características_plcmicro.pdf

Creacin: 28/09/2010 1 Versin: 5.0 Revisin: 14/01/2015

PLCMicro:

Autmata Teleprogramable y Sistema de Adquisicin de

Datos y Sealizacin Digital


NDICE

QU ES PLCMicro? 2

CMO FUNCIONA PLCMicro? 2

CARACTERSTICAS DEL BIOS 4

CARACTERSTICAS DEL SOFTWARE MikroPLAN 5

CARACTERSTICAS DEL SOFTWARE MicroGATES 5

CARACTERSTICAS DEL SOFTWARE AlgoritMICRO 5

CARACTERSTICAS DE LA TARJETA PA2550E 6

DIAGRAMA DE LA TARJETA PA2550E 7

DIAGRAMA DEL AUTMATA CON MICROCONTROLADOR PIC 18F4550 9

DIAGRAMA DEL AUTMATA CON MICROCONTROLADOR AVR

ATMEGA328P-PU 11

ACCESO A PLCMicro CON ARDUINO 14

INSTALACIN EN WINDOWS VISTA DE PLCMicro CON MICROCONTROLADOR

PIC A TRAVS DE UN PUERTO USB 15

INSTALACIN EN WINDOWS VISTA DE PLCMicro A TRAVS DE LA

TARJETA ARDUINO 22

INSTALACIN DE PLCMicro A TRAVS DE BLUETOOTH 30

RESTAURACIN DEL AUTMATA (microcontroladores PIC) 34


QU ES PLCMicro?

Es un autmata teleprogramable basado en un solo microcontrolador el cual puede

programarse mediante lenguajes de autmatas programables como el KOP (Kontaktplan

esquema de contactos), FUP (Funktionplan esquema de bloques de funcin), AWL

(Anweisungsliste lista de instrucciones) y esquemas de lgica cableada en estndar DIN

(Deustches Institut fr Normung Instituto Alemn de Normas).

CMO FUNCIONA PLCMicro?

PLCMicro es un firmware diseado totalmente en Mxico que puede grabarse en alguno

de los siguientes microcontroladores:

- PIC 18F2550

- PIC 18F4550

- AVR ATMEGA 328P-PU

Este firmware, tambin denominado BIOS (Basic Input Output System Sistema Bsico de

Entrada Salida) permite la comunicacin almbrica o inalmbrica con hasta tres posibles

aplicaciones de software tambin desarrolladas en nuestro pas, y a travs de las cuales el

usuario del sistema puede desarrollar una estrategia de control. Estas aplicaciones son:

- MikroPLAN. Permite la creacin de programas mediante lenguaje KOP y de lgica

cableada en DIN

- AlgoritMicro. Permite la creacin de programas mediante diagramas de flujo

- MicroGATES. Permite la creacin de programas en bloques de funciones

Todas estas aplicaciones permiten la transmisin y grabacin del programa del usuario va

conexin USB (Universal Serial Bus Bus Serie Universal) o bien de forma inalmbrica va

enlace Bluetooth a travs de un mdulo HC-06 incluido en el autmata.

PLCMicro permite adems el control y la operacin del programa cargado en su memoria

desde una aplicacin mvil para el telfonos Android denominada MobilePorts.

Por otro lado, cuando el autmata no tiene ningn programa cargado, ste puede

utilizarse como tarjeta de adquisicin de datos y sealizacin digital desde otras

aplicaciones de software como por ejemplo FESTO FluidSIM, SIEMENS STEP7

Profesional, Visual Basic 6.0, Visual Basic NET, Borland C++ y LabVIEW. Todo esto sin

necesidad de cargar alguna otra aplicacin embebida como en otros sistemas.


CARACTERSTICAS DEL BIOS

El BIOS para los microcontroladores PIC recibe el nombre de PLCMicro mientras que el

BIOS para el micro AVR recibe el nombre de PLCMega. Para ambas versiones se permiten

realizar las siguientes operaciones:

- Adquisicin de datos, sealizacin digital y comunicaciones con perifricos utilizando

sealizacin RS232

- Comunicaciones inalmbricas mediante infrarrojos

- Comunicaciones por RF punto a punto en modo SX o HDX

- Comunicacin por Bluetooth

- Envo y recepcin de mensajes de texto va SMS (Short Message Service Servicio de

Mensajes Cortos)

- Contador rpido de eventos

- 5 canales analgicos

Para la versin PLCMicro

- Soporte para LCD

- Acceso a monederos electrnicos

- Accionamiento independiente o simultneo de hasta 4 motores a pasos o hasta 16

servomotores HITEC o PowerHD

- Canales PWM

CARACTERSTICAS DEL SOFTWARE MikroPLAN

- Compatible con Windows 2k, XP, NT, Vista, 7 y 8 (32 bits o 64 bits)

- Editor esquemtico para diagramas KOP y DIN

- Compilador de lenguaje AWL

- Mdulo de programacin integrado para los microcontroladores PIC18F2550,

PIC18F4550 y AVR ATMEGA328P-PU. Transfiere el cdigo mquina generado durante la

compilacin al microcontrolador sin necesidad de otros programas de grabacin

externos

CARACTERSTICAS DEL SOFTWARE MicroGATES


- Editor simblico para diagramas de sistemas digitales con bloques de funcin


PIC18F4550 nicamente. Transfiere el cdigo mquina generado durante la



externos

CARACTERSTICAS DEL SOFTWARE AlgoritMICRO


- Editor simblico para diagramas de flujo


PIC18F4550 nicamente. Transfiere el cdigo mquina generado durante la


externos

CARACTERSTICAS DE LA TARJETA PA 2550E

PA 2550E es un autmata programable basado en el microcontrolador PIC18F2550. La

versin BIOS del microcontrolador es PLC2550M. En la figura 1 se muestra una fotografa

de esta tarjeta.

Figura 1. Fotografa de la tarjeta PA2550

Tiene las siguientes caractersticas:

- Conectividad USB

- No necesita fuente de alimentacin externa para funcionar

- 16 terminales de entrada y salida

- 2 terminales para alimentacin

- Panel con 8 indicadores luminosos

- Botonera de 8 micro interruptores


- Fuente de alimentacin integrada para aplicaciones que requieren mayor demanda de

corriente. Funciona con voltaje de 12 VCA o 12 VCD a 1 A

DIAGRAMA DE LA TARJETA PA2550E En la figura 2 se muestra el diagrama electrnico para la tarjeta PA2550E la cual est basada en el microcontrolador PIC 18F2550.


Figura 2. Diagrama electrnico de la tarjeta PA2550E


LISTA DE MATERIAL

A continuacin se presenta la lista de material para la tarjeta PAu2550E

1 microcontrolador PIC 18F2550 cargado con el BIOS PLC2550M

1 conector USB

1

1 base para circuito integrado de 28 pines (En caso de no encontrar esta base se puede

sustituir con 2 bases de 14 pines o bien con 1 base de 20 pines ms 1 base de 8 pines)

1 Regulador de voltaje LM7805

1 Disipador de calor

1 Tornillo miniatura con tuerca para metal

1 Puente rectificador de 120 VCA a 2 A

2 Diodos 1N4007

8 LED de color rojo

1 LED bicolor

1 Resistor 2.2 k 1/4W

1 Resistor de 100 k 1/4W

3 Resistores 4.7 k 1/4W

10 Resistores 390 1/4W

8 Micro interruptores de presin de 4 pines

1 Capacitor electroltico de 1 F a 63V

1 Capacitor electroltico de 47 F a 25 V

1 Capacitor electroltico de 470 F a 50 V

2 Capacitores cermicos de 15 pF

2 Capacitores cermicos de 470 nF

1 Cristal de 12 MHz

1 Tira de terminales tipo peine sencillo

8 puentes (jumpers)

5 Terminales con tornillo de 2 entradas

4 Terminales con tornillo de 3 entradas

1 Transistor PNP BC327


DIAGRAMA DEL AUTMATA CON MICROCONTROLADOR PIC 18F4550

En la figura 3 se muestra el diagrama electrnico del autmata basado en el

microcontrolador PIC 18F4550. El sistema permite la comunicacin con la PC mediante

enlace USB y/o Bluetooth y obtiene la alimentacin desde el conector USB.

Figura 3. Diagrama electrnico del autmata PLCMicro basado en el microcontrolador PIC18F2550 con

alimentacin del puerto USB

LISTA DE MATERIAL PARA EL AUTMATA PLCMicro CON MICROCONTROLADOR PIC

18F4550

1 microcontrolador PIC18F4550 cargado con el BIOS PLC4550M

1 mdulo de comunicacin Bluetooth HC-06 esclavo

1 resistor de 2.2 kOhm W

2 capacitores cermicos de 15 pf

1 cristal de cuarzo de 12 MHz

2 resistores de 390 Ohms

1 LED bicolor

1 resistor de 47 kOhm W

1 resistor de 4.7 kOhm W


1 para circuito impreso

1 capacitor electroltico de 47 uF/25 V

1 capacitor electroltico de 1 uF/63 V

En la figura 4 se muestra el diagrama del autmata PLCMicro basado en el

microcontrolador PIC 18F4550 con alimentacin auxiliar desde una fuente de CD o CA

externa.

Figura 4. Diagrama del autmata PLCMicro con microcontrolador PIC 18F4550 con fuente de voltaje

auxiliar


LISTA DE MATERIAL PARA LA FUENTE AUXILIAR

1 transistor BC327

1 diodo 1N4007

2 resistores de 2.2 kOhm W

1 regulador de voltaje de 5 VCD 7805

1 capacitor electroltico 470 uF/50V 1 puente de diodos de 2A

1 diodo 1N4007

DIAGRAMA DEL AUTMATA CON MICROCONTROLADOR AVR

ATMEGA328P-PU

En la figura 5 se muestra el diagrama electrnico del autmata PLCMicro basado en el

microcontrolador ATMEGA328P-PU con alimentacin al conector USB de la PC.


Figura 5. Autmata PLCMicro basado en el microcontrolador AVR ATMEGA328P-PU

LISTA DE MATERIAL PARA EL AUTMATA PLCMicro CON MICROCONTROLADOR AVR

ATMEGA328P-PU

1 microcontrolador ATMEGA328P-PU cargado con el BIOS PLCMega-UNO

1 mdulo de comunicacin Bluetooth HC-06 esclavo

1 cristal de cuarzo de 16 MHz

2 capacitores de 22 pf

1 resistor de 10 kOhm W


1 LED de color verde

1 resistor de 1 MOhm W

1 capacitor electroltico de 1 F 16V

1

En la figura 6 se muestra el diagrama electrnico del autmata PLCMicro basado en el

microcontrolador ATMEG328P-PU con alimentacin al conector USB o con alimentacin

auxiliar desde una fuente de CD o CA externa. La fuente de voltaje auxiliar es la misma que

para el circuito de la figura 4.

Figura 6. Autmata PLCMicro basado en el microcontrolador AVR ATMEGA328P-PU con fuente de voltaje

auxiliar


ACCESO A PLCMicro DESDE ARDUINO

Para acceder a las funciones de PLCMicro, basta con desmontar con cuidado el micro

original de Arduino e insertar el AVR ATMEGA328P-PU con PLCMega-UNO. Si se desea

programar o a acceder a la tarjeta Arduino va Bluetooth se deber conectar el mdulo

HC-06 como se muestra en la figura 7.

Figura 7. Conexin del mdulo HC-06 para comunicacin Bluetooth

Por otro lado, si se desea utilizar la alimentacin del cable USB para alimentar la tarjeta, se

debern desconectar las terminales D+ y D- de su conector, o bien no deber instalarse el

driver para comunicacin con Arduino. Esto es debido a que el puerto hardware de

comunicacin serial del ATMEGA328P-PU comparte funciones con el microcontrolador

maestro de Arduino, por lo que al tratar de realizar la comunicacin, ste entrar en

conflicto con el mdulo Bluetooth.


INSTALACIN EN WINDOWS VISTA DE PLCMicro CON

MICROCONTROLADOR PIC A TRAVS DE UN PUERTO USB

(incluido en el kit), el cual conectar al autmata con la computadora de escritorio o

LapTop.

Independientemente de cmo se vaya a utilizar la autmata (Tarjeta de adquisicin de

datos o autmata programable) o de que aplicacin que se desee utilizar para acceder a l

(LabVIEW, Visual Basic, C++, MikroPLAN, MicroGATES o AlgoritMICRO), se necesita instalar

antes un programa manejador (driver) en Windows.

IMPORTANTE

Se ha llegado a comprobar que en algunas versiones de Windows (en particular en algunas

versiones de Windows 7) , desarrollado por la empresa Microchip Inc. y cuyo

proceso de instalacin se describe a continuacin, origina el reinicio del equipo de cmputo

de forma impredecible una vez que ha sido instalado, o bien cuando se conecta el

autmata. Esto se puede originar debido a un conflicto con alguna otra aplicacin

previamente ya instalada y que tambin utiliza el mismo puerto USB en el que se va a

conectar el autmata. Si este fuera el caso, prueba en instalar el autmata en otro puerto

o bien desactiva la aplicacin en conflicto. Si no es posible resolver esto, entonces es

probable que el autmata pueda programarse de forma inalmbrica nicamente

1. Desde el explorador de Windows, abre la carpeta ZIP icro y

descomprime su contenido en la unidad C. Te deber quedar la carpeta:

C:\Autmata PLCMicro

2. Conecta el cable USB a tu computadora

3. Conecta la tarjeta al cable USB. Al conectar por primera vez la tarjeta a tu PC, debera

aparecer el siguiente cuadro de dilogo.


Si aparece, ve al paso 4. Si no, abre entonces el administrador de dispositivos y localiza

el dispositivo que aparece remarcado en la siguiente figura

Haz clic con el botn derecho del ratn sobre el dispositivo y elige la opcin


Aparecer entonces el siguiente cuadro de dilogo


Ve al paso 6

4.

entonces el siguiente cuadro

5.

dilogo


6. Haz clic en la

cuadro de dilogo

7.

esa carpeta, la subcarpeta:

c: \ Autmata PLCMicro \ Instalacin \ PLCMicro \ PICUSB_Vista _7_8 _Driver


8. Selecciona la carpeta y despus h . El cuadro de dilogo del paso 5

queda entonces como:


9. . Aparecer una ventana similar a la que se muestra

10. Al terminar de instalar el driver, aparecer el siguiente cuadro de dilogo


Asimismo en la tarjeta deber encenderse el LED de estado del autmata. Si el LED est

iluminado de color verde, el autmata est ejecutando un programa (modo RUN). Si el

LED est iluminado de color amarillo, el autmata est en modo de reposo (modo

STOP).

INSTALACIN EN WINDOWS VISTA DE PLCMicro A TRAVS DE LA

TARJETA ARDUINO

La tarjeta Arduino UNO R3 tiene como microcontrolador al AVR ATMEGA328P-PU. Es

por ello que slo basta montar el micro que tiene el BIOS PLCMega-UNO en la tarjeta

Arduino para que puedas trabajar mediante algn puerto USB. La instalacin es como

sigue.

1. Entra al sitio

http://code.google.com/p/arduino/downloads/list

Y desde ah descarga alguna de las versiones ms actuales del software para programar

Arduino en Windows.

2. Una vez descargado el software, descomprime la carpeta en el lugar donde desees

colocarla
http://code.google.com/p/arduino/downloads/list


3. Conecta el cable USB a tu computadora y luego conctalo a la tarjeta Arduino. Al

conectar por primera vez el autmata a tu PC, aparecer el siguiente cuadro de dilogo

Observacin

Si el cuadro de dilogo no aparece, activa el Panel de control de Windows e ingresa al

grupo de programas

Haz clic en la opcin Administrador de dispositivos en el espacio de Tareas ubicado

en la esquina superior izquierda de la pantalla. Aparecer una ventana solicitndote

arecer una pantalla similar a la

siguiente en donde debera mostrarse el nuevo dispositivo que acabaste de conectar


Haz clic con el botn derecho del ratn sobre el icono

Aparecer la ventana


y pasa al paso 5 de

esta seccin

4. software de controlador en el equipo

entonces el siguiente cuadro de dilogo

5. Haz clic en (avanzado)


Aparecer el cuadro de dilogo

6. en la carpeta de Arduino, la subcarpeta

y seleccinala como se muestra en el cuadro de dilogo siguiente.


7. El cuadro de dilogo del paso 6 queda

entonces como:

8. Aparecer la siguiente ventana


ventana similar a la siguiente indicndote que el driver se est instalando

9. Al terminar de instalar el driver, aparecer el siguiente cuadro de dilogo


10. Observa en el administrador de dispositivos, que se ha agregado un puerto de

comunicacin serial virtual con el cual la PC permitir la comunicacin con Arduino


Observacin. Es importante mencionar que al instalar por primera vez la tarjeta Arduino

en tu PC, Windows asigna un puerto exclusivo para esa tarjeta, por lo que si

posteriormente conectas otra tarjeta diferente, el sistema asignar otro puerto a esa

nueva tarjeta, el cual ser distinto al que se le asign a la primera tarjeta

ADVERTENCIA

Una vez que hayas terminado de instalar la tarjeta Arduino con el micro AVR

ATMEGA328P-PU que tiene cargado el BIOS PLCMega-UNO, ya no debers utilizar el IDE

original de Arduino para programarla. De hacerlo, el BIOS PLCMega-UNO se borrar

permanentemente al cargar con el IDE un nuevo boceto de programacin en el micro y

ya no podrs recuperarlo de forma alguna

INSTALACIN DE PLCMicro A TRAVS DE BLUETOOTH

Una vez que el micro y el mdulo HC-06 estn debidamente interconectados y

energizados, as como la conectividad Bluetooth de la PC est funcionando

correctamente, el paso siguiente es agregar el mdulo a las conexiones Bluetooth

1. En la barra de tareas, haz clic en


Suponiendo que el HC-06 sea el nico dispositivo activo, el cuadro de dilogo de

emparejamiento de dispositivos tendr la apariencia que se muestra arriba. El

dispositivo HC-

2.

dilogo

3.

el siguiente cuadro de dilogo

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instalacin de plcmicro

nombre de plcmicro

acceso a plcmicro

autmata microcontroladores

windows vista de plcmicro

microcontrolador pic

creacin de programas

sealizacin digital creacin