Comunicaciones industriales

Proyectos Sistemas Automatizados. RAFAEL IGNACIO LUQUE MORAÑO 1

Se desea modificar la configuración y programa creados en la práctica 1 añadiendo otra ET

200S con la referencia IM151-1 Standard (151-1AA02-0AB0). El direccionamiento de E/S

de la nueva ET 200 ha de ser el siguiente:

El programa debe modificarse para que realice las siguientes acciones:

- Que en el segundo byte de salidas de la ET 200M aparezca reflejado el byte de la marca de

ciclo de la CPU maestra.

- Que las cuatro entradas digitales de la ET 200S se transmitan al segundo byte de salidas de

la CPU maestra.

- Que los cuatro primeros bits del segundo byte de entradas de la CPU maestra se transmitan

a las cuatro salidas digitales de la ET 200S.

- Que la segunda entrada analógica de la CPU se transmita a la primera salida analógica de la

ET 200S.

- Que la segunda entrada analógica de la ET 200S se transmita a la segunda salida analógica

de la CPU.


1. Objetivos

El objetivo de esta práctica es el aprendizaje de la puesta a punto de una comunicación en

PROFIBUS DP con una CPU 315-2DP como maestro y los módulos ET 200M Y ET 200S

como esclavos

2. Descripción del hardware

La CPU 315F-2 PN/DP, de la serie SIMATIC S7 300, viene de fábrica con interfaces

integradas:

La primera de ellas es una interfaz combinada MPI/PROFIBUS DP, de forma que puede

usarse para un tipo de red u otro. Cuando la interfaz se emplea como PROFIBUS la CPU

puede funcionar como maestro o esclavo para la conexión con periferia

descentralizada/dispositivos de campo o con otras CPUs.

La segunda de ellas es una interfaz PROFINET, que posibilita a la CPU funcionar como

controlador IO con dispositivos PROFINET de periferia descentralizada.

Otra ventaja de estas CPUs es que las direcciones de los módulos de E/S pueden ser

parametrizados.

Las principales capacidades de las CPUs 315F-2 PN/DP son las siguientes:

- 16K instrucciones.

- 1 Kb de E/S digitales.

- 128 bytes de E/S analógicas.

- 0.3 ms / 1K instrucciones.

- 64 contadores.

- 128 temporizadores.

- 2 Kbits de marcas.

La ET 200M y ET 200S son sistemas de E/S distribuidas en una configuración pequeña y

compacta. Los módulos son idénticos a los módulos estándar del SIMATIC S7-300.

3. Desarrollo experimental

3.1 Creación de un proyecto en step 7


Abrir el Administrador SIMATIC y crear un nuevo proyecto haciendo clic en el menú

Archivo->Nuevo… o en el botón correspondiente de la barra de herramientas.

Asignar como nombre al proyecto ET200 escribiéndolo en el cuadro de texto

correspondiente. Como carpeta de destino para guardar el proyecto dejar la que aparece por

defecto.


El Administrador SIMATIC queda:

3.2 Inserción de una subred PROFIBUS

Una vez creado el proyecto, insertar una subred PROFIBUS. Para ello, se puede pinchar en el

menú Insertar->Subred->PROFIBUS o en el menú contextual (accesible con un clic derecho

dentro de la ventana del proyecto) Insertar nuevo objeto->PROFIBUS.


Aceptar el nombre por defecto que se adjudica a la subred, PROFIBUS(1).

3.3 Inclusión de un equipo SIMATIC 300

Insertar el PLC en el proyecto, concretamente un Equipo SIMATIC 300. Para ello, se hace

clic derecho en la ventana del proyecto y, cuando aparezca el menú contextual, seleccionar


Insertar nuevo objeto->SIMATIC 300 (también se puede insertar con la entrada de menú

Insertar->Equipo->Equipo SIMATIC 300).

Aceptar el nombre por defecto que se asigna al equipo, SIMATIC 300(1):


3.4 Configuración del Hardware

Se hace doble clic en el equipo y, a continuación, en Hardware

Resultando la ventana del HW Config:

3.4.1 Configuración básica del PLC

En la ventana del HW Config introducir los siguientes elementos, en el orden indicado,

desde el catálogo de hardware usando arrastrar y soltar


Bastidor: SIMATIC 300->Bastidor 300->Perfil soporte.

Fuente de alimentación: SIMATIC 300->PS 300->PS 307 5A.

Cuando se arrastra un elemento del catálogo de hardware al bastidor, en éste se destacan con

otro color sólo aquellos slots en los que es posible ubicar el elemento en cuestión.


CPU: SIMATIC 300->CPU 300->CPU 315F-2 PN/DP->6ES7 315-2FH13-0AB0->V2.6.


Justo después de arrastrar la CPU en el bastidor, aparece el siguiente cuadro de diálogo de

configuración de la interfaz PROFINET, que viene integrada en esta CPU.

Dado que no se va a configurar ninguna conexión PROFINET, simplemente se acepta el

cuadro con el botón correspondiente, quedando:


Módulo de E/S digitales: SIMATIC 300->SM-300->DI/DO-300->SM 323

DI16/DO16xDC24V.


Módulo de E/S analógicas: SIMATIC 300->SM-300->AI/AO-300->SM 334

AI4/AO2x8/8Bit (con la referencia 334-0CE01-0AA0).


CP PROFIBUS: SIMATIC 300->CP-300->PROFIBUS->CP 342-5->6GK7 342-5DA02-

0XE0->V4.0.


Al introducir la CP 342-5 en el bastidor aparecerá el cuadro de diálogo mostrado, donde se

podrá asignar una dirección PROFIBUS a la CP. En nuestro caso, le damos al botón de

cancelar, ya que, para realizar el enlace con la ET vamos a utilizar el puerto integrado de la

CPU.


Con esto, la ventana del HW Config queda de la forma que se muestra a continuación.

3.4.2 Configuración de la red Profibus-DP


Como puede observarse, el slot 2 está ampliado (filas X1 y X2) con las interfaces MPI/DP

(MPI y PROFIBUS DP, respectivamente) y PN-IO (PROFINET).

Dado que lo que se pretende es configurar la interfaz PROFIBUS de la CPU, se hace doble

clic en cualquier punto de la fila X1 del slot 2. Aparece el siguiente cuadro de diálogo.

Por defecto, aparece la pestaña General para la configuración del interfaz de red MPI/DP. Se

deja la configuración por defecto y, de la lista desplegable Tipo (en Interface), se selecciona

PROFIBUS. Aparece entonces el siguiente cuadro de diálogo.


Se deja el campo Dirección a 2 y se selecciona la red PROFIBUS(1) del cuadro Subred.

Seguidamente se hace clic en el botón Propiedades…

…y, en el cuadro de diálogo que aparece, se selecciona la pestaña Ajustes de la red.


Aquí es necesario configurar las siguientes opciones (si es que no lo están ya): Dirección

PROFIBUS más alta -> 126, Velocidad de transferencia -> 1.5 Mbit/s y Perfil -> DP. Una

vez aceptados estos cuadros de diálogo, seleccionar la pestaña Modo de operación en el

cuadro de diálogo Propiedades – MPI/DP. Asegurarse de que está seleccionada la opción

Maestro DP:


Aceptar este cuadro de diálogo y la ventana del HW Config queda de la forma que se

muestra a continuación.


Como se observa, aparece una barra (PROFIBUS(1): Sistema maestro DP (1))

representando el sistema maestro DP. En esta barra es donde se van a ir colgando los

diferentes dispositivos conectados a la red PROFIBUS (en el problema planteado en cuestión,

una ET 200M con 16 entradas/salidas digitales y una ET 200S).

3.4.3 Inserción del esclavo ET 200M

Para insertar los esclavos en la red Profibus-DP, las ET’s se arrastran a la barra anterior que

representa la red desde el catálogo de hardware

Empezando por la ET 200M (PROFIBUS-DP->ET 200M->IM 153-1 (6ES7 153-1AA03-

0XB0)). Una vez soltada, aparece el cuadro de diálogo de configuración como nodo de la red.

En el campo Dirección, introducir 5 (comprobar que es la dirección codificada en el

interruptor DIL que se encuentra abriendo la tapa del módulo PROFIBUS de la ET 200M),

tal y como aparece en la figura siguiente.


Cuando se acepta el cuadro de diálogo anterior, la ventana del HW Config queda de la

siguiente manera:


Seleccionar la cabecera de la ET, de modo que el panel inferior represente los módulos que

se encuentran conectados a la misma, y arrastrar, desde el catálogo de hardware hasta dicho

panel, lo siguiente:

- E/S digitales: SIMATIC 300->SM-300->DI/DO-300->SM 323 DI16/DO16x24V/0,5A.

- E/S analógicas: SIMATIC 300->SM-300->AI/AO-300->SM 334 AI4/AO2x8/8bit (6ES7

334-

0CE01-0AA0).

La ventana del HW Config quedará como muestra la figura siguiente:

Puede observarse que las direcciones de E/S de los módulos conectados a la ET están ya

preasignadas por defecto (ver columnas Dirección E y Dirección S del panel inferior), aunque

pueden cambiarse vía cuadro de diálogo haciendo doble click en la fila en la que se encuentra

ubicado el módulo correspondiente. Por ejemplo, si se hace sobre la fila 4 aparece un cuadro

de diálogo que se muestra tal y como figura a continuación si se hace clic en la pestaña

Direcciones.


Si no se modifica nada, la asignación de direcciones es automática, dependiendo de cómo se

introduzcan los esclavos en la red.

3.4.4 Inserción del esclavo ET 200S

A continuación se inserta la ET 200S (PROFIBUS-DP->ET 200S-> IM151-1 Standard (151-

1AA02-0AB0)). Una vez soltada, aparece el cuadro de diálogo de configuración como nodo

de la red. En el campo Dirección, se deja la que aparece por defecto.


Seleccionar la cabecera de la ET, de modo que el panel inferior represente los módulos que se

encuentran conectados a la misma…


…y arrastrar, desde el catálogo de hardware hasta dicho panel, lo siguiente:

- fuente de alimentación: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->ET 200S Compact

16DI/16DO->PM->PM-E DC24V (6ES7 138-4CA00-0AA0)

- E digital: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->ET 200S Compact 32DI->DI-

>4DI DC24V (6ES7 131-4BD00-0AA0)

- S digital: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->ET 200S Compact 32DI->DO-

>4DO DC24V/0,5A ST (6ES7 132-4BD00-0AA0)

- E analógicas: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->IM151-1 Basic->AI->2AI U

ST (6ES7 134-4FB00-0AB0)

-S analógicas: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->IM151-1 Basic->AO->2AI U

ST (6ES7 135-4FB00-0AB0)


Las direcciones no coinciden con el enunciado, haciendo doble click en la fila en la que se

encuentra ubicado el módulo correspondiente, se cambian las direcciones.


Haciendo doble click en el slot 2, aparece un cuadro de diálogo. Se hace clic en Direcciones,

y se introduce la dirección correcta:

Idem, haciendo doble click en el slot 3:


Así quedaría configurado el ST200S, satisfaciendo los criterios del enunciado


3.4.5 Compilar y guardar

Finalizado el proceso de configuración ha de compilarse la misma. Para ello, se puede usar el

botón (guardar y compilar) de la barra de herramientas.

3.5 Visualizar la red mediante la utilidad NetPro

Esta utilidad sirve, entre otras cosas, para visualizar redes, equipos y dirección en el bus de

cada componente. Para nuestro ejemplo:


3.6 Programa en STEP 7

Hay que tener en cuenta la configuración de la memoria para este ejemplo. Se muestran las

entradas y salidas digitales (DI y DO) y las entradas y salidas analógicas (AI y A0)

DI

DO

IB 0 CPU

315F-2

PN/DP

QB 0 CPU

315F-2

PN/DP IB 1

QB 1

IB 2 ET 200M

QB 2 ET 200M

IB 3

QB 3

IB 4

QB 4

IB 5

QB 5

I 6.0

ET 200S

Q 6.0

ET 200S I 6.1

Q 6.1

I 6.2

Q 6.2

I 6.3

Q 6.3


AI

A0

IB 256

ET 200M

QB 256

ET 200M IB 257

QB 257

IB 258

QB 258

IB 259

QB 259

IB 260

QB 260

ET 200S IB 261

QB 261

IB 262

QB 262

IB 263

QB 263

IB 264

ET 200S

-

IB 265

QB 272 CPU

315F-2

PN/DP

IB 266

QB 273

IB 267

QB 274

-

QB 275

IB 272

CPU

315F-2

PN/DP

IB 273

IB 274

IB 275

IB 276

IB 277

IB 278

IB 279

Además, se ha debido de configurar la marca de ciclo. Para ello, se hace doble clic en el slot

2, en la ventana del HW Config, abriéndose una ventana. Se selecciona la pestaña

Ciclo/Marca de ciclo, que tiene que quedar:


En el Administrador SIMATIC se hace doble clic en el bloque OB1 (en el panel izquierdo

del proyecto se encuentra en ET 200M->SIMATIC 300(1)->CPU 315F-2 PN/DP->Programa

S7(1)->Bloques) con el objeto de introducir el programa.


Aceptar directamente el cuadro de diálogo que aparece si no se desea introducir información

adicional para el bloque (como, por ejemplo, comentarios). Asegurarse de que el lenguaje del

bloque es AWL (lista desplegable Lenguaje en la pestaña General – 1ª parte).

Tras aceptar el cuadro de diálogo anterior, aparece el Editor KOP/AWL/FUP. Introducir el

programa que se muestra en la figura siguiente.


3.7 Configuración de la interfaz PG/PC

Asegurarse de que la interfaz PG/PC está correctamente configurada. Para ello, en el

Administrador SIMATIC seleccionar el menú Herramientas->Ajustar interface PG/PC…


En el cuadro de diálogo que aparece seleccionar PLCSIM (PROFIBUS) y, a continuación,

hacer click en Aceptar


3.8 Simulación con PLCSIM

Abrir el simulador PLCSIM con el botón

Cargar el contenido del proyecto en el PLCSIM con el botón


Añadir las entradas y salidas necesarias para la simulación de las acciones programadas, y

suponer algunos valores iniciales en las entradas.


Al pulsar sobre RUN, observar cómo se transfieren los valores a las salidas.


También se pueden cambiar los valores dinámicamente, introduciéndolos en la entrada y

pulsando intro


Se desea modificar la configuración y programa creados en la práctica 5 cambiando las CPUs

involucradas (S7-315F-2 PN/DP en lugar de S7-314 IFM) y conectando una ET 200M y una

ET 200S a los puertos DP integrados en las CPUs (La ET 200M al esclavo y la ET 200S al

maestro). La configuración de las CPUs y de la ET 200M (módulos de E/S, etc.) es la misma

que la indicada en las prácticas y la de la ET 200S ha de ser la siguiente:

El programa debe realizarse de modo que efectúe las siguientes operaciones:

- Que las cuatro entradas digitales de la ET 200S se reflejen en el segundo byte de salidas de

la ET 200M.

- Que los cuatro primeros bits del segundo byte de entradas de la ET 200M se transmitan a las

cuatro salidas digitales de la ET 200S.

- Que la segunda entrada analógica de la CPU esclava se refleje en la primera salida

analógica de la ET 200S.

- Que la primera entrada analógica de la ET 200M se transmita a la segunda salida analógica

del maestro.


2.1 Objetivos

Se plantea la comunicación entre diferentes PLC que no dispongan de puerto DP integrado y,

por tanto, se necesite una CP con funcionalidad de comunicación DP en cada PLC. Si

estamos trabajando con una CPU que no dispone de puerto DP integrado y queremos realizar

el montaje de una red profibus dp, debemos añadir un procesador de comunicaciones, por

ejemplo CP 342-5, que podrá funcionar tanto de maestro como de esclavo de la red y que

intercambiará datos con la CPU del mismo bastidor en donde se encuentra.

Esta CP intercambia datos con otros esclavos mediante un buffer de entradas y otro de

salidas. La CPU tendrá acceso a ellos mediante las funciones:

· FC1.DP_SEND, la CPU escribe en el buffer de salidas de la CP

· FC2.DP_RECV, la CPU lee del buffer de entradas de la CP.

Conclusión: los datos no ocupan lugar en las imágenes de proceso de la CPU, sino que los

buffers descritos anteriormente quedarán ocupando memoria de marcas o registros de DB

Se representa un ejemplo de configuración y sus componentes

Aprovechando la interfaz DP que posee cada CPU, se creará una red Profibus-DP diferente

para cada interfaz. A la interfaz DP del PLC que dispone del CP esclavo se le conectará un

módulo ET 200M y a la interfaz DP del PLC que dispone del CP maestro se le conectará un

módulo ET 200S.

La configuración final debe ser:


2.2 Descripción del hardware

La tarjeta de comunicaciones PROFIBUS CP 342-5 hace posible la conexión de una CPU

SIMATIC S7-300 a una red PROFIBUS con el protocolo de Periferia de E/S Distribuidas

(DP).

Mediante esta tarjeta se dispone de los siguientes perfiles de protocolos:

· Interfaz DP como maestro o esclavo, de acuerdo con la norma EN 50170.

PROFIBUS-DP (Periferia Distribuida de E/S) es el perfil de protocolo para la

conexión de equipos de campo con rápido tiempo de respuesta.

· Interfaz SEND/RECEIVE (AG/AG) de acuerdo con el Servicio-SDA (Nivel 2 de

PROFIBUS). SEND/RECEIVE (Interfaz FDL) ofrece funciones, a través de las

cuales se puede establecer una fácil comunicación entre SIMATIC S5 y S7.

· Funciones S7, que ofrecen una óptima comunicación en la conexión SIMATIC

S7/M7/PC.

Por parte del programa de usuario, la transmisión del rango de datos en la comunicación DP y

FDL se activa a través de llamadas a bloques FCs. Los bloques de comunicación más

importantes se encuentran en la librería SIMATIC_NET_CP. Para poder utilizar estas

funciones, éstas deben de copiarse en el proyecto.

2.3 Desarrollo experimental

2.3.1 Creación de un proyecto en step 7




Asignar como nombre al proyecto PROYECTO2 escribiéndolo en el cuadro de texto

correspondiente. Como carpeta de destino para guardar el proyecto dejar la que aparece por

defecto.

El Administrador SIMATIC queda:


2.3.2 Inserción de una subred PROFIBUS

Una vez creado el proyecto, insertar una subred PROFIBUS. Para ello, se puede pinchar en el

menú Insertar->Subred->PROFIBUS o en el menú contextual (accesible con un clic derecho

dentro de la ventana del proyecto) Insertar nuevo objeto->PROFIBUS.


Aceptar el nombre por defecto que se adjudica a la subred, PROFIBUS(1).

2.3.2 Inclusión de un equipo SIMATIC 300, que funcionará como esclavo


Insertar UN PLC SIMATIC 300. Para ello, se hace clic derecho en la ventana del proyecto y,

cuando aparezca el menú contextual, seleccionar Insertar nuevo objeto->SIMATIC 300

(también se puede insertar con la entrada de menú Insertar->Equipo->Equipo SIMATIC

300).

Cambiar el nombre por el de ESCLAVO, para un mejor entendimiento


2.3.3 Configuración Hardware del PLC esclavo

Hacer clic en el equipo ESCLAVO y, a continuación, en Hardware



desde el catálogo de hardware usando arrastrar y soltar (la configuración se hace de manera

idéntica al apartado 1.3.4.1)

· Bastidor: SIMATIC 300->Bastidor 300->Perfil soporte.

· Fuente de alimentación: SIMATIC 300->PS 300->PS 307 5A.

· CPU: SIMATIC 300->CPU 300->CPU 315F-2 PN/DP->6ES7 315-2FH13-0AB0-

>V2.6.

· Módulo de E/S digitales: SIMATIC 300->SM-300->DI/DO-300->SM 323

DI16/DO16xDC24V.

· Módulo de E/S analógicas: SIMATIC 300->SM-300->AI/AO-300->SM 334


Al introducir la CPU y al tener esta CPU un puerto DP integrado, nos aparece la ventana para

integrar este puerto DP en una red. Recuérdese que el proyecto se está llevando a cabo como

si estuviésemos trabajando con CPU sin puerto DP integrado. Por ello, en la ventana que

aparece, dejaremos sin conectar a ninguna red esta interfaz. Simplemente aceptamos la

ventana:


La ventana HW Config tiene que quedar:


2.3.3.1 Incorporación del CP 342-5 al bastidor

Buscar en el catálogo la referencia que sigue, y arrastrarla al bastidor:

· CP PROFIBUS: SIMATIC 300->CP-300->PROFIBUS->CP 342-5->6GK7 342-

5DA02-0XE0->V4.0.

Al introducir la CP 342-5 en el bastidor aparecerá el cuadro de diálogo mostrado, donde se

podrá asignar una dirección PROFIBUS a la CP.


En el campo dirección: se asigna la dirección 3, que será la que tenga dentro de la red

Profibus cuando lo acoplemos al maestro:


Cuando estos campos estén correctamente configurados, aceptar el cuadro de diálogo hasta

que se vuelva a visualizar la ventana del HW Config.

A continuación, hacer doble clic sobre el slot 6, apareciendo la ventana


En la pestaña direcciones se indica que el CP ocupa 16 bytes del direccionado de

entradas/salidas analógicas de la CPU. En este caso, se inicia en la posición 416 (decimal),

que equivale a 1A0 (hexadecimal). Este direccionado se empleará en el programa de

intercambio de datos entre las CPUs


En la pestaña Modo de operación se selecciona Esclavo DP:


En el momento de seleccionar la opción Esclavo SP, simplemente Aceptar la ventana

emergente.

Se compila y se guarda la configuración de hardware


2.3.4 Inclusión de un equipo SIMATIC 300, que funcionará como maestro

Ídem que en punto 2.3.2, llamando MAESTRO al PLC

2.3.5 Configuración Hardware del PLC maestro

Introducir los mismos elementos que en la CPU esclava (ver apartado 2.3.3). Debe quedar:


2.3.5.1 Incorporación del CP 342-5 al bastidor

Se incorpora el CP del mismo modo que en el apartado 2.3.3.1

Al insertar el CP 342-5 en el slot 6 del bastidor aparece la ventana


Se deja la dirección 2 como dirección del CP en la red

A continuación, hacer doble clic sobre el slot 6, apareciendo la ventana


En la pestaña direcciones se indica que el CP ocupa 16 bytes del direccionado de

entradas/salidas analógicas de la CPU. En este caso, se inicia en la posición 416 (decimal),

que equivale a 1A0 (hexadecimal). Este direccionado se empleará en el programa de

intercambio de datos entre las CPUs


2.3.6 Configuración de la Red Profibus P1

En la ventana emergente del apartado 2.3.5, se pulsa el botón “Nueva…”. Aparece una

ventana, de la cual se selecciona Ajuste de la red. Asegurarse que los valores son los de la

siguiente figura, y pulsar aceptar en todas las ventanas:


A continuación, hacer doble click sobre el slot 6 de la CP. En la pestaña Modo de operación,

seleccionar Maestro DP para que el PLC funcione como Maestro de la red, y aceptar la

ventana emergente


Al pulsar el botón Aceptar debe aparecer la línea que nace del CP que corresponde a la red

Profibus


2.3.7 Incorporar el PLC configurado como esclavo a la Red Profibus P1

En la configuración de Hardware del PLC maestro, se busca en el catálogo la carpeta

Profibus-DP->Estaciones ya configuradas->S7 300 CP 342-5 DP-> 6GK7 342-5DA02-

0XE0->V4.0 y arrastrar hasta la red Profibus. Aparecerá el siguiente cuadro de diálogo de

configuración del acoplamiento


Pulsar Acoplar. Aparece la misma ventana, pero se observa que en el apartado inferior

llamado “Acoplamiento activo” tenemos el PLC configurado como esclavo


Pulsar Aceptar y observar como el PLC esclavo aparece conectado a la red Profibus


Seleccionar el esclavo conectado a la barra que representa el sistema maestro y arrastrar un

Módulo universal en el primer slot que figure en el panel inferior. Para ello, en el catálogo de

hardware, seguir la ruta PROFIBUS DP->Estaciones ya configuradas->S7 300 CP 342-4 DP-

>6GK7 342-5DA02-0XE0->V4.0->Módulo universal.

Hacer doble click en el módulo introducido. Aparecerá el cuadro de diálogo siguiente:


Configurar el Tipo de E/S de forma que quede como en la figura siguiente


Aceptar el cuadro de diálogo y cerrar el HW Config, guardando los cambios.

2.3.8 Configuración de la red Profibus P2

Se abre el HW Config del PLC ESCLAVO. Hacer doble click en el slot X1, apareciendo la

ventana


En la pestaña General, en el recuadro Interface, seleccionar PROFIBUS en Tipo. Aparece la

siguiente ventana


Dejar la dirección 2 por defecto, y pulsar en el botón Nueva…dejar el nombre PROFIBUS(2)

por defecto

A continuación, en la pestaña Ajusted de la red, asegurarse de que los valores se

corresponden con la ventana:


Aceptar todas las ventanas emergentes. En las propiedades de la interfaz MPI/DP (slot X1),

en la ventana Modos de operación, debe estar seleccionada la opción Maestro DP:


Aceptar. La ventana del HW Config queda:

2.3.9 Conexión a la interfaz DP del PLC que dispone del CP esclavo un módulo ET 200M

En la ventana HW Config del PLC ESCLAVO, buscar en el catálogo la referencia de la ET

200M (PROFIBUS-DP->ET 200M->IM 153-1 (6ES7 153-1AA03-0XB0)). Soltar en la Red

configurada en el apartado 2.3.8. Una vez soltada, aparece el cuadro de diálogo de

configuración como nodo de la red. En el campo Dirección, introducir 3, tal y como aparece

en la figura siguiente


Aceptar el cuadro de diálogo, quedando el HW Config:



encuentran conectados a la misma, y arrastrar, desde el catálogo de hardware hasta dicho

panel, lo siguiente:

- E/S digitales: SIMATIC 300->SM-300->DI/DO-300->SM 323 DI16/DO16x24V/0,5A.

- E/S analógicas: SIMATIC 300->SM-300->AI/AO-300->SM 334 AI4/AO2x8/8bit (6ES7

334-

0CE01-0AA0).



Salir de la ventana del HW Config, guardando los cambios.

2.3.10 Configuracion de la Red Profibus P3

Se abre el HW Config del PLC MAESTRO. Hacer doble click en el slot X1, apareciendo la

ventana


En la pestaña General, en el recuadro Interface, seleccionar PROFIBUS en Tipo. Aparece la

siguiente ventana


Dejar la dirección 2 por defecto, y pulsar en el botón Nueva…dejar el nombre PROFIBUS(3)

por defecto

A continuación, en la pestaña Ajustes de la red, asegurarse de que los valores se

corresponden con la ventana:


Aceptar todas las ventanas emergentes. En las propiedades de la interfaz MPI/DP (slot X1),

en la ventana Modos de operación, debe estar seleccionada la opción Maestro DP:


Aceptar. La ventana del HW Config queda:

2.3.11 Conexión a la interfaz DP del PLC que dispone del CP maestro un módulo ET 200S

A continuación se inserta la ET 200S (PROFIBUS-DP->ET 200S-> IM151-1 Standard (151-

1AA02-0AB0)). Una vez soltada en la subred PROFIBUS(3), aparece el cuadro de diálogo

de configuración como nodo de la red. En el campo Dirección, se pone 3



encuentran conectados a la misma…


…y arrastrar, desde el catálogo de hardware hasta dicho panel, lo siguiente:

- fuente de alimentación: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->ET 200S Compact

16DI/16DO->PM->PM-E DC24V (6ES7 138-4CA00-0AA0)

- E digital: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->ET 200S Compact 32DI->DI-

>4DI DC24V ST (6ES7 131-4BD00-0AA0)

- S digital: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->ET 200S Compact 32DI->DO-

>4DO DC24V/0,5A ST (6ES7 132-4BD00-0AA0)

- E analógicas: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->IM151-1 Basic->AI->2AI U

ST (6ES7 134-4FB00-0AB0)

-S analógicas: PROFIBUS-DP->Esclavos DP V0->ET 200S->IM151-1 Basic->AO->2AI U

ST (6ES7 135-4FB00-0AB0)



Las direcciones no coinciden con el enunciado, haciendo doble click en la fila en la que se

encuentra ubicado el módulo correspondiente, se cambian las direcciones.

Haciendo doble click en el slot 2, aparece un cuadro de diálogo. Se hace clic en Direcciones,

y se introduce la dirección correcta:

Idem, haciendo doble click en el slot 3:


Ídem para Slot 4


Ídem para slot 5


Así quedaría configurado el ST200S, satisfaciendo los criterios del enunciado


Salir del HW Config y guardar los cambios

2.3.12 Visualizar la red mediante la utilidad NetPro


2.3.13 Comunicación de datos entre CPU y CP

El intercambio de datos entre la CPU y el CP no es directo, sino que se hace mediante

bloques FC:

· FC DP_SEND. La CPU da la orden de escribir los datos contenidos en el buffer

definido por el programador en la CPU sobre el estado de las salidas de los esclavos

DP conectados al CP master

· FC DP_RECV. La CPU da la orden de copiar el estado de las entradas de los esclavos

conectados en la CP en el buffer definido por el programador en la CPU

Los buffer definidos pueden ser áreas de marcas, DB o áreas de imagen de proceso


Como las CP 342-5 están conectadas en el slot 4 de cada bastidor de su CPU, le corresponde

la dirección 400 en decimal que, pasado a hexadecimal, es el 1A0

2.3.13.1 Descripción de la función FC1 DP_SEND


2.3.13.2 Descripción de la función FC2 DP_RECV


2.3.14 Programa en STEP 7

2.3.14.1 Programa para el esclavo


2.3.14.2 Programa para el maestro


3.1 Objetivos

El objetivo de esta práctica es el aprendizaje sobre cómo llevar a cabo la comunicación entre

una CPU 315F-2 PN/DP y dos convertidores de frecuencia MM440 vía PROFIBUS DP. Para

ello se empleará el puerto integrado PROFIBUS de la CPU y adaptadores PROFIBUS para

los convertidores de frecuencia.

3.2 Descripción del hardware

La CPU 315F-2 PN/DP, de la serie SIMATIC S7 300, viene de fábrica con interfaces

integradas: La primera de ellas es una interfaz combinada MPI/PROFIBUS DP, de forma que

puede usarse para un tipo de red u otro. Cuando la interfaz se emplea como PROFIBUS la

CPU puede funcionar como maestro o esclavo para la conexión con periferia

descentralizada/dispositivos de campo o con otras CPUs.

La segunda de ellas es una interfaz PROFINET, que posibilita a la CPU funcionar como

controlador IO con dispositivos PROFINET de periferia descentralizada.

Otra ventaja de estas CPUs es que las direcciones de los módulos de E/S pueden ser

parametrizados.

Las principales capacidades de las CPUs 315F-2 PN/DP son las siguientes:

- 16K instrucciones.

-1 Kb de E/S digitales.

- 128 bytes de E/S analógicas.

- 0.3 ms / 1K instrucciones.


- 64 contadores.

- 128 temporizadores.

- 2 Kbits de marcas.

La serie MICROMASTER440 es una gama de convertidores de frecuencia (también

denominados variadores) para modificar la velocidad de motores trifásicos. Los distintos

modelos disponibles abarcan un rango de potencias desde 120 W para entrada monofásica

hasta 75 kW con entrada trifásica.

Los convertidores están controlados por microprocesador y utilizan tecnología IGBT

(Insulated Gate BipoIar Transistor). Un método especial de modulación por ancho de

impulsos con frecuencia de pulsación seleccionable permite un funcionamiento silencioso del

motor. El convertidor dispone de extensas funciones de protección ofrecen una protección

excelente tanto del convertidor como del motor.

El MICROMASTER 440 puede utilizarse tanto en aplicaciones donde se encuentre aislado

como integrado en sistemas de automatización y con sus ajustes por defecto realizados en

fábrica, es ideal para una gran gama de aplicaciones sencillas de control de motores. También

puede utilizarse para aplicaciones más avanzadas de control de motores haciendo uso de su

funcionalidad al completo.

Algunas de las principales características son las siguientes:

- Diseño robusto en cuanto a CEM

- Amplio número de parámetros que permite la configuración de una gama extensa de

aplicaciones

- Conexión sencilla de cables relés de salida

- Salidas analógicas (0 - 20 mA)

- 6 entradas digitales NPN/PNP aisladas y conmutables

- 2 entradas analógicas:


AIN1: 0 - 10 V, 0 - 20 mA y -10 a +10 V

AIN2: 0 - 10 V, 0 - 20 mA

- Información de estado detallada y funciones de mensaje integradas

- Opciones externas para comunicación por PC, panel BOP (Basic Operator Panel), panel

AOP (Advanced Operator Panel) y módulo de comunicación

- Posibilidad de comunicación PROFIBUS mediante módulo de comunicaciones

3.3 Desarrollo experimental

3.3.1 Creación de un proyecto en STEP 7



Asignar un nombre al proyecto, por ejemplo, MICRO1, escribiéndolo en el cuadro de texto

correspondiente. Seleccionar también la carpeta de destino donde se guardará el mismo.


3.3.2 Insertar un PLC al proyecto

Insertar un PLC en el proyecto, concretamente un Equipo SIMATIC 300.

Para ello, se hace clic derecho en la ventana del proyecto y, cuando aparezca el menú

contextual, seleccionar Insertar nuevo objeto->SIMATIC 300 (también se puede insertar con

la entrada de menú Insertar->Equipo->Equipo SIMATIC 300).

Cambiar el nombre por defecto por el de MICROMASTER


3.3.3 Insertar una Red Profibus

Una vez creado el proyecto, insertar una subred PROFIBUS. Para ello, se puede hacer click

en el menú Insertar->Subred->PROFIBUS o en el menú contextual (accesible con un clic

derecho dentro de la ventana del proyecto) Insertar nuevo objeto->PROFIBUS.


3.3.4 Configuración Hardware del PLC

Hacer doble clic en el equipo recién creado y, a continuación, en Hardware.



desde el catálogo de hardware (si no aparece el catálogo, se puede visualizar haciendo clic en

el botón de la barra de herramientas):

· Bastidor: SIMATIC 300->Bastidor 300->Perfil soporte.

· Fuente de alimentación: SIMATIC 300->PS-300->PS 307 5A.

Al arrastrar un elemento del catálogo de hardware al bastidor, en éste se destacan con otro

color sólo aquellos slots en los que es posible ubicar el elemento en cuestión.

· CPU: SIMATIC 300->CPU-300->CPU 315F-2 PN/DP->315-2FH13-0AB0>V2.6.

Justo después de arrastrar la CPU en el bastidor, aparece el siguiente cuadro de diálogo de

configuración de la interfaz PROFINET que también viene integrada en esta CPU.


Dado que no se va a configurar ninguna conexión PROFINET, simplemente aceptar el cuadro

con el botón correspondiente.

· Módulo de E/S digitales: SIMATIC 300->SM-300->DI/DO-300->SM 323

DI16/DO16xDC24V.

· Módulo de E/S analógicas: SIMATIC 300->SM-300->AI/AO-300->SM 334


Con esto, la ventana del HW Config queda de la forma que se muestra a continuación


3.3.5 Configurar la interfaz DP de la CPU

Dado que lo que se pretende es configurar el interfaz PROFIBUS de la CPU, se hace doble

clic en cualquier punto de la fila X1 del slot 2. Aparece un cuadro de diálogo.

Por defecto, aparece la pestaña General para la configuración del interfaz de red MPI/DP.

De la lista desplegable Tipo (en Interface) se selecciona PROFIBUS. Aparece entonces el

siguiente cuadro de diálogo.


El campo Dirección indicamos la número 4 y se selecciona la red PROFIBUS(1),

previamente, introducida en el proyecto, del cuadro Subred, haciendo clic seguidamente en el

botón Propiedades… En el cuadro de diálogo que aparece, se selecciona la pestaña Ajustes de

la red.


Aquí es necesario configurar las siguientes opciones (si es que no lo están ya): Dirección

PROFIBUS más alta -> 126, Velocidad de transferencia -> 1.5 Mbit/s y Perfil -> DP.

Aceptarlo todo salir de este modo de configuración.

3.3.6 Integrar Micromaster 1 en la Red profibus

Para integrar el Micromaster en la red Profibus, hemos de abrir la carpeta Profibus DP,

después la carpeta SIMOVERT. Dentro de ella, hemos de seleccionar MICROMaster 4 y

arrastrarlo hasta dejarlo encima del Sistema maestro.


Entonces se nos abrirá una ventana, donde tendremos que poner la Dirección que tenga el

Micromaster en Profibus. Ponemos 23 y pulsamos Aceptar.


3.3.6.1 Configuración del Micromaster 1

Seleccionamos el Micromaster para poder poner dentro de él la opción que hemos de utilizar.

Una vez hecho esto aparecen en verde abajo los slots disponibles del Micromaster


Lo primero que hacemos es insertar el módulo universal. Para ello nos vamos al catálogo

hardware y seleccionamos PROFIBUS-DP->SIMOVERT->MICROMASTER 4->Módulo

universal.


En este caso vamos a emplear el protocolo PPO3 para controlar el variador. Por lo tanto, en el

menú de la derecha seleccionamos la opción 0 PKW, 2 PZD (PPO3) y lo arrastramos encima

de Micromaster.


Por defecto, STEP 7 ha asignado a Micromaster una zona de la PAI (IW256 a IW 259) y de

la PAQ (QW256 a QW259).


Podríamos utilizar estas direcciones, pero las vamos a cambiar. Pondremos para la PAI, del

IW2 al IW5; y para la PAQ del QW2 a QW5. Para cambiar las direcciones, hacemos doble

clic en las direcciones de las entradas y salidas y se abrirá una ventana.


Pondremos tanto en Inicio de las Salidas como en Inicio de las entradas el valor 2 y

pulsaremos Aceptar.


3.3.7 Integrar Micromaster 2 en la Red Profibus

Se procede de manera idéntica al apartado 2.3.6. En este caso, la dirección que se le asigna al

variador es la número 50


3.3.7.1 Configuración del Micromaster 2

Se configura exactamente igual que en el apartado 2.3.6.1, aunque en este caso la zona de

memoria reservada para este variador comenzará en 6


3.3.8 Visualizar la red mediante la utilidad NetPro

3.3.9 Creación de una tabla de símbolos


Dirigimos al árbol del proyecto y desplegamos las opciones hasta que aparezca programa S7

y a la derecha pulsamos sobre el icono con nombre símbolos.

Recuérdese que la memoria de salida de la CPU comienza en la dirección 272


crearemos la siguiente tabla de símbolos


5.1 Equipos a utilizar

Se van a utilizar:

Cuatro CPU 314C-2 DP

Cuatro CP 343-1 Advanced

Un switch

Cinco cables Ethernet con los respectivos conectores RJ45 en sus extremos

5.2 Desarrollo Experimental

5.2.1 Creación de un proyecto en STEP 7

Lo primero que hacemos es crear un proyecto

De manera que la ventana del administrador SIMATIC queda:


5.2.2 Insertar los PLCs al proyecto

Creamos los cuatro PLCs. Poner los nombres de PLC1, PLC2, PLC3 y PLC4

5.2.3 Configuración hardware de las CPUs

Hacer doble clic en PLC1, y después en Hardware.

Se abre la ventana HW Config, donde se introduce el bastidor, la fuente de alimentación y la CPU:


A continuación se añade la CP

Se deberá asignar a la tarjeta CP 343-1 dirección IP y el nombre del dispositivo


La ventana del HW Config queda:


Las otras tres CPU se deberán configurar de igual forma pero con sus datos, que son:

PLC 2: dirección IP “192.168.0.60”. Nombre “CP PLC2”


PLC 3: dirección IP “192.168.0.70”. Nombre “CP PLC3”


PLC 4: dirección IP “192.168.0.80”. Nombre “CP PLC4


5.2.4 Configuración de los enlaces de los grupos Multicast mediante NetPro

A continuación se abre el NetPro para poder configurar los enlaces de los dos grupos Multicast

Recuérdese que el ejercicio se configurará de la siguiente manera:

PLC1 PLC2 PLC3 PLC4

Nombre CP PLC1 CP PLC2 CP PLC3 CP PLC4

Dirección IP 198.168.0.50 198.168.0.60 198.168.0.70 198.168.0.80

Grupo 1 224.0.1.1

Puerto 1 4000

Grupo 2 224.0.1.2

Puerto 2 4001

5.2.5 Configuración del primer grupo Multicast


Seleccionamos la CPU del Equipo 1 y pulsando el botón de la derecha del ratón encima de la primera

fila “ID local” seleccionamos “Insertar nuevo enlace”

Al abrirse el cuadro de diálogo, se selecciona “Todas las estaciones Multicast” y en “Tipo de enlace”

seleccionar “Enlace UDP”. A continuación, pulsamos el botón “Aceptar”


Aceptar la ventana emergente. Se abre la ventana “propiedades Enlace UDP”


Seleccionamos la pestaña direcciones, que tiene que quedar configurada de la siguiente manera

Cerramos esta ventana, observando el enlace configurado en la tabla anterior:


Realizamos la misma operación para los PLC 2 y 3, dando por finalizada la configuración del primer

grupo Multicast

5.2.6 Configuración del segundo grupo Multicast

Vamos a crear el primer enlace del segundo grupo Multicast, con la dirección IP 224.0.1.2 y con el

puerto 4001. Para ello seleccionamos la CPU del PLC 3 y pulsando el botón de la derecha del ratón

encima de “ID local”. Seleccionamos “Insertar nuevo enlace”

Al abrirse el cuadro de diálogo, se selecciona “Todas las estaciones Multicast” y en “Tipo de enlace”

seleccionar “Enlace UDP”. A continuación, pulsamos el botón “Aceptar”

Aceptar la ventana emergente. Se abre la ventana “propiedades Enlace UDP”


Seleccionamos la pestaña direcciones, que tiene que quedar configurada de la siguiente manera

Realizamos la misma operación para los PLC 2 y 4, dando por finalizada la configuración del segundo

grupo Multicast. Es el momento de “Guardar y compilar” y observar que no existen errores



A continuación, hemos de programar, mediante la utilización de las funciones FC5 “AG_SEND” y FC6

“AG_RECV

FUNCION FC5:


FUNCION FC6


Código del PLC1:


Código del PLC2:

Código del PLC3:


Código del PLC4

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