laboratorio de control industrial práctica n°12

PERIODO 2016‐A LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Campus Politécnico "J. Rubén Orellana R."
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Carrera de Ingeniería Electrónica y Control
Carrera de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones
Carrera de Ingeniería Electrónica y Redes de Información
Carrera de Ingeniería Eléctrica
LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL
PRÁCTICA N°12
1. TEMA
CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (V Parte)
COMUNICACIONES
2. OBJETIVOS
2.1. Instruir al estudiante sobre la estructura, componentes y configuración para
establecer comunicación MODBUS TCP/IP con el PLC M580.
3. INFORMACIÓN
MODBUS es un protocolo de comunicaciones situado en el nivel 7 del Modelo OSI,
basado en la arquitectura maestro/esclavo (RTU) o cliente/servidor (TCP/IP), diseñado
en 1979 por Modicon para su gama de controladores lógicos programables (PLC’s).
MODBUS usa líneas seriales, por lo que comúnmente se implementa sobre redes de
comunicación RS-485, pero también sobre redes que usan la comunicación serial RS232, incluso se puede implementar vía TCP/IP sobre una red Ethernet.
Modos de transmisión:
Definen como se envían los paquetes de datos entre maestros y esclavos, el protocolo
MODBUS define dos principales modos de transmisión:
MODBUS RTU (Remote Terminal Unit): La comunicación entre dispositivos
se realiza por medio de datos binarios. Esta es la opción más usada del
protocolo.
MODBUS ASCII (American Standard Code for Information Interchange): La
comunicación entre dispositivos se hace por medio de caracteres ASCII.
Comunicación Maestro-Esclavo en MODBUS:
1 PERIODO 2016‐A LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL Siempre funciona con un maestro y uno o más esclavos, siendo el maestro quién
controla en todo momento el inicio de la comunicación, con los esclavos, que según la
especificación pueden ser hasta 247 en una misma red. El esclavo por otro lado se
limita a retornar los datos solicitados por el maestro, así de simple es la comunicación
usando el MODBUS, el maestro envía los mensajes y el respectivo esclavo los
responde.
Representación de datos en MODBUS:
El protocolo MODBUS usa el concepto de TABLAS DE DATOS para almacenar la
información en un esclavo, una tabla de datos no es más que un bloque de memoria
usado para almacenar información en los esclavos, las tablas de datos que usa en
MODBUS son cuatro y se muestran en la siguiente tabla:
Dirección MODBUS
1 – 9999
10001 – 19999
30000 – 39999
40001 – 49999
Dirección usada
en protocolo
0000 – 9998
0000 – 9998
0000 – 9998
0000 – 9998
Nombre de tabla de datos
Output Coils (Lectura/Escritura)
Inputs Contact (Lectura)
Inputs Registers (Lectura)
Holding Registers (Lectura/Escritura)
Observe que hay dos direcciones, una es usada para diferenciar entre las tablas de
datos (Dirección MODBUS) y la otra es la dirección usada en la comunicación entre el
maestro y el esclavo, está es la dirección usada en la trama o paquetes de datos
enviados entre maestros y esclavos.
Output Coils: En MODBUS un coil representa un valor booleano típicamente usado
para representar una salida. El coil puede verse como una celda o un bloque de
memoria que me permite almacenar el estado de un bit, que puede tener solo dos
valores (0 – 5V)
Holding Registers: Representan cantidades de 16 bits, se puede ver cada registro
como un bloque o celda de memora, que es capaz de almacenar números entre 0 y
65535.
Las direcciones usadas para los registros holding inician en la dirección 40001, pero
puede usarse cualquiera de las mencionadas en la tabla para los registros holding.
Estos registros son de lectura/escritura, es decir que el maestro puede hacer
peticiones de información para leer el dato que está almacenado, o puede enviar
peticiones para escribirle un valor al registro holding en el momento que se requiera.
Las razones por las cuales el uso de Modbus es superior a otros protocolos de
comunicaciones es:
1. Protocolo abierto (público).
2. Su implementación es fácil y requiere poco desarrollo.
3. Maneja bloques de datos sin suponer restricciones.
2 PERIODO 2016‐A LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL 4. TRABAJO PREPARATORIO
4.1. Consultar y presentar un resumen sobre los protocolos de comunicaciones
industriales vigentes, y de manera especial acerca del protocolo MODBUS y
los diferentes medios físicos de conexión entre dispositivos que utiliza.
4.2. Con base a las ayudas de UNITY, verificar mediante un diseño sencillo, la
forma de operación de los siguientes bloques: BYTE AS WORD, WORD AS
REAL, WORD TO INT, INT TO REAL, BYTE TO BIT. Presentar impresos los
circuitos utilizados para evidenciar su trabajo.
4.3. Revisar el documento “COMUNICACIÓN MEDIANTE DTM EN EL PLC M580”,
disponible en la página web del laboratorio.
4.4. Traer un programa base que se encuentre con las configuraciones básicas del
Unity.
5. EQUIPO Y MATERIALES

Módulo de trabajo con elementos electromecánicos, disponible en el
laboratorio.

Módulo de trabajo con PLC M580, disponible en el laboratorio.

Medidor de energía, emulado por el PLC MOMENTUM, disponible en
el laboratorio.
6. PROCEDIMIENTO
6.1. El instructor evaluará a los estudiantes acerca de lo consultado en el trabajo
preparatorio.
6.2. En base al documento “COMUNICACIÓN MEDIANTE DTM EN EL PLC
M580”, el estudiante junto con el instructor, realizarán paso a paso las
configuraciones necesarias para establecer la comunicación entre el PLC
M580 y un medidor de energía, emulado por el PLC MOMENTUM
171CCC96030.
6.3. Una vez finalizada esta parte tutorial, los estudiantes deberán establecer una
comunicación punto a punto entre dos PLC’s, cumpliendo las condiciones de
funcionamiento dadas por el instructor.
3 PERIODO 2016‐A LABORATORIO DE CONTROL INDUSTRIAL 6.4. Diseñar un HMI sencillo para ilustrar de mejor manera el funcionamiento del
sistema.
7. INFORME
7.1. Realizar un resumen de las configuraciones que se hizo en la comunicación
punto a punto entre dos PLC’s.
7.2. Comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos
en la práctica.
7.3. Conclusiones y recomendaciones.
7.4. Bibliografía
8. REFERENCIAS

Catálogo del PLC Schneider M580.

Catálogo de software UNITY.

“COMUNICACIÓN MEDIANTE DTM EN EL PLC M580”.
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