▷ Practica 5 #PlcLab: Modulo PZEM016 protocolo Modbus-RTU

 

Repositorio:

• https://github.com/avbazurt/CURSO-PLC-LAB

Materiales:

• 1 PLC-LAB
• 1 Sensor PZEM016 (Link)

Requisitos previos:

• Soporte ESP32 para Arduino IDE
• Libreria ModbusMaster

Modbus:

Modbus es un protocolo de comunicación abierto, utilizado para transmitir información a través de redes en serie entre dispositivos electrónicos. El dispositivo que solicita la información se llama maestro Modbus y los dispositivos que suministran la información son los esclavos Modbus.

Este protocolo es uno de los mas utilizado en muchas areas industriales, con diferentes tipos de dipositivos, sean PLC, actuadores y sensores. 

Modulo PZEM016:

El módulo se utiliza principalmente para medir el voltaje de CA, corriente, potencia activa, frecuencia, factor de potencia y energía activa. Este modulo utiliza modbus sobre un capa física de RS485. En este sensor podemos medir los siguientes rangos:

1. rango de medición Voltaje: 80 ~ 260V.

2. actual rango de medición: 0 ~ 100A

3. activo rango de medición de potencia: 0 ~ 23KW

4. El factor de potencia rango de medición: 0.00 ~ 1.00

5. Frecuencia rango de medición: 45Hz ~ 65Hz

6. rango de medición de energía activa: 0 ~ 9999.99kwh

Codigo Principal:

	/*
	Autor: Vidal Bazurto (avbazurt@espol.edu.ec)
	GitHub: https://github.com/avbazurt/CURSO-PLC-LAB
	Practica #5: PZEM-014/016 AC Energy Meter
	*/
	//Librerias necesarias
	#include <ModbusMaster.h>
	/*
	Pines Dedicados modulo PLC-LAB
	*/
	#define RS485_SERIAL Serial2
	#define MAX485_DE GPIO_NUM_27 // Define DE Pin to Arduino pin. Connect DE Pin of Max485 converter module
	#define MAX485_RE GPIO_NUM_26 // Define RE Pin to Arduino pin. Connect RE Pin of Max485 converter module
	#define RS485_SERIAL_RX GPIO_NUM_25
	#define RS485_SERIAL_TX GPIO_NUM_14
	/*
	Configuracion RS485
	*/
	#define PZEM014_MODBUS_ADDR 0x01
	#define PZEM014_MODBUS_BAUD 9600
	//Estructura datos Electricos Sensor
	struct PZEM {
	float voltaje = 0;
	float corriente = 0;
	float potencia = 0;
	float energia = 0;
	float frecuencia = 0;
	float FP = 0;
	};
	//Definimos la estructura
	PZEM Sensor;
	//Clase Modbus necesaria
	ModbusMaster mbus_sensor;
	void setup()
	{
	//Iniciamos el Serial
	Serial.begin(115200);
	//Habilitamos los pines como salida
	pinMode(MAX485_DE, OUTPUT);
	pinMode(MAX485_RE, OUTPUT);
	//Iniciamos con los pines en bajo
	RS485_switch2RX();
	//Configuramos el Serial para RS485
	RS485_SERIAL.begin(9600, SERIAL_8N1, RS485_SERIAL_RX, RS485_SERIAL_TX);
	//Iniciamos el ModbusMaster
	mbus_sensor.begin(PZEM014_MODBUS_ADDR, RS485_SERIAL);
	//Agregmos los callback para pre y pos Transmision
	mbus_sensor.preTransmission(RS485_switch2TX);
	mbus_sensor.postTransmission(RS485_switch2RX);
	}
	void loop()
	{
	uint8_t res;
	// La trama MODBUS mostrada en el folleto se traduce en esta petición de
	// biblioteca:
	res = mbus_sensor.readInputRegisters(0x0000, 9);
	uint32_t tempdouble = 0x00000000;
	Sensor.voltaje = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0000) / 10.0;
	tempdouble = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0002) + mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0001);
	Sensor.corriente = tempdouble / 1000.00;
	tempdouble = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0004) + mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0003);
	Sensor.potencia = tempdouble / 10.0;
	tempdouble = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0006) + mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0005);
	Sensor.energia = tempdouble;
	Sensor.frecuencia = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0007) / 10.0;
	Sensor.FP = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0008) / 100.00;
	//Mostramos por pantalla los resultados
	Serial.print(Sensor.voltaje, 1);
	Serial.print("V ");
	Serial.print(Sensor.frecuencia, 1);
	Serial.print("Hz ");
	Serial.print(Sensor.corriente, 3);
	Serial.print("A ");
	Serial.print(Sensor.potencia, 1);
	Serial.print("W ");
	Serial.print(Sensor.FP, 2);
	Serial.print("pf ");
	Serial.print(Sensor.energia, 0);
	Serial.print("Wh ");
	Serial.println();
	}
	void RS485_switch2TX(void)
	{
	digitalWrite(MAX485_DE, HIGH);
	digitalWrite(MAX485_RE, HIGH);
	}
	void RS485_switch2RX(void)
	{
	digitalWrite(MAX485_DE, LOW);
	digitalWrite(MAX485_RE, LOW);
	}

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Capturas: