CONEXIÓN PROFIBUS DP II

En esta práctica vamos a realizar la configuración de un intercambio de información entre un PLC S7314 con CP342-5, actuando como maestro en una red Profibus, y dos esclavos, un autómata

CPM1A y un módulo MURR de 8 entradas digitales.

El sistema tendrá que realizar las siguientes actuaciones:

1. Programar un circuito marcha-paro para el funcionamiento de un motor:

Módulo de entradas MURR

• E0 : Pulsador de paro.
• E1: Pulsador de marcha.

Autómata Omron:

• 10.04: Motor

2. Transferir información del Siemens al Omron:

Al pulsar la entrada E3 del módulo de entradas se transferirán los bytes de marcas 10 y 11 del Siemens, al autómata Omron (evidentemente, estos bytes tendrán un contenido). La información se almacenará en el canal 20 del Omron.

Para interconectar  los dispositivos mediante Profibus es necesario que estos dispongan de puerto Profibus. El módulo MURR lo lleva integrado, pero en los autómatas  será necesario acoplar ciertos módulos, 

• en la CPU314IFM el CP342-5 
• y en el CPM1A el PRT21.

Este es el proceso de comunicación:

Estas son las direcciones de memoria utilizadas:

Agregar Hardware como esclavo:

Ya sabemos configurar el PLC como maestro y como instalar los drivers de dispositivos de marcas diferentes a Siemens (archivos .gsd), por tanto vamos a agregar directamente los esclavos. Para ello tan solo debemos seleccionarlo en la librería y arrastrarlo a la barra negra con franjas blancas:

El OMRON CPM1A lo seleccionaremos así:

El módulo MURR lo seleccionaremos así, eligiendo el de 8 entradas digitales (DI8):

La pantalla de configuración de Hardware quedará asi:

La cantidad de Bytes utilizados por el CPM1A (dirección 3):

 La cantidad de Bytes utilizados por el MURR (dirección 4):

Las direcciones de la red CP342-5:

                             

Para establecer la dirección Profibus de ambos dispositivos deberemos configurar los switches (x1 y x10) de la misma manera que lo hicimos en la práctica anterior:

• CPM1A: el 3 en x1 y 0 en x10 ya que la dirección Profibus asignada será la 3.
• MURR: el 4 en x1 y 0 en x10 ya que la dirección Profibus asignada será la 4.

Programa KOP en autómata SIEMENS (maestro):

Descripción de la función de envío de datos desde el Maestro a los Esclavos:

• CPLADDR: Indicamos con un número hexadecimal la dirección donde comienza el envío y recepción en nuestra red CP342-5. En nuestro caso es el 100, que equivale a la dirección 4.
• SEND: Indicamos el puntero o bit desde el cual comenzaremos a enviar información, y el número de bytes que vamos a enviar (2 bytes).
• El resto, de momento, no son necesarios.

Descripción de la función de recepción de datos desde los Esclavos al Maestro:

• CPLADDR: Indicamos con un número hexadecimal la dirección donde comienza el envío y recepción en nuestra red CP342-5. En nuestro caso es el 100, que equivale a la dirección 4.
• SEND: Indicamos el puntero o bit desde el cual comenzaremos a enviar información, y el número de bytes que vamos a recibir (3 bytes).
• El resto, de momento, no son necesarios.

Resto de programa KOP

Programa KOP en autómata OMRON (esclavo):

CONEXIÓN PROFIBUS DP I

En esta práctica vamos a realizar la configuración de un sistema de comunicaciones en Profibus-DP constituido por un autómata Siemens S7-314 IFM como maestro, un módulo ET200L como esclavo y un autómata Omron CQM1-H como esclavo.

Debemos conseguir:

1. El primer byte de entradas digitales del módulo ET200L se reflejen en el primer byte de salidas del autómata Siemens.

2. Que las 8 primeras entradas del autómata Omron, se reflejan en las 8 primeras salidas de la ET200L.

3. El primer byte de entradas del autómata Siemens, se almacene en el canal 10 del Omron.

Para interconectar  los dispositivos mediante Profibus es necesario que estos dispongan de puerto Profibus. La ET-200L lo lleva integrado, pero en los autómatas  será necesario acoplar ciertos módulos, 

• en la CPU314IFM el CP342-5 
• y en el CQM1-H el PRT21.

Este es el proceso de comunicación:

Estas son las direcciones de memoria utilizadas:

Configuración del S7 IFM-314:

Una vez añadidos Bastidor y CPU en nuestro sistema procedemos a insertar el módulo CP 342-5 en el siguiente Slot vacío, en nuestro caso el 4. Para ello lo seleccionaremos y arrastraremos a dicho slot:

Pulsaremos con el el botón derecho sobre el CP342-5 y entraremos en las Propiedades del objeto... En la pestaña Modo de operación seleccionaremos la opción Maestro DP.

Así nos quedará la pantalla del Hardware:

El siguiente paso es añadir los esclavos a la red Profibus, pero al tratarse de dispositivos de marcas diferentes (OMRON) no se encuentran en las librerías predefinidas. Para poder utilizarlos debemos instalar unos archivos (extension ".gsd") que los propios fabricantes nos ponen a su disposición.

En la misma pantalla de Hardware, vamos a la pestaña Herramientas y seleccionamos Instalar archivos GSD... :

Buscaremos los archivos en la ruta donde los tengamos guardados, los seleccionaremos y pulsaremos en Instalar.

Ahora ya tenemos la posibilidad de agregar el OMRON CQM1-H.

Agregar Hardware como esclavo:

Para ello tan solo debemos seleccionarlo en la librería y arrastrarlo a la barra negra con franjas blancas:

La ET200L la seleccionaremos así:

El CQM1H lo seleccionaremos así, eligiendo además la cantidad de Words que vamos a utilizar:

La pantalla de configuración de Hardware quedará asi:

La cantidad de Bytes utilizados por la ET200L (dirección 3):

La cantidad de Bytes utilizados por el CQM1H (dirección 4):

Las direcciones de la red CP342-5:

Configuración del OMRON CQM1-H:

Para poder conectar el PLC a la red Profibus es necesario acoplarle el módulo PRT-21, y configurarlo por hardware con unos switches de los que dispone. Debemos configurar la cantidad de words de entrada y salida (tabla izquierda) y la direccion del bus (BUS ADDRESS en el dibujo de la derecha):

En nuestro caso tendremos:

• Los SW1 y el SW2 en OFF, ya que manejaremos 2 words de entrada y 2 words de salida; 
• Los switches del BUS ADDRESS serán el 4 en x1 y 0 en x10 ya que la dirección Profibus asignada será la 4.

Configuración de la ET200L:

Configuraremos la dirección Profibus (dirección 3) con los switches remarcados en rojo, del mismo modo que en el autómata OMRON:

Programa KOP en autómata SIEMENS (maestro):

Descripción de la función de envío de datos desde el Maestro a los Esclavos:

• CPLADDR: Indicamos con un número hexadecimal la dirección donde comienza el envío y recepción en nuestra red CP342-5. En nuestro caso es el 100, que equivale a la dirección 4.
• SEND: Indicamos el puntero o bit desde el cual comenzaremos a enviar información, y el número de bytes que vamos a enviar (6 bytes).
• El resto, de momento, no son necesarios.

Descripción de la función de recepción de datos desde los Esclavos al Maestro:

• CPLADDR: Indicamos con un número hexadecimal la dirección donde comienza el envío y recepción en nuestra red CP342-5. En nuestro caso es el 100, que equivale a la dirección 4.
• SEND: Indicamos el puntero o bit desde el cual comenzaremos a enviar información, y el número de bytes que vamos a recibir (6 bytes).
• El resto, de momento, no son necesarios.

Resto de programa KOP

Programa KOP en autómata OMRON (esclavo):

Destacar que el canal de salida es el 103 ya que los canales 100, 101 y 102 están ocupados por las salidas digitales y analógicas.

Comunicación entre dos PLC's OMRON

En esta tarea práctica vamos a establecer una comunicación serie entre dos autómatas OMRON. El protocolo de comunicación utilizado en la transmisión de datos será el PC Link 1:1, un sistema propietario de OMRON. Este protocolo conecta dos PLC's entre sí por puertos RS-232C, estableciendo un autómata como Maestro y el otro como Esclavo.

Para conectar el autómata CQM1H con la programadora es necesario añadir al primero una tarjeta de comunicación extra, la CQM1H-SCB41, la cual añade dos puertos adicionales que se pueden utilizar para conectar ordenadores, terminales programables, dispositivos serie externos o dispositivos de programación distintos a la consola.

Procedimiento

• Lo primero que debemos hacer, una vez abierto CX-Programmer, es crear el primer PLC, al que denominaremos "Maestro". El tipo de dispositivo que vamos a utilizar es el CQM1H. Debemos asegurarnos de que el Tipo de Red es SYSMAC WAY.

• Dentro de la Configuración de tipo de dispositivo debemos seleccionar como Tipo de CPU la CPU51.
• Nos aparecerá la siguiente pantalla. Es cuando debemos crear el segundo PLC, que actuará como Esclavo. Para ello pulsamos con el botón derecho sobre el proyecto y pulsamos Insertar PLC... Después deberemos configurarlo tal y como hemos hecho con el PLC Maestro en los dos pasos anteriores.

•  Una vez tengamos definidos los dos automatas debemos configurar cada uno de ellos. El primero lo configuraremos como Maestro, pulsando en Configuración, en la pestaña Tarjeta de comun. A y seleccionando el Modo PC Link unidireccional (abajo).
•  El segundo lo configuraremos como Esclavo, haciendo lo mismo que en el PLC Maestro, pulsando en Configuración, en la pestaña Tarjeta de comun. A, pero seleccionando en este caso el Modo PC Link unidireccional (arriba).

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Área  de datos LR

La comunicación se realizará a través del área de datos LR. Este área se emplea para poder mandar y recibir datos.En el CMP1A, el área LR va desde el canal LR00 hasta el LR15, empleándose los canales para escribir desde el maestro hasta el esclavo, (LR00 a LR07) y los siguientes (LR08 a LR15) para escribir desde el esclavo al maestro.

En el PLC que vamos a emplear nosotros, el CQM1H, podemos transmitir 64 canales. El área LR va desde el canal LR00 hasta el LR63, empleándose los canales para escribir desde el maestro hasta el esclavo, (LR00 a LR31) y los siguientes (LR32 a LR63) para escribir desde el esclavo al maestro.

El área de enlace será siempre LR00 a LR15 (16 canales) para comunicaciones Data Link 1:1 con CPM1A., con lo cual tendríamos que modificar el tamaño del área de comunicaciones en el CQM1H para adaptarlo al CPM1A.
Por último, deberemos cambiar el conmutador del modo de comunicaciones en el CIF01 del CPM1A y pasar de Host Link a NT Link.

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•  Este es el código de programación del primer PLC, el que actúa como Maestro:

 Recalcar que:

- Los datos introducidos en la instruccion MOV deben ser de tipo hexadecimal. Por tanto el 31 será el #1F, el 210 será el #D2, y el 89 será el #59. 

- P_On es un bit que estará siempre activo.

- El valor introducido en el temporizador TIM no es #5 como está en la imagen, sino #50, para establecer los 5 segundos requeridos en el enunciado.

•  Este es el código de programación del segundo PLC, el que actúa como Esclavo:
•  Cuando vayamos a cargar los programas a debemos asegurarnos que la barra de herramientas tenga las siguientes opciones activadas. Una vez las tengamos marcadas ya podemos transferir los datos a un PLC pulsando el botón remarcado en rojo.

Nos aparecerá la siguiente pantalla, en la que debemos desmarcar la opción Funciones de expansión, y marcar la opción Configuración. Pulsando en Aceptar transferimos el programa.

• Una vez cargado el programa en el autómata 1, deberemos repetir el paso anterior con el otro PLC.

Es el momento de comprobar si ambos PLC´s se comunican, y transmiten los datos correspondientes de forma correcta. Si existe comunicación entre los autómatas deberá parpadear en ambos el LED Comm1, y para comprobar que los datos son correctos comprobaremos los LEDs de salidas. Todo esto se localiza en el panel indicado en la imagen con la flecha roja.

Comunicación entre dos PLC's SIEMENS

En esta tarea práctica vamos a establecer una comunicación serie entre dos  autómatas SIEMENS. El protocolo de comunicación utilizado en  la transmisión de datos será el MPI (Multi Point Interface), un sistema propietario de SIEMENS. Este protocolo utiliza la conexión RS-232, pero si queremos conectar el autómata con la programadora (PC), necesitaremos un adaptador específico de la marca que nos transforme la señal. El cable utilizado para interconexionar ambos PLC's será de tipología Profibus.

Características de la comunicacion MPI

• Equipos: 32 como máximo
• Método de acceso: Token (paso de testigo)
• Velocidad de transferencia: 19, 2 Kbits/s 187, 5 Kbits/s o 12 Mbits/s
• Soporte de transmisión: Cable bifilar apantallado o fibra óptica
• Extensión de red: Longitud de segmento 50mts. Con repetidores RS 485 hasta 1100m F.O > 100km
• Topología Eléctrica: Línea Óptica: Arbol, estrella, anillo
• Servicios de comunicación: Funciones PG/OP, Funciones S7, Funciones básicas S7, Comunicaciones por datos globales.

Procedimiento

Los primeros pasos (iniciar SIMATIC, crear un programa, crear los sistemas, insertar bastidor y CPU's...) los vamos a obviar y comenzaremos la explicación partiendo de ahí. Por tanto tendremos ya creados en el programa los dos autómatas con los que vamos a establecer la comunicación.

• Debemos configurar la comunicación entre la programadora y el autómata. Para ello pulsaremos en la pestaña Herramientas la opción Ajustar interface PG/PC. Nos aseguramos de tener seleccionado PC Adapter (MPI), y dentro de propiedades un puerto que no esté siendo utilizado (en nuestro caso COM1).

• En la pantalla de configuración de red MPI, debemos unir a la red los dos autómatas. Para ello arrastramos desde el cuadrado rojo de cada PLC a la linea roja de la parte superior.

• Lo siguiente es configurar las direcciones de ambos autómatas para que no tengan la misma dirección. Esto lo suele hacer de forma automática, pero si no lo hiciera debemos pulsar en Propiedades del objeto...

• El primer autómata llevará la dirección 2. El segundo, la 3. Finalizado esto tendremos configurados la comunicación MPI de los PLC's.

• El siguiente paso será crear los bloques de datos (DB) en cada uno de los autómatas en los que se almacenarán ciertos datos. Para crearlo pulsamos en Insertar nuevo objeto y en Bloque de datos.

• En el DB1 del primer autómata de establecemos una serie de bytes para almacenar los valores previos, que en nuestro caso son los números 31, 210 y 89. Ademas reservamos otros bytes para almacenar la información que venga del otro autómata, dejando el Valor inicial vacío. Cada dirección reservada son 2 Bytes.

• En el DB1 del otro autómata haremos lo opuesto: reservaremos las direcciones en las que el autómata va a almacenar los datos que recibe del autómata 1. Por tanto dejaremos en blanco el Valor inicial de los Bytes reservados para recibir los números 31, 210 y 89.

• A continuación vamos a definir la tabla de datos globales. En esta indicaremos que datos se van a emitir o recibir, y en que dirección se van a comunicar. Para ello, en la pantalla de configuración de red MPI pulsamos en Herramientas y en Definir datos globales. 

La forma de definir los datos globales es la siguiente:

Las celdas resaltadas en azul-verde turquesa son las definidas como emisor. Por tanto la tabla de datos globales GD sería la siguiente:

• Este es el codigo en lenguaje KOP del autómata 1

• Este es el codigo en lenguaje KOP del autómata 2