Introduzione al controllore AC500

Michele Rossi & Stefano Baglio - BU Drives & Controls
Introduzione al controllore AC500
Come e quali applicazioni realizzare
© ABB Group
October 30, 2013 | Slide 1
Famiglie di PLC – ABB
40 anni di storia
© ABB Group
October 30, 2013 | Slide 2
Il mercato dell’automazione
AC500 la soluzione per ogni applicazione
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October 30, 2013 | Slide 3
Composizione sistema AC500 e AC500-eco
Range CPU
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October 30, 2013 | Slide 4
Serie AC500-eco
Caratteristiche CPU eco
Status LED Display
CPU operation & onboard I/O status
Run / Stop
Switch
Controls CPU
operation
Integrated
Onboard
I/O
COM1
Online access,
Modbus RTU
master/slave,
CS31-Bus
master, ASCII
SD-Card
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October 30, 2013 | Slide 5
Adapter with
COM2 +
realtime clock
+ battery
Serie AC500-eco
Principali benefit
Soluzione economica entry-level per
soluzioni stand-alone
 Elevate prestazioni e alta capacità di
memoria programma rispetto alla gamma
dei compatti (128KB).
 I/O configurabili come interrupt, contatori
veloci e uscite PWM (sia digitali che
analogici).
 Fino a due porte seriali per la
programmazione e la comunicazione
 Modelli con porta eterneth
 Librerie software AC500 sono riutilizzabili
sulla nuova piattaforma eCo.
 Ritenzione dei dati senza utilizzo della pila
al litio di tamponamento.
 Download del programma realizzabile con
tool di programmazione o con SD-card
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Serie AC500-eco
Principali benefit
Nuova serie economica di moduli I/O
S500-eCo
 Ridotta densità di I/O su ogni
modulo semplifica i cablaggi e
ottimizza le configurazioni.
 I moduli I/O serie S500-eCo sono
utilizzabili con CPU serie AC500
standard.
Facile da installare
 Morsetti rimovibili.
 Montaggio su guida DIN senza
necessità di accessori.
 Disponibili connessioni a molla.
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October 30, 2013 | Slide 7
Serie AC500
Caratteristiche dei moduli CPU

2
3
4
5

Basi:

Differenti basi per CPU o per moduli espansione

Attacco a vite o molla

Diverso protocollo di connessione

Diveso numero di slot
CPU:


1

Display:

Informazioni di diagnostica

Configurazione del modulo operativo
Tasti funzione:


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October 30, 2013 | Slide 8
Varie CPU agganciabili alla medesima base
Configurazione del modulo operativo
Slot SD card:
Serie AC500
Caratteristiche dei moduli CPU


5
4

1
3
2


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October 30, 2013 | Slide 9
COM1

Programmazione

Master bus CS31! (remotazione I/O)

ASCII

Modbus-RTU (Master o Slave)
COM2 connettore SubD), RS232 or RS485 liberamente
configurabile con protocolli::

Programmazione

ASCII

Modbus-RTU (Master o Slave)
Porta FBP utilizzabile come:

Slave Profibus, Devicenet, CanOpen

Programmazione
Porta Ethernet o Arcnet opzionale:
Fino a 4 slot per processori di comunicazione o moduli
funzionali:
Serie AC500
Caratteristiche dei moduli I/O

•
Diminuzione degli stock e semplificazione dei cablaggi

Moduli digitali o analogici utilizzano le stesse basi di
connesione

Utilizzabili sia per ampliare gli ingressi/uscite
localmenteche su moduli remoti
Possibilità di ottimizzare le configurazioni grazie alla versatilità
dei moduli

Canali digitali configurabili come ingresso o uscita su
ogni singola linea

Ingressi analogici configurabili anche come input digitale
a 24Vdc

High speed counters con diverse modalità operative
attivabile su 2 o più canali ogni modulo

Riduzione degli spazi grazie alle elevate densità dei canali

Connettività

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October 30, 2013 | Slide 10
Tutti I principali protocolli di comunicazione attualmente
sul mercato
Moduli di estensione I/O
Serie S500 e S500-eco intercambiabili
 AC500 CPU con moduli I/O S500
e S500-eCo
 Fino a 10 moduli S500 e/o S500eCo
 Fino a 4 coprocessori di
comunicazione
 AC500-eCo CPU con moduli I/O
S500 e S500-eCo
 Fino a 10 moduli S500 e/o S500-eCo
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October 30, 2013 | Slide 11
AC500-XC
La soluzione per ambienti rigidi
 La serie AC500-XC copre tutta
la gamma AC500 per:
 Temperature estese di
funzionamento: -30°C fino a
70°C
 Immunità alle vibrazioni
estesa: 2g sinusoidale fino a
500Hz, 4g onda quadra fino a
500Hz
 Resistente ad elevata
umidità, pressione, polveri e
atmosfera corrosiva
 Robustezza EMC
 Stessi ingombri e
caratteristiche elettriche della
versione Standard
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Automation Builder
Il tool di sviluppo
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Automation Builder
Integrazione di tools per l’automazione
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October 30, 2013 | Slide 14
Automation Builder
Integrazione di tools per l’automazione
 Integrazione in un’unico tool di
sviluppo di tutti i prodotti ABB
per l’automazione
 PLC + Safety
 Standard Drive
 Motion Control
 Safety (Codesys S)
 Robot
 Ambiente di sviluppo AC500
Control Builder Plus:
 Codesys
 Codesys S
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October 30, 2013 | Slide 15
Control Builder Plus
Unico tool di sviluppo AC500
 Unico Tool di
sviluppo per tutte
le gamme AC500:
 AC500
 AC500-eCo
 AC500-XC
 AC500 Safety
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October 30, 2013 | Slide 16
Control Builder Plus
Programmazione in ambiente Codesys integrato
 ABB è membro della CoDeSys Automation
Alliance (CAA), il che vuol dire:
 Utilizzare un software standard al quale hanno
aderito più di 250 fornitori
 Università e istituti offrono training specifico
basato su CoDeSys
 La diffusione globale di CoDeSys permette di
aumentare il numero di tecnici e ingegneri del
software in grado di dare supporto sulla
programmazione dell’AC500
 Possibilità di importare blocchi di codice e
librerie già implementate per specifiche
funzioni di automazione
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October 30, 2013 | Slide 17
Control Builder Plus
PLC – Programmazione C
Caratteristiche
Vantaggi
 Function Block
programmabili anche
in linguaggio C
 Utilizzato per calcoli
complessi
 Integrazione con I
blocchi IEC61131-3
 Compilatore GNU
incluso e possibilità di
utilizzare compilatore
DIAB
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October 30, 2013 | Slide 18
 Codice generato in
automatico
 Possibilità di
riutilizzare codice C
Automation Builder
Comunicazione AC500 - IRC5 Robot Controller
 Interfaccia di comunicazione tra
master PROFINET AC500 e robot
controller IRC500
 Collaborazione e supporto backup con
archivio progetto (Pack&Go) che
contiene il progetto completo
 Set-up immediato della connessione
su fieldbus dedicato con un notevole
risparmio di tempo
 Sincronizzazione senza errori da PLC
a robot controller delle proprietà di
interfaccia
 Mappatura diretta tra UN progetto
Control Builder Plus e UNA stazione
Robot Studio
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October 30, 2013 | Slide 19
Motion Control AC500
Le librerie software dedicate
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October 30, 2013 | Slide 20
Motion Control AC500
Diagramma a blocchi di funzionamento
PLCopen
Motion Controller
(Central Motion Control)
Vantaggi
 Gestione del controllo
di movimento tramite
librerie software
Application Logic
Non-Intelligent Speed Drive
Profile
Generator
Position
Control
Speed
Control
Torque
Control
 Motion Control non
necessita di schede
dedicate
 Notevole risparmio
economico
AC500 with PS552-MC PLCopen
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October 30, 2013 | Slide 21
Motion Control AC500
Controllo con bus EtherCAT e Analogico
Controllo PLC
Servo Drives
User program
Axis 1
Position
PLCopen
PLCopen
Block
EtherCAT
Block
Profiler
Synchronized Motion
Standard Drives
Position Control
Axis n
PLCopen
PLCopen
Block
Velocity
analog, frequency
Block
Profiler
Position
e.g. Incremental encoder
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October 30, 2013 | Slide 22
PLC Open
ABB sposa questa filosofia
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October 30, 2013 | Slide 23

PLCopen è un'organizzazione proveniente dall’industria del controllo,
fondata nel 1992, con sede nei Paesi Bassi

ABB è un membro dell’organizzazione PLCopen

PLCopen ha sviluppato manufactory standard indipendenti per la
fabbrica

Gestire Motion e Logiche

Supporta differenti piattaforme

Basato sullo standard IEC 61131-3

www.plcopen.org
PLC Open
Librerie dedicate PS552-MC
PLCopen Motion Control:







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October 30, 2013 | Slide 24
Programmazione basata sull’uso di
Function Blocks
Implementabile su differenti piattaforme
Stessi Inputs / outputs
Stesso funzionamento
Stesse funzionalità
Struttura software riutilizzabile
I Blocchi possono essere utilizzati in
ogni progetto IEC 61131
Libreria PS552-MC
Struttura di Function Block
PLCopen
Profiling
Drive statemachine
Inputs / Outputs
EtherCAT
Profibus
ModbusTCP
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October 30, 2013 | Slide 25
Libreria PS552-MC
Macchina a stati integrata
Esempio di programma:
Synchronized
Motion
TRUE
FALSE
Continuous
Continuous
Discrete
Discrete Motion
Motion
Motion
Motion
Stopping
Stopping
Statemachine:
Errorstop
Homing
Standstill
Standstill
Disabled
Disabled
Axis
position
time
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October 30, 2013 | Slide 26
AC500-S
La soluzione AC500 per il Safety
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October 30, 2013 | Slide 27
AC500-S Safety PLC
Hardware AC500-S
6
5
4
3
1
© ABB Group
Aprile, 2010 | Slide 28
2
1.
Modulo di comunicazione
Standard
2.
Safety CPU
3.
Standard CPU
4.
Modulo Safety I/O
5.
Modulo Standard I/O
6.
Modulo Safety I/O
Tool di sviluppo CoDeSys-S
Integrazione totale
 Codesys-S totalmente
integrato nell‘ambiente
Control Builder Plus e
Codesys
 Librerie CoDeSys-S
certificate TÜV
 Grafica diversa che
rende immediata la
visualizzazione
dell‘applicazione safety
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Aprile, 2010 | Slide 29
AC500-S Safety PLC
Structured Text
Primi al mondo ad
utilizzare il testo
strutturato in
contesto Safety
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October 30, 2013 | Slide 30

Compatibile con lo standard IEC 61131-3 e utilizzato dalla
maggior parte degli sviluppatori software.

Linguaggio flessibile ed intuitivo che rende lo sviluppo più
semplice e ottimale per la creazione di algoritmi complessi,
per applicazioni di sicurezza meglio interpretabili.
AC500-S Safety PLC
Funzionale e flessibile
Funzioni trigonometriche, esponenziali
c2  a 2  b2
c
a  c  (c * cos  )
2
a
2
α
Stesso aspetto
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October 30, 2013 | Slide 31
LD, FBD, Structure Text
b
Librerie PLCopen safety
AC500-S Safety PLC
Comunicazione safety
 Supporto del bus di
comunicazione
Profisafe:
 Coprocessore
matematico integrato
nell‘architettura AC500
 Software di
programmazione
integrato in ambiente
ControlBuilder
 Librerie per la gestione
di funzioni
trigonometriche per
applicazioni Crane
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Aprile, 2010 | Slide 32
AC500-S Safety PLC
Versione extreme condition (XC)
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October 30, 2013 | Slide 33

Tutti i prodotti AC500-S sono disponibili nelle versioni XC, programmabili
con lo stesso tool di sviluppo.

Le applicazioni più delicate possono quindi essere gestite anche negli
ambienti più impervi: Energie rinnovabili, Sollevamento,
Robotica,Trattamento acque, Gru, ecc..

Stessi ingombri e caratteristiche elettriche della versione Standard
AC500 Plug&Play
Monitoraggio immediato
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October 30, 2013 | Slide 34
AC500 Plug&Play
Monitoraggio in ogni contesto applicativo
 4 soluzioni
preingegnerizzate:




EnergyEfficiency
Water
Solar
Drive
 Telecontrollo su portale
web dedicato
 Monitoraggio locale o
da remoto
AC500 Plug
and Play
 Notifica anomalie con
SMS o mail
 Storico Allarmi
 Export dati CSV
© ABB Group
Aprile, 2010 | Slide 35
AC500 Plug&Play
Caratteristiche Hardware
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Aprile, 2010 | Slide 36
AC500 Plug&Play
Soluzione innovativa per monitoraggio Plug&Play
© ABB Group
Aprile, 2010 | Slide 37
1. Installazione
a muro del
quadro con
pratiche di
fissaggio
superiori
2.
Collegamento
della linea seriale
RS485 verso i
dispositivi in
campo (se
presenti),
collegamento
sensori digitali e
analogici
(4..20mA, Pt100)
3.
4.
Accesso
remoto via
portale Web
dedicato per
monitoraggio
impianto
Collegamento
del quadro
all‘alimentazio
ne elettrica
Il mondo IT incontra quello PLC
Webserver ed FTP integrati
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October 30, 2013 | Slide 38
Caratteristiche modelli AC500-ETH
Webserver & FTP server
 Visualizzazioni con web-server, license free
 Possibilità di controllo remoto via web-browser


Parametri di funzionamento macchina sotto controllo
Manutenzione predittiva, riduzione down-time
 Customizzazione web-server con Control Builder PS501


© ABB Group
Aprile, 2010 | Slide 39
Completa integrazione tra programma applicativo e pagine web
Tecnologia Javascript supportata per
Caratteristiche modelli Ethernet
WebVisualisation on webserver example
Browser 1
Browser 2
CoDeSys
AC500
HMI
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Aprile, 2010 | Slide 40
IPad
Caratteristiche modelli AC500-ETH
FTP client & FTP server
FTP client

FTP server
Una sessione FTP tipica utilizza 2 canali:

Canale di controllo

Canale di scambion dati

Il canale di controllo viene utilizzato per la trasmissione di comandi come
“rinominare files, cancellare files, creare directory”.

Il canale di scambio dati è utilizzato per il trasferimento di dati e files
“download, upload, list”.
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Aprile, 2010 | Slide 41
Libreria FTP client
Esempio: come creare una directory
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Aprile, 2010 | Slide 42
Libreria MySql
Comunicazione con database relazionale
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Aprile, 2010 | Slide 43
Libreria Datalogging
Gestione intelligente per il telecontrollo
 Gestione
automatica delle
interruzioni nella
comunicazione
 Storicizzazione
in buffer nella
memoria Flash
interna al plc o
SD-Card
 Supporto del
protocollo IEC
60870-5-104
 Supporto FTP
 Differenti
modalità di
storicizzazione
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Aprile, 2010 | Slide 44
ABB Italia
Contattaci per aggiornamenti su AC500
Stefano Baglio
Product Manager PLC&HMI
ABB spa
[email protected]
Michele Rossi
Product Manager PLC&HMI
ABB spa
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Aprile, 2010 | Slide 45