Arduino UNO + HMI Weinview, HMI Easyview เชื่อมต่อ UNO ไมโครคอนโทรลเลอร์ยอดฮิต กับ HMI ยอดนิยม MT6070i ผ่าน ฺMODBUS Protocol
เมื่อพูดถึงระบบอัตโนมัติในงานอุตสาหกรรมแล้ว ทุกคนต้องนึกถึง SCADA ,PLC และ HMI บทความก่อนหน้าได้นำเสนอการใช้งาน Arduino OPC Server เพื่อรับส่งข้อมูลกับ SCADA ไปแล้ว บทความนี้ผมขอนำเสนอการใช้ Arduino เชื่อมต่อข้อมูลการ HMI บ้าง
เมื่อพูดถึงProtocol ที่ใช้ในงานในอุตสาหกรรมแล้วคงต้องนึกถึง MODBUS Protocol ซึ่ง เป็นโปรโตคอลเพื่อสื่อสารข้อมูลอินพุต/เอาต์พุตและรีจีสเตอร์ภายใน PLC ซึ่งถูกคิดค้นโดย Modicon (ปัจจุบันคือบริษัท Schneider Electric) โปรโตคอล MODBUS ได้เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางในการติดต่อสื่อสารที่เป็นแบบ Network Protocol อันเนื่องมาจาก MODBUS เป็นระบบเปิด, ไม่มีค่าใช้จ่าย, เชื่อมต่อและพัฒนาง่าย พร้อมทั้งยังสามารถนำโปรโตรคอลนี้ไปใช้งานในอุปกรณ์อื่นๆ เช่น Digital Power Meter, RTU (Remote Terminal Unit), Remote I/O, PLC เป็นต้น นอกจากนี้ MODBUS ยังสามารถรองรับและใช้งานร่วมกับ Application จำพวก SCADA และ HMI Software ได้อีกด้วย ของฟรีมันต้องจับมาคู่กับ Arduino ครับ
ก่อนอื่นต้องทำการลง Library Modbus ใน Arduino IDE กันก่อนเลยครับวิธีการคงไม่ต้องพูดถึง เอาลิ๊งไปโหลดมาเลยดีกว่า Library Modbus
เมื่อลงเสร็จแล้วก็ Sketch ตามนี้เลยครับ
#include <modbus.h>
#include <modbusDevice.h>
#include <modbusRegBank.h>
#include <modbusSlave.h>
/*
This example code shows a quick and dirty way to get an
arduino to talk to a modbus master device with a
device ID of 1 at 9600 baud.
*/
//Setup the brewtrollers register bank
//All of the data accumulated will be stored here
modbusDevice regBank;
//Create the modbus slave protocol handler
modbusSlave slave;
void setup()
{
//Assign the modbus device ID.
regBank.setId(1);
/*
modbus registers follow the following format
00001-09999 Digital Outputs, A master device can read and write to these registers
10001-19999 Digital Inputs, A master device can only read the values from these registers
30001-39999 Analog Inputs, A master device can only read the values from these registers
40001-49999 Analog Outputs, A master device can read and write to these registers
Analog values are 16 bit unsigned words stored with a range of 0-32767
Digital values are stored as bytes, a zero value is OFF and any nonzer value is ON
It is best to configure registers of like type into contiguous blocks. this
allows for more efficient register lookup and and reduces the number of messages
required by the master to retrieve the data
*/
//Add Digital Output registers 00001-00016 to the register bank
regBank.add(1);
regBank.add(2);
regBank.add(3);
regBank.add(4);
regBank.add(5);
regBank.add(6);
regBank.add(7);
regBank.add(8);
regBank.add(9);
regBank.add(10);
regBank.add(11);
regBank.add(12);
regBank.add(13);
regBank.add(14);
regBank.add(15);
regBank.add(16);
//Add Digital Input registers 10001-10008 to the register bank
regBank.add(10001);
regBank.add(10002);
regBank.add(10003);
regBank.add(10004);
regBank.add(10005);
regBank.add(10006);
regBank.add(10007);
regBank.add(10008);
//Add Analog Input registers 30001-10010 to the register bank
regBank.add(30001);
regBank.add(30002);
regBank.add(30003);
regBank.add(30004);
regBank.add(30005);
regBank.add(30006);
regBank.add(30007);
regBank.add(30008);
regBank.add(30009);
regBank.add(30010);
//Add Analog Output registers 40001-40020 to the register bank
regBank.add(40001);
regBank.add(40002);
regBank.add(40003);
regBank.add(40004);
regBank.add(40005);
regBank.add(40006);
regBank.add(40007);
regBank.add(40008);
regBank.add(40009);
regBank.add(40010);
regBank.add(40011);
regBank.add(40012);
regBank.add(40013);
regBank.add(40014);
regBank.add(40015);
regBank.add(40016);
regBank.add(40017);
regBank.add(40018);
regBank.add(40019);
regBank.add(40020);
/*
Assign the modbus device object to the protocol handler
This is where the protocol handler will look to read and write
register data. Currently, a modbus slave protocol handler may
only have one device assigned to it.
*/
slave._device = ®Bank;
// Initialize the serial port for coms at 9600 baud
slave.setBaud(9600);
pinMode(8, OUTPUT);
pinMode(9, OUTPUT);
}
void loop()
{
//put some data into the registers
regBank.set(1, 1);
regBank.set(2, 1);
regBank.set(3, 0);
regBank.set(4, 1);
regBank.set(5, 1);
regBank.set(6, 0);
regBank.set(7, 1);
regBank.set(8, 0);
regBank.set(10001, 1);
regBank.set(10002, 1);
regBank.set(10003, 1);
regBank.set(10004, 1);
regBank.set(10005, 0);
regBank.set(10006, 0);
regBank.set(10007, 0);
regBank.set(10008, 0);
regBank.set(30001,1);
regBank.set(30002,2);
regBank.set(30003,3);
regBank.set(30004,4);
regBank.set(30005,5);
regBank.set(30006,6);
regBank.set(30007,7);
regBank.set(30008,8);
regBank.set(30009,9);
regBank.set(30010,10);
regBank.set(40001,1);
regBank.set(40002,2);
regBank.set(40003,2);
regBank.set(40004,4);
regBank.set(40005,5);
regBank.set(40006,6);
regBank.set(40007,7);
regBank.set(40008,8);
regBank.set(40009,9);
regBank.set(40010,10);
digitalWrite(8,HIGH);
while(1)
{
//put a random number into registers 1, 10001, 30001 and 40001
digitalWrite(8, regBank.get(1));
regBank.set(10001, (byte) random(0, 2));
regBank.set(30001, analogRead(A0));
analogWrite(9, regBank.get(40001));
slave.run();
}
}
เมื่อเขียนเสร็จแล้วก็โหลดลงบอร์ด Arduino UNO ได้เลยครับ
มาดูในส่วนของสายต่อระหว่าง UNO กับ HMI การเชื่อมต่อนั้นใช้สัญญาณแบบRS232
โดยทั่วไปแล้วMODBUSจะนิยมใช้ในรูปแบบRS485มากกว่าเพราะสามารถต่อหลายๆตัวได้ วงจรตามนี้เลยครับ
ส่วนรายละเอียดการเขียนหน้าจอ HMI ไว้รอบหน้าจะมาอธิบายแยกเป็นรุ่นๆอีกที
ขอบคุณมากครับผม
ตอบลบ