Sonde per vapori di perossido di idrogeno e comunicazioni Modbus

Come installare la sonda HPP270 con video Modbus
Joni Partanen
Joni Partanen
Product Manager
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In questo video blog, l'ingegnere di prodotto Joni Partanen mostra come collegare la sonda di perossido di idrogeno vaporizzato HPP270 utilizzando un protocollo Modbus. Modbus è un protocollo di comunicazione utilizzato per la trasmissione di informazioni su linee seriali tra dispositivi elettronici. Il dispositivo che richiede le informazioni è denominato Modbus Master, mentre i dispositivi che forniscono le informazioni (in questo caso la sonda HPP270) sono Modbus Slave.
 

 
Trascrizione modificata:
 
La sonda HPP272 di Vaisala è in grado di comunicare utilizzando la comunicazione digitale Modbus RTU. Se la comunicazione Modbus è per te una novità, questo video ti mostrerà come iniziare. Ti serviranno un cavo USB per comunicare con la sonda ed il software per PC Insight di Vaisala. Questo cavo può essere utilizzato anche per dimostrare e testare il protocollo di comunicazione RS485, su cui è stato costruito il Modbus RTU.
 
Utilizzeremo un PC con il software Insight installato, cableremo e collegheremo la nostra sonda. Il software Insight rileva automaticamente la sonda. Ma prima, è necessario identificare la porta COM a cui è collegata questa sonda.
 
Aprire Gestione dispositivi in Windows ed identificare le porte alla voce COM & LPT. Qui è visibile il dispositivo Vaisala. Nella configurazione del mio computer, è COM 11. Probabilmente tu avrai una porta COM differente. Avremo anche bisogno della nostra guida utente per la sonda HPP270. Ora serve un programma che possa utilizzare il protocollo Modbus per comunicare con la sonda. Puoi trovare gli strumenti di cui stiamo parlando in questo video all'indirizzo modbus.org/ alla voce Risorse tecniche.
 
Puoi scegliere di utilizzare lo strumento che preferisci. Io utilizzerò lo strumento modpoll, che è un simulatore master Modbus basato su linea di comando ed un'utility di test. Ho già installato questo programma sul mio computer. In una schermata del prompt dei comandi, digitando "modpoll -h" verrà visualizzata la sezione relativa alla guida. Ora farò riferimento alla mia guida utente HPP270.
 
Creerò le impostazioni di comunicazione. Nel mio prompt dei comandi, digito Modpoll, quindi "-m rtu", "-a" per l'indirizzo. L'indirizzo predefinito della sonda è 240.  Ora andrò ad  aggiustare la parità. La parità predefinita è pari, ma questo protocollo Modbus in realtà non ne utilizza nessuna. Quindi la modifico e  digito "-p none". Ora regoliamo i bit di stop "-s 2".  E per  controllare i registri che si desidera leggere, torniamo alla guida utente dell'HPP270.
 
Ecco un vantaggio del protocollo Modbus: con le uscite analogiche è possibile avere solamente due valori di uscita. Ma, come è possibile vedere dalla mappatura degli indirizzi nella nostra guida utente, sono disponibili numerosi parametri differenti nella  sonda  HPP270. Quindi, andiamo a  leggere i diversi valori.
 
Iniziamo con il registro uno "-r 1". Leggeremo sei valori "-c 6". Si tratta di numeri a virgola mobile, quindi "- t 4: float". Stiamo ora leggendo i registri operativi (il protocollo Modbus definisce un registro operativo a 16 bit).
Quindi ora inseriamo la porta COM corretta (COM11, in questo caso).
 
Ora disponiamo di alcuni valori, ma non ancora di tutti. Osserviamo che il terzo registro fornisce un valore di temperatura. Il motivo per cui non abbiamo ancora tutti i valori è che la sonda è attualmente in modalità riscaldata. Come lo sappiamo? Possiamo ottenere queste informazioni anche dalla sonda utilizzando Modbus e la nostra guida per l'utente.
 
Dal registro 513 nella guida utente nella sezione: Registri di stato Modbus. Perchè qui vogliamo leggere valori interi, ed il primo registro è di 16 bit, mentre il secondo e il terzo registro sono di 32 bit.
Quindi con questo comando vediamo che è presente una sorta di notifica. Nella guida utente andiamo alla Tabella 17– Codici di errore 0203 hex 32 bit per capire cosa ci riferisce il registro 516. Vediamo che è in corso uno spurgo. Aspetteremo fino al completamento del processo di spurgo, quindi potremo leggere gli altri valori.
 
NOTA: sono necessari circa quattro minuti per completare il processo di spurgo della sonda. Si consiglia di spurgare la sonda almeno ogni 24 ore di funzionamento, anche se la sonda non è stata continuamente esposta a H2O2. Se necessario, il processo di spurgo può essere attivato in qualsiasi momento utilizzando il software Vaisala Insight, Modbus (in modalità digitale) o il pin n. 5 sul connettore M12 (in modalità analogica).
 
Ora che lo spurgo è completo, è il momento di leggere i valori di misura. Nella guida per l'utente, passeremo alla Sezione A.4.1 - Registri dei dati di misura (Tabella 13), che ci consente di abbinare il numero di registro all'unità di misura.
 
Nel registro 1, il perossido di idrogeno vaporizzato è pari a 7,985 ppm; il registro 3 mostra che la saturazione relativa è di 16,107; il registro 5 mostra che la temperatura è pari a 24,64°C; il registro 7 mostra che l'umidità relativa è attualmente la medesima della saturazione relativa, 15,91% di RH. Il registro 9 mostra il valore assoluto del perossido di idrogeno 11 mg/m3 e il registro 11 mostra la temperatura del punto di rugiada della miscela a -1,9°C. Questi sono parametri utili ....
 
Il protocollo Modbus è molto utile perché consente di ottenere tutti questi parametri digitalmente. Il passaggio successivo consiste nell'implementare questa comunicazione nel sistema PLC (Programmable Logic Controller) o in un altro sistema di controllo. Consiglio di prendere in considerazione la comunicazione Modbus con la sonda HPP270 perché consente di controllare il processo di spurgo, ottenere tutti i parametri necessari e i segnali relativi allo stato dalla sonda di misura.
 
In caso di domande, ti preghiamo di scriverle nei commenti qui sotto. Oppure contattaci...
Nel prossimo video blog, potrai scoprire come collegare la sonda HPP270 con comunicazioni analogiche.

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Joni Partanen

Joni Partanen

Product Manager

Joni Partanen è Product Manager di Vaisala. È responsabile dello sviluppo dei prodotti per la misurazione dell'umidità e del perossido di idrogeno vaporizzato. Vanta oltre 16 anni di esperienza nella tecnologia e nella strumentazione di misura dell'industria di processo, nell'ingegneria industriale e nella strumentazione. Joni ha conseguito una laurea in Ingegneria dell'automazione. 

Comment

Hannah Sparks

apr. 23, 2021
How do you output data from Modpoll to .csv or .xlsx file?

Janice Bennett-Livingston

magg. 21, 2021
Thank you for your question! Joni will reach out to you by email.

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