Botón de texto - Proyecto de Redes Industriales

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
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Índice
Página
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
Resumen
Objetivo
Materiales
Metodología
Marco Teórico
Resultados y simulación
Conclusiones
Bibliografía
3
3
3
4
4
8
11
12
Índice de imágenes
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
Practica #4
Figura 1
Figuras 2-3
Figura 4
Figura 5-6
Figuras 7-8
Actividad Extra clase
Proyecto de Redes Industriales
4
5
6
9
10
7
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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
utilizando
proceso,
pero
técnicas
de
comunicación industrial. Para
la
comunicación
"maestros"
y
consta
de
Figura 1. Pirámide de las conexiones industriales
"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-).
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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.
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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
Figura 2. Controlador se SIMATIC S7-300
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
módulos
cuenta
que
configurando
se
con
diferentes
deben
dependiendo
de
ir
de
la
estación en la que se encuentre. Se
Figura 3. Tipos de módulos y su clasificación
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deben de ir declarando en el bastidor del software step7 de forma:
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
Figura 4. Es el esquemático del SIMATIC S7-300 que
ocupamos en el laboratorio.
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
Figura 5. Diagrama de árbol de conexiones en AS-i
sea
el
módulo
de
comunicación con la computadora
para poder subir el programa a implementar.
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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).
Practica #4
Figura 6. Topología industrial
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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).
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
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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
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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_
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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
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Automatización
de http://homepage.cem.itesm.mx/vlopez/as-interface.htm
Industrial.
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Retrieved
September
20,
2014,
from http://www.disa.bi.ehu.es/spanish/asignaturas/10574/4.01
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