Mesure de température avec l'iPhone + un PLC WAGO

Réalisation complète pour applications en domotique

• Mesure de courant domestique 30A
• Mesure de température dans la gamme -40 °C à +100 °C avec un LM335H
• Mesure de la pression atmosphérique avec le wago sur un iPhone
• Détecteur de courant 0.1 à 30 A pour PLC WAGO.

Capteur de température déporté

Une solution simple de mesure de température avec le capteur LM335H (<15€), schéma du montage plus bas.

Ce dispositif permet de lire sur l'iPhone une température, on réalisera ici le capteur de température déporté, la description est assez précise mais délicate car réalisé en CMS. Aucun étalonnage n'est nécessaire.
Ce dispositif de mesure sera ensuite connecté sur une carte d'entrée analogique 0-10V (750-457) d'un automate WAGO (750-841 ou 750-341 moins coûteux), la conception du capteur permet l'usage le l'alimentation 24V disponible sur l'automate.
Le câblage vers le capteur est réalisé avec du câble téléphone deux paires, une pour l'alimentation l'autre pour la mesure. Le capteur sera donc disposé dans le meilleur emplacement possible pour la mesure.

Autres cartes Wago compatibles :

• 750-456 : 2 channel 0 - ±10V
• 750-457 : 4 channel 0 - ±10V
• 750-459 : 4 channel 0 - +10V
• 750-467 : 2 channel 0 - +10V
• 750-468 : 4 channel 0 - +10V
• 750-479 : 2 channel 0 - ±10V
• 750-476 : 2 channel 0 - ±10V
• 750-477 : 2 channel 0 - +10V
• 750-478 : 2 channel 0 - +10V

Sur l'iPhone, iPod touch ou iPad on utilisera le logiciel "PLCLink" qui permet une lecture le l'automate en ModBus, ou du logiciel "WagoLink, le dispositif est parfaitement compatible avec le capteur de mesure de courant."

Montage

L'automate est remis à zéro si besoin, l'adresse IP est installée, il n'est pas utile d'avoir pour ce montage de logiciel installé dans l'automate. Il faut ensuite localiser l'adresse ModBus de la borne d'entrée analogique, voir la documentation Wago, sur l'exemple la variable Modbus est : IW1.

Le fichier WagoML descriptif

On réalise sur le site un fichier WagoML comportant une case de mesure de ce genre :

        <item id="0">
			<name>Température salon</name>
			<description>Mesure du température</description>
			<type>lineaire</type>
			<unit> A</unit>
			<coef>0.03051758</coef>
			<offset>-273</offset>
			<affichage>text</affichage>
			<IP>192.168.0.60</IP>
			<unitID>0</unitID>
			<IB>IW1</IB>
	</item>
        

On ajuste le coefficient pour obtenir une échelle de mesure directe sur 16 bits signés pour une entrée 0-10V sur le module d'E/S 750-457.
Mesure = 10mV/K donne 2.73 V à 0°C et 1000 K pour 10V (théorique), donc coef = 1000/32768 = 0.03051758 et offset = -273.0

PLCLink

PLCLink logiciel de lecture des PLC est disponible sur AppStore pour iPhone, il est particulièrement adapté pour cet usage.

Le fichier WagoML sera déposé dans PLCLink comme nouvelle entrée par email pour être testé. L'usage de l'iPad est plus simple car l'éditeur intégré permet de réaliser le fichier en autonomie.
L'IP est celui de l'automate dans le réseau local pour un usage avec l'iPhone ou l'iPad également situé aussi dans ce réseau, utilisez l'IP publique si vous avez mis en place une redirection du port 502.

WagoLink

Disponible également WagoLink est utilisable sur cette maquette, le fichier WagoML de configuration sera à installer dans l'automate par FTP. Il faut aussi remplacer la commande de lecture ModBus par une lecture SSI.

Réseau local ou public

La lecture via le réseau public suppose l'usage de votre IP public à la place de l'IP local dans la balise <IP>IP_PUBLIC</IP>.
Il vous faut ouvrir le port 502 du protocole ModBus, c'est un paramétrage sur l'interface de gestion de votre box ADSL.

Exemple : sur la Freebox :
Mon compte -> Internet -> Configurer mon routeur Freebox -> Redirections de ports
placez une redirection du port 502 pour TCP et UDP vers l'IP local de l'automate, port 502 aussi et rebooter la box.

La sonde de mesure de la température

Le montage est assez simple mais délicat avec les composants CMS. Soudez les composants avec un petit fer à souder, une loupe semble être utile aussi. Le circuit imprimé du dispositif est dans le fichier pdf plus bas. Chargez ce fichier et après impression sur un calque transparent il est sera transféré sur le cuivre par une méthode classique. Imprimez le sur un calque végétal avec une imprimante laser pour conserver une résolution 1200 dpi.
Le capteur sera disposé dessus ou dessous (attention au sens) suivant convenance. Le fichier est inversé afin de placer le côté encre contre le circuit photosensible.

La mesure est assurée par un capteur LM335H boosté par un ampli op double LM358 en gain unitaire. Un des amplis est utilisé pour obtenir un zéro virtuel d'alimentation. Ce montage ne nécessite aucun réglage, la sortie est exactement 10mV/K elle donne donc 2.73 V à zéro °C.

Installation

Raccordez le capteur sur le 24V général fils aux bornes 1 et 4, puis la sortie (2 et 3) sur la carte 750-457 (Masse et entrée).

L'emplacement de la carte 750-457 permet de déduire les adresses modBus des variables. L"entrée utilisée est ici sur IW1.

• PLCLink : Aucune programmation n'est à faire dans l'automate, PLCLink fera la lecture via un transfert ModBus par lecture directe.
• WagoLink : Compléter pour une lecture SSI, transférer le fichier Wagoml dans l'automate par FTP et ajouter l'entrée correspondante.

Schéma

Dispositif de mesure de température

Est utilisé sur ce montage un circuit spécialisé LM335H. Vous devez réaliser le circuit ci-dessous pour adapter la sortie vers une entrée de l'automate en mode 0-10V et alimenter ce module de mesure sur le 24V général, la consommation est de l'ordre de 6mA. Le montage est très petit facilement implantable dans une pièce via un câble téléphonique deux paires. Il est implantable aussi sur la conduite eau chaude du chauffage central pour les mesures de température eau, on adaptera la position du capteur avec un collier de serrage.

Circuit imprimé

Le circuit imprimé du montage

• Le fichier pdf du circuit de mesure de température
• Le fichier d'implantation du circuit

Photos du montage

Montage du capteur sur un radiateur

Une plaque décorative en aluminium sera utilisée pour interfacer le capteur avec la température ambiante. Un trou de 4.7mm est percé avec un foret à fond plat dans la plaque pour recevoir le capteur sur une profondeur de 3mm. remplir le trou de graisse thermique ensuite le capteur sera collé sur un plaque d'aluminium après les tests, prévoir des dominos pour le raccordement sur le fil mural.
Les plaques de refroidissement de certains processeurs peuvent convenir pour cet usage.

Test

Toucher le capteur la température devrait monter vers 30-31°C.
Poser le capteur sur un glaçon il indique rapidement une température voisine de 0°C, il reste toujours possible d'ajuster avec la valeur de la balise <offset> et un thermomètre de contrôle.

Liste des éléments

• Petite boite si possible ou plaque d'aluminium
• R1, R2, R4 - Résistances 10K CMS 0805
• R3 - Résistance 10Ω à 100Ω non critique CMS 0805
• C1 - C2 - C3 Condensateur 1µF 50V CMS 0805
• CI - Circuit ampli op double LM358 CMS
• Capteur LM335H ref Farnell : 1216169 (Farnell 10€)

Estimation < 20 € pour ce montage