PLC Arduino Ardbox Relay: 20 E/S con salidas digitales, analógicas y de relé
El Ardbox Relay es un PLC industrial compacto basado en el Arduino Leonardo. Ofrece 20 puntos de E/S: 6 entradas analógicas/digitales convertibles (0 a 10 Vdc), 4 entradas digitales aisladas, una de ellas con capacidad de interrupción, 2 salidas configurables digital/PWM/analógica y 8 salidas de relé. Se comunica mediante RS-485, RS-232, I2C y SPI, sin Ethernet integrado. Está pensado para proyectos de automatización pequeños y medianos donde el espacio es limitado pero la fiabilidad sigue siendo imprescindible.
Especificaciones técnicas
| Especificación | Valor |
|---|---|
| Número de referencia | IS.AB20REL.HF+ |
| Total de E/S | 20 |
| Arquitectura | 1 capa (ArdboxRLayer) |
| Microcontrolador | Arduino Leonardo |
| Entradas | 10 |
| Entradas analógicas/digitales convertibles (0 a 10 Vdc) | 6 |
| Entradas digitales aisladas (5 a 24 Vdc) | 4 |
| Entradas con capacidad de interrupción | 1 |
| Salidas | 10 |
| Salidas digital/PWM/analógica (0 a 10 Vdc) | 2 |
| Salidas de relé | 8 (220 Vac, 5 A) |
| Ethernet | No |
| Puertos RS-485 | 2 |
| Puertos RS-232 | 1 |
| Puertos Serial TTL / UART | 1 |
| SPI | Sí |
| I2C | Sí |
| RTC | No |
| Ranura microSD | No |
| Alimentación | 12 a 24 Vdc |
| Consumo máximo | 3,57 W |
| Montaje | Carril DIN |
| Certificaciones | CE, RoHS |
Aplicaciones: control de bombas, iluminación y automatización de pequeña escala
El Ardbox Relay es adecuado para proyectos que necesitan accionar bombas, motores, iluminación u otras cargas directamente, sin añadir módulos de relé externos. Los usos habituales incluyen estaciones de bombeo de agua, pequeñas instalaciones de climatización, control de iluminación y automatización industrial general.
Protocols: Modbus over RS-485, RS-232, I2C and SPI
La comunicación se realiza mediante RS-485 (2 puertos) y RS-232 (1 puerto) para Modbus y otros protocolos serie, con I2C y SPI disponibles para periféricos locales. La placa no incorpora Ethernet.
Programación: Arduino IDE con las librerías de Industrial Shields
Se programa mediante Arduino IDE con el paquete de placas industrialshields. Todas las E/S se referencian por nombre (I0_x, Q0_x, A0_x, R1 a R8).
Instalación inicial
Arduino IDE
Arduino IDE es la plataforma original para programar placas Arduino. Esta aplicación multiplataforma está disponible para Windows, macOS y Linux bajo la licencia GNU General Public License. Admite estructuración de código en C y C++. Industrial Shields ofrece un paquete de placas con las librerías y herramientas necesarias para los PLC Ardbox basados en Arduino Leonardo.
Recomendamos usar la Arduino IDE Legacy (2.3.X). Descárgala desde este enlace. Después de instalarla, añade el paquete de placas industrialshields siguiendo este tutorial y seleccionando industrialshields en el paso 6.
Alimentación
Los PLC basados en Ardbox necesitan alimentarse con una fuente externa de entre 12 y 24 Vdc. El puerto USB por sí solo no es suficiente.
- Voltaje: 12 a 24 Vdc.
Interruptores DIP
El Ardbox Relay tiene dos zonas de interruptores.
Zona superior (TOP)
| Interruptor | ON | OFF |
|---|---|---|
| 1 | RS (RS485) | R8 |
| 2 | R8 | RS (RS485) |
| 3 | RS (RS485) | R7 |
| 4 | R7 | RS (RS485) |
Zona derecha (RIGHT)
| Interruptor | ON | OFF |
|---|---|---|
| 1 (NC) | Sin conexión | Sin conexión |
| 2 (HD/FD) | Semidúplex | Dúplex completo |
| 3 | R5 | SCL |
| 4 | I0.0 | SDA |
| 1 | RE-RS485 | I0.4 |
| 2 | I0.4 | RE-RS485 |
| 3 | DE-RS485 | I0.5 |
| 4 | I0.5 | DE-RS485 |
Consumo
| Corriente (mA) | Potencia (W) | |
|---|---|---|
| Reposo | 31,83 | 0,76 |
| Carga completa | 149 | 3,57 |
Entradas y salidas
Entradas analógicas
Las entradas convertibles aceptan de 0 a 10 Vdc con una resolución de 10 bits. Están aisladas y comparten la masa interna, por lo que pueden conectarse a una fuente de alimentación distinta de la línea principal de 24 Vdc.
Configuración de software
Entradas digitales
La tensión varía entre GND y Vcc, con solo dos estados: 0 (GND) y 1 (Vcc). Están aisladas y pueden conectarse a una fuente de alimentación distinta de la línea principal de 24 Vdc.
Configuración de software
Entradas de interrupción
Una interrupción asocia una función a un evento concreto. Cuando el evento se produce, el procesador abandona el flujo normal del programa y ejecuta esa función de inmediato.
El Ardbox Relay tiene una entrada con capacidad de interrupción, I0.0 (INT1, pin 2 del Arduino Leonardo). Funciona como una entrada digital normal cuando el interruptor está en la posición SDA.
Configuración de software
Salidas digital, PWM y analógica
Las 2 salidas configurables pueden funcionar como digital, PWM o analógica de 0 a 10 Vdc.
Configuración de software
Salida de relé
Un relé es un interruptor electromagnético controlado por una señal eléctrica. Los relés de Industrial Shields ya están integrados en la placa y se pueden accionar directamente con digitalWrite. El Ardbox Relay tiene 8 salidas de relé (R1 a R8), con una capacidad de 220 Vac, 5 A, normalmente abiertas.
Configuración de software
Comunicaciones
RS-485
RS-485, también conocido como TIA-485(-A) o EIA-485, define las características eléctricas de los transmisores y receptores en sistemas de comunicación serie. La señalización es balanceada y admite sistemas multipunto. Comprueba la configuración de interruptores y puentes antes de usar este puerto.
Configuración de software
RS-232
RS-232, también conocido como TIA-232-F o EIA-232-F, es un estándar de transmisión de datos serie que define los niveles de tensión, la temporización de la señal y el protocolo de datos. Comprueba la configuración de interruptores y puentes antes de usar este puerto.
Configuración de software
I2C
I2C es un protocolo síncrono que utiliza tres cables: reloj (SCL), datos (SDA) y masa. El maestro genera la señal de reloj y direcciona cada dispositivo esclavo. La velocidad estándar es de 100 kbit/s, con un modo rápido de hasta 3,4 Mbit/s.
Configuración de software
SPI
SPI es un protocolo de comunicación síncrono maestro esclavo. Los dispositivos esclavos no pueden iniciar una transferencia ni comunicarse entre ellos directamente. El maestro selecciona un esclavo mediante su pin SS.
Configuración de software
Funciones adicionales
Pines directos de Arduino
Si se necesita un puerto serie adicional, se pueden usar pines digitales para crear un puerto serie por software mediante la librería SoftwareSerial, a velocidades de hasta 115200 bps. Solo se pueden usar los pines de E/S de 5V de la placa Ardbox.
| Pin Ardbox | Pin Arduino Leonardo |
|---|---|
| MISO | 14 |
| MOSI | 16 |
| SCK | 15 |
Señales de 5 Vdc
Estos pines pueden usarse según el comportamiento estándar de Arduino a 5V.
- Pines I2C (SDA/SCL): con pull-up a 5V. Marcan 5V cuando no hay nada conectado.
- SPI (MISO/MOSI/SCK): disponibles a 5V solo si no se usa Ethernet. Como esta placa no tiene Ethernet, están siempre disponibles.
- Pin2/Pin3: corresponden a las entradas I0.5/I0.6, disponibles cuando el interruptor correspondiente está en OFF.