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5 sep 2016

Conectar un PLC al PC por 1€ sin el cable original

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Ahorrar en la conexión “casera” de un autómata.

En este artículo veremos cómo establecer una conexión entre un autómata programable o PLC y el ordenador, con intención de programarlo, sin el costoso cable comercial del fabricante.

 

PLC Crouzet Millenium 3

PLC Crouzet Millenium 3

Hoy en día, prácticamente no existe industria donde no se encuentre un autómata programable. También en el ámbito doméstico resultan muy efectivos para labores de automatización.

Electrónicamente, los dispositivos más bajos de gama, resultan muy sencillos comparados con otros sistemas embebidos y conforme aumenta el precio, se añaden más funcionalidades y periféricos comúnmente con la misma base, y que bien podrían ir incluidos, pero prefieren cobrárnoslos aparte.

 

Placa del PLC Crouzet

Placa del PLC Crouzet

Este tipo de aparatos no tienen un precio moderado, sino que resultan costosos adquiridos a través de cualquier distribuidor, aunque el mercado de la segunda mano se encuentra repleto y pueden comprarse a precios asequibles. Cosa distinta ocurre con el cable de programación que necesitamos para grabar el programa al PLC, siendo la opción de adquirirlo nuevo prácticamente la única, a menos que el autómata concreto sea muy utilizado y se puedan encontrar clones del cable.

Llegados a este punto y con los básicos conocimientos de electrónica que me respaldan no puedo evitar afirmar que este accesorio imprescindible resulta una verdadera estafa, una estafa legal. En breve veremos cómo realizar una conexión por alrededor de 1€ y ahorrarnos los 124€ que cuesta actualmente el cable para el PLC que utilizaremos.

A continuación explicaré el procedimiento para autómatas de marcas Crouzet y Zelio (Schneider Electric), aunque casi con toda seguridad servirá para Siemens y otros con ligeras modificaciones. Trabajaremos con el PLC Crouzet Millenium 3, con la carcasa quitada para mayor facilidad.

El zócalo donde se conecta el cable de programación en el PLC es el siguiente:

Zócalo de programación de 6 pines

Zócalo de programación de 6 pines

En internet se puede encontrar la disposición de pines del conector para este PLC, aunque con un análisis básico se puede deducir que dos de los pines van a las patillas RX y TX del microcontrolador Atmel ATMEGA128 que es el cerebro de este autómata (¡inferior al de un Arduino Uno!). Además, necesitamos una conexión con masa, que sin ser casualidad se encuentra en otro pin del zócalo, para realizar una comunicación serie.

 

Pinout del conector de programación

Pinout del conector de programación

El conector de Siemens es el mismo pero con una disposición diferente.

Para conocer la orientación del conector, puesto que no hay ninguna indicación visual, podemos utilizar el polímetro en continuidad para identificar el pin de masa. Otro punto de masa en la placa donde colocar la punta puede ser el negativo de la alimentación si el PLC se alimenta con continua, o el borne negativo de algún condensador electrolítico.

El pin de +5V no se utilizará, y SCL y SDA corresponden a un bus I2C que probablemente se utiliza para acceder chip RTC modelo M41T56, situado debajo del conector. Éstos últimos no tienen que ver con la programación y quizá sean utilizados por algún accesorio.

Conexión serie

 

Visto lo anterior se puede observar que para programar este dispositivo se utiliza una conexión serie convencional. Para confirmar esto, aquí se pueden encontrar fotografías del cable por dentro.

Este cable no es el más reciente que se conecta al USB, sino que utiliza el antiguo puerto RS-232, pero funciona de manera similar.

Cable de programación con conector  DB9

Cable de programación con conector  DB9

Se puede ver que contiene un par de diodos de protección, un condensador y un par de optoacopladores. Estos últimos no sólo están para aislar el PLC del ordenador, sino también para convertir los niveles de voltaje del puerto RS-232 a TTL, ya que el diodo interno es disparado por la tensión del RS-232, pero el fototransistor es polarizado con los 5 voltios que provienen del autómata.

A día de hoy, lo anterior es muy fácil de replicar con un conversor USB a conexión serie TTL, que podemos encontrar por alrededor de 1€.

Conversor USB a TTL serie. PLC

Conversor USB a TTL serie

 

 

La conexión es sencilla, como en cualquier conexión serie con un microcontrolador el pin RX se conecta al TX y el TX al RX. Además debemos unir las masas del ordenador y del PLC conectando también el pin de masa GND. Un mejor diseño incluiría un par de optoacopladores por razones de aislamiento, pero de esta forma funcionará.

Programación

Solo queda descargar el software del fabricante, que suele ser gratuito, configurar el programa para que use el puerto de comunicaciones que corresponde al conversor y verificar que la conexión funciona correctamente.

Prueba de conexión satisfactoria

Prueba de conexión satisfactoria

AUTOR: PEDRO F. FERNÁNDEZ

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14 Responses

  1. DANIEL

    Buenas,

    He realizado el cable que comentas y lo he conectado a un Millenium 3, y cuando he dado tension al PLC, me ha saltado el diferencial y al plc ahora no se le enciende el led.

    1. PEDRO FERNANDEZ
      Pedro Fernández

      Hola Daniel,

      lo que me comentas no tiene buena pinta. La conexión que explico en el artículo es prácticamente imposible, por no decir imposible del todo, que produzca el tipo de resultado que del que hablas. Causas que puedan producir lo que te ha ocurrido, se me ocurre que hayas alimentado el PLC directo a 220V o que la fuente con la que alimentas el PLC se haya estropeado.

      Un saludo.

  2. Michele

    Hi Pedro,
    I agree with you that is impossible that kid of connection rise a differential protection tripping because we are talking about insulated CLASII circuit from the plc power supplier and the same into the PC..so if the differential protection has been tripped that means something happen on the power supplier input.

    But just a question, have you tested that home made cable with the pin out you have suggested ?

  3. Juan Manuel

    Estimado Pedro te felicito por el articulo, es muy interesante, te consulto algo, tendrás la disposición de los pines del plc LOGO.

    Saludos

    1. PEDRO FERNANDEZ
      Pedro Fernández

      Hola Juan Manuel,

      Me temo que no dispongo de pinouts de otros PLCs. El LOGO tiene un conector similar, pero dudo que correspondan los pines con este. Te invito a que realices una búsqueda en Google Imágenes con las siguientes palabras para encontrar información que quizá te sirva de otras fuentes: “Anschlussplan für das Siemens Logo PC-Kabel”.

      Saludos.

  4. filippo

    Hola pedro
    Soy un estudiante de la universidad de los estudios de milan. Tenemos que conectar un crouzet motomate 80081001 a el ordenador para la programacion, pero no tenemos el cavo. he entendido si tu estas diciendo que es suficiente comprar simplemente un conversor USB/TTL , conectar todos los pins a el TTL y la USB a el ordenador, corecto???
    Perdona mi espanol…seràn 7 anos que no lo hablo :)

    1. PEDRO FERNANDEZ
      Pedro Fernández

      Hola Filippo,
      el dispositivo que comentas parece ser un motor + PLC integrado. El cable original para conectarlo sería el siguiente: https://ph.rs-online.com/web/p/emi-filters-accessories/4947177/
      Observándolo, casi seguro (95%) que se puede realizar la conexión como describo en el artículo, pero hay que tener en cuenta un par de cosas:
      – Averiguar el pinout.
      – Conseguir el software para este dispositivo, que es de pago.

      Saludos.

  5. Filippo

    Hola Pedro
    Gracias por tu respuesta.
    Hemos probado a hacer como describes en el artiulo, utilizando un mikroe-483 USB UART board by mikroelektronika. hemos conectado el ordenador al board y verificado con un loopback test que todo funciona corectamente. Coneciones con el motor (+5V –>+5V; GND –>GND; TX –>RX; RX–>TX; SCL Y SDA no conectadas), el software Crouzet logic M2 parece incapaz de stabilir la conecion. Tienes algun consejo?

    1. PEDRO FERNANDEZ
      Pedro Fernández

      Hola Filippo,

      te doy algunas indicaciones más por si alguna te sirve:
      – El programa que usas para comunicarte probablemente debe ser especial para Motomate, no sirve el genérico Crouzet Logic. Si no me equivoco, es este:

      https://uk.rs-online.com/web/p/emi-filters-accessories/4947199/

      Para más información mira este documento:

      http://docs-asia.electrocomponents.com/webdocs/0aa9/0900766b80aa97f6.pdf

      – El pinout tiene que ser el correcto, aparece en la pág 13 de este documento:

      http://docs-asia.electrocomponents.com/webdocs/04c4/0900766b804c41e9.pdf

      – El PLC debe estar alimentado con su correspondiente fuente de alimentación para realizar la programación.
      – El terminal de +5V no se debe conectar porque el +5V del PLC es un output y el del módulo UART es también output.

      Saludos.

    1. PEDRO FERNANDEZ
      Pedro Fernández

      Hola Teo,

      el cable que comentas no es apropiado para realizar la conexión. El estándar RS-232 especifica unos niveles de tensión (máximos) del triple que los TTL. Necesitas un conversor a niveles TTL (0 a 5V). Es posible que hayas dañado el microcontrolador o la parte de UART con esos niveles tan altos.

      Saludos.

  6. Alejandro

    Hola que tal, te comento que realice exactamente lo mismo pero con un arduino uno y no consigo la comunicacion con el plc, al momento de cargar el programa el led de RX destella 3 veces y despues sale error, alguna idea de que pueda estar fallando. Te dejo unas imagenes para que te des una mejor idea. Te agradeceria mucho tu ayuda.
    https://image.ibb.co/c99dU6/20180108_214815.jpg
    https://image.ibb.co/bR5JU6/20180108_220308.jpg
    https://preview.ibb.co/gp3596/20180108_214858.jpg

  7. PEDRO FERNANDEZ
    Pedro Fernández

    Hola Alejandro,

    al utilizar un Arduino como intermediario el problema puede estar en diferentes partes (software). La parte hardware, según las fotos parece correcta. Suponiendo claro, que el pinout sea el correcto en el conector del PLC.

    Saludos.

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