Praca PLC Unitronics z modemem GSM

Wiktor Susfał Akademia Unitronics Tagi: , , , , , ,

Dowiedz się, jak skonfigurować PLC serii Vision lub Samba w celu ustawienia ich do współpracy z modemem GSM.

Wprowadzenie

Modemy GSM pozwalają na rozszerzenie funkcjonalności sterowników PLC o łączność z sieciami komórkowymi lub Internetem. Dzięki zastosowaniu tych dodatkowych urządzeń, PLC mogą teraz na przykład wysyłać maile, czy wiadomości SMS. Co więcej, po jednokrotnym skonfigurowaniu sterownika PLC i modemu, istnieje możliwość zarówno monitorowania stanu ich pracy, jak i programowania PLC zdalnie, za pośrednictwem Internetu (po zarejestrowaniu w sieci GPRS).

Lekcję poświęcono wprowadzeniu użytkownika w konfigurację PLC do współpracy z modemem GSM zaczynając od zupełnych podstaw, jak np. przygotowanie sprzętu. Oczywiście zagadnienie to jest o wiele bardziej złożone, dlatego kolejne przykłady aplikacji można oglądać na załączonych przy końcu wpisu filmach Producenta.

Używane zasoby

Sterownik PLC, na którym przeprowadza się konfigurację w tym przypadku, to dobrze już znany V430-J-RH6 z serii Vision.

Modem GSM/GPRS to CINTERION EHS6T (link do zestawu GSM-KIT od Unitronics). Nie jest to jednak jedyny model kompatybilny z produktami serii Vision i Samba. Jego dokumentację, czy opis zestawu dedykowanego dla PLC Unitronics można natomiast pobrać ze stron podlinkowanych niżej.

Jak zacząć pracę z modemem?

Sterowniki PLC serii Vision i Samba komunikują się z modemami GSM za pomocą złącz szeregowych w standardzie RS232.

Modemy takie, jak CINTERION posiadają w tym celu złącze DB-9 na swojej obudowie. Aby połączyć sterowniki PLC od Unitronics z takim urządzeniem, należy więc użyć specjalnej przejściówki. Gdy zamawia się komplet GSM-KIT, do zestawu z modemem dołączane są specjalne komponenty, w tym przejściówka MJ10-22-CS76 z końcówki DB-9 na RJ11.

Wyjście DB9 na obudowie modemu GSM
Wyjście DB9 na obudowie modemu GSM
Przejściówka ze standardu DB-9 (przy modemie GSM) na RJ11 (dla PLC)
Przejściówka ze standardu DB-9 (przy modemie GSM) na RJ11 (dla PLC)

Złącze MJ10-22-CS76 jest produkowane jedynie przez Unitronics. Tak więc, jeśli posiadamy modem GSM z innego źródła, należy otworzyć odpowiedni plik pomocy (link) oraz sprawdzić, w jaki sposób samemu sporządzić wymaganą przejściówkę.

Mając potrzebne złącza można już podłączyć PLC (końcówka RJ11) do modemu GSM (końcówka DB-9).

Oprócz powyższego, podczas tej lekcji będzie jeszcze używane dedykowane wyprowadzenie dla anteny GSM na obudowie modemu.

Zasilanie dostarczane jest natomiast przez przewód z końcówką RJ12 (po stronie modemu), dołączany poprzez dwie żyły do źródła napięcia 24 VDC, jak w dokumentacji modemu.

Problem może się pojawić jeszcze przy podłączaniu modemu przewodem komunikacyjnym (DB-9) do komputera – wymaga się tego w celu inicjalizacji modemu. Rozwiązaniem może być przejściówka Uport 1110 z DB-9 na USB (gdy nasz komputer nie posiada gniazda DB-9). Sterowniki do Uport 1110 można pobrać z tej strony.

Ostatnie z czterech wykorzystywanych wejść urządzenia CINTERION to gniazdo na kartę SIM. Poniżej przedstawiono natomiast zdjęcie obrazujące przykładową konfigurację zestawu PLC Vision + modem GSM, wraz z połączeniami.

Przykładowy zestaw - PLC+modem GSM - GSM-KIT od Unitronics
Przykładowy zestaw – PLC+modem GSM – GSM-KIT od Unitronics

Wstępna konfiguracja modemu GSM

Dla PLC serii Vision i Samba należy, jeszcze przed podłączeniem sterownika do modemu, zainicjalizować sam modem. Dokonuje się tego z poziomu oprogramowania VisiLogic, uprzednio podpinając modem do komputera.

Modem można zainicjalizować zarówno do pracy z komputerem PC (PC-Side) lub sterownikiem PLC (PLC-Side).

  • Modemy w trybie PC-Side pracują razem z komputerem. Umożliwiają one zdalny dostęp do innych PLC, również połączonych lokalnie z własnymi modemami. Nie są jednak zawsze do tego wymagane.
  • Tryb pracy PLC-Side dla modemu pozwala mu na dalszą współpracę ze sterownikiem PLC, bez udziału komputera.

Poniższy film obrazuje, w jaki sposób zainicjalizować przykładowy modem – CINTERION EHS6T. Procedura ta składa się z dwóch etapów – ustawienia parametrów komunikacji z komputerem oraz dokonania samej inicjalizacji.

Wstępna konfiguracja modemu GSM do współpracy ze sterownikiem PLC

Należy pamiętać o umieszczeniu w modemie karty SIM oraz wpisaniu jej kodu PIN w odpowiednie pole w oknie „Modem Services” (o ile taki PIN posiada).

Inicjalizacja portu COM w programie PLC

Pierwszy krok poczyniony w programie dla PLC to oczywiście inicjalizacja odpowiedniego portu COM, na którym zajdzie komunikacja z modemem. Dodatkowo, należy ustawić nazwę dla PLC („PLC_NAME”). Odpowiednia struktura drabinki jest już dobrze znana i wygląda jak niżej.

Inicjalizacja Portu COM na sterowniku
Inicjalizacja Portu COM na sterowniku

Tym razem, dla bloczka „Init” z zakładki „Com->Com Port” należy w oknie konfiguracyjnym, w sekcji „Modem Settings”, wybrać posiadany typ i model modemu. Należy zauważyć, że wskazanie określonego modemu narzuca z góry używanie standardu RS232 na porcie COM.

Wiadomości SMS w programie PLC

Konfiguracja usług SMS

Aby skonfigurować obsługę wiadomości SMS w programie PLC należy oczywiście dodać odpowiedni bloczek do drabinki. Poniżej pokazano przykładowe rozwiązanie z użyciem bloczka „Configuration” z zakładki „FB’s->SMS”. Poprzedzono go stykiem typu „Positive Transition” z przypisanym bitem systemowym SB80. Wartość wysoka tego bitu informuje, że dany port COM sterownika (tutaj COM1) zainicjalizowano poprawnie do współpracy z modemem.

Współpraca modemu GSM i sterownika PLC - konfiguracja usług SMS
Współpraca modemu GSM i sterownika PLC – konfiguracja usług SMS
Bity systemowe sygnalizujące współpracę portów COM z modemem GSM
Bity systemowe sygnalizujące współpracę portów COM z modemem GSM

Patrząc na okno konfiguracyjne usług SMS widoczne na powyższym zdjęciu (po lewej), widać, że należy ustawić tam kilka informacji. Idąc od góry, należy przypisać unikalną nazwę dla konfiguracji („Name”) oraz wybrać, z jakiego portu COM sterownika będzie ona korzystać (tu: „COM1”). Na dole okna należy natomiast przyporządkować jeden bit pamięci oraz dwie zmienne MI, które będą przechowywać informacje o odpowiednio:

  • wykonywaniu obecnie danego procesu przez modem,
  • status doręczenia/odebrania wiadomości – objaśnienia znaczeń poszczególnych kodów można odnaleźć w plikach pomocy,
  • numerze (w formacie ASCII), z którego odebrano ostatnią wiadomość.

Zaznaczenie opcji „Erase undefined messages form SIM” powoduje natomiast automatyczne usuwanie wszystkich wiadomości, które przychodzą i nie odpowiadają żadnym z listy widocznej w centralnej części okna.

Poniżej przedstawiono po jednym przykładzie wysłania i odebrania wiadomości SMS. Więcej informacji można znaleźć na filmach Producenta dołączonych w podsumowaniu.

Wysyłanie SMS z programu PLC

Cały proces konfiguracji treści wiadomości do wysyłania lub odbierania przypomina komunikację z dowolną ramką, opisaną w tej lekcji. Nie używa się tu co prawda znaków kontroli transmisji, lecz idea dodawania statycznych wiadomości lub przesyłania wartości zmiennych pozostaje taka sama.

W celu wysłania wiadomości SMS z programu sterownika, dodano przykładową jej treść do listy w bloczku „Configuration”. Ta jedna wiadomość zawiera tekst statyczny oraz wartość zmiennej MI10. Następnie, użyto bloczka „Send” z zakładki „FB’s->SMS”.

Wysyłanie wiadomości SMS z poziomu programu sterownika PLC

Powyższy film przedstawia użycie bloczka „Send” w dość uproszczony sposób, aby nie komplikować pierwszego wglądu w jego pracę. W rzeczywistości jednak, dobrze jest przy wywołaniu tego bloczka uwzględnić np. to, czy modem GSM nie wykonuje obecnie żadnego innego zadania. Zalecana pełna struktura drabinki prezentuje się więc, jak niżej.

Tego typu zalecenia można odnaleźć w plikach „Help” w VisiLogic.

Pełna drabinka do wysyłania wiadomości SMS
Pełna drabinka do wysyłania wiadomości SMS
Współpraca modemu GSM i sterownika PLC - zalecenia w plikach pomocy VisiLogic
Współpraca modemu GSM i sterownika PLC – zalecenia w plikach pomocy VisiLogic

Obieranie wiadomości SMS przez sterownik PLC

Aby zobrazować komunikację SMS ze sterownikiem w drugą stronę, niż poprzednio, przygotowano prosty przykład. Do listy wiadomości w bloczku „Configuration” dodano nową prostą i statyczną wiadomość.

Aby zadeklarować, że sterownik powinien się „jej spodziewać”, należy otworzyć odpowiednie okno konfiguracyjne, jak na zdjęciu poniżej. (Należy po prostu kliknąć LPM na lewo od treści danej wiadomości).

Odbiór wiadomości SMS w programie sterownika PLC
Odbiór wiadomości SMS w programie sterownika PLC

W nowo otwartym oknie, wybierając opcję „Scan Message” deklarujemy, że sterownik będzie oczekiwał na taką treść wiadomości. Informację o jej odebraniu sygnalizować będzie wysoka wartość bitu MB przypisanego w polu „Receive Bit”.

Zaznaczona opcja „Auto Acknowledge” powoduje, że sterownik, po odebraniu wiadomości od określonego numeru, odeśle SMS’a o takiej samej treści na ten numer.

Można również zdefiniować dozwolone numery z książki telefonicznej dla danej wiadomości SMS („Limit to Authorized Phone Numbers”). Wtedy, tylko wiadomości otrzymane od zaznaczonych numerów z książki telefonicznej mogą ustawić bit MB („Receive Bit”) w stan wysoki.

Dla poprawnego działania tej funkcji, warto zapisywać pełne numery telefonów do książki telefonicznej – wraz z przedrostkiem kierunkowym (dla Polski: +48).

Zanim wgramy program na sterownik PLC, należy jeszcze dodać bloczek „Scan” z zakładki „FB’s->SMS”. Należy przypisać do niego konfigurację SMS, z której ma on korzystać (w naszym programie istnieje jedna konfiguracja – jeden bloczek „Configuration”).

Drugą rzeczą jest wybór bitu MB („Scan Status”), który będzie wyjściem bloczka. Bit ten przyjmie wartość 1, gdy wystąpiły błędy w odbiorze wiadomości SMS. Wartość 0 wskazuje natomiast na poprawną pracę urządzeń.

Bloczek „Scan” korzysta z konfiguracji SMS, która powinna być poprawna oraz dokończona, tak więc dołączono go do drabinki w sposób pokazany niżej.

Bloczek Scan z zakładki SMS w drabince sterownika
Bloczek Scan z zakładki SMS w drabince sterownika

Wizualizacja odbioru wiadomości SMS w programie sterownika

Wyżej opisane rozwiązanie to kompletna drabinka pozwalająca na odbieranie wiadomości SMS przez sterownik. Należy jednak wspomnieć jeszcze, że bit „Receive Bit” (u nas MB 3) po odebraniu poprawnej wiadomości i wejściu w stan wysoki, nie powróci samoistnie do stanu niskiego. Aby więc wyświetlać informacje o wszystkich odebranych SMS’ach, należy go odpowiednio resetować oraz na przykład zliczać wykryte wiadomości.

Licznik odebranych wiadomości - logika sterownika
Licznik odebranych wiadomości – logika sterownika
Licznik odebranych wiadomości - Ekran HMI
Licznik odebranych wiadomości – Ekran HMI

Do pobrania

Program zbudowany na potrzeby tego wpisu pozwala na:

  • wysłanie wiadomości SMS pod podany numer, która zawiera statyczny tekst oraz wartość wskazanej zmiennej;
  • odbieranie wiadomości o określonej treści oraz od określonego numeru; co więcej, sterownik potwierdzi odbiór SMS’a poprzez odesłanie identycznej wiadomości na źródłowy numer telefonu; liczba odebranych wiadomości jest zliczana oraz prezentowana na HMI.

Możesz pobrać plik programu wypełniając poniższy krótki formularz. W celu przyspieszenia wgrywania programu na sterownik, w 7 linii drabinki dodano bloczki konfigurujące kartę Ethernet sterownika (port COM1 jest normalnie zajmowany przez modem).

Linia ta nie jest niezbędna do działania programu, więc jeśli Twój PLC nie posiada wyjścia Ethernet – powinieneś ją usunąć. Pamiętaj tylko o odłączaniu modemu od sterownika na czas wgrywania programów (o ile korzystasz z portu COM1 na PLC).

Podsumowanie

Współpraca PLC i modemu GSM/GPRS nie jest banalnym zagadnieniem. Dlatego też omówiono tutaj głównie rozpoczęcie pracy z przykładowym modemem (sposób podłączenia go do PLC Vision i Samba). Na prostym przykładzie pokazano mechanizm odbioru/wysyłania wiadomości SMS.

Pominięto natomiast konfigurację programu do obsługi sieci GPRS. Korzyści płynące z tej usługi to między innymi możliwość wysyłania maili, czy zdalne programowanie sterownika PLC – przez Internet. Zagadnienie to opracował jednak Producent, w jednym ze swoich filmów instruktażowych.

Pamiętaj, że aby sterownik PLC pracujący z modemem GSM był osiągalny zdalnie z poziomu VisiLogic (przez Internet), musi on mieć przypisane stałe IP (zewnętrzne) w usłudze GPRS. Zazwyczaj jest to dodatkowo płatna funkcjonalność u dostawców.

Za każdym razem, gdy modem GSM rejestruje się w sieci GPRS, otrzymuje on dynamiczne (zmienne) IP, które jest tak naprawdę wewnętrznym IP w sieci lokalnej dostawcy. Następnie, nasz sterownik komunikuje się ze światem zewnętrznym w Internecie poprzez router dostawcy – tak, jak większość urządzeń w sieci GPRS. Nie możemy się w takim przypadku połączyć ze sterownikiem PLC zdalnie, lecz nadal on sam może łączyć się z innymi usługami w sieci i na przykład wysyłać maile, czy pobierać oprogramowanie.

Powtórka – VisiLogic i SMS
Konfiguracja programu PLC do obsługi GPRS

Po więcej lekcji, przejdź na stronę startową tego kursu.

Jeśli masz pytania, skontaktuj się z nami pod adresem e-mail: sterowniki@elmark.com.pl . Chętnie wysłuchamy również każdą konstruktywną krytykę na temat jakości tego kursu.