Delta PLC como servidor Modbus TCP: um tutorial rápido

No complexo mundo da automação industrial, qualidade e confiabilidade são imprescindíveis. Imagine uma fábrica onde as máquinas compartilham dados em tempo real e enviam métricas críticas do CLP para aplicativos na nuvem, permitindo monitoramento remoto, otimização de processos e redução do tempo de inatividade. Esse é o poder do Modbus e IoT . Agora, combine isso com os CLPs da Delta — conhecidos por sua robustez, versatilidade e custo-benefício — e você terá a receita perfeita para operações otimizadas. Seja para gerenciar uma pequena linha de produção ou um sistema complexo com múltiplos endereços Modbus, configurar seu CLP Delta como um servidor Modbus TCP é o primeiro passo rumo à IoT Industrial .

Pronto para desbloquear a comunicação perfeita entre o seu PLC Delta e o mundo da IoT ? Este tutorial mostrará como configurar o seu PLC como um servidor Modbus TCP. Vamos começar e conectar o chão de fábrica ao futuro digital.

Introdução aos PLCs Modbus e Delta

O que é Modbus?

Modbus é um protocolo de comunicação desenvolvido em 1979 pela Modicon, atualmente Schneider Electric. Ele foi projetado para sistemas de automação industrial, permitindo que dispositivos se comuniquem em diversos tipos de redes. Essencialmente, o Modbus é um protocolo mestre-escravo, o que significa que um único dispositivo (o mestre/cliente) pode solicitar informações de múltiplos dispositivos (os escravos/servidores). Essa configuração é ideal para monitoramento e controle de equipamentos em tempo real.

O protocolo é versátil, suportando diferentes modos de transmissão, como Modbus RTU e Modbus TCP. O Modbus RTU é usado para comunicação serial, enquanto o Modbus TCP aproveita as redes Ethernet, tornando-o perfeito para ambientes industriais modernos. A simplicidade e a natureza aberta do Modbus o tornaram uma escolha popular para conectar uma ampla gama de dispositivos, incluindo sensores, atuadores e PLCs, como a série Delta DVP.

Em um mundo onde a interoperabilidade é fundamental, o protocolo Modbus se destaca por sua capacidade de integrar dispositivos de diversos fabricantes. Ele utiliza uma estrutura de mensagens simples, o que facilita a implementação e a resolução de problemas. Seja para simples trocas de dados ou tarefas complexas de automação, o Modbus garante uma comunicação perfeita em todos os seus sistemas industriais.

Por que escolher um PLC da série Delta DVP?

Os PLCs Delta DVP conquistaram um nicho na indústria de automação, sendo reconhecidos por sua confiabilidade e custo-benefício. Consolidando-se como um importante player no mercado, a Delta Electronics está presente desde 1971. A série DVP, em particular, destaca-se por sua versatilidade e robustez, tornando-se a escolha preferida para diversas aplicações industriais.

Em termos de custo, os PLCs Delta DVP oferecem uma alternativa acessível a gigantes tradicionais como Siemens ou Allen Bradley. Embora essas últimas marcas sejam conhecidas por seus produtos de alta qualidade, eles geralmente têm um preço elevado. Os PLCs Delta, por outro lado, oferecem uma opção mais econômica sem comprometer o desempenho. Esse equilíbrio entre qualidade e preço acessível os torna uma escolha atraente para empresas que buscam otimizar seus processos de automação sem gastar muito.

Esses controladores compactos também vêm com um software intuitivo que simplifica a programação, garantindo facilidade de uso mesmo para iniciantes. A Delta oferece uma gama de séries de PLCs, cada uma projetada para atender a necessidades específicas de automação:

• Série DVP : Esses PLCs pequenos e flexíveis são ideais para tarefas de nível simples a intermediário, oferecendo um equilíbrio perfeito entre funcionalidade e eficiência.
• Série AS : PLCs modulares projetados para tarefas avançadas, incluindo controle de movimento, oferecendo escalabilidade para atender às crescentes demandas de automação.
• Série AH : Esses poderosos PLCs são projetados para sistemas grandes e complexos, equipados com recursos de controle de movimento multieixos para lidar com desafios de automação complexos.

PLCs Delta compatíveis com Modbus

Os PLCs da Delta, especialmente a série DVP, oferecem confiabilidade e eficiência incomparáveis. Eles são projetados para lidar com tarefas de automação complexas com facilidade, graças à sua robusta configuração de hardware. O modelo DVP-12SE, por exemplo, é conhecido por sua versatilidade e robustez. Isso o torna uma escolha ideal para operações que exigem extensas trocas de dados.

Segue abaixo uma tabela comparativa dos modelos mais populares de PLCs da Delta e seu suporte a Modbus:

A tabela oferece uma visão geral rápida de alguns dos modelos populares de PLC da Delta e sua compatibilidade com os protocolos Modbus. Seja qual for a sua necessidade, suporte a TCP ou RTU, a Delta tem a solução ideal.

Adicionando suporte Modbus com o módulo DVPEN01-SL

No caso das séries DVP-EH3-L, DVP-MC, DVP-SA2, SE, SV2 e SX2, que podem não ter suporte a Modbus TCP, considere o módulo DVPEN01-SL : um complemento essencial para habilitar a comunicação baseada em Ethernet. Este módulo foi projetado especificamente para essas séries de PLCs da Delta, proporcionando integração perfeita e expandindo suas capacidades para incluir o suporte ao protocolo Modbus TCP.

Com o DVPEN01-SL, você pode estabelecer até 32 conexões de clientes e 16 conexões de servidores, garantindo uma troca de dados robusta para redes industriais complexas. Ele possui mapeamento RTU inteligente, permitindo que você conecte dispositivos seriais Modbus RTU a sistemas baseados em Ethernet sem esforço. Além disso, seu firewall simples oferece uma camada extra de segurança, protegendo seu CLP contra acesso não autorizado.

Ao adicionar o módulo DVPEN01-SL, você pode desbloquear todo o potencial do seu PLC Delta, conectando-o a plataformas IoT industrial e garantindo uma comunicação preparada para o futuro, atendendo às suas necessidades de automação.

Este guia aborda a configuração e o uso do Modbus TCP, adaptado aos modelos de PLC Delta listados acima que são marcados como compatíveis com Modbus TCP, como o DVP-12SE e o DVP28SV. Seguindo os passos descritos, você poderá garantir uma integração perfeita e uma troca de dados eficiente em sua rede industrial, aproveitando todo o potencial desses PLCs Delta robustos e versáteis.

Requisitos

Requisitos de hardware

• DVP-12SE (ou qualquer PLC Delta com suporte a Modbus TCP - veja a tabela acima)
• Cabo Ethernet
• Laptop

Requisitos de software

• ISPSoft v3.9: Solução de software avançada da Delta para programação de PLCs Delta, com suporte a múltiplas linguagens e projetos de automação complexos, incluindo recursos Modbus TCP/IP. Faça o download aqui .

Nota: A Delta oferece duas opções de software para programação de CLPs: o WPLSoft é voltado para modelos de CLP mais antigos, como a série DVP. Ele possui uma interface simples e suporta apenas programação em Ladder Logic. O ISPSoft é compatível com várias linguagens de programação (LD, FBD, ST) para CLPs modernos, incluindo as séries DVP, AS e AH, oferecendo recursos avançados para projetos complexos e de grande escala.

Neste tutorial, usaremos o ISPSoft para o CLP DVP SE, pois o WPLSoft não possui recursos Modbus TCP/IP.

• COMMGR V1.15 : Ferramenta de software da Delta usada para configurar as definições de comunicação entre PLCs Delta e outros dispositivos em redes Ethernet. É fundamental para configurar a comunicação Modbus TCP/IP, permitindo aos utilizadores definir parâmetros de rede como endereços IP e portas de comunicação. Faça o download aqui .

Guia passo a passo

Passo 1: Configurar o driver COMMGR:

Abra o COMMGR e clique no botão "adicionar":

Quando uma nova janela aparecer, digite o "nome do driver", escolha a "configuração de comunicação" e insira o "endereço IP". Em seguida, clique em "OK" para salvar o driver

Etapa 2. Configurar ISPSoft :

Após configurar o driver de comunicação no COMMGR, abra o ISPSoft. Navegue até a aba "Arquivo" e selecione "Novo" nas opções disponíveis.

Uma janela será exibida. Preencha os detalhes necessários, conforme mostrado na imagem abaixo, e clique em "OK" para prosseguir.

Iniciamos com sucesso nosso novo projeto. O próximo passo envolve adicionar um POU para programar a lógica ladder para comunicação Modbus TCP. Siga os passos ilustrados na imagem abaixo.

Para comunicação Modbus TCP, é necessária a API ETHRS. Comece navegando até a seção API à esquerda, clique em "instrução de comunicação" e, em seguida, clique duas vezes na instrução "ETHRS".

Etapa 3: Configurar a instrução ETHRS para comunicação Modbus TCP

Para explorar todo o potencial do seu PLC Delta como servidor Modbus TCP, você precisará dominar a instrução ETHRS (Ethernet RS). Abaixo, você encontrará um guia detalhado sobre como configurar seus operandos de forma eficaz.

S1: Configuração de comunicação local e de destino

O primeiro operando, S1, define a porta de comunicação local, o endereço IP de destino, a porta de comunicação de destino e o modo de protocolo.

• Porta de comunicação local : Atribua um valor para especificar a porta Ethernet do PLC. Por exemplo, D100 = 10002.
• Endereço IP de destino :
  O endereço IP do dispositivo de destino deve ser dividido em dois registradores no formato hexadecimal:

Se o endereço IP de destino for 192.168.1.1, seu código hexadecimal será C0A80101. Portanto:

D101 = 0101

D102 = C0A8.

• Porta de comunicação de destino :
  Defina a porta Ethernet do dispositivo remoto usando D103. Defina-a como 0 se for necessária uma atribuição dinâmica.
  Nota importante : Certifique-se de que as portas local e de destino não sejam idênticas para evitar conflitos.
• Modo de protocolo :
  Configure o protocolo com D104. Atribua 1 para TCP (Transmission Control Protocol) ou 0 para UDP (User Datagram Protocol). Na maioria das aplicações Modbus, o TCP é a opção preferencial.

S2: Modo de operação

O segundo operando, S2, determina se o CLP funciona como cliente ou servidor.

• Atribua D105 = 3 para configurar o PLC no modo servidor.
• Para operações do cliente, use 1 ou 2.
  O modo servidor é ideal para responder a solicitações Modbus TCP de SCADA ou gateway IoT .

Configuração de dados

Esses operandos definem como os dados são enviados e recebidos:

• S3 : Especifica o registrador de origem para transmissão de dados. Por exemplo, se S3 = D0, os dados começam em D0.
• S4 : Determina o comprimento dos dados. Em algumas configurações, pode ser desnecessário, como neste caso, em que está marcado como inválido.

D1 e D2: Indicador de Destino e Conclusão

• D1 : Define o registrador de destino para armazenar os dados recebidos. Por exemplo, se D1 = D10, os dados recebidos serão salvos a partir de D10.
• D2 : Configura o sinalizador de conclusão da recepção. Quando a transmissão de dados termina, o sinalizador é ativado, indicando que o processo foi concluído.

Configuração ETHRS em ação

A seguir, apresentamos a lógica para a transmissão de dados de registradores Modbus TCP através da API ETHRS.

Passo 4: Selecione o driver e baixe o programa do CLP

Após criar a lógica para a comunicação Modbus TCP, acesse a guia "Ferramentas". Selecione "Configurações de Comunicação". Uma nova janela será exibida. Selecione "Driver" no menu suspenso da opção "Driver" que você criou no aplicativo COMMGR e clique em "OK" 

Agora, a etapa final é compilar o projeto para garantir que não haja erros e, em seguida, baixá-lo para a memória do CLP. Se tudo correr bem, o CLP funcionará como um servidor Modbus TCP, pronto para comunicação.

Verifique os dados Modbus usando a ferramenta ModbusClientX

Para verificar se o seu PLC está funcionando corretamente como um servidor Modbus TCP, use a ferramenta ModbusClientX para consultar o PLC em busca de dados Modbus.

1. Abra o ModbusClientX e selecione Modbus TCP.
2. Insira o endereço IP do seu PLC Delta e clique em “conectar”
3. Clique em “ler de 0 a 9” para recuperar os 10 primeiros valores de dados armazenados de D0 a D10 no CLP. Aqui, estamos apenas movendo 3 registradores da lógica para o ModbusClientX.
   D0 = 40001
   , D1 = 40002 e assim por diante.

Em seguida, retorne ao ISPSoft e ative o “Modo Monitor”. Os valores que aparecem no ModbusClientX foram enviados com sucesso pelo CLP. Isso confirma a leitura bem-sucedida dos dados do CLP para o ModbusClientX.

Próximos passos: Enviar dados do PLC para a nuvem

A automação industrial moderna depende da integração perfeita de dispositivos, e os gatewayIoT são essenciais para integrar dados de PLC com aplicativos em nuvem, como Ubidots. Atuando como uma ponte entre o seu PLC Delta e a nuvem, esses dispositivos garantem uma transferência de dados segura, eficiente e escalável. Seja para monitorar métricas de produção ou viabilizar a manutenção preditiva, um gateway IoT é a chave para obter insights acionáveis ​​a partir dos dados do seu PLC.

O que é um GatewayIoT ?

Um gateway IoT serve como um hub de comunicação entre o seu PLC Delta e sistemas externos, incluindo plataformas IoT industrial . Ele traduz dados de protocolos como Modbus TCP, Modbus RTU, BACnet ou OPC-UA para protocolos compatíveis com a nuvem, como HTTP ou MQTT, garantindo um fluxo contínuo de informações para a Internet. Ao pré-processar e agregar dados de múltiplas máquinas e sensores, gateway IoT são a porta de entrada para uma automação mais inteligente.

Como escolher o Gateway IoT certo

gateway IoT compatível com Modbus é crucial para uma integração bem-sucedida. Para simplificar o processo, compilamos uma lista dos principais gateway IoT para ajudá-lo a encontrar a solução ideal para sua aplicação .

Alguns gateway IoT , como o ADAM 6717 da Advantech, o PUSR USR-M300 e o Elastel EG324, vêm com o Node-RED pré-instalado, uma poderosa ferramenta de programação baseada em fluxos para IoT e automação industrial. O Node-RED inclui uma biblioteca amplamente utilizada chamada node-red-contrib-modbus , que permite coletar dados do seu PLC Delta via Modbus TCP de forma integrada. Isso facilita a configuração, a manutenção e a personalização dos fluxos de dados para atender às suas necessidades específicas.

Enviar dados do PLC Delta para a nuvem Ubidots

Conectar seu PLC Delta à nuvem Ubidots é uma solução revolucionária para monitoramento e controle industrial. Ao utilizar ferramentas IoT como Node-RED e MQTT, você pode enviar dados do PLC em tempo real para a Ubidotsde forma integrada, onde eles podem ser transformados em dashboardsintuitivos, alertas e análises.

Para facilitar esse processo, preparamos um guia completo sobre como enviar dados de PLC para a nuvem usando Node-RED e MQTT . Este guia orienta você passo a passo na leitura de registros Modbus TCP usando Node-RED e na visualização de dados no Ubidots .

Com Ubidots, as possibilidades são infinitas. Monitore métricas importantes, configure alarmes inteligentes ou até mesmo integre soluções de manutenção preditiva — tudo a partir de uma única plataforma. Ao combinar o poder do seu PLC Delta com os recursos versáteis da nuvem Ubidots, você desbloqueia o potencial para otimizar as operações e tomar decisões baseadas em dados com facilidade.

Perguntas frequentes (FAQs)

O que é Modbus TCP?

O Modbus TCP é uma variante do protocolo de comunicação Modbus baseada em Ethernet, projetada para facilitar a troca de dados em tempo real na automação industrial. Ele simplifica a conexão de dispositivos como PLCs, sensores e atuadores, aproveitando a rede TCP/IP padrão, permitindo uma comunicação perfeita em ambientes industriais modernos. Ao contrário do Modbus RTU, que opera sobre comunicação serial, o Modbus TCP é ideal para redes escaláveis ​​de alta velocidade, onde a confiabilidade e a acessibilidade são cruciais.

O que é um GatewayIoT ?

Um gateway IoT é um dispositivo que conecta equipamentos industriais, como PLCs Delta, à nuvem, permitindo a troca contínua de dados e análises avançadas. Ele atua como um tradutor, convertendo dados de protocolos industriais como Modbus TCP ou RTU em formatos compatíveis com a internet, como MQTT ou HTTP. Além da tradução, gatewayIoT frequentemente pré-processam e agregam dados, aumentando a eficiência e reduzindo a sobrecarga da rede. Esses gatewaysão vitais para o monitoramento em tempo real, a manutenção preditiva e a integração das operações da fábrica em ecossistemas inteligentes IoT .

Quais são os benefícios de enviar dados em tempo real para a nuvem?

O envio de dados em tempo real para a nuvem oferece vantagens poderosas para a automação industrial. Permite o monitoramento e controle instantâneos de processos a partir de qualquer lugar, reduzindo o tempo de inatividade e aprimorando a tomada de decisões. Com dados em tempo real, a manutenção preditiva torna-se possível, ajudando a evitar falhas dispendiosas em equipamentos. A integração com a nuvem também possibilita análises avançadas, transformando dados brutos em insights acionáveis ​​que impulsionam a eficiência e otimizam o desempenho. Em última análise, aprimora a escalabilidade, a colaboração e a agilidade geral das operações em um ecossistema industrial conectado.

O que é Delta em um CLP?

Delta é uma renomada fabricante de controladores lógicos programáveis ​​(CLPs) e soluções de automação, conhecida por sua confiabilidade, versatilidade e custo-benefício. Os CLPs da Delta, como a série DVP, são amplamente utilizados em automação industrial para tarefas que vão desde processos de controle simples até integrações de sistemas complexos. Eles suportam diversos protocolos de comunicação, incluindo Modbus TCP, o que os torna ideais para conexão com plataformas IoT e garante a troca de dados perfeita em redes industriais modernas. O foco da Delta em desempenho e preço acessível fez de seus CLPs uma escolha popular para empresas que buscam soluções de automação escaláveis ​​e eficientes.

Qual software é usado para programar o PLC Delta?

Os PLCs da Delta são programados usando o ISPSoft e o WPLSoft, sendo a escolha dependente do modelo do PLC e da complexidade do projeto. O ISPSoft é a opção avançada, compatível com PLCs modernos como a série DVP-SE e oferecendo múltiplas linguagens de programação, incluindo Diagrama Ladder (LD), Diagrama de Blocos de Função (FBD) e Texto Estruturado (ST). Ele também habilita recursos como a configuração Modbus TCP para comunicação via Ethernet. O WPLSoft, por sua vez, foi projetado para modelos mais antigos de PLCs da Delta e oferece uma interface intuitiva com programação em Ladder. Ambas as ferramentas garantem uma programação eficiente e flexível para uma ampla gama de necessidades de automação.

O que é o protocolo Delta PLC?

Os PLCs da Delta suportam múltiplos protocolos de comunicação para garantir uma integração perfeita com sistemas industriais. Entre os mais comuns está o Modbus, disponível nas variantes RTU (comunicação serial) e TCP (baseada em Ethernet). Esses protocolos permitem que os PLCs da Delta interajam com uma ampla gama de dispositivos, incluindo sensores, atuadores e gatewayIoT . O Modbus TCP, em particular, é amplamente utilizado para troca de dados em alta velocidade em ambientes industriais modernos, possibilitando monitoramento, controle e conectividade em tempo real com plataformas em nuvem. Essa versatilidade torna os PLCs da Delta uma escolha confiável para diversas necessidades de automação.

O que é ISPSoft?

O ISPSoft é o software de programação avançado da Delta Electronics para seus controladores lógicos programáveis ​​(CLPs), em conformidade com a norma IEC 61131-3. Ele integra múltiplas tarefas para gerenciamento de projetos e suporta cinco linguagens de programação: Diagrama Ladder (LD), Diagrama de Blocos de Função (FBD), Diagrama de Função Sequencial (SFC), Lista de Instruções (IL) e Texto Estruturado (ST). O ISPSoft facilita a configuração de hardware e rede, a programação de movimento e oferece recursos como rastreamento e registro de dados, proporcionando um ambiente completo para o desenvolvimento de sistemas de controle simples e complexos.

Qual a diferença entre WPLSoft e ISPSoft?

O WPLSoft e o ISPSoft são duas ferramentas de programação para PLCs da Delta, cada uma adaptada a necessidades diferentes. O WPLSoft foi projetado para aplicações mais simples, oferecendo uma interface intuitiva focada na programação em diagramas Ladder, sendo ideal para tarefas de controle diretas. Em contrapartida, o ISPSoft é uma plataforma mais avançada que suporta múltiplas linguagens de programação, incluindo diagramas Ladder (LD), diagramas de blocos de função (FBD) e texto estruturado (ST), em conformidade com a norma IEC 61131-3. Ele integra configuração de hardware e rede, programação de controle de movimento e fornece recursos como atribuição de tarefas, blocos de função e declarações de variáveis, atendendo a projetos de automação complexos e de grande escala.

O software Delta PLC é gratuito?

Sim, a Delta Electronics oferece software de programação gratuito para seus PLCs. Por exemplo, o WPLSoft está disponível gratuitamente e é adequado para programar os PLCs da série DVP da Delta. Além disso, o ISPSoft, que suporta múltiplas linguagens de programação e recursos avançados, pode ser baixado gratuitamente do site oficial da Delta. Essas ferramentas fornecem soluções abrangentes para o desenvolvimento e gerenciamento de projetos de automação com PLCs da Delta.

Os PLCs usam Modbus?

Sim, muitos PLCs, incluindo os modelos da Delta, utilizam Modbus como protocolo de comunicação. O Modbus permite a troca de dados contínua entre dispositivos como sensores, atuadores e PLCs, tornando-se uma escolha popular na automação industrial. Ele suporta tanto comunicação serial (Modbus RTU) quanto redes baseadas em Ethernet (Modbus TCP), proporcionando flexibilidade para diversas aplicações. Este protocolo é amplamente reconhecido por sua simplicidade, confiabilidade e capacidade de integrar dispositivos de diferentes fabricantes, garantindo uma operação eficiente e sem problemas do sistema.