Ing. Guillermo Murcia [email protected]. Jorge Luis Strack [email protected]
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INSTRUMENTACIÓN AVANZADADepartamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica
Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata
• ETHERNET SHIELD
Tensión de alimentación: 5V (se alimenta
directamente desde la tarjeta Arduino).
Controlador ethernet: chip Wiznet W5100
con memoria flash de 16K.
Proporciona una red IP con capacidad de
comunicación TCP y UDP.
Puede operar como cliente o servidor.
Hasta 4 conexiones simultáneas.
Velocidad: 10/100Mbps Conexión con Arduino a través del Puerto SPI (pines 10, 11, 12, 13).
El pin 10 es para seleccionar la conexión Ethernet.
Provista con lecto-grabadora de memoria micro-SD (pin 4 para seleccionar la
memoria).
Comando desde librería SPI.h Ethernet.h y SD.h.
Se monta arriba de una Arduino UNO, Mega o compatibles y permite que se apilen
otros shields sobre ella.
Control y monitoreo a través de servidor Ethernet
Conexión de la placa Arduino + Ethernet Shield
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Se debe conectar el cable USB a la placa Arduino a fin de programarla.
Luego se puede retirar el mismo de la PC y alimentar la placa con una
fuente externa para que continúe funcionando en forma autónoma.
Luego se conecta el cable Ethernet (RJ45) al shield.
Configuración de la red
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Al shield se le debe asignar una dirección MAC (identificador global único
de dispositivos físicos), y una dirección IP (etiqueta que identifica a un
dispositivo en una red que utilice el protocolo TCP/IP) válida según la
configuración de la red.
Tanto la dirección MAC como la IP deben ser únicas en la red.
Configuración de la red
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En cuanto a la dirección MAC (Media Access Control ó Control de Acceso al Medio)
también conocida como dirección física:
Si la placa no trajo ninguna etiqueta, se debe asignar una dirección MAC que no
esté en la red, teniendo en cuenta el siguiente formato:
- 6 bytes expresados en formato hexadecimal
Fabricante Dispositivo
Configuración de la red
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En cuanto a la dirección IP:
Paso 1: Ir a botón de inicio Ejecutar escribir cmd dar enter (ventana de comandos).
Paso 2: ingresar por teclado el comando ipconfig y dar enter.
Paso 3: inventar una dirección IP compatible (variando los últimos bytes).
Paso 4: verificar que esta no exista en la red, escribiendo ping xxx.xxx.xxx.xxx (n° de IP). La
respuesta debe ser nula o intento de conexión fallido.
En este caso la IP libre que se usara en el laboratorio será 10.2.0.100. Las pruebas serán en
la intranet. Para acceder a la placa desde internet, se debe crear una IP pública.
Guía de
Ejercicios
N° 13
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Control y monitoreo a través de servidor Ethernet
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VARIADOR
DE
VELOCIDAD
ARDUINO
+
ETHERNET
SHIELD
ACCIONAMIENTO
ELECTROMECÁNICO
ROUTER
INTERNET
PC
SMARTPHONE
TABLET
SERVIDOR
WEB
CLIENTES
WEB:
Control y monitoreo a través de servidor Ethernet
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Ejemplo de control y monitoreo de varias estaciones de bombeo de agua:
Fuente: Productos de Monitoreo y Control Flygt
Elementos para realizar la Guía de Ejercicios Nº 13
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MOTOR ASINCRÓNICO TRIFÁSICO (Czerweny 1/2 CV)
Elementos para realizar la Guía de Ejercicios Nº 13
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VARIADOR DE VELOCIDAD (Telemecanique Altivar 11)
Elementos para realizar la Guía de Ejercicios Nº 13
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VARIADOR DE VELOCIDAD (Telemecanique Altivar 11)
Primera Actividad : conectar y programar el variador / reconocer sus I/O.
(basarse en el Anexo1_Clase 13.pdf”)
Circuito Esquemático para mando manual
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Esquema de conexiones de Fuerza Motriz y Maniobra:
Elementos para realizar la Guía de Ejercicios Nº 13
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Arduino UNO o MEGA + Ethernet shield + placa de entradas y salidas
Elementos para realizar la Guía de Ejercicios Nº 13
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Placa de relés compatible con microcontroladores de +5V
Elementos para realizar la Guía de Ejercicios Nº 13
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Optoacopladores y resistencias y capacitores
Control y monitoreo a través de servidor Ethernet
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VARIADOR
DE
VELOCIDAD
ARDUINO
+
ETHERNET
SHIELD
ACCIONAMIENTO
ELECTROMECÁNICO
ROUTER
INTERNET
PC
SMARTPHONE
TABLET
SERVIDOR
WEB
CLIENTES
WEB:
Control y monitoreo a través de servidor Ethernet
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El objetivo es controlar y monitorear el variador de velocidad en forma
remota.
Para comandar y monitorear el ATV 11 desde Arduino realizaremos tres
circuitos:
1.Un circuito de relés para accionar las entradas digitales del variador.
2.Un circuito optoacoplado para accionar la entrada analógica Al1 del
variador desde una salida PWM del Arduino.
3.Un circuito optoacoplado para leer desde una entrada analógica de
Arduino la salida D0 (PWM) del variador.
Todos los comandos de Arduino (servidor Ethernet) serán controlados
desde cualquier dispositivo conectado a internet (cliente).
PWM: Pulse Width Modulation (Modulación por ancho de pulso)
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Los pines digitales 3, 5, 6, 9, 10 y 11 de la placa Arduino UNO se pueden
configurar como salidas PWM.
Generan una tensión de onda cuadrada cuyo ciclo de trabajo varia desde 0
hasta 100% para generar un valor medio entre 0 y 5 V respectivamente. La
resolución es de 8 bits, es decir se envía por programa un valor de 0 a 255.
La frecuencia de la onda cuadrada es de 490-500 Hz.
Placa de expansión:
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BOTONES DE LAS 4 ENTRADAS DIGITALES
(D4, D5, D6, D7)D4D7
LEDs DE LAS 4 SALIDAS DIGITALES (D0, D1, D2, D3)
D0
D3
POTENCIÓMETRODE LA ENTRADA ANALÓGICA A0
6 ENTRADASANALÓGICAS(A0…A5)
A0 A5
12 PINES DIGITALES I/O(P2-P13)
P2P13
PINES P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13
SETEO - - D4 D5 D0 D1 D6 D2 D7 D3 - - - -
FUNCIÓNRX TXComun.
con la PC
InInt.Ext.
InInt.Ext
Out Outpwm
In Out In Outpwm
Comunicación con Shields
Configuración de los pines digitales:
Circuitos Esquemáticos de control
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Circuito 1: Mando para los relés de Arduino (marcha / parada)
Circuitos Esquemáticos de control
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Circuito 2: Mando de velocidad optoacoplado (Al1)
Circuitos Esquemáticos de control
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Circuito 3: Medición de velocidad (D0)