Detalles Técnicos

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

Los PLC industriales basados en ESP se pueden alimentar entre 12-24V y tienen un consumo de entre 700mA y 1500mA. Por lo tanto, recomendamos una fuente de alimentación capaz de suministrar al menos 2A. Cualquier fuente de alimentación industrial será una buena opción para alimentar los PLC.

Recuerda: Nuestras unidades están diseñadas para alimentarse entre 12-24V. Si se alimentan solo por USB, la unidad no podrá funcionar correctamente. El USB debe utilizarse únicamente para programar los PLC, no para alimentarlos.

A continuación se muestra un diagrama sencillo para ver cómo conectar una fuente de alimentación a cualquier unidad de Industrial Shields.

INTERRUPTORES

Los PLC basados en ESP32 tienen algunos interruptores que deben configurarse correctamente para activar determinadas funcionalidades. Nuestras placas de PLC basadas en ESP32 tienen la nomenclatura que se muestra a continuación, utilizada para diferenciar las distintas partes del PLC.

En cada zona hay uno o más interruptores, utilizados para configurar algunas de las funcionalidades del PLC. Las siguientes tablas indican la función de cada interruptor y cómo configurarlo.

Interruptor superior izquierdo de la Zona A :

1. No utilizado.
2. Este interruptor se utiliza para seleccionar entre RS232, Serial2 y EXP2 (Expansion Shield 2), y se usa junto con el interruptor 4. RS232 se selecciona cuando el interruptor está en OFF. Cuando está en ON, estará activo Serial2 o EXP2, según el valor del interruptor 4 (consulta la configuración del interruptor 4).
3. Este interruptor se utiliza para seleccionar entre RS485 (OFF) y Serial1 (ON).
4. Se utiliza para seleccionar entre EXP2 (ON) y Serial2 (OFF) cuando el interruptor 2 está en ON.

Zona B Analógica:

Este interruptor se utiliza para elegir entre salida digital o analógica, según la siguiente tabla. Si se pone en OFF, solo estará disponible la salida analógica correspondiente. Si se pone en ON, solo estará disponible la salida digital correspondiente.

SALIDAS ANALOGICAS

Variación de tensión entre -Vcc (o GND) y +Vcc, puede tomar cualquier valor. Una salida analógica proporciona una tensión determinada por un valor digital con un número de N bits. En las E/S digitales y analógicas hay autoaislamiento, por lo que es posible conectarlas usando una fuente de alimentación distinta de la de 24V.

Salidas: (3x) Analógicas (0-10Vdc), configurables mediante interruptor.

Para saber más sobre salidas analógicas...

SALIDAS DIGITALES

Variación de tensión desde -Vcc (o GND) hasta +Vcc, sin valores intermedios. Dos estados: 0 (-Vcc o GND) y 1 (+Vcc). En las E/S digitales y analógicas hay autoaislamiento, por lo que es posible conectarlas usando una fuente de alimentación distinta de la de 24V.

Salidas: (8x) Digitales aisladas (5-24Vdc) / (3 de las cuales) PWM aisladas.

Para saber más sobre salidas digitales...

CONEXIÓN TÍPICA

SALIDAS PWM

Modulación por ancho de pulsos. PWM es una técnica de modulación que genera pulsos de ancho variable. La señal generada tiene una frecuencia constante y solo puede tomar 2 valores, 0V y Vcc, generando una señal cuadrada. La proporción de tiempo que la señal está activa (Vcc) se denomina ciclo de trabajo. El valor medio de la señal es proporcional al ciclo de trabajo.Modulación por ancho de pulsos.  

Atención: la señal PWM es Vcc (p. ej., 5V) durante un porcentaje del tiempo y 0V el resto del tiempo. Por lo tanto, alimentar con una señal PWM de 5V con promedio de 3V un dispositivo diseñado para 3V podría dañarlo.

Todas las salidas digitales de la familia de dispositivos ESP32 PLC se pueden programar como salida PWM. Para las salidas Q0.0 - Q0.4 no es necesaria ninguna configuración de interruptores, pero las salidas de Q0.5 a Q0.7 deben configurarse correctamente. Para utilizarlas, el interruptor correspondiente debe estar en ON, según la salida que queramos usar (interruptor de la zona B):

TYPICAL CONNECTION

PROGRAM EXAMPLE

Puedes encontrar un tutorial de ejemplo en este sitio web.

RS485

RS-485 también conocido como TIA-485(-A) y EIA-485, es un estándar que define las características eléctricas de los emisores y receptores para su uso en sistemas de comunicaciones serie. La señalización eléctrica es balanceada y se admiten sistemas multipunto. 

Nuestros PLC basados en ESP32 incorporan el circuito integrado MAX485.

MAX485 es un transceptor de bajo consumo y con velocidad de conmutación limitada utilizado para la comunicación RS-485. Funciona con una única alimentación de +5V y la corriente nominal es de 300 μA. Al adoptar la comunicación half-duplex para implementar la función de convertir el nivel TTL en nivel RS-485, puede alcanzar una velocidad máxima de transmisión de 2.5Mbps. El transceptor MAX485 consume una corriente de alimentación de entre 120μA y 500μA, en condiciones sin carga o con carga completa respectivamente, cuando el controlador está deshabilitado.  

Los PLC basados en ESP32 solo admiten comunicaciones half duplex RS-485.

Para saber más sobre RS485...

Hardware 

Importante: Asegúrate de que tu ESP32 PLC esté correctamente alimentado (12-24Vdc).

Configuración de los interruptores

Para el protocolo de comunicación RS-485 hay un interruptor que afecta a esta comunicación, el interruptor inferior izquierdo de la zona A:

El interruptor número 3 se utiliza para seleccionar entre Serial1 o RS485. Para activar la comunicación RS485, el interruptor 3 debe estar en OFF.

Importante: Asegúrate de tener el paquete de placas industrialshields-esp-32 correctamente instalado en tu Arduino IDE.

Una vez hecha la configuración del hardware, se puede proceder con la configuración del software y su uso. En primer lugar, es necesario incluir la librería RS485.h incluida en nuestro paquete de placas.

#include <RS485.h>

Después, no olvides implementar la inicialización correcta de tu comunicación en la función setup(). Para probar la conexión usaremos el puerto serie, por lo que también lo inicializaremos:

RS485.begin(38400);
Serial.begin(9600);

Nota: Comprueba que la velocidad de transmisión (baud rate) entre el PLC y el portátil (Serial) y entre el PLC y el dispositivo conectado por RS-485 esté correctamente configurada (los 2 dispositivos que se comunican deben funcionar a la misma velocidad).

Códigos de ejemplo
Ejemplo básico de escritura RS-485 (envío):

// Include Industrial Shields libraries
#include <RS485.h>

//// IMPORTANT: check switches configuration

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void setup() {
  // Begin serial port
	Serial.begin(9600);

  // Begin RS485 port
  RS485.begin(38400);
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void loop() {
  // Wait bytes in the serial port
  if (Serial.available()) {
    byte tx = Serial.read();

    // Echo the byte to the serial port again
    Serial.write(tx);

    // And send it to the RS-485 port
    RS485.write(tx);
  }
}

Ejemplo básico de lectura RS-485 (recepción):
 
// Include Industrial Shields libraries
#include <RS485.h>

void setup() {
  // Begin serial port
	Serial.begin(9600);

  // Begin RS485 port
  RS485.begin(38400);
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void loop() {
  // Print received byte when available
  if (RS485.available()) {
    byte rx = RS485.read();

    // Hexadecimal representation
    Serial.print("HEX: ");
    Serial.print(rx, HEX);

    // Decimal representation
    Serial.print(", DEC: ");
    Serial.println(rx, DEC);
  }
}

RS232

El protocolo RS-232 define formalmente las señales de conexión entre un DTE (Data Terminal Equipment, equipo terminal de datos), como un terminal de ordenador, y un DCE (Data Circuit-terminating Equipment o Data Communication Equipment, equipo de comunicación de datos), como un módem.

Nuestros PLC basados en ESP32 incorporan el circuito integrado MAX232

MAX232 convierte las señales de Serial TTL a puerto serie TIA-232 (RS-232). El MAX232 es un doble transmisor/doble receptor que se utiliza para convertir las señales RX, TX, CTS, RTS.

Para saber más sobre RS232...

Hardware

Importante: Asegúrate de que tu ESP32 PLC esté correctamente alimentado (12-24Vdc).

Configuración de los Interruptores

Para el protocolo RS-232 hay un interruptor que afecta a esta comunicación, el interruptor inferior izquierdo de la zona A:

Para activar la comunicación RS232, el interruptor 2 debe estar en OFF.

Software

Importante: Asegúrate de tener el paquete de placas industrialshields-esp-32 correctamente instalado en tu Arduino IDE.

Una vez hecha la configuración del hardware, se puede proceder con la configuración del software y su uso. En primer lugar, es necesario incluir la librería RS232.h incluida en nuestro paquete de placas. Después, se debe inicializar la comunicación con "RS232.begin(<baudrate>);". Tras esto, RS232 ya se puede utilizar con las funciones "RS232.read();" y "RS232.write();".

Ejemplo básico de escritura RS-232

// Include Industrial Shields libraries
#include <RS232.h>

//// IMPORTANT: check switches configuration

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void setup() {

  // Begin serial port
  Serial.begin(9600);
  // Begin RS232 port
  RS232.begin(38400);

}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void loop() {

  // Wait bytes in the serial port
  if (Serial.available()) {
    byte tx = Serial.read();

    // Echo the byte to the serial port again
    Serial.write(tx);

    // And send it to the RS-232 port
    RS232.write(tx);

  }   
 }

Ejemplo básico de lectura RS-232

// Include Industrial Shields libraries
#include <RS232.h>

//// IMPORTANT: check switches configuration

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void setup() {
  // Begin serial port
  Serial.begin(9600);
  // Begin RS232 port
  RS232.begin(38400);

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void loop() {

  // Print received byte when available
  if (RS232.available()) {
    byte rx = RS232.read();

    // Hexadecimal representation
    Serial.print("HEX: ");
    Serial.print(rx, HEX);

    // Decimal representation
    Serial.print(", DEC: ");
    Serial.println(rx, DEC);

  } 
}