1. Descrição da Aplicação
Este tutorial descreve a utilização da IHM modelo Exter K10 com CP da Série Ponto através do protocolo MODBUS utilizando o meio físico RS485.
O objetivo principal é orientar a configuração da IHM Exter K10 para a comunicação com os CPs da Série Ponto.
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.
O processo de configuração deve seguir as seguintes etapas:
- Definição dos parâmetros de comunicação, como velocidade, paridade, stop bits, data bits e porta serial.
- Configuração da porta serial da IHM.
- Configuração da porta serial do CP.
Neste tutorial, adota-se uma arquitetura de referência, do tipo ponto-a-ponto com um mestre e um escravo, como descrito na próxima seção. 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: PO3147
Módulo de saída digital: PO2022
Módulo de entrada digital: PO1010
Terminador de Barramento: PO8524
Terminadores de rede RS485: PO8525
IHM EXTER: K10
Cabo de programação da IHM: AL1755
Cabo de programação do CP: AL1746
Cabo de comunicação: AL1735
Cabo Rede RS485: AL2306
Cabo de comunicação: AL2305
Software de Programação do CP: MasterTool XE
Software de Programação da IHM: Information Designer
3. Criação do projeto na IHM
3.1. Criando um projeto novo
- Abrir o software Information Designer
- Ir ao menu File -> New.
- A janela Project Properties será apresentada:
- Onde em:
• Operator Terminal: Selecionar o modelo da IHM.
• Controller Systems: Selecionar o protocolo de comunicação da IHM.
- Clicar em Change para modificar os parâmetros.
- Clicar em OK.
- No campo Controller Systems clicar no segundo botão Change... para selecionar o protocolo utilizado pela IHM para comunicar com o CP
• Brand name: Selecionar o fabricante do protocolo a ser utilizado.
• Protocol: Selecionar o driver a ser utilizado. (Modicon Modbus Master).
- Clicar em OK para retornar à tela principal.
3.2. Configurando a porta de comunicação
- Para configurar a porta de comunicação da IHM ir ao menu: Setup -> Peripherals.
- A janela Peripheral Configuration será aberta:
- Arrastar o Controller 1 até a COM1, que será a porta de comunicação utilizada nesse exemplo.
- Clicar com o botão direito do mouse sobre a COM1 e selecionar a opção Properties para configurar os parâmetros de velocidade, paridade, stop bits, e data bits.
- Além dos parâmetros de comunicação precisamos configurar os parâmetros do driver MODBUS.
- Clicar com o botão direito do mouse sobre o nome do driver e ir à opção Properties.
- A janela de configuração do driver será aberta. Configurar conforme imagem abaixo:
- Onde:
• Communication mode: Meio físico utilizado na comunicação – Serial
• Default station: Endereço do equipamento escravo
• Modbus protocol: Tipo do protocolo – RTU
• Start address: Endereço inicial do MODBUS. Exemplo: primeiro endereço de Holding Register será 40001, primeiro endereço de Coil será 0001.
- Configurar os parâmetros e clicar em Aplicar e logo em seguida em OK.
- Fechar a janela Peripheral Configuration.
3.3. Inserir telas no projeto da IHM
- Quando iniciamos um projeto uma tela principal automaticamente é criada (Tela Main). Para realizar o tutorial deve-se criar três telas, uma para cada tipo de operando. No final do exemplo teremos uma tela para o menu principal, uma tela para saídas digitais, uma tela para entradas digitais e a última tela para memórias.
- Na aba Project Manager clicar com o botão direito do mouse em Blocks -> New.
- Onde em:
• Block name: Colocar um nome para a tela. Exemplo: "Saída".
• Block number: Número do bloco a ser adicionado.
- Repetir a operação criando mais duas telas. No tutorial nomeamos como: "Entrada" e "Memória".
- O ítem Blocks na aba Project Manager deverá ficar da seguinte maneira:
3.4. Inserir teclas de navegação no menu da IHM
- Para navegar entre as telas devemos configurar as teclas de função localizadas abaixo do display da IHM.
- No Information Designer clicar duas vezes em uma das teclas. Uma janela com opções será aberta. Onde:
• Text trip: Permite escrever um nome para a tecla. Este nome será apresentado na caixa.
• Local Key: Indica que a função selecionada para a tecla será apenas para esta tela.
• Global Key: Indica que a função selecionada para a tecla será válida para todas as telas.
- No tutorial foi selecionada a opção Local Key.
- Na tela Block Properties selecionar a opção Jump to Block e escolher a tela para onde a IHM deve ir ao ser pressionado a tecla escolhida.
- Após clicar em Update.
- O mesmo deve ser feito com os outros botões para que cada tela possa ser acessada por eles a partir do menu principal.
- Também sugerimos a criação de um botão para retornar à tela principal, porém este deve ser criado como GLOBAL KEY, para que em todas elas ele tenha a função de retornar a principal.
- Ao final a configuração deve ficar semelhante à figura abaixo:
- Clique em OK.
3.5. Inserir objetos nas telas da IHM
- No Project Manager clicar em Block, para abrir as telas disponíveis.
- Para inserir objetos no display da IHM deve-se clicar duas vezes sobre o bloco desejado (Saída, Entrada ou Memória) na aba Project Manager, conforme abaixo.
- Aparecerá a imagem da IHM e a área do display onde deverão ser inseridos os objetos.
3.6. Monitorar uma Memória:
- O Analog Numeric é o objeto que permite ler ou escrever valores em uma memória (Word).
- Para inserir este objeto clique no ícone abaixo destacado em vermelho:
- Selecione a posição da tela onde deseja inserir o objeto. A seguinte tela será aberta:
- Onde:
• Analog signal: Variável que será monitorada. Neste caso o Holding Register 40001.
• Preencher com os parâmetros corretos e clicar em OK. A condição default de acesso ao Analog Numeric via operador é desabilitada, ou seja, não permite intervenção do operador. Para permitir a escrita da IHM no CP ir à aba Access e habilitar a opção Enable operator input.
3.7. Monitorar uma Saída Digital:
- O Digital Text é um objeto utilizado para ligar ou desligar uma saída ou bit.
- Para inserir este objeto clique no ícone abaixo destacado em vermelho:
- Selecione a posição da tela onde deseja inserir o objeto. A seguinte tela será aberta:
- Onde:
• Digital signal: Variável que será monitorada. Neste caso o Coil 00001.
• Preencher com os parâmetros corretos e clicar em OK. A condição default de acesso ao Digital Text via operador é desabilitada, ou seja, não permite intervenção do operador. Para permitir a escrita da IHM no CP ir à aba Access e habilitar a opção Enable operator input.
3.8. Monitorar uma Entrada Digital:
- O Digital Text é um objeto utilizado para ligar ou desligar uma saída ou bit. Este objeto será utilizado na tela Entrada.
- Para inserir este objeto clique no ícone abaixo destacado em vermelho:
- Selecione a posição da tela onde deseja inserir o objeto. A seguinte tela será aberta:
- Onde:
• Digital signal: Variável que será monitorada. Neste caso o Input 10001.
- Preencher com os parâmetros corretos e clicar em OK.
3.9. Carregando o projeto na IHM
3.9.1. Configurando o método de transmissão do projeto
- Antes de realizar a transferência dos arquivos é necessário configurar o método de transmissão do projeto para a IHM.
- Selecionar o menu: Transfer -> Communication Properties.
- Nesse exemplo será carregado o projeto na IHM utilizando o canal serial COM1 do computador.
3.9.2. Transferindo o projeto para IHM
- Configurado o método de transmissão é possível enviar os arquivos para a IHM.
- Conecte o cabo AL-1755 na porta COM2 da IHM (Transferência via Serial).
- Ir ao menu Transfer -> Project.
- Clicar em Send para transferir o projeto.
4. Criação do Projeto no CP
4.1. Criando um projeto novo
- Abrir o software de programação MasterTool XE.
- Ir ao menu Projeto -> Novo.
- Será apresentada a janela Criar Novo Projeto. Onde:
• Nome do Projeto: Nome para identificação do projeto
• Diretório: Pasta onde será salvo o projeto.
• Modelo de CP: Modelo da CPU utilizado no projeto.
- Preencher os campos e clicar em OK.
4.2. Configurando o Barramento Ponto
- Para configurar o barramento selecione a opção Barramento na aba treeview do projeto.
- A seguinte tela será apresentada:
- No campo Troca a Quente selecionar a opção Habilitada sem Consistência na Partida, ou seja, a CPU irá inicializar mesmo que algum módulo de I/O possua diagnóstico de falha.
- Clicar em Executar no campo ProPonto. O software ProPonto será executado para configuração do barramento.
- A tela abaixo mostra o software ProPonto.
- Para que sejam incluídos os módulos no barramento, selecionar os componentes do lado esquerdo da tela e arrastar até a posição desejada. Caso a posição em que se deseja inserir o módulo não for uma posição válida o software alerta com uma mensagem.
- Ao finalizar a configuração selecione o botão Verificar Barramento. O software vai realizar a verificação do projeto onde não pode apresentar erros. A seguinte mensagem deve ser apresentada:
- Realizados os procedimentos anteriores clique em salvar .
- Fechar o ProPonto.
- Retornar ao MasterTool XE na tela Barramento na aba Configurações.
- Clicar no botão LER. A configuração realizada no ProPonto será importada para o MasterTool XE.
- Após a leitura dos módulos clicar em Aplicar para que as configurações sejam confirmadas.
4.3. Criar um Módulo Principal
- Para que a CPU possa entrar em modo de Execução é necessário que a mesma possua no mínimo dois módulos: O módulo C-xxx.000 (configuração) e o módulo E-xxx.001 (execução).
- O módulo C-xxx.000 já é criado ao ser inicializado o projeto.
- Para criar um módulo principal clique no menu Módulo -> Novo.
- Selecionar a opção Módulo Principal no campo Tipo de Módulo e clicar em OK.
- Será aberta a tela para edição do ladder.
- Como o objetivo do tutorial é estabelecer a comunicação dos equipamentos, nenhuma lógica será criada, apenas deixando uma instrução NEG para que o módulo seja válido.
- Clique em Salvar .
4.4. Ajuste de Operandos de Configuração do Relógio
- As CPUs da Série Ponto modelos 3x47 exigem que seja realizada a configuração do seu relógio interno, ou seja, é necessário configurar alguns operandos para ajuste do relógio.
- Para realizar esta configuração clique duas vezes sobre a opção Parâmetros Gerais localizada na treeview do projeto.
- Configurar os operandos para leitura, ajuste e controle do relógio e clicar em Aplicar.
4.5. Configurar a porta serial
- Para configurar a porta serial do CP selecionar a opção COM 2 localizada na treeview do projeto.
- Na janela Configuração do CP configurar a COM2 como MODBUS Escravo.
- Clicar em Aplicar.
- Agora selecione a opção COM2. A janela para inserir as relações MODBUS e configurar a porta de comunicação será aberta.
- Clicar no botão Propriedades da COM e configurar as propriedades de comunicação conforme a figura:
- Estes parâmetros devem ser idênticos aos configurados na IHM.
- Clicar em OK.
- De volta a COM2 inserir as relações MODBUS conforme a figura abaixo:
- Onde:
• Coil: Variável de escrita de bit, o endereço 00001 MODBUS corresponde a saída S50.0 do CP.
• Holding Register: Endereço de memória, o endereço 40001 MODBUS corresponde à memória M100 do CP.
• Input: Variável de leitura de bit, o endereço 10001 MODBUS corresponde a entrada E0.0 do CP.
5. Enviando os arquivos para o CP
- Para enviar os arquivos para o CP siga os seguintes procedimentos:
- Conectar o cabo de programação USB AL-1746 no Computador e outra extremidade na porta USB do CP.
- Aguarde até o dispositivo ser reconhecido. (O driver USB da CPU já deve estar instalado no computador)
- Abrir o Gerenciador de dispositivos do Windows e ir à opção Portas (COM & LPT). Verificar qual a porta COM alocada para o CP Ponto.
- Voltar ao MasterTool XE e ir ao menu: Configuração -> Comunicação. A seguinte janela será aberta:
- Na janela Comunicação selecionar a porta COM alocada no Gerenciador de dispositivos e clicar na opção Autodetectar...
- A janela Autodetectar Velocidade da COM será aberta. Clicar no botão Detectar.
- O software irá realizar uma varredura localizando o CP. Assim que o mesmo for localizado uma mensagem será apresentada indicando o sucesso na comunicação.
- Fechar as janelas retornando a janela principal do MasterTool XE e realizar os passos abaixo:
• Passar o CP para estado de Programação -> Ir ao menu: Comunicação -> Estado -> Programação.
• Enviar os arquivos para memória RAM -> Ir ao menu: Comunicação -> Ler Enviar Módulos -> Enviar Todos.
• Passar o CP para estado de Execução -> Ir ao menu: Comunicação -> Estado -> Execução.
6. Conectando os equipamentos
- Com os equipamentos desligados conectar o cabo AL-1735 na porta RS485 (COM1) da IHM e a outra extremidade do cabo no conector RJ45 do PO8525.
- Interligar os PO8525 com o cabo AL-2306.
- Configurar os PO8525 -> terminação ligada (ON).
- Ligar o cabo AL-2305 na COM2 do CP e a outra extremidade no segundo PO8525 seguindo a numeração dos fios:
• 0 -> SHLD
• 1 -> TX+
• 2 -> TX-
• 3 -> REF+
• 4 -> REF-
- Energizar os equipamentos e verificar se o CP está em estado de execução. O led correspondente ao canal de comunicação conectado deve piscar rapidamente.
- Será possível escrever na memória M100 do CP, acionar a saída digital S50.0 e monitorar a entrada digital E0.0 que correspondentes aos endereços MODBUS 40001, 00001 e 10001.
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