Este tutorial demonstra a comunicação entre o supervisório BluePlant e o supervisório Elipse SCADA por meio do protocolo Modbus TCP/IP.
Componentes
Software: BluePlant v2018.1.37; Elipse SCADA v2.29
Seções do Tutorial
1. ARQUITETURA
2. DESENVOLVIMENTO
2.1. Desenvolvendo o projeto no supervisório Elipse SCADA (Client)
2.1.1. Criação de um projeto no Elipse SCADA
2.1.2. Configuração do dispositivo Modbus
2.1.3. Criação e configuração de tags
2.1.4. Construção da tela do supervisório
2.2. Desenvolvendo o projeto no supervisório BluePlant (Server)
2.2.1. Adicionar e configurar tags
2.2.2. Configuração do dispositivo Modbus
2.2.3. Construção da tela do supervisório
3. RESULTADO
1. ARQUITETURA
A arquitetura deste tutorial é constituída dos supervisórios BluePlant e Elipse SCADA instalados e funcionando corretamente em um computador.
Uma arquitetura semelhante a adotada neste tutorial foi aplicada em projetos na área de saneamento, em companhias como a Sabesp.
2. DESENVOLVIMENTO
Neste tutorial, iremos desenvolver aplicações para a troca de dados do tipo booleano, inteiro e real entre os supervisórios BluePlant e Elipse SCADA por meio do protocolo de comunicação Modbus TCP/IP, onde o Elipse SCADA será o cliente (Client) da comunicação e o BluePlant será o servidor (Server).
Ao final deste tutorial, está disponível para download uma pasta compactada com os projetos desenvolvidos nos supervisórios.
2.1. Desenvolvendo o projeto no supervisório Elipse SCADA (Client)
No supervisório Elipse, será configurado o dispositivo Modbus Client, adicionado e configurado tags com os endereços Modbus e por fim, vinculado estas tags à objetos gráficos para construção da tela de supervisão.
Para mais informações sobre o supervisório Elipse SCADA, é recomendado consultar o manual dele.
2.1.1. Criação de um projeto no Elipse SCADA
Com o software Elipse SCADA aberto, na barra superior, vá em Arquivo e clique em Nova Aplicação.
A janela Salvar aplicação nova abrirá. Selecione o diretório onde deseja salvar a aplicação, dê um nome a ela no campo Nome e clique em Salvar.
2.1.2. Configuração do dispositivo Modbus
Antes de iniciar a configuração do dispositivo Modbus, é importante verificar se o driver dele (Modbus.dll) está instalado e o local em que ele se encontra. Caso o driver Modbus não esteja instalado, é necessário realizar o download dele, acessando o link abaixo:
https://www.elipse.com.br/downloads/?cat=48&key=&language=ptbr#header-main
Com o projeto devidamente criado, na barra superior do software, vá em Arquivo e clique em Organizer.
A janela Organizer abrirá. Vá até a opção Drivers e clique em Novo.
Localize o local onde está salvo o driver Modbus.dll e clique em Abrir.
Após adicionar o driver, clique em Configurar.
A janela Propriedades do Driver abrirá. Na aba Configurações, clique em Extras para configurar a comunicação Modbus do driver.
A janela do driver (Driver Modicon Modbus v4.04) abrirá. Na aba Modbus, selecione Modbus TCP no campo Modbus Mode (1) e insira o endereço do escravo que deseja comunicar no campo Default Slave Address (2). Neste tutorial, o dispositivo escravo (Server) terá o endereço 2.
Na aba Operations, será configurado as funções Modbus que serão utilizadas na comunicação. Para os tipos de dados booleano e inteiro podem ser utilizadas as operações 06 e 03, respectivamente. Para o tipo de dado real, será necessário adicionar uma nova operação. Portanto, clique em Add.
Os campos acima do botão Add ficarão disponíveis para edição. Selecione double no campo Data (1), marque a opção Swap DWords (2) e clique em OK (3).
Na aba Setup, selecione Ethernet no campo Physical Layer.
Por fim, na aba Ethernet, é necessário configurar o endereço IP que será utilizado na comunicação com o supervisório. Neste tutorial, no campo Main IP será inserido o IP 127.0.0.1 (localhost) com a porta 502, pois o BluePlant (Server) está sendo utilizado no mesmo computador.
Para concluir as configurações do driver, clique em OK.
Após, clique em Fechar na janela Propriedades do Driver.
2.1.3. Criação e configuração de tags
Nesta subseção, será adicionado e configurado o endereço Modbus das três tags responsáveis por transferir os valores (booleano, inteiro e real) dos objetos gráficos entre os supervisórios. Para isso, ainda na janela Organizer, vá no campo Tags e clique em Novo Tag.
A janela Criar um novo tag abrirá. Altere a quantidade para 3 (1), selecione a opção Tag PLC (2) e clique em OK (3).
As três tags (tag001, tag002 e tag003) serão adicionadas abaixo do campo Tags. Para configuração delas, serão utilizados os campos: Nome, Descrição, N1, N2, N3 e N4, onde:
• Nome: Nome que deseja para tag;
• Descrição: Descrição que explica a função da tag;
• N1: Endereço do escravo da comunicação = 2;
• N2: Função Modbus configurada na aba Operations da configuração do driver;
• N3: Não utilizado;
• N4: Endereço inicial do operando.
Dessa forma, a configuração das tags deverá estar conforme as imagens abaixo:
Após realizar a configuração das tags, clique em Fechar para sair da janela Organizer.
2.1.4. Construção da tela do supervisório
Na tela do supervisório Elipse SCADA, será inserido um objeto do tipo Button (para a tag do tipo booleana) e dois objetos do tipo SetPoint (para as tags do tipo inteiro e real).
Para inserir um objeto Button, vá na aba Objetos da barra superior do software e selecione Button.
Desenhe o objeto no local desejado e depois, dê um duplo-clique no objeto para abrir as propriedades dele.
A janela Propriedades do Botão abrirá. Na aba Geral, altere o campo Funcionalidade para Liga/Desliga (1) e selecione o modelo ON/OFF horizontal no campo Botões (2).
Na aba Mensagens, altere a cor de fundo para vermelho no campo Normal e para verde no campo Pressionado.
Por fim, no campo Objetos da aba Tags, expanda o item Aplicação (1), clique em Tags (2), selecione a tag Chave (3) e clique em Adicionar (4). Após adicionar a tag, clique em Fechar (5) para finalizar a configuração das propriedades do botão.
Para inserir e configurar os objetos SetPoint, o procedimento é muito semelhante ao utilizado no objeto Button. Na aba Objetos da barra superior do software, selecione SetPoint e desenhe o objeto no local desejado. Após, dê um duplo-clique no objeto SetPoint desenhado para abrir a janela de propriedades dele.
Para o primeiro objeto SetPoint inserido, será vinculado a variável do tipo inteiro (tagInt). Portanto, na aba Formato da janela de propriedades do SetPoint, altere o tamanho para 5. Dessa forma, será possível digitar apenas 5 números neste objeto.
No campo Texto da aba Moldura, digite o texto que deseja que o objeto apresente.
Por fim, na aba Tags, vincule a tag tagInt ao objeto e clique em Fechar para finalizar a configuração das propriedades do primeiro SetPoint.
Para o segundo objeto SetPoint inserido, será vinculado a variável do tipo real (tagReal). Na aba Formato da janela de propriedades do SetPoint, altere o tamanho para 12 e a precisão para 2. Dessa forma, será possível digitar 12 números com duas casas decimais neste objeto.
No campo Texto da aba Moldura, digite o texto que deseja que o objeto apresente.
Por fim, na aba Tags, vincule a tag tagReal ao objeto e clique em Fechar para finalizar a configuração das propriedades do segundo SetPoint.
Ao final da inserção e configuração destes objetos, a tela do supervisório ficará semelhante a imagem abaixo:
2.2. Desenvolvendo o projeto no supervisório BluePlant (Server)
Semelhante ao realizado no Elipse SCADA, no supervisório BluePlant, será configurado o dispositivo Modbus Server, adicionado e configurado tags com os endereços Modbus e por fim, vinculado estas tags à objetos gráficos para construção da tela de supervisão.
Nesta seção, não será visto detalhadamente como criar um projeto, configurar tags, vincular tags à objetos da tela e executar o projeto. Caso não conheça alguns desses passos, recomenda-se ler o tutorial que explica cada um deles, cujo link está abaixo:
BluePlant - Criação de um Projeto
2.2.1. Adicionar e configurar tags
Com o projeto devidamente criado no software BluePlant, adicione e configure três tags (Chave, tagInt, tagReal), conforme a imagem abaixo:
Essas três tags se comunicarão com as tags do Elipse SCADA.
2.2.2. Configuração do dispositivo Modbus
Para configurar o dispositivo Modbus Server no BluePlant, ainda no menu Edit, vá no campo Devices e na aba Channels, clique em Create new.
A janela Create New Channel abrirá. Selecione a opção Modbus Slave – TCP/IP and RS232 devices no campo Protocol, TCPIP no campo Interface e clique em Ok.
O dispositivo será adicionado na aba Channels. Após, dê um duplo clique na célula da coluna ProtocolOptions. Digite o endereço do escravo no campo SlaveID (neste tutorial o endereço é 2) e no campo Encoding, selecione a opção RTU TCP.
Após, dê um duplo-clique na célula da coluna Settings para ativar as configurações. Verifique se a opção ServerMode está marcada e se a porta atribuída no campo ListeningPort é 502.
O canal de comunicação deverá ficar configurado conforme a imagem abaixo:
Após configurar o canal de comunicação, vamos adicionar e configurar o nó de comunicação. Para isso, na aba Nodes de Devices, clique em New.
A janela Create New Node abrirá. Atribua um nome ao nó no campo Node Name e clique em Ok.
A aba Nodes deverá ficar configurada conforme a imagem abaixo:
Por fim, na aba Points de Devices, vamos atribuir endereços Modbus as tags criadas na subseção 2.2.1. deste tutorial. Primeiramente, vamos inserir as três tags na coluna TagName. Dê um duplo-clique no campo abaixo da coluna TagName e clique no ícone de três pontos.
A janela Select Object abrirá. Selecione a tag Chave e clique em Ok.
Dê Enter para finalizar a inserção da tag.
Realize o mesmo procedimento para inserir as demais tags. Dessa forma, a aba Points ficará conforme a imagem abaixo:
Obs.: Repare que a coluna Node foi preenchida automaticamente, já que temos apenas um nó configurado.
Na coluna Address será inserido os endereços Modbus para cada tag. O endereço Modbus é formado pela operação, selecionada no campo Operand (1) e pelo endereço digitado no campo Address (2). As tags do BluePlant devem ser vinculadas aos mesmos endereços que as tags do Elipse SCADA foram vinculadas.
Portanto, as tags do BluePlant serão configuradas da seguinte forma:
• Tag Chave: Operand = 0 – Coil e Address = 1;
• Tag tagInt: Operand = 4 – Holding Register (pois deseja-se ler e escrever dados) e Address = 1;
• Tag tagReal: Operand = 4 – Holding Register (pois deseja-se ler e escrever dados) e Address = 2.
Dessa forma, os endereços Modbus inseridos na coluna Address ficarão conforme a imagem abaixo:
Como deseja-se ler e escrever dados do tipo real (double) e inteiro com sinal, na coluna DataType, deverá ser selecionado Real para a tag tagReal e Short para a tag tagInt (1). Já na coluna AccessType, selecione ReadWrite para todos os pontos (tags) (2).
Por fim, dê um duplo-clique na célula Modifiers da tag tagReal, clique na seta que será exibida (1) e ative a opção WordSwap (2).
A aba Points de Devices deverá ficar configurada conforme a imagem abaixo:
2.2.3. Construção da tela do supervisório
Na construção da tela do supervisório BluePlant, será utilizado um objeto OnOffSwitch para a tag Chave e dois objetos TextBox para as tags tagInt e tagReal. Para maiores detalhes referente a inserção e configuração dos objetos na tela, é recomendado ler a seção 2.3. do tutorial de criação de projeto no BluePlant (link está na introdução da seção 2.2. deste tutorial).
A tela desenvolvida deverá ficar semelhante a imagem:
Assim como realizado no software Elipse SCADA, o formato do TextBox do valor inteiro foi limitado para apenas 5 dígitos.
O formato do TextBox do valor real foi limitado para 12 dígitos com 2 casas decimais.
3. RESULTADO
Execute as aplicações no BluePlant e no Elipse SCADA. Para executar a aplicação no Elipse, na barra superior do software, vá em Arquivo e clique em Rodar ou utilize o atalho da tecla F10.
Escrevendo valores no BluePlant e lendo no Elipse SCADA:
Escrevendo valores no Elipse SCADA e lendo no BluePlant:
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