Actividad 4 - Laboratorio DISEÑO DE UNA RED MODBUS

Actividad 4 - Laboratorio  DISEÑO DE UNA RED MODBUS

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

1. ALCANCE        5
2. COMPETENCIAS PARA DESARROLLAR        6
3. INTERFAZ SISTEMA ELÉCTRICO: COMUNICACIONES        6
4. INTERFAZ SISTEMA MECÁNICO        9
5. MAPA DE REGISTROS        10
6. DIAGRAMA RED MODBUS        11
7. CONCLUSIONES        11
8. BIBLIOGRAFÍA        12

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Definición de circuitos MODBUS 2 hilos (2W)        8

Tabla 2. Pines conector Rj45 MODBUS 2 hilos (2W)        9

Tabla 3. Mapas de registros entre esclavo y maestro        10

Tabla 4. Requerimientos equipo maestro y respuesta del esclavo        10

ÍNDICE DE TABLAS

Figura 1 :  Sistema Modbus control banda transportadora        6

Figura 2 :  Diagrama de conexión punto a multi punto Modbus RS485        7

Figura 3 :  Cableado de los interfaces serie con RS-485        7

Figura 4 :  Cableado de los interfaces serie con RS-485        7

Figura 5 : Cableado Puerto serie de las CPU para los esclavos (colores del cableado estándar)        9

Figura 6 : Conexionado Del Sistema MODBUS Para El Sistema De Control De Velocidad        11

Actividad 4 - Laboratorio DISEÑO DE UNA RED MODBUS

1. ALCANCE

Realizar una investigación utilizando diferentes recursos para conocer la historia de la Ingeniería Civil a través de los tiempos y la influencia generada por las diversas culturas en esta profesión, especialmente en los procesos constructivos de obras civiles.

Diseñar una red Modbus RTU para un dispositivo supervisor (CLIENTE) que permita controlar y leer parámetros de un variador de velocidad (SERVIDOR,) que controla la velocidad de un motor de inducción de 2 Hp encargado de mover una banda trasportadora industrial.

El diseño debe contar con:

1. Listado de los elementos necesarios de la capa física: interfaces eléctricas y mecánicas.
2. Tabla con mapa de registros asignados a la comunicación Modbus para lectura (R) y escritura (W) del variador. Esto debe incluir los elementos reales necesarios para dicha aplicación.
3. Presentar los requerimientos del controlador maestro y respuestas del esclavo para diferentes casos, tales como:

1. Una secuencia con arranques, paradas, inversiones de giro y cambios de velocidad,
2. El monitoreo de señales de interés en el sistema variador-motor, tales como: voltajes y corrientes de salida, sentidos de giro, y fallos.

1. Presentar un diagrama general de la red Modbus diseñada.

1. COMPETENCIAS PARA DESARROLLAR

1. Identifica y relaciona las características y parámetros de los diferentes buses de campo.
2. Conoce las diferentes configuraciones de parametrización de los diferentes protocolos utilizados en los sistemas de control.
3. Identifica y relaciona las características y parámetros de los diferentes buses de campo.
4. Identifica las características principales de las redes Modbus, su campo de aplicación, así como su configuración y puesta en marcha en aplicaciones de comunicación industrial.

1. INTERFAZ SISTEMA ELÉCTRICO: COMUNICACIONES

Para el desarrollo de la red MODBUS aplicada al sistema de control de velocidad de la banda trasportadora, se propone el uso del dispositivo supervisor tipo PLC Modicon M221 y el cliente un variador de velocidad tipo Altivar ATV312, ambos dotados de un puertos seriales Line Multipoint de dos hilos.

[pic 2]

Figura 1 :  Sistema Modbus control banda transportadora

[pic 3]

Figura 2 :  Diagrama de conexión punto a multi punto Modbus RS485

Fuente: https://www.amazon.com/-/es/CQRDT9015-Angel/dp/B07K9LL9JM

[pic 4]

Figura 3 :  Cableado de los interfaces serie con RS-485

Fuente: (Candelas Herías, 2011)

Figura 4 :  Cableado de los interfaces serie con RS-485

[pic 5]

Fuente: (Candelas Herías, 2011)

Dichos puertos están definidos por el estándar EIA/TIA-485 con comunicación unidireccional por ende un solo dispositivo podrá transmitir. Las características de señal son las siguientes:

1. Fuente de alimentación de 5 voltios,
2. Para las líneas de comunicación se hace uso de par trenzado con impedancia típica de 120Ω, donde las resistencia de terminación deberán ser resistores de 120Ω, es decir deberán tener la misma impedancia que el medio de transmisión usado.
3. Los terminales de datos D0, D1 y el común, son usados para facilitar la interoperabilidad a través del protocolo Modbus, en la siguiente figura se presenta un circuito RS-485 en modo dos (2) hilos (MODBUS.ORG, 2012)

Tabla 1. Definición de circuitos MODBUS 2 hilos (2W)

Fuente: http://www.modbus.org/docs/Modbus_over_serial_line_V1.pdf

1. INTERFAZ SISTEMA MECÁNICO

Para la interfaz mecánica el sistema dispone de terminal RJ45, los cuales se conectan para el protocolo MODBUS a dos hilos, los cuales tiene dos posibilidades de conexión:

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