Automatas Arduino
Ah, enlaces a tener en cuenta para ir abriendo boca: Freemodbus, PLCopen, OpenPlc. Si hay animo... a crear automata, eso si, Open!! Yo me sumo a la iniciativa de Heke, voluntario a desarrollar algo para hacer un PLC abierto basado en Arduino! yo me sumo, y aporto algo mas. Para que haya una certificacion tine que haber alguien que lo evalúe y pueda asegurar que cumple con normas. para eso se puede basar un diseño en la iso9001 por ejemplo o la norma de CE, TUV etc. El que pregunta aprende, el que responde aprende a responder. Ok, suena divertido, me prendo. Salud! Lo veo interesante este proyecto y animo a todos a intervenir. Podemos poner esquemas, bocetos, proyectos, ideas creativas etc. etc. Podíamos centrar un poco el tema y trabajar en Módulos, me explico: Los mas entendidos en desarrollo hardware podían implementar desarrollos de tarjetas E/S opto acopladas, salidas a relé o a transistor, o a triac. La "base" ya está implementada en el micro y su tarjeta propia, por lo tanto se trata de implementar los shiels de forma artesanal para la comunicación de datos E/S Un tema que considero muy importante es el desarrollo de una fuente de alimentación muy estable, protegida de parásitos e interferencias y si es posible, con batería -tampón.
Arduino autómatas finitos
Arduino también puede funcionar como un controlador lógico programable, conectándole las interfaces adecuadas para las entradas y salidas (E/S). El PLC (Controlador Lógico Programable) ha sido y sigue siendo el componente básico en el mundo de la automatización industrial. La aplicación industrial hizo que los sistemas PLC fueran muy costosos, tanto para comprar como para reparar, y también debido a las habilidades altamente específicas solicitadas a los diseñadores de software para extraer el máximo potencial de los controladores. Arduino es una especie de controlador programable universal, aunque sólo es el "núcleo" y, en cualquier caso, se ha construido para aplicaciones generales; con un poco de hardware externo (esencialmente las interfaces capaces de transferir las señales de los sensores hacia los actuadores, reduciendo la EMI que puede dañar el microcontrolador) y un software adecuado puede, sin embargo, convertirse en algo muy similar a un PLC. El blog Open Electronics, explica cómo "convertir" una placa Arduino en un controlador como PLC, sin tener que gastar un montón de dinero en materiales y capacitación.
Seria también un punto a su favor que pudiese admitir tensiones de entrada de 24 V AC funcionado del mismo modo que el anterior. Os animáis a enviar los esquemas ¿? Venga vamos a por ello ¡¡ A mi se me había ocurrido por cuestión de espacio pequeñas placas verticales que se conectan con tiras de pines con la señal, +, -. De esta forma cada placa puede ser una entrada optoacoplada, una salida rele, etc, y por software configurar el uso de cada pin. Tenemos que aportar los esquemas de los circuitos entre todos pàra asi opinar. Pienso que deberiamos de partir de proyectos sencillos al principio para asi asimilar los conceptos poco a poco ya que algunas personas no estan muy familiarizadas con los circuitos. A medida que vayamos creciendo en ideas y conceptos los circuitos pueden ser algo mas complejos. Tambien los desarolladores de librerias pueden aportar ideas y rutinas al proyecto Y por que no, a modo de expansion de entradas/salidas utilizar registros de desplazamiento, estos pueden a través de un optoacoplador controlar salidas a SSR, la rama Allen Bradley posee tarjetas de salida asi, y permiten desde 5V hasta 380V tanto en AC/DC Familiaridad,... el primer mito de la realidad: "Aquello que mas conoces es lo ultimo que observas"...
Lo que pasa que un automata te viene preparadas las salidas para alimentar altas corrientes, protegidas ante cortocircuitos, fuente de alimentacion protegida ante transitorios, metido en una caja IP65, preparado para ambientes industriales, modular,...... A parte de un software que te asegura que lees entradas, ejecutas programa y actualizas salidas en lo que llaman "tiempo de ciclo". Y te trae todo un interface para programar (por ladder, grafcet,... ), PID, RS485, CAN,... Es decir, pagas por un "producto". Es un hardware generico, preparado para entornos industriales. Con un microcontrolador (ej, Arduino) tienes que disenyarte el producto tu a medida. Es decir, eres tu el que disenyas el "automata industrial". Vamos a decir que bajas a un nivel mas bajo de hardware y software. Pero lo puedes hacer perfectamente. Depende el tipo de control que se haga, muchas veces los "600 euros" del automata es una barbaridad, cuando con un microcontrolador y un par de reles haces lo mismo.... pero otras veces, merece la final, el tiempo es dinero....
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EN 61131-2:2007 Autómatas programables. Parte 2: Requisitos y ensayos de los equipos Esta norma define el estándar que deben cumplir los automatas en cuanto a sus caracteristicas relevantes y de los periféricos asociados: especifica los requerimientos funcionales, electricos, ambientales y de construcción, condiciones de servicio, seguridad, etc. Además define una serie de test que deben pasar para obtener la certificación. En realidad la norma es la IEC 61131 y obviamente la que no cumple es la parte 3, que define los lenguajes de programación. A saber: - Lista de instrucciones: parecido al ensamblador pero más simple. Un poco obsoleto diría yo para alguien que no sepa nada. No es demasiado dificil hacer un interprete que Arduino "traduciria" bastante bien (de hecho, es uno de mis objetivos a muy largo plazo). - Lenguaje de escalera (ladder), programación visual. Lo veo bastante funcional, pero más complicado de usar si el programa es complejo. - Texto estructurado, que simplemente es un PASCAL adaptando las funciones del PLC.
Mi opinion de lo que deberia ser o se podria hacer: Al igual que openPLC, se deberia realizar un sistema arduino que crezca tanto como el usuario quiera, que emplee un protocolo estandar (mi voto es para ModBus) aunque no se implementarlo hay algo ya en la web y que emplee comunicaciones RS485 (protocolo industrial aceptado, funcionando y barato) Respecto al software Scada o servidores si que es verdad que hay muy poco pero no debemos olvidar servidor gratuito que tiene PandoraFMS, MangoM2M, Ananas o algun otro... eso nos dejaria usar estos para aplicaciones propias. Tambien existen proyectos parecidos para otros microprocesadores (de hecho, a la vuelta del verano estare intentando realizar un "automata" universal con un compañero de trabajo pero con PIC) que podriamos examinar. Respecto al hardware creo que es bastante facil de implementarlo, mas faena va a dar el software... pero si os animais me apunto al desarrollo de un automata arduino pues es cierto que el tipo de programacion de los automatas y ladders y demas... no me gustan nada.
Con la realización del curso de autómatas programables, el alumno dominará las operaciones básicas que el autómata puede procesar, los distintos lenguajes de programación PLC (Programmable Logic Controller), la programación lineal y la es- tructurada, el tratamiento de señales analógicas y, en general, todos los aspectos necesarios para automatizar aplicaciones y crear, por ejemplo, objetos, prototipos o entornos interactivos. 1. Introducción a la Automatización 2. Elementos de un Sistema Automatizado 3. Estructura del Autómata Programable 4. Conceptos y Herramientas de Programación 5. Electrónica del Arduino Educativo y Arduino Industrial 6. Entornos Textuales de Programación 7. Entornos Visuales de Programación 8. Simulador de Código Programados
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Si cuando una salida debe estar apagada, esta encendida será problema de que quien ha hecho el programa ha metido la pata. Os cuanto un secreto, he publicado poco código de mis cacharreos, pero por ejemplo, id al proyecto de la puerta controladora del gallinero y vereis una secuencia muy tipica: leo entradas, actuo, escribo salidas... ¿os suena?, si, programo arduino haciendo un ciclo de PLC. Pero luego puedo hacer mas cosas que en ladder/pascal es más dificil de hacer. La forma de programar Arduino con ladder y demás lenguajes no está muy explotada. Por ejemplo, LDMicro veo que es el editor más potente que hay de ladder, pero tiene limitaciones (aunque claro, acabo de mirar y van por la versión 5. 4. 0. 4, me atasque en la 2. 3). En este punto no defiendo ni a Arduino ni a PLC, son mundos de programación diferentes, aunque PLC deberia avanzar a algo más. Así que volviendo al tema de las certificaciones. Si cumple la norma eléctrica y los requisitos de protección que un PLC cumple, no creo que sea un problema de hardware implantarlo en una pequeña planta de pruebas.
Por ejemplo,, es compatible con Arduino, y te viene preparado con las salidas protegidas, ESD,.... Es un pasito mas a lo que necesitas para un "automata industrial". Googlea, porque hay un monton de proyectos de automatas industriales caseros..... ( con PIC, Atmel,.... ). Saludos Igor R.