Série Duo - Comunicação CP DUO e CP FBs via protocolo Modbus RS-485 (Duo Mestre)

1. Considerações Gerais

• Este documento descreve a utilização do CP FBs como uma expansão de entradas e saídas para o CP Duo.

• O objetivo principal é orientar como realizar a comunicação entre o CP Duo (mestre) comunicando com o CP FBs (escravo) através do protocolo MODBUS, utilizando o meio físico RS-485.

• Na arquitetura de exemplo utiliza-se apenas um escravo na rede MODBUS, porém é possível inserir mais dispositivos, respeitando o limite do Duo de 16 relações por porta de comunicação.

• 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.

 

Itens Utilizados na Aplicação:

Controlador Programável: Duo DU351

Controlador Programável: FBs-24MC

Board de comunicação: FBs-CB25

Cabo de Programação do CP Duo: AL-1715

Cabo de Programação do CP FBs: FBs-232P0-9F-150

Software de Programação do CP Duo: MasterTool IEC

Software de Programação do CP FBs: WinProladder

Terminador de rede RS-485: PO8525

Cabo de comunicação Duo – PO8525: PO8500

Cabo de comunicação PO8525 – FBS: AL-2306

Fonte de alimentação 24VDC: AL-1535

 

2. Arquitetura

 

 

3. Iniciando um novo projeto

• Abrir o software MasterTool IEC.

• Ao iniciar um novo projeto, recomenda-se a utilização do modelo fornecido, pois este já possui as configurações básicas necessárias (teclado, display...).

• Para iniciar a partir do modelo ir ao menu: Arquivo -> Novo a partir do modelo.

 

• Selecionar a opção Modelo_DU350_DU351 se o equipamento possuir versão de software 1.02 ou inferior.

• Para versões de software 1.10 ou superior selecionar a opção Modelo_DU350_DU351_v110.

• Clicar em Abrir.

 

• Para verificar a versão do equipamento pressionar simultaneamente as teclas MAIN + seta para cima do teclado do Duo.

• Para sair da tela de versão pressionar MAIN + seta para cima novamente.

 

 

4. Área de trabalho

• A janela principal do software será apresentada. Na parte inferior existem 4 abas:

• POUs: Local onde são criados os programas nas linguagens da norma IEC61131.

• Tipo de dados: Permite ao usuário criar novos tipos de dados ou estruturas.

• Visualizações: Local onde o usuário desenvolve as telas e configuração do teclado.

• Recursos: Local para configuração dos recursos dos equipamento como canais analógicos e portas de comunicação.

 

 

5. Criando uma POU

• Uma POU (Program Organization Unit) pode ser um programa, uma função ou um bloco funcional escrito em qualquer uma das linguagens da norma IEC 61131.

• Para inserir uma POU clique com o botão direito do mouse sobre a pasta POUs e selecione a opção Acrescentar objeto.

 

• A janela Nova POU será aberta. Onde em:

• Tipo da POU: Selecionar o tipo desejado. No tutorial foi utilizada a opção Programa.

• Nome da nova POU: Nome para a identificação da POU. A primeira POU do projeto deve possuir o nome PLC_PRG.

• Linguagem: Selecionar a linguagem na qual se deseja criar a POU. No tutorial será utilizada a linguagem Ladder (LD).

• Clicar em OK.

 

• A área de edição do programa e suas ferramentas serão apresentadas: 

 

• Colocar um contato ou qualquer outro elemento para validar a POU. 

 

 

6. Configurando a porta de comunicação do mestre

• Para configurar a porta de comunicação ir em Recursos -> Configuração do CP

 

• Expandir a opção Configuração do CP -> Comunicação e selecionar a opção COM2.

• As configurações gerais da porta serão apresentadas.

• Escolher a velocidade e parâmetros de comunicação conforme desejado. Sugere-se a seguinte configuração.

 

• Expandir a opção COM2 e em Desabilitada[SLOT], clicar com o botão direito do mouse e selecionar a opção MODBUS Mestre.

 

• Após selecionar o protocolo MODBUS Mestre as opções Time-out e Retentativas serão habilitadas, onde:

• Time-out: Tempo que o mestre aguarda uma resposta do escravo, após disparar uma pergunta ou comando.

• Retentativas: Número de vezes que o mestre tenta refazer a pergunta ou comando em caso de falhas. Quando este limite é alcançado o mestre ignora esta relação e executa a próxima.

 

 

7. Adicionando as relações MODBUS

• A Relação MODBUS é uma equivalência entre as variáveis do CP e as variáveis MODBUS.

• Para incluir uma relação MODBUS, clique com o botão direito do mouse sobre MODBUS Mestre[SLOT] e selecione a opção Incluir Relação MODBUS.

• A janela para configuração será apresentada.

 

 

8. Relação de leitura das entradas digitais

• No tutorial está sendo utilizado como expansão de I/O a CPU FBs-24MC.

• Este módulo possui 14 entradas digitais que podem ser acessadas pelo Duo usando a seguinte relação MODBUS:

 

• No exemplo acima, está sendo executado o comando de leitura de coil, lendo do escravo de endereço 1, 14 variáveis a partir do endereço MODBUS 1001 que correspondem as entradas digitais X0 a X13 da expansão. 

 

 

9. Relação de escrita nas saídas digitais

• No tutorial está sendo utilizado como expansão de I/O a CPU FBs-24MC.

• Este módulo possui 10 saídas digitais que podem ser acessadas pelo Duo usando a seguinte relação MODBUS:

 

• No exemplo acima, está sendo executado o comando de escrita de coils, no escravo de endereço 1, 10 variáveis a partir do endereço MODBUS 0001 que correspondem às saídas digitais Y0 a Y9 da expansão. 

 

 

10. Relação de escrita/leitura de words

• No tutorial está sendo utilizado como expansão de I/O a CPU FBs-24MC.

• Este módulo diversas memórias que podem ser usadas para cálculos ou leitura e escrita de canais analógicas que podem ser acessadas pelo Duo usando a seguinte relação MODBUS:

 

• No exemplo acima, está sendo executado o comando de escrita de Holding Register, no escravo de endereço 1, 10 variáveis a partir do endereço MODBUS 40001 que correspondem aos registradores R0 a R9 da expansão.

• Como o comando é de Holding Register fica subentendido que estamos trabalhando na faixa dos 40000, então o primeiro endereço é 1 = 40001. 

• Abaixo imagem das relações realizadas no tutorial para leitura das entradas analógicas, escrita das saídas digitais e leitura de alguns registradores da expansão (FBs-24MC).

 

 

11. Colocando o CP em modo RUN

• Com o projeto carregado no CP é necessário dar o comando para executar a aplicação, ou seja, colocar o CP em modo RUN.

• Para colocar o CP em RUN ir ao menu: Comunicação -> Run, ou pressione a tecla F5 do teclado do computador.

• A aplicação será executada no CP, sendo permitido através do software de programação monitorar e forçar valores no CP.

 

 

12. Criação do projeto no CP Escravo

• Abrir o software WinProladder e ir no menu: File -> New Project.

• A janela Project Information será apresentada, onde:

• Project Name: Colocar um nome para a aplicação.

• Model Name: Modelo de FBs utilizado. Para selecionar o modelo clicar em Edit.

• Description: Descrição do projeto (opcional)

 

 

• Após configurar, clique em OK.

 

 

13. Modo On-line

• Para iniciar a programação é necessário estar online com o CP. Para isso ir ao menu: Comunicação -> Login.

• Na janela On-Line o usuário configura os parâmetros para o computador estabelecer a comunicação com o CP.

• Para editar os parâmetros clique no botão Edit.

 

• Caso o usuário desconheça os parâmetros clique no botão Auto Check.

• A janela abaixo é apresentada. Selecionar a porta COM do computador que está sendo utilizada e clicar em OK.

 

• Ao estabelecer a comunicação com o equipamento a seguinte mensagem será apresentada:

 

• Clicar em Sim.

• À medida que os passos são processados com êxito o seguinte símbolo é mostrado:

indicando o sucesso da comunicação.

 

• Ao final de todas as etapas, uma janela com as informações do CP é apresentada:

 

• Clicar em OK.

 

 

14. Configurar os parâmetros de comunicação

• Configurar os parâmetros conforme configurado na IHM, ou seja, mesmo baudrate, paridade e stop bits.

• No campo Protocol selecionar a opção Modbus RTU (Slave).

• Realizado o login com o CP, o próximo passo é configurar a porta de comunicação que irá estabelecer a troca de dados com a IHM.

• Para configurar os parâmetros do canal serial ir ao menu: PLC -> Setting -> Port "X" Parameter. Exemplo: Port 2 Parameter.

 

 

15. Configurar o Station Number

• O Station Number é o endereço que o FBs assumirá na rede. Mesmo sendo uma comunicação ponto a ponto é necessário configurar um endereço para o equipamento diferente do endereço da IHM.

• Para configurar o Station Number ir ao menu: PLC -> Settings -> Station Number.

 

• Clicar em OK.

 

 

16. Colocar o CP em modo RUN

• Colocar a CPU em RUN através do menu: PLC -> RUN.

• O led RUN da CPU deve começar a piscar rapidamente.

 

 

17. Conectando os equipamentos

• Desligar os equipamentos.

• Conectar o cabo PO8500 na porta COM2 do Duo e a outra extremidade no conector RJ45 do terminador de rede PO8500.

• Conectar o PO8500 ao FBs utilizando o cabo AL-2306 respeitando a seguinte ligação:

DUO                            FBs

TX+ ------------------------- +

TX– ------------------------- –

• Habilitar a terminação de rede no PO8525 colocando as dip-switches localizadas na placa em ON.

• Habilitar a terminação de rede no FBs-CB25 colocando as dip-switches localizadas abaixo da tampa superior em ON.

• Ligar os equipamentos e verificar se os leds da porta de comunicação RS-485 do FBs piscam rapidamente, indicando a troca de dados entre os equipamentos.