Jste zde

TEST: 7" HMI MT8070iE s Ethernetem - 4. díl Modbus-TCP

Antonín Vojáček, 25. Březen 2016 - 20:38

Jako každý současný správný HMI panel s Ethernetem, i Weintek MT8070iE podporuje komunikaci protokolem Modbus-TCP. V následujícím testu si prakticky ukážeme napojení na měřící jednotku Poseidon2 4002, jako pěknou ukázku toho, že HMI panel nemusí nutně sloužit jen pro vizualizaci a ovládání programovatelných automatů (PLC).

Napojení HMI panelu přes Modbus-TCP na PLC, PC, měřící zařízení, snímač, či motor, je dnes již obvykle nenáročná záležitost, tedy pokud výrobci všech komunikujících zařízení dodržují všechny zvyklosti a předpisy tohoto protokolu. Ve většině případů u HMI panelů slouží Ethernet / Modbus-TCP k jeho připojení k nějakému PLC pro zajištění vizualizace jeho parametrů a současně ovládání stroje, zařízení či výrobní linky. Ale využít jej lze i pro přímé připojení k libovolnému snímači či měřící jednotce. Jako příklad pro ukázku zprovoznění Modbus-TCP datové komunikace na panelu Weintek MT8070iE jsem proto jako Modbus Slave zařízení použil šikovnou měřící jednotku Poseidon2 4002 od společnosti HW group s.r.o. (bližší informace najdete v testu Poseidon2 4002 = měřící a sledovací centrála se širokým vzdáleným dohledem ).

Nastavení Modbus-TCP komunikace

Zprovoznění Modbus-TCP komunikace s jakýmkoliv jiným zařízením, které jej také podporuje, se provádí prostřednictvím systémového menu "System Parameter Settings" v programovacím softwaru EasyBuilder PRO. Zde se v záložce "Device" tlačítkem "New" přidá nové cílové Modbus slave zařízení. Panel pracuje v komunikační hierarchii standardně jako Modbus master zařízení, což je dáno z podstaty jeho funkce, kdy se dotazuje na hodnoty při potřebě jejich zobrazení.

Ve vyvolaném nastavovacím okně "Device Properties" je vedle nastavení položky "Name" hlavně důležité nastavit protokol Modbus-TCP v položce "PLC Type" a správné ethernetové komunikační parametry v položce "IP:". U ostatních parametrů by mělo stačit nechat původní defaultně nastavené hodnoty. A to je prakticky všechno. Teď je již možné začít vkládat ovládací a zobrazovací prvky do obrazové vizualizace a v nich pak volat přímo adresy registrů výše zadaného vzdáleného Modbus-TCP slave zařízení.

Nastavení odkazů na Modbus-TCP registry

Na plochu zobrazení HMI panelu se i pro přístup k parametrům vzdáleného zařízení přes Modbus-TCP využívají stejné prostředky / prvky, jako by se jen přistupovalo do samotné paměti panelu. V tom není žádný rozdíl. Tedy je možné, jako například v mém příkladu, na vizualizační plochu vložit prvky zobrazení číselných hodnot, stavová světla indikace binárních (dvoustavových) proměnných i ovládací tlačítka. V jejich nastavení se pak zvolí dříve nadefinovaná Modbus-TCP jednotka (v mém případě tedy Poseidon2) a následně zadá, jaký její registr má být panelem dotazován a přiřazen k danému prvku. Prostě odkud ze vzdáleného zařízení se má požadovaná hodnota či stav číst, případně kam zapisovat.

Přiřazení prvku zobrazení hodnoty k Modbus-TCP registru vzdáleného zařízení (zde měřící jednotky Poseidon2).

Přiřazení prvku zobrazení dvoustavové hodnoty a ovládacího tlačítka k Modbus-TCP registru vzdáleného binárního vstupu a spínaného výstupu vzdáleného zařízení (zde měřící jednotky Poseidon2).

Zde konkrétně číselné hodnoty "Teplota 1" a "Teplota 2" reprezentují hodnoty naměřené 1-Wire snímači připojené k jednotce Poseidon2 4002, stavová světla reprezentují stav dvoustavových vstupů Poseidonu2 a tlačítka a u nich umístěná zpětnovazební indikace aktuálního stavu ovládají spínané reléové výstupy Poseidonu2.

Příklad ovládací vizualizace jednotky připojené přes Modbus-TCP v programovacím softwaru EasyBuilder PRO (obr. vlevo) a v reálu na displeji panelu (obr. vpravo).

Provozu HMI panelu s jednotkou Poseidon2 4002

Při přímém propojení HMI panelu MT8070iE a jednotky Poseidon2 4002 kříženým ethernetovým kabelem, nebo i při propojení přes router v rámci lokální ethernetové sítě LAN, se po zapnutí napájení okamžitě automaticky naváže datová komunikace. Na displeji HMI panelu se tak začne zobrazovat teploty od čidel připojených k Poseidonu, i aktuální stavy binárních vstupů i spínaných výstupů. Po stisku tlačítek na HMI panelu pro ovládání výstupů Poseidonu se prakticky okamžitě sepne/rozepne příslušné relé. Nastavení tlačítek je v režimu "Toggle" to znamená, že stiskem vždy dojde ke změně stavu výstupu na opačný. Ale samozřejmě je možné i nastavit režimy sepnutí výstupu pouze během stisku ikony tlačítka, nebo sepnutím jedním tlačítkem a rozepnutí tlačítkem jiným (např. oddělená START/STOP tlačítka).

Pokud dojde k přerušení ethernetového spojení, zobrazí se na displeji HMI panelu informace o nedostupnosti cílové Modbus slave jednotky. Toto hlášení však lze případně v nastavení HMI panelu i vypnout a při výpadku komunikace prostě jen nechat na displeji zobrazovat poslední zaznamenané hodnoty. Pokud se ethernetové spojení obnoví, dojde automaticky i k navázání Modbus-TCP komunikace a on-line přenos / zobrazení i ovládání se opět rozběhne. Není tedy nutný žádný zásah uživatele.

Běžící ovládací vizualizace na displeji panelu ovládající jednotku Poseidon2 4002 přes Modbus-TCP: stav s vypnutými spínanými výstupy (obr. vlevo) a s aktivovanými výstupy O2 a O3 po stisku příslušného modrého tlačítka na displeji (obr. vpravo) .

Závěr 4. dílu

Pomocí ethernetu a podpory komunikačního protokolu Modbus-TCP lze prakticky připojit jakékoliv zařízení, které jej též podporuje. Proti sériové komunikaci Modbus-RTU (RS-485) má Modbus-TCP praktickou výhodu v jednodušším propojování zařízení standardními ethernetovými kabely s konektory RJ-45 a i snadnější vytvoření komunikační sítě více zařízení jen zapojením všech komponent přes ethernetový switch.