Departamento de Ingeniera

Elctrica y Electrnica

COMUNICACIONES E INSTALACIONES

INDUSTRIALES

Grado en Ingeniera en Tecnologas Industriales

PRCTICA 5: COMUNICACIN TCP ENTRE PLCs

Curso 2013-2014

Profesores: Ignacio Del Villar Fernndez

1. INTRODUCCIN Y OBJETIVOS

Actualmente Ethernet es, con una proporcin de ms del 80%, el la tecnologa ms empleada en

el mbito de las redes de rea local. En la prctica 3 ya se vio cmo se poda crear mediante

LABVIEW una sencilla aplicacin TCP/IP cliente servidor para transferencia de datos de un

osciloscopio. Con un programa gratuito se podan monitorizar los mensajes que se transferan.

En la prctica 4 se realiz una introduccin a los PLCs, concretamente a los de la familia S7-

1200 de Siemens, y se vio la posibilidad de controlarlos desde un ordenador, en lo que consitua

una pequea red de rea local formada por un PLC y una Human Machine Interface (HMI).

Las redes industriales no tienen los mismos requisitos que las redes de oficina y, as como un

retardo de medio segundo en el envo de un correo electrnico no supone un problema, en el

control de un robot un retardo como ese puede resultar inadmisible. De ah que en el protocolo

Industrial Ethernet, y sus diferentes versiones (PROFINET, Ethernet/IP, EtherCat, etc.),

permiten la comunicacin basada en el estndar Ethernet garantizado un determinismo en la

transmisin y recepcin de datos.

Siemens ofrece para los dispositivos de la familia S7-1200 y tambin para los de la familia S7-

1500 un protocolo para establecimiento de comunicaciones punto a punto en una red Industrial

Ethernet llamada Open User Communication (OUC) over Industrial Ethernet. Se trata

procedimiento de comunicacin controlado por el programa STEP 7 para la comunicacin a

travs de la interfaz PN/IE integrada en la CPU. La comunicacin se controla exclusivamente

por medio de las instrucciones del programa de usuario, siendo posible establecer y deshacer

conexiones (TCP, UDP e ISO on TCP) en funcin de un evento. Asimismo, las conexiones

pueden modificarse desde el programa de usuario durante el funcionamiento.

En esta prctica se comprobar que se puede lograr comunicar tanto mediante TCP como

mediante ISO-TCP los PLCs distribuidos por toda la red del laboratorio. Para ello se emplear

el software TIA V11 y se utilizar su herramienta de visualizacin de variables. Tambin se

monitorizarn los mensajes transmitidos mediante la el software wireshark, empleado en la

prctica 3 para la comunicacin TCP mediante LABVIEW.

2. PROGRAMA EJEMPLO

Para facilitar el desarrollo de la prctica se proporciona a los alumnos un proyecto TIA V11 con

dos PLCs conectados mediante comunicacin TCP. Asimismo se proporciona el documento pdf

NET_S7-1200_ISOonTCP_en, donde se explica detalladamente la programacin del

proyecto, donde en el bloque de programa OB1 se incluyen llamadas a las funciones FC100

"FC_SEND" and FC200 "FC_RECV", que sirven respectivamente para enviar y recibir datos.

El bloque OB1 se ejecuta cclicamente por lo que las funciones FC_SEND y FC_RECV estn

siendo llamadas una y otra vez con una frecuencia marcada por el tiempo de ciclo cycle time,

cuyo valor se puede consultar en cada PLC en Configuracin de dispositivos/Propiedades.

La primera tarea ser comprender el funcionamiento de FC_SEND y FC_RECV y descubrir en

ellas la funciones integradas del Open User Communication TSEND_C y TRCV_C.

Despus cada grupo de prcticas, que en la anterior prctica ha trabajado con un PLC se pondr

de acuerdo con otro grupo de prcticas para poder realizar la comunicacin entre su PLC y el

PLC del otro grupo. TCP/IP es un protocolo que ofrece la posibilidad de realizar mltiples

conexiones, por lo que cada uno de los dos grupos involucrados en la conexin de los dos PLCs

podr realizar su conexin de forma independiente. Pero s que ser necesario ponerse de

acuerdo en la utilizacin de un puerto de comunicaciones distinto. De lo contrario los mensajes

colisionarn. En el proyecto proporcionado a los alumnos el puerto empleado es el 2000. De

modo que bastar con que uno de los grupos emplee uno diferente en el rango del 2000 al 5000,

que es el formado por puertos que no son de sistema.

Tambin habr que tener cuidado con asignar correctamente las direcciones IP del PLC de

origen y del de destino y tambin de emplear un identificador de conexin diferente para las dos

conexiones que se van a realizar.

3. EJERCICIO DE DISEO

Ahora se modificar el programa de ejemplo para que una de las entradas digitales de un PLC se

enve a una de las salidas del otro PLC.

Despus de comprobar visualmente con los LEDs del PLC que todo funciona correctamente se

abrir una conexin online para observar el comportamiento de las variables. De igual manera,

escribiendo http://la direccin IP de uno de los PLCs, se podr visualizar online el

comportamiento del PLC

A continuacin se trabajar con la frecuencia de envo de datos. La frecuencia est gobernada

por la marca M10.7, que es una seal de reloj de una frecuencia de 0.5 Hz. Es decir, cada 2

segundos se ir enviando un dato. Cmo modificaras el programa para que enve un dato cada

segundo?

A continuacin cada grupo desconectar su PLC de la red. Si el bit de salida que vena

controlado por el de entrada del otro PLC estaba apagado se mantendr apagado, y si estaba

encendido se mantendr encendido. Comprueba este funcionamiento. Y analiza por qu es as.

Cmo programaras el sistema para que ante una desconexin los bits se pongan a cero?

Despus se volvern a conectar los PLCs y se abrir el programa Wireshark para analizar las

tramas que estn llegando al ordenador.

Si se establece con el TIA V11 una conexin on-line para uno de los PLCs se observar que

Wireshark monitoriza paquetes del tipo COTP y T.125.

Consulta en estas pginas para observar qu tipo de trfico se est transmitiendo:

http://wiki.wireshark.org/COTP

http://wiki.wireshark.org/RDP

Despus de leer la informacin disponible en ambas pginas se pide justificar que se estn

recibiendo ambos tipos de paquetes y explicar la diferencia que hay entre TCP e ISO-TCP.