1. Descrição da Aplicação
Este tutorial descreve a utilização dos CPs da Série da FBs com o Modem GPRS da Informat para solução de telemetria.
O objetivo principal é orientar a configuração do CP, do Modem GPRS e do Driver OPC MODBUS para comunicação via MODBUS RTU sobre 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.
O processo de configuração deve seguir as seguintes etapas:
- Configuração do Modem GPRS;
- Configuração do Software Gateway;
- Configuração do CP Altus;
- Configuração do driver OPC MODBUS.
Neste documento, adota-se uma arquitetura de referência, onde o Driver OPC MODBUS da Beijer Electronics comunica com o CP da Série FBs através da rede de dados GPRS. Para esta conexão utiliza-se o Modem GPRS da Informat.
O protocolo utilizado é o MODBUS e o supervisório onde estará instalado do Driver OPC é o Mestre da rede enquanto o CP é configurado como Escravo.
O modem GPRS da Informat possui um software interno que permite ao modem discar para um endereço IP configurado internamente. Ao estabelecer a conexão o modem se torna "transparente" na comunicação permitindo ao CP e Supervisório comunicarem através do protocolo MODBUS RTU.
Na arquitetura proposta o modem disca para um IP de acesso externo que está direcionado a um computador rodando o software DatalinkerG. Este software funciona como um Gateway realizando a interface entre o Supervisório e o CP + Modem.
Resumidamente o Modem GPRS e o Driver OPC se conectam ao software Gateway e o mesmo faz a interface entre os equipamentos.
O driver OPC por ser um padrão pode ser utilizado com qualquer supervisório do mercado que suporte esta tecnologia.
O OPC da Beijer foi escolhido por comunicar MODBUS RTU sobre TCP/IP, característica que os demais OPCs do mercado não possuem. Somente com o MODBUS RTU/TCP IP é possível fazer a comunicação com os CPs que comunicam MODBUS RTU (serial).
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: FBs-24MC
Placa de comunicação RS232: FBs-CB2
Modem GPRS: G24 Serial da empresa Informat
Cabo de Programação do CP: FBS-232P0-9F-150
Software de Programação do CP: WinProladder
Driver OPC: OPC MODBUS RTU sobre TCP/IP da Beijer Electronics
Software de Programação do Modem: Terminal (Software disponibilizado pelo fabricante do Modem)
Software Gateway: DatalinkerG
3. Configuração do Modem GPRS
- Para a configuração do Modem GPRS é necessário colocar um chip da operadora telefônica em que o serviço de acesso a internet esteja liberado. No tutorial foi utilizado um chip da empresa Claro.
- Conectar um cabo pino a pino na serial do computador e a outra extremidade ao Modem G24 Serial.
- Abrir o software Terminal. A seguinte janela será apresentada:
- Configurar o software Terminal. Para isto vá ao menu: Opções -> Configurações.
- Selecionar a Porta de Comunicação do computador e o Baud Rate para 9600.
- Clicar em OK.
- Energizar o Modem e aguardar até que o led vermelho fique acesso.
- Com o LED vermelho acesso digitar no software Terminal o comando AT+MISTOP e clicar em Enviar Dados ou pressione a tecla do teclado do computador.
- Este comando interrompe a execução da aplicação interna do microcontrolador.
- Quando o modem recebe o comando com sucesso ele retorna a mensagem OK.
- A partir deste momento é possível realizar os demais comandos e configurar o Modem.
- O próximo comando configura o endereço IP para onde o equipamento deve discar. Este IP será do computador onde estarão instalados o software Gateway e o Supervisório.
- Digitar o comando AT+MIPMSERVER=1,1,2000,"IP",porta
- Este comando configura o primeiro Servidor (Supervisório) em que o modem irá se conectar. Exemplo:
- Sugere-se que este comando seja repetido, configurando mais 2 opções de servidores para conexão. Exemplo:
AT+MIPMSERVER=1,2,2000,"200.180.225.52",502 -> Configura Servidor 2
AT+MIPMSERVER=1,3,2000,"200.180.225.52",502 -> Configura Servidor 3
- Após as configurações é necessário reiniciar o equipamento para carregar as novas configurações. Isto é possível através do comando: AT+MIPRESET
3.1. Principais comandos para programar o Modem:
AT+MIPSTOP -> Este comando interrompe a execução do FW de Telemetria.
AT+MIPVER? -> Esse comando verifica a versão do FW do microcontrolador;
AT+MIPMSERVER?1,1 -> Esse comando verifica a última configuração setada no modem;
AT+MIPMSERVER=1,1,2000,"189.52.152.263",5000 -> Parâmetros (em vermelho) que devem ser configurados para a conexão com seu servidor "Supervisório";
AT+MIPMSERVER=1,2,2000,"189.52.152.263",5000 -> Configurar o servidor 2 com a mesma informação acima;
AT+MIPMSERVER=1,3,2000,"189.52.152.263",5000 -> Configurar o servidor 3 com a mesma informação acima.
AT+MIPRESET: Após as alterações da configuração do modem, esse comando reseta o modem para carregar as novas configurações.
4. Configurando o Software Gateway
- Na aplicação proposta está sendo utilizado o software DatalinkerG que funciona como um Gateway, ou seja, realiza a troca de dados entre o supervisório e o CP.
- Em um primeiro momento o Modem se conecta ao software Gateway em uma determinada porta a ser configurada. Após o supervisório, também se conecta ao software Gateway em uma porta diferente. O software se encarrega de fazer a troca de dados entre o Mestre e o Escravo.
4.1. Configurando as portas
- Para configurar as portas em que o Modem GPRS e o Supervisório irão se conectar executar o software DatalinkerG .
- Clicar no botão Configurar.
- No campo Módulos devem ser configurados a faixa de portas onde os Módulos (Modems GPRS) podem se conectar.
- No campo Supervisórios, configurar a faixa de portas onde o Supervisório poderá se conectar.
- Os campos Módulos e Supervisórios devem possuir valores diferentes.
- Clicar em OK.
- Na janela principal do software Gateway marcar a caixa de seleção Registrar Fluxo. Desta maneira o software realiza a monitoração da comunicação entre os dispositivos.
- Quando um Modem GPRS ou o Supervisório se conectam ao software Gateway é apresentada a mensagem de conectado e a porta onde ocorreu a conexão.
- Também são apresentados os frames de comunicação entre o Supervisório e o Modem GPRS.
- Este software deve permanecer executando para que o modem e o supervisório estabeleçam a comunicação.
5. Criação do Projeto no CP
5.1. Criando um projeto novo
- Executar o software WinProladder.
- Ir ao menu File -> New Project.
- A seguinte tela será aberta:
- Onde:
Project Name: Inserir um nome para o projeto.
Model Name: Modelo de FBs utilizado. É possível alterar o modelo utilizando o botão EDIT.
Description: Descrição do projeto.
Calendar: Utilização de calendário.
- Clicar em OK.
5.2. Colocando o FBs em modo On-line
- Para ter acesso aos parâmetros das portas de comunicação é necessário que o CP esteja em modo Online.
- Ir ao menu: PLC-> On-line.
- A seguinte tela será aberta:
- Onde:
Connection Name: Nome da conexão. Neste campo já existem algumas opções pré-definidas.
Details: Parâmetros da comunicação (Baud Rate, Paridade, Data Bit, Stop Bit).
Botão Edit: Permite a edição dos parâmetros de comunicação.
Auto Check: Faz uma verificação automática da velocidade do canal serial.
ADD: Adicionar uma nova conexão.
- Clique em OK.
- Selecionar a porta serial do computador que será utilizada para comunicar com o FBs.
- Para selecionar a porta serial clique em EDIT.
- No campo Port No selecione a COM do PC utilizada e clique em OK.
- Na Janela On-Line selecione o botão Auto Check. A seguinte tela será apresentada:
- Clicar em OK.
- Quando o WinProladder localizar o FBs uma mensagem será apresentada:
- Clicar em SIM.
- O software vai realizar uma varredura tentando conectar ao CP. À medida que os passos são processados com êxito o seguinte símbolo é mostrado:
- Ao final de todas as etapas, uma janela com as informações do CP é apresentada:
- Clicar em OK.
5.3. Configurando o canal serial do FBs
- Para configurar os parâmetros do canal serial que vai realizar a comunicação com a IHM vá ao menu: PLC -> Setting -> Port "X" Parameter. EX: Port 2 Parameter. Esta tela será apresentada:
- A seguinte tela será apresentada:
- Selecionar os parâmetros conforme os configurados na IHM. É importante que estes valores sejam idênticos, caso contrário a comunicação não ocorrerá.
- No campo Protocol selecionar a opção ModBus RTU(Slave).
5.4. Configurando o endereço do FBs
- Para configurar o endereço do CP vá ao menu: PLC -> Settings -> Station number.
- Configurar o endereço que o CP FBs irá utilizar na rede MODBUS.
- Clique em OK.
5.5. Colocando o FBs em modo RUN
- Configurados os parâmetros de comunicação é necessário colocar o FBs em modo RUN para que ocorra a comunicação.
- Vá ao menu PLC -> RUN PLC.
- O led RUN deve começar a piscar rapidamente.
5.6. Endereçamento MODBUS
- O FBs quando configurado para comunicar como escravo MODBUS segue um endereçamento fixo. Segue abaixo a tabela com equivalência entre as variáveis MODBUS e FBs:
MODBUS FBs
00001 a 00256 Y0 a Y255
01001 a 01256 X0 a X255
02001 a 04002 M0 a M2001
06001 a 07000 S0 a S999
40001 a 44168 R0 a R4167
45001 a 45999 R5000 a R5998
46001 a 48999 D0 a D2998
49001 a 49256 T0 a T255
6. Configurando o driver OPC MODBUS
- O driver OPC permite que sejam criados os tags diretamente em sua janela de configuração e posteriormente importado por um software Supervisório que suporte OPC. A escolha do driver OPC da Beijer se deve pelo fato do mesmo comunicar MODBUS RTU sobre TCP/IP.
6.1. Adicionando e configurando o Controlador
- Abrir o driver OPC Server da Beijer .
- Na janela principal clique com o botão direito do mouse sobre Server e selecione a opção New Controller.
- Na janela Add Controller System colocar um nome para identificar o controlador e em Controller system selecionar o driver MODICON Modbus Master ASCII/RTU/TCP.
- Após, selecionar o botão Settings para configurar o driver.
- Na janela Settings for Controller, na aba Settings selecionar no campo Modbus protocol a opção Master RTU.
- No campo Station selection configurar o endereço do escravo com quem o driver irá comunicar.
- Clique em Aplicar.
- Na aba Addressing configurar no campo Start address como 1 para que o endereço inicie a partir de 1.
- Clique em Aplicar.
- Na aba Comm method selecione a opção Ethernet Tunneling.
- Clique em Aplicar.
- Na aba Tunneling preencher os campos IP address com o endereço 127.0.0.1 e o campo Port number selecionar o número da porta na qual o driver OPC vai utilizar para se conectar no software Gateway.
- No tutorial foi utilizada a porta 5002.
- Clique em Aplicar.
- Na aba Advanced configurar o Timeout e Retries (retentativas).
- O Timeout deve ser alto devido o tempo de resposta ser alto.
- Clique em Aplicar.
- Clicar em OK na janela Add Controller System.
6.2. Adicionando os TAGs
- Para adicionar os tags clique com o botão direito do mouse sobre o controlador criado e selecione a opção New Tag.
- A janela Add Tag será aberta.
Onde:
Name: Colocar um nome para o Tag.
Address: Endereço MODBUS que corresponde a este Tag.
Poll Interval: Tempo entre as requisições.
- Para verificar se o tag está criado de maneira correta clique no botão Verify. A seguinte mensagem é apresentada em caso de sucesso.
- Clicar em OK.
6.3. Verificando a comunicação
- Para verificar se a comunicação está ocorrendo com sucesso ir ao menu: Server -> Start.
- Após ir ao menu Server -> Monitor para iniciar a monitoração na própria janela do driver OPC.
7. Conectando os equipamentos e partindo o sistema
- Com os equipamentos desligados conectar o cabo A na porta serial "Port 2" do FBs e a outra extremidade no Modem GPRS da Informat.
- Iniciar o software DatalinkerG.
- Ligar os equipamentos e verificar se o CP entra em modo RUN. Led RUN deve piscar rapidamente.
- Verificar se o LED verde do Modem acende. (Isto pode levar em torno de 1 minuto, que é o tempo necessário para o modem discar para o IP configurado e realizar a conexão.)
- Iniciar o Servidor OPC e a monitoração conforme item 6.3.
- Verificar se os LEDs do canal serial do FBs TX e RX piscam rapidamente.
- Após a conexão será possível escrever e ler valores de Registradores, Forçar saídas digitais e ler o estado das entradas digitais.
- Quando o driver OPC conseguir comunicar com o CP o status da comunicação será apresentado. A qualidade deve ficar como Good.
- No software Datalinker G também é possível verificar os frames de comunicação, com a pergunta do Driver OPC e a resposta do CP.
8. Observações
- O Modem GPRS só irá completar a conexão se o software Gateway DatalinkerG estiver executando, ou seja, se a porta configurada para o Modem se conectar estiver aberta.
- Quando o modem não encontra a porta disponível para conexão o ele aguarda um intervalo de tempo até realizar a retentativa da conexão.
- Softwares Firewall e Antivírus podem bloquear o acesso às portas impedindo a conexão do Modem.
- Em anexo a este tutorial estão os arquivos utilizados neste exemplo. Os arquivos estão divididos da seguinte maneira:
CP -> Software do CP FBs
DatalinkerG -> Software Gateway
OPC -> Driver OPC MODBUS da Beijer (versão DEMO)
Terminal -> Software de programação do Modem GPRS
9. Cabos
- Cabo para conectar o Modem GPRS ao CP FBs (RS-232):
Modem FBs
2 ---------------------------------------------------3
3 --------------------------------------------------- 2
5 --------------------------------------------------- 5
Comentários
0 comentário
Por favor, entre para comentar.