la práctica 6 fue muy interesante ya que utilizar el cable...

Campus: Estado de México

Proyecto de Redes Industriales

Protocolo PROFIBUS DP

Practica #6

Equipo: 3

Grupo: 1

MR2019

No. De integrantes: 2

Luis Francisco Hurtado Urbiola A01169649

Karla Anahí Valle Rubio A01370236

Profesor: Ing. Ricardo Méndez Hernández

Fecha de realización: 26/09/14

Fecha de entrega: 1/10/13

Practica #4 Proyecto de Redes Industriales

Índice

Página

I. Resumen 3II. Objetivo 3III. Materiales 3IV. Metodología 4V. Marco Teórico 4VI. Resultados y simulación 8VII. Conclusiones 11VIII. Bibliografía 12

Índice de imágenes

I. Figura 1 4II. Figuras 2-3 5III. Figura 4 6IV. Figura 5-6 9V. Figuras 7-8 10VI. Actividad Extra clase 7


1. Resumen:

El controlador SIMATIC-300 es un dispositivo con numerosas aplicaciones en el

sector industrial. Dentro de sus protocolos se encuentra el AS-i. En el presente

reporte se muestran los resultados de la practica 6. Esta práctica consistió en

interconectar un maestro y un esclavo que serán maestros para sus respectivos

esclavos, por medio del protocolo AS-i por medio de un cable PROFIBUS para

implementar una secuencia con los controladores SIMATIC S7-300. En el cual se

pretende configurar, parametrizar y programar mediante la elaboración de

proyectos (KOP) y funciones (GRAPHSET) en el software. Con esta programación

se controlan un par de pistones neumáticos para llevar a cabo la secuencia

implementada en el examen pasado. Dependiendo del botón que se presione será

lo que se haga.

El bus AS-Interface es una red estándar de mercado, robusta y suficientemente

flexible, que cumple con todos los requerimientos para un bus de comunicación

industrial. Está especialmente diseñada para el nivel “más bajo” del proceso de

control. La red AS-Interface

representa “los ojos y los

oídos” para el control del

proceso, pero utilizando

técnicas de comunicación

industrial. Para la

comunicación consta de

"maestros" y "esclavos".

Utilizando esto, se planea hacer

que al presionar un botón se

acciones dos actuadores (en este caso dos pistones) prenda una luz de la

pasarela, con el botón de "automático" se enciende la luz verde de la pasarela,

con el botón de "yogueo" se enciende la luz naranja de la pasarela, mientras que

con el botón de "stop" se enciende la luz roja de la pasarela. De modo que

debemos de implementar la secuencia vista en el examen (B+, A+, A-, B-).


Figura 1. Pirámide de las conexiones industriales

2. Objetivos:

1.- Conocer el funcionamiento de una red AS-i eligiendo los esclavos y maestros correctos.

2.- Aprender a programar y cambiar de dirección dependiendo de la necesidad o conveniencia a cada entrada y salida.

3.- Llevar a cabo una operación sencilla controlada con AS-i.

4.- Utilizando la red AS-i se pretende direccionar la botonera, la botonera y los esclavos AS-i

3. Material:- 2 cables M12

- 1 botonera con cable AS-i

- 1 pasarela DP AS-i

- 2 sensores magnéticos

- 2 pistones de doble efecto

- 2 vampiros

- 1 juego de mangueras neumáticas

- 1 Programador

- PLC S7-300

- 2 Electroválvulas 5/2

- 4 sensores capacitivos

- Cable PROFIBUS

4. Metodología:1. Analizar cómo deben de implementarse los programas en el PLC para que los pistones realicen la actividad que deben realizar.

2. Analizar la red AS-i y designar a el maestro y esclavos para hacer la programación correcta.

3. Solicitar el material necesario para su implementación.

4. Hacer las conexiones pertinentes de la estación neumática y de los cables AS-i.


5. Implementar el lenguaje requerido para la programación.

6. Revisar la conectividad entre PLC y sus esclavos en conexión AS-i.

7. Implementación del programa.

8. Realizar el vídeo para la comprobación de la práctica.

5. Marco Teórico

El controlador SIMATIC S7-300 es un

controlador modular para soluciones de sistema

en el rango medio de automatización discreta.

Este controlador tiene aplicación en la industria

como en máquinas en serie y en producción en

planta, ya que normalmente sólo es necesario

programarlo una vez para que lleve a cabo el

proceso establecido por el operador. Sus

ventajas son que cuenta con una ejecución

rápida de comandos y tiene una programación

modular, reutiliza programas y librerías por lo

que se ahorra tiempo al programar para otras

actividades y archiva cualquier proyecto en S7-MMC. La programación se puede

llevar a cabo por diagrama de escalera, diagrama de bloques, lista de

instrucciones, lenguaje estructurado y Graphset. Cuenta con interfaces integradas

para PROFINET y Ethernet, así como

para PROFIBUS y MPI.

El S7-300 cuenta con diferentes

módulos que se deben de ir

configurando dependiendo de la

estación en la que se encuentre. Se

deben de ir declarando en el bastidor

del software step7 de forma:


Figura 3. Tipos de módulos y su clasificación

Figura 2. Controlador se SIMATIC S7-300

1. Fuente de alimentación (PS)

2. Unidad central de procesamiento (CPU)

3. Módulo de comunicación/ Módulo de

interface (IM)

4. Módulo/ Módulos de señal(es) (SM)

a. AI: Entradas analógicas

b. AO: Salidas analógicas

c. DI: Entradas digitales

d. DO: Salidas digitales

5. Módulo de Funciones (FM)

6. Procesador de Comunicación (CP)

El CPU que nos tocó configurar en esta

práctica es similar al que se puede observar en

la figura 3. En ella se observan y señalan las

partes que lo componen.

Podemos observar que la configuración en este

módulo en específico es más sencilla ya que

tiene integrado el módulo de señales (SM) en

el CPU.

Aparte de que el RESET del

módulo se puede hacer de forma

sencilla al mover una perilla a

MRES y se puede configurar para

que sea el módulo de

comunicación con la computadora para poder subir el programa a implementar.


Figura 4. Es el esquemático del SIMATIC S7-300 que ocupamos en el laboratorio.

Figura 5. Diagrama de árbol de conexiones en AS-i

AS-i es un sistema estandarizado, compatible con el campo gracias a su

máxima resistencia a interferencias eléctricas, este bus permite acoplamientos de

los elementos en lugares indistintos mediante uniones mecánicas. La red AS-i se

ha creado como un sistema maestro simple, utilizando la técnica de poleo cíclico,

la velocidad de lectura es de 5 ms. Esto quiere decir que sólo existe un maestro en

toda la red. Este maestro consulta y actualiza los datos de todos los esclavos de la

red, empleando para ello un tiempo fijo.

A diferencia con otros sistemas de bus más complejos, la red AS-i se configura

de forma automática. Con AS-i se pueden conectar señales de proceso digitales y

analógicas, representa la interfase universal entre el nivel de control superior

(PLC) y el nivel de control inferior (actuadores y sensores).

La red AS-Interface se puede montar como una instalación eléctrica estándar.

Gracias al robusto principio de funcionamiento sobre el que se asienta, no hay

limitaciones en cuanto a la estructura (topología de red). La red AS-Interface se

puede montar en árbol, línea o estrella.

Los componentes básicos de la red AS-i son:

1. Maestro AS-i

2. Esclavos

3. Cable AS-i

4. Fuente de alimentación

El término topología se refiere a la forma en que está diseñada la red, bien físicamente (rigiéndose de algunas características en su hardware) o bien lógicamente (basándose en las características internas de su software).La topología de red es la representación geométrica de la relación entre todos los enlaces y los dispositivos que los enlazan entre sí (habitualmente denominados nodos).


Figura 6. Topología industrial

Para el día de hoy, existen al menos cinco posibles topologías de red básicas: malla, estrella, árbol, bus y anillo.

6. Simulación y resultados

El objetivo de la práctica es conectar PLC’s entre sí para poder mandar señales

de uno a otro, fue necesario hacer dos tablas de símbolos y abrir la configuración

de los dos CPU’s de modo de asignar quien es maestro y quien es esclavo de los

dos S7 300. Para poder hacer las tablas de símbolos, se debe tomar en cuenta los

datos asignados de comunicación de entrada y de comunicación de salida de cada

uno de los CPU´s, éstos nos servirán para poder intercomunicar un CPU con el

otro, de esta manera podemos configurar por cual byte recibe datos el CPU y por

cuál los envía y viceversa con el otro CPU. Una vez configurados los bytes de

entrada y salida de cada uno de los CPU´s, entonces sí se puede proceder a

hacer la tabla de símbolos, en donde para las inputs, outputs y marcas se tomarán

en cuenta los valores seleccionados en los bytes de salida y entrada, según sea

necesario.

Una vez que ya contamos con la tabla de símbolos completa, se procede a

comenzar el programa. El lenguaje de programación que se eligió para la

configuración del bloque de función fue lista de instrucciones (AWL), ya que

debido a la naturaleza de la secuencia no se pudo programar en GRAPHSET,

debido a que no es secuencial, por lo tanto se consideró más sencillo de usar para

una programación con 2 opciones (empezarlo desde una estación o desde la otra).

La secuencia que se programa en AWL es que al tener 4 botones, con cada uno

debe de hacer una acción distinta sin importar el orden con el que se presionen,

(precisamente por este motivo es el que no se puede programar en GRAPHSET).

Con el botón unos ambos pistones deben de estar retraídos, con el botón 2 el

pistón A debe salir y el pistón B debe de estar retraído, con el botón 3 el pistón B

debe de salir y el pistón A debe de estar retraído y con el botón 4 ambos pistones

A y B deben de estar extendidos. Reiterando que se deben de cumplir estas

condiciones sin importar la secuencia que se ocupe para presionar los botones


7. Conclusiones

En esta práctica se obtuvieron conocimientos sobre la red AS-i incluyendo lo

utilizado en la práctica pasada, su funcionamiento y cómo establecer un esclavo y

un maestro. Otra cosa que se complicó fue al hacer el modo manual, ya que al

principio no se nos ocurrió bien cómo lograrlo sin que se confundiera con el

automático, pero después de implementar un par de marcas se logró obtener el

objetivo deseado.

Luis Francisco Hurtado Urbiola

Fue muy interesante aprender sobre la red AS-i. La forma en que se programa fue

la misma, de hecho se utilizó la misma estación de la practica anterior entonces

hasta el hardware fue el mismo, pero las conexiones y las direcciones de los

esclavos cambiaban, ya que al parecer otro equipo lo utilizo con anterioridad y lo

configuro diferente. Hubo un pequeño problema al conectar los sensores y es que

no había conexión, hubo necesidad de adherirlos con mazquin para que no se

movieran y pudieran sensar bien, pero finalmente se logró.

También en una ocasión se fue la luz y no se guardó nada por lo que tuvimos que

volver a empezar toda la programación, tanto en programa como en el hardware.

Karla Anahí Valle Rubio

La práctica 6 fue muy interesante ya que utilizar el cable para la red AS-i fue

entretenido. Utilizar el programador también lo fué ya que en la prácticas

anteriores debíamos usar las direcciones ya establecidas. Tuvimos problema con

los sensores, ya que no sensaban en la base del pistón, los tuvimos que pegar

con masquin directo al cilindro y ya funcionaron.

Nos costó algo de trabajo la programación, pero después de varios intentos

fallidos con la botonera y la pasarela logramos que el programa hiciera lo debido.


8. Bibliografía© Siemens AG 2010. All Rights Reserved. SIMATIC S7 SIMATIC S7-300 Control

300 Controladores. Consultado el 23 de agosto de 2014

de https://www.swe.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/sce_educacion/documentacion/Documents/SIMATIC%20S7300.pdf

Francisco Ruiz Vassallo. (México 2007). Electrónica Digital Fácil Para Electricistas

y Técnicos de Mantenimiento. Ed. Alfaomega.

Berger, Hans. (Berlin 2012). Automating with SIMATIC S7-300 inside TIA

portal : configuring, programming and testing with STEP 7 Professional V11. Berlin : Publicis Publishing.

Virgilio Vásquez López. (México, 2014.) AS-Interface. Consultado el 7 de octubre

de 2014 de http://homepage.cem.itesm.mx/vlopez/as-interface.htm

Automatización Industrial. (n.d.). Retrieved September 20, 2014,

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