Série Phase - Comunicação em Modbus RTU entre o multimedidor PH3100 e Nexto Xpress XP325

Neste tutorial estão descritos orientações e procedimentos para comunicação de Energia Ativa Total do Multimedidor de Energia PH3100 com os CPs da série Nexto via Modbus RTU RS-485.

 

Componentes

Software: MasterTool IEC XE v3.22

CLP: XP325

Multimedidor: PH3100

 

Seções do Tutorial

1. ARQUITETURA

2. PH3100

   2.1. Tabela Modbus

         2.1.1 Estrutura variável de Energia

   2.2. Parâmetros de configuração no PH3100

3. Configurações no MasterTool

   3.1. Configurações Modbus

   3.2. Cálculo para Concatenar Energia Ativa

 

1. ARQUITETURA

Para este tutorial a arquitetura é composta com um XP325 e um PH3100 conectados pelo meio físico RS-485.

 

Para a conexão no Nexto os bornes da porta RS-485 estão identificados na CPU e para o PH3100 o esquema de ligação está no manual, conforme a imagem a seguir.

 

2. PH3100

A comunicação será pelo protocolo Modbus RTU RS-485. Os mapeamentos para as variáveis já são predefinidos e é necessário apenas configurar os parâmetros da comunicação serial.

 

 

2.1. Tabela Modbus

Os endereços para as variáveis Modbus podem ser encontrados em uma tabela no manual, mas também temos na base de conhecimento uma tabela Excel com todos os endereços Modbus já convertidos para o Decimal e incrementados para o Nexto.

Nosso objetivo será comunicar o valor da Energia Ativa Total. Assim, na imagem a seguir da tabela Excel, observamos que a Energia Ativa está separada em 4 registradores.

 

* Endereço baseado em 1.

 

Observe que os endereços da primeira coluna são baseados em 1 e os endereços da segunda coluna baseados em 0, por isso é somado 1. Como o Nexto é baseado em 1, vamos utilizar os endereços da primeira coluna.

 

 

2.1.1  Estrutura variável de Energia

A variável de energia é representada em MWH (Megawatts Hora) e separada em parte inteira e parte Decimal.

As duas partes, Inteira e Decimal, são variáveis DWORD de 32 bits.

Cada parte é dividida em duas, parte Alto e parte Baixo, onde: Alto são os 16 bits mais significativos e Baixo os 16 bits menos significativos. Portanto:

 

Exemplo: Para os  seguintes valores nas variáveis:

Tem-se:

Desse modo o valor da Potência Ativa será:

Potência Ativa = 1,306 MWh

Obs.: Não é necessário fazer conversões para binário ou decimal para obter o valor. A tabela está apenas ilustrando para melhor compreensão.

O valor da Potência Ativa pode ser obtido a partir da seguinte equação:

 

 

2.2.  Parâmetros de configuração no PH3100

Para o PH3100 comunicar-se em RS-485 é apenas necessária a configuração do endereço do escravo e baudrate.

Esses parâmetros podem ser alterados diretamente no display do PH seguindo os passos indicados no fluxograma da imagem a seguir:

 

 

3. Configurações no MasterTool 

No MasterTool vamos fazer as configurações para ler os valores das quatros variáveis indicadas na seção 2.1. deste tutorial e criar uma lógica em UserPrg para concatenar os valores e obter a Energia Ativa Total.

As variáveis da comunicação foram declaradas em UserPrg.

 

 

3.1.  Configurações Modbus

Para a comunicação Modbus RTU RS-485, primeiro configuramos os parâmetros da porta COM para a rede.

(1) Duplo clique em COM1

(2) Informar os parâmetros de acordo com o PH3100. Somente a taxa de transmissão é configurada no PH, os demais parâmetros são de acordo com a figura a seguir.

 

Clicamos com o botão direito na COM1 e Acrescentar Dispositivo.

 

 

Depois selecione MODBUS_SYmbol_RTU_Master e clique em Acrescentar. A janela pode ser fechada após esse passo.

 

Depois com o botão direito em MODBUS_SYmbol_RTU_Master e em Acrescentar Dispositivo.

 

Selecione MODBUS Device e clique em Acrescentar. A janela pode ser fechada após esse passo.

 

Com um duplo clique em MODBUS Device, vá em Mapeamentos quando a aba abrir:

(1) Adicionar as variáveis que serão comunicadas;

(2) Tipo do dado: Neste caso são variáveis Holding Register;

(3) Informar os endereços Modbus das variáveis no escravo. Não deve ser colocado o operando Modbus, que para Holding Register é 4x.

 

Em Requisições, configure conforme a imagem abaixo:

 

 

Em Parâmetros Gerais:

(1) Endereço do escravo que foi configurado no PH3100 na seção 2.2. deste tutorial.

 

 

3.2.  Cálculo para Concatenar Energia Ativa

Nosso objetivo será implementar um algoritmo para realizar o cálculo já explicado na seção 2.1.1., sendo que já temos as quatro partes da variável Energia Ativa.

 

 

Desse modo, em UserPrg inserirmos o seguinte código em ST:

 

Código ST:

Energia_Total := DWORD_TO_REAL((Energia_Ativa_Alto*65536)+Energia_Ativa_Baixo)+(DWORD_TO_REAL((Energia_Ativa_Decimal_Alto*65536)+ Energia_Ativa_Decimal_Baixo)/100000000);

Obs1.: É necessário converter as variáveis de DWORD para REAL, por isso é usada a função DWORD_TO_REAL. 

Obs2.: Repare que na Linha 2 do código a conversão de DWORD para REAL acontece antes da divisão por 10^8.