Tutorial BluePlant - NEXTO via MODBUS TCP/IP

O objetivo principal é orientar a configuração do supervisório BluePlant para a comunicação com os CPs da Série Nexto através do protocolo MODBUS TCP/IP.

Para o entendimento total do funcionamento dos equipamentos é recomendado que os manuais dos produtos sejam consultados. A mesma recomendação aplica-se caso seja necessário modificar a arquitetura proposta como exemplo.

Neste documento, adota-se uma arquitetura de referência, do tipo ponto-a-ponto com um Mestre e um Escravo. Esta arquitetura não é fixa, mas apenas um exemplo para o desenvolvimento de uma aplicação.

Itens Utilizados na Aplicação:

• Controlador Programável: NX3010

• Rack do Bastidor: NX9001

• Fonte de alimentação: NX8000

• Cabo de Programação do CP: Cabo de rede

• Software de Programação do CP: MasterTool IEC XE

• Software de Criação do Supervisório: BluePlant

Criação de programa

• Primeiramente devemos Instalar o programa MasterTool IEC XE e BluePlant.

Eles estão disponíveis para download em www.altus.com.br.

• Requisitos Mínimos para Instalação:

 Plataforma: PC com Windows XP® (32 bits), Windows Vista® (32 bits) ou

Windows 7® (32bits).

 Processador: Intel Core 2 Duo 1.66 GHz (mínimo)

 Espaço em Disco: 1 GB (mínimo), 2 GB (recomendável)

 Memória RAM: 2 GB (mínimo), 3 GB (recomendável)

 Resolução: 1024x768 (recomendável)

 Idioma: Qualquer idioma

• As informações necessárias sobre a instalação do MasterTool IEC XE podem ser

encontradas no Manual de Utilização MasterTool IEC XE (MU299048)

• Abrir o MasterTool IEC XE.

• Na janela que irá abrir, ir em Arquivo->Novo Projeto


• Na janela Novo Projeto, em Modelos escolher Projeto MasterTool Padrão.

• No campo Nome, escolher um nome para o projeto.

• E em Caminho colocar o local onde ele será salvo.

Na próxima janela selecionar:

• Modelo da UCP: NX3010

• Modelo do Rack: NX9001

• Modelo da Fonte de alimenteção: NX8000, clicar em Próximo.

• Na próxima janela selecionar o perfil desejado, para essa aplicação o perfil Simples é o mais adequado.

•Selecionar também a linguagem de programação, nesse exemplo usaremos o Ladder.

•Clicar em Próximo.

Na próxima janela que surgir selecionar a Linguagem de programação para o programa (MainPrg) associado a Tarefa Principal (Main Task). Selecionar Ladder.

• Clicar em Concluir.

• O MasterTool irá executar a rotina para iniciar o Programa.

• Ao fim desse processo o MasterTool apresentará a área de trabalho para o usuário:

•Onde:

-Árvore de Dispositivos: Na janela Dispositivos é possível acessar o Hardware da Arquitetura e sua Configuração em Configuration (Bus). Também é posssível ter acesso aos componentes do Programa Aplicativo em Application.

- Configuração do Barramento: Nessa janela temos dispostos todos os módulos no Rack, usado também para adicionar e retirar módulo no barramento.

- Mensagens: os comandos Precompilar, Compilar, Montar, Enviar mensagens, etc. são exibidos nesta janela. Clique o item Comandos de Visualização de Mensagens para obter mais detalhes.

- Biblioteca de Produtos : Durante a visualização "Configuração do Barramento" é possível ter acesso, nessa janela, a todos os produtos da Série Nexto para adicionalos no barramento.


Configurando a Relação MODBUS

• Ao abrir o projeto novo, o primeiro passo é configurar a relação MODBUS.

• Na treeview do projeto clicar com o botão direito do Mouse na NET1,

como indica a imagem a seguir,

e clicar em Acrescentar Dispositivo:

• A seguinte janela será aberta:

• Nesta tela você seleciona se a NET1 da CPU será Client ou Server MODBUS.

• No tutorial utilizamos o NEXTO como Server ("escravo").

• Basta clicar na guia MODBUS Server e selecionar o protocolo MODBUS Server e clicar em Acrescentar e depois em Fechar.

• Após selecionar o protocolo, ele irá aparecer na janela Dispositivos associada à porta NET1.

• Dê dois cliques no MODBUS_Server e a janela de configuração MODBUS será aberta.


Acrescentando a Relação MODBUS

• A seguinte janela será aberta:

• Manter o Protocolo TCP selecionado.

• Clicar em Acrescentar.

• Clicar no botão Acrescentar para adicionar a relação Modbus.

• A seguinte janela será aberta:

• Neste momento você escolhe o tipo de relação que será lida ou escrita pelo Client.

• Neste tutorial foi utilizado um mapeamento de Holding Register e um de Coil.


• Aperte OK.

• A seguinte janela irá aparecer mostrando que a relação foi adicionada.

• Onde:

Endereço Inicial do Dado: refere-se ao endereço MODBUS inicial da relação.

Tamanho do Dado: quantidade de dados usados pelo Mtool IEC XE na relação.

Variável IEC: variáveis utilizadas pelo Master Tool IEC XE para manipular os valores da relação. Usar %QX0.0 para Coil (relacionado ao primeiro octeto de saída) e %QW10 pra Holding Register.

• Abaixo a figura da relação da relação utilizada no tutorial.


• Notar que cada WORD ocupa duas posições de %QW no Nexto e 1 endereço MODBUS, enquanto cada REAL ocupa 4 posições de %QD no Nexto e 2 endereços MODBUS cada.

•Utilizaremos 2 WORDS e 2 REAL, portanto, 6 registros MODBUS.

Configurando a Porta de Comunicação

• Após configurar a relação, abra a configuração da porta ethernet com dois cliques

em NET1.

• Irá abrir a seguinte janela:

• Nesta janela é configuado o IP da porta de comunicação.

• No exemplo foi utilizada configuração de acordo com imagem abaixo.

Onde:

• Endereço de IP: endereço da porta NET1 da CPU na rede.


Inserindo a programação

• A lógica de programação deve ser feita no MainPrg(PRG) de acordo com o que for desejado.

• Depois de declarar as variáveis, a janela irá ficar parecida com esta:

•A sintaxe fica a seguinte:

//COMENTÁRIO: Variáveis tipo WORD atribuídas às variáveis relacionadas aos Holding
Registers da relação MODBUS Server
mb1 AT %QW10: WORD;
mb2 AT %QW12: WORD;

//COMENTÁRIO: Variáveis tipo BOOL atribuídas às variáveis relacionadas aos Coils da
relação MODBUS Server
mb3 AT %QX0.0: BOOL;
mb4 AT %QX0.1: BOOL;

//COMENTÁRIO: Variáveis tipo REAL atribuídas às variáveis relacionadas aos Holding
Registers da relação MODBUS Server
mb5 AT %QD14: REAL;
mb6 AT %QD18: REAL;

Enviando o programa para a CPU
• Para enviar o programa, ir no item Device da janela Dispositivos, a primeira aba desse item contém o gateway para a comunicação com os Nextos na rede, caso não haja nenhum gateway clicar em Acrescentar Gateway.

• Caso a CPU Nexto em questão esteja conectada a mesma rede do Computador onde o MasteTool IEC XE está rodando, o mesmo irá aparecer abaixo de Gateway.
• Dar um duplo click no IP do Nexto que queremos enviar o programa. Ele ficará em NEGRITO

• No Menu principal ir em Comunicação e clicar em Login.
• O programa irá compilar a aplicação e enviar o código para o Nexto, isso pode
levar alguns segundos dependendo da configuração do Computador usado.

Colocando a aplicação em RUN
• Com o programa enviado, devemos rodar a aplicação, para isso ir no Menu
principal e selecionar Depurar-> Iniciar.

Criando um projeto no BluePlant

Criando um Novo Projeto
• Abrir o software Blue Plant.

• A seguinte janela será aberta:
Clique em New Project e abrirá a janela para criar o projeto novo, como mostra a
figura abaixo.
Onde:
Name: Nome do projeto;
Description: Descrição do projeto (opcional);
Location: Diretório no qual será salvo o projeto;
Product Family: Versão do software utilizada (no tutorial utilizou-se a Express);
Product Model: Máximo de Pontos de Comunicação para a licença atual;
Target Framework: Framework utilizando;
Culture Info: Linguagem usada pelo projeto;
Default Code: Linguagem padrão para desenvolvimento do projeto;
Default Desktop Resolution: resolução gráfica das páginas do projeto.
• Após preencher os dados (conforme imagem anterior), clicar em Create New Project.
• Depois de configurar o projeto, o software de edição será aberto:

Criando as TAGs
• Para criar TAGs vá ao menu Edit -> Tags. Como mostra a figura abaixo:
• A janela de edição de TAGs será aberta.
• Nesta janela pode-se observar que existem 4 (quatro) opções de guias:
• As principais configurações para a guia Objects estão mostradas na figura a seguir:
• Onde:
• Name: Identificador do Tag;
• Type: Tipo de variável.;
• Array: Define a dimensão em caso de um vetor;
• StartValue: Valor inicial da Tag;
• Retentive: Configura a retenção de valores no desligamento;
• Description: Descrição detalhada do Tag;

• Para criar uma nova Tag, clique em uma linha em branco da coluna Name e digite o
nome da Tag, ou clique no ícone New Tag... na aba de ferramentas superior.

Nota:
• Os tipos (Type) podem ser: Digital, AnalogInt, Text, Timer, entre outros,
dependendo da variável lida.
• Se a coluna Array estiver vazia o Tag não é do tipo Array. Qualquer outro valor "N"
caracteriza um Tag Array (posições 0 até N).
• As opções de retenção de valor da coluna Retentive são: None (não-retentivo),
ValueOnly (salva o valor do Tag) e Properties (salva todas as propriedades do
Tag).

• A tabela final ficará parecida com a seguir:
Configurando o Dispositivo
• Vá no meu Edit -> Devices.

• Essa opção permite configurar os protocolos de comunicação e a forma de aquisição de dados do(s) dispositivo(s) conectado(s).
• A figura a seguir mostra as guias da opção Devices (Dispositivos).
• No menu Channels é configurado o protocolo. As principais configurações são mostradas a seguir:
Onde:
• Name: Nome do canal;
• Protocol: Protocolo utilizado pelo canal;
• ProtocolOptions: Configuração específica do protocolo;
• Interface: Interface de comunicação para o canal;
• Settings: Configurações da interface;
• Timeout: Definição do timeout da comunicação;
• Description: Descrição do canal;

Configurando o Dispositivo - Channels
• Para criar um novo canal, clique no botão Create New.

• Selecionar a opção TCPIP em Interface.
• Clique em OK.
• A seguinte janela será aberta:
• O Protocolo utilizado no tutorial é Modbus Master TCP/IP and RS232.

Dica: clicando no botão Help você pode acessar a documentação do driver de
comunicação!
• Na aba ProtocolOptions deve-se escolher o tamanho do bloco, a codificação do
protocolo (RTU TCP), o tipo de escrita e o endereço do escravo.
• Na janela irá aparecer o canal configurado como mostra a figura abaixo:

Configurando o Dispositivo - Node
• Agora será feita a configuração do Nó da comunicação.
Onde:
Name: nome do nó;
Channel: canal de comunicação associado ao nó;
Primary Station: estação primária; endereço de IP; número da porta e ID Escravo (IP da NET1 do Nexto);
BackupStation: estação reserva; endereço de IP; número da porta e ID Escravo;
Description: descrição do nó;
Nota: Se uma estação reserva for definida e ocorrer um erro de comunicação na
estação primária, o sistema automaticamente vai tentar a comunicação com a
estação reserva.

Configurando o Dispositivo - Points

• Nesta etapa é configurado os valores para a aquisição de dados e o mapeamento
das Tags.
• Conforme a tabela anterior, vemos que a variável REAL (com vírgula) precisa de uma atenção maior, habilitando o WORD SWAP nos Modifiers e colocando como tipo de variável uma SINGLE.
• Notar que no exemplo, a primeira variável de cada tipo é de escrita e a segunda de leitura.

NOTA:
AccessType: define o comportamento de leitura ou escrita para o ponto;
Scalling: conversão de escala aplicada à comunicação.

Configurando o Dispositivo - AccessTypes

• Esta seleção define as características dos tipos de acesso comuns aos pontos nos dispositivos. Os tipos de acesso padrão são: ReadWrite (leitura e escrita), Write (escrita) e Read (leitura). Novos tipos de acesso podem ser criados via botão Create New... (Criar Novo...).

Desenhando a aplicação

• A partir de agora será apresentado a ferramenta de desenho do supervisório utilizando o menu Draw

A barra de ferramentas vertical disponível na aba Drawing (Desenhando) permite selecionar um componente para uso na aplicação. A ferramenta de seleção (seta) presente no topo desta barra pode ser usada para mover, agrupar ou alterar o tamanho de componentes.

Adicionando os Objetos Modbus na Tela

• Para adicionar um objeto de leitura/escrita na tela do supervisório, vá ao menu Draw. Na barra de ferramentas selecionar o objeto Text Box, como mostra a figura a seguir:
• Após selecionar a ferramenta, clique na tela do supervisório e arraste até formar uma caixa de diálogo, como mostra a figura abaixo:
• Para parar a adição desses objetos, clicar no botão direito do Mouse.
• Dê dois cliques no botão que foi colocado na tela e a seguinte janela irá aparecer:
• Selecione a check box de TextI/O como mostra a figura abaixo e irá habilitar para as configurações.
• Clique no botão " ..." ao lado de ObjectName e selecione o operando MODBUS_40001 e irá ficar desta forma: (Para as variáveis REAIS basta mudar o Format para 0.00, para as variáveis WORD manter em 0)
• Para colocar uma caixa de texto sem vincular operandos insere-se o text box da mesma forma, porém, ao invés de dar dois cliques e procurar por um objeto em TextIO, vá ao submenu do objeto que fica a direita da tela do supervisório, como mostra a figura abaixo:

• Neste submenu é possível editar o texto, a fonte, tamanho, entre outras funções da escrita que vai no botão.
• Para colocar um objeto que mostre o status de um BIT abra a biblioteca de objetos, coloque um SWITCH.
• Para direcionar a variável ao SWITCH, dar um duplo clique em cima dele e alterar o campo STATE para a TAG que deseja monitorar.
• Repita este processo com todos os operandos cuidando com as configurações para WORD, REAL e BIT.
• A tela irá ficar parecida com a seguinte:

Executando a Aplicação (RUN)
• Os seguintes módulos estão disponíveis: Build (Compilar), Test (Testar), Startup (Inicialização) e Publish (Publicar). A figura a seguir mostra as opções do ambiente de execução.
Run Startup
• A opção Startup executa o projeto no modo de inicialização. Ela permite configurar a inicialização, as ferramentas de diagnóstico e os módulos a serem inicializados.
• Marque a opção Online configuration enabled (Configuração online habilitada) para estabelecer uma configuração online antes de iniciar o Projeto. Se o mesmo for iniciado sem essa opção marcada ela somente será aplicada na próxima execução.
• Ao executar o projeto basta a porta NET1 do Nexto estar conectada fisicamente à mesma rede Ethernet do Computador, onde a Aplicação do BluePlant está rodando ( conforme ítem Arquitetura do Tutorial), que a comunicação será estabelecida. E as variáveis criadas no Nexto serão monitoradas na tela do BluePlant.

• NOTA: Nesse exemplo o IP do NEXTO é 192.168.10.30, sendo assim o Computador, onde a Aplicação do BluePlant está rodando, deve estar na mesma rede: 192.168.10.xx

Manuais e Informações:
• Para informações mais detalhadas consultar os seguintes documentos:
CT114100: Características Técnicas do CP NX3010.
CT114000: Características Técnicas da Série Nexto.
MU214100: Manual de Utilização UCPs Série Nexto.
MU299048: Manual de Utilização do Master Tool IEC XE
MP399048: Manual de Programação do Master Tool IEC XE
MU299606 e MU299608: Manual de Utilização do Master Tool IEC XE
• Estas informações podem ser acessadas no site: http://www.altus.com.br/


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