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In questo articolo parliamo della comunicazione Modbus seriale RTU con i pannelli operatore HMI Weintek.
Questi dispositivi di monitoraggio offrono oltre che la porta Ethernet, anche la porta a 9 pin, utilizzabile proprio per colloquiare con reti seriali, e sfruttare il diffusissimo protocollo di comunicazione, adottato nell’automazione da ormai diversi anni.
Di apparecchiature Modbus RTU se ne trovano di diverse fasce di prezzo, e naturalmente anche di qualità diverse.
Alcuni moduli I/O di questo tipo possono costare anche soli 20 euro, poi ci sono apparecchi di noti marchi che costano fino a 5 volte tanto; in ogni caso, la maggior parte di questi dispositivi non ha a bordo una scheda Ethernet, per cui utilizza la rete Modbus seriale.
Ecco nella prossima figura il pannello Weintek interfacciato con un modulo I/O, questo modello offre 4 uscite digitali a relè, 2 ingressi digitali, e 2 ingressi analogici.
Il pannello operatore Weintek dispone della porta a 9 pin, e configurando opportunamente i dispositivi di rete nelle opzioni di sistema, scambiare dati con questi diventa davvero semplice.
La comunicazione Modbus RTU può avvenire con moltissimi moduli di diverso tipo, per esempio moduli I/O, apparecchiature come misuratori di energia, inverters per i motori, strumenti di misurazione, e anche PLC.
Se si utilizza un collegamento a 2 fili, la comunicazione Modbus sarà half duplex, collegando invece apparecchiature con 4 fili, diventerà full duplex, rendendo più veloce lo scambio dei dati sulla rete.
Nell’immagine che segue vediamo la finestra di configurazione dispositivi nel software di progettazione EasyBuilder Pro.
Una volta che il pannello Weintek è in comunicazione con i dispositivi modbus (su una rete RS-485 di moduli se ne possono avere massimo 32), siamo anche in grado anche di gestire delle semplici logiche, come se avessimo a disposizione un piccolo PLC.
Nella figura quì sotto possiamo vedere un sinottico con delle lampade che mostrano lo stato degli ingressi e delle uscite del modulo Modbus, nonché il valore di uno dei due ingressi analogici.
Come vediamo dall’immagine, sulla parte bassa del sinottico sono stati posizionati dei selettori che vanno ad attivare alcune funzioni; queste funzioni sono create con le macro del pannello.
A partire da sinistra, c’è l’attivazione di una funzione che aziona le 4 uscite digitali in sequenza, intervallandole con un tempo di 1 secondo l’una dall’altra.
Poi abbiamo una funzione che controlla le uscite 3 e 4 in base al valore dell’ingresso analogico: se esso supera 1000 si attiva l’uscita 3, se poi supera 2000 si attiva anche l’uscita 4.
Sulla destra troviamo i comandi per pilotare l’uscita due con una certa logica, in pratica si attiva quando abbiamo i primi due ingressi a 1, e il terzo a 0.
Con questa logica otteniamo quello che con un PLC scriveremmo in linguaggio ladder come 3 contatti in serie, di cui i primi due aperti, e il terzo chiuso; realizzando così un circuito AND con 3 ingressi.
Come dicevamo, le funzioni logiche sono implementate con le macro del pannello, e permettono di creare un piccolo sistema d’automazione senza impiegare un PLC, ma collegando il pannello direttamente alle apparecchiature Modbus RTU.
Sicuramente con questa soluzione possiamo svolgere piccoli compiti, in sistemi che non richiedano tempi di reazione troppo veloci.
Le apparecchiature Modbus seriali comunicano meno velocemente di quelle Ethernet, e le macro nel pannello richiedono un certo tempo per essere eseguite; nel nostro esempio queste vengono eseguite ogni 200 millisecondi.
