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In questo articolo parliamo della comunicazione Modbus TCP/IP con i pannelli operatore HMI Weintek. Questi dispositivi di monitoraggio offrono oltre che la porta seriale a 9 pin, anche la porta Ethernet, utilizzata per programmarli, e colloquiare con le apparecchiature di rete come i PLC.
Di apparecchiature Modbus ce ne sono di due tipi: quelle che comunicano in Modbus RTU, su rete seriale RS485, e quelle che avendo a bordo una scheda Ethernet, lavorano direttamente in Modbus TCP/IP.
Di dispositivi RTU se ne trovano di diverse fasce di prezzo, e naturalmente anche di qualità diverse, quelli con scheda di rete Ethernet costano di più.
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, i pannelli Weintek dispongono del driver sia per comunicare con moduli Modbus TCP/IP direttamente, oppure con moduli di tipo seriare RTU, attraverso la porta a 9 pin, oppure un gateway esterno.
Ecco nella prossima figura il pannello Weintek interfacciato con un modulo I/O RTU, questo modello offre 4 uscite digitali a relè, 2 ingressi digitali, e 2 ingressi analogici.
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 nel nostro sistema abbiamo già un gateway Modbus RTU - TCP/IP, possiamo anche optare per non utilizzare la porta seriale del pannello, ma collegarci direttamente al gateway, con il suo indirizzo IP e la porta apposita.
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.
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 funzionano ogni 200 millisecondi.
