ABB ACS310 Quick Start Manual

ABB ACS310 Quick Start Manual

Plc and drives integration using modbus rtu
Hide thumbs Also See for ACS310:

Advertisement

Quickstart Guide
ABB PLC and drives integration using Modbus RTU
 
 
 
 
 

Advertisement

Table of Contents
loading

Subscribe to Our Youtube Channel

Summary of Contents for ABB ACS310

  • Page 1 Quickstart Guide ABB PLC and drives integration using Modbus RTU          ...
  • Page 2: Table Of Contents

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Contents    Introduction...................................4 Safety instructions .................................4 Limitations ..................................4 Fieldbus grounding ..............................6 Fieldbus shield ................................6 End termination.................................6 Pull up/pull down resistors............................6 Drives with embedded fieldbus..........................7 Fieldbus modules for ABB drives..........................8 Common recommendations............................8 ABB cable TK505................................9 AC500 COM1 – Master at the bus line end ......................11 AC500 COM2 – Master at the bus line end ......................11 AC500‐eCo COM1 – Master at the bus line end....................11 AC500‐eCo COM2 – Master at the bus line end....................12 Drive configuration..............................13 Starting up ACS310 drives with embedded Modbus RTU ..................14 Starting up ACS355 drives with FMBA‐01 Modbus RTU adapter ................15...
  • Page 3     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Library Manager ..............................26 PLC logic................................27 Download program to PLC...........................32 Create boot project .............................33 Test the program ..............................34 Read and write more data between PLC and drive (optional) ................36 Visualizations ...............................43 Add more drives (optional)..........................46 Actualization rate ..............................47 Other useful documentation ............................47 Revision ..................................47     Modbus RTU  ‐ 3 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 4: Introduction

      Introduction  This guide will take you through the hardware installation and configuration of ABB ACS Drives and PLC in order to  prepare  for  Modbus  RTU  control.  ABB‐specific  ready‐made  function  blocks  and  visualizations  from  the  PS553‐ DRIVES  library  will  be  used  for  the  control  of  the  drives.  While  the  guide  is  applicable  to  all  AC500  PLCs  and  all  Modbus RTU compatible ABB ACS drives, the example is built up with an AC500‐eCo PLC and an ACS355 drive. ...
  • Page 5     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Setup example       Control Builder Plus               ETHERNET or  serial connection  AC500 PLC  ABB ACS Drives  ABB Modbus  RTU modules  or embedded  Modbus RTU  Modbus RTU  ‐ 5 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 6: Fieldbus Grounding

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Hardware physical connection  In the following chapter, physical connection of the hardware will be explained.  Fieldbus grounding  For  AC500,  which  has  opto‐isolated  COM  interfaces,  it  is  recommended  not  to  connect  the  ground.  For  AC500‐ eCo,  where  the  COM  interfaces  are  not  opto‐isolated,  it  is  recommended  to  connect  the  ground  at  one  place, ...
  • Page 7: Drives With Embedded Fieldbus

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     AC500 and AC500­eCo COM port overview     AC500  AC500‐eCo  CM574‐RS    COM1  COM2  COM1  COM2  COM1=COM2  (optional)  (see COM1 of  AC500, except pull‐ up/pull‐down)  COM Voltage level  5 V  5 V  3,3 V  3,3 V  5V  Opto‐isolated  YES  YES ...
  • Page 8: Fieldbus Modules For Abb Drives

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Fieldbus modules for ABB drives  The  following  ABB  drives  Modbus  RTU  modules  have  an  option  to  activate  built‐in  end  termination  and  pull‐ up/pull‐down resistors.   RMBA‐01 (used with for instance ACS550 and ACS800)   FSCA‐01 (used with for instance ACS880 and ACSM1)  The following ABB drives Modbus RTU module does not have an option to activate built‐in end resistors including  pull‐up/pull‐down resistors. ...
  • Page 9: Abb Cable Tk505

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Bus line    Construction  2 cores, twisted, with common shield  Conductor cross section  >0.22 mm  (24 AWG)  ‐recommendation  0.5 mm  corresponds to Ø0.8 mm  Twisting rate  <10/meter (symmetrically twisted)  Core insulation  Polyethylene (PE)  Resistance per core  <100 Ω/km  Characteristic impedance  Appr. 120 Ω (100…150 Ω)  Capacitance between the cores  <55 nF/km (if higher, then max bus length  must be reduced)  Terminating resistors  120 Ω, ¼ W at both line ends  Remarks ...
  • Page 10     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Installation examples   Best connection of shield is to connect directly to the mounting plate of the cabinet as near as possible to the  AC500. The mounting plate has to be connected to common earth in the cabinet at one point.     or            Modbus RTU  ‐ 10 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 11: Ac500 Com1 - Master At The Bus Line End

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     AC500 COM1 – Master at the bus line end        AC500 COM2 – Master at the bus line end        AC500­eCo COM1 – Master at the bus line end            Modbus RTU  ‐ 11 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 12: Ac500-Eco Com2 - Master At The Bus Line End

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       AC500­eCo COM2 – Master at the bus line end            Modbus RTU  ‐ 12 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 13: Drive Configuration

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Drive configuration  Drives without embedded Modbus RTU need to be equipped with Modbus RTU adapter according to actual drive  type.  The following drive configuration steps will adapt the drive to Modbus RTU control based on ABB‐specific drives  library PS553‐DRIVES.   Drive parameters can be set from the drive’s control panel or from drive‐specific pc tool (DriveWindow Light for  ACS355 and ACS550, DriveStudio for ACS850 and ACSM1, Drive Composer for ACS880 and DriveWindow for  ACS800).  Note! All parameter settings are based on drive default settings. If the drive has been parameterized previously,  return to default settings before continuing. It can be done by:   Changing macro (and then changing back again) in parameter 99.02 for ACS310, ACS355 and ACS550.   Setting parameter 99.03 APPLIC RESTORE to YES in ACS800.   Setting parameter 16.04 Param restore to Restore defs in ACS850 and ACSM1.   Setting parameter 96.06 Parameter restore to Restore defaults in ACS880.     Modbus RTU  ‐ 13 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 14: Starting Up Acs310 Drives With Embedded Modbus Rtu

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Starting up ACS310 drives with embedded Modbus RTU  Minimum required parameter settings (based on factory default settings)  Parameter  Description  Setting  Comment  98.02  COMM PROT SEL  STD  Activates fieldbus communication  MODBUS  53.02  EFB STATION ID  [Address]  Modbus RTU node address of the drive  53.03  EFB BAUD RATE  19.2 kbit/s  Transfer rate of the link. Same baud rate must be  (example)  defined in the Modbus RTU master.  53.04  EFB PARITY  8 NONE 1 ...
  • Page 15: Starting Up Acs355 Drives With Fmba-01 Modbus Rtu Adapter

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Starting up ACS355 drives with FMBA­01 Modbus RTU adapter  Minimum required parameter settings (based on factory default settings)  Parameter  Description  Setting  Applic Macro  Comment  ”AC500  MODBUS” *)  98.02  COMM PROT SEL  STD  STD  Activates fieldbus module  MODBUS  MODBUS  53.02  EFB STATION ID  [Address]  2  Modbus RTU node address of the drive  53.03  EFB BAUD RATE  19.2 kbit/s ...
  • Page 16     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Starting up ACS550 with embedded Modbus RTU  Minimum required parameter settings (based on factory default settings)  Parameter  Description  Setting  Comment  98.02  COMM PROT SEL  EXT FBA  Activates fieldbus communication  53.02  EFB STATION ID  [Address]  Modbus RTU node address of the drive  53.03  EFB BAUD RATE  19.2 kbit/s  Transfer rate of the link. Same baud rate must be  (example)  defined in the Modbus RTU master.  53.04  EFB PARITY  8 NONE 1  Parity and stop bits. Same parity and stop bits must  (example) ...
  • Page 17: Starting Up Acs800 Drives With Rmba-01 Modbus Rtu Adapter

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Starting up ACS800 drives with RMBA­01 Modbus RTU adapter  Minimum required parameter settings (based on factory default settings)  Parameter  Description  Setting  Comment  98.02  COMM. MODULE  STD  Activates fieldbus module  LINK  MODBUS  98.07  COMM PROFILE  ABB DRIVES Communication profile “ABB Drives”  52.01  STATION  [Address]  Modbus RTU node address of the drive  NUMBER  52.02  BAUDRATE  19.2 kbit/s ...
  • Page 18: Starting Up Acs850, Acq810 Drives With Embedded Modbus Rtu

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Starting up ACS850, ACQ810 drives with embedded Modbus RTU  Minimum required parameter settings (based on factory default settings)  Parameter  Description  Setting  Comment  50.15  Fb cw used  P.02.36  Selects the address of the fieldbus Control Word in  use.  58.01  Protocol ena sel  Modbus RTU  Initializes embedded fieldbus communication.  Drive‐to‐drive link operation (parameter group  57) is automatically disabled.  58.03  Node address  [Address]  Modbus RTU node address of the drive  58.04  Baud rate  19.2 kbit/s ...
  • Page 19: Starting Up Acs880 Drives With Fsca-01 Modbus Rtu Adapter

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Starting up ACS880 drives with FSCA­01 Modbus RTU adapter  Minimum required parameter settings (based on factory default settings)    Parameter  Description  Setting  Comment  50.01  FBA A enable  Enable  Activates fieldbus module  51.02  PROTOCOL/PROFIL ABB Drives  Communication profile “ABB Drives”  E  Classic or  Enhanced  51.03  STATION ID  [Address]  Modbus RTU node address of the drive  51.04  BAUD RATE ...
  • Page 20: Starting Up Acsm1 Drives With Fsca-01 Modbus Rtu Adapter

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Starting up ACSM1 drives with FSCA­01 Modbus RTU adapter    Minimum required parameter settings (based on factory default settings)  Parameter  Description  Setting  Comment  50.01  FBA ENABLE  Enable  Activates fieldbus module  51.02  PROTOCOL/PROFILE  ABB Drives  Communication profile “ABB Drives”  Classic  51.03  STATION ID  [Address]  Modbus RTU node address of the drive  51.04  BAUD RATE  19.2 kbit/s  Transfer rate of the link. Same baud rate must be ...
  • Page 21: Install Drives Library

      Quickstart Guide     ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Install drives library  Note! In Control Builder Plus V2.3 and later, the ACSDrivesBase library is already installed. You can find it in the  subfolder “PS553‐DRIVES” of the default library folder (see left picture below)  Note!  The  version  of  the  library  can  differ,  nevertheless  the  name  will  stay  the  same!  Creation  date  and  main  changes can be seen in the library manager of CODESYS only.  For older Versions of Control Builder Plus you can download the installation package in the following way from:  ...
  • Page 22: Control Builder Plus For Plc And Drives

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Control Builder Plus for PLC and Drives  Start the “Control Builder Plus” PC tool for PLC configuration and go through the following steps.  Hardware configuration  File  →  New  Project  →  Choose  “AC500  project”  and  name  the  project.  Choose  PLC  device  according  to  your  equipment and then “Add device”.      ...
  • Page 23     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU                Double‐click “COMX_Modbus” to configure the Modbus settings. Do at least the following settings:     Set “Baudrate”, “Parity”, “Data bits” and “Stop bits” (1) according to settings in actual drive.   Set “Operation mode” to “Master” and “Address” to “0” (2).   Set “RTS control” to “Telegram” (3)  (=RS485 ‐ in AC500‐eCo this is already set)        Modbus RTU  ‐ 23 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 24: Ip Configuration Of Cpu (For Ethernet Connection Between Pc And Plc)

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       IP configuration of CPU (for Ethernet connection between PC and PLC)  If the CPU has an Ethernet port and the CPU IP address has not already been configured, follow the steps below.  De‐activate  the  firewall  of  the  PC,  or  allow  the  connection  if  question  comes  up.  Connect  an  Ethernet  cable  between PC and PLC (or via a switch).  Open the IP configuration tool from the “Tools” menu and press the “Scan” button.     ...
  • Page 25: Codesys

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       CODESYS  Double‐click “AC500” from the Device tree in the Control Builder Plus project to open CODESYS.      CODESYS tabs  In CODESYS there are four different tabs for programming, configuration, etc.  1. POUs (Program Organization Units): This tab contains your Functions, Function blocks and Programs.  2. Data  types:  In  this  tab,  along  with  the  standard  data  types  you  can  define  your  own  user‐specific  data ...
  • Page 26: Library Manager

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Library Manager  Open  the  Library  Manager  by  double‐clicking  “Library  Manager”  from  the  “Resources”  tab.  Right‐click  in  the  library field and choose “Additional Library”.    Select  the  “ACSDrivesBase_AC500_V20.lib”  and  “ACSDrivesComModRTU_AC500_V20.lib”  library  files  from  the ...
  • Page 27: Plc Logic

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       PLC logic  The following program handles a Speed control drive application.  Compile your project, choose “Rebuild all” from the “Project” menu.    Right‐click “PLC_PRG” in the “POUs” tab and choose “Convert Object”. Choose Target Language “FBD” and click  “OK”.       Right‐click in the POUs field and choose “Add Object”. Set Type of POU to “Program” and Language of the POU to  “FBD”, give the new Program a suitable name and click “OK”.       Modbus RTU  ‐ 27 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 28     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Double‐click “PLC_PRG” (1) to open the main program. Select the dotted box (2) in Network 0001 and insert a box  (3). Write the name of your new Program (Drive1 (PRG) in the example) to call for it from the main program.       Double‐click  your  new  program  and  add  a  box  as  described  above.  This  time,  press  F2  while  the  block  title  is ...
  • Page 29     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Double‐click  “Global_Variables”  in  the  “Resources”  tab  (1)  and  create  a  global  variable  for  the  Modbus  token  handling  of  type  “ACS_MOD_TOKEN_TYPE”  (2).  This  variable  will  be  used  for  connecting  the  drive  to  a  certain ...
  • Page 30     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Modbus RTU  ‐ 30 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 31     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Create a second network (Ctrl +T) in the same program and add the block “ACS_DRIVES_CTRL_STANDARD” in the  same way as for “ACS_COM_MOD_RTU”. Connect the function block inputs and outputs according to your needs.  In the example below:   The block will always be enabled   The drive is started by the variable “DriveStart”   Emergency stop functions are not used in this example   Ramp stop by setting “DriveStart” = FALSE   Coast stop by setting “DriveCoastStop” = TRUE   Fault reset by setting “DriveResetFault” = TRUE (positive edge).   Speed  reference  is  set  by  the  variable  “SpeedRef”  as  a  value  between  ‐20000  and  20000,  where  20000 ...
  • Page 32: Download Program To Plc

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Download program to PLC  Save  the  program  and  choose  “Communication  Parameters”  from  the  “Online”  menu.  Set  communication  Parameters according to your online connection. In the example below, the “Address” 192.168.0.10 corresponds  to the  IP address of actual CPU and is  also the default IP address of AC500 CPUs. Note  that in  case of Ethernet  connection,  the  IP  address  of  your  PC  port  or  Ethernet  adapter  should  belong  to  the  same  subnet  as  the  CPU, ...
  • Page 33: Create Boot Project

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Create boot project  In  “online”  mode  (Login),  choose  “Create  boot  project”  from  the  “Online”  menu.  With  this  command,  the  compiled project is stored to the flash in such a way that the PLC will load it automatically when restarted.    Modbus RTU  ‐ 33 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 34: Test The Program

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Test the program  If the drive has an active fault (“TRIPPED” output is colored blue) (1), then try to reset by setting the “RESET” input  = TRUE (2). Double‐click the input variable and choose “Write Values” from the “Online” menu (3).     When  the  “READY”  output  is  TRUE  (blue)  (1),  then  set  the  “SPEED_REF”  input  (2)  to  desired  speed  value  and  “START” input = TRUE (3). Write values from the Online menu or Ctrl+F7. Check that the drive starts and follows ...
  • Page 35     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Modbus RTU  ‐ 35 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 36: Read And Write More Data Between Plc And Drive (Optional)

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Read and write more data between PLC and drive (optional)  While  the  already  implemented  function  block  “ACS_COM_MOD_RTU”  has  built‐in  functionality  to  read  more  data/parameters  from  pre‐determined  Modbus  register  addresses  in  the  drive,  the  function  blocks ...
  • Page 37     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU         The parameter values from the drive are then written to the new array variable (6).    Modbus RTU  ‐ 37 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 38     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Example ­ Read drive data with “ACS_MOD_READ_N_PRM”  Values are read from Modbus register addresses according to user choice. No additional parameter settings in the  drive are necessary.  Create a new network in the same program (POU) and add the block “ACS_MOD_READ_N_PRM”.      Modbus RTU  ‐ 38 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 39     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Set function block inputs according to:   EN = TRUE (1) → The block will always be enabled.   PRIO = Left unconnected.   NVAR = Number of parameters to be read (2) → 2 parameters will be read in this example.   PRM_NUM = Start address of parameters to be read (3) → parameters 12.02 and 12.03 will be read in this  example.   DATA  is  connected  via  an  “ADR”  block  to  a  new  variable  (4).  Press  the  “…”  button  (5)  and  choose  type ...
  • Page 40     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Note! Several “ACS_MOD_READ_N_PRM” blocks can be activated at the same time. See example below.        Modbus RTU  ‐ 40 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 41     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Example ­ Write drive data with “ACS_MOD_WRITE_N_PRM”  Values are written to Modbus register addresses according to user choice. No additional parameter settings in the  drive are necessary.  Create a new network in the same program (POU) and add the block “ACS_MOD_WRITE_N_PRM” (1).  Set function block inputs according to:   EN is connected to an “execute” variable of type “BOOL” (1). At rising edge the variable is written once.   PRIO = Left unconnected.   NVAR = Number of parameters to write (3) → 2 parameters will be written in this example.   PRM_NUM = Start address of parameters to be written (4) → parameters 12.02 and 12.03 will be written  in this example.   DATA  is  connected  via  an “ADR”  block  to  a  new  variable  (5)  of  type  “ARRAY  [1..X]  OF  INT”  according  to ...
  • Page 42     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Note! Several “ACS_MOD_WRITE_N_PRM” blocks can be used in the program. See example below.      Note! The variable is only written at a rising edge of the EN input.           Modbus RTU  ‐ 42 ‐  PLC and drives integration  ...
  • Page 43: Visualizations

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Visualizations  Visualizations are optional and can be a good way to test the communication between PLC and drive. Go offline  (“Logout”  from  the  “Online”  menu).  Right‐click  “Visualizations”  in  the  “Visualizations”  tab  (1)  and  choose  “Add  Object”, give the visualization page a suitable name. From the new page, choose “Visualization” from the “Insert”  menu and draw a box. Select Visualization “ACS_COM_MOD_RTU_VISU_PH”.            Double‐click the new visualization object for Settings and click “Placeholder”. Select the “Replacement” field and  press F2. ...
  • Page 44     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       To  make  a  connection  to  the  instance  of  the  function  block  “ACS_COM_MOD_RTU”,  choose  the  instance  from  actual program (PRG) and click “OK” until all pop‐up windows are closed.     Tip! Tick the “Structured” box in the Input assistant window for a better overview.    On  the  same  page,  create  a  visualization  window  for  the  drive  control.  Insert  →  Visualization  →  Select ...
  • Page 45     Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU       Go online again by choosing “Login” from the “Online” menu and then “Run” from the same menu (if the PLC is  not already in run mode).  The status of the function block inputs and outputs are now displayed in the visualization window. Block inputs  which  have  not  been  connected  to  the  function  blocks  in  the  program  “PRG”  can  be  changed  from  the  visualization window.  Note!  In  this  example  all  block  inputs  have  already  been  connected  to  the  function  blocks,  so  they  cannot  be ...
  • Page 46: Add More Drives (Optional)

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Go offline by choosing “Logout” from the “Online” menu.  Add more drives (optional)  In the CODESYS “POUs” tab, right‐click the program for your earlier drive and choose “Copy Object”, give the new  program  a  suitable  name  and  double‐click  “PLC_PRG”.  Add  the  new  program  to  the  main  program  by  copying  Network 0001 to Network 0002 and rename the block in Network 0002 to according to your new program.             ...
  • Page 47: Actualization Rate

        Quickstart Guide   ABB PLC and drives integration using Modbus RTU     Actualization rate  Be aware that on a Modbus RTU line only one Modbus job is performed at a time. That means that the update  rate  of  the  variables  increases  with  the  number  of  active  Modbus  blocks,  such  as  ACS_COM_MOD_RTU,   ACS_MOD_READ_N_PRM of ACS_MOD_WRITE_N_PRM.  The ACS_COM_MOD_RTU function block automatically reads the actual data all the time and executes a write job  each time the Control Word or the reference values (speed or torque) have changed.  Other useful documentation     CODESYS Help (Contents → Target system → AC500 / S500 → ACS Drives Libraries)   ...
  • Page 48       © Copyright 2012 ABB. All rights reserved. For more information please contact your local ABB Specifications subject to change without notice. representative or visit: www.abb.com/drives     www.abb.com/drivespartners          ...

This manual is also suitable for:

Acs355Acs850Acq810Acs880Acs550Acs800 ... Show all

Table of Contents