Detalles técnicos
M-DUINO PLC Arduino Ethernet 38AR I/Os Analog/Digital/Relay PLUS
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ARDUINO IDE
El controlador industrial Arduino IDE es la plataforma original para programar placas Arduino. Esta aplicación multiplataforma está disponible en Windows, macOS y Linux y está bajo la Licencia Pública General de GNU. Arduino IDE admite la estructuración de codigo C y C++. Industrial Shields recomienda usar Arduino IDE para programar PLC's basados en Arduino, pero cualquier software compatible con Arduino es también compatible con los controladores de Industrial Shields.
A parte de todo esto, Industrial Shields brinda la posibilidad de seleccionar tu propio PLC basado en Arduino en su Arduino IDE y compilar sus bocetos para los diferentes PLC's
Descargar el Arduino IDE 1.8.6:
Entradas y Salidas
ENTRADAS ANALÓGICAS
La variación de voltaje entre –Vcc (o GND) y , +Vcc, puede tomar cualquier valor. Una salida analógica proporciona una medición codificada en forma de un valor digital con un número de N-Bits. En I/O digital y analógica hay una autoaislamiento, por lo que es posible conectarlos a una fuente de alimentación diferente a 24 V.
Entradas: (10x) Analógicas (0-10Vdc, 10bit) / Digitales (5-24Vdc) Entradas configurables por el software.
Conexión TípicaPara saber más sobre entradas analógicas...
CONEXIÓN TÍPICA
ENTRADAS DIGITALES
La variación de voltaje de –Vcc (o GND) a +Vcc, sin valores intermedios. Dos estados : 0 (-Vcc o GND) y 1 (+Vcc). En I/O digital y analógica hay una autoaislamiento, por lo que es posible conectarlos a una fuente de alimentación diferente a 24 V.
Inputs: (5x) Entradas digitales aisladas (5-24Vdc)
(10x) Analógicas (0-10Vdc, 10bit) / Digitales (5-24Vdc) Entradas configurables por el software.
Todas las entradas digitales son PNP.
Para saber más sobre entradas digitales...
CONEXIÓN TÍPICA
- Entrada Digital Aislada
- Entrada Digital no Aislada
ENTRADAS DE INTERRUPCIÓN
Interrupt Service Rutine( rutina de servicio de interrupción). Un mecanismo que permite asociar una función con la ocurrencia de un evento particular. Cuando el evento ocurre que el procesador sale inmediatamente del flujo normal del programa y ejecuta la función ISR asociada ignorando cualquier otra tarea.
Entradas:
(4x) entradas de interrupción (5-24Vdc). “Pueden funcionar como una entrada digital (24Vdc)”
Interrupt | Pin Arduino Mega | Pin MDuino |
INT0 | 2 | I0.5/INT0 |
INT1 | 3 | I0.6/INT1 |
INT0.1 | 18 | I1.0/INT0 |
INT1.1 | 19 | I1.1/INT0 |
- I0.5/INT0 y I0.6/INT1 también como Pin3 y Pin2. Habilite las interrupciones ENCENDIENDO (ON) los interruptores número 3 y 4 de los interruptores de comunicación inactivos .
Conexión Típica
Para saber más sobre las entradas de interrupción...
CONEXIÓN TÍPICA
En este ejemplo activamos INT0 usando el pin I0_0 de la placa M-duino. Cuando haya un cambio.
#define INTERRUPT I0_0 //other pins: I0_1, I0_6, I2_6, I2_5, I1_6, I1_5 (M-Duino) I0_0, I0_3, I0_2, I0_1 (Ardbox) volatile bool state = false; void setup() { pinMode(INTERRUPT, INPUT_PULLUP); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(INTERRUPT), function_call_back, CHANGE); } void loop() { if (state == true){ Serial.println("Interrupt activated"); state = false; } } void function_call_back(){ //Change led state state = true; }
Comunicaciones
Ethernet
Hardware
*IMPORTANTE: Asegúrese de que su PLC Ethernet esté alimentado (12-24 V CC). Solo con USB no hay suficiente energía para encender la comunicación de Ethernet
Configuración de interruptores
Para el protocolo de comunicación Ethernet no hay ningún interruptor que lo afecte . Por lo tanto, no importa la configuración de la conmutadores para implementar la comunicación.
Códigos (pines) usados
Para el protocolo de comunicación Ethernet, el pin Arduino Mega definido es el PIN 10, que está conectado y ya internamente
ensamblado al controlador Ethernet WX5500 . El W5500 IC se comunica con la placa Mega a través del bus SP también ensamblado. Usted puede Acceder fácilmente al puerto Ethernet en nuestros PLC Ethernet, se encuentra en la parte superior de la capa de comunicaciones.
La configuración del hardware Ethernet debe ser plug and play.
Software
*IMPORTANT: Asegúrese de descargar
Arduino based PLC boards
para Arduino IDE.
Configuración de Software:
Una vez que se realiza la configuración del hardware, es posible continuar con la configuración del software y también su uso. En primer lugar es necesario incluir la biblioteca Ethernet2.h proporcionada por Industrial Shields (tiene la misma funcionalidad y uso que Ethernet.h).
#include <Ethernet2.h>
* * Recuerde que para la versión V7 o versiones anteriores debe usar la biblioteca <Ethernet.h>Ethernet2 Library - funciones.
Ethernet2 Library - functions.
* Ethernet2.h library tiene las mismas funciones que Ethernet.h.
Códigos de ejemplo:
Echo TCP Server:
Una vez que el servidor se está ejecutando, cualquier cliente puede conectarse al servidor. En este ejemplo, se utiliza un M-Duino para generar el servidor. El ejemplo de cliente TCP mostrado anteriormente podría ser uno de los clientes.
A continuación se muestra el código de Arduino IDE :
// use Ethernet.h if you have a M-Duino V7 version
#include <Ethernet2.h>
// mac address for M-Duino
byte mac[] = { 0xBE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };
// Ip address for M-Duino
byte ip[] = { 192, 168, 1, 100 };
int tcp_port = 5566;
EthernetServer server = EthernetServer(5566);
void setup()
{
// initialize the ethernet device
Ethernet.begin(mac, ip);
// start server for listenign for clients
server.begin();
}
void loop()
{
// if an incoming client connects, there will be bytes available to read:
EthernetClient client = server.available();
if (client.available()) {
// read bytes from the incoming client and write them back
// to the same client connected to the server
client.write(client.read());
}
}
Echo TCP Client:
Una vez que el servidor se está ejecutando, M-Duino puede conectarse al servidor. En este ejemplo, se utiliza un M-Duino para conectarse con Node.js servidor llamado server.js, el mismo que se usó en el enlace de ejemplo anterior.
Para configurar el M-Duino, esta publicación solo sigue el ejemplo de TCP del sitio web de Arduino con algunos cambios. Para poder conectarnos al servidor, debemos conocer la IP del servidor TCP y el puerto donde este servidor está escuchando.
A continuación se muestra el código Arduino :
#include <Ethernet2.h>
#include <SPI.h>
byte mac[] = { 0xBE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };
byte ip[] = { 192, 168, 1, 100 };
byte server[] = { 192, 168, 1, 105 }; // Touchberry Pi Server
int tcp_port = 5566;
EthernetClient client;
void setup()
{
Ethernet.begin(mac, ip);
Serial.begin(9600);
delay(1000);
Serial.println("Connecting...");
if (client.connect(server, tcp_port)) { // Connection to server.js
Serial.println("Connected to server.js");
client.println();
} else {
Serial.println("connection failed");
}
}
void loop()
{
if (client.available()) {
if(Serial.available()){
char s = Serial.read();
client.write(s); // Send what is reed on serial monitor
char c = client.read();
Serial.print(c); // Print on serial monitor the data from server
}
}
if (!client.connected()) {
Serial.println();
Serial.println("disconnecting.");
client.stop();
for(;;) ;
}
}
Para saber más sobre la comunicación Ethernet...
Ethernet con HTTP.
Ethernet con MQTT.
Ethernet con Modbus TCP/IP (PLC = Slave).
Ethernet con Modbus TCP/IP (PLC = Master).
Serial TTL
Interfaz de comunicación entre dos dispositivos con un voltaje de bajo nivel. Un puerto serial envía datos por una secuencia de bits.
Dos señales: Tx (Dato transmitido) y Rx (Dato recibido).
M-Duino tiene dos puertos TTL, RX0/TX0, RX1/TX1. Se accede a TTL0 con la función serial (pines 0 y 1 del Arduino Mega).Se accede a TTL1 con la función Serial1 (pines 18 y 19 del Arduino Mega).
Para saber más sobre Serial TTL...
Hardware
IMPORTANTE: Asegúrese de que su Ethernet PLC está alimentado (12-24Vdc).
Configuración de interruptores.
Para lograr la comunicación Serial TTL no hay ningún interruptor que lo afecte, siempre está habilitado. Por lo tanto, no importa la configuración de los conmutadores para implementar la comunicación Serial TTL.
Códigos (pines) usados
MDuino Ethernet PLC Pinout | Arduino Mega Pinout |
Tx 0 | 0 |
Rx 0 | 1 |
Tx 1 | 18 |
Rx 1 | 19 |
Software
IMPORTANTE: Asegúrese de descargar Arduino based PLC boards para Arduino IDE
Configuración del Software
Una vez que se realiza la configuración del hardware, es posible continuar con la configuración del software y también su uso. En primer lugar es necesario incluir la librería RS232.h provista en nuestros tableros. Entonces no olvide implementar la inicialización adecuada de su comunicación en la función setup ().
Serial.begin(9600);
Ejemplo Básico de escritura serial TTL
Lee una entrada analógica en Tx0 (pin 0), imprime el resultado en el monitor en serie.
La representación gráfica está disponible utilizando el trazador en serie (menú herramientas > Menú de trazador en serie) en el monitor Arduino IDE serial .
// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
pinMode(I0_2, INPUT);
// initialize serial communication at 9600 bits per second:
Serial.begin(9600);
}
// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
// read the input on analog pin 0:
int sensorValue = analogRead(I0_2);
// print out the value you read:
Serial.println(sensorValue);
delay(1); // delay in between reads for stability
}
I2C
I2C Es un protocolo síncrono. Solo usa 2 cables, uno para el reloj (SCL) y otro para los datos (SDA).Esto significa que el maestro y el esclavo envían datos a través del mismo cable,
que es controlado por el maestro, que crea la señal del reloj. I2C no utiliza la selección de esclavos, sino el Direccionamiento
I2C es un bus de comunicaciones en serie. La velocidad es de 100 kbit / s en modo estándar, pero también permite velocidades de 3.4 Mbit / s. Es un bus muy utilizado en la industria,principalmente para comunicar microcontroladores y sus periféricos en sistemas integrados y
generalizar más para comunicar circuitos integrados entre ellos que normalmente residen en un mismo circuito impreso.
Hardware
IMPORTANTE: Asegúrese de que su Ethernet PLC está alimentado (12-24Vdc).
Configuración de interruptores.
Para lograr la comunicación I2C no hay ningún interruptor que lo afecte, siempre está habilitado. Por lo tanto, no importa la configuración de los conmutadores para implementar la comunicación I2C.
Códigos (pines) usados
Para el protocolo de comunicación Serial, los pines Mega Arduino definidos se muestran en la tabla siguiente:
MDuino Ethernet PLC Pinout
|
Arduino Mega Pinout |
SDA | 20 |
SCL | 21 |
Software
SPI
Estos pines solo pueden funcionar como pines de 5V si no se va a utilizar el protocolo Ethernet. Como el protocolo Ethernet usa el SPI para comunicarse con la placa Arduino, ambos comportamientos no pueden ocurrir al mismo tiempo que Ethernet no funcionaría
Estos pines no se establecen con una configuración pull-up o pull-down. El estado de estos pines es desconocido. Si se deben utilizar estos pines, requieren una configuración pull-up o pull-down. La placa Arduino permite que los pines se configuren en una configuración pull-up. De lo contrario, debe establecerse un circuito externo pull-up o pull-down para que funcione correctamente con estos pines.
Hardware
IMPORTANTE: Asegúrese de que su Ethernet PLC está alimentado (12-24Vdc).
Configuración de interruptores.
Para lograr la comunicación SPI no hay ningún interruptor que lo afecte, siempre está habilitado. Por lo tanto, no importa la configuración de los conmutadores para implementar la comunicación SPI.
Códigos (pines) usados
Para el protocolo de comunicación en serie, los pines Mega Arduino definidos se muestran en la tabla a continuación. Para el bus SPI, los pines MISO, MOSI y CLOCK son común a todos los dispositivos conectados al M-Duino, por el contrario, cada uno de los dispositivos conectados tendrá un pin SS único y dedicado.
Función | M-Duino conexión | Arduino Mega Pinout |
MISO | SO | 50 |
MOSI | SI | 51 |
CLOCK | SCK | 52 |
RST | Reset | Reset |
IMPORTANTE: Asegúrese de descargar Arduino based PLC boards para Arduino IDE.
Programa de ejemplo- Digital Pot Control
// inslude the SPI library: #include <SPI.h> // set pin 10 as the slave select for the digital pot: const int slaveSelectPin = 10; void setup() { // set the slaveSelectPin as an output: pinMode(slaveSelectPin, OUTPUT); // initialize SPI: SPI.begin(); } void loop() { // go through the six channels of the digital pot: for (int channel = 0; channel < 6; channel++) { // change the resistance on this channel from min to max: for (int level = 0; level < 255; level++) { digitalPotWrite(channel, level); delay(10); } // wait a second at the top: delay(100); // change the resistance on this channel from max to min: for (int level = 0; level < 255; level++) { digitalPotWrite(channel, 255 - level); delay(10); } } } void digitalPotWrite(int address, int value) { // take the SS pin low to select the chip: digitalWrite(slaveSelectPin, LOW); // send in the address and value via SPI: SPI.transfer(address); SPI.transfer(value); // take the SS pin high to de-select the chip: digitalWrite(slaveSelectPin, HIGH); }
Funciones especiales
RTC
El término real-time clock (reloj en tiempo real) se usa para evitar confusiones con los relojes de hardware ordinarios que son solo señales que gobiernan la electrónica digital y no cuentan el tiempo en unidades humanas. RTC no debe confundirse con la computación en tiempo real, que comparte el acrónimo pero no se relaciona directamente con la hora del día.
Aunque se puede mantener el tiempo sin un RTC, usar uno tiene beneficios:
- Bajo consumo de energía (importante cuando se ejecuta desde energía alternativa
- Libera el sistema principal para tareas de tiempo crítico
- A veces más preciso que otros métodos.
Para saber más sobre el RTC...
CONFIGURACIÓN DE HARDWARE
IMPORTANTE: Asegúrese de que su PLC Ethernet esté alimentado (12-24Vdc).
Configuración de interruptores
RTC funciona con la comunicación del protocolo I2C, por lo que es necesario haber habilitado el protocolo I2C.
Se deben configurar 4 interruptores para habilitar las funciones RTC y la comunicación I2C:
INTERRUPTOR | ON | OFF |
NC | - | - |
NC | - | - |
RTC/SCL | RTC | - |
RTC/SDA | RTC | - |
RTC SCL & RTC SDA debe establecerse en modo ON para habilitar los cables I2C al RTC. Si están en modo APAGADO, el Arduino no se comunicará con el RTC
CONFIGURACIÓN DE SOFTWARE
Una vez que se realiza la configuración del hardware, es posible continuar con la configuración del software y también su uso. En primer lugar es necesario incluir la biblioteca RTC.h proporcionada en nuestros tableros (RTC.h incluye la inicialización I2C.h, por lo que no será necesario inicializar la biblioteca I2C.h):
#include <RTC.h>
Para verificar si el puerto RTC funciona, es fácil usar el monitor serial de Arduino IDE usando la frase correcta dentro de la función setup ():
#Serial.begin(9600L)
CÓDIGO DE EJEMPLO
TEST Básico de RTC
// RTC library example // by Industrial Shields #include <RTC.h> //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void setup() { Serial.begin(9600L); } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void loop() { if (!RTC.read()) { Serial.println("Read date error: is time set?"); } else { Serial.print("Time: "); Serial.print(RTC.getYear()); Serial.print("-"); Serial.print(RTC.getMonth()); Serial.print("-"); Serial.print(RTC.getMonthDay()); Serial.print(" "); Serial.print(RTC.getHour()); Serial.print(":"); Serial.print(RTC.getMinute()); Serial.print(":"); Serial.print(RTC.getSecond()); Serial.print(" ("); Serial.print(RTC.getTime()); Serial.println(")"); } delay(1000); }