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PROTOCOLO MODBUS

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Laboratorio – 01

INTEGRACION DE SISTEMAS INDUSTRIALES CODIGO: EE5060

LABORATORIO N° 01 “COMUNICACIÓN MODBUS.”

Arapa Cruz, Fredy Michael Belizario Soto, Erick Rafael Calla Mamani, Aldo Jordi

Alumno (os):

Carrillo Malco, Jeimy Alonzo Sierra Yauri, Juan Diego Grupo

:

A

Semestre

:

VI

Fecha de entrega

:

15

Profesor: ING. Moreno Arévalo, Edmundo Oswaldo 08

19

Hora:

Nota:

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Laboratorio – 01

OBJETIVOS     

Identificar dispositivos de campo que soportan comunicación ModBus Identificar los conectores incorporados en los dispositivos para comunicación ModBus Realizar una conexión de red ModBus entre un dispositivo de campo y una PC Instalar software ModBus que permita comunicar una PC con un dispositivo Leer datos de un dispositivo a través de una red ModBus

REQUERIMIENTOS          

PC con 1 GB memoria RAM Software modpoll Software de instalación del programa ModBus Scanner y ModBus RTU Parser Módulo de hardware con medidor de calidad de energía PM500 Módulo de hardware con medidor de calidad de energía PM820 Módulos de hardware con medidores de calidad de energía PQMII Manuales de referencia de los medidores de calidad de energía PM500, PM820 y PQMII Conversor RS232-RS485 Cables, bananas y destornilladores planos (perilleros) Osciloscopio digital

PROCEDIMIENTO El laboratorio se ha diseñado para ser desarrollado en grupos de 4 personas

1. Identificación de dispositivos que soportan comunicación ModBus 1.1. Descripción del dispositivo   

Solicite al instructor un módulo de laboratorio para realización de la práctica ¿Qué tipo de dispositivo de medición de calidad de energía contiene el módulo asignado a su grupo? Power Logic PM 5110 ¿Para qué sirve el dispositivo electrónico incluido en el módulo de laboratorio? Es un medidor de parámetros eléctricos.

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Revise los datos principales del equipo en el manual del fabricante. ¿Qué tipos de conexión para comunicación con dispositivos externos soporta el equipo? Según el manual encontramos lo siguiente: Comunicaciones En esta sección se proporciona información adicional sobre los puertos de comunicaciones y las topologías que admite la central de medida. Deberá cablear y configurar el puerto RS-485 para poder establecer comunicaciones con la central de medida. Comunicaciones serie La central de medida permite establecer comunicaciones serie a través del puerto RS-485. Es posible conectar hasta 32 dispositivos a un único bus RS-485. Las redes RS-485 cuentan con un único dispositivo maestro, normalmente una pasarela Ethernet a RS-485. Dicha pasarela permite establecer comunicaciones RS-485 con múltiples dispositivos esclavos (por ejemplo, centrales de medida). En aplicaciones que exigen únicamente un ordenador dedicado para establecer comunicaciones con los dispositivos esclavos, puede utilizarse un convertidor RS-232 a RS-485 como dispositivo maestro. Cableado RS-485 Conecte los dispositivos al bus RS-485 con una configuración punto a punto enlazando los terminales (+) y (−) de un dispositivo a los terminales (+) y (−) del siguiente dispositivo.

LOS DATOS PRINCIPALES SE ENCUENTRAN EN ANEXOs DE INFORME

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Laboratorio – 01 1.2. Identificación de las interfaces de conexión del dispositivo para red ModBus   







¿El dispositivo soporta conexiones para redes ModBus? _Si ¿Cuántos puertos de comunicación para conexión a una red ModBus soporta el equipo? _1 ¿Cómo se denominan las interfaces o puertos de comunicación que tiene el dispositivo para conectarse a una red ModBus? RS 485 ¿Cuántos terminales o bornes tiene cada uno de los puertos de comunicación para red ModBus del equipo asignado? 3, negativo, positivo y tierra Represente en un esquema la función de cada uno de los pines del conector correspondiente al puerto de comunicación

¿Cuántos hilos debe tener el cable que se debe emplear para realizar la conexión del equipo en una red ModBus? Cable de 3 hilos

Conexión PC – Dispositivo 1.3. Conexión del módulo del laboratorio a una PC 

A continuación se muestra el diagrama a utilizar. Nota: Como la conexión que va a realizar es hacia un puerto COM de la PC asegúrese que el módulo esté desenergizado Al puerto COM1 o COM2 de la PC Cable de 3 hilos RS232



RS485

Puerto RS485 del Equipo

Con sus compañeros del grupo revise que cada uno de los hilos correspondientes del cable utilizado esté conectado en el punto correcto. Solicite al instructor que verifique dicha conexión y espere el visto bueno (VoBo) correspondiente del instructor.

1.4. Conexiones adicionales para poner operativo el módulo    



A continuación se muestra el diagrama a utilizar para conectar el módulo del laboratorio a una línea de tensión de entrada monofásica. No debe energizar los equipos, solicite al instructor el visto bueno (VoBo) para proceder a aplicar energía al módulo Revise previamente la indicación de cada uno de los terminales incluidos en el módulo de laboratorio para estar completamente seguro de los puntos correctos de conexión que se deben realizar. El objetivo de las conexiones es la siguiente: 1. Energizar el equipo para que funcione eléctricamente 2. Aplicar tensión de entrada monofásica a las líneas de medición para poder obtener valores distintos de cero durante las pruebas que se van a realizar Dependiendo del módulo asignado a su grupo utilice como referencia la figura 1 o 2

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Figura 1. Conexión del módulo PM500(800) a la línea de alimentación monofásica

Figura 2. Conexión del módulo PQMII a la línea de alimentación monofásica

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2. Parámetros de comunicación para comunicación ModBus 2.1. Revisión de la configuración del equipo  







Únicamente si el instructor le dio el VoBo en el punto anterior entonces puede proceder a energizar el módulo Revise el anexo correspondiente de su texto (A, B o C) donde se encuentra la información extraída directamente de los manuales de los equipos a ser utilizados acerca de cómo acceder al menú de configuración del equipo vara visualizar su configuración actual Aplicando el procedimiento anterior revise los parámetros de configuración para la comunicación ModBus y anote a continuación dichos valores: 1. Dirección ModBus (Slave Address): ______4______ 2. Velocidad de comunicación (Slave Address): _____19200_____ 3. Paridad: ___________even___ 4. Bits de stop: __________ A continuación anote el rango de valores permitidos para el campo “Dirección ModBus” (Slave Address) 10__________________________________________________________________________ Indique ahora los valores posibles para la velocidad de comunicación que soporta el equipo: 9600 a 19200 .

3. Comunicación PC  Módulo empleando el software ModPoll 3.1. Instalación del software ModPoll   

Solicite al instructor el software ModPoll Instale el software ModPoll en su PC Indique brevemente los pasos requeridos para la instalación del software anterior

Copiar el modpoll al disco local C abrir el ejecutable cmd

3.2. Comandos del software ModPoll   

Inicie una ventana de comandos (CMD) Acceda a la carpeta donde se ha instalado el software ModPoll Ejecute el programa empleando la siguiente instrucción para que le muestre todos los comandos que acepta:

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A continuación se muestra una posible salida el comando anterior:



Anote a continuación la finalidad de las siguientes opciones: Nro Descripción de la función que cumple Opción 1

-b

Velocidad de conexión

2

-p

pariedad

3

-m

Modulo del modpoll

4

-a

Dirección del pm 5100

5

-r

Registro

6

-c

Rango de registro

3.3. Comunicación con el módulo desde la PC empleando el protocolo ModBus 

Desde la ventana de comandos iniciada en la sección anterior, ejecute el siguiente comando: C:\> Modpoll.exe



–b 19200

–p none

–m rtu

–a 1

–r 1120

-c 10 COM1

Observaciones al comando anterior: El comando anterior funcionará adecuadamente bajo las siguientes condiciones: 1. La velocidad de comunicación del dispositivo es 19200 2. La dirección ModBus del dispositivos es: 1 3. La dirección del registro del equipo que contiene la medición de la tensión de entrada es: 1120 (Esta dirección es válida para el medido PM820. En caso de contar con un módulo diferente debe revisar el manual del equipo para cambiar adecuadamente los rangos de direcciones a usar. Afortunadamente ) 4. Se ha conectado a través del puerto Serie COM1 de la PC



En caso la ejecución del comando sea satisfactorio debería obtener una salida similar indicada en la siguiente figura:

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

Revise el manual del equipo y luego indique a que mediciones corresponden cada uno de los valores devueltos por el programa

1837--- year 1838---mes 1839--dia 1840--hora 1841--minuto 1842--segundo 1843--milisegundo 1844—dia de la semana 

Revise nuevamente el manual del equipo. Ubique algunas direcciones de registros que desee consultar y ejecute luego el programa ModPoll modificando los parámetros enviados al programa para que proceda a leer los nuevos valores deseados. Anote a continuación el comando completo utilizado: C:\> Modpoll.exe

–b 19200

–p none

–m rtu

–a 1

–r 1120

-c 10 COM1

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Anote luego los valores obtenidos con el comando anterior explicando el significado de cada uno de dichos valores

1120 Voltage, A-B 1121 Voltage, B-C 1122 Voltage, C-A 1123 Voltage, L-L Average 1124 Voltage, A-N 1125 Voltage, B-N 1126 Voltage, C-N 1127 Voltage, N-R 1128 Voltage, L-N Average

1129 Voltage, Unbalance, AB

4.

Leer desde el PLC CompactLogix usando el módulo Prosoft datos del medidor de calidad de energía empleado previamente.

OBSERVACIONES       

El adaptador RS232 contenia un cable el cual estuvo suelto Ajustamos un cable del convertidor antes de realizar la conexion El voltaje de alimentación medidor de calidad de energía, es de 220 v ac Tuvimos problemas con el software pero logramos reinsalar el driver y trabajar con normalidad Se presentaron problemas con el de medidor de calidad de energía al tener la entrada del cable de poder en mal estado Es importante verificar el correcto funcionamiento de los puestos USB. En función comm del medidor de calidad de energía podemos ver su protocolo, dirección, paraty, baul rate

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CONCLUSIONES       

Logramos conocer el dispositivo el cual trabaja con ModBus Logramos vincular el computador con el medidor de calidad de energía, mediante el comando ejecutar. Utilizamos un adaptador R232-RS485 Logramos interpretar los datos del dispositivo de la red ModBus Pudimos identificar los conectores para realizar una adecuada conexión y comunicación ModBus Trabajamos con un software el cual instalamos ModBus entre el medidor de calidad de energia y la Pc con el dispositivo. Identificamos las diferentes variables del programa modbus, para lograr la compatibilidad entre en medidor y la pc.

PROTOCOLO MODBUS Laboratorio – 01 ANEXOS:

Tabla 1: características y opciones Fuente: www.Schneiderelectric.com

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Tabla 2: Funciones y caracteristicas Fuente: www.Schneiderelectric.com

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Figura 3. Medidor de calidad de energía enlazado con el ordenador Fuente: Propia

Figura 4. Serial Port del PM5110 Fuente: Propia

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Figura 4. Ventana de comandos del software ModPoll Fuente: Propia

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