Guía Rápida de Novedades CP1L-EM/-EL

Guía Rápida de Novedades CP1L-EM/-EL

1. Introducción 2. Características incorporadas 3. Comparación con CP1W-CIF41 y Cx1W-ETN21 4. Configuración del puerto Ethernet del PLC 5. Pruebas con el puerto Ethernet

5.1. Conexión CP1L-EM con NQ5-TQ010-B 5.2. Comandos FINS. Instrucciones SEND/RECV/CMND 5.3. Sockets 5.4. Modbus TCP

6. Módulos opcionales de analogía

1. Introducción

Omron introduce una nueva versión del PLC compacto CP1L: CP1L-EM y CP1L-EL , que ofrece comunicaciones Ethernet flexibles como estándar, característica que hasta ahora, sólo estaba disponible en PLCs modulares. Como resultado de esta versión mejorada del CP1L, además de cumplir con los requisitos de los autómatas compactos para el control de máquinas, siendo capaces de conectarse con una amplia variedad de sensores y dispositivos de control de posición, ahora resulta mucho más fácil su acceso de forma remota para el control y registro de datos. El puerto Ethernet incorporado en el CP1L, puede ser utilizado tanto para la programación, como para las comunicaciones, proporcionando conectividad con dispositivos que soportan Ethernet. Con la funcionalidad de servicio de socket , se consigue una conexión flexible a la red, proporcionando al usuario la posibilidad de comunicar con cualquier protocolo Ethernet que necesite en su aplicación. El servicio de socket soporta los protocolos estándar de Ethernet, incluyendo UDP, TCP y Modbus/TCP (mediante bloques de función), lo que permite la conexión con una amplia gama de dispositivos. Además, el CP1L soporta el protocolo de Omron FINS Ethernet para una conexión sencilla a otros PLCs y HMIs. Ventajas de la estandarización de las comunicaciones Ethernet:

• Ethernet es ampliamente utilizado. • Cableado más económico que para conexiones serie. • Los cables pueden ser de hasta 100 m de longitud entre los nodos, y unido a la posibilidad de

utilizar switches y/o routers, se consigue una flexibilidad de la red óptima. • La implementación de Ethernet en el CP1L permite hasta 3 conexiones en un solo cable.

Disponibles 3 versiones de CP1L con Ethernet: CPUs de 20, 30 y 40 puntos de E/S (expandibles hasta 160 puntos de E/S). Estas CPUs también incorporan de serie dos entradas analógicas de 0-10V . Además se pueden añadir más E/S analógicas mediante módulos opcionales CP1W-ADB21 (2 E analógicas), CP1W-DAB21V (2 S analógicas) y CP1W-MAB221 (2 E/S analógicas). El CP1L ha sido desarrollado específicamente para ofrecer a los fabricantes de maquinaria la simplicidad de un PLC compacto, con la capacidad de un PLC modular.

Estándares internacionales: U: UL, U1: UL, C: CSA, UC: cULus, UC1: cULus, CU: Cul, n: nk, L: Lloyd y CE: directivas EC. Versión de software desde la que se pueden programar y configurar las nuevas CPUs CP1L-EM y CP1L-EL: CX-Programmer versión 9.40 ó superior .

2. Características Incorporadas

2.1. CP1L-EL/-EM Los SYSMAC CP1L-EL/-EM tienen la misma capacidad de programa y de E/S que los PLCs CP1L, pero incorporan un puerto Ethernet, en vez del puerto USB que incorporan los CP1L, y capacidad de FB independiente.

(3) La capacidad de FB no está incluída en la capacidad de Programa.

2.2. Configuración Básica

2.3. Puerto Ethernet incorporado. Aplicaciones. Con el puerto Ethernet incorporado, es posible conectar el CX-Programmer con los PLCs e intercambiar datos entre PLCs OMRON utilizando Ethernet. También puede crear un procedimiento de comunicaciones particular, utilizando TCP/IP o UDP/IP para aplicaciones con PC o para comunicar con PLCs de otros fabricantes.

Definición de Socket: Designa un concepto abstracto o mecanismo por el cual dos programas (posiblemente situados en distintos equipos: PLCs, PCs,…) pueden intercambiar cualquier flujo de datos, generalmente de manera fiable y ordenada, a través de las tarjetas de red.

Un socket queda definido por un par de direcciones IP local y remota , un protocolo de transporte y un par de números de puerto local y remoto .

Los sockets permiten implementar una arquitectura cliente-servidor . La comunicación debe ser iniciada por uno de los programas que se denomina programa "cliente". El segundo programa espera a que otro inicie la comunicación, por este motivo se denomina programa "servidor".

Un socket es un proceso o hilo existente en la máquina cliente y en la máquina servidora, que sirve en última instancia para que el programa servidor y el cliente lean y escriban la información. Esta información será la transmitida por las diferentes capas de red.

2.4. Capacidad Independiente de FB

A diferencia con la serie CP1L, los PLCs de la serie CP1L-EL/-EM tienen 10K steps para bloques de función (FB) independientes del resto de memoria de programa, lo que aumenta la capacidad para programar con FBs.

2.5. Entrada de Analogía incorporada

Las CPUs incorporan dos entradas analógicas de tensión. Los valores analógicos externos de 0 a 10 V (resolución:1000) son convertidos a valores digitales y almacenados en un word del área AR. Esto hace posible realizar ajustes in situ, de configuraciones que no demanden un alto grado de precisión, como por ejemplo, una configuración basada en cambios en la temperatura ambiente o en entradas de potenciómetro.

2.6. Funcionalidades aplicables a los CP1L y CP1L-E L/-EM

Para más información sobre: Contadores de Alta Velocidad, Control de Pulsos, Capacidad de Expansión mediante puertos serie (RS-232C y/o RS-422A/485): Modbus-RTU easy master, PLC Links,…, Operación sin Batería y Seguridad, referirse al Manual de Operación W516 .

2.7. Expansión

Para más información sobre los módulos de expansión, accesorios y restricciones aplicables, referirse al Manual de Operación W516 .

2.8. Indicadores Led, DIP Switches y Conector Ether net Los Leds de la CPU muestran el estado de operación del CP1L-EL/-EM:

Funcionalidad de los DIP Switches para las CPUs de 30 y 40 puntos de E/S:

Funcionalidad de los DIP Switches para las CPUs de 20 puntos de E/S:

Para más información, referirse al Manual de Operación W516 . Conector Ethernet:

El conector para el cable de par trenzado Ethernet debe cumplir las siguientes especificaciones y estándares:

� Especificaciones eléctricas: Conforme al estándar IEEE802.3 � Estructura del conector: Conector Modular de 8 pines, RJ45 (conforme a la ISO8877)

3. Comparación con CP1W-CIF41 y CJ1W/CS1W-ETN21

• Con el puerto Ethernet incorporado en los CP1L-EL/-EM, es posible trabajar con gran variedad de protocolos lo que les hace posible formar parte de un amplio abanico de redes Ethernet. Los protocolos que se pueden seleccionar incluyen el envío y recepción de datos vía TCP/IP o UDP/IP (Servicios Socket), el envío y recepción de comandos estándar de OMRON (protocolo FINS), y el ajuste automático del reloj interno del PLC vía SNTP.

• Debido a que el Controlador Ethernet integrado utiliza un interfaz de bus, la velocidad de proceso es mayor que en el módulo opcional Ethernet de la serie CP1 (CP1W-CIF41).

• Mejora en las comunicaciones mediante Mensajes FINS (las siguientes funciones se han mantenido

como en los módulos CP1W-CIF41 existentes):

� El máximo número de nodos es 254. � Las comunicaciones están habilitadas incluso si la dirección IP del PC es dinámica. � La función de asignación automática de nodo FINS cliente, hace que sea posible conectar

online con el PLC, incluso si no se ha configurado una dirección de nodo FINS en el PC. � La comunicación mediante mensajes FINS está habilitada tanto para UDP/IP como para

TCP/IP. En TCP/IP son posibles hasta 3 conexiones simultáneas. Con el CP1W-CIF41 son posibles hasta 2 conexiones simultáneas en TCP/IP, y sólo pueden ser configuradas como servidor.

� Múltiples aplicaciones FINS, como CX-Programmer, pueden estar conectadas online con el PLC vía Ethernet, en el mismo PC.

3.1. Especificaciones generales del puerto Ethernet integrado en los CP1L-E

3.2. Comparación con módulos anteriores

4. Configuración del puerto Ethernet del PLC

4.1. Configuración Básica desde CX-Programmer Utilizar CX-Programmer (ver. 9.40 o superior) para configurar el CP1L-EL/-EM. Para comunicar el PLC con CX-Programmer se puede hacer:

• Conectando el PC con el PLC vía Ethernet, mediante la función “Auto-IP”: CX-Programmer ejecuta un comando de conexión, sin necesidad de configurar ninguna IP en el lado del PC cuando el PLC está físicamente conectado de forma directa con el PC.

• Conectando el PC con el PLC vía cable serie, a través de un puerto serie del PLC (CP1W-CIF01/CIF11/CIF12). En esta guía rápida nos centraremos en las comunicaciones Ethernet.

4.2. Conexión Automática desde CX-Programmer Para realizar una conexión Ethernet automática con el PLC, cuando el PC y el PLC destino están en la misma red local, se puede utilizar la función “online automático”. Seguir los siguientes pasos:

4.2.1. Conectar el puerto Ethernet del PLC, mediante un cable Ethernet de par trenzado o mediante un hub o un switch (para más información referirse a la sección 6-3 del manual W516)

4.2.2. Seleccionar

DirectEthernetUtility desde el siguiente menú:

4.2.3. Seleccionar la tarjeta de red del PC (en caso de que el PC tenga más de una tarjeta Ethernet) que está conectada al PLC.

4.2.4. Abrir CX-Programmer y seleccionar en el menú: PLC -> CP1L-Ethernet Online ó seleccionar el icono correspondiente en la barra de herramientas.

4.2.5. Seleccionar el tipo de conexión, pulsar el botón de

Conectar y la conexión online está hecha.

Nota: Para más información sobre conexión Ethernet a través de Hub, referirse al Manual de Operación W516.

4.3. Procedimiento para Configurar el PLC Utilizar CX-Programmer (ver. 9.40 o superior) para configurar el CP1L-EL/-EM.

4.3.1. Conectar online el CX-Programmer con el PLC. Se puede utilizar la “conexión automática” del

apartado anterior.

4.3.2. Seleccionar en la ventana de trabajo Configuración (Settings) -> Ethernet integrado . Si es la primera vez que se utiliza el puerto Ethernet, aparecerán los valores de fábrica por defecto. Realizar las configuraciones requeridas para la aplicación. Ejemplo:

4.3.3. Transferir la nueva configuración al PLC. Ir

al menú Opciones -> Transferir al PLC (para que esta opción esté habilitada, el PLC debe estar en modo PROGRAMA)

4.3.4. Para que la nueva configuración

Ethernet sea efectiva, el puerto Ethernet debe ser reiniciado .

El led indicador LNK/ACT se apagara y se encenderá otra vez (el cable Ethernet debe estar conectado), entonces el puerto Ethernet reconocerá la nueva configuración.

Para ello, seguir los siguientes pasos:

4.3.5. Para verificar que el puerto Ethernet ya trabaja con la nueva configuración transferida, se puede enviar un comando de PING desde el PC:

5. Pruebas con el puerto Ethernet

5.1. Conexión directa de un CP1L-EM con un NQ5-TQ 010-B vía Ethernet

5.1.1. Configuración del puerto Ethernet del CP1L-EM.

5.1.2. Configuración del puerto Ethernet del NQ desde NQ-Designer

1. Configurar el proyecto:

2. Añadir un nodo y configurarlo:

Nota: tras transferir la nueva configuración al puerto Ethernet, no olvidar reiniciar el puerto Ethernet desde el menú de CX-Programmer: PLC -> Editar -> Reiniciar el puerto Ethernet integrado del CP1 .

3. Se añaden los tag a compartir entre NQ y CP1.

4. Se descarga la aplicación

y el firmware al NQ.

5.2. Comandos FINS. Instrucciones SEND/RECV/CMND. En este ejemplo, se utiliza la instrucción SEND para enviar 10 canales a partir del D0 desde el CP1L-EM, y se almacenan a partir del canal D140 del CJ2M. Red local 1: configurar la red local 1 en ambos módulos Ethernet (el puerto Ethernet del CP1L-EM y el puerto Ethernet del módulo EIP21 incorporado en el CJ2M-CPU33) mediante la tabla de rutas, utilizando el software CX-Integrator. Nota: se puede abrir el CX-Integrator desde el menú de CX-Programmer: Herramientas -> Configuración de red .

CJ2M-CPU33 IP: 192.168.250.4 Puerto: 9600 Red Local: 1

SEND/RECV/CMND

CP1L-EM IP: 192.168.250.1 Puerto: 9600 Red Local: 1

En este ejemplo, se utiliza la instrucción CMND para enviar el comando 0101 (leer área de memoria) y leer 10 canales a partir del D10 del CJ2M-CPU33

Código de comando: 0101

Área de memoria a leer: 82 hex (DM)

Primer canal de lectura: D10

Nº canales a leer: 10

Nº bytes de comando: 8 hex

Nº bytes de datos de respuesta: 18 hex (24 bytes)

Nº de puerto: 0 y Red Local destino: 1

Nº Nodo destino: 4 y Nº Unidad destino: 0 (CPU del CJ2M)

Respuesta requerida: 0, Nº puerto lógico: 7 y Nº reintentos: 3

Tiempo de respuesta: 64 hex (10 seg.)

5.3. Servicios de Socket.

En este ejemplo, se abre el socket 1 en el CP1L-E y en la tarjeta CJ1W-ETN21 y se envían 100 bytes desde el D0 del CP1L-E al CJ2M. Una vez realizado el envío, se activa el bit 0.03 en el CJ2M para almacenar a partir del D0, los 100 bytes recibidos en el puerto. Nota 1: La longitud máxima de bytes enviados/recibidos por cada socket es de 1024 bytes (400 hex) Nota 2: Para trabajar con sockets en CJ2, se necesita una tarjeta CJ1W-ETN21, ya que las tarjetas de EthernetIP CJ1W-EIP21 no admiten sockets. Nota 3: Existen FBs para la apertura y cierre de sockets. Ver siguiente prueba. Programa del CP1L-E:

SOCKET Nº 1

CJ2M-CPU33 + CJ1W-ETN21 IP_ETN21: 192.168.250.8 Nº Unidad_ETN21: 0 y Nodo: 8 Puerto: 9600 Red Local: 1

CP1L-EM IP: 192.168.250.1 Puerto: 9600 Red Local: 1

Nº de socket UDP/TCP: 1

Puerto Local UDP/TCP: 1000 hex (4096)

Dirección IP remota: 192.168.250.8

Nº puerto remoto UDP/TCP: 1000 hex (4096)

Timeout: 0

Con la activación del bit W0.00 se abre el socket 1 del CP1L-E


Nº de socket: 1

Nº de bytes a enviar/recibir: 64 hex (100 bytes)

Dirección de datos a enviar/recibir: 82 hex (Área D), D0

Código de Respuesta (ver códigos de respuesta en el manual W516).

Con la activación del bit W0.02 se realiza el envío de datos por el socket 1 en el CP1L-E.

Con la activación del bit W0.01 se cierra el socket 1 del CP1L-E



Programa del CJ2:

Con la activación del bit W0.03 se realiza la recepción de los bytes recibidos en el puerto del CP1L-E.

Con la activación del bit 0.00 se abre el socket 1 de la CJ1W-ETN21

Nº de socket UDP/TCP: 1

Puerto Local UDP/TCP: 1000 hex (4096)


Nº puerto remoto UDP/TCP: 1000 hex (4096)





Con la activación del bit 0.03 se abre el socket 1 de la CJ1W-ETN21

Nº de socket: 1

Nº de bytes a enviar/recibir: 64 hex (100 bytes)



Timeout

5.4. Modbus TCP.

En este ejemplo, el CP1L-E funciona como “Cliente TCP” y el CJ2 como “Servidor TCP”. Primero se abre uno de los 3 posibles sockets del CP1L-E, mediante el FB “Open_Socket” quedando abierta instantáneamente la comunicación vía socket entre CP1L-E y CJ2, gracias al FB que tiene programado el CJ2 “MTCP_ETN_Server”. Estará activada la salida “Connected” del FB programado en el CJ2, indicando que la comunicación vía socket está establecida con el “Cliente TCP”, en este ejemplo, el CP1L-E. Nota 1: La longitud máxima de bytes enviados/recibidos por cada socket es de 1024 bytes (400 hex) Nota 2: Para trabajar con sockets en CJ2, se necesita una tarjeta CJ1W-ETN21, ya que las tarjetas de EthernetIP CJ1W-EIP21 no admiten sockets. Programa del CP1L-E:

SOCKET Nº 1

CJ2M-CPU33 + CJ1W-ETN21 IP_ETN21: 192.168.250.5 Nº Unidad_ETN21: 0 y Nodo: 5

CP1L-EM IP: 192.168.250.7

Programa del CJ2:

6. Módulos Opcionales de Analogía

6.1. Modelos disponibles y características generale s

• Resolución en las entradas de tensión 0-10V: 1/4000 con una precisión del 1% del fondo de escala.

• Resolución en las entradas de corriente 0-20mA: 1/2000 con una precisión del 1,2% del fondo de escala.

• Resolución en las salidas (0-10V): 1/4000 con una precisión del 1% del fondo de escala

• No disponen de aislamiento. Hay que tenerlo en cuenta al realizar las conexiones a tierra. • Dos nuevos bits de estado, que indican el funcionamiento de las tarjetas opcionales y permiten

deshabilitar las salidas. • Sólo compatibles con los modelos con Ethernet integ rada . En los modelos de 30 y 40 puntos, se

pueden montar hasta dos tarjetas de analogía opcionales.

6.2. Configuración de los Módulos Opcionales de Ana logía Para utilizar un módulo opcional de analogía con los PLCs de la serie CP1L-E es necesario establecer las comunicaciones serie de la CPU a través de una de las siguientes formas:

• Mediante los DIPswitches: Para unidades de CPU de 30 o 40 puntos poner a ON el SW4 cuando el módulo de analogía se monte en el slot 1 (izquierda) y poner a ON el SW5 cuando el módulo de analogía se monte en el slot 2 (derecha).

Para unidades de CPU de 20 puntos, poner a ON el DipSW4. • Mediante CX-Programmer: Cuando SW4 y SW5 están en OFF se deben configurar los

parámetros relativos a las comunicaciones de los puertos opcionales a través de CX-Programmer, estableciendo un baud rate de 115200bps en modo Toolbus.

6.3. Mapeado de Memoria Área de estado del módulo opcional: A435 (su valor inicial es “0000H”) Los bits A435.14 y A435.15 se ponen en ON cuando el módulo opcional de analogía funciona con normalidad, pudiéndose llevar a cabo las lecturas A/D de datos de entrada y las escrituras D/A de datos de salida. Bit de salida a OFF: A500.15 Como medida de emergencia, cuando se produce un error, todas las salidas de las Unidades de Salida, pueden ser forzadas a OFF mediante la activación del bit A500.15. El modo de operación se mantendrá en modo RUN o MONITOR, pero todas las salidas se pondrán a 0.

6.4. Módulo opcional de entradas analógicas CP1W-AD B21 Rango de la señal de entrada analógica: • De 0 a 10V: • De 0 a 20mA: Cableado de entradas analógicas:

La entrada analógica se convierte digitalmente según la gráfica anterior, el rango de 0 a 10V se corresponde con los valores hexadecimales 0000 a 0FA0 (0 a 4000). Mientras que el rango de entrada es 0000 a 0FFF (0 a 4095). Cuando la entrada excede el rango especificado, el dato de conversión A/D será fijado al límite superior o inferior.

El rango de 0 a 20mA se corresponde con los valores hexadecimales 0000 a 07D0 (0 a 2000). El rango posible es de 0000 a 0FFF (0 a 4095) pero se sugiere que la entrada en corriente no exceda los 30mA.

6.5. Módulo opcional de entradas analógicas CP1W-DA B21V : Rango de la señal de salida analógica: • De 0 a 10V: Cableado de las salidas analógicas:

Los valores hexadecimales 0000 a 0FA0 (0 a 4000) se corresponden con el rango de voltaje analógico de 0 a 10V. El rango completo de salida es de 10 a 10,24V.

6.6. Módulo opcional de entradas y salidas analógic as CP1W-MAB221 Rango de la señal de entrada analógica: • De 0 a 10V: • De 0 a 20mA:

La entrada analógica se convierte digitalmente según la gráfica anterior, el rango de 0 a 10V se corresponde con los valores hexadecimales 0000 a 0FA0 (0 a 4000). Mientras que el rango de entrada es 0000 a 0FFF (0 a 4095).

El rango de 0 a 20mA se corresponde con los valores hexadecimales 0000 a 07D0 (0 a 2000). El rango posible es de 0000 a 0FFF (0 a 4095) pero se sugiere que la entrada en corriente no exceda los 30mA.

Rango de la señal de salida analógica: • De 0 a 10V: Cableado de las entradas y salidas analógicas: • Entradas analógicas: • Salidas analógicas:

Los valores hexadecimales 0000 a 0FA0 (0 a 4000) se corresponden con el rango de voltaje analógico de 0 a 10V. El rango completo de salida es de 10 a 10,24V.

6.7. Cálculo del Consumo Referirse a la sección 2-2-1 del manual de operación W516 para más información sobre: Especificaciones generales de las CPU con Ethernet y consumos de CPUs, Módulos opcionales y Unidades de Expansión. Fórmula para calcular el consumo de potencia en DC de las unidades de CPU con potencia en DC Ejemplo_1:

Este ejemplo muestra que dicha configuración, requiere una fuente de alimentación de 12W o superior. Ejemplo_2: CP1L-EM40DT1-D + 2 unidades CP1W-MAB221 + 3 unidades CP1W-DA041 Consumo CP1L-E = (0,820 A x 5 V/70% + 0.382 A x 24 V ) x 1,1 = 16,12 W Inferior a los 20 W máximos de consumo fijados para esta CPU.

System

5V

24V

CPU Unit

CP1L-EM40DT1-D

Option Boards

CP1W-MAB221 CP1W-MAB221 2nd Unit

CP1W-DA041 CP1W-DA041 2nd Unit

CP1W-DA041 3rd Unit

0,080 A 0,080 A 2nd Unit

0,080 A 3rd Unit

0,124 A 0,124 A 2nd Unit

0,124 A 3rd Unit

1st Unit 2nd Unit 3rd Unit

1st Unit 2nd Unit

CP1L-EM40DT1-D 0,080 A 0,080 A 2nd Unit

CP1L-EM40DT1-D - -

Expansion Unit or Expansion I/O Unit Total

0,820 A 3rd Unit 0,382 A 3rd Unit

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