Tento konkrétní modul M-AI4 vyrábí firma REGMET Valašské Meziříčí, je určen především pro měření pomalých dějů, neboť interní vzorkovací frekvence vstupního signálu v modulu je přibližně 5s.
Vše potřebné je umístěno ve standardní umělohmotné krabičce, signály vyvedeny na svorky. Modul disponuje čtyřmi analogovými vstupy s rozlišením až 16bitů, každý je možno konfigurovat zvlášť a umí připojení Pt100, Pt1000, měří lineárně odpor 0-1000ohm, dále signály 0-10V a 0/4-20mA. Komunikační rozhraní RS485, protokol Modbus RTU. Detaily v katalogovém listu. |
Pod víčkem se ukrývají konfigurační DIP přepínače, dvě LED a systémový přepínač. Celé nastavení je možno provést také pomocí software, což se ukázalo jako elegantní a nejrychlejší, jak uvidíme dále. |
Tady budeme potřebovat měřené hodnoty dostat, podobně jako při připojení standardních analogových modulů Simatic. Proto je naše CPU1212C osazeno ještě komunikačním modulem CB1241 RS485 na který připojíme M-AI4 modul. Tento modul, je nejlevnějším komunikačním rozhraním pro tyto CPU, pořídíte jej za cca 60,- EUR. |
Modul CB1241 stačí jednoduše vložit do naší hardwarové konfigurace. Tentokrát jsme použili TIA portal verze V13 bez jakéhokoliv SP. |
Stejně jako funkční komunikační bloky pro PLC program které slouží k parametrizaci portu a vytvoření Master účastníka. |
Asi nějak takto stačí vložit programové bloky do projektu. Parametrizační blok voláme jednou po startu CPU, funkci Modbus master pak podle potřeby. Klikněte na obrázek pro zvětšení. |
Každý systémový blok si vytvoří ještě vlastní datový blok, který můžeme využít třeba pro detailnější nastavení konfigurace. |
Připojíme nějakou odporovou simulaci teplotních čidel a jdeme na to. |
Než se ale začneme zabývat PLC programem v S7-1200, nastavíme si v modulu adresu, komunikační rychlost a parametry jednotlivých kanálů. K tomu celkem bezvadně slouží jednoduchý software, který výrobce poskytuje zdarma na webu. Stačí jen vybrat patřičný COM port na notebooku. |
Modul ovšem disponuje linkou RS485, takže budeme potřebovat i nějaký převodník, nebo komunikační kabel. Výborně posloužil jednoduchý USB/RS485, který má veškerou elektroniku ukrytou v USB části a ovladače fungují spolehlivě jak na Windows XP, tak na Windows7 Profi 32 a také 64 bit, což je dost důležité. |
Software slouží k nastavení všech druhů modulů výrobce, než najdete ten svůj, rychlejší je najít komponentu automaticky. Pouze jestliže jste si přehodili komunikační dráty, tak skončíte tímto hlášením. Naštěstí existují jen dvě možnosti jak zapojit dva vodiče. |
Celé nastavení je jasné z obrázku, jen je vhodné si přečíst provozní data, tedy hodnoty registru, do kterého se ukládají jednotlivé kanály. Stejné proměnné pak najdeme i v PLC, neboť to čte stejné registry. Mimochodem každý kanál je možné zde v modulu kalibrovat na téměř libovolné hodnoty. Pouze hodnota proměnné 32767 indikuje analogový vstup mimo rozsah. Klikněte na obrázek pro zvětšení. |
Nám zatím stačí uplatnit požadavek na komunikaci Modbus master s analogovým modulem každou sekundu, čtyři wordy aktuálních dat se ukládají do DB102. Klikněte na obrázek pro zvětšení. |
Ve VAT tabulce a patřičném datovém bloku máme k dispozici hodnoty analogových signálů. Klikněte na obrázek pro zvětšení. |
Ještě drobná poznámka, takto vypadá zaznamenaná komunikace rychlostí 19200 kbps, požadavek z PLC, dílek pauza (<2ms) a odpověď modulu. Časová základna 2ms/dílek. |
Stejná časová základna, ale rychlost "jen" 9600 kbps. Vše trvá dvojnásobný čas, požadavek z PLC a odpověď modulu. Ta se ovšem na obrazovku už celá nevešla, ale za 50ms máte informaci z modulu v PLC. |
S7-1200 s Pt100 modulem přes Modbus RTU.
|
Závěr:
Ukázali jsme si trochu netradiční řešení, ale pokud oželíte delší vzorkovací frekvenci modulu (nebo použijte jiný), ten je totiž primárně určen hlavně k měření teploty, kde delší vzorkování nevadí, můžete k PLC připojit více modulů analogových signálů, nejste omezeni dvěma nebo žádným modulem za Simatic S7-1200 a máte k dispozici desítky kanálů pro měření teploty za zajímavou cenu.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
Moduly s Modbus RTU: http://www.regmet.cz/moduly.htm
Komunikační převodník USB/RS485: http://www.regmet.cz/ostatni.htm
REGMET s.r.o kontakt: http://www.regmet.cz/firma.html