Série Nexto - IHM iX (Protocolo Modbus TCP/IP) – Base de Conhecimento

1. Considerações Gerais

Este documento descreve a utilização do controlador da série Nexto comunicando com a IHM iX T7A da Beijer.

O objetivo principal é orientar a configuração do software de programação da IHM para a comunicação com os CPs da Série Nexto através do protocolo MODBUS TCP/IP.

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.

Neste documento, adota-se uma arquitetura de referência, via switch com um Mestre e um Escravo. Esta arquitetura não é fixa, mas apenas um exemplo para o desenvolvimento de uma aplicação.

2. Itens Utilizados na Aplicação:

Controlador Programável: NX3010

Rack do Bastidor: NX9002

Fonte de alimentação: NX8000

Cabo de Programação do CP: Cabo de rede

Software de Programação do CP: MasterTool IEC XE

Software de Programação da IHM: iX Developer

Meio de comunicação IHM – CP: Switch

3. Arquitetura

4. Criação de programa

Primeiramente devemos Instalar o programa MasterTool IEC XE e BluePlant.

Eles estão disponíveis para download em www.altus.com.br.

Requisitos Mínimos para Instalação:

- Plataforma: PC com Windows XP® (32 bits), Windows Vista® (32 bits) ou Windows 7® (32bits).

- Processador: Intel Core 2 Duo 1.66 GHz (mínimo)

- Espaço em Disco: 1 GB (mínimo), 2 GB (recomendável)

- Memória RAM: 2 GB (mínimo), 3 GB (recomendável)

- Resolução: 1024x768 (recomendável)

- Idioma: Qualquer idioma

As informações necessárias sobre a instalação do MasterTool IEC XE podem ser encontradas no Manual de Utilização MasterTool IEC XE (MU299048).

• Abrir o MasterTool IEC XE.

• Na janela que irá abrir, ir em Arquivo->Novo Projeto

• Na janela Novo Projeto, em Modelos escolher Projeto MasterTool Padrão.

• No campo Nome, escolher um nome para o projeto.

• E em Caminho colocar o local onde ele será salvo.

• Na próxima janela selecionar:

Modelo da UCP: NX3010

Modelo do Rack: NX9002

Modelo da Fonte de alimenteção: NX8000, clicar em Próximo.

• Na próxima janela selecionar o perfil desejado, para essa aplicação o perfil Simples é o mais adequado.

•Selecionar também a linguagem de programação, nesse exemplo usaremos o Ladder.

•Clicar em Próximo.

• Na próxima janela que surgir selecionar a Linguagem de programação para o programa (MainPrg) associado a Tarefa Principal (Main Task). Selecionar Ladder.

• Clicar em Concluir.

• O MasterTool irá executar a rotina para iniciar o Programa.

• Ao fim desse processo o MasterTool apresentará a área de trabalho para o usuário:

•Onde:

- Árvore de Dispositivos: Na janela Dispositivos é possível acessar o Hardware da Arquitetura e sua Configuração em Configuration (Bus). Também é posssível ter acesso aos componentes do Programa Aplicativo em Application.

- Configuração do Barramento: Nessa janela temos dispostos todos os módulos no Rack, usado também para adicionar e retirar módulo no barramento.

- Mensagens: os comandos Precompilar, Compilar, Montar, Enviar mensagens, etc. são exibidos nesta janela. Clique o item Comandos de Visualização de Mensagens para obter mais detalhes.

- Biblioteca de Produtos : Durante a visualização "Configuração do Barramento" é possível ter acesso, nessa janela, a todos os produtos da Série Nexto para adicionalos no barramento

5. Configurando a Relação MODBUS

• Ao abrir o projeto novo, o primeiro passo é configurar a relação MODBUS.

• Na treeview do projeto clicar com o botão direito do Mouse na NET1, como indica a imagem a seguir, e clicar em Acrescentar Dispositivo:

• A seguinte janela será aberta:

• Nesta tela você seleciona se a NET1 da CPU será Client ou Server MODBUS.

• Basta clicar na guia MODBUS Server e selecionar o protocolo MODBUS Server e clicar em Acrescentar e depois em Fechar.

• Após selecionar o protocolo, ele irá aparecer na janela Dispositivos associada à porta NET1.

• Dê dois cliques no MODBUS_Server e a janela de configuração MODBUS será aberta.

6. Acrescentando a Relação MODBUS

• A seguinte janela será aberta:

• Manter o Protocolo TCP selecionado.

• Clicar no botão Acrescentar para adicionar a relação Modbus.

• A seguinte janela será aberta:

• Neste momento você escolhe o tipo de relação que será lida ou escrita pelo Client.

• Neste tutorial foram utilizadas 3 Holding Register e 8 Coil (pois 8 e o valor mínimo para coils).

• Aperte OK.

• A seguinte janela irá aparecer mostrando que a relação foi adicionada.

• Onde:

• Endereço Inicial do Dado: refere-se ao endereço MODBUS inicial da relação.

• Tamanho do Dado: quantidade de dados usados pelo Mtool IEC XE na relação (no nosso programa: 8 para coil e 3 para holding register).

• Variável IEC: variáveis utilizadas pelo Master Tool IEC XE para manipular os valores da relação. Usar %QX0.0 para Coil e %QW10 pra Holding Register.

• Abaixo a figura da relação da relação utilizada no tutorial.

• Nesse momento, vale lembrar que na série NEXTO as relações de holding register são aos pares, no caso:

• 40001 – %QW10

• 40002 – %QW12

• 40003 – %QW14

• Para maiores informações consultar o manual da CPU.

7. Configurando a Porta de Comunicação

• Após configurar a relação, abra a configuração da porta ethernet com dois cliques em NET1.

• Irá abrir a seguinte janela:

• Nesta janela é configurado o IP da porta de comunicação, lembrando que para comunicação via switch, todos os equipamentos devem estar na mesma subrede.

• No exemplo foi utilizada configuração de acordo com imagem abaixo.

• Onde:

• Endereço de IP: endereço da porta NET1 da CPU na rede.

8. Inserindo a programação

• A lógica de programação deve ser feita no MainPrg(PRG) de acordo com o que for desejado.

•Declarar as variáveis para que fique mais fácil de monitorar e utilizar esses registradores futuramente, a janela irá ficar parecida com esta:

•A sintaxe fica a seguinte:

//COMENTÁRIO: Variáveis tipo WORD atribuídas às variáveis relacionadas aos Holding Registers da relação MODBUS Server

mb1 AT %QW10: WORD;

mb2 AT %QW12: WORD;

mb3 AT %QW14: WORD;

//COMENTÁRIO: Variáveis tipo BOOL atribuídas às variáveis relacionadas aos Coils da relação MODBUS Server

mb4 AT %QX0.0: BOOL;

mb5 AT %QX0.1: BOOL;

mb6 AT %QX0.2: BOOL;

9. Enviando o programa para a CPU

• Para enviar o programa, leia o tutorial que explica como conectar o Nexto ao computador, cujo link está abaixo:

Série Nexto - Como conectar o computador ao Nexto

10. Colocando a aplicação em RUN

• Com o programa enviado, devemos rodar a aplicação, para isso ir no Menu principal e selecionar Depurar-> Iniciar.

11. Criando um Novo Projeto

• Abrir o software iX Developer.

• A seguinte janela será aberta:

• Ao clicar em Create New Project, esta janela será aberta, nesta janela selecionar a IHM em questão e clicar em Next.

• Nesta janela, selecionar o controlador e o protocolo, no caso será MODICON/ModBus Master, clicar em Next.

• Agora basta escolher um nome e um local para salvar o projeto e clicar em Finish.

• Depois de configurar o projeto, o software de edição será aberto:

12. Criando as TAGs

• Para criar TAGs vá ao menu localizado a esquerda: Functions -> Tags. Como mostra a figura abaixo:

• A janela de edição de TAGs será aberta, clicar em Controllers.

• Nesta janela pode-se observar que já existe um controlador adicionado, que é o que foi selecionado na criação do projeto.

• Através do botão Add podem ser adicionados outros controladores/protocolos.

• Esse controlador está previamente configurado, porém vamos modificar.

• Clicar em Settings.

• Na janela que abrirá devemos modificar o modo de serial para Ethernet TCP/IP.

• Após, clicar em Stations.

• Ainda nessa janela modificar o Start adress para 1-based pois estamos iniciando os endereços em 00001.

• Em Stations modificar o IP Adress para o endereço do NEXTO configurado anteriormente. 192.168.14.25. Manter os outros parâmetros como estavam.

• Após configurado o controlador, voltar as TAGs para criar as mesmas.

• Para criar uma nova Tag, clique em Add.

Nota:

• Os tipos (Data Type - Tag) podem ser: BOOL (true/false) e BIT (digital), INT16 (analog simples), entre outros, dependendo de como a variavel sera tratada na IHM.

• A coluna Acess Right para definir se a variável é de leitura, escrita ou os dois.

• As colunas em Controller dizem qual o tipo de dado que vai ser lido e o endereço do mesmo.

• A tabela final ficará parecida com:

13. Desenhando a aplicação

• Utilizando o menu Screens localizado a esquerda, selecione a tela Screen1 para começar a edição.

• Com a tela aberta, navegaremos no menu superior Home, até a aba Objects onde escolheremos os objetos a serem exibidos na IHM.

14. Adicionando os Objetos Modbus na Tela

• Para adicionar um objeto de leitura/escrita analógico na tela, selecionar o objeto Analog Numeric, como mostra a figura a seguir:

• Após selecionar a ferramenta, clique na tela da IHM e arraste até formar uma caixa de diálogo, como mostra a figura abaixo:

• Dê dois cliques no objeto que foi colocado na tela e na parte superior do iX Developer irá aparecer o menu de Propriedades > Geral.

• Nesse menu existe a aba Tag/Security, onde deve ser selecionada a tag que desejamos que apareça na tela da IHM. Para isso, clicamos em Select Tag....

• Selecionamos a MODBUS_40001 e clicamos em OK.

• O processo deve ser repetido para as tags MODBUS_40002 e MODBUS_40003.

• Adicionados os objetos analogicos, partimos para os digitais.

• Para adicionar um objeto de leitura/escrita digital na tela, selecionar o objeto Indicator1, esse objeto deve ser encontrado na biblioteca de objetos da iX, para isso clicamos em View e em Component Library, com isso abriremos o menu de navegação conforme abaixo:

• Com o menu Component Library aberto, expandimos a opção Component Library > iX Components > Symbols > Indicators.

• Após expandir o menu podemos selecionar o objeto Indicator1.lib para adicionar um na tela, selecionar o objeto Indicator1, esse objeto deve ser encontrado na biblioteca de objetos da iX, para isso clicamos em View e em Component Library, com isso abriremos o menu de navegação conforme abaixo:

• Após selecionar a ferramenta, clique na tela da IHM e arraste até a tela.

• Dê dois cliques no objeto que foi colocado na tela e na parte superior do iX Developer irá aparecer o menu de Propriedades > Geral.

• Nesse menu clique em Configure Pictures, a janela abaixo será exibida.

• Para configurar a tag que será lida/escrita clicamos em Select Tag....

• Selecionamos a MODBUS_00001 e clicamos em OK.

• O processo deve ser repetido para as tags MODBUS_00002 e MODBUS_00003.

• Ainda, para configurar o botão com a ação de mudar o valor do bit correspondente ao seu endereço modbus, abrir o menu Actions.

• Na aba Mouse Down, selecionar clicar em Select Action....

• Expandir Controller e selecionar Toggle Tag.

• Depois de selecionar a ação, basta selecionar a tag clicando em Select Tag... E clicando em OK.

• Após repetir os processos para as outras tags a tela deverá ficar parecida com:

• Com a configuração realizada, basta enviar o programa para a IHM.

• Selecionar a aba Project e clicar em Download.

• A janela a seguir será aberta.

• Verificar se a IHM foi encontrada na rede, caso não tenha sido encontrada, revisar a configuração da mesma.

• Clicar em Download e aguardar o término.

15. Testando a comunicação

• Como os projetos já foram enviados aos respectivos equipamentos e estão na mesma rede através de um switch, a comunicação já estará funcionando.

• Para observar, basta abrir o MasterTool IEC XE, logar na CPU e ir até a MainPrg (onde foram declaradas as variáveis no NEXTO).

• Os valores setados na IHM estarão escritos nesse local, bem como vice-versa.