implementiert.
Als Übersicht zur implementierten Logik dient folgende Übersicht:
Sequenz zur Ansteuerung der 3~ Seite inklusive Eingangsschaltanlage und zugehörige Regelungen
Sequenz zur Ansteuerung der 1~ Seite inklusive Ausgangsschaltanlage und zugehörige Regelungen
Ansteuerung zum Phasenschieberbetrieb
In der zentralen Überwachung werden alle Meldungen/Stati der Einzelmodule versammelt und in die 8 Fehlerkategorien eingeordnet.
Anstehende Fehler werden über die damit anstehende Fehlerkategorie an die zentrale Steuerung weitergeleitet und führen dort zu entsprechenden Fehlerreaktionen. Fehler aus Kategorie R1 oder R2 führen zusätzlich zur Auslösung des LockOut-Relais.
Verwaltung des Meldesystems auf Prozessor 1
Prozessor 2 Auf Prozessor 2 werden folgende Themen bearbeitet:
Die o.g. Funktionen sind auf folgende Funktionspakete aufgeteilt:
Systemchart
In diesem Paket erfolgt die Diagnose zur Hardware und der Systemsoftware auf Prozessor 2.
Der ermittelte Status wird an der CPU-Anzeige ausgegeben.
Das Paket ist in 3 Hauptabschnitte geteilt:
Initialisierung der Services und Zeitsynchronisierung des Prozessor 2
Initialisierung der MFI-Baugruppe inklusive der TDM- und Controlbus-Schnittstellen
Parameterdienst Prozessor 2
Die anlagenspezifischen Parameter werden als Defines in der Bibliothek fbaCCX eingebunden und im Anlauf durch den Parameterbaustein in die SFC-Tabellenstruktur eingetragen. Der Strukturzeiger auf die Tabellengruppen wird zur Weiterverarbeitung in den anderen Modulen verteilt.
SM500-Eingangsperipherie lesen
Lesen der Daten aus dem TDM-Bus (nur verwendet mit MPM1-Baugruppe)
Zur Anbindung an den Controlbus werden die, von der E T PS bereitgestellten Bausteine aus der Bibliothek fbaMFI genutzt.
Der FB-MCBRW liest die Telegrammdaten vom Contolbus und gibt diese an seinen Ausgängen aus.
Der Baustein FB-CTBI schreibt diese Daten in die interne Controlstruktur, die vom Zentralbaustein FB-CTB verwaltet wird. Dieser Zentralbaustein empfängt von den Partnermodulen die Vorgaben für CCS und MMS. Diese werden vom FB-CTB_O aufbereitet und durch den FB-MCBWW in das Contolbustelegramm geschrieben.
interne Kommunkation zwischen Prozessor 1 + 2
Zur internen Kommunikation von Prozessor 2 an 1 werden die Daten aus allen relevanten Modulen gesammelt und mittels der Standardkommunikation mit Zeiger an Prozessor 1 gesendet. Zusätzlich werden einige, schnell zu übertragende Signale mittels $-Signale versendet.
Die vom Prozessor 1 empfangenen Daten werden an die entsprechenden Module verteilt.
Ansteuerung der 3~Netzregelung, aufgeteilt in
Ansteuerung der 1~Bahnnetzregelung, aufgeteilt in
Ansteuerung der Energieregelung zur Balancierung der Zweigmodule
Sollwertverarbeitung mit betriebsartenabhängiger Zuschaltung der Kennlinien
Anbindung Messsystem
Anbindung zum Modulmanagement
zentrale Überwachung Teil 2
Meldesystem Teil2