PDAControl: ESP8266 PLC

ESP8266 Scada SVG Modbus RTU Display Oled PLC Panasonic FPX C14R

Retomando y mejorando la Aplicabilidad de este proyecto integracion Scada Web basado en SVG en ESP8266, se ha decidido comunicar el ESP8266 con un PLC (Controlador Logico Programable) Marca Panasonic FPX C14R, atravez del protocolo Modbus RTU Serial RS232, Siendo el PLC Panasonic Maestro Modbus RTU y ESP8266 esclavo Modbus RTU.

Se ha integrado un display Oled 128 x 64 comunicado via I2C con el ESP8266 para la visulizacion de los registros modbus del PLC.

Objetivo General del Proyecto

1 El modulo ESP8266-01 con un Max232 se conectara al puerto serial RS232 del PLC Panasonic.

2 Integrando la rutina de Modbus maestro en el PLC Panasonic previamente programando la estrategia de control en su software FPWIN -Pro de Panasonic, Se planea en crear una solucion referente monitorear los valores en Controladores Industriales sea PLC ,PAC ,HMI u OPC.

Objetivo Especifico del Proyecto

Se visualizara el valor del Potenciometro V0 del PLC Panasonic en un rango de 0 a 1000 escalizado en el ESP8266 de 0 a 100%, se visualizara el valor en un Mini scada webserver basado en SVG, se notara la variación del potenciometro casi instantaneamente, para la comunicación entre el PLC y en ESP8266 se realiza via Modbus RTU RS232.

Potenciometros PLC Panasonic

Diagrama

1 - PLC FPX C14R Panasonic + Cassette de Comunicacion COM4

Por defecto el PLC Panasonic Solo tiene 1 Puerto minidin de 5 pines similar al puerto PS2, este puerto de comunicación y/o puerto de programación RS232 llamado Toolport , el cual solo puede ser configurado como:

1 Propósito general comunicación (Basculas, lectores de codigo de barras o Impresoras seriales)

2 Esclavo Mewtocol -com (programación en protocolo Panasonic)

Nota: el puerto toolport No permite la configuración como Maestro - Esclavo Modbus RTU

El casette COM4 es una expasion de comunicacion con 2 puertos COM1 (RS485) y COM2 (RS232),

Se ha utilizado el COM2 (RS232).

Configuracion de Puerto adicional

Rutina Maestro Modbus RTU

Estrategia de Control en FPWIN Pro

 
(* Potenciometer -Potenciometro V0 *)
Pot_PLC:=sys_iPotiInputV0/10; (* Convert value 1000 -> 100 *)

(* Escritura de PLC Como Maestro Modbus RTU *)
(* Write de PLC Como Maestro Modbus RTU *)
IF (sys_bPulse1s AND sys_bIsComPort2F145F146NotActive  ) THEN
 
F145_WRITE_DATA_TYPE_OFFS(Port := SYS_COM2_PORT, 
   SlaveAddress := 1, 
   MasterWordData := Pot_PLC, 
   SlaveWordAddressType := DT0,  
   SlaveWordAddressOffs := 0, 
   NumberOfWords_BitsInWords := 16#001);          

END_IF;

Mas Informacion sobre PLC Panasonic e integraciones con Arduino y ESP8266

2 - ESP8266-01 + MAX232

Se ha realizado la conexion del modulo por la parte serial TTL 3.3V a un MAX232 (convertidor TTL a RS232) para que los niveles de voltaje entre los puertos de comunicacion sean los mismos, el modulo se debe alimentar a 3.3v no sobrepasar este voltaje.

Como construir un MAX232...

DISPLAY OLED 128 X 64 + ESP8266 -01

Se ha integrado tambien un Display oled 128 x 64 conectado al ESP8266 via protocolo I2C, conectado por los GPIO 0 y 2, se ha agregado para realizar la visualización del valor en tiempo real y permite que sea mas

completa la prueba, el valor visualizado es el valor 0 a 100% referente al Potenciometro del PLC.

Prueba de Comunicación ESP8266 + Display Oled...

3 - SCADA HTML BASADO EN SVG

Digitando la direccion IP asignada al Modulo ESP8266 desde cualquier navegador Conectara directamente a esta pagina web la cual mostrara el siguiente pantallazo.

Tecnicamente se crea un servidor web HTML (ESP8266) el cual busca un archivo SVG creado, modificado y actualizado en la Raiz del servidor (ESP8266), lo cual hace que no se actualice la pagina web completa solo la parte en la que esta el SVG, esto considero que es lo que permite que sea mas dinamico que crear el SVG directamente en el HTML lo cual requeriria actualizar toda la pagina web.

Como crear Scada SVG desde Cero

Materiales

1 PLC Panasonic FPX C14R

1 Casette COM 4

1 ESP8266 - 01

1 Display Oled 128 x 64 I2c

1 Fuente 5 VDC

1 LD1117V33 Regulador 5v a 3.3v

1 MAX232

Videos de Prueba Completa

Scada SVG ESP8266 Modbus + Display Oled + PLC Panasonic FPX C14R

Conexiones PLC Panasonic ESP8266

Descargas:

Codigo Arduino IDE

Mas Pruebas:

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Mas Información:

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ESP8266 Scada SVG Esclavo Modbus RTU Serial

ESP8266 SVG Unknown 7:40:00 a.m.

Introduccion a Modbus
Modbus Es un protocolo de comunicaciones Industriales de arquitectura maestro esclavo (RTU), creado para ser implementado de los PLC de Modicon.
Por que utilizar este protocolo y considerar que es mejor que otros protocolos industriales, su implementacion es facil y sencilla premite configuracion de red
se define (RTU) por compactar de manera binaria los datos, referente a conexion del dispositivo con un PC ordenador de supervisión con una unidad remota (RTU) existen variaciones de Modbus RTU la cual aplicaremos
y la version ASCII la cual considero menos eficiente en manejo y tamaño de registros.

Existen una gran cantidad de implementaciones de este protocolo en la gran variedad de lenguajes de programacion Java, Python, C, etc.
Se diria que una gran cantidad de los controladores Industriales, OPC, HMI y Scada manejan este protocolo Modbus RTU serial ya sea en capa fisica RS232 RS485 o RS422.

Aplicacion de Proyecto
En ciertos casos en la industria se requiere monitorear el estado de algunas variables que estan registros de un controlador Industrial (PLC) si este controlador tiene modbus integrado el supervisor tendra acceso a un Mini Scada web adsequible y sencillo utilizando ESP8266 y Arduino IDE.

Explicacion de Proyecto
Directamente hablando de nuestra aplicacion se ha implementado en el modulo ESP8266 el protocolo Modbus RTU como Esclavo, Se ha tomado nuestro proyecto anterior el diseño de un Scada Web
basado en SVG con nuestro ejemplo del tanque, se ha integrado un Scada web y comunicacion Modbus como esclavo RTU, la idea es aplicar a futuro en una aplicacion Indsutrial Real.
1 - El modulo ESP8266 realizara la conexion a nuestra red inhalambrica local, y en la direccion TCP Ip asignada publicara nuestro diseño de SCADA basado en SVG.
2 - Se realiza la conexion entre el puerto serial TTL del ESP8266 con nuestro PC (Simulador Maestro Modbus) utilizado el Convertidor FTDI (serial TTL - USB ).
3 - Previamente se deben verificar los parametros de comunicacion de nuestro esclavo modbus en el codigo en Arduino IDE parametros como:

regBank.setId(1); Direccion de esclavo
slave.setBaud(19200); velocidad de transmision
regBank.get(40001); Registros a solicitar en esta prueba Holding Register 0 o 40000 O 40001 (depende del dispositivo se desplaza un registro).