Delta PLC como servidor Modbus TCP: un tutorial rápido

En el intrincado mundo de la automatización industrial, la calidad y la confiabilidad no son negociables. Imagine una fábrica donde las máquinas envían datos en tiempo real a la nube para realizar monitoreo remoto, optimizar procesos y reducir el tiempo de inactividad. Ese es el poder de Modbus y IoT . Ahora, combínelo con los PLC de Delta, conocidos por su robustez, versatilidad y rentabilidad, y tendrá la receta perfecta para operaciones optimizadas. Ya sea que esté administrando una pequeña línea de producción o un sistema complejo con múltiples direcciones Modbus, configurar su PLC Delta como un servidor Modbus TCP es su primer paso hacia IoT industrial.

¿Listo para desbloquear una comunicación perfecta entre su PLC Delta y el mundo de IoT ? Este tutorial le mostrará cómo configurar su PLC como un servidor Modbus TCP. Profundicemos y cierremos la brecha entre su fábrica y el futuro digital.

Introducción a los PLC Modbus y Delta

¿Qué es Modbus?

Modbus es un protocolo de comunicación desarrollado en 1979 por Modicon, ahora Schneider Electric. Está diseñado para sistemas de automatización industrial, lo que permite que los dispositivos se comuniquen a través de varios tipos de redes. En esencia, Modbus es un protocolo maestro-esclavo, lo que significa que un único dispositivo (el maestro/cliente) puede solicitar información de múltiples dispositivos (los esclavos/servidores). Esta configuración es ideal para monitorear y controlar equipos en tiempo real.

El protocolo es versátil y admite diferentes modos de transmisión como Modbus RTU y Modbus TCP. Modbus RTU se utiliza para la comunicación en serie, mientras que Modbus TCP aprovecha las redes Ethernet, lo que lo hace perfecto para entornos industriales modernos. La simplicidad y la naturaleza abierta de Modbus lo han convertido en una opción popular para conectar una amplia gama de dispositivos, incluidos sensores, actuadores y PLC, como la serie Delta DVP.

En un mundo donde la interoperabilidad es clave, el protocolo Modbus destaca por su capacidad para integrar dispositivos de varios fabricantes. Utiliza una estructura de mensajería simple, lo que facilita su implementación y resolución de problemas. Ya sea que se trate de intercambios de datos simples o de tareas de automatización complejas, Modbus garantiza una comunicación perfecta entre sus sistemas industriales.

¿Por qué elegir un PLC de la serie Delta DVP?

Los PLC Delta DVP se han hecho un hueco en la industria de la automatización, ganando reconocimiento por su confiabilidad y rentabilidad. Delta Electronics, que ha surgido como un actor importante, existe desde 1971. La serie DVP, en particular, destaca por su versatilidad y robustez, lo que la convierte en la opción preferida para muchas aplicaciones industriales.

En cuanto a costes, los PLC Delta DVP ofrecen una alternativa asequible a gigantes tradicionales como Siemens o Allen Bradley. Si bien estas últimas marcas son conocidas por sus productos de alta calidad, a menudo tienen un precio elevado. Los PLC Delta, por otro lado, ofrecen una opción más económica sin comprometer el rendimiento. Este equilibrio entre calidad y asequibilidad los convierte en una opción atractiva para las empresas que buscan optimizar sus procesos de automatización sin gastar mucho dinero.

Estos controladores compactos también vienen con un software fácil de usar que simplifica la programación, lo que garantiza la facilidad de uso incluso para principiantes. Delta ofrece una gama de series de PLC, cada una diseñada para satisfacer necesidades de automatización específicas:

• Serie DVP : Estos PLC pequeños y flexibles son ideales para tareas simples a de nivel medio, proporcionando un equilibrio perfecto entre funcionalidad y eficiencia.
• Serie AS : PLC modulares diseñados para tareas avanzadas, incluido el control de movimiento, que ofrecen escalabilidad para las crecientes demandas de automatización.
• Serie AH : Estos potentes PLC están diseñados para sistemas grandes y complejos y están equipados con capacidades de control de movimiento multieje para manejar complejos desafíos de automatización.

PLC Delta compatibles con Modbus

Los PLC de Delta, especialmente la serie DVP, ofrecen confiabilidad y eficiencia incomparables. Están diseñados para manejar tareas de automatización complejas con facilidad, gracias a su sólida configuración de hardware. El modelo DVP-12SE, por ejemplo, destaca por su versatilidad y robustez. Esto lo convierte en una opción ideal para operaciones que requieren amplios intercambios de datos.

Aquí hay una tabla comparativa de modelos populares de PLC Delta y su compatibilidad con Modbus:

La tabla ofrece un vistazo rápido a algunos de los modelos populares de PLC Delta y su compatibilidad con los protocolos Modbus. Ya sea que necesite soporte TCP o RTU, Delta lo tiene cubierto.

Agregar compatibilidad con Modbus con el módulo DVPEN01-SL

En el caso de las series DVP-EH3-L, DVP-MC, DVP-SA2, SE, SV2, SX2 que pueden no tener soporte Modbus TCP, consulte el módulo DVPEN01-SL : un complemento esencial para habilitar Ethernet- comunicación basada. Este módulo está diseñado específicamente para estas series de PLC Delta, proporcionando una integración perfecta y ampliando sus capacidades para incluir compatibilidad con el protocolo Modbus TCP.

Con el DVPEN01-SL, puede establecer hasta 32 conexiones de cliente y 16 conexiones de servidor, lo que garantiza un intercambio de datos sólido para redes industriales complejas. Cuenta con mapeo RTU inteligente, lo que le permite conectar dispositivos Modbus RTU seriales a sistemas basados ​​en Ethernet sin esfuerzo. Además, su sencillo firewall ofrece una capa adicional de seguridad, protegiendo su PLC del acceso no autorizado.

Al agregar el módulo DVPEN01-SL, puede desbloquear todo el potencial de su PLC Delta, conectándolo a sistemas IoT industriales modernos y garantizando una comunicación preparada para el futuro para sus necesidades de automatización.

Esta guía cubre la configuración y el uso de Modbus TCP, adaptado a los modelos de PLC Delta enumerados anteriormente que están marcados como compatibles con Modbus TCP, como el DVP-12SE y el DVP28SV. Si sigue los pasos descritos, podrá garantizar una integración perfecta y un intercambio de datos eficiente dentro de su red industrial, aprovechando todo el potencial de estos PLC Delta robustos y versátiles.

Requisitos

Requisitos de hardware

• DVP-12SE (o cualquier PLC Delta que admita Modbus TCP; consulte la tabla anterior)
• cable ethernet
• Computadora portátil

Requisitos de software

• ISPSoft v3.9: la solución de software avanzada de Delta para programar PLC Delta, que admite múltiples lenguajes y proyectos de automatización complejos, incluidas capacidades Modbus TCP/IP. Descárgalo aquí .

Nota: Delta ofrece dos opciones de software para la programación de PLC: WPLSoft está diseñado para modelos de PLC más antiguos, como la serie DVP. Cuenta con una interfaz sencilla y solo admite programación Ladder Logic. ISPSoft admite múltiples lenguajes de programación (LD, FBD, ST) para PLC modernos, incluidas las series DVP, AS y AH, y ofrece funciones avanzadas para proyectos complejos y de gran escala.

En este tutorial, usaremos ISPSoft para el PLC DVP SE, ya que WPLSoft carece de capacidades Modbus TCP/IP.

• COMMGR V1.15 : herramienta de software de Delta utilizada para configurar los ajustes de comunicación entre los PLC de Delta y otros dispositivos a través de redes Ethernet. Es clave para configurar la comunicación Modbus TCP/IP, permitiendo a los usuarios definir parámetros de red como direcciones IP y puertos de comunicación. Descárgalo aquí .

Guía paso a paso

Paso 1: configurar el controlador COMMGR:

Abra COMMGR y haga clic en el botón "agregar":

Cuando aparezca una nueva ventana, ingrese el "nombre del controlador", elija la "configuración de comunicación" e ingrese la "dirección IP". Luego, haga clic en "Aceptar" para guardar el controlador:

Paso 2. Configurar ISPSoft :

Una vez que haya configurado el controlador de comunicación en COMMGR, inicie ISPSoft. Navegue a la pestaña "archivo" y seleccione "nuevo" de las opciones disponibles.

Aparecerá una ventana. Complete los detalles necesarios, como se ve en la imagen a continuación, y luego haga clic en "Aceptar" para continuar.

Hemos iniciado con éxito nuestro nuevo proyecto. El siguiente paso implica agregar una POU para programar la lógica de escalera para la comunicación Modbus TCP. Siga los pasos ilustrados en la imagen a continuación.

Para la comunicación Modbus TCP, se necesita la API ETHRS. Comience navegando a la sección API a la izquierda, luego haga clic en "instrucciones de comunicación" y proceda a hacer doble clic en la instrucción "ETHRS".

Paso 3: Configurar la instrucción ETHRS para la comunicación Modbus TCP

Para desbloquear todo el potencial de su PLC Delta como servidor Modbus TCP, deberá dominar la instrucción ETHRS (Ethernet RS). A continuación se muestra una guía detallada sobre cómo configurar sus operandos de manera efectiva.

S1: Configuración de comunicación local y de destino

El primer operando, S1, define el puerto de comunicación local, la dirección IP de destino, el puerto de comunicación de destino y el modo de protocolo.

• Puerto de comunicación local : Asigne un valor para especificar el puerto Ethernet del PLC. Por ejemplo, D100 = 10002.
• Dirección IP de destino :
  la IP del dispositivo de destino debe dividirse en dos registros en formato hexadecimal:

Si la dirección IP de destino es 192.168.1.1, sería C0A80101 en hexadecimal. Por lo tanto:

D101 = 0101

D102 = C0A8.

• Puerto de comunicación de destino :
  defina el puerto Ethernet del dispositivo remoto usando D103. Configúrelo en 0 si se necesita una asignación dinámica.
  Nota importante : asegúrese de que los puertos local y de destino no sean idénticos para evitar conflictos.
• Modo de protocolo :
  configure el protocolo con D104. Asigne 1 para TCP (Protocolo de control de transmisión) o 0 para UDP (Protocolo de datagramas de usuario). En la mayoría de las aplicaciones Modbus, TCP es la opción preferida.

S2: Modo de funcionamiento

El segundo operando, S2, determina si el PLC funciona como cliente o servidor.

• Asigne D105 = 3 para configurar el PLC en modo servidor.
• Para operaciones de cliente, utilice 1 o 2.
  El modo de servidor es ideal para responder a solicitudes de Modbus TCP desde SCADA o gateway IoT .

Configuración de datos

Estos operandos definen cómo se envían y reciben los datos:

• S3 : especifica el registro de origen para la transmisión de datos. Por ejemplo, si S3 = D0, los datos comienzan en D0.
• S4 : Determina la longitud de los datos. En algunas configuraciones, puede ser innecesario, como en este caso, donde está marcado como no válido.

D1 y D2: Bandera de destino y finalización

• D1 : establece el registro de destino para almacenar los datos recibidos. Por ejemplo, si D1 = D10, los datos entrantes se guardarán comenzando en D10.
• D2 : Configura el indicador de finalización de recepción. Cuando finaliza la transmisión de datos, la bandera se enciende, lo que indica que el proceso se ha completado.

Configuración de ETHRS en acción

A continuación se muestra la lógica para la transmisión Modbus TCP de registros de datos a través de la API ETHRS.

Paso 4: seleccione el controlador y descargue el programa PLC

Después de crear la lógica para la comunicación Modbus TCP, diríjase a la pestaña "herramientas". Seleccione Configuración de comunicación. Aparecerá una nueva ventana. Seleccione Controlador en el menú desplegable de la opción Controlador que creamos en la aplicación COMMGR y luego haga clic en "Aceptar". 

Ahora, el paso final es compilar el proyecto para asegurarse de que no contenga errores y luego descargarlo a la memoria del PLC. Si tiene éxito, el PLC actuará como un servidor Modbus TCP, listo para la comunicación.

Verifique los datos Modbus usando la herramienta ModbusClientX

Para verificar que su PLC esté funcionando correctamente como servidor Modbus TCP, utilice la herramienta ModbusClientX para sondear el PLC en busca de datos Modbus.

1. Abra ModbusClientX y seleccione Modbus TCP.
2. Ingrese la dirección IP de su Delta PLC y haga clic en "conectar".
3. Haga clic en "leer de 0 a 9" para recuperar los primeros 10 valores de datos almacenados de D0 a D10 dentro del PLC. Aquí, simplemente estamos moviendo 3 registros de la lógica a ModbusClientX.
   D0 = 40001
   D1 = 40002 y así sucesivamente.

Luego, regrese a ISPSoft y active el "Modo Monitor". Los valores que aparecen en ModbusClientX se envían correctamente desde el PLC. Confirma la lectura exitosa de datos del PLC al ModbusClientX.

Próximos pasos: enviar datos del PLC a la nube

La automatización industrial moderna se basa en la integración perfecta de dispositivos, y gateway IoT son clave para integrar datos de PLC con aplicaciones en la nube, como Ubidots . Al actuar como un puente entre su PLC Delta y la nube, estos dispositivos garantizan una transferencia de datos segura, eficiente y escalable. Ya sea que esté realizando un seguimiento de las métricas de producción o habilitando el mantenimiento predictivo, una gateway IoT es la clave para desbloquear información procesable a partir de los datos de su PLC.

¿Qué es una Gateway IoT ?

Una gateway IoT sirve como centro de comunicación entre su PLC Delta y los sistemas externos, incluidas las plataformas en la nube. Traduce datos de protocolos como Modbus TCP, Modbus RTU, BACnet u OPC-UA a protocolos compatibles con la nube como HTTP o MQTT, lo que garantiza un flujo fluido de información a Internet. Al preprocesar y agregar datos de múltiples máquinas y sensores, las gateway IoT son la puerta a una automatización más inteligente.

Elegir la Gateway IoT adecuada

gateway IoT compatible con Modbus es crucial para una integración exitosa. Para simplificar el proceso, hemos compilado una puertas gateway IoT compatibles con Modbus para ayudarlo a encontrar la combinación perfecta para su aplicación.

Algunas gateway IoT como ADAM 6717, PUSR USR-M300 y Elastel EG324 vienen con Node-RED preinstalado, una poderosa herramienta de programación basada en flujo para IoT y automatización industrial. Node-RED incluye una biblioteca ampliamente utilizada llamada node-red-contrib-modbus , que le permite sondear datos de su PLC Delta a través de Modbus TCP sin problemas. Esto facilita la configuración, el mantenimiento y la personalización de los flujos de datos para satisfacer sus necesidades específicas.

Envíe datos de Delta PLC a la nube Ubidots

Conectar su PLC Delta a la nube Ubidots cambia las reglas del juego para el monitoreo y control industrial. Al aprovechar las herramientas IoT como Node-RED y MQTT, puede enviar sin problemas datos de PLC en tiempo real a Ubidots , donde se pueden transformar en dashboards , alertas y análisis intuitivos.

Para facilitar este proceso, hemos preparado una guía completa para enviar datos de PLC a la nube utilizando Node-RED y MQTT . Esta guía lo guía a través de los pasos necesarios para leer los registros Modbus TCP usando Node-RED y comenzar a visualizar datos en Ubidots .

Con Ubidots , las posibilidades son infinitas. Supervise métricas clave, configure alarmas inteligentes o incluso integre soluciones de mantenimiento predictivo, todo desde una única plataforma. Al combinar el poder de su PLC Delta con las capacidades versátiles de la nube de Ubidots , desbloquea el potencial para optimizar las operaciones y tomar decisiones basadas en datos con facilidad.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Qué es Modbus TCP?

Modbus TCP es una variante basada en Ethernet del protocolo de comunicación Modbus, diseñada para facilitar el intercambio de datos en tiempo real en la automatización industrial. Simplifica la conexión de dispositivos como PLC, sensores y actuadores aprovechando la red TCP/IP estándar, lo que permite una comunicación perfecta en entornos industriales modernos. A diferencia de Modbus RTU, que opera a través de comunicación en serie, Modbus TCP es ideal para redes escalables de alta velocidad donde la confiabilidad y la accesibilidad son cruciales.

¿Qué es una Gateway IoT ?

Una gateway IoT es un dispositivo que conecta equipos industriales, como los PLC de Delta, a la nube, lo que permite un intercambio de datos fluido y análisis avanzados. Actúa como traductor, convirtiendo datos de protocolos industriales como Modbus TCP o RTU a formatos compatibles con Internet como MQTT o HTTP. Más allá de la traducción, gateway IoT a menudo preprocesan y agregan datos, lo que mejora la eficiencia y reduce la tensión de la red. Estas gateway son vitales para el monitoreo en tiempo real, el mantenimiento predictivo y la integración de las operaciones de fábrica en ecosistemas inteligentes IoT .

¿Cuáles son los beneficios de enviar datos en tiempo real a la nube?

El envío de datos en tiempo real a la nube ofrece poderosas ventajas para la automatización industrial. Permite el seguimiento y control instantáneo de los procesos desde cualquier lugar, reduciendo el tiempo de inactividad y mejorando la toma de decisiones. Con datos en tiempo real, el mantenimiento predictivo es posible, lo que ayuda a prevenir costosas fallas en los equipos. La integración en la nube también permite realizar análisis avanzados, convirtiendo los datos sin procesar en información procesable que impulsa la eficiencia y optimiza el rendimiento. En última instancia, mejora la escalabilidad, la colaboración y la agilidad general de las operaciones en un ecosistema industrial conectado.

¿Qué es Delta en PLC?

Delta se refiere a un reconocido fabricante de controladores lógicos programables (PLC) y soluciones de automatización, conocido por su confiabilidad, versatilidad y rentabilidad. Los PLC Delta, como la serie DVP, se utilizan ampliamente en la automatización industrial para tareas que van desde procesos de control simples hasta integraciones de sistemas complejos. Admiten varios protocolos de comunicación, incluido Modbus TCP, lo que los hace ideales para conectarse con plataformas IoT y garantizar un intercambio de datos fluido entre redes industriales modernas. El enfoque de Delta en el rendimiento y la asequibilidad ha convertido a sus PLC en una opción popular para las empresas que buscan soluciones de automatización escalables y eficientes.

¿Qué software se utiliza para programar el PLC Delta?

Los PLC Delta se programan utilizando ISPSoft y WPLSoft, y la elección depende del modelo de PLC y la complejidad del proyecto. ISPSoft es la opción avanzada, que admite PLC modernos como la serie DVP-SE y ofrece múltiples lenguajes de programación, incluidos diagrama de escalera (LD), diagrama de bloques de funciones (FBD) y texto estructurado (ST). También habilita funciones como la configuración Modbus TCP para comunicación basada en Ethernet. WPLSoft, por otro lado, está diseñado para modelos Delta PLC más antiguos y proporciona una interfaz sencilla con la programación Ladder Logic. Ambas herramientas garantizan una programación eficiente y flexible para una amplia gama de necesidades de automatización.

¿Qué es el protocolo Delta PLC?

Los PLC de Delta admiten múltiples protocolos de comunicación para garantizar una integración perfecta con los sistemas industriales. Entre los más comunes se encuentra Modbus, disponible tanto en variante RTU (comunicación serie) como TCP (basada en Ethernet). Estos protocolos permiten que los PLC de Delta interactúen con una amplia gama de dispositivos, incluidos sensores, actuadores y gateway IoT . Modbus TCP, en particular, se usa ampliamente para el intercambio de datos de alta velocidad en entornos industriales modernos, lo que permite monitoreo, control y conectividad en tiempo real con plataformas en la nube. Esta versatilidad convierte a los PLC Delta en una opción confiable para diversas necesidades de automatización.

¿Qué es ISPSoft?

ISPSoft es el software de programación avanzada de Delta Electronics para sus controladores lógicos programables (PLC), adhiriéndose al estándar IEC 61131-3. Integra múltiples tareas para la gestión de proyectos y admite cinco lenguajes de programación: diagrama de escalera (LD), diagrama de bloques de funciones (FBD), diagrama de funciones secuenciales (SFC), lista de instrucciones (IL) y texto estructurado (ST). ISPSoft facilita la configuración de red y hardware, la programación de movimiento y ofrece funciones como seguimiento y registro de datos, proporcionando un entorno integral para desarrollar sistemas de control tanto simples como complejos.

¿Cuál es la diferencia entre WPLSoft e ISPSoft?

WPLSoft e ISPSoft son herramientas de programación para los PLC de Delta, cada una adaptada a diferentes necesidades. WPLSoft está diseñado para aplicaciones más simples y ofrece una interfaz intuitiva centrada en la programación de diagramas de escalera, lo que lo hace ideal para tareas de control sencillas. Por el contrario, ISPSoft es una plataforma más avanzada que admite múltiples lenguajes de programación, incluidos diagramas de escalera (LD), diagramas de bloques de funciones (FBD) y texto estructurado (ST), en línea con el estándar IEC 61131-3. Integra configuración de red y hardware, programación de control de movimiento y proporciona funciones como asignación de tareas, bloques de funciones y declaraciones de variables, para proyectos de automatización complejos y de gran escala.

¿El software Delta PLC es gratuito?

Sí, Delta Electronics ofrece software de programación gratuito para sus PLC. Por ejemplo, WPLSoft está disponible sin costo y es adecuado para programar los PLC de la serie DVP de Delta. Además, ISPSoft, que admite múltiples lenguajes de programación y funciones avanzadas, se puede descargar sin cargo desde el sitio web oficial de Delta. Estas herramientas brindan soluciones integrales para desarrollar y administrar proyectos de automatización con PLC Delta.

¿Los PLC utilizan Modbus?

Sí, muchos PLC, incluidos los modelos Delta, utilizan Modbus como protocolo de comunicación. Modbus permite un intercambio de datos fluido entre dispositivos como sensores, actuadores y PLC, lo que lo convierte en una opción popular en la automatización industrial. Admite comunicación en serie (Modbus RTU) y redes basadas en Ethernet (Modbus TCP), lo que proporciona flexibilidad para diversas aplicaciones. Este protocolo es ampliamente reconocido por su simplicidad, confiabilidad y capacidad para integrar dispositivos de diferentes fabricantes, lo que garantiza un funcionamiento fluido y eficiente del sistema.