Detalles Técnicos
M-DUINO PLC Arduino Ethernet 50RRA I/Os Relay/Analog/Digital 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 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: (12x) Analógicas (0-10Vdc, 10bit) / Digitales (7-24Vdc) configurables por el software.
CONEXIÓN TÍPICAPara saber más sobre entradas analógicas...
TYPICAL CONNECTION
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.
ENTRADAS: (12x) Analógicas (0-10Vdc, 10bit) / Digitales (7-24Vdc) 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: (6x) Entradas de Interrupción (5-24Vdc). “Puede funcionar como una Entrada Digital (24Vdc)”.
Interrupt | Arduino Mega Pin | M-Duino Pin |
INT0 | 2 | I0.0 |
INT1 | 3 | I0.1 |
INT4 | 19 | I1.1 |
INT5 | 18 | I1.0 |
INT2 | 21 | I2.6/INT2 |
INT3 | 20 | I2.5/INT3 |
- I0.0 e I0.1 también como Pin3 y Pin2. Habilite las interrupciones activando los interruptores número 3 y 4 de interruptores de comunicación inactivos
- I1.0 e I1.0 también como Tx1 y Rx1. Habilite las interrupciones activando los interruptores número 1 y 2 de los interruptores de comunicación ascendente.
- I2.5 / INT3 e I2.6 / INT2 también como SCA y SCL. Habilite las interrupciones activando los interruptores número 3 y 4 de los interruptores de comunicación ascendente. En este caso, no podrá usar I2C.
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.
#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
Ethernet is the technology that is most commonly used in wired local area networks (LANs).
Ethernet es la tecnología que se usa más comúnmente en redes de área local cableadas (LAN). Una LAN es una red de computadoras y otros dispositivos electrónicos que cubren un área pequeña, como una habitación, oficina o edificio. Se usa en contraste con un área amplia red (WAN), que abarca áreas geográficas mucho más grandes. Ethernet es un protocolo de red que controla cómo están los datos transmitido por una LAN. Técnicamente se conoce como el protocolo IEEE 802.3. El protocolo ha evolucionado y mejorado con el tiempo. para transferir datos a la velocidad de un gigabit por segundo.
Nuestra familia M-Duino incorpora el IC W5500 integrado.
WX5500 es un controlador Ethernet incorporado TCP / IP cableado que proporciona una conexión a Internet más fácil a los sistemas integrados. Este chip permite a los usuarios tener Conectividad a Internet en sus aplicaciones mediante el uso de un solo chip en el que se apilan TCP / IP, 10/100 Ethernet MAC y PHY están integrados. El chip W5500 incorpora el búfer de memoria interna de 32Kb para el paquete Ethernet tratamiento. Con este chip, los usuarios pueden implementar la aplicación Ethernet agregando el programa de socket simple. SPI se proporciona para Fácil integración con el microcontrolador externo
El uso de protocolos ethernet permite la conifguración thel PLC arduino con ethernet como web server..
Hardware
Configuración Hardware
*IMPORTANT: Asegurate que el PLC Arduino con Ethernet está alimentado a un rango entre 12 y 24Vdc. La limentación unicamente con el puerto USB es insuficiente para alimentar todo el dispositivo. La comunicación por ethernet si no está bien alimentado.
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
*IMPORTANTE: Asegúrese de descargar Arduino based PLC boards para Arduino IDE.
Configuración 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.h library tiene las mismas funciones que Ethernet.h.
Códigos de Ejemplo
Servidor Echo TCP :
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());
}
}
Cliente Echo TCP :
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(;;) ;
}
}
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).
Switch configuration
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 el software y también su uso. En primer lugar es necesario incluir la biblioteca 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
Reads an analog input on Tx0 (pin 0), prints the result to the serial monitor.
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
MDuino Ethernet PLC Pinout | Arduino Mega Pinout |
SDA | 20 |
SCL | 21 |
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.
Funciones | conexión M-Duino | Arduino Mega Pinout |
MISO | SO | 50 |
MOSI | SI | 51 |
CLOCK | SCK | 52 |
RST | Reset | Reset |
para Arduino IDE.
Ejemplo de boceto - Control digital
// inslude the SPI library: #include <SPI.h> // set pin 10 as the slave select for the digital pot: const int slaveSelectPin = 10;e 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
The term real-time clock is used to avoid confusion with ordinary hardware clocks which are only signals that govern digital electronics, and do not count time in human units. RTC should not be confused with real-time computing, which shares the acronym but does not directly relate to time of day.
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.
Hay una batería de celda de moneda de litio de 3,3V que suministra el RTC. El módulo M-Duinos RTC se basa en el chip DS1307. El reloj de tiempo real serie (RTC) DS1307 es un reloj / calendario decimal (BCD) de código binario completo de baja potencia más 56 bytes de NV SRAM. La dirección y los datos se transfieren en serie a través de un bus bidireccional I2C. El reloj / calendario proporciona información sobre segundos, minutos, horas, día, fecha, mes y año. La fecha de fin de mes se ajusta automáticamente para los meses con menos de 31 días, incluidas las correcciones por año bisiesto. El reloj funciona en formato de 24 horas o de 12 horas con indicador AM / PM. El DS1307 tiene un circuito de detección de energía incorporado que detecta fallas de energía y cambia automáticamente al suministro de respaldo. La operación de cronometraje continúa mientras la parte opera desde el suministro de respaldo.
Para saber más sobre el RTC...
Configuración Hardware
IMPORTANTE: Asegúrese de que su PLC Ethernet esté alimentado (12-24Vdc) .
CONFIGURACIÓN DEL INTERRUPTOR
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 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 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); }