EC03 CONTROLADOR ELECTRONICO Los controladores EC03 pueden ordenarse para uso como controlador remoto, es decir, para ser comandado desde otro controlador electrónico o computadora, o bien para ser programados para una aplicación dedicada. En caso de usarse como controlador remoto, debemos determinar la tecnología de comunicación serie que se usará: RS232 o RS485. En caso de usarse RS232, los controladores salen preprogramados con un protocolo de comunicación serie propietario de Arlogic llamado ARBUS. Para comunicaciones RS485 los controladores EC03 salen preprogramados con MODBUS RTU Esclavo. En caso de quererse programar, se recomiendan más adelante las herramientas necesarias para hacerlo. Características: Alimentación 12VCC ó 24VCC. 8 salidas optoacopladas a transistor 500mA por salida de tensión igual a la de alimentación. 8 a 16 entradas digitales optoacopladas 0-24VCC (estado alto >=12VCC). 0 a 8 entradas analógicas 0-5VCC, 0-20mA, 0-10VCC. Puerto de Comunicación RS232, u opcional RS485. Borneras a tornillo, u opcional enchufables. Programable en ladder (soft gratuito) ó en C, Basic (softs gratuitos y pagos de terceras partes). Opcionalmente preprogramado de fábrica con protocolo MODBUS RTU para funcionar como controlador remoto en red RS485, con número de esclavo programado en eeprom (modificable por comandos seriales). Opcionalmente preprogramado de fábrica con protocolo propietario ARBUS para funcionar como controlador remoto de entradas salidas por RS232. Posibilidad de Simulación virtual de funcionamiento con software de terceras partes. Timers / Arrays / Contadores / Flags / Variables, a definir por el usuario. Procesador Microchip corriendo a velocidad 20MHz. Medidas externas: 148mm x 90mm, Profundidad= 30mm Montaje en chasis de Gabinetes con 4 tornillos o montaje sobre riel din.
USO COMO CONTROL REMOTO POR RS485 PARAMETRIZACION DEL CONTROLADOR. Cada controlador sale de fábrica con un número de esclavo y ciertos parámetros de funcionamiento que a pedido del usuario pueden ser programados de orígen pero cuyos valores puede ser cambiados por el usuario con las herramientas adecuadas. Estos parámetros son: Nro de esclavo: es el nro de esclavo en la red RS485, se encuentra en la dirección $FF de la eeprom del microcontrolador. Admite valores de 1 a 254. IMPORTANTE: el nro de esclavo 255 no puede usarse en aplicaciones porque está reservado como nro de esclavo genérico: cuando en un mensaje MODBUS RTU se usa el nro de esclavo 255, el controlador responde sea cual sea su real nro de esclavo. Por lo tanto, si un único esclavo está conectado a un Maestro (la computadora) y se usan mensajes con nro de esclavo 255, el esclavo siempre atenderá y contestará. Demora de Transmisión: es una demora en milisegundos que el dispositivo espera hasta antes de enviar la respuesta a la red. Admite valores de 5 a 30. A/D Muestras: es la cantidad de muestras de una magnitud analógica que se toman y promedian antes de definir el valor a enviar a la red. Admite valores de 1 a 255. A/D Sample Time: es el tiempo en microsegundos que se espera desde que se designa un canal de adquisición hasta que se inicia la lectura del canal. Admite valores de 1 a 100. Requerimientos: Hardware: - Una PC o Notebook con puerto serie o con conversor USB-Serial. - Interfase RS232-RS485 (recomendado usar la provista por Arlogic) - Fuente de 5VCC para alimentar la Interfase RS232-RS485 Arlogic - Fuente de 24VCC (ó 12VCC según corresponda) para alimentar el controlador. - Cables adecuados para conexionado Software: - ModbusRTU_Arlogic.exe: software para monitorear, probar y programar los controladores remotos ARLOGIC con protocolo MODBUS RTU. Pasos a seguir: Supongamos que se tiene un controlador instalado en una aplicación y queremos chequearlo o reprogramarlo: 1) Quitar la alimentación del controlador. 2) Aislar el controlador de la red RS485: desconectar los dos cables que llegan al puerto RS485. 3) Conectar el puerto RS232 de la interfase al puerto serie RS232 del computador (ficha DB9 pines 2,3,5). 4) Conectar el puerto RS485 de la interfase al controlador (solo pines A y B). 5) Correr el programa RIO.
6) Elegir el puerto de comunicación (por ej. COM1 o COM2) y presionar el botón OPEN para abrir la comunicación si todo está bien, el botón debe cambiar a la palabra Close. 7) Alimentar la interfase RS232-RS485 con 5VCC (de uno de los dos lados). 8) En el momento de conexión de la interfase se deberá recibir el mensaje [ARLOGIC RS232-RS485] 9) Alimentar el controlador con la tensión de funcionamiento (24V ó 12V según el modelo) 10) Presionar el botón Consulta Versión Firmware para saber si hay comunicación con el controlador y recibir así la versión de firmware del mismo. Se deberá recibir un mensaje en hexadecimal indicando la versión del firmware.
En este ejemplo, la versión es lo que está después de FF FF 03, es decir: 1.0.0 11) Presionar el botón Leer que está debajo de los datos de parametrización de captura analógica: El software mostrará un mensaje con los datos que tiene grabados el controlador, por ejemplo: Lo que significa: Cantidad de muestras analógicas para promediar: $80 = 128 Demora de tiempo entre lectura y lectura: $0A = 10 (us) 12) Presionar el botón Leer que está debajo de los datos de nro de esclavo y delay de transmisión: El software mostrará un mensaje con los datos que tiene grabados el controlador, por ejemplo: Lo que significa: Demora de tiempo desde que procesó la respuesta hasta que la envía a la red: $0A = 10 (ms) Nro de esclavo: $08 = 8 13) Para cambiar cualquiera de los parámetros, solamente se deben cambiar en la ventana de parametrización los datos correspondientes y presionar los botones correspondientes para su grabación en el microcontrolador. Por ejemplo si solo queremos cambiar el nro de esclavo a un nuevo valor= 4, completamos la parte inferior de parámetros y presionamos el botón Programar Device# y Del Tx :
14) Si el controlador recibió esa orden, contestará mostrando los mismos datos que recibió, observar la ubicación de los datos $0A y $04 correspondientes a los parámetros enviados. VERIFICACION DE FUNCIONAMIENTO DEL CONTROLADOR Una vez parametrizados los datos deseados para la aplicación, podemos monitorear el funcionamiento para estar seguros de que todo funciona bien. Para eso completaremos los datos del grupo de Adquisición remota: Por ejemplo, para un controlador EC03, de 8 entradas digitales, 8 salidas digitales y 8 entradas analógicas, cuyo nro de esclavo es 04: Si el puerto está abierto y todas las conexiones y periféricos están bien, podemos presionar el botón RUN para iniciar una adquisición/control remoto continuo. Mientras dura la adquisición, se podrá ver el estado de las entradas digitales (como 0 y 1), los valores de las entradas analógicas como números de 0 a 1023 o como valores en volts, y se podrán accionar las salidas digitales. En el ejemplo hay una entrada digital en estado alto, una salida digital accionada, y una entrada analógica con un nivel de 3,1 V mientras que las demás están en valores nulos. Para finalizar el control remoto, se deberá presionar el botón Stop del grupo Remote I/O Continua y finalmente para cerrar el puerto de comunicación, presionar el botón Close.
ENVIO DE COMANDOS MODBUS RTU AL CONTROLADOR Con el controlador conectado, puerto de comunicación abierta y no en estado de control remoto continuo, es posible enviar un mensaje MODBUS RTU customizado al controlador que será procesado y obedecido por el controlador siempre que se encuentre dentro de los comandos que puede procesar. Comandos MODBUS que entienden los controladores ARLOGIC: 1: Leer memoria de salidas digitales 2: Leer memoria de entradas digitales 3: Leer memoria de holding registers [eeprom] (de a words) 4: Leer memoria de input registers (usado para leer entradas analógicas) 5: Escribir una salida digital 6: Escribir un registro en la eeprom Por ejemplo, si quisieramos escribir en el esclavo #27, en la dirección 20 de su eeprom un word cuyo valor en hexadecimal es $DC81, el comando MODBUS es: (en formato decimal) = 27, 6, 0, 20, 220 (=$DC), 129 (=$81), CRC1, CRC2 Donde CRC1, CRC2 son los bytes que forman el Word CRC que surge de cálculo según el Standard Modbus. El software ofrece una ventana desde donde enviar mensajes MODBUS customizados. Para este ejemplo se debería completar como sigue: Dejar tildado el cuadro Autocalcular CRC para que el software calcule y agregue al mensaje el CRC. Presionar el boton Send Values para enviar el mensaje al controlador. RECOMENDACIONES PARA LAS INSTALACIONES. 1) No conectar la malla del cable RS485 a cero volt, pues esto introduce ruidos eléctricos y corrientes parásitas al circuito de alimentación de los controladores, puede perjudicar a la fuente y al funcionamiento del microcontrolador o hasta dañarlo. La malla del cable RS485 debe conectarse a tierra. 2) Si un controlador deja de funcionar verificar el nro de esclavo, probablemente un comando Modbus accidentalmente lo haya borrado o cambiado, o alguna irregularidad eléctrica haya alterado la eeprom. 3) En caso de necesidad de cambiar un microcontrolador por otro, evitar tocar las patitas pues una descarga electrostática podría dañarlo. 4) Usar filtros de línea entre la alimentación de red (220VCA / 100VCA) y la fuente de alimentación de los controladores. 5) Conectar diodos en antiparalelo en cargas inductivas. 6) Usar buenas descargas a tierra de las mallas y chasis de equipos.
DIAGRAMA DE CONEXIÓN A PC PARA PRUEBAS Y PARAMETRIZACION.
PROTOCOLO ARBUS USO COMO CONTROL REMOTO POR RS232 El protocolo ARBUS de ARLOGIC es muy simple, solo hay que transmitir mensajes ASCII por RS232 a 9600-N-8-1 con una determinada sintaxis, y el controlador responderá las consultas u ordenes con mensajes de confirmación o respuesta. Las consultas pueden hacerse desde un computador o desde otro PLC o cualquier dispositivo electrónico que pueda enviar mensajes ASCII por RS232 a 9600-N-8-1. Consulta de versión de Firmware Mensaje a enviar: Mensaje a recibir: [FW00] [FW ARBUS n.n] Donde: n.n: nro de la versión de firmware Ejemplo: Tx: [FW00] Rx: [FW ARBUS 3.4] Consulta de entradas digitales individuales Mensaje a enviar: Mensaje a recibir: [DInn] [DInns] Donde: nn: nro de la entrada digital en hexadecimal (00 a 0F) s : estado digital de la entrada (1= nivel alto, 0= nivel bajo) Ejemplo: Supongamos que se quiere consultar la primera entrada digital ($00) y que el estado de esa entrada digital es un nivel alto. Tx: [DI00] Rx: [DI001] Ejemplo: Supongamos que se quiere consultar la última entrada digital ($0F) y que el estado de esa entrada digital es un nivel bajo. Tx: [DI0F] Rx: [DI0F0] Consulta de entradas digitales globales Mensaje a enviar: Mensaje a recibir: [DIFF] [GInnnn] Donde: nnnn: estados de 16 entradas digitales en hexadecimal Ejemplo: Tx: [DIFF] Rx: [GIA012] Convirtiendo el resultado a binario: A012 = 1010000000010010 se obtiene el estado individual de las 16 entradas digitales donde la nro 00 corresponde al bit más a la derecha y la nro 15 es el bit de más a la izquierda.
Setear (encender) salidas digitales individuales Mensaje a enviar: Mensaje a recibir: [SOnn] [SOnn] Donde: nn: nro de la salida digital en hexadecimal (00 a 07) El controlador responde con un mensaje igual al recibido como forma de confirmación de mensaje recibido y orden ejecutada. Ejemplo: Supongamos que se quiere encender la primera salida digital ($00). Tx: [SO00] Rx: [SO00] Resetear (apagar) salidas digitales individuales Mensaje a enviar: Mensaje a recibir: [ROnn] [ROnn] Donde: nn: nro de la salida digital en hexadecimal (00 a 07) El controlador responde con un mensaje igual al recibido como forma de confirmación de mensaje recibido y orden ejecutada. Ejemplo: Supongamos que se quiere apagar la última salida digital ($07). Tx: [RO07] Rx: [RO07] Comandar (encender y/o apagar) salidas digitales grupales Mensaje a enviar: Mensaje a recibir: [GOnn] [GOnn] Donde: nn: nro en hexadecimal del estado de las 8 salidas (00 a FF) El controlador responde con un mensaje igual al recibido como forma de confirmación de mensaje recibido y orden ejecutada. Ejemplo: Supongamos que se quiere encender las salidas 2 y 3, y apagar las demás. Las salidas se cuentan desde la derecha, entonces el nro binario que corresponde a mantener encendidas los bits 2 y 3 es: 00001100 (se empieza contando desde 0) Convertimos el nro 00001100 a hexadecimal => $0C. Tx: [GO0C] Rx: [GO0C]
Consulta de entradas analógicas Mensaje a enviar: Mensaje a recibir: [AInn] [AInnvvvv] Donde: nn : nro de la entrada analógica en hexadecimal (00 a 07) vvvv : valor de la entrada en hexadecimal (0000 a 03FF) Ejemplo: Supongamos que se quiere consultar la cuarta entrada analógica (#03) y que a esa entrada está llegando una señal de tensión de un valor menor a 5 Volts que se quiere medir. Tx: [AI03] Rx: [AI02A7] La conversión matemática es: $02A7 = dec. 679 1023 es a 5V $03FF = dec. 1023 como 679 es a X? X = ( 679 x 5V ) / 1023 = 3,3 Volts
USO COMO CONTROLADOR PROGRAMABLE Arlogic sugiere como software de programación la herramientas de software PROTON DEVELOPMENT SUITE, que puede adquirirse en http://www.mecanique.co.uk/proton-ds/compiler/index.html Este entorno de programación permite la rápida implementación de cualquier aplicación usando un lenguaje de programación similar a BASIC, con una cantidad de funciones enfocadas a los microcontroladores MICROCHIP. Particularmente deberemos saber cual es el modelo de microcontrolador usado en el Controlador adquirido, si se solicita la opción de controlador programable (no como control remoto) el microcontrolador usado será PIC 16F877 o PIC16F877A Un archivo.inc reúne todas las definiciones y subrutinas básicas de uso del Controlador según la velocidad y configuración de entradas/salidas. El único hardware que se requiere para realizar la programación es un cable serie RS232 que se conecta al puerto RJ11 del Controlador. Este cable puede ser usado para programar, o para uso como controlador remoto o para conectar una impresora.
Screenshot de la pantalla del Software de Programación:
DEBUG / MONITOREO EN LINEA Con las herramientas de programación de PDS, es posible mediante la conexión al Controlador con el cable de comunicación serie, realizar monitoreo on line del programa y estado de las variables, timers y entradas y salidas del controlador analizando paso a paso el funcionamiento del programa para por ejemplo detección de fallas o análisis de funcionamiento de la programación. Screen Shot del Software de Monitoreo:
SIMULACION VIRTUAL DE FUNCIONAMIENTO Si se requiere es posible simular el funcionamiento de una aplicación integralmente usando el software PROTEUS, que puede adquirirse también en http://www.mecanique.co.uk/proton-ds/isis/index.html Arlogic provee gratuitamente el modelo de simulación para correr programas para EC03. Soporte Técnico Ante cualquier consulta comuníquese con Arlogic a traves del sitio web.