Cómo comunicar un PLC basado en Arduino usando un adaptador USB-RS232

 En la automatización industrial, establecer una comunicación efectiva entre dispositivos es esencial. Este post se centra en los aspectos prácticos de la integración de un adaptador USB a RS232 con un PLC basado en Arduino. Específicamente la configuración del M-Duino PLC. Veremos los pasos necesarios, desde la conexión del hardware hasta la programación, para comunicar correctamente un PC u otro dispositivo compatible con USB con un M-Duino, usando el protocolo RS232.

Requisitos esenciales para la comunicación del PLC Arduino

Guía paso a paso para la configuración del M-Duino PLC

Conexiones del hardware

Para este tutorial, utilizamos un adaptador RS232 a USB con un conector DB9 que tiene 9 pines, numerados del 1 al 9. Emplearemos 3 pines: RX (pin 2), TX (pin 3) y GND (pin 5). En el caso del M-Duino, se usarán los pines TX, RX y GND. El diagrama a continuación ilustra cómo conectar el PLC M-Duino al adaptador RS232.

Programación del PLC para la comunicación RS232

Para que la comunicación serial RS232 funcione, es necesario alimentar correctamente el PLC con una fuente de 12-24Vdc. Una vez hecho esto y realizadas las conexiones, debes programar el dispositivo.

 Utilizaremos la biblioteca RS232, incluida en nuestro paquete de placas. Si no la tienes, puedes instalarla siguiendo este tutorial. Recuerda seleccionar el modelo adecuado en el IDE.

Ejemplo de código para la comunicación RS232 con Arduino

A continuación, se muestra un ejemplo que implementa la comunicación bidireccional. Los caracteres escritos en el monitor serial de Arduino se imprimirán en él y se enviarán a través de RS232. Los mensajes recibidos también se imprimirán en el monitor serial. 

En la función RS232.begin() es necesario especificar la velocidad en baudios utilizada en la comunicación: en este caso, 115200. El PLC y el dispositivo USB-RS232 deben trabajar a la misma velocidad en baudios para que la comunicación funcione. También se pueden configurar algunos parámetros adicionales.

• Bits de datos: 8, por defecto
• Bits de parada: 1, por defecto
• Paridad: ninguna, por defecto 
  

Estos parámetros se pueden cambiar añadiendo un segundo argumento a la función "begin". Por ejemplo: RS232.begin (115200, "SERIAL_8N2"), donde "8N2" significa lo siguiente:

• 8 bits de datos
• Sin paridad
• 2 bits de parada

#include<RS232.h>

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
  RS232.begin(115200);
}

void loop() {

  while (RS232.available()) {
 ​ ​Serial.println(RS232.read());
  }

  while (Serial.available()) {

    char a = Serial.read();

    RS232.write(a);

    Serial.print(a);

  }

}

Configuración del adaptador USB-RS232 para la integración con Arduino

Prueba de la comunicación serial en diferentes plataformas 

El adaptador USB-RS232 puede ser utilizado con cualquier emulador de terminal para probar la comunicación serial:

• En Windows, se pueden usar programas como TeraTerm . 
• En Linux, se pueden usar Picocom u otros emuladores de terminal. 

Cuando el dispositivo USB está conectado a la PC, debería estar disponible un puerto: COMX en Windows y /dev/ttyUSBX, en Linux.​ Identifica tu dispositivo y accede a él, usando tu emulador de terminal preferido.

En este caso, usaremos Picocom. El siguiente comando se puede usar para abrir una conexión con una velocidad en baudios de 115200:

picocom /dev/ttyUSB0 -b 115200

La configuración predeterminada es de 8 bits de datos, 1 bit de parada y sin paridad. Se puede especificar la bandera --echo para que el terminal imprima cada mensaje que enviamos a través de él, así como los recibidos.

Demostración de la integración con éxito de Arduino RS232

Ejemplo de comunicación en tiempo real

Con lo aprendido en este post, puedes establecer una comunicación efectiva utilizando la comunicación serial RS232. Consulta la captura siguiente: la ventana izquierda es el monitor serial de Arduino y la derecha es Picocom. Los mensajes se pueden transmitir con éxito en ambas direcciones.