Programming Arduino on Industrial Environments

10 chapter Course of Generic Content [IS.AC001.GC]

MATERIAL BÁSICO PARA DESARROLLAR UN PROYECTO INDUSTRIAL CON ARDUINO

Imagino que ya sabrás qué es Arduinopor lo que en este curso nos centraremos en cómo utilizar en entornos industriales placas Arduino y los PLCs basados en Arduino para realizar proyectos un 30% más rápido.

Utilizando diferentes herramientas simples conseguirás sacar un alto rendimiento a la programación de Arduino y a la creación de proyectos con Arduino. El tiempo en un proyecto industrial es dinero por lo que te vamos a mostrar cómo ahorrar un 30% de tu tiempo.

  1. Verifica y evalúa las diferentes variables y señales conectadas a tu PLC con una interfaz gráfica.
  2. Utiliza ejemplos ya creados para no tener que empezar desde cero. (Si, ejemplos, no hace falta que el código inicial sea tuyo.  Existen muchos ejemplos válidos para desarrollar tu proyecto)
  3. Utiliza librerías para tus funciones estándar.

(Recuerda: Para nosotros un PLC funciona cómo una placa Arduino. Nuestros PLCs utilizan placas Arduino originales por lo que puedes probar este curso utilizando placas Arduino originales).

Prepara este material en tu ordenador para empezar el capítulo 1.  

Utilizando una una simple plataforma gráfica se puede visualizar el estado del PLC cómodamente y de forma amigable. Esta también la puedes utilizar como SCADA en tu proyecto y lo podrás integrar en tus proyectos como interfaz Hombre-Maquina. Simple, fácil y sin coste. Te recomendamos utilizar una plataforma Open Source llamada PROCESSING. (El Arduino IDE se basa en esta plataforma por lo que te resultará muy familiar).

Utiliza el Arduino IDE para programar tu PLC. Repasar los diferentes ejemplos del Arduino IDE ayuda para no tener que empezar desde cero tu proyecto. Con el Arduino IDE sólo tienes que seleccionar la placa Arduino que utilizas y el puerto USB en el que está conectado el equipo.

Para la configuración de las diferentes entradas y salidas utilizando los PLCs Industrial Shields puedes utilizar nuestra librería almacenada en GitHub y olvidarte de revisar el pinout de los equipos. Consulta cómo cargar la librería en nuestro post del blog.blog.

CONECTAR UNA PLACA ARDUINO AL ORDENADOR

Tienes que saber 2 cosas muy básicas:

Con Processing puedes hacer una Interfaz Gráfica de forma muy simple para Visualizar e interactuar con tu PLC y gobernar tu instalación.

El Arduino IDE permite utilizar librerías para que puedas estandarizar los algoritmos que mas utilizas y estructurar mejor tu programa. Te animamos a que veas la librería de Arduino de Industrial Shields en GitHub para que veas cómo están estructuradas las carpetas. En los próximos capítulos veremos cómo se estructura una librería y cómo se hacen llamadas a la acción de esta.

(Recuerda: Para nosotros un PLC funciona cómo una placa Arduino. Nuestros PLCs utilizan placas Arduino originales por lo que puedes probar este curso utilizando placas Arduino originales).

Links

Material

  • Arduino Leonardo o Arduino Mega (También puedes utilizar una placa Arduino UNO si la tienes).

(The devices used with the Arduino Mega and Arduino Leonardo assembled inside have been: From the Ethernet PLCs; the M-duino21. From the 20I/Os PLC; The Ardbox Relay  ).


ENTRADAS

You can do the course practices using an original Arduino board. In fact, our PLCs have an original Arduino board assembled inside, So, it is not necessary to do practices using our devices if you don’t want. You can use an Arduino Leonardo board, which is the board used in our 20I/Os PLCs (they are called: Ardbox) and you also can use an Arduino Mega which is used inside the Ethernet family of PLCs (called M-duino).

Alerta conexionado:

Es importante tener en cuenta que cuando conectes una entrada a una placa Arduino esta no puede ser superior a 5Vcc. Por lo que si utilizas un sensor industrial que trabaje a 24Vdc no lo podrás conectar directamente a esta placa. En cualquier caso con los diferentes PLCs puedes conectar sensores industriales hasta 24Vcc.

(Remember: Industrial Shields PLCs are working as Original Arduino boards. Our PLCs have original Arduino boards assembled inside. Then, you can practice the course using an Original Arduino board)

Si quieres utilizar sensores analógicos, la placa Arduino trabaja de 0 a 5Vcc. No puedes conectar tensiones superiores. Por otro lado, en la industria nos encontramos sensores analógicos que ofrecen una señal del tipo 4-20mA o señales de 0-10Vcc. La conversión de una señal analógica que funciona con intensidad es muy sencillo transformarlo a Voltaje ya que, por la LEY de OHM puedesconvertir 4-20mA a 0-10Vcc.

Links:

Material:

  • Arduino Leonardo o Arduino Mega (También puedes utilizar una placa Arduino UNO si la tienes).

(The devices used with the Arduino Mega and Arduino Leonardo assembled inside have been: From the Ethernet PLCs; the M-duino21. From the 20I/Os PLC; The Ardbox Relay  )


SALIDAS

You can do the course practices using an original Arduino board. In fact, our PLCs have an original Arduino board assembled inside, So, it is not necessary to do practices using our devices if you don’t want. You can use an Arduino Leonardo board, which is the board used in our 20I/Os PLCs (they are called: Ardbox) and you also can use an Arduino Mega which is used inside the Ethernet family of PLCs (called M-duino).

Alerta conexionado:

Las salidas de los PLCs ofrecen voltaje por lo que es importante que tengas en cuenta la polaridad de los diferentes elementos que conectes a estas. El voltaje de las salidas que no estén Opto-aisladas será el mismo que el voltaje de alimentación del equipo. Lo que será 12Vcc o 24Vcc en función de la tensión de alimentación del PLC. Para las salidas Opto-aisladas se puede conectar el voltaje de 5 a 24Vcc. Es importante conectar también el común a estas salidas, según se indica en el esquema del PLC. Para gobernar una salida digital utilizaras la sentencia DigitalWrite().

(Recuerda: Para nosotros un PLC funciona cómo una placa Arduino. Nuestros PLCs utilizan placas Arduino originales por lo que puedes probar este curso utilizando placas Arduino originales). 

Las salidas analógicas se programan exactamente igual que una salida PWM. En las placas Arduino las señales PWM trabajaran a 5Vcc. Para los PLCs el voltaje dependera del Vcc conectado al equipo. En caso de conectar las salidas Analógicas estas siempre serán de 0-10Vcc. La resolución de estas señales es de 8bits por lo que puedes variar el valor de la señal de 0 a 255 utilizando la sentencia AnalogWrite().

Material:

  • Arduino Leonardo o Arduino Mega (También puedes utilizar una placa Arduino UNO si la tienes).

(The devices used with the Arduino Mega and Arduino leonardo assembled inside have been: From the Ethernet PLCs; the M-duino21. From the 20I/Os PLC; The Ardbox Relay).

ENTRADAS Y SALIDAS. TRABAJO SIMULTÁNEO

You can practice with an Arduino board. In the different PLCs we use original Arduino boards, for this reason it is not necessary that you practice with our equipment.

A menudo, cuando se leen entradas en un PLC se almacena su estado en una variable. Esta variable se puede utilizar para enviar su estado a través de algún sistema de comunicación (RS485, RS232, Ethernet, Serial TTL, etc) o tambien para realizar una serie de funciones tales cómo filtros, trabajar por flancos, contadores, etc.  Para activar una salida también es común utilizar una seria de variables que serán las encargadas de definir el estado de la salida en cuestión.

Trabajo para el alumno:

te vamos a hacer trabajar. Ahora deberías saber como leer una entrada digital y una entrada analógica. También deberías saber activar una salida digital y una salida analógica. (Recuerda que las salidas analógicas se programan igual que las salidas PWM si bien unas te dan una señal por pulsos y la otra te ofrece una señal analógica 0-10Vdc en función al valor que según las salidas de 8bits oscila entre 0-255.

(Recuerda: Para nosotros un PLC funciona cómo una placa Arduino. Nuestros PLCs utilizan placas Arduino originales por lo que puedes probar este curso utilizando placas Arduino originales).

Links:

Material

  • Arduino Leonardo or Arduino Mega (You can also use an Arduino UNO board if you have one).

(The equipment used with the Arduino Mega and Arduino Leonardo boards inside it were: the Ethernet PLC family, the M-duino21 and the basic 20 I / Os PLCs, the Ardbox Relay).

VARIABLES I

Al leer este capitulo tienes que tener en cuenta una serie de puntos:

You can practice with an Arduino board. In the different PLCs we use original Arduino boards, for this reason it is not necessary that you practice with our equipment.

En este capitulo te explicamos unas nociones básicas de los tipos de variables que tratamos en un programa.  Esto es importante ya que utilizar la variable del tipo adecuado en un proyecto es clave para evitar posibles problemas a la hora de operar con estas. También te permite optimizar bien el código cosa que agradecerás cuando vayas a utilizar diferentes sistemas de comunicación con los equipos (RS485, RS232, Ethernet, Serial TTL, etc) Todo lo que veremos en este capitulo te sirve tanto para la programación en General, no solo para la programación de Arduino pero es muy importante conocer y saber que existe diferencias entre los diferentes tipos de Variables. Y también ciertas similitudes entre una u otra por lo que tampoco será tienes que sentirte agobiado al ver este temario. Con los diferentes capítulos verás y asimilaras el uso de un tipo y otro.

Repaso del temario:

En este capitulo te vamos, a parte de ver el vídeo te recomendamos que te leas los diferentes tipos de variables que tratamos.

En el vídeo te mostramos dónde puedes ver esta información por lo que de forma muy rápida puedes repasar el temario de este capitulo. El objetivo es que puedas identificar los diferentes tipos de variables tratados así como tener una idea de cuando utilizar un tipo u otro.

(Remember: For us a PLC works like an Arduino board, our PLCs use original Arduino boards so you can try this course using original Arduino boards).

Links:

Material

  • Arduino Leonardo o Arduino Mega (También puedes utilizar una placa Arduino UNO si la tienes).

(The equipment used with the Arduino Mega and Arduino Leonardo boards inside it were: the Ethernet PLC family, the M-duino21 and the basic 20 I / Os PLCs, the Ardbox Relay).

VARIABLES II

Reading this chapter, you have to consider the following points:

You can practice with an Arduino board. In the different PLCs we use original Arduino boards, for this reason it is not necessary that you practice with our equipment.

In this chapter we continue with the types of variables that we treat in a program, where we left it in the previous chapter. This is important since using the variable of the appropriate type in a project is key to avoid possible problems when operating with these. It also allows you to optimize well the code thing that you will appreciate when you go to use different systems of communication with the equipment (RS485, RS232, Ethernet, Serial TTL, etc) Everything what we will see in this chapter serves you so much for the programming in General, not only for Arduino programming but it is very important to know and know that there are differences between the different types of Variables. And also certain similarities between one or the other so you will not have to feel overwhelmed to see this agenda. With the different chapters you will see and assimilate the use of one type and another.

Variables:

It is important to be clear about how different truths are declared and what options we have in each of them. In the final part of the video we also show you how to write these variables in the Arduino IDE.

In the video we show you where you can see this information so that very quickly you can review the agenda of this chapter. The objective is that you can identify the different types of variables treated as well as have an idea of when to use one type or another.

(Remember: For us a PLC works like an Arduino board, our PLCs use original Arduino boards so you can try this course using original Arduino boards).

Links of interest:

Practice material:

  • Arduino Leonardo o Arduino Mega (You can also use an Arduino UNO shield).

(The devices used with Arduino Mega and Arduino Leonardo shields are: the PLC Ethernet family, the M-Duino 21 and the basic PLC's of 20 I/O and the Ardbox Relay).

COMMUNICATIONS

Before reading this chapter, you have to take into account some facts:

You can practice with an original Arduino borad. With every different PLCs, we use original Arduino boards, for this reason, it is not necessary to practice with our equipment.

In this  chapter, we are going to see the different communication types of an Arduino borad  like the different industrial adaptations to achieve the communication between different devices for industrial use. The different communication types enabled on the Arduino based PLCs are: I2C, Serial TTL, RS232, RS485, y SPI, through which    we can perform a communication through Ethernet. <


Communications:

It is important to know clearly how is have to be connected every type of communication and what can be performed in each one of these. How many devices can be connected. If it can be performed a bus or simply allows to communicate 2 devices each one with the other, etc.

In the video, we will show you the differences between the communications by Arduino side and the PLCs based on Arduino which allows to connect directly with other industrial devices. The goal is to understand that is more advisable to have a general idea according everyone's needs because in the next chapters we will see in detail each one of these communication systems. 

(Remember: For us, a PLC works with an Arduino board. Our PLCs use original Arduino boards, for that reason you can do this course using Arduino original boards). 

 

Recommended links:


Material to practice:

  • Arduino Leonardo o Arduino Mega (You can also use an Arduino UNO).

(The equipment used with the Arduino Mega and Arduino Leonardo boards inside it were: the Ethernet PLC family, the M-duino21 and the basic 20 I / Os PLCs, the Ardbox Relay).  


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