HIscada Pro acessando placa microcontroladora Arduíno via conexão Serial

Introdução

Este guia tem por objetivo descrever os procedimentos necessários para integrar o HIscada Pro com uma placa microcontroladora Arduíno, via conexão Serial. Nesta página é disponibilizado um projeto de exemplo demonstrando o HIscada Pro acessando os dados de uma placa microcontroladora Arduíno MEGA2560. Porém, é importante ressaltar que o acesso a outros modelos de placas microcontroladoras Arduíno também é possível.

Montagem do Ambiente

Para executar este exemplo é necessário:

  • Ter instalado/instalar a versão 1.4.01 ou superior do HIscada Pro. O pacote HIscada Pro, bem como a sua documentação, tutoriais e procedimentos para instalação podem ser obtidos gratuitamente em sua página HIscada Pro.


Configuração do servidor OPC Arduíno

As configurações do servidor OPC Arduíno podem ser realizadas no momento da instalação do próprio servidor OPC, ou após a instalação do servidor OPC. Os procedimentos que serão informados a seguir, foram realizados seguindo as guias de orientação do fabricante, e que podem ser encontradas em: http://www.st4makers.com/arduino-opc-server/installation-guides

1º Passo

Após concluido o download do arquivo zipado do Arduino OPC Server 1.6, crie uma “Nova pasta” e realize a extração do arquivo zipado dentro desta nova pasta. Após a extração, 3 novos arquivos surgiram dentro da pasta. A figura 1, a seguir, ilustra o arquivo zipado, e os 3 novos arquivos que surgiram após a extração.

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Figura 1: Pasta com os arquivos do servidor OPC Arduíno

2º Passo

Após realizado a extração dos arquivos, realize um duplo clique no arquivo executável do servidor OPC Arduíndo chamado “ArduinoOPCServer.exe”. Desta forma, o tray icon do servidor OPC Arduíno irá aparecer no canto inferior direito da barra de ferramentas do windows, sinalizando que o servidor OPC foi inicializado. Durante a inicialização do servidor OPC, dois novos arquivos serão criados dentro da nova pasta. Esses dois arquivos serão utilizados para registrar ou desfazer o registro do servidor OPC Arduíno no sistema operacional. Os nomes desses arquivos são: “register.bat” e “unregister.bat”. As figura 2, a seguir, ilustra o tray icon do servidor OPC Arduíno, indicando que o servidor OPC foi inicializado.

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Figura 2: Tray icon do servidor OPC Arduíno

A figura 3 ilustra os dois arquivos criados durante a inicialização do servidor OPC Arduíno.

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Figura 3: Pasta com arquivos criados após execução do servidor OPC

3º Passo

Após inicializado o servidor OPC Arduíno, dê um duplo clique no Tray Icon do servidor OPC, e a tela inical do servidor OPC Arduíno será aberta. Em seguida clique na aba “Configuration”. A figura 4 ilustra a tela inicial de abertura do servidor OPC Arduíno 1.6.

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Figura 4: Tela inicial do servidor OPC Arduíno

A figura 5 ilustra a tela de configuração do servidor OPC Arduíno 1.6.

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Figura 5: Tela de Configuração do servidor OPC Arduíno

4º Passo

Na tela de configuração do servidor OPC Arduíno, é possível configurar o tipo de conexão física que a placa microcontroladora Arduíno esta utilizando. Conexão serial ou conexão ethernet. Para configurar uma conexão serial, clique em “Arduino Serial”. Feito isso, será criado automaticamente um nome para a conexão serial. Um exemplo de nome para a conexão é “ArduinoSerial0”. Juntamente com o nome da conexão, será disponibilizado um painel para configurar os parâmentros da conexão. Esses parâmetros são: Porta Serial do computador onde a placa microcontroladora esta conectada, Taxa de Transmissão, Controle de Fluxo e Intervalo de Leitura. Após configurar todos os parâmetros da conexão, clique em “Salvar Configuração”. A figura 6, a seguir, destaca um exemplo dos parâmetros que devem ser configurados para uma conexão serial.

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Figura 6: Parâmetros para conexão serial

Após clicar em “Salvar Configuração”, um arquivo contendo os parâmetros configurados para conexão será criado dentro da pasta do servidor OPC. O nome deste arquivo é “ArduinoOPCServer.ini”. A figura 7 ilustra o arquivo “ArduinoOPCServer.ini” gerado dentro da pasta do servidor OPC, logo após os parâmetros configurados terem sido salvos.

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Figura 7: Arquivo ArduinoOPCServer.ini gerado após os parâmetros terem sido salvos

A figura 8 ilustra o conteúdo do arquivo “ArduinoOPCServer.ini” com os parâmetros para conexão serial.

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Figura 8: Arquivo “ArduinoOPCServer.ini” com parâmetros da conexão Serial

5º Passo

Para que o HIscada Pro possa enxergar o servidor OPC Arduíno, será necessário realizar o registro do servidor OPC Arduíno no sistema operacional do computador. Desta forma, após realizada a configuração da conexão, basta clicar com o botão direito do mouse sobre o arquivo “register.bat” e execultá-lo como administrador. Assim sendo, o servidor OPC Arduíno será registrado no sistema operacional do computador. A figura 9 ilustra como realizar o registro do servidor OPC Arduíno no sistema operacional do computador.

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Figura 9: Registro do servidor OPC Arduíno no sistema operacional do computador

Para sabermos se o registro do servidor OPC Arduíno ocorreu com sucesso, basta abrir a IDE do HIscada Pro, selecionar um grupo de tags OPC e clicar em Seleção de Servidor OPC. Se o nome do servidor OPC Arduíno aparecer na árvore de servidores do OpcServer Selector, significa que o registro ocorreu com sucesso e o HIscada Pro conseguirá acessar este servidor OPC. A figura 10 ilustra o HIscada Pro enxergando o servidor OPC Arduíno.

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Figura 10: HIscada Pro enxergando o servidor OPC Arduíno

Instalação do projeto de exemplo do HIscada Pro

Para instalar o exemplo deste guia no HIscada Pro, siga os seguintes passos:

  • Baixe o projeto de exemplo do HIscada Pro clicando aqui.

  • Abra a IDE do HIscada Pro e acesse o menu Arquivo->Importa Projeto… e selecione o arquivo hiscada_arduino_serial.H7G na pasta onde o projeto foi baixado.

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Figura 11: Importa Projeto do HIscada Pro

Descrição sobre o exemplo

Neste projeto de exemplo do HIscada Pro, foi configurado o acesso aos pinos de entrada e saída de dados de uma placa microcontroladora Arduíno, via conexão Serial. O equipamento utilizado neste projeto foi uma placa microcontroladora Arduíno MEGA2560. Como servidor OPC, para acesso aos dados da placa microcontroladora, foi utilizado o Arduino OPC Server 1.6. Os seguintes pinos da placa microcontroladora foram mapeados no servidor OPC:

Pino

Tipo

Endereço como item do Servidor OPC Arduíno

Endereço como Tag do HIscada Pro

25

Entrada Digital

D25

TagOpc_003

26

Entrada Digital

D26

TagOpc_004

40

Saída Digital

D40

TagOpc_001

41

Saída Digital

D41

TagOpc_002

A7

Entrada Analógica

A07

TagOpc_005

A8

Entrada Analógica

A08

TagOpc_006

Para alterar e vizualizar dos valores destes pinos, foram criados alguns componentes em uma tela do HIscada Pro, sendo:

  • 1 Objeto Botão para alterar o estado da Saída Digital no pino 40;

  • 1 Objeto Display para visualizar o estado da Saída Digital no pino 40;

  • 1 Objeto Botão para alterar o estado da Saída Digital no pino 41;

  • 1 Objeto Display para visualizar o estado da Saída Digital no pino 41;

  • 1 Objeto Lista de Imagens para visualizar o estado da Entrada Digital no pino 25;

  • 1 Objeto Display para visualizar o estado da Entrda Digital no pino 25;

  • 1 Objeto Lista de Imagens para visualizar o estado da Entrada Digital no pino 26;

  • 1 Objeto Display para visualizar o estado da Entrda Digital no pino 26;

  • 1 Objeto Display para visualizar o estado da Entrda Analógica no pino A7;

  • 1 Objeto Display para visualizar o estado da Entrda Analógica no pino A8.

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Figura 12: Exemplo de tela com os objetos para alterar e visualizar os valores nos pinos da placa

Para executar e utilizar o exemplo deste guia, siga os seguintes passos:

  • Com o projeto aberto na IDE do HIscada Pro clique no botão Ativa aplicação “Kernel e Viewer” em modo de depuração

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Figura 13: Executando a aplicação do HIscada Pro

  • Assim a aplicação estará em execução conforme a figura abaixo:

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Figura 14: Projeto em execução

Se a aplicação estiver executando sem falha de comunicação com a placa microcontroladora Arduíno, é possível ler os valores atuais dos pinos 25, 26, A7 e A8 da placa. E, também, alterar o estado das saídas digitais nos pinos 40 e 41.

Anexos

Projeto HIscada Pro: hiscada_arduino_serial

Programa OPC básico arduino ethernet: programa_opc_basico_serial