Série G – Configuração e comunicação MODBUS TCP

O objetivo deste tutorial é estabelecer a comunicação entre uma CPU Nexto e um bloco de IOs remotas da Série G através do protocolo MODBUS TCP.

Componentes

Equipamentos: 1 CPU Nexto XP325, 1 módulo Adaptador/Cabeça de rede MODBUS TCP (GL-9089), 1 módulo 16 DI (GT-12DF), 1 módulo 16 DO (GT-226F), 1 switch.

Software: Master Tool IEC XE v3.75.

Seções do Tutorial

1. ARQUITETURA
2. DESENVOLVIMENTO
     2.1.    Criação do Projeto no MasterTool
     2.2.    Declaração de Variáveis
     2.3.    Configuração do Dispositivo MODBUS
          2.3.1. Configuração de IP e Porta TCP
          2.3.2. Mapeamento MODBUS
          2.3.3. Requisições MODBUS
2.4.    Execução da Aplicação
3.    RESULTADOS
 

1. ARQUITETURA

Os módulos de expansão devem ser devidamente conectados ao adaptador de rede. Os equipamentos devem estar configurados para a mesma faixa de IP, garantindo que os mesmos estarão numa mesma rede, e devem ser conectados ao switch, formando uma LAN (Rede Local). No caso deste tutorial, foram configurados o switch em 192.168.100.254, o Notebook em 192.168.100.30, o XP325 em 192.168.100.25 e o GL-9089 em 192.168.100.3.

Obs.: Observar a ordem de montagem dos módulos de expansão de IO junto ao adaptador de rede. Essa ordem definirá, mais a frente, o endereçamento das variáveis.

Figura 1. Diagrama de Conexão do Sistema

2. DESENVOLVIMENTO

Neste tutorial será criado um projeto no MasterTool para o Xpress e configurado um dispositivo MODBUS Client, representando um bloco de IOs remotas da Serie G, para comunicação entre ambos. Serão criadas variáveis e configurado o mapeamento MODBUS para leitura e escrita de módulos de entradas e saídas digitais acoplados a um Adaptador de rede.

2.1. Criação do Projeto no MasterTool

Abra o MasterTool e crie um novo projeto para o XP325.

O tutorial de criação de projeto para o Xpress pode ser acessado em: https://suporte.altus.com.br/hc/pt-br/articles/7754631705485-Nexto-Xpress-Criando-um-projeto

2.2. Declaração de Variáveis

Crie variáveis para as entradas e saídas de acordo com os módulos de expansão. Como estamos utilizando módulos que possuem 16 entradas digitais e 16 saídas digitais, serão declaradas 32 variáveis booleanas para representação das mesmas

Figura 2. Declaração de variáveis do projeto

2.3. Configuração do Dispositivo MODBUS

Na árvore de equipamentos, clique com o botão direito do mouse em NET 1, dentro de XP325 (XP325), e clique em Add Device... / Acrescentar Dispositivo....

Figura 3. Adicionar Dispositivo

Irá abrir uma janela Add Device / Acrescentar Dispositivo. Selecione MODBUS à MODBUS Ethernet à MODBUS Client à MODBUS Symbol Client e clique em Add Device / Acrescentar.

Figura 4. Adicionar MODBUS Symbol Client

Com a janela ainda aberta, selecione na árvore de equipamentos o objeto criado, e em seguida, na janela, selecione MODBUS à MODBUS Ethernet à MODBUS Client à MODBUS Device e clique em Add Device / Acrescentar. Após adicionar o dispositivo, feche a janela.

Figura 5. Adicionar Dispositivo MODBUS

2.3.1 Configuração de IP e Porta TCP

Abra o MODBUS Device que foi adicionado ao projeto e, na guia General Parameters, configure o endereço IP e porta TCP do dispositivo (Módulo GL-9089). Verifique o manual do Adaptador GL-9089 o procedimento para alteração de IP.

Figura 6. Configuração de IP e porta TCP

2.3.2. Mapeamento MODBUS

O endereçamento MODBUS dos módulos é atribuído de acordo com a ordem que o módulo é inserido no barramento. Para consultar a atribuição e a relação de endereços, verifique o manual do Adaptador/Cabeça de rede GL-9089. Para este tutorial utilizaremos a configuração a seguir:

Figura 7. Tabela de mapeamento Modbus

2.3.3. Requisições Modbus

Além desses endereços no mapeamento Modbus, também devem ser adicionadas as requisições dos mesmos.

Figura 8. Tabela de requisições Modbus

Os endereços 0x0001 a 0x0010 (1 a 16) correspondem às entradas digitais, enquanto os endereços 0x1001 a 0x1010 (4097 a 4112) correspondem às saídas digitais.

Obs.: No manual do GL-9089, verifica-se que os endereços MODBUS para módulos de expansão DI e DO partem, respectivamente, de 0x0000 e 0x0800, porém o mesmo manual informa que para leitura de coils, leitura de discrete inputs e escrita de coils (única ou múltiplas), devemos utilizar como endereço base 0x0000 para módulos de entrada e 0x1000 para módulos de saída. Considerando o endereçamento 1-based, utiliza-se os endereços para inputs e outputs a partir de 0x0001 e 0x1001, respectivamente.

2.3.4. Execução da Aplicação

Após configurado, o sistema já se encontra funcional. Clique Alt+F8 e logo em seguida, após bem-sucedida a conexão, execute a aplicação, pressionando F5.

Para o teste, a entrada digital 0 foi acionada fisicamente, na página das variáveis, podemos monitorar o status das mesmas, conforme Figura 7. As variáveis correspondem ao status das entradas digtais.

Figura 9. Monitoramento Entradas Digitais

Para teste do módulo de saídas digitais, iremos utilizar a página de monitoramento das variáveis, que representam as saídas digitais, e na coluna Prepared value, podemos alterar o status das vaiáveis desejadas. Neste tutorial iremos deixar ativas as saídas 3, 6 e 9, conforme Figura 8. Pressionar Ctrl+F7 e clicar em Yes / SIM para carregar os valores na CPU.

Figura 10. Alteração de status saídas digitais

Após alterar o status das variáveis, o valor pode ser observado na coluna Value, conforme observado na Figura 9.

Figura 11. Monitoramento Saídas Digitais

3. RESULTADOS

Após realizadas as etapas de montagem, configuração, execução e envio de comandos às IOs, pode-se observar, exibido pela Figura 10, o status das IOs dos módulos. Encontram-se acionadas a entrada digital 0, que foi acionada fisicamente, além das saídas digitais 3, 6 e 9 que foram acionadas via comando através do MasterTool.

Figura 12. Painel de LEDS do bloco de IOs

Obs.: O LED IOS aceso verde no módulo GL-9089 indica que os módulos de expansão estão em operação normal.