APUNTES CI 2013-2014

COMUNICACIONES
INDUSTRIALES
2º AUROIN
COLEGIO HOGAR NOCACAIXAGALICIA
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
ÍNDICE
1. Introducción al entorno de programación STEP7
2. Introducción y conceptos básicos
3. Redes industriales
4. Profibus DP
5. ASI
6. Comunicación a través de PPI y MPI
7. Ethernet: redes de área local (LAN), redes Ethernet de autómatas Siemens y
Profinet
8. Comunicaciones serie y paralelo
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 2
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 3
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
INTRODUCCIÓN AL ENTORNO DE PROGRAMACIÓN
STEP 7
1.- AUTÓMATAS SIEMENS
Siemens fabrica varias líneas de autómatas de la familia SIMATIC® S7. Éstos son: S7-200, S7-300 y
S7-400.
S7-200
Al S7-200 se le denomina microsistema por su pequeño tamaño. El S7-200 tiene un diseño
compacto (la fuente de alimentación y las entradas/salidas las lleva incorporadas). Puede usarse en
pequeñas aplicaciones independientes, como ascensores, lavado de coches o máquinas mezcladoras.
También puede utilizarse en aplicaciones industriales más complejas, como máquinas de embotellado y
empaquetado.
S7-300 y S7-400
Estos autómatas se usan en aplicaciones más complejas que necesitan de un mayor número de
entradas/salidas. Ambos son modulares y ampliables. La fuente de alimentación y las entradas/salidas
consisten en módulos independientes conectados a la CPU. La elección entre el S7-300 y el S7-400
depende de la complejidad de la tarea y de una posible ampliación futura.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 4
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Los módulos que forman un autómata S7-300 son:
Fuente de alimentación: por ejemplo, PS307
CPU: por ejemplo, CPU314 IFM
Módulos de entradas digitales: por ejemplo, SM321
Módulos de salidas digitales: por ejemplo, SM322
Módulos de entradas analógicas: por ejemplo, SM331
Módulos de salidas analógicas: por ejemplo, SM332
Módulos de interface (IM): permiten, por ejemplo, poner otra fila de módulos de entrada/salida.
Procesadores de comunicaciones: por ejemplo, CP342-5, que permite al autómata comunicarse
por profibus.
Módulos de función: que realizan funciones especiales, como pesaje, contaje...
En la figura anterior, podemos observar cómo los módulos van sobre un bastidor. En el primer spot,
tenemos la fuente de alimentación; a continuación, lleva la CPU (slot 2 y 3); en los siguientes slots,
colocamos los módulos de entradas y salidas.
La configuración más completa que podemos encontrarnos es:
2.- CICLO DE TRABAJO EN EL AUTÓMATA
El autómata va a ejecutar nuestro programa de usuario en un tiempo determinado, el cual va a
depender, sobre todo, de la longitud del programa. Esto se debe a que cada instrucción tarda un tiempo
determinado en ejecutarse, por lo que en procesos rápidos será un factor crítico.
Cuando pasamos el autómata de STOP a RUN, éste realiza los siguientes pasos:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 5
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Ejecuta el S.O.
Ejecuta el OB de
arranque
OB100
Lee las entradas
digitales físicas
Guarda en la
PAE
Ciclo de Scan t = 0.5 ms
Ejecuta el OB1
(programa)
Guarda en la
PAA
Actualiza las
salidas digitales
físicas
Lo primero que hace el autómata, tras ejecutar el sistema operativo, es ejecutar el programa que el
usuario tenga en el OB100 de arranque. Este bloque se ejecuta una vez. En él podemos programar el
estado inicial del autómata. No es obligatorio programar este bloque.
A continuación, el autómata observa los niveles de tensión de las entradas y guarda en una zona de
memoria llamada PAE el estado de estas entradas (guardando 0 ó 1, según corresponda a cada entrada).
Después, ejecuta el programa del usuario almacenado en el OB1. Cuando en nuestro programa
consultamos el estado de una entrada, el autómata no ve el nivel de tensión en dicha entrada; lo que hace
es consultar lo guardado en la PAE. Cuando activamos una salida, el autómata pone un 1 en la zona de
memoria llamada PAA correspondiente a dicha salida, sin poder ver en ese preciso instante la salida física
activada.
Cuando ejecuta por completo el programa, traslada lo guardado en la PAA a las salidas, con sus
correspondientes niveles de tensión.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 6
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
3.- LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN
Para toda la familia de autómatas Simatic S7 se emplean los siguientes lenguajes de programación:
Lista de instrucciones (AWL)
Esquema de contactos (KOP): se representa gráficamente con símbolos eléctricos.
Puertas lógicas (FUP)
Internamente, el autómata trabaja con lista de instrucciones. El lenguaje KOP, con el que trabajamos
normalmente, es traducido a AWL por Step7.
Las instrucciones son las órdenes lógicas elementales que el sistema debe obedecer; suelen ocupar una
línea de programa (dos en algunas instrucciones) y no pueden dividirse en instrucciones parciales.
Las instrucciones AWL se dividen en:
• OPERACIÓN: indica la instrucción que se ha de realizar (por ejemplo, AND).
• OPERANDO: indica una constante o una dirección con la que debe trabajar la operación. Si se trata de
una dirección, se puede manejar en modo bit, byte o palabra (tal y como veremos más adelante).
Operación
Identificador del operando
U
E 32.0
Operando
//Operación AND lógica
Comentarios
Una instrucción puede no contener operando (por ejemplo, NOT).
El operando puede ser sustituido por un nombre simbólico (por ejemplo, MOTOR_ON), el cual debe
ser especificado al comienzo del programa, para indicar a qué entrada o salida equivale.
4.- ESTRUCTURA DE LA MEMORIA EN SIMATIC S7
La memoria del autómata está estructurada en las siguientes zonas:
MEMORIA DE PROGRAMA:
Aquí es donde se va a introducir el programa que hagamos. La capacidad varía según la CPU que
utilicemos. Para la S7-314 IFM, tenemos 24K bytes, lo cual equivale a una media de 8K (8192) líneas de
programa. Como se puede observar, cada línea de programa suele ocupar 4 bytes de memoria.
IMÁGENES DE ENTRADAS Y SALIDAS:
Tal y como vimos en el apartado 2, el autómata maneja una imagen en memoria de las entradas y
de las salidas, actualizando éstas al final del ciclo y recogiendo su estado al principio de otro ciclo.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 7
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
MARCAS DE MEMORIA:
Aquí almacenaremos los datos intermedios que deseemos preservar. Sólo se admiten datos de 1 bit,
aunque pueden manejarse en modo bit, byte, etc.
E/S DE LA PERIFERIA:
Esta zona se emplea para tener acceso directo a los módulos de E/S externos que pueden ser
añadidos a la CPU.
ESTADO DE TEMPORIZADORES Y CONTADORES:
El valor de temporización y de contaje, preselección y estado actual se almacena en esta área.
MÓDULOS DE DATOS:
En este lugar podemos almacenar constantes y valores obtenidos mediante operaciones de
cualquier longitud (bit, byte, etc.). Estos módulos pueden ser accesibles desde cualquier módulo de
programa.
DATOS TEMPORALES:
Aquí se almacenan distintos datos, como las pilas de salto, que se utilizan durante la ejecución del
programa y se pierden al final de cada ciclo.
5.- TIPOS DE MÓDULOS
El Simatic S7 dispone de una serie de módulos que dividen la memoria de programa y la de datos en
secciones, permitiendo una programación estructurada y un acceso ordenado a los datos. El número de
módulos va a depender del tipo de CPU empleada, y tiene en general los siguientes:
Módulos de organización (OB)
Constituyen la forma de comunicación entre el sistema operativo de la CPU y el programa de
usuario. Existen 3 tipos de OB, los cuales son accesibles o no según el tipo de CPU:
• OB 1 (ciclo libre): es el módulo principal, el que se ejecuta cíclicamente y del que parten todos los
saltos a otros módulos.
• OB de error y alarma: son los que contienen la secuencia de acciones que se han de realizar en
caso de que se produzca una alarma o un error programado.
• OB de arranque: en este módulo podemos introducir valores por defecto que permiten el arranque
definido a la instalación, bien en un arranque inicial o tras un fallo en la alimentación.
Los bloques OB no son “llamables”. Son bloques que responden a eventos, los llama la CPU cuando
ocurren fallos de hardware, alarmas cíclicas....
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 8
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Módulos de código (FC)
Son módulos en los que podemos incluir parte del programa de usuario, con lo que obtenemos un
programa mucho más estructurado. A estos módulos se puede acceder desde otro módulo FC o desde un
módulo OB.
Módulos de funciones (FB)
Son módulos de programa especiales. Aquí se introducen las partes de programa que aparecen con
frecuencia o poseen gran complejidad. Posee una zona de memoria asignada para guardar variables
(módulo de datos de instancia). Lo que se hace es enviar parámetros al FB y guardar algunos de los datos
locales en el módulo de datos de instancia.
Módulos de datos (DB)
Son áreas de memoria destinadas a contener datos del programa de usuario. Existen módulos de
datos globales y de instancia. A los datos contenidos en un módulo de datos es posible acceder de forma
absoluta o simbólica. Los datos complejos o compuestos pueden depositarse en forma de estructura. Los
módulos de datos pueden ser de dos tipos:
Módulos de datos globales: se pueden utilizar por cualquier módulo del programa.
Módulos de datos de instancia: se asignan a un determinado módulo de función y sólo
pueden manejarse desde dicho módulo. Pueden asignarse varios módulos de datos de
instancia a un módulo de función.
Módulos de funciones especiales (SFB)
Se trata de módulos ya programados, los cuales están preparados para realizar acciones complejas,
como regulación PID (lazo cerrado), medida de frecuencia, etc.
Módulos de funciones del sistema (SFC)
Son funciones integradas en el sistema operativo de la CPU. Se pueden llamar, en caso de
necesidad, desde el programa de usuario.
6.- PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA
Siemens recomienda seguir el siguiente esquema para quitarle el mayor partido a las CPU`s:
FB
DB
FC
OB1
DB
instancia
DB
DB
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 9
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Tenemos que decir que éste es un modelo, cada uno puede hacer lo que quiera, puede llamar un FB
desde el OB1. Además en programas pequeños con usar el OB1 nos llega, sin la necesidad de programar
parte de nuestro programa dentro de un FB o FC.
El fabricante incluye en las librerías FB´s y FC´s ya programados, como por ejemplo FC1 DP_SEND
y FC2 DP_RECV que usaremos en profibus.
7.- TIPOS DE DATOS
Los operandos de las instrucciones se componen de un dato que puede ser de distinto tipo:
E
A
M
P
L
T
Z
DB
entrada
salida
marca
periferia (acceso directo)
datos locales
temporizador
contador
módulo de datos
No existe la zona de memoria
V como en el S7 200
Cada uno de estos tipos se puede direccionar de 4 posibles modos (salvo T y Z):
• Por defecto (X para DB):
bit
•B
byte (8 bits)
•W
palabra (16 bits)
•D
palabra doble (32 bits)
7.1.- Marcas de memoria
Cuando realicemos nuestro programa y operemos a nivel de bit en operaciones lógicas (and, or,
etc.), puede que nos aparezca la necesidad de almacenar el resultado lógico que tengamos en un
determinado momento. Para ello, disponemos de 256 marcas de memoria de 1 byte, es decir, un total de
2048 marcas de 1 bit, que podemos direccionar como:
Marcas M 0.0 a 255.7
Byte de marcas MB 0 a 255
Palabra de marcas MW 0 a 254
MW10 =
MB10
Bit 15
MB11
bit 0
Palabra doble de marcas MD 0 a 252
MD20 =
MB20
MB21
MB22
MB23
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 10
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
7.2.- Entradas y salidas
Tal y como comentamos anteriormente, manejaremos una imagen de las entradas y de las salidas.
El número de E/S disponibles dependerá del tipo de CPU que empleemos, además de los módulos externos
que tengamos conectados. Como máximo, el autómata puede manejar hasta 65536 bytes para cada tipo de
E/S. En cada caso, podemos direccionar como:
IMAGEN DEL PROCESO DE LAS ENTRADAS (PAE):
Entrada E 0.0 a 65535.7
Byte de entrada EB 0 a 65535
Palabra de entrada EW 0 a 65534
Palabra doble de entrada ED 0 a 65532
IMAGEN DEL PROCESO DE LAS SALIDAS (PAA):
Salida A 0.0 a 65535.7
Byte de salida AB 0 a 65535
Palabra de salida AW 0 a 65534
Palabra doble de salida AD 0 a 65532
ENTRADAS EXTERNAS:
Byte de entrada de la periferia PEB 0 a 65535
Palabra de entrada de la periferia PEW 0 a 65534
Palabra doble de entrada de la periferia PED 0 a 65532
SALIDAS EXTERNAS:
Byte de salida de la periferia PAB 0 a 65535
Palabra de salida de la periferia PAW 0 a 65534
Palabra doble de salida de la periferia PAD 0 a 65532
Todas estas entradas y salidas pueden ser de tres tipos:
E/S digitales: son las E/S más frecuentes y que en mayor cantidad vamos a tener. Ocupan 4
bytes de memoria de direcciones, comenzando desde la 0.0 hasta la 127.7.
E/S digitales de alarma/error: no son E/S adicionales; se configuran dentro de Step7 y ocupan
una de las E/S digitales normales.
E/S analógicas: éstas sí son E/S adicionales, pero hay que configurarlas también desde Step7
para especificar el rango de direcciones que van a ocupar. Ocupan 2 bytes de memoria de E/S
(16 bytes por módulo) y se sitúan en el rango de direcciones 256 a 383.
7.3.- Direccionamiento
Ya sabes que las entradas y salidas de un autómata, normalmente, están conectadas al autómata
mediante unos módulos SM. También sabes que, para trabajar con una entrada, nos referimos a ella, por
ejemplo, con E0.1, y para una salida, por ejemplo, con A4.0.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 11
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
E 0 . 1
Dirección del bit
Dirección del byte
Entrada
Depende del
slot en el que
esté
conectado
Lo que debes saber es que, para un módulo SM de entradas o salidas digitales, el autómata reserva
4 bytes de entradas y 4 bytes de salidas, aunque no los use todos (a partir del byte 0); para un módulo de
entradas o salidas analógicas, reserva 16 bytes de entrada y 16 bytes de salida (a partir de la 256 con dos
bytes por cada señal analógica).
Hay CPU´s que disponen de entradas y salidas integradas. El direccionamiento de estas entradas y
salidas depende de cada CPU. Por ejemplo, para la CPU 312 IFM, se direcciona en la 124.
Ejemplos:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 12
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
SM
16 DI
SM
16 DI
SM
4 AI
Canal 0: dirección 288
Canal 1: dirección 230
Canal 2: dirección 232
Canal 3: dirección 234
Slot 6
Direcciones 4.0,..., 4.7, 5.0,..., 5.7 (Slot 5)
Direcciones 0.0, 0.1,...,0.7, 1.0, 1.1,..., 1.7 (Slot 4)
8.- REGISTROS
Todas las CPU Simatic S7 disponen de una serie de registros que se emplean durante la ejecución
del programa de usuario. No vamos a comentar todos ellos; sólo los que, realmente, empleemos en la
programación:
Acumuladores (ACU1 y ACU2)
El acumulador 1 (ACU 1) y el acumulador 2 (ACU 2) son dos registros universales de 32 bits que se
emplean para procesar bytes, palabras y palabras dobles. En estos acumuladores, se pueden cargar
constantes o valores depositados en la memoria como operandos y ejecutar operaciones lógicas con ellos.
También es posible transferir el resultado en ACU 1 a una dirección (un módulo de datos, una salida,
etc.).
Cada acumulador puede descomponerse en dos palabras de 16 bits (palabra baja y alta). La palabra
baja contiene los bits de menor peso y la alta, los de mayor peso lógico.
Todas las posibles operaciones que pueden realizarse son:
Cargar: siempre actúa sobre ACU 1 y guarda el antiguo contenido en ACU 2 (perdiéndose el
valor antiguo de ACU 2). La carga de una palabra actúa sobre la palabra baja del ACU 1.
Transferir: copia el contenido de ACU 1 en una dirección de memoria, sin perder el valor de los
acumuladores.
Intercambiar el contenido de los acumuladores: para ello, emplea la instrucción TAK.
Realizar una operación entre los acumuladores: almacena el resultado en ACU 1, sin variar ACU
2. Las operaciones pueden ser de comparación, de lógica digital y aritmética.
Palabra de estado
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 13
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Es un registro de 16 bits que contiene algunos bits a los que puede accederse en el operando de
operaciones lógicas de bits y de palabras. Sólo nos serán de utilidad los 9 primeros bits, ya que el uso de los
7 últimos está reservado. A continuación, pasaremos a describir cada bit:
BIT 0 (ER): 0 indica que la siguiente línea se ejecuta como nueva consulta (inhibida). En este
estado, la consulta se almacena directamente en RLO.
BIT 1 (RLO): resultado lógico. Aquí se realizan las operaciones a nivel de bit (como AND, OR,
etc.).
BIT 2 (STA): bit de estado. Sólo sirve en el test de programa.
BIT 3 (OR): se requiere para el proceso Y delante de O. Este bit indica que una operación Y ha
dado valor 1; en las restantes operaciones, es 0.
BIT 4 (OV): bit de desbordamiento. Se activa (1) por una operación aritmética o de comparación
de coma flotante, tras producirse un error (desbordamiento, operación no admisible o relación
incorrecta).
BIT 5 (OS): bit de desbordamiento memorizado. Se activa junto con OV e indica que,
previamente, se ha producido un error. Sólo puede cambiar a 0 con la instrucción SPS, una
operación de llamada a módulo, o porque se ha alcanzado el fin del módulo.
BITS 6 (A0) y 7 (A1): códigos de condición. Dan información sobre los resultados o bits
siguientes:
resultado de una operación aritmética
resultado de una comparación
resultado de una operación digital
bits desplazados por una instrucción de desplazamiento o rotación
BIT 8 (RB): resultado binario. Permite interpretar el resultado de una operación de palabras
como resultado binario e integrarlo en la cadena de combinaciones lógicas binarias.
Registros 1 y 2 de direcciones
Son dos registros de 32 bits cada uno. Se emplean como punteros en operaciones que utilizan un
direccionamiento indirecto de registros.
Pila de paréntesis
Aquí se almacenan los bits RB, RLO y OR, además del código de función que especifica qué
instrucción lógica ha abierto el paréntesis. Tiene un tamaño de 8 bytes (máximo anidamiento).
Pila Master Control Relay (MCR)
Almacena los bits que indican si se opera dentro de un área MCR. En el caso de emplear saltos,
guarda los datos en una pila (8 niveles).
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 14
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
9.- TEMPORIZADORES Y CONTADORES
TEMPORIZADORES (T):
En el Simatic S7, vamos a disponer de una serie de temporizadores que nos permitirán realizar una
serie de acciones:
Realizar tiempos de espera.
Supervisar acciones durante un tiempo determinado (tiempo de vigilancia).
Generar impulsos.
Medir tiempos de proceso.
Para la utilización de los temporizadores, dispondremos de una serie de instrucciones que nos
permitirán emplear los temporizadores de distintas formas para adecuarnos a nuestras necesidades, tal y
como veremos en capítulos posteriores.
Tendremos 256 temporizadores, los cuales direccionaremos como T 0 a T 255.
CONTADORES (Z):
Al igual que los temporizadores, vamos a disponer de una serie de contadores que nos permitirán
efectuar contajes, tanto hacia adelante como hacia atrás.
También emplearemos una serie de instrucciones que permitirán manejarlos. Tenemos 256
contadores, los cuales podemos direccionar como Z 0 a Z 255
10.- FORMATOS DE REPRESENTACIÓN DE NÚMEROS
Tenemos 3 formatos de representación numérica: binario, hexadecimal y BCD.
Tenemos 3 formatos de números: entero, doble entero y real.
10.1.- Binario
Representa números naturales mayores o iguales que cero. 0; 01; 10; 11; 100...
32
Límite 32 bits => 2 – 1 = 4.294.967.295
Ejemplo: L 2#0110 //Cargo en ACU1 el número 7 en formato binario
Rango:
Palabra: 2#0 ÷ 2#1...1 (16 unos)
Doble palabra: 2#0 ÷ 2#1...1 (32 unos)
10.2.- Hexadecimal
Ejemplo:
L B#16#1A
//Cargo una constante hexadecimal de 8 bits en ACU1
L W#16#FAFB
//Cargo una constante hexadecimal de 16 bits en ACU1
L DW#16#1FFE_1ABC //Cargo una constante hexadecimal de 32 bits en ACU1
Rango:
Byte: B#16#0 ÷ B#16#FF
Palabra: W#16#0 ÷ W#16#FFFF
Doble palabra: DW#16#0 ÷ DW#16#FFFFFFFF
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 15
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
10.3.- BCD
BCD “Decimal Codificado en Binario”. Cada 4 bits representan un dígito.
Hay 2 formatos de BCD, de 3 cifras y de 7 cifras.
Palabra (16 bits): BCD de 3 cifras con signo
Ejemplo: +310
0000
+
0011
3
0001
1
0000
0
Signo: 0000 -> positivo
1111 -> negativo
Rango: -999 ÷ 999
Doble palabra (32 bits): 7 cifras con signo
Rango: lo que cabe en ACU1: 9999999
Ejemplo:
L 2#0000_0011_0001_000
//Cargo +310 en BCD formato en ACU1
LC T1
//Cargo el valor de temporización de T1 en formato BCD en ACU1
LC Z1
// Cargo el valor del contador Z1 en formato BCD en ACU1
10.4.- Números enteros (I)
Los números enteros se denominan I (de Integer).
Un número entero es un número binario de 16 bits que tiene como signo el bit más significativo.
Límite:
15
Nº positivos:
2 -1 = 32767 (el 0 se considera positivo)
15
Nº negativos: 2 = -32768
Ejemplo:
L1
//Carga el número entero 1 en ACU1
15
0
0000
0000
0000
0001
signo
15 bits
Nº negativo: se hace el complemento a 2, cambiando ceros por unos y sumando 1.
Ejemplo:
L –3
//Carga el número entero 3 en ACU1
3 = 0000 0000 0011
C’1= 1111 1111 1100
+1 = 1111 1111 1101
El número –3 por tanto sería:
15
1111
1111
1111
signo
0
1101
15 bits
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 16
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
10.5.- Números dobles enteros (D)
Los números dobles enteros se denominan D.
Son números binarios de 32 bits.
31
0
xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx
signo
byte
32 bits
Límite:
31
Nº positivos: 2 -1 = 2147483647 (el 0 se considera positivo)
31
Nº negativos: 2 = -21474863648
Ejemplo:
L L#-1 //Carga el número doble entero -1 en ACU1
10.6.- Números reales (R)
Los números reales se denominan R.
Son números binarios de 32 bits que constan de 2 partes:
Mantisa: los 3 bytes más bajos
Exponente: el byte más alto
31
xxxxxxxx
signo
expo.
exponente
xxxxxxxx xxxxxxxx
0
xxxxxxxx
signo
mantisa
mantisa
Se pueden expresar de forma exponencial o como quebrados.
Ejemplo:
L 4.83 //Carga el número real 4,83 en ACU1
El editor Step-7 lo pasa, automáticamente, a la forma exponencial:
L 4.830000e+000
Se redondea con exactitud hasta el 6 dígito.
Ejemplo:
L 4780000000.0 = L 4.780000e+01(el punto es obligatorio)
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 17
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
11.- CREACIÓN
SIMATIC)
DE
UN
PROYECTO
(ADMINISTRADOR
Lo primero que se debe hacer es abrir el programa “Administrador SIMATIC”. Se abrirá esta
aplicación sin ningún proyecto abierto (es posible que se inicie con el último proyecto realizado en este
programa; si es así, ciérrala con los botones que ya conoces de Windows).
Vamos a crear nuestro propio proyecto. Para ello, pulsa el botón “Nuevo” (símbolo de una página en
blanco) o en el menú ArchivoNuevo. Al realizar una de estás operaciones, se abrirá la siguiente pantalla:
Debemos darle un nombre a nuestro proyecto en el campo “Nombre” y pulsa el botón “Aceptar”.
Tras realizar los pasos anteriores, se abre un proyecto vacío, como puedes ver en la siguiente figura.
Podemos observar que la pantalla se divide en dos: en la parte izquierda, vemos el nombre del proyecto y,
en la derecha, los elementos que forman nuestro proyecto; en estos momentos, el único elemento que
tenemos es el cable MPI (cable de comunicación entre ordenador y PC). Es en esta parte derecha donde
tenemos que añadir el autómata con el que vamos a trabajar.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 18
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Para añadir a nuestro proyecto el autómata con el que vamos a trabajar, seguiremos los siguientes
pasos:
1. Colocamos el ratón en la parte derecha de la pantalla y pulsamos el botón “derecho”.
2. En el menú emergente que se abre escogemos: Insertar nuevo objeto  Equipo
SIMATIC 300.
3. En la parte derecha de la pantalla aparece un nuevo símbolo que representa a nuestro
autómata, pero aún nos queda especificar la configuración del autómata. Tenemos que
determinar qué fuente de alimentación tiene, qué CPU es, qué módulos de entrada y
salida tiene... Para ello, hacemos doble clic sobre el símbolo que representa a nuestro
autómata.
4. En la parte derecha aparece un nuevo símbolo, con el nombre hardware, y hacemos
doble clic sobre él.
Al realizar los pasos indicados anteriormente, se abre otra aplicación diferente: “HW Config”. Es aquí
donde especificaremos las características de nuestro autómata. Te recuerdo que un autómata S7 300 está
montado sobre un bastidor y que tiene:
Fuente de alimentación PS
CPU
Módulos de entrada SM
Módulos de salida SM
Procesadores de comunicaciones CP
Etc.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 19
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Lo primero que tenemos que hacer es insertar un bastidor sobre el que irá montado el autómata.
Para ello, tenemos una librería con todos los componentes en la parte derecha de la pantalla. Seguiremos
los siguientes pasos:
1. Doble clic en la carpeta SIMATIC 300
2. Doble clic en la carpeta BASTIDOR 300, que se despliega con la operación anterior.
3. Doble clic en “perfil soporte”
Ya tenemos el bastidor colocado. Nos falta añadir los elementos que forman el autómata en los slot
correspondientes. Por ejemplo, haremos la configuración de los autómatas que tenemos en el laboratorio.
Dichos autómatas disponen de una fuente de alimentación de PS307 de 5 amperios, una CPU 314 IFM que
dispone de entradas y salidas integradas, y una tarjeta profibus CP 342-5.
Para ello, seguiremos los siguientes pasos:
1. En librería, abrimos la carpeta PS 300 (hacemos doble clic sobre ella).
2. Nos da tres posibles fuentes; escogemos la PS 307 5A y hacemos doble clic o la arrastramos con el
ratón sobre el slot 1.
3. Abrimos la carpeta CPU 300.
4. Abrimos la carpeta CPU 314 IFM.
5. Puedes observar cómo las opciones son muchas. Debes escoger la CPU según la referencia escrita
en el propio autómata. Tiene esta apariencia: 6ES7 314-5AE03-0AB0. Si con esta referencia tienes
una carpeta, ábrela y te aparecerán diferentes versiones. La versión también viene marcada en el
autómata. Una vez escogida la versión, la pinchamos con el ratón y la arrastramos hasta el slot 2.
6. Abrir la carpeta CP 300.
7. Abrir la carpeta PROFIBUS.
8. Abrir carpeta CP 342-5.
9. Buscar la referencia de la CP que dispone nuestro autómata; pinchar con el ratón y arrastrar hasta el
slot 4 (ya que la CPU ocupa tanto el slot 2 como el 3).
La figura siguiente muestra el resultado de los pasos anteriores:
Antes de nada, guarda la configuración pulsando el botón con un disco. Si pulsas el botón que tiene
un disco con ceros y unos, además de guardar, compila la configuración informándote de los errores.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 20
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Fíjate que en la parte inferior de esta ventana; te dice las direcciones de las entradas y salidas que
tienen nuestro autómata.
Ya llevamos hecho un gran trabajo y aún no hemos hablado nada de nuestro programa. A
continuación, veremos los pasos que se han de dar para introducir un pequeño programa. Para ello, vuelve
la aplicación “SIMATIC Manager”. Fíjate que tenemos nuevos iconos que representan a la CPU de nuestro
autómata “CPU 314 IFM” y a la tarjeta de comunicaciones “CP 342-5”.
1.
2.
3.
4.
Haz doble clic sobre “CPU 314 IFM”.
Haz doble clic sobre “Programa S7”.
Haz doble clic sobre “Bloques”
Aparece un símbolo de bloque de organización OB1, que, como ya sabes, es donde tenemos que
introducir nuestro programa. Hacemos doble clic sobre “OB1”, que abre la siguiente ventana:
Simplemente, debemos escoger el lenguaje en el que vamos a programar: AWL, KOP o FUP. Una
vez hecha esta elección, pulsamos el botón “Aceptar”. Como podrás ver, se abre otra aplicación diferente
para realizar nuestro programa, el “KOP/AWL/FUP”, que tiene la apariencia siguiente:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 21
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Transferir programa
Librerías con todas las
funciones clasificadas por
su función
Botones de contacto abierto y
cerrado, salida y de bloque
Primer segmento para
introducir nuestro programa
Introducir un programa es muy sencillo. Busca el bloque o función que necesitas en la librería
correspondiente y haz doble clic sobre él. Antes de esto deberías haber seleccionado con el ratón el
segmento en el que vamos a introducir nuestro bloque.
Puedes practicar haciendo el siguiente programa:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 22
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
12.- FUNCIONES
En el módulo de comunicaciones industriales, no tenemos tiempo suficiente para explicar con detalle
los temporizadores, contadores, operaciones de comparación… Solamente podemos dar una visión muy
superficial, sin realizar las prácticas necesarias para coger soltura programando con Setp7.
OPERACIONES LÓGICAS CON BITS
 Conector
La operación Conector es un elemento de asignación intermedio que almacena el RLO. En
concreto, este elemento memoriza la combinación lógica de bits de la última rama abierta antes del elemento
de asignación. En serie con otros contactos, la operación Conector funciona como un contacto normal;
nunca se debe posicionar al final de un segmento o de una rama abierta.
 Activar Bobina – SET
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 23
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Desactivar Bobina – RESET
 Flip-flop de activación/desactivación
 Flip-flop de desactivación/activación
 Detectar flanco positivo ( 0 --> 1)
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 24
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Detectar flanco negativo ( 1 --> 0)
 Detectar flanco de señal 0 --> 1
La operación Detectar flanco de señal 0 --> 1 compara el estado de señal del <operando1> con el
estado de señal de la consulta precedente, que se ha almacenado en el <operando2>. Si se produce un
cambio de 0 a 1, la salida Q será 1; en el resto de los casos, 0.
 Detectar flanco de señal 1 --> 0
La operación Detectar flanco de señal 1 --> 0 compara el estado de señal del <operando1> con el
estado de señal de la consulta precedente, almacenado en el <operando2>. Si se produce un cambio de 1 a
0, la salida Q será 1; en el resto de los casos, 0.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 25
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
OPERACIONES DE CONTAJE
Los contadores tienen reservada un área de memoria en la CPU. Esta área de memoria reserva una
palabra de 16 bits para cada contador. En KOP, tenemos 256 contadores. Las operaciones de contaje son
las únicas funciones que tienen acceso al área de memoria reservada para contadores.
Los bits 0 a 9 de la palabra de contaje contienen el valor de contaje en código binario. El valor fijado
por el usuario se transfiere del acumulador al contador al activarse éste. El valor de contaje puede estar
comprendido entre 0 y 999. Dentro de este margen, se puede variar dicho valor utilizando las operaciones
incrementar y decrementar contador, incrementar contador y decrementar contador.
Para poner el contador a un valor determinado, hay que introducir un número de 0 a 999, por
ejemplo, 127, en el siguiente formato:
C#127
C# sirve para indicar el formato decimal codificado en binario (formato BCD: cada conjunto de cuatro
bits contiene el código binario de un valor decimal).
 Incrementar/decrementar contador
El contador se activa con el valor de la entrada ZV, al producirse un flanco positivo (es decir, cuando
el estado de la señal cambia de 0 a 1) en la entrada S de la operación incrementar y decrementar
contador. El contador se desactiva cuando se produce un flanco positivo en la entrada R. La desactivación
del contador pone el valor de contaje a 0. Si dicho valor es menor de 999, al producirse un flanco positivo en
la entrada ZV, se incrementa en 1 el valor del contador. Si el valor de contaje es mayor que 0, el valor del
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 26
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
contador se decrementa en 1, al producirse un flanco positivo en la entrada ZR. Si ambas entradas tienen un
flanco positivo, se procesan las dos operaciones y el valor de contaje se mantiene invariable. La consulta
sobre si el estado de la señal de la salida Q es 1 produce un resultado de 1 si el valor de contaje es mayor
que 0. La consulta produce 0 si dicho valor es 0.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 27
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Incrementar contador
El contador se activa con el valor de la entrada ZW, al producirse un flanco positivo (es decir, cuando
el estado de la señal cambia de 0 a 1) en la entrada S de la operación incrementar contador. El contador
se desactiva si se produce un flanco positivo en la entrada R. La desactivación del contador pone el valor de
contaje a 0. Si dicho valor es menor que 999, al producirse un flanco positivo en la entrada ZV, se
incrementa en 1 el valor del contador. La consulta sobre si el estado de la señal de la salida Q es 1 produce
un resultado de 1 si el valor de contaje es mayor que 0. La consulta produce 0 si dicho valor es 0.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 28
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Decrementar contador
El contador se activa con el valor de la entrada ZW, al producirse un flanco positivo (es decir, cuando
el estado de la señal cambia de 0 a 1) en la entrada S de la operación decrementar contador. El contador
se desactiva si se produce un flanco positivo en la entrada R. La desactivación del contador pone el valor de
contaje a 0. Si dicho valor es menor que 999, al producirse un flanco positivo en la entrada ZV, se
incrementa en 1 el valor del contador. La consulta sobre si el estado de la señal de la salida Q es 1 produce
un resultado de 1 si el valor de contaje es mayor de 0. La consulta produce 0 si dicho valor es 0.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 29
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 30
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PODEMOS USAR OPERACIONES LÓGICAS DE BIT PARA TRABAJAR CON CONTADORES
 Posicionar el contador en preselección
La operación posicionar el contador en preselección (SZ) se utiliza para preseleccionar un valor
para el contador indicado. Esta operación se ejecuta solamente si el RLO tiene un flanco positivo (es decir, si
el RLO cambia de 0 a 1).
 Incrementar contador
La operación incrementar contador (ZV) aumenta en uno el valor de un contador determinado si el
RLO tiene un flanco positivo (es decir, si el RLO cambia de 0 a 1) y si el valor del contador es inferior a 999.
Si el RLO no tiene un flanco positivo, o bien si el contador ya tiene el valor 999, éste permanece inalterado.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 31
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Incrementar contador
La operación decrementar contador (ZR) disminuye en uno el valor de un contador determinado si
el RLO tiene un flanco positivo (es decir, si el RLO cambia de 0 a 1) y si el valor del contador es mayor que
0. Si el RLO no tiene un flanco positivo, o bien si el contador ya tiene el valor 0, el valor del contador
permanece inalterado.
OPERACIONES DE TEMPORIZACIÓN
Los temporizadores tienen un área reservada en la memoria de la CPU. Esta área de memoria
reserva una palabra de 16 bit para cada operando de temporizador. La programación con KOP dispone de
256 temporizadores. Consulta los datos técnicos de la CPU para saber de cuántas palabras de
temporización dispone ésta.
-
Las siguientes funciones tienen acceso al área de memoria de temporizadores:
Operaciones de temporización
Actualización por reloj de palabras de temporización. Esta función de la CPU en el estado RUN
decrementa en una unidad un valor de temporización dado en el intervalo indicado por la base de
tiempo hasta alcanzar el valor 0.
Los bits 0 a 9 de la palabra de temporización contienen el valor de temporización en código binario. Este
valor indica un número de unidades. La actualización decrementa el valor de temporización en una unidad y
en el intervalo indicado por la base de tiempo hasta alcanzar el valor 0. El valor de temporización se puede
cargar en los formatos binario, hexadecimal o decimal codificado en binario (BCD).
El área de temporización va de 0 a 9 990 segundos.
Para cargar un valor de temporización predefinido, se observarán las siguientes reglas sintácticas.
El valor de temporización se puede cargar en cualesquiera de los siguientes formatos:
W#16#wxyz siendo: w= la base de tiempo (es decir, intervalo de tiempo o resolución); xyz = el
valor de temporización en formato BCD
S5T#aH_bbM_ccS_dddMS siendo: a = horas, bb = minutos, cc = segundos y ddd =
milisegundos
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 32
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
La base de tiempo se selecciona automáticamente y el valor de temporización se redondea al próximo
número inferior con esa base de tiempo. El valor de temporización máximo que puede introducirse es de 9
900 segundos ó 2H_46M_30S.
Todos los cuadros de temporizadores tienen dos salidas, DUAL y DEZ, para las que se puede indicar
una dirección de palabra. La salida DUAL indica el valor de temporización en formato binario; la salida DEZ
indica la base de tiempo y el valor de temporización en formato decimal codificado en binario (BCD).
La figura siguiente presenta un resumen breve de los cinco tipos de temporizadores descritos en
este capítulo. Esta figura sirve de ayuda para la elección del temporizador que se adapte mejor a tus
necesidades.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 33
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Temporizador S5 de impulso
La operación temporizador S5 de impulso arranca un determinado temporizador cuando se
produce un flanco positivo (es decir, cuando el estado de señal cambia de 0 a 1) en la entrada activar (S).
Para habilitar un temporizador tiene que producirse, necesariamente, un cambio de señal. El temporizador
continúa funcionando con el tiempo indicado en la entrada valor de temporización (TW) hasta que el tiempo
programado transcurra y mientras que el estado de señal de la entrada S sea 1. Mientras el temporizador
está en marcha, la consulta sobre si el estado de señal de la salida Q es 1 da un 1 como resultado. Si el
estado de señal de la entrada S cambia de 1 a 0 antes de finalizar el tiempo, el temporizador se para. En
este caso, la consulta de si el estado de señal de la salida Q es 1 produce un 0 como resultado.
Si el temporizador está en marcha y el estado de señal de la entrada desactivar (R) cambia de 0 a 1,
entonces se desactiva el temporizador, es decir, se pone a 0. Este cambio también pone el valor de
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 34
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
temporización y la base de tiempo a 0. Un estado de señal de 1 en la entrada R del temporizador no tiene
efecto alguno si el temporizador no está en marcha.
El valor de temporización actual puede determinarse consultando las salidas DUAL y DEZ. El valor
de DUAL es en código binario; el de DEZ es en formato decimal codificado en binario.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 35
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Temporizador S5 de impulso prolongado
La operación temporizador S5 de impulso prolongado arranca un determinado temporizador
cuando se produce un flanco positivo en la entrada activar (S). Para habilitar un temporizador, tiene que
producirse, necesariamente, un cambio de señal. El temporizador continúa en marcha con el tiempo indicado
en la entrada valor de temporización (TW) si el estado de señal de la entrada S cambia a 0 antes de que
finalice el tiempo. La consulta sobre si el estado de señal de la salida Q es 1, es 1 mientras el temporizador
esté en marcha. El temporizador arranca nuevamente con el tiempo indicado si el estado de señal de la
entrada S cambia de 0 a 1 mientras el temporizador está en marcha.
Si se produce un cambio de 0 a 1 en la entrada del temporizador desactivar (R) mientras el
temporizador está funcionando, éste se pone a 0. Este cambio también pone el valor de temporización y la
base de tiempo a 0.
La temporización actual puede determinarse consultando las salidas DUAL y DEZ. El valor de DUAL
está en código binario; el valor de DEZ está en formato decimal codificado en binario.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 36
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Temporizador S5 de retardo a la conexión
La operación temporizador S5 de retardo a la conexión arranca un temporizador determinado si
se produce un flanco positivo (es decir, si el estado de señal cambia de 0 a 1) en la entrada activar (S). Para
habilitar un temporizador, se tiene que producir, necesariamente, un cambio de señal. El temporizador
continúa funcionando con el tiempo indicado en la entrada valor de temporización (TW) mientras el estado
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 37
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
de señal de la entrada S sea 1. La consulta de si el estado de señal de la salida Q es 1 produce un 1 como
resultado si el tiempo finaliza sin errores, si el estado de señal de la entrada S sigue siendo 1 y si la entrada
desactivar (R) se mantiene a 0. Si el estado de señal de la entrada S cambia de 1 a 0 mientras está en
marcha el temporizador, éste se para. En este caso, la consulta sobre si el estado de señal es 1 produce un
0 como resultado.
Cuando la entrada desactivar (R) cambia de 0 a 1, el temporizador se desactiva. Este cambio
también pone el valor de temporización y la base de tiempo a 0. El temporizador también se borra si el
estado señal de la entrada R es 1 mientras el temporizador está parado.
El valor actual se determina consultando las salidas DUAL y DEZ. El valor de temporización de
DUAL está en formato binario; el de DEZ está en formato decimal codificado en binario.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 38
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Temporizador S5 de retardo a la conexión con memoria
La operación temporizador S5 de retardo a la conexión con memoria arranca un determinado
temporizador si se produce un flanco positivo (es decir, si el estado de señal cambia de 0 a 1) en la entrada
activar (S). Para habilitar un temporizador, se tiene que producir, necesariamente, un cambio del estado de
señal. El temporizador continúa funcionando con el tiempo indicado en la entrada valor de temporización
(TW) si el estado de señal de la entrada S cambia a 0 antes de finalizar el tiempo. La consulta sobre si el
estado de señal de la salida Q es 1 produce un resultado de 1 al finalizar el tiempo, independientemente del
estado de señal de la entrada S, si la entrada desactivar (R) se mantiene a 0. El temporizador arranca
nuevamente con el tiempo indicado si el estado de señal de la entrada S cambia de 0 a 1 mientras está
funcionando el temporizador.
Si el estado de señal de la entrada del temporizador desactivar (R) cambia de 0 a 1, el temporizador
se pone a 0, independientemente del RLO de la entrada S. El valor de temporización actual puede
determinarse consultando las salidas DUAL y DEZ. El valor de DUAL está en formato binario; el valor de
DEZ está en formato decimal codificado en binario.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 39
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 40
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Temporizador S5 de retardo a la desconexión
La operación temporizador S5 de retardo a la desconexión arranca un determinado temporizador
cuando se produce un flanco negativo en la entrada activar (S). Para habilitar un temporizador, se tiene que
producir, necesariamente, un cambio del estado de señal. La consulta sobre si el estado de señal de la
salida Q es 1 produce un 1 como resultado si el estado de señal de la entrada S es 1 o si el temporizador
está en marcha. El temporizador se pone a 0 si el estado de señal de la entrada S cambia de 0 a 1 mientras
está funcionando el temporizador. El temporizador arranca de nuevo cuando el estado de señal de la
entrada S cambia, nuevamente, de 1 a 0.
Si el estado de señal de la entrada del temporizador Desactivar (R) cambia de 0 a 1 mientras el
temporizador está funcionando, éste se pone a 0. El valor de temporización actual puede determinarse
consultando las salidas DUAL y DEZ. El valor de DUAL está en formato binario; el valor de DEZ está en
formato decimal codificado en binario.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 41
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PODEMOS USAR OPERACIONES LÓGICAS DE BIT PARA TRABAJAR CON TEMPORIZADORES
 Temporizador de impulso
La operación temporizador de impulso (SI) arranca un temporizador con un valor de temporización
determinado si el RLO tiene un flanco positivo (es decir, si el RLO cambia de 0 a 1). El temporizador sigue
contando con el valor determinado mientras el RLO sea positivo. La consulta de si el estado de señal del
número del temporizador es 1 produce un 1 como resultado mientras el temporizador esté en marcha. Si el
RLO cambia de 1 a 0 antes de que haya transcurrido el tiempo indicado, el temporizador se para. En este
caso, la consulta sobre si el estado de señal es 1, produce un 0 como resultado.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 42
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Temporizador de impulso prolongado
La operación temporizador de impulso prolongado (SV) arranca un temporizador con un valor de
temporización determinado si se produce un flanco positivo en el RLO (es decir, si el RLO cambia de 0 a 1).
El temporizador continúa funcionando con el valor indicado aunque el RLO cambie a 0 antes de finalizar el
tiempo indicado. La consulta de si el estado de señal del número del temporizador es 1 produce un resultado
de 1 mientras el temporizador está en marcha. El temporizador arranca (se dispara) nuevamente con el valor
de temporización indicado si el RLO cambia de 0 a 1 mientras el temporizador está en marcha.
 Temporizador de retardo a la conexión
La operación temporizador de retardo a la conexión (SE) arranca un temporizador determinado si
se produce un flanco positivo en el RLO (es decir, si el RLO cambia de 0 a 1). La consulta de si el estado de
señal del número del temporizador es 1 produce un 1 como resultado si el temporizador indicado finaliza sin
error alguno y si el RLO aún está a 1. Si el RLO cambia de 1 a 0 mientras funciona el temporizador, éste se
para. En este caso, la consulta sobre si el estado de señal es 1 produce un 0 como resultado.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 43
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
 Temporizador de retardo a la conexión con memoria
La operación temporizador de retardo a la conexión con memoria (SS) arranca un temporizador
determinado si se produce un flanco positivo en el RLO (es decir, si el RLO cambia de 0 a 1). El
temporizador continúa funcionando con el valor de temporización indicado aunque el RLO cambie a 0 antes
de finalizar el tiempo. La consulta sobre si el estado de señal del número del temporizador es 1 da un 1
como resultado cuando finaliza el tiempo, independientemente del RLO. El temporizador arranca (dispara)
nuevamente con el valor indicado si el RLO cambia de 0 a 1 mientras el temporizador está en marcha.
 Temporizador de retardo a la desconexión
La operación temporizador de retardo a la desconexión (SA) arranca un temporizador si se
produce un flanco negativo en el RLO (es decir, si el RLO cambia de 1 a 0). La consulta sobre si el estado
de señal del número del temporizador es 1 produce un 1 como resultado si el RLO es 1 o si el temporizador
está en marcha. El temporizador vuelve a ponerse a 0 si el RLO cambia de 0 a 1 mientras está en marcha.
El temporizador no vuelve a arrancar mientras el RLO no cambie de 1 a 0.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 44
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
13.- SEÑALES ANALÓGICAS
Las señales analógicas pueden ser unipolares (valores únicamente positivos) o bipolares (valores
positivos y negativos).
Conectamos las señales analógicas en un modulo SM, que convierte el valor de tensión de la señal
analógica en un valor binario. Éste se guarda en la memoria (por ejemplo, PEW 256).
SM
10 V
Valor de 0 a
27647 que
se guarda,
por ejemplo,
en PEW 256
0V
Resulta trabajar con ese valor que tenemos guardado. Imagínate que queremos activar una salida
cuando nuestro sensor analógico tenga 3 voltios en la entrada. Tendríamos que calcular a qué valor
corresponde esos 3 voltios y compararlo con el valor guardado en PEW256.
Para facilitar las cosas, podemos usar dos funciones que nos vienen con el editor de programas. Se
trata de FC 105 “SCALE” y FC106 “UNSCALE”.
SM
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Valor de 0 a
27647 que
se guarda,
por ejemplo,
en PEW 256
FC 105
SCALE
Valor de 0 a
10 que se
guarda en
memoria,
por ejemplo,
en
MW20
Pág. 45
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
La función SCALE tiene la siguiente apariencia:
E0.0
A4.0
FC 105 SCALE
EN
ENO
IN
PEW256
10.0
HI_LIM
0.0
LO_LIM
RET_VAL
MW0
OUT
MD40
BIPOLAR
E2.0
Para introducir esta función en nuestro programa, tienes que buscarla dentro de las librerías y
arrastrarla o hacer doble clic.
Los parámetros son los siguientes:
IN:
HI_LIM:
LO_LIM:
BIPOLAR:
OUT:
Entrada a escalar; por ejemplo, PEW256
Límite superior (REAL); por ejemplo, 10.0
Límite inferior (REAL); por ejemplo, 0.0
1 si la señal es bipolar y 0 si es unipolar; por ejemplo, 0
Valor después de escalar (REAL); por ejemplo, MD40
Con estos valores tenemos guardada la señal analógica PEW256, escalada entre 0 y 10 en MD20.
Para activar una salida analógica con 4 voltios, por ejemplo, no podemos pasarle el valor 4 a la
salida directamente; debemos pasarle el valor entre 0 y 27447 correspondiente a 4 voltios. Para ello,
usaremos la función FC 106 “UNSCALE”.
Valor de 0
a 10 que
está
guardado
en MW30
FC 106
UNSCALE
Valor de 0 a
27647 que
enviamos a
la salida
analógica
PAW288
SM
Los parámetros de esta función son:
IN:
Entrada a escalar; por ejemplo, MW30
HI_LIM:
Límite superior entre los que varía MW30 (REAL); por ejemplo, 10.0
LO_LIM: Límite inferior entre los que varía MW30 (REAL); por ejemplo, 0.0
BIPOLAR: 1 si la señal es bipolar y 0 si es unipolar; por ejemplo, 0
RET_VAL: será = a W#16#0000 cuando se ejecuta sin errores; por ejemplo, MW50
OUT:
Salida (WORD); por ejemplo, PAW288
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 46
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 47
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Introducción y conceptos básicos
1.- Comunicación
En estos momentos, cualquier proyecto de automatización incluye una parte de comunicación
industrial. Los autómatas ya no trabajan en islas automatizadas; por ello, durante este curso, veremos
algunas de las formas de comunicar nuestros autómatas con los distintos elementos usados en la
automatización (sensores/actuadotes, autómatas, elementos de diálogo hombre-máquina…).
En toda comunicación tenemos los siguientes elementos:
Emisor
Receptor
Medio de transmisión
Emisor: generador el mensaje
Medio de transmisión: medio por donde viaja el mensaje
Receptor: destinatario del mensaje
Mensaje: información que se transmite
Debemos enviar el mensaje codificado con un formato predeterminado, conocido por el emisor y el
receptor. En algunas aplicaciones, el emisor y el receptor intercambian sus papeles de emisor-receptor; en
otras, estos papeles son fijos y existen varios receptores simultáneos.
Clasificación de redes
Una red puede clasificarse en función de diferentes criterios:
a) Según su uso:
1. Industriales
2. Telecomunicación
3. Informáticas
b) Según su extensión:
1. LAN (red de área local)
2. MAN (red de área metropolitana)
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 48
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
3. WAN (red de área extensa)
Las LAN son redes que están comprendidas dentro de un mismo edificio o, como mucho,
están en dos edificios cercanos, sin sobrepasar unos tres kilómetros. Por otro lado, en las redes
MAN están formadas por equipos distribuidos dentro de una misma ciudad, con un límite de 50
kilómetros. Y por último, las redes WAN están extendidas por una región, por un país, por
continentes y por todo el mundo.
c) Según simultaneidad de datos:
1. Serie
2. Paralelo
En una red serie comunicaremos todos los datos por un mismo hilo. Tendremos un hilo
por el que enviar los datos y otro conectado a masa. Deberemos descomponer el mensaje
que queremos mandar bit a bit y enviar éstos uno detrás de otro por el cable.
En una red paralelo tendremos varias líneas por las que enviar los datos. Con una red
de 8 hilos mandaremos un byte en cada instante.
Como ya habrás deducido, una red paralelo es mucho más rápida que una serie, pero
tiene un gran inconveniente: le afectan mucho más las interferencias y no puede ser de gran
longitud (un par de metros). La comunicación paralelo se usa en los buses de comunicación
dentro de un PC.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 49
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
1
Emisor
1
Receptor
Emisor
0
Receptor
1
0
Masa
COMUNICACIÓN SERIE
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Masa
COMUNICACIÓN PARALELO
Pág. 50
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
d) Según la disposición de las estaciones:
1. Punto a punto
2. Multipunto
Cuando disponemos de un canal de comunicación establecido entre cada dos dispositivos
(canal exclusivo para estas dos estaciones), hablamos de comunicación punto a punto. Si hay
más de 2 estaciones conectadas en un mismo enlace, hablamos de comunicación multipunto.
Ratón
PC
PC principal
Teclado
Impresora
PUNTO A PUNTO
PC
Impresora
Autómata
MULTIPUNTO
e) Según la simultaneidad de emisión y recepción:
1. Simplex
2. Half-duplex
3. Full-duplex
En una comunicación simplex, disponemos de un canal de comunicación por el que la
información fluye en un único sentido. En la comunicación half-duplex, tenemos de un canal
donde podemos enviar los datos en ambos sentidos, pero no simultáneamente. En la
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 51
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
comunicación full-duplex, existen dos canales, uno para cada sentido, lo que permite enviar,
simultáneamente, información en ambos sentidos.
Emisor
Emisor
Receptor
SIMPLEX
f)
Emisor
Receptor
HALF-DUPLEX
Receptor
FULL-DUPLEX
Según tipo de sincronismo:
1. Síncrona
2. Asíncrona
La transmisión asíncrona
Cuando se opera en modo asíncrono no existe una línea de reloj común que establezca la
duración de un bit y el caracter puede ser enviado en cualquier momento. Esto conlleva que
cada dispositivo tiene su propio reloj y que previamente se ha acordado que ambos dispositivos
transmitirán datos a la misma velocidad.
No obstante, en un sistema digital, un reloj es normalmente utilizado para sincronizar la
transferencia de datos entre las diferentes partes del sistema. El reloj definirá el inicio y fin de
cada unidad de información así como la velocidad de transmisión. Si no existe reloj común,
algún modo debe ser utilizado para sincronizar el mensaje.
En la transmisión asíncrona un carácter a transmitir es encuadrado con un indicador de
inicio y fin de carácter, de la misma forma que se separa una palabra con una letra mayúscula y
un espacio en una oración. La forma estándar de encuadrar un carácter es a través de un bit de
inicio y un bit de parada.
Durante el intervalo de tiempo en que no son transferidos caracteres, el canal debe poseer
un "1" lógico. Al bit de parada se le asigna también un "1". Al bit de inicio del carácter a transmitir
se le asigna un "0". Por todo lo anterior, un cambio de nivel de "1" a "0" lógico le indicará al
receptor que un nuevo carácter será transmitido.
Reglas de transmisión asíncrona
La transmisión asíncrona que vamos a ver es la definida por la norma RS232, en la que
profundizaremos más adelante y que se basa en las siguientes reglas:
a. Cuando no se envían datos por la línea, ésta se mantiene en estado alto (1).
b. Cuando se desea transmitir un carácter, se envía primero un bit de inicio que pone la
línea a estado bajo (0) durante el tiempo de un bit.
c. Durante la transmisión, si la línea está a nivel bajo, se envía un 0 y si está a nivel alto se
envía un 1.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 52
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
d. A continuación se envían todos los bits del mensaje a transmitir con los intervalos que
marca el reloj de transmisión. Por convenio se transmiten entre 5 y 8 bits.
e. Se envía primero el bit menos significativo, siendo el más significativo el último en
enviarse.
f. A continuación del último bit del mensaje se envía el bit (o los bits) del final que hace
que la línea se ponga a 1 por lo menos durante el tiempo mínimo de un bit. Estos bits
pueden ser un bit de paridad para detectar errores y el bit o bits de stop, que indican el fin de
la transmisión de un carácter.
Los datos codificados por esta regla, pueden ser recibidos siguiendo los pasos siguientes:
a. Esperar la transición 1 a 0 en la señal recibida.
b. Activar el reloj con una frecuencia igual a la del transmisor.
c. Muestrear la señal recibida al ritmo de ese reloj para formar el mensaje.
d. Leer un bit más de la línea y comprobar si es 1 para confirmar que no ha habido error en
la sincronización.
En la transmisión asíncrona por cada caracter se envía al menos 1 bit de inicio y 1 bit de
parada así como opcionalmente 1 bit de paridad. Esta es la razón de que los baudios no se
correspondan con el número de bits de datos que son transmitidos.
La transmisión síncrona
Es un método más eficiente de comunicación en cuanto a velocidad de transmisión. Ello
viene dado porque no existe ningún tipo de información adicional entre los caracteres a ser
transmitidos.
Cuando se transmite de manera síncrona lo primero que se envía es un octeto de
sincronismo ("sync"). El octeto de sincronismo realiza la misma función que el bit de inicio en la
transmisión asíncrona, indicando al receptor que va ha ser enviado un mensaje. Este carater,
además, utiliza la señal local de reloj para determinar cuándo y con qué frecuencia será
muestreada la señal, es decir, permite sincronizar los relojes de los dispositivos transmisor y
receptor. La mayoría de los dispositivos de comunicación llevan a cabo una resincronización
contra posibles desviaciones del reloj, cada uno o dos segundos, insertando para ello caracteres
del tipo "sync" periódicamente dentro del mensaje.
Los caracteres de sincronismo deben diferenciarse de los datos del usuario para permitir al
receptor detectar los caracteres "sync". Por ejemplo, el código ASCII utiliza el octeto 10010110.
Existen ocasiones en que son definidos dos caracteres de sincronismo, ello puede ser
necesario si, por cualquier motivo el carácter "sync" original se desvirtuara, el siguiente permitirá
la reinicialización del receptor. En segundo lugar, puede ocurrir que el equipo receptor necesite
un tiempo adicional para adaptarse a la señal entrante.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 53
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Cuando se transmite de forma síncrona, es necesario mantener el sincronismo entre el
transmisor y el receptor cuando no se envían caracteres, para ello son insertados caracteres de
sincronismo de manera automática por el dispositivo que realiza la comunicación.
El receptor/transmisor síncrono debe indicar además cuándo el sincronismo ha sido logrado
por parte del receptor.
g) Según el tipo de señal transmitida:
1. Analógica
2. Digital
h) Según la técnica en la transferencia:
1. Red de conmutación de circuitos
2. Red de conmutación de mensajes
3. Red de conmutación de paquetes
3.1. Datagrama
3.2. Circuito virtual
Cuando hablamos de conmutación nos referimos a cómo se establece una conexión entre
dos componentes de una red. En los primeros pasos de las líneas telefónicas, la conmutación la
realizaban manualmente las operadoras, interconectando circuitos. Este circuito quedaba
ocupado hasta el fin de la comunicación. En la actualidad, la conmutación se hace de forma
automática en las centrales de telefónica (nodos).
Conmutación de circuitos: en esta forma de conmutación establecemos una conexión
física y fija entre las dos estaciones, de manera que este camino queda ocupado hasta el fin de
la comunicación.
Conmutación de mensajes: este método se basa en el almacenaje y retransmisión de la
información en equipos centrales, sin necesidad de una conexión previa entre las estaciones
origen y destino. Esto no vale para una comunicación telefónica, ya que no se trata de una
comunicación en tiempo real.
Conmutación de paquetes: en este método no enviaremos toda la información de golpe; la
dividiremos en paquetes. A este trozo de información (paquete) tenemos que añadirle la de la
estación origen, estación destino e información de control (trama), como puede ser el número
de paquete para que el equipo destino reconstruya el mensaje o información para la detección
de errores. Cuando una trama se pierde, simplemente tenemos que enviar esta trama de nuevo.
La conmutación por paquetes tiene dos variantes: datagrama y circuito virtual. En el
datagrama no se establece una única ruta para enviar los paquetes; cada paquete tiene infinidad
de posibilidades para llegar a su destino, saltando de nodo en nodo, haciendo que el orden de
llegada de los paquetes sea aleatorio, teniendo que ordenarlos la estación destino. La
conmutación en circuito virtual se basa en el envío de la primera trama con la dirección destino;
esta trama es identificada por los nodos por los que va saltando, y las siguientes tramas son
enviadas por el mismo camino; este camino puede ser usado por otros equipos.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 54
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2.- El entorno CIM: fabricación integrada por ordenador
El entorno CIM es un concepto que nace en la década de los años 70. Imagínate una empresa que
tenga monitorizado todo el proceso de fabricación, y que conozca, en cada momento, la situación de niveles,
el estado de fabricación, etc. de todos sus productos, y que desde ese ordenador podamos modificar la
fabricación en tiempo real. Esto será posible si todas las tareas están controladas por ordenador y el
intercambio de información es continuo entre todos los dispositivos.
El entorno CIM se divide en seis niveles de integración representados en la siguiente figura:
Coordinación de todo el conjunto de fábricas con
PCs
6.- Empresa
Control de la producción, suministros, ventas,
pedidos, redes de PCs
5.-Fábrica
4.-Área
Control de las células o celdas con PCs o PLCs
gama alta
3.-Célula (PLC, CNC)
Coordinación de las estaciones usando PLCs.
Incluye CNC y robots
2.- Estación (PLC)
Control de la producción de las máquinas con
PLCs
1.- Máquina (E/S)
Se realiza la producción. Incluye las máquinas con
sus elementos básicos de control y accionamiento
Pongamos un ejemplo para su mejor comprensión. Imagínate una multinacional como, por ejemplo,
Seat. En el nivel 6 de la empresa, tendríamos la central en Alemania, desde donde se controlan todas las
fábricas de Seat dispersas por todo el mundo. En el nivel 5, estaría la fábrica de Barcelona. Dentro de esta
fábrica, tenemos en el nivel 4 una nave donde se produce el modelo Toledo. En el nivel 3, estaría una zona
donde se monta el motor del vehículo. Dentro de esta zona, disponemos de otra donde se montan los
motores TDI en el nivel 2. Y en el nivel 1, tendríamos una máquina que monta los soportes de los inyectores.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 55
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
En comunicación industrial, este flujo de información se simplificará en cuatro niveles que veremos
en otro apartado de estos apuntes.
3.- Protocolos de comunicación – Modelo OSI
Para que el emisor y el receptor se puedan entender, los datos tienen que estar codificados
siguiendo unas reglas predeterminadas.
La solución para diferentes dispositivos la planteó el Organismo Internacional de Normalización
(ISO) a través de un modelo OSI (Opening System Interconnection, Conexión de Sistemas Abiertos). Sus
dos aspectos fundamentales son:
Organización en niveles o capas
Utilización de un protocolo para la comunicación entre los niveles.
Cuando nos referimos a sistemas abiertos, estamos hablamos de sistemas que no son propietarios
de ninguna marca comercial, y que podemos mezclar en una red de dispositivos de diferentes casas
comerciales sin ningún problema.
Cuando decimos que OSI es un modelo estamos afirmando que no es un estándar, ya que no nos
define los protocolos de comunicación entre niveles.
Un protocolo es el conjunto de reglas establecidas para el correcto intercambio de información entre
niveles semejantes.
El modelo OSI divide las comunicaciones en siete niveles o capas, y a cada una de ellas le asocia
una serie de funciones que debe realizar. De esta forma, se divide el trabajo para reducir la dificultad del
diseño de las redes. Las siete capas son:
ESTACIÓN A
ESTACIÓN B
Aplicación
Aplicación
Presentación
Presentación
Sesión
Sesión
Transporte
Transporte
Red
Red
Enlace
Enlace
Físico
Físico
La información parte de la capa superior y va descendiendo, pasando por todas las capas. La capa
física convierte los datos en señales eléctricas, ópticas, de radio… y las envía por el cable a la otra estación.
Se dice que la capa inferior ofrece una serie de servicios a la capa superior.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 56
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Las capas iguales de cada estación trabajan con el mismo protocolo. Cuando la información pasa
por una capa, ésta le añade información adicional para que la interprete la capa semejante de la otra
estación.
Datos originales
Capa N
Capa N-1
Capa 3
Capa 2
Niveles
A continuación se describen las funciones de cada capa del modelo OSI. También por supuesto, la
capa de administración es una parte del modelo que coordina la comunicación entre las mismas capas:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 57
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
1.- CAPA FÍSICA
Define las características mecánicas, eléctricas y funcionales para establecer y liberar conexiones físicas,
que permiten trasmitir bits entre extremos de un medio físico. Se entiende por características mecánicas a la
forma y tamaño de los conectares, cantidad de circuitos y detalles del medio físico.
Algunas características eléctricas son los niveles de tensión utilizados para representar las señales lógicas,
impedancia de los conductores, etc.
Entre las características funcionales encontramos la velocidad de transmisión y la función de cada circuito.
La capa física determina la topología y el medio físico.
2.- CAPA DE ENLACE
Debe asegurar el envío y recepción de tramas entre .estaciones. Tiene dos subcapas: la de Control
de Acceso al Medio (MAC), que define el procedimiento por el cual varias estaciones acceden al uso de un
medio físico compartido, sin que se produzcan interferencias entre ellas y la de Control lógico de línea (LLC)
que establece los procedimientos para una transmisión libre de errores, incluyendo el chequeo de tramas.
3.-CAPA DE RED
Agrega la información requerida para el manejo de los paquetes en una red con múltiples caminos.
En este caso existe más de un camino posible para que un mensaje vaya de una estación a otra. Por lo
tanto es necesario definir procedimientos para seleccionar el camino que seguirá un mensaje, así como
procedimientos para casos de congestión de tráfico en un camino.
4.-CAPA DE TRANSPORTE
Divide la información a transmitir en paquetes (para permitir la detección de errores en forma más
ventajosa) además de asegurar su correcto ordenamiento. Esta función es crítica en una red global WAN, en
la que generalmente los paquetes llegan en forma desordenada.
5.-CAPA DE SESIÓN
Establece los procedimientos para que dos programas, residentes entre dos computadoras,
dialoguen entre sí. Uno de sus servicios consiste en el control del diálogo.
6.-CAPA DE PRESENTACIÓN
Prepara la información transmitida para su uso en el nivel de aplicación, efectuando las
interpretaciones y conversiones de datos requeridas. Estas conversiones típicamente pueden incluir
formatos ASCII y EBCDIC y el encriptado y desencriptado de información. La encriptación de información es
necesaria para la transmisión de información confidencial en una red pública como lo es WAN.
7.-CAPA DE APLICACIÓN
Provee los servicios da usuarios finales, dando acceso a la información, como emulación de
terminales, transferencia de archivos, correo electrónico, etc.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 58
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Y Ahora, como hacemos la Integración con la Industrial Tenemos que decir que las comunicaciones
industriales no son tan complejas como para implementar los siete niveles. En el terreno industrial, podemos
agrupar los protocolos en un modelo simplificado de tres o cuatro niveles:
Figura 1.5 Integración de Redes en la Industria
MODELO OSI
MODELO
SIMPLIFICADO
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Aplicación
Red
Red-Enlace
Enlace
Físico
Físico
A continuación se muestra un esquema de una red industrial que incluye los dispositivos y equipos
de control y su conexión al nivel de supervisión por computadora. A partir de este último nivel, se tiene la
posibilidad de integración con el sistema administrativo:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 59
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
4.- Señales
Ya sabemos que el equipo trabaja con los datos en forma de bits y que debe convertirlos en señales
eléctricas para poder transmitirlos por el cable. Tenemos dos tipos de señales:
Continuas: señales que no presentan discontinuidades y cuyos valores son infinitos
Discretas: señales que toman un número finito de valores
Las señales periódicas son aquellas que se repiten cada cierto tiempo. Una señal periódica queda
definida por:
Amplitud: valor de la señal en cualquier instante
Frecuencia: número de veces que se repite en un segundo. La inversa de la frecuencia es el
período, que es el tiempo que dura un ciclo.
Fase: posición relativa temporal en un periodo de señal (en radianes)
ESPECTRO DE FRECUENCIAS Y ANCHO DE BANDA
Según el teorema de Fourier, cualquier señal periódica se puede descomponer en la suma de
varias señales sinusoidales más otra señal continua. De estas señales sinusoidales, tenemos una que es la
fundamental (de mayor amplitud) y otras (armónicos) de menor amplitud y frecuencia múltiplo de la principal.
La representación de estas señales sería la siguiente:
Amplitud
0
f
2f
3f
4f
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Frecuencia
Pág. 60
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Se llama espectro de frecuencias al conjunto de frecuencias que forma la señal.
El ancho de banda es la diferencia entre los valores de frecuencia mayores y menores. Cuanto
mayor ancho de banda tenga el medio de transmisión, más rápido podremos transmitir los datos por él.
5.- Técnicas de transmisión de datos
Los ordenadores y autómatas trabajan con datos en formato binario. Cuando queremos enviar un
dato por el medio de transmisión, tenemos que convertir esos ceros y unos en señales eléctricas, pero ¿qué
señal eléctrica ponemos en el cable cuando queremos enviar un 1 o un 0?
A continuación, explicaremos varias técnicas de transmisión de datos.
Modulación de amplitud: la
diferencia entre 1 y 0 es la amplitud
de la señal. La frecuencia y la fase
no se modifican.
Modulación de frecuencia: la
diferencia entre 1 y 0 es el número
de ciclos para un mismo tiempo
(frecuencia de la señal). La amplitud
y la fase no se modifican.
Modulación de fase: la diferencia
entre 1 y 0 es la fase de la señal. La
amplitud y la frecuencia no se
modifican.
MANCHESTER
BIPOLAR
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 61
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
6.- Banda base y banda ancha
Cuando enviamos nuestra señal sin modular y codificada (normalmente, en Manchester, también
puede ser en NRZ, NRZI...), usando el canal para enviar únicamente esta señal, le llamamos banda base.
Y al enviar varias señales analógicas moduladas a la vez por el canal le llamamos banda ancha.
Para enviar varias señales a la vez lo hacemos multiplexando las señales en frecuencia. En este tipo de
transmisión, las distancias son mayores.
7.- Código ASCII
Ya hemos dicho que los ceros y unos los convertimos en una señal eléctrica, pero en nuestro
mensaje tenemos letras, números, caracteres de control y elementos gráficos. ¿Cómo pasarlos a binario
para después convertir esos ceros y unos en un señal eléctrica?
Podemos encontrar varios códigos para hacer esto, pero el más usado con diferencia es el código
ASCII (puedes encontrarte con el código Alfanumérico Estándar CCITT nº 2, que se usa en teletipos, o el
código EBCDIC de IBM).
En un inicio, el código ASCII era de 7 bits, pero después salió el extendido de 8 bits, que añade
símbolos gráficos.
Caracteres no imprimibles
Nombre
Caracteres imprimibles
Dec Hex Car. Dec Hex Car.
Dec Hex Car. Dec Hex Car.
Nulo
0
00 NUL
32
20 Espacio
64
40
@
96
60
Inicio de cabecera
1
01 SOH
33
21
!
65
41
A
97
61
a
Inicio de texto
2
02 STX
34
22
"
66
42
B
98
62
b
Fin de texto
3
03 ETX
35
23
#
67
43
C
99
63
c
Fin de transmisión
4
04 EOT
36
24
$
68
44
D
100
64
d
enquiry
5
05 ENQ
37
25
%
69
45
E
101
65
e
acknowledge
6
06 ACK
38
26
&
70
46
F
102
66
f
Campanilla (beep)
7
07
BEL
39
27
'
71
47
G
103
67
g
backspace
8
08
BS
40
28
(
72
48
H
104
68
h
Tabulador horizontal
9
09
HT
41
29
)
73
49
I
105
69
i
Salto de línea
10
0A
LF
42
2A
*
74
4A
J
106
6A
j
Tabulador vertical
11
0B
VT
43
2B
+
75
4B
K
107
6B
k
Salto de página
12
0C
FF
44
2C
,
76
4C
L
108
6C
l
Retorno de carro
13
0D
CR
45
2D
-
77
4D
M
109
6D
m
Shift fuera
14
0E
SO
46
2E
.
78
4E
N
110
6E
n
Shift dentro
15
0F
SI
47
2F
/
79
4F
O
111
6F
o
Escape línea de datos
16
10 DLE
48
30
0
80
50
P
112
70
p
Control dispositivo 1
17
11 DC1
49
31
1
81
51
Q
113
71
q
Control dispositivo 2
18
12 DC2
50
32
2
82
52
R
114
72
r
Control dispositivo 3
19
13 DC3
51
33
3
83
53
S
115
73
s
Control dispositivo 4
20
14 DC4
52
34
4
84
54
T
116
74
t
neg acknowledge
21
15 NAK
53
35
5
85
55
U
117
75
u
Sincronismo
22
16 SYN
54
36
6
86
56
V
118
76
v
Fin bloque transmitido
23
17 ETB
55
37
7
87
57
W
119
77
w
Cancelar
24
18 CAN
56
38
8
88
58
X
120
78
x
Fin medio
25
19
57
39
9
89
59
Y
121
79
y
Sustituto
26
1A SUB
58
3A
:
90
5A
Z
122
7A
z
Escape
27
1B ESC
59
3B
;
91
5B
[
123
7B
{
Separador archivos
28
1C
FS
60
3C
<
92
5C
\
124
7C
|
Separador grupos
29
1D
GS
61
3D
=
93
5D
]
125
7D
}
Separador registros
30
1E
RS
62
3E
>
94
5E
^
126
7E
~
Separador unidades
31
1F
US
63
3F
?
95
5F
_
127
7F
DEL
EM
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
`
Pág. 62
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
8.- Conflictos en la transmisión
Al enviar la señal por el medio de transmisión sufre una serie de perturbaciones que hacen que la
señal que llega al receptor no sea la misma que la señal de partida. Un medio de transmisión añade los
siguientes efectos:
1. Atenuación: es la reducción en amplitud de la señal. Cuanta mayor sea la distancia que tiene que
viajar nuestra señal, mayor se verá atenuada. Esto podemos solucionarlo colocando repetidores.
2. Distorsión: la atenuación afecta por igual a todas las componentes frecuenciales. Se produce una
distorsión cuando unas componentes se ven afectadas más que otras (la señal cambia de
apariencia). Podemos tener otro tipo de distorsión provocada por el retardo de algunas de las
componentes frecuenciales sobre el resto; en este caso, hablaremos de distorsión por retardo de
grupo.
3. Ruido: llamamos ruido a todo aquello que se añade a nuestra señal de forma no deseada.
Ruido térmico: en toda la materia que no está a 0º K existe una agitación que provoca ruido de
fondo.
Ruido impulsivo: resulta más difícil de caracterizar y proviene de elementos de conmutación
(relés, elementos activos de potencia) y de otras interferencias naturales o artificiales.
Diafonía: se trata de un efecto no lineal que se debe al acoplamiento entre circuitos eléctricos
adyacentes; sus efectos dependerán de su proximidad.
9.- Medios de transmisión
Para trasportar nuestros datos, disponemos de los siguientes medios:
Cable eléctrico
o Par trenzado
o Coaxial
Cable óptico
Ondas de radio
Microondas
Infrarrojos
El cable par trenzado está formado por hilos de cobre aislados con un recubrimiento de plástico. Los
hilos están trenzados (enrollados) de dos en dos. Para transmitir los datos, se le aplica una tensión a uno de
ellos y el otro lo ponemos a tierra. El número de pares es de 2 ó 4. Los cables de 2 pares utilizan como
conector el RJ 11 (teléfono) y el de 4 pares usa el RJ45 (red de ordenadores). En el mercado, tenemos
cables de par trenzado apantallados (STP) y sin apantallar (UTP). El par trenzado soporta menos distancias
y menor velocidad que la fibra óptica y que el cable coaxial, pero hoy en día es el más utilizado por su fácil
montaje.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 63
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Conector RJ45
Un cable coaxial está formado por dos conductores. Uno de ellos tiene forma de malla y es el más
externo. Entre ambos conductores existe un aislamiento y su parte exterior está protegida por un
recubrimiento. Además de usarse en redes de ordenadores, también es empleado en la distribución de
televisión. Está bien aislado de las interferencias, aunque es más complejo de montar. A los conectores que
emplea se les llama BNC.
La fibra óptica está constituida por un núcleo muy fino, circular, de fibra de vidrio. En un extremo, se
le aplica luz a través de un diodo emisor de luz (láser). Esta luz se va reflejando en el interior de la fibra. Lo
bueno de usar luz es que no le afectan las interferencias y podemos conseguir grandes velocidades de
transmisión. Su inconveniente principal es el uso de un emisor y un receptor luminoso, y la compleja unión
de dos cables de fibra óptica.
Las ondas de radio son ondas electromagnéticas que trabajan a frecuencias de 300 Hz hasta 3 GHz.
Son fáciles de generar y atraviesan obstáculos cubriendo largas distancias. Se usan para comunicaciones
multipunto (difusión a varias estaciones). Se ven afectadas por las condiciones climatológicas, el relieve y los
equipos eléctricos.
Las microondas tienen frecuencias muy elevadas (entre 2 y 40 GHz) y necesitan repetidores cada 50
km. No se usan en redes de ordenadores sino en telefonía y televisión (necesitan antenas orientadas).
14
Los infrarrojos son radiaciones de frecuencias muy altas (10 Hz o 100.000 GHz) que se propagan
en línea recta y no pueden atravesar cuerpos opacos. Sufren gran atenuación y no logran ir más allá de los
200 metros.
10.- Topologías básicas
Cuando hablamos de topología podemos diferenciar: topología física y topología lógica. La topología
física es la forma geométrica en que están conectadas las estaciones; así podemos tener una red donde los
cables que conectan las estaciones forman un anillo  topología en anillo. Por otro lado, la topología lógica
hace referencia a la forma en que la información pasa de una estación a otra.
Las topologías básicas que tenemos son:
Punto a punto: es la más sencilla, ya que se basa en la conexión directa de dos
equipos. Sus principales características son:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 64
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
o
o
o
o
o
Dentro de la trama no hace falta enviar las direcciones de origen y destino
Se pueden llegar a comunicar por sistemas Half-Duplex (RS-485) o Full-Duplex
(RS422).
Ventajas: Topología sencilla, fácil control al medio y si un nodo falla el resto puede
funcionar.
Desventajas: es válido para pocos nodos y necesitamos múltiples tarjetas de
comunicación.
Aplicaciones: donde tengamos pocas estaciones y distancias cortas.
Lineal o bus: todas las estaciones están conectadas al único canal de comunicaciones.
Cuando enviamos una trama, ésta llega a todas las estaciones. Esta topología se usa
en redes pequeñas y de poco tráfico.
o
Ventajas:
1. Coste de la instalación bajo.
2. Control de flujo sencillo.
3. Es sencillo conectar nuevas estaciones.
4. Es fácil de instalar.
5. El fallo en una estación no afecta al funcionamiento del bus.
o
Inconvenientes:
1. Un fallo en el cable de red hace fallar todo.
2. No resulta adecuada para intercambiar archivos de gran tamaño.
Árbol: está formado por un grupo de buses conectados entre sí. Con este sistema se
consigue mayor alcance que el proporcionado por un bus simple, aunque se incrementa
el problema de la atenuación.
Anillo: las estaciones forman un círculo de conexiones punto a punto con las
estaciones contiguas. Los mensajes van de una estación a otra hasta llegar a la
estación adecuada, pudiendo circular varios mensajes en el anillo.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 65
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
o
Ventajas:
1. Se produce menor número de errores, no se producen colisiones.
2. La capacidad de transmisión se reparte equitativamente.
3. La velocidad de transmisión es mayor.
o
Inconvenientes:
1. Un fallo en una estación produce un fallo en toda la red.
2. La instalación de una nueva estación es complicada.
Estrella: cada estación está conectada a un dispositivo central por medio de un canal
punto a punto. Las estaciones pasan los mensajes a la estación central y ésta los
retransmite a la estación hacia la que van dirigidos.
o
Ventajas:
1. Las estaciones pueden transmitir a velocidades diferentes si la estación
central lo permite.
2. Las estaciones pueden usar medios de transmisión diferentes si la estación
central lo permite.
3. Es fácil conectar una nueva estación.
4. El control de la transmisión se hace desde la estación central.
5. Un fallo en una estación no afecta al resto.
o
Inconvenientes:
1. Un fallo en la estación central nos deja sin red.
2. Comprar la estación central nos encarece la instalación.
3. Necesitamos mayor cantidad de cable.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 66
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
11.- Delimitadores y transparencia de datos
En un mensaje que vamos a enviar por nuestro medio de transmisión, podemos tener letras
mayúsculas, letras minúsculas, números, caracteres de control (inicio de texto, fin de texto…), caracteres
especiales (@, #, /…) y símbolos gráficos.
La información que tenemos que enviar la dividimos en paquetes de menor tamaño para facilitar el
envío. Estos paquetes deberán incluir un delimitador de inicio y otro de fin, para informar al receptor cuándo
debe comenzar a leer y cuándo acaba el paquete. Es importante tener claro que estos delimitadores no
forman parte de los datos (información) que queremos hacer llegar al receptor. Los delimitadores de inicio y
de fin son unos caracteres especiales: stx y etx, que tienen su correspondiente codificación ASCII.
Cuando el receptor detecta un stx llegue otro stx. ¿Podremos enviar los caracteres stx y etx como
información? Se le llama protocolo trasparente al que permite el uso de los limitadores como otro dato más
de información.
Lo más sencillo para conseguir transparencia de datos es añadir un símbolo al delimitador de inicio y
fin cuando funcionen como tal, y no añadírselo cuando forme parte de los datos.
dlestx
dato1dato2 dato3 etx dato4
Delimitador de inicio
Forma parte de los datos
dleetx
Delimitador de fin
A esta técnica se le llama inserción de carácter. Simplemente, consiste en insertar un carácter
especial dle como prefijo de los delimitadores de inicio y fin.
¿Podremos ir más allá y lograr transparencia para incluir dleetx en los datos? Lo podemos lograr de
la siguiente forma:
dlestx
dato1 dato2 dato3 dledleetx dato4
Delimitador de inicio
Forma parte de los datos
dleetx
Delimitador de fin
De esta forma, cuando el receptor encentra un dle observará el carácter siguiente y actuará como
sigue:
Si el carácter siguiente es otro dle, el primer dle lo desecha y el segundo lo considera de
información.
Si el siguiente carácter es etx finaliza la lectura ya que lo considera como delimitador de
fin.
Si el siguiente carácter no es ni etx ni dle, lo considera como un error.
Otra técnica que se puede usar es la inserción de bit. Para ello, usamos como delimitador de inicio
y fin “01111110”. Cuando dentro de la información aparece la combinación “011111”, se le añade un 0 antes
de continuar con los siguientes datos.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 67
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
01111110
11001101111101001100110
01111110
Bit auxiliar
Delimitador de inicio
Forma parte de los datos
Delimitador de fin
El receptor, al leer “011111”, observa el siguiente bit. Si es 0, sabe que es el bit auxiliar y lo desecha,
y considera esa información como parte de los datos enviados, no como delimitadores.
12.- Detección de errores
Cuando se produce un cambio en un bit o en varios entre lo que enviamos y lo que recibe el
receptor, estamos ante un error. Podemos añadir unos datos auxiliares que ayuden al receptor a detectar
errores. Estos datos auxiliares serán desechados una vez haga la comprobación de si hay errores.
1.- Bit de paridad: esta técnica también llamado método geométrico, consiste en añadir un bit a
cada carácter transmitido. Este bit pude tener valor 0 ó 1, de tal forma que haga que el número total de unos
del carácter, incluido el bit de paridad, sea un número impar (paridad impar) o un número par (paridad par).
El receptor cuenta el número de bits unos de cada carácter, comprobando que sea impar o par, dependiendo
del tipo de paridad empleado. Si todo es correcto la transmisión continua, de lo contrario se le indica al
emisor que vuelva a retransmitir la trama errónea.
a) Bit de paridad par: añadimos 1 ó 0, de tal forma que todos los bytes tengan un número par de
unos.
Carácter “a”  1100001  11000011 (al añadir un 1, tenemos en total cuatro [número par] 1).
Carácter “j”  1101010  11010100 (como ya tiene cuatro 1, le añadimos un cero).
b) Bit de paridad impar: añadimos un 1 o un 0 de tal forma que todos los bytes tengan un número
impar de unos.
Carácter “@”  1000000  10000000 (como tiene un 1, le añadimos un cero)
Carácter “$”  0100100  01001001 (como tiene dos 1, le añadimos otro 1 para que sea impar)
c) Paridad cruzada (paridad horizontal-vertical). Para mejorar un poco el método anterior, se realiza
una paridad que afecte tanto a los bits de cada cadena o palabra como a un conjunto de todos ellos.
Siempre se utilizan cadenas relativamente cortas para evitar que se cuelen muchos errores. Para
ver más claro este método, se suelen agrupar los bits en una matriz de N filas por K columnas, luego
se realizan todas las paridades horizontales por el método anterior, y por último, se hace las misma
operación de calcular el número de unos, pero ahora de cada columna. La probabilidad de encontrar
un solo error es la misma, pero en cambio, la probabilidad de encontrar un número par errores ya no
es cero, como en el caso anterior. Aun así, existen todavía una gran cantidad de errores no
detectables
Carácter
Bit de paridad (paridad par)
1100101
0
1110101
1
1001011
0
1010110
0
0001101 (carácter de comprobación
horizontal)
1
2.- Checksum: se basa en la transmisión, al final del mensaje, de un byte (o bytes) cuyo valor sea el
complemento a dos de la suma de todos los caracteres que han sido transmitidos en el mensaje. El receptor
implementará una rutina que suma todos los bytes de datos recibidos y al resultado se le sumará el último
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 68
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
byte (que posee la información en complemento a dos de la suma de los caracteres transmitidos) y si la
recepción del mensaje ha sido correcta, el resultado debe ser cero.
Ejemplo:
Indicar el último carácter a transmitir cuando se implementa el método de checksum. Los datos a transmitir
serán 40H, 35H y 0EH.
1.- Se realiza la suma: 40H + 35H + 0EH = 83H
2.- Se determina el complemento a dos del resultado:
83H = 1000 0011
0111 1100
+
1
------------0111 1101 = 7DH
El último carácter a transmitir será 7DH.
3.- Códigos de redundancia cíclica también llamados CRC: intentando mejorar los códigos que
sólo controlan la paridad de bit, aparecen los códigos cíclicos. Estos códigos utilizan la aritmética modular
para detectar una mayor cantidad de errores, se usan operaciones en módulo 2 y las sumas y restas se
realizan sin acarreo (convirtiéndose en operaciones de tipo Or-Exclusivo o XOR). Además, para facilitar los
cálculos se trabaja, aunque sólo teóricamente, con polinomios. La finalidad de este método es crear una
parte de redundancia la cual se añade al final del código a transmitir (como en los métodos de paridad) que
siendo la más pequeña posible, detecte el mayor número de errores que sea posible. El polinomio
generador: es un polinomio elegido previamente y que tiene como propiedad minimizar la redundancia.
Suele tener una longitud de 16 bits, para mensajes de 128 bytes, lo que indica que la eficiencia es buena. Ya
que sólo incrementa la longitud en un aproximado 1,6%:
Los cálculos que realiza el equipo transmisor para calcular su CRC son:
1.
2.
3.
4.
Añade tantos ceros por la derecha al mensaje original como el grado del polinomio generador
Divide el mensaje con los ceros incluidos entre el polinomio generador
El resto que se obtiene de la división se suma al mensaje con los ceros incluidos
Se envía el resultado obtenido.
Ejemplo de obtención del CRC:
Datos:
Mensaje codificado en binario: 1101001
4
Polinomio generador: x + x + 1
Operaciones:
6
5
3
1º Obtener el polinomio equivalente al mensaje: x + x + x + 1
4
2º Multiplicar el mensaje por x (añadir 4 ceros por la derecha): x
10
9
7
+x +x +x
4
2
3º Dividir en binario el mensaje por el polinomio generador y sacar el resto: x + 1
4º Concatenar el mensaje con el resto (en módulo 2 también): x
10
9
7
4
2
+x +x +x +x +1
5º Transmitir el mensaje
Estas operaciones generalmente son incorporadas en el hardware para que pueda ser calculado con
mayor rapidez, pero en la teoría se utilizan los polinomios para facilitar los cálculos
Cuando el receptor detecta un error puede hacer dos cosas:
Pedir al emisor que le envíe de nuevo el dato.
Intentar buscar el error y reconstruir el mensaje original.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 69
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
13.- Control de transmisión y control de flujo
Dentro de una red, debemos tener unas reglas de acceso al medio. Podemos usar dos tipos de
técnicas:
Centralizado: se aplican a sistemas en los que un equipo realiza la función de centro de control. Los
podemos englobar en dos grupos:
o Sondeo y selección: tenemos una estación principal que va preguntando al resto de
estaciones secundarias si tienen algo que transmitir (realiza un sondeo) y escoge a una
de ellas para que use el medio de transmisión. Esta técnica también se denomina
maestro-esclavo, ya que el esclavo no puede tomar nunca la iniciativa (sólo habla
cuando se lo permite el maestro). El problema llega con el fallo de la estación central,
que nos deja sin control de acceso al medio.
Distribuido: no tenemos ninguna estación principal, por lo que todas las estaciones compiten por el
medio de transmisión. Dentro de este tipo de técnica existen dos posibilidades:
o Detección de colisión
1. Acceso múltiple por detección de portadora CSMA
2. Acceso múltiple por detección de portadora con detección de colisiones
CSMA/CD
3. Acceso múltiple por detección de portadora evitando colisiones CSMA/CA
o Paso por testigo
1. Tolken Ring
2. Tolken bus
CSMA: cada estación observa el medio continuamente y espera a que quede libre antes de transmitir. Al
detectar una colisión, se para la transmisión y se intenta más tarde (ESCUCHAR ANTES DE HABLAR).
CSMA/CD: se observa el medio antes de transmitir y mientras transmite, para detectar mucho más rápido
las colisiones (ESCUCHA MIENTRAS HABLA).
CSMA/CA: cuando se observa que el medio está libre, enviamos un aviso a los demás de que vamos a
empezar a transmitir. Cuando tenemos varios que quieren transmitir, escogemos uno de ellos según sus
prioridades.
PASO POR TESTIGO: antes de empezar a transmitir, ponemos en circulación una trama especial (testigo)
como la siguiente:
Bit testigo libre
o ocupado
Dirección
destino
Dirección
origen
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Datos
Bit
aceptación
Prioridad
Pág. 70
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Esta trama pasa de estación en estación (cada estación sabe cuál es la siguiente estación a la que
le debe pasar el testigo). Al llegar la trama a una estación, ésta ve si el testigo está ocupado o libre. Si el
testigo está ocupado, lee la dirección destino; si es para él, lee los datos, cambia el bit de aceptación y envía
la trama a la siguiente estación (cuando le llega a la estación de partida, ésta ve que la estación de destino
ya recibió la trama gracias al bit de aceptación); si la dirección destino no coincide con la suya, no lee más y
pasa la trama a la siguiente estación. Cuando leemos el testigo y vemos que está libre, sabemos que
ninguna estación está transmitiendo en ese momento, y si tenemos algo que transmitir, podemos poner los
datos en la trama y ponemos el testigo como ocupado; cuando no tenemos nada que transmitir, pasamos el
testigo a la siguiente estación.
El Tolken Ring fue diseñado para ordenados conectados en anillo, donde la circulación e en sentido
de giro determinado y cada ordenador le pasa lo datos al mismo ordenador. En el Tolken Bus los
ordenadores están conectados en bus pero se define en cada ordenador a qué ordenador le pasará los
datos siempre y de qué ordenador recibirá los datos siempre (es un anillo lógico)
Por otro lado, debemos tener un control sobre el flujo de datos, para que el emisor no esté enviando
datos sin saber si le están llegando o no bien al receptor. Para ello, se pueden usar las siguientes técnicas:
Parada y espera: por cada paquete enviado esperamos una confirmación del receptor
(el receptor envía un carácter ACK si le ha llegado bien, o un NACK si no le ha llegado
bien), y no podrá enviar el siguiente paquete hasta no tener esta confirmación.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 71
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Ventana deslizante: el emisor podrá enviar un número de paquetes definido (cuando
tenemos una ventana deslizante de 5  podrá enviar hasta 5 paquetes) sin que le
llegue ninguna confirmación del receptor. El receptor no tiene que enviar un carácter
ACK por cada paquete. Si envía un ACK7, significa que ha recibido bien todos los
paquetes hasta el 7.
Cuando el emisor recibe un NACK, enviará de nuevo el paquete correspondiente.
El método de ventana deslizante es mucho más rápido y no satura tanto el medio de transmisión
(menor número de paquetes de confirmación).
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 72
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 73
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Redes Industriales
1.- Evolución de la técnica de automatización
Los autómatas comenzaron a utilizarse en la década de los años 70. En esos momentos, los
autómatas simplemente se comunicaban con sus sensores y actuadores con conexiones punto a punto. No
existía comunicación entre autómatas ni con otros dispositivos de gestión. Trabajaban en “islas
automatizadas”.
En los años 80, aparecieron las primeras redes serie. Pero esto era insuficiente; se necesitaban
redes más potentes y flexibles. Se buscaba la automatización integral, que todo se pudiera comunicar con
todo.
En muy pocos años, el ritmo de aparición de nuevas redes y la mejora de las existentes ha sido
constante. En la actualidad, existen muchas redes: algunas abiertas (donde se pueden usar componentes de
diferentes casas comerciales) y otras propietarias. Esto complica el trabajo de las personas encargadas de
la automatización de procesos, ya que todo sería mucho más sencillo con un único estándar.
Podemos encontrarnos con las siguientes redes: Profibus, Ethernet Industrial, Mondbus, Mondbus
Plus, InterBus, Lon Works, Fipio, Fipway, Uni-Telway, ASI, EIB (domótica), MPI, PPI, Controller Link,
Devicenet (CompoBus/D), CompoBus/S, NT Link 1:N...
Las redes más empleadas son: Profibus, ASI y Ethernet Industrial, aunque en USA es muy usado
Mondbus.
Podemos ver las apuestas de tres de las marcas comerciales de automatización en las siguientes
figuras:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 74
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 75
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 76
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 77
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2.- Jerarquía de redes en la automatización
En la actualidad, podemos dividir las redes de comunicación industrial en 4 niveles de jerarquía
según:
Volumen de información
Restricciones temporales
Tipo de información transferida
Distancia entre sistemas
En la siguiente figura tienes representados los cuatro niveles.
ETHERNET
Nivel de oficina
(ordenadores)
Ethernet - Profinet
Nivel de planta
(SCADA)
Profibus- Profinet
Nivel de célula
(PLC, HMI, var.
Velocidad)
AS-i
Nivel de campo
(sonsores, EV)
NIVEL DE OFICINA
En este nivel se procesan tareas de carácter general, con funciones de gestión técnica como pueden
ser: stock, planning de producción, diseño... El volumen de datos no es fijo y son recolectados desde toda la
empresa. El tipo de información es general; se intercambian ficheros y bases de datos.
En éste tenemos unas restricciones temporales poco severas y no se requiere una respuesta
determinista.
Aquí tenemos redes de ordenadores con posibilidad de conexión a internet.
NIVEL DE PLANTA
En este nivel se procesan todas las tareas de control de procesos, con funciones de producción
como pueden ser: información de estado, órdenes de producción y control de calidad.
En éste están interconectados los PC´s y los equipos para visualización.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 78
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
El tráfico tiende a ser regular y puede ser determinado a priori. Las restricciones temporales son más
severas que en el nivel de planta. Tiene que tener alta disponibilidad y asegurarnos que podemos acceder
todas las veces que queramos.
NIVEL DE CÉLULA
Aquí tendremos conectados todos los componentes inteligentes que intervienen directamente en el
proceso como autómatas y equipos de entradas/salidas.
NIVEL DE CAMPO
En este nivel, un maestro se comunica con actuadores y sensores conectados en una subred. Éste
se caracteriza por unos tiempos de respuesta rápidos.
En el siguiente cuadro se recogen las principales características de cada uno de los niveles.
Volumen de datos
MUY GRANDE
GRANDE
MEDIO
PEQUEÑO
Velocidad de respuesta
PEQUEÑA
MEDIANA
GRANDE
INSTANTÁNEA
Nivel
De oficina
De planta
De célula
De campo
3.- ¿Por qué incorporar un sistema de comunicaciones en una
empresa?
Una empresa encuentra en la necesidad de incorporar un sistema de comunicaciones integrado para
obtener un beneficio, como puede ser:
 La reducción de costes de producción
 La mejora de la calidad
 La mejora de la productividad
 La reducción de almacenaje
 La mejora de la efectividad de sus sistemas
 La reducción de los costes de mantenimiento



Para conseguir estos objetivos el sistema de comunicación debe permitir:
Sistemas de comunicaciones que enlacen la planta de producción con la de gestión e ingeniería de
la empresa.
La integración de las bases de datos de la empresa (producción, pedidos, almacén, etc.)
Compartir las aplicaciones tanto a nivel de software como hardware.
En los inicios de la automatización, llegaban al autómata un par de hilos por cada sensor o actuador
y, en ocasiones, llegaban cientos de cables del mismo color a un autómata. Esto implicaba unos gastos
enormes de cable.
Con un bus de campo lo que logramos es descentralizar:
1. Entradas y salidas. La conexión de E/S se hace allí donde surge y donde son necesarias.
Los periféricos son conectados por medio de módulos de E/S o bien directamente con la
interfaz adecuada al sistema central de control por medio del bus de campo.
2. Funciones de control. Compartir la tarea de control entre varios y pequeños autómatas, en
vez de un gran controlador central (los pequeños autómatas se enlazan con un bus de
campo).
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 79
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Por lo general, un bus de campo usa dos o cuatro hilos. Al conectar todos los dispositivos de campo
mediante un mismo cable de dos hilos (que pasa por toda nuestra instalación), nos ahorramos muchos
metros de cable, haciendo la instalación más sencilla y económicamente más barata.
Piensa que los gastos de un proyecto de automatización pueden dividirse de la siguiente forma:
Puesta en marcha
Reparaciones
Servicio
Equipos
Montaje y
Cableado
Configuración
Calcula el dinero que nos ahorramos tanto en cableado como en el tiempo ahorrado en el montaje y
mantenimiento de nuestra instalación.
Todo esto explica el gran avance de los buses de campo.
CABLEADO CONVECIONAL
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
BUS DE CAMPO
Pág. 80
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
4.- Elección de nuestra red industrial
Es recomendable el uso de redes abiertas que nos permiten conectar equipos de distintos
fabricantes. Esto en la teoría no tendría que dar ningún problema, pero en la práctica surgen, en algunos
casos, problemas con la configuración.
Según las necesidades de nuestra instalación, debemos escoger una red u otra basándonos en las
tres características principales que definen una red, que son:
Estructura del telegrama
o Longitud fija o variable
Velocidad de transmisión
o Tiempo que tarda en transmitir un bit. Éste depende del medio físico.
Método de acceso a la red
o Organización interna entre participantes a la hora de enviar los datos por la red.
A continuación, tienes las características de tres de las redes más usadas.
CARACTERÍSTICAS DEL BUS ASI
Es un estándar (EN50295)
Método de acceso maestro-esclavo. Tenemos un maestro con varios esclavos.
Tiempo de ciclo: 5 ms
Es determinístico: los tiempos son fijos; a todos los esclavos le envía el mismo telegrama. Esto
nos permite saber en qué momento se consulta cada esclavo.
Tciclo=(1+nº esclavos)*156μs
Medio de transmisión: cable de dos hilos sin apantallar
Nº máximo de esclavos: 62
Extensión de la red: 300 m usando repetidores
Topología: lineal, árbol y estrella
Aplicaciones: comunicación a nivel de campo.
CARACTERÍSTICAS DEL BUS PROFIBUS
Es un estándar (EN 50 170)
Método de acceso: paso por testigo entre estaciones activas y maestro-esclavo entre estación
activa y estaciones pasivas.
Tiempo de ciclo: entre 9 Kbit/s y 12 Mbit/s
Casi determinístico: todos tienen el turno de palabra pero no todos disponen del mismo tamaño
de telegrama.
Medio de transmisión:
o Cable de dos hilos apantallado. Al ser un bus rápido y al usar el tipo de telegrama que
usa, le afectan las interferencias electromagnéticas. Además, necesita resistencias
terminadoras al inicio y al fin del bus.
o Cable óptico
o Sin cables
Nº máximo de participantes: 127 (como máximo, 32 pueden ser activos)
Extensión de la red: 9,6 km para cable eléctrico y 100 km para cable óptico
Topología: lineal, árbol, estrella, anillo y anillo redundante
Aplicaciones: campo y datos (no únicamente entradas y salidas)
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 81
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
CARACTERÍSTICAS DEL BUS ETHERNET
Es un estándar (IEE 802.3)
Método de acceso: acceso de portadora con detección de errores CSMA/CD
Tiempo de ciclo: entre 10 Mbit/s y 100 Mbit/s
No determinístico: no sé cuándo tengo acceso a mis entradas y salidas.
Medio de transmisión:
o Cable eléctrico
 Par trenzado
 Coaxial
o Cable óptico
Nº máximo de participantes: más de mil (usando hub  infinitos)
Extensión de la red: 150 km para redes de área local
Topología: lineal, estrella y anillo redundante
Aplicaciones: datos y multimedia
CARACTERÍSTICAS DEL BUS DEVICENET
Es un protocolo basado en CAN
Método de acceso: Comunicación basada en conexiones de E/S y modelo de pregunta y
respuesta
Tiempo de ciclo: entre 125 Kbit/s y 500 Kbit/s
Es determinístico
Medio de transmisión:
o Cable eléctrico
 Par trenzado (Cable de 2 pares: uno para alimentación de 24V y otro para
comunicación)
Nº máximo de participantes: soporta hasta 64 nodos, incluyendo el maestro, direccionados de 0
a 63 (MAC ID)
Extensión de la red: 150 km para redes de área local
Topología: topología basada en bus principal con ramificaciones. El bus principal debe ser hecho
con el cableDeviceNet grueso, y las ramificaciones con el cable DeviceNet delgado o plano.
Cables similares podrán usarse siempre y cuando sus características eléctricas y mecánicas
sean compatibles con las especificaciones de los cables estándar DeviceNet.
CARACTERÍSTICAS DEL BUS CONTROLNET
Es un protocolo basado en CAN
Método de acceso: multimaestro
Tiempo de ciclo: 5 Mbit/s
Es determinístico
Medio de transmisión:
 Cable eléctrico coaxial
 Cable óptico
Nº máximo de participantes: soporta hasta 99 nodos
Extensión de la red: 1Km por segmento
Topología: topología basada en bus principal con ramificaciones. El bus principal debe ser hecho
con el cableDeviceNet grueso, y las ramificaciones con el cable DeviceNet delgado o plano.
Cables similares podrán usarse siempre y cuando sus características eléctricas y mecánicas
sean compatibles con las especificaciones de los cables estándar DeviceNet.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 82
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 83
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PROFIBUS DP
1.- CARACTERÍSTICAS GENERALES
PROFIBUS es la red para los niveles de célula y campo. Puede actuar, por tanto, a nivel de celda,
comunicando autómatas programables y PC`s con otros dispositivos inteligentes, y, además, a nivel de
campo o proceso, conectando sensores y actuadores a autómatas, PC´s, terminales de operador...
PROFIBUS presenta tres variantes:
Profibus DP (periferia descentralizada): se utiliza para el intercambio de información entre una
estación activa (maestro) con sus estaciones pasivas (esclavas). Este intercambio de
información es rápido y de forma cíclica. Es el más extendido y el que estudiaremos en este
curso.
Profibus PA (automatización de procesos): es la ampliación y adaptación de profibus DP para
trabajar en zonas con riesgo de incendio o explosión. Para ello, utiliza pulsos de intensidad en
vez de diferencias de tensión.
Profibus FMS (especificación de mensajes de bus de campo): se emplea para la comunicación
entre estaciones activas.
Físicamente, PROFIBUS es una red eléctrica que puede ser:
Cable a dos hilos apantallado
Red de fibra óptica
Red de transmisión inalámbrica mediante infrarrojos
La velocidad de la red va desde 9,6 Kbit/s a 12 Mbit/s.
Podemos conectar a la red un máximo de 127 estaciones, y de éstas no puede haber más de 32
estaciones activas (maestras). Como máximo, podemos colocar 32 estaciones por segmento (entre
repetidores).
Hay dos métodos de acceso a la red, según queramos acceder a estaciones activas (método de
paso de testigo) o a estaciones pasivas (método maestro-esclavo).
1.1.- TOPOLOGÍA LÓGICA
1.1.1.- Paso de testigo (Token Bus)
Las estaciones activas del bus conectadas a PROFIBUS constituyen un anillo lógico de paso de
testigo en orden numérico ascendente, según su dirección de PROFIBUS. Este orden lógico es
independiente de la disposición física de las estaciones. Por anillo con paso de testigo se entiende una
organización de estaciones (maestros) en la que se pasa un testigo siempre de una estación a la más
próxima.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 84
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Cada estación tiene una dirección profibus. Además, las estaciones activas tienen una lista de
estaciones activas LAS, con el número de estación que posee, el número de estación siguiente y el número
de estación anterior.
El testigo confiere el derecho a transmitir información por la red. Dicho testigo se retransmite entre
las estaciones del bus activas a través de un telegrama de testigo especial. Cuando una estación tiene el
testigo, puede enviar telegramas mientras dure el denominado tiempo de retención del testigo
(configuración). Una vez transcurrido éste, la estación ya sólo puede enviar un mensaje de alta prioridad. Si
una estación no tiene ningún mensaje que enviar, pasa el testigo directamente a la siguiente estación en el
anillo lógico. De esto se exceptúa la estación activa con la dirección más alta existente en el bus, también
denominada HSA (Highest Station Address). Esta estación pasa el testigo exclusivamente a la estación del
bus activa con la mínima dirección de bus, para que se cierre nuevamente el anillo de paso de testigo lógico.
Este método de acceso es independiente del tipo de red física PROFIBUS utilizada.
Este método supone que cada estación tiene el testigo un tiempo indeterminado.
¿Qué ocurre cuando enviamos el testigo a la estación siguiente y ésta no responde? Lo intenta dos
veces más y, al no tener respuesta en esos tres intentos, todas las estaciones la dan de baja de su LAS (se
hace enviando un mensaje a todos los autómatas). Cuando el autómata vuelve a la red, al ver que no le
llega el testigo, manda un mensaje a todos los autómatas pidiendo el testigo; los demás lo vuelven a poner
en su LAS.
1.1.2.- Maestro/esclavo
Ahora disponemos de una única estación activa y varios esclavos.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 85
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
El método maestro-esclavo permite al maestro (estación activa) que posee entonces el derecho de
emisión (tiene el testigo) tener acceso a los esclavos (estaciones pasivas) que tiene asignados.
Entonces, el maestro tiene la posibilidad de enviar mensajes a los esclavos o de recibir los
procedentes de éstos. La configuración de PROFIBUS-DP estándar se basa en este método de acceso al
bus. Una estación activa (maestro DP) intercambia datos de forma cíclica con las estaciones pasivas
(esclavos DP).
1.2.- TOPOLOGÍA FÍSICA
Físicamente, podemos conectar nuestras estaciones en:
Bus, árbol y estrella, para cable eléctrico
Bus, árbol, estrella, anillo y anillo redundante, para fibra óptica
Al anillo y al anillo redundante le afectan mucho las interferencias, por ello no está permitido por el
estándar usar el cable eléctrico (aunque puede funcionar en ambientes con pocas radiaciones).
La topología física más común es la lineal, ya que no necesita concentrador como, la red en estrella.
El tamaño máximo de la red es de:
9,6 km, para cable eléctrico
100 km, para fibra óptica
2.- PROFIBUS DP
PROFIBUS-DP cumple los elevados requisitos de tiempo que se imponen para el intercambio de
datos en el sector de la periferia descentralizada y los dispositivos de campo. La configuración DP típica
tiene una estructura con un único maestro. La comunicación entre el maestro DP y el esclavo DP se efectúa
según el principio maestro-esclavo. El maestro dirige todo el tráfico de datos en el bus, esto significa que los
esclavos DP sólo pueden actuar en el bus tras solicitarlo el maestro. A tal efecto, los esclavos DP son
activados sucesivamente por el maestro conforme a una lista de llamadas (lista de sondeo). Entre el maestro
DP y el esclavo DP se intercambian los datos útiles continuamente (de forma cíclica), sin tener en
consideración su contenido. A la periferia (la unidad ET 200) conectada a PROFIBUS como esclavo DP se
accede como a cualquier otra unidad periférica situada en el módulo central o de ampliación. Es decir, es
posible acceder a los módulos periféricos directamente mediante instrucciones o durante la actualización de
la imagen del proceso.
Se puede hacer de dos formas:
A través de una CPU con puerto integrado
Mediante tarjeta de comunicaciones CP o un módulo interface IM
Velocidad: 12 MBd o, si los esclavos no lo permiten, a 1,5 MBd.
A un maestro DP (por ejemplo, CPU) es posible conectar un máximo de 125 estaciones esclavas.
Requisitos hardware:
a) S7-200: sólo puede ser esclavo de una red DP.
b) S7-300:
o CPU: 31X-2DP. Puertos: un MPI y un DP integrado. Por defecto, está configurado como
maestro, pero puede ser esclavo, excepto 318-2DP que sólo puede ser maestro.
o CP 342-5.
c) S7-400:
o CPU: 41X-DP (sólo maestro). Si fuese 3DP: un puerto MPI, un puerto DP, un puerto
configurable como MPI/DP.
o IM467: Módulo interface equivalente a un puerto DP. Sólo maestro.
o CP 443-5 Extended. sólo maestro
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 86
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Como esclavo podemos tener otro autómata, dispositivos que funcionan directamente bajo profibus
(variadores de velocidad, encoder...) o una ET200 (módulos de periferia descentralizada).
ET200M
ET200R
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
ET200X
Pág. 87
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2.1.- Cuatro montajes tipo
En este curso estudiaremos 4 montajes tipos. Algunos de ellos no los podremos probar, ya que no
disponemos de autómatas con puertos integrados.
Los cuatro montajes serán:
a) Maestro = autómata con puerto integrado + esclavo = ET200
b) Maestro = autómata con puerto integrado + esclavo = autómata con puerto integrado
c) Maestro = autómata con tarjeta CP 342-5 + esclavo = ET200
d) Maestro = autómata con tarjeta CP 342-5 + esclavo = autómata con tarjeta CP 324-5
2.1.1.- MAESTRO = AUTÓMATA CON PUERTO INTEGRADO + ESCLAVO = ET200
No debes olvidar el método de direccionamiento de entradas y salidas. Recuerda que el
direccionamiento se hace dependiendo del slot en el que esté conectada la tarjeta SM de estradas o salidas.
Partimos de la configuración del autómata, que puede ser la siguiente:
Fuente de alimentación PS 307 5A
CPU 315-2 DP con referencia 6ES7 315-2AF03-0AB0 versión 1.1
Módulo de 16 entradas digitales SM 321 DI16xDC24V con referencia 6ES7 321-1BH01-0AA0
Módulo de 4 entradas analógicas y dos salidas analógicas SM 334 AI4/AO2X8/8Bit con
referencia 6ES7 334-0CE00-0AA0
Módulo de 16 salidas digitales SM 322 DO16XDC24V/0.5A con referencia 6ES7 322-1BH010AA0
El direccionamiento queda como sigue:
ENTRADAS
Reservado para
slot 1  16
entradas digitales
SALIDAS
0
2
8
Reservado para
slot 3  16
salidas digitales
10
256
Reservado para
slot 2  4
entradas y 2
salidas analógicas
272
272
276
280
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 88
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Como esclavo, le conectaremos una ET200M con:
IM 153-1 con referencia 6ES7 153-1AA03-0XB0
Módulo de 16 entradas digitales SM 321 DI16xDC24V con referencia 6ES7 321-1BH01-0AA0
Módulo de 4 entradas analógicas y dos salidas analógicas SM 334 AI4/AO2X8/8Bit con
referencia 6ES7 334-0CE00-0AA0
Módulo de 16 salidas digitales SM 322 DO16XDC24V/0.5A con referencia 6ES7 322-1BH010AA0
Las tarjetas de entrada y salida de la ET200M se direccionan de la siguiente forma:
Las tarjetas digitales en la primera dirección libre de la PAE y PAA
Las tarjetas analógicas en la primera dirección libre de la PE y PA
La zona de memoria queda como sigue:
ENTRADAS
SALIDAS
16 salidas
digitales de la
ET200M
0
16 entradas
digitales de la
ET200M
4 entradas y 2
salidas
analógicas de
la ET200M
2
4
256
256
264
260
Si conocemos este direccionamiento, el uso de las entradas y salidas de la ET200M en nuestro
programa es muy sencillo, ya que se usan como si fuesen entradas y salidas propias del autómata. De esta
forma, cuando usamos la entrada E3.0 en nuestro programa, esta entrada está conectada físicamente en la
ET200M.
CONFIGURACIÓN DEL HARDWARE
Para configurar nuestro autómata maestro con su red profibus y una ET200M como esclavo,
tenemos que seguir los siguientes pasos.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 89
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
1. Configurar el hardware del maestro. Este paso ya sabes hacerlo. Debes abrir un proyecto nuevo;
insertar un nuevo objeto  SIMATIC 300; definir la fuente de alimentación, CPU y tarjetas del
autómata con la aplicación “HW Config”.
2. Actualizar el puerto DP.
Hacer doble clic sobre
DP
En la zona llamada “Interface” puedes modificar la dirección profibus y las características de la red..
Debes definir en la pestaña “modo de operación” la tarjeta como MAESTRO DP.
3. Colgar las estaciones de periferia.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 90
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Este cable simboliza la red
Profibus, donde vamos a conectar
todos nuestros esclavos.
En la librería Profibus DP tienes una carpeta con el nombre “ET200M”. Debes abrirla y buscar el
módulo IM que tiene tu ET. No olvides que siempre tienen que coincidir las referencias. En nuestro caso,
buscamos la IM 153-1 con referencia 6ES7 153-1AA03-0XB0; pinchamos sobre ella y la arrastramos sin
soltar el botón del ratón, encima de la red profibus.
Aparecerá un símbolo conectado a la red. Este símbolo es la ET200M. Pero aún no hemos definido
los módulos de entrada y salida que tiene nuestra ET. Para ello, busca dentro de la carpeta “IM 153-1” los
módulos correspondientes. Cuando los localices, los pinchas y los arrastras a los slot de la ET200M que
aparecen en la parte inferior de la pantalla (si has seleccionado previamente con el ratón la ET200) o
también puedes hacer doble clic.
ET200M. Si pulso sobre ella con el
ratón me aparece la parte inferior de
la pantalla, donde puedo ver los
diferentes slot de la ET
Slot de la ET. Debes buscar las
diferentes tarjetas de entrada y
salida en las librerías y arrastrarlas
sobre estos slot.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 91
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2.1.2.MAESTRO = AUTÓMATA CON PUERTO INTEGRADO + ESCLAVO =
AUTÓMATA CON PUERTO INTEGRADO
En este montaje, el esclavo profibus pasa a ser otro autómata que tiene un puerto profibus
integrado. Por lo tanto, tendremos dos autómatas con la siguiente configuración:
Fuente de alimentación PS 307 5A
CPU 315-2 DP con referencia 6ES7 315-2AF03-0AB0 versión 1.1
Módulo de 16 entradas digitales SM 321 DI16xDC24V con referencia 6ES7 321-1BH01-0AA0
Módulo de 4 entradas analógicas y dos salidas analógicas SM 334 AI4/AO2X8/8Bit con
referencia 6ES7 334-0CE00-0AA0
Módulo de 16 salidas digitales SM 322 DO16XDC24V/0.5A con referencia 6ES7 322-1BH010AA0
Para ello, vamos a tener que definir unos buzones de intercambio de información entre los dos
autómatas. Al definir estos buzones, determinamos una zona de memoria donde colocamos los datos que
enviamos desde el maestro al esclavo y otra desde el esclavo al maestro.
CPU Maestro
E
S
OB1 usar la memoria
de los buzones
Buzones de entrada
y salida
CPU Esclavo
E
S
OB1 usar la memoria
de los buzones
Buzones de entrada
y salida
El intercambio entre buzones es automático. Es importante saber los buzones, que únicamente se
definen en el esclavo.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 92
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
CONFIGURACIÓN DEL HARDWARE
1. Insertar dos equipos SIMATIC 300 en nuestro proyecto.
2. Configurar el hardware del esclavo. No te olvides de que todas las referencias deben coincidir con
las marcadas en el autómata.
Activar el puerto DP en modo de operación ESCLAVO.
En la zona INTERFACE crear la red.
3. Configurar el hardware maestro.
Al activar el puerto como MAESTRO DP, nos aparecerá representada la red profibus como
ya sabes.
En la Zona INTERFACE seleccionamos la red ya creada en el esclavo.
4. Colgar la CPU esclava de la red desde el hardware del maestro.
Abrir la carpeta “Profibus DP”. Dentro de esta carpeta, encontrarás otra con el nombre “Estaciones
ya configuradas”. Escoger CPU 31X (ya que nuestro esclavo, no te olvides, es una CPU 315-2 DP), pinchar
y arrastrar hasta la red profibus.
El programa detecta que tienes una CPU configurada como esclava y nos pregunta: ¿Es ésta la
CPU que quieres colgar de la red? Lo hace con la siguiente ventana:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 93
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Seleccionamos la CPU esclava (de no estarlo ya) y pulsamos el botón “Acoplar” y “Aceptar”.
5. Crear en el esclavo los buzones de entrada y salida desde el hardware maestro.
Desde el hardware maestro, pulsamos el botón derecho del ratón sobre el esclavo y aparece un
menú como el mostrado en la figura anterior. Seleccionamos del menú “Propiedades del objeto”.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 94
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Seleccionamos en la ventana que nos aparece la pestaña “Configuración” y pulsamos el botón
nuevo para crear el primer buzón.
Nos aparece la siguiente ventana:
Por ejemplo, crear el siguiente buzón:
Para el maestro, definir:
o Tipo de dirección = salidas
o Dirección 20
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 95
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Para el esclavo, definir:
o Tipo de dirección = entradas
o Dirección 30
Con longitud 10 bytes
Lo que hemos hecho es crear el siguiente buzón:
E
S
E
S
20
30
30
40
MAESTRO
ESCLAVO
Crear otro buzón de la misma forma (pulsar el botón muevo) y con las siguientes características:
Para el maestro, definir:
o Tipo de dirección = entrada
o Dirección 40
Para el esclavo, definir:
o Tipo de dirección = salida
o Dirección 50
Con longitud 10 Bytes
6. Transferir la configuración al maestro y después al esclavo desde la aplicación NetPro.
Para arrancar la aplicación NetPro, pulsa el botón
administrador SIMATIC.
que encontrarás en HW Config o el
Dicha aplicación tiene la siguiente apariencia:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 96
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Botón
transferir
Para transferir al esclavo, pincha sobre el autómata esclavo y pulsa el botón de transferir. Haz lo
mismo después con el maestro.
Un autómata siempre arranca antes que el otro. El autómata que arranca primero intentará leer de la
red y verá que el otro autómata no responde (aún no está listo). Cuando se produce un error de
comunicación de este tipo, la CPU pasa de RUN a STOP.
Esto se debe a que se genera un evento y este evento intenta ejecutar los bloques de organización
de atención de este evento; concretamente, intenta ejecutar los OB82 (error de alarma de diagnostico),
OB86 (fallo de bastidor, salta cuando algún esclavo que tiene configurado tiene algún problema hardware o
que el módulo no está configurado) y OB122 (error de acceso a periferia, salta con un fallo de software
asociado a fallo de bastidor, con acceso a entrada que está en un módulo que ha fallado, al leer una entrada
no disponible...).
Para que la CPU no pase a STOP, le vamos a cargar los OB82, OB86 y OB122 tanto al esclavo
como al maestro. No vamos a introducir ningún programa en ellos; simplemente, cuando se produce el
evento, salta a esos OB no ejecuta nada pero no se detiene, ya que, los eventos son atendidos con los OB
vacíos pero existentes.
Para incluir estos OB´s en mi proyecto, lo hago desde el administrador SIMATIC.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 97
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Dentro del esclavo, por ejemplo, entro en CPU  programa S7 Bloques.
En la parte derecha, pulso el botón derecho del ratón. En el menú emergente que aparece,
selecciono “insertar nuevo objeto” y después “bloque de organización”.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 98
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Le doy el nombre correspondiente, por ejemplo, OB82 y pulso aceptar.
Tengo que hacer la misma operación para incluir el OB86 y el OB122. No olvides que estos tres
bloque tienes que incluirlos en el maestro.
2.1.3.- MAESTRO = AUTÓMATA CON CP 342-5 + ESCLAVO = ET200M
En este montaje, el maestro es un autómata que no dispone de puerto de comunicación profibus.
Por lo tanto, para que nuestro autómata se comunique por una red profibus debemos añadirle una CP
profibus, por ejemplo, una CP 342-5. Esta tarjeta es la encargada de comunicarse con los esclavos
(ET200M); lee el estado de las entradas y activa sus salidas. La CP almacena toda esta información en su
memoria.
La CPU desconoce el estado de las entradas y no puede activar directamente las salidas de los
esclavos, ya que no puede ver la memoria de la CP.
La CPU tiene que ejecutar dos funciones especiales para leer y escribir en la memoria de la CP.
Estas funciones son:
DP_SEND  para escribir las salidas
DP_RECV  para leer las entradas
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 99
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
CPU
Memoria
CP 342-5
DP_RECV
E
S
DP_SEND
Comunicación
automática por
profibus
ET200M
SM de
entradas
SM de
salidas
La CP guarda en su memoria las entradas y salidas de la ET a partir de la primera dirección libre, sin
distinguir entre analógicas y digitales (ahora las analógicas ya no las guarda a partir de la posición de
memoria 256).
Cuando llames en el OB1 a la función FC1 “DP_SEND”, ésta tendrá la siguiente apariencia:
PARÁMETROS
DE ENTRADA
CPLADDR: dirección de inicio de la CP (HEX); por ejemplo, W#16#100 –> la
dirección 100 en hexadecimal es la 256 en decimal. Y corresponde al primer
slot libre (4) en periferia. Cuando la CP está en el slot 5 la dirección sería 110
en hexadecimal y 120 cuando está en el slot 6.
SEND: área de envío (ANY); por ejemplo, P#M0.0 byte 10. Especificamos la
zona de memoria que enviamos a la CP; en este ejemplo, enviamos 10 bytes
siendo el primero el MB0.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 100
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
DONE: nuevos datos enviados  1= terminó (BOOL); por ejemplo, M20.0
PARÁMETROS
DE SALIDA
ERROR: código de error (BOOL); por ejemplo, M20.1
STATUS: código de estado (informe de errores)(WORD); por ejemplo, MW30
Por otra parte la función FC 02 “DP_RECV” es :
PARÁMETROS
DE ENTRADA
CPLADDR: dirección de inicio de la CP (HEX); por ejemplo, W#16#100 –> la
dirección 100 en hexadecimal es la 256 en decimal, y corresponde al primer
slot libre (4) en periferia. Cuando la CP está en el slot 5, la dirección sería 110
en hexadecimal y 120 cuando está en el slot 6.
RECV: área de recepción (ANY); por ejemplo, P#M100.0 byte 10.
Especificamos la zona de memoria donde guardamos lo enviado por la CP; en
este ejemplo, recibimos 10 bytes guardando el primero en MB100.
NDR: nuevos datos recibidos (BOOL); por ejemplo, M25.0
ERROR: código de error (BOOL); por ejemplo, M25.1
PARÁMETROS
DE SALIDA
STATUS: código de estado (informe de errores)(WORD); por ejemplo, MW26
DP_STATUS: información del estado DP, errores entre esclavo y maestro
(BYTE); por ejemplo, MB28
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 101
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Con estos valores de ejemplo, la memoria quedaría como sigue:
CPU
0
CP 342-5
DP_SEND
E
S
10
100
DP_RECV
110
ET200M
SM de
entradas
SM de
salidas
Al consultar en mi programa OB1 la marca de memoria M102.0, consulto una de las entradas de la
ET200M; y al poner a uno la marca M0.5, enciendo una de las salidas conectadas en la ET200M.
En este montaje conectaremos, por ejemplo, los siguientes equipos:
a) Autómata:
o Fuente de alimentación PS 307 5A
o CPU 314 IFM con referencia 6ES7 314-5AE03-0AB0 y versión 1.1
o PROFIBUS CP 342-5 con referencia 6GK7 342-5DA01-0XE0 y versión 1
b) ET200M
o M 153-1 con referencia 6ES7 153-1AA03-0XB0
o Módulo de 16 entradas digitales SM 321 DI16xDC24V con referencia 6ES7 321-1BH010AA0
o Módulo de 4 entradas analógicas y dos salidas analógicas SM 334 AI4/AO2X8/8Bit con
referencia 6ES7 334-0CE00-0AA0
o Módulo de 16 salidas digitales SM 322 DO16XDC24V/0.5A con referencia 6ES7 3221BH01-0AA0
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 102
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
CONFIGURACIÓN DEL HARDWARE
1. Configurar el hardware del maestro con CP.
Activar el puerto CP como maestro Profibus.
Interface: crear red profibus.
2. Colgar ET200M en la red (observar la memoria de E/S reservada en la CP).
3. Guardar, compilar y transferir.
4. Programar OB1 con FC1 y FC2.
2.1.4.- MAESTRO = AUTÓMATA CON CP 342-5 + ESCL. =AUTÓMATA CON CP 342-5
En este montaje, tendremos que utilizar las funciones DP_SEND y DP_RECV tanto en el programa
del maestro como en el del esclavo. El intercambio de memoria entre CP`s se hace de forma automática,
creando para ello buzones. El esquema siguiente explica el intercambio de memoria.
CPU
E
S
CP 342-5
DP_RECV
Buzones de entrada
y salida
DP_SEND
CPU
E
S
CP 342-5
DP_RECV
Buzones de entrada
y salida
DP_SEND
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 103
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
CONFIGURACIÓN DEL HARDWARE
1. Configurar el hardware del esclavo con CP 342-5.
Activar CP en modo de operación esclavo DP.
Interface: crear la red.
2. Configurar el hardware del maestro con CP.
Activar CP en modo de operación maestro DP.
Interface: colgar de la red.
3. Colgar de la red la CP del esclavo.
Busca en la librería PROFIBUS DP la CP que tiene el autómata
esclavo; sigue la ruta que te muestra la figura; pincha y arrastra la CP
encima de la red profibus sin dejar de pulsar el botón del ratón.
Como en el segundo montaje, te aparece una ventana
preguntando cuál es el autómata ya configurado; escoge el esclavo y
no te olvides de acoplar.
4. Crear los buzones en el esclavo (desde el hardware del maestro).
Este paso es diferente al realizado en el segundo montaje.
Slot 0
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Módulo
Universal
Pág. 104
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Al pulsar encima del esclavo, aparece en la parte inferior de la ventana unos slots. Sobre ellos
vamos a definir los buzones.
Busca dentro de la carpeta correspondiente a la CP que colgaste en la red un módulo universal;
pincha sobre él y arrástralo hasta el slot 0.
1.- Hacer doble clic
sobre el módulo
universal insertado
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Nos indica que el slot está
vacío. Vamos a poner un
buzón de entradas
Pág. 105
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Dirección de Inicio
Longitud
Como indica en la figura, vamos a reservar 10 bytes desde el byte 0.
Crear de la misma forma (insertar un módulo universal en el slot 1) un buzón de salidas de 10 bytes.
5. Programar OB1 del maestro y del esclavo con DP_SEND y DP_RECV en ambos.
6. Transferir desde NetPro.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 106
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 107
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
ASI
1.- CARACTERÍSTICAS GENERALES
El bus de campo ASI (Actuator Sensor Interface) es un bus de sensores y accionadores tanto
analógicos como digitales. Se usa para comunicar el nivel más bajo, el nivel de campo, con un autómata
que, generalmente, lleva una tarjeta maestra de comunicaciones ASI. Como maestro ASI, podemos usar
tanto un autómata S7 200 como un S7 300. Como esclavos, únicamente encontraremos sensores y
actuadores.
Es un bus de campo sencillo por su fácil configuración y conexión. Además, es un sistema abierto,
como lo era PROFIBUS.
El montaje típico ASI puede parecerse a lo siguiente:
Si te fijas, la fuente de alimentación ASI está directamente conectada sobre el bus por donde se
transmiten los datos. Por lo tanto, el mismo cable (un par de hilos) sirve para el intercambio de información y
para alimentar los esclavos.
En algunos montajes, tendremos esclavos que consumen más potencia de la proporcionada por la
fuente ASI. En este caso, debemos conectar una fuente más y alimentar los esclavos usando un cable de
color negro, como se muestra en la siguiente figura.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 108
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Componentes básicos de un AS-Interfase
Los AS-Interfases se desglosan en los siguientes componentes:
Fuente de alimentación 30 V DC
La fuente de alimentación de 30 V se acopla directamente al sistema.
Circuito de datos AS-I a través de un cable de dos hilos sin apantallar
La conexión de los componentes AS-I tiene lugar a través de un método de aislamiento que
consiste en un cable aplanado para evitar errores en el cableado.
Maestro AS-I como elemento de conexión para el control, a través de un programa de usuario o
a través de un controlador de un nivel de bus superior.
A través del maestro AS-I, el usuario puede tener acceso a los datos de E/S del esclavo AS-I.
Esto se produce en el S7-300, a través del programa de la CPU.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 109
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
CP 343-2
CP 343-2 P
Para S7 300
Esclavos AS-I
En el AS-Interfase, existe una extensa posibilidad de elección de esclavos de diferentes
fabricantes. Cada esclavo debe asignarse, a través de la puesta en marcha, una dirección ASI y,
después, se guardará. El direccionamiento se puede dar a través de un dispositivo de
programación o a través del maestro, donde cada esclavo se encuentra cableado al módulo.
Esto funciona también con un único esclavo.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 110
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Como puedes ver, existen sensores y actuadores que se conectan directamente sobre el bus, estos
sensores tienen el chip de comunicación ASI. Debemos conectar los sensores y actuadores “normales” en
los esclavos ASI activos. En la figura siguiente, tienes representado uno de estos esclavos.
Dispositivo de configuración para configurar las direcciones de los esclavos
Con la unidad de programación y puesta en marcha (PSG), las direcciones de los esclavos AS-I
pueden configurarse con facilidad.
Opcional: repetidor para ampliar la longitud de cable hasta 300 m (100 m sin repetidor). Para
poder implementar una configuración de bus con una expansión mayor, los repetidores deben de
ser interpuestos.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 111
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Opcional: fuente de alimentación adicional de 24V DC para alimentación auxiliar
Cuando un esclavo AS-I necesita más de 100 mA, o todos los esclavos requieran más de 2 A, se
requiere de una fuente de alimentación adicional de 24 V DC. Éste se conecta, a través de un
cable de red AS-I (negro), a los contactos de la fuente de alimentación auxiliar de los esclavos.
Cable de red AS-I para la fuente de alimentación auxiliar, a través de un cable de dos hilos sin
apantallar (negro para 24 V CC y rojo para 220 V CA)
La conexión de la fuente de alimentación auxiliar tiene lugar a través de un método de
aislamiento que consiste en un cable aplanado para evitar errores en el cableado.
La conexión de un esclavo ASI es sencilla, y se realiza como sigue:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 112
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Uso de repetidores
La longitud de un bus ASI es de 100 m al no usar repetidores. Cuando necesitamos más longitud,
nos vemos obligados a usar repetidores. Con el uso de estos dispositivos, podremos llegar a longitudes de
hasta 300 m. Los repetidores se colocan cada 100 m, sin poner más de 2 en serie, ya que superaríamos los
300 m de máximo.
Las funciones de un repetidor son:
Reconstruir la onda
Separar galvánicamente
Uno de los inconvenientes del uso de repetidores es que necesitan una fuente de alimentación a la
salida.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 113
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Podemos usar este mismo dispositivo para prolongar desde el maestro 100 m, sin conectar ningún
esclavo en este tramo. En este caso, no necesitamos fuente de alimentación a su salida y le llamaremos
extensor, en vez de repetidor.
Mejora del sistema
En un principio, el bus ASI únicamente permitía 31 esclavos, y las direcciones iban desde la 1 a la
31. Con el paso del tiempo, este número de esclavos se vio insuficiente y salió la versión 2.1 de ASI, que
permite hasta 62 esclavos.
Las direcciones de la nueva versión son:
1/1A, 2/2A, 3/3A, ......, 31/31A
1B, 2B, 3B, ............, 31B
Un esclavo de los antiguos únicamente admite una dirección, que va desde la 1 a la 31, en cambio
un módulo de la nueva versión admitirá direcciones del 1 al 31, de 1A al 31A y del 1B al 31B, que será lo
mismo, a efectos prácticos, darle la dirección 1 o 1A.
Versión 2.0
dirección: 1
I
I
Versión 2.1
I
I
O O
O O
dirección: 1
I
I
I
I
dirección: 1
A
O
O O
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
I
I
I
I
B
O
O O
Pág. 114
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2.- PUESTA EN MARCHA
Como maestro ASI podemos tener:
CP para S7300; por ejemplo, CP343-2
DP ASI Link, que es una pasarela PROFIBUS DP  ASI. Trabaja como esclavo DP y maestro
ASI.
En el primero de los montajes, tendremos un autómata S7 300 con su fuente de alimentación, su
CPU, sus tarjetas SM de entradas y salidas, acompañadas de una tarjeta CP 343-2.
Por ejemplo, podría ser la siguiente configuración:
PS 307
CPU 314 IFM
SM 334
AI4/AO2
SM 321
16 DI
CP 343-2
Ya sabes la forma de direccionar tanto las SM de entradas como las de salidas (digitales o
analógicas). Además, necesitamos saber dónde guarda la CP el estado de las entradas y salidas que lee del
bus.
La CP 342-2 guarda las entradas y salidas de los esclavos ASI en el espacio reservado en la PE y
PA según el slot que ocupe. En nuestro ejemplo, la CP ocupa el 3 slot. Si estuviese en el primer slot,
guardaría los datos en la dirección 256; de haber estado en el segundo slot, lo haría a partir de la 272, pero
como está en el tercer slot, lo hace a partir de la 288 hasta la 303.
ENTRADAS
SALIDAS
0
4
7
256
272
Datos de los
sensores de
ASI
288
303
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Datos de los
actuadores de
ASI
Pág. 115
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Veamos en detalle esta zona de memoria.
ENTRADAS = SENSORES
288
303
SALIDAS = ACTUADORES
288
RESERVADO
1/1A
RESERVADO
1/1A
2/2A
3/3A
2/2A
3/3A
4/4A
5/5A
4/4A
5/5A
6/6A
7/7A
6/6A
7/7A
8/8A
9/9A
8/8A
9/9A
10/10A
11/11A
10/10A
11/11A
12/12A
13/13A
12/12A
13/13A
14/14A
15/15A
14/14A
15/15A
16/16A
17/17A
16/16A
17/17A
18/18A
19/19A
18/18A
19/19A
20/20A
21/21A
20/20A
21/21A
22/22A
23/23A
22/22A
23/23A
24/24A
25/25A
24/24A
25/25A
26/26A
27/27A
26/26A
27/27A
28/28A
29/29A
28/28A
29/29A
30/30A
31/31A
30/30A
31/31A
303
Como ya sabes y puedes ver en esta tabla, la dirección 0 no se usa. Ésta es la dirección con la que
vienen los esclavos de fábrica. Cuando se nos estropea un esclavo y lo cambiamos por otro con las mismas
características y con dirección cero, el sistema lo configura, automáticamente, con la dirección del esclavo
estropeado.
Como puedes observar, para cada esclavo reserva cuatro bits de entrada y otros cuatro de salida.
En la zona de memoria en la que está guardada, no podemos acceder en forma de bit. Esto nos obliga a leer
esta información en forma de byte, y lo más recomendable es hacerlo en forma de palabra.
Podemos transferir, por ejemplo, la PEW 288 (no olvides que incluye al byte PEB 288 y PEB 289) a
una zona de marcas, por ejemplo, MW10. Ahora ya puedo trabajar en forma de bit. Cuando utilizo la M10.0,
estoy consultando el sensor conectado en la primera entrada del esclavo 1/1A. O cuando uso la marca
M11.0, estoy consultando el sensor conectado en la primera entrada del esclavo 3/3A.
ACCESO A LOS ESCLAVOS TIPO B
La información de los esclavos B no la guarda en la memoria de la CPU; la guarda en la propia CP.
Y lo hace en unos registros denominados DS.
Para leer esta información, tenemos que utilizar dos funciones del sistema. Estas funciones son:
SFC 59 “RD_REC”  LEER REGISTRO
SFC 58 “WR_REC”  ESCRIBIR REGISTRO
En Standard Library Sytem
Funtion Blocks
En concreto, tendremos que leer y escribir en el registro DS150. Trasladaremos esta información
(gracias a las dos funciones ya mencionadas) a la memoria de la CPU para poder trabajar con ella.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 116
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
CPU
CP
E
S
M
WR_REC
DS 150
RD_REC
1B
4 entradas
1A
4 salidas
2B
4 salidas
2A
4 entradas
La función SFC 59 “RD_REC” tiene la siguiente apariencia y los siguientes parámetros:
REQ: petición de lectura (BOOL)  al poner un 1 lo hace siempre
IOID: identificador de área; por ejemplo, B#16#54 (54  tipo de memoria que
vamos a leer = entrada de periferia)..
PARÁMETROS
DE ENTRADA
LADDR: dirección de inicio de la CP (HEX); por ejemplo, W#16#100 –> la
dirección 100 en hexadecimal es la 256 en decimal. Corresponde al primer slot
libre (4) en periferia. Cuando la CP está en el segundo slot libre (5), la dirección
sería 110 en hexadecimal y 120 cuando está en el tercer slot libre (6).
RECNUM: número de registro (DS
B#16#96
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
150) en HEX; 150 en HEX = 96 
Pág. 117
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
RECORD: área de destino de la lectura (ANY); por ejemplo, P#M100.0 byte 16
PARÁMETROS
DE SALIDA
RET_VAL: informe de errores (WORD); por ejemplo, MW20
BUSY: operación no finalizada (BOOL) 1= está trayendo el registro; 0 = ya
acabó de traer el registro; por ejemplo, M22.0
La función SFC 58 “WR_REC” tiene los mismos parámetros. No olvides que se lee y se escribe en el
mismo registro (DS 150). Dicha función tiene la siguiente apariencia:
ESCLAVOS DE SEGURIDAD
ASI es cada vez más usado en temas de seguridad. Para estos trabajos los sensores y actuadores
son especiales; por ejemplo, no nos vale una seta “normal y corriente” para temas de seguridad.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 118
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Si lees el estado de una seta de seguridad conectada en ASI, verás que los cuatro bits están
variando de entre 0 y 1 sin parar (sin tocar la seta).
Cuando pulsamos la seta, los cuatro bits se ponen a cero. Cuando el cable se corta el sistema
detecta que le llega cero y lo pone en estado de seguridad.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 119
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
LED DE LA CP
SF: System Fall (fallo de sistema). Puede saltar por un cambio en la configuración, que
detecta un esclavo con dirección cero o que la CP tiene un fallo interno.
RUN:
SPF: ASI Power Fail (fallo de alimentación).
CER: error de configuración; salta al quitar o al introducir un esclavo.
AUP: Autoprog Available (autoprogramación disponible)
CM: Configuration Mode (modo de configuración). Mediante el botón de “SET” paso de
modo configuración a modo protegido. Al pulsar otra vez “SET”, vuelve a modo
configuración.
Para pulsar el botón “SET” la CPU debe estar en STOP.
Mediante los pilotos B, 20+, 10+, 0,1,2,3,4,5,6,7,8 y 9, nos informa qué esclavos están
funcionado bien y cuáles no (luz parpadeando).
ESCLAVOS ANALÓGICOS
Hemos visto dónde leer las entradas y salidas tipo A y tipo B, pero en todos esos casos las señales
eran digitales. En cada esclavo teníamos, como mucho, 4 salidas y 4 entradas, que era el número de bits
que reservaba en memoria por cada esclavo.
Los esclavos analógicos, como máximo, pueden tener 4 entradas y 4 salidas. Cada entrada o salida
analógica se guarda en una palabra (16 bits), por lo que necesitamos, por cada esclavo analógico, reservar
4 palabras de entrada y 4 palabras de salida.
Toda esta información se guarda en 8 registros de la CP. Estos registros van desde el DS140 al
DS147. Vamos a necesitar las funciones SFC 59 y SFC58 que ya conoces.
Un mismo esclavo analógico puedo leerlo en varios DS. Tienes que ver de qué forma lees menos
datos.
Para ello, tienes que consultar la siguiente tabla:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 120
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Por ejemplo, podemos leer el esclavo con dirección 13 en el DS140, en el 141, en el 142 y en el 143.
Para leer de un DS, tengo que leer toda la información guardada en el DS desde el inicio hasta el byte que
yo quiera.
Para leer la información del esclavo 13 del DS 140, tengo que leer con SFC 59 “RD_REC” 104 bytes
y guardarlos en la memoria de la CPU. Sin embargo, desde el DS 141, tendría que transferir a la memoria de
la CPU los 72 primeros bytes de dicho DS. Desde el DS 142, tendría que leer 40 bytes y, desde el DS 143,
8 bytes.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 121
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Al leer desde el DS 143, trasladamos a la memoria de la CPU (usando SFC 59) 8 bytes; por ejemplo,
los guardamos a partir de MW0. En los dos primeros bytes (MB0 y MB1) tenemos el valor de la primera
entrada analógica del esclavo 13. En los dos siguientes, tendremos la segunda entrada analógica y así
consecutivamente.
PUESTA EN MARCHA
1. Con ayuda de la direccionadora, le damos una dirección a cada esclavo.
2. Con la herramienta ADMINISTRADOR SIMATIC, creamos un proyecto que contenga el autómata
con su configuración hardware correspondiente. No olvides añadir la tarjeta CP 343-2.
3. Transferimos la configuración al autómata.
4. Pulsamos botón SET de la CP. La CP ve automáticamente los esclavos que están en la red.
Pulsamos otra vez SET.
5. Realizamos el programa OB1 para el autómata, usando las funciones SFC58 y SFC 59.
Fíjate que en el administrador simatic no tenemos que crear una red ASI y colgar todos los esclavos.
Esto hace mucho más sencillo su mantenimiento que en la red PROFIBUS. De hecho, para hacer el
mantenimiento de una red ASI, casi no hace falta saber nada de ASI.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 122
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 123
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE PPI
En este capítulo, nuestro objetivo es comunicar dos autómatas S7 200 mediante el puerto de
comunicaciones que usamos para pasarle el programa desde el PC.
PPI es una comunicación punto a punto propia de SIEMENS. Esta forma de comunicación es
económica, ya que no necesitamos comprarle a nuestro autómata ninguna tarjeta adicional para realizar
dicha comunicación. Por otro lado, está pensada para comunicar pocos dispositivos. No podemos usar esta
forma de comunicación en aplicaciones grandes, donde es más adecuado, por ejemplo, PROFIBUS:
La longitud máxima es de 50 m sin repetidores, y como máximo podremos conectar hasta 32
equipos.
Podemos configurar nuestra red de diversas formas: monomaestro, multimaestro o complejas. En
nuestro estudio, usaremos una red monomaestro, donde el maestro será un S7 200 y el esclavo será otro S7
200.
En una red monomaestro, el maestro pide a los esclavos de forma cíclica que le envíen los datos,
sin poder los esclavos tomar la iniciativa en ningún momento. En una red multimaestro, la transmisión se
regula con TOKEN (paso por testigo).
La velocidad de transmisión que nos ofrece esta comunicación va desde los 9,6 Kbps a los 187
Kbps. Esta velocidad la podemos configurar en la siguiente ventana:
Pulsar botón de
propiedades
Ajustar velocidad
Para acceder a esta ventana, lo hacemos desde el menú de inicio todos los programas SIMATIC
 buscar “ajustar interface PG/PC
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 124
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
CONFIGURACIÓN FÍSICA
Conectaremos los dos autómatas con un cable de dos hilos con resistencias terminadoras (igual que
el usado en profibus) a sus puertos de comunicación.
DIRECCIONES
Los S7 200 viene de fábrica con una dirección por defecto: la 2. No podemos tener los dos
autómatas con la misma dirección; lo primero que tenemos que hacer es cambiarle la dirección a uno de
ellos. Para hacerlo de forma ordenada, mantendremos un autómata con dirección 2, que será el maestro, y
al otro le cambiaremos la dirección (dirección 3), que será el esclavo.
Tenemos que dejar los autómatas como los hemos encontrado. Por ello, antes de finalizar cada día
de prácticas, debemos devolverle la dirección inicial al esclavo. Esto evitará problemas a los alumnos
que trabajen, a continuación, con estos autómatas.
Para cambiarle la dirección a un autómata, lo hacemos desde la herramienta MicroWIN.
1.- Pulsar el icono BLOQUE DE SISTEMA que tienes en la parte izquierda.
2.- Cambiar la dirección CPU por la 3.
3.- Ajustar la velocidad de transferencia.
3.- Transferir el bloque de sistema.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 125
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Bloque de
sistema
Cambiar la dirección de
la CPU de la 2 a la 3
Fíjate en la velocidad de
transmisión
PROGRAMACIÓN
Debemos realizar un programa para el maestro y otro para el esclavo. Lo primero que tenemos que
hacer es indicarle al autómata que trabajará como maestro PPI o como esclavo PPI.
Para ello, debemos realizar una transferencia a la marca especial SMB30 que habilite la
comunicación por el puerto 0, de la siguiente forma:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 126
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
SM 30.0
SM 30.1
MAESTRO PPI ESCLAVO PPI
0
0
1
0
En el programa maestro pondremos:
En el primer ciclo, le transferimos a la marca
SMB30 un 2 en decimal (00000010 en binario) 
consiguiendo, de esta forma, poner un cero en
SM30.0 y un uno en SM30.1
En el programa esclavo pondremos:
En el primer ciclo, le transferimos a la marca
SMB30 un 0 en decimal (00000000 en binario) 
consiguiendo, de esta forma, poner un cero en
SM30.0 y otro cero en SM30.1
El maestro mediante las funciones NETR y NETW podrá:
Leer datos de un esclavo y guardarlos en su memoria para poder trabajar con ellos  NETR
Escribir datos en la memoria del esclavo  NETW
Previo al uso de estas funciones, debemos definir una tabla con las características de dicha lectura o
escritura. La correcta definición de esta tabla es fundamental para una buena comunicación.
Por cada lectura o escritura debemos usar una tabla diferente. La estructura de dicha tabla es la
siguiente:
PARA UNA LECTURA
Byte
Ejemplo Definición
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
...
22
MB100
MB101
MB102
MB103
MB104
MB105
MB106
MB107
MB108
MB109
Estado de la comunicación
Dirección del esclavo
Puntero al área de datos del esclavo (I, Q, M o V)
donde queremos leer
Longitud (nº de bytes) que vamos a leer
Zona de memoria del maestro donde se guardan los
datos una vez leídos.
MB122
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 127
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PARA UNA ESCRITURA
Byte
Ejemplo Definición
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
...
22
MB200
MB201
MB202
MB203
MB204
MB205
MB206
MB207
MB208
MB209
Estado de la comunicación
Dirección del esclavo
Puntero al área de datos del esclavo (I, Q, M o V)
donde vamos a escribir
Longitud (nº de bytes) que vamos a escribir
Área donde tenemos que guardar los datos que
vamos a escribir.
MB222
Ejemplos:
A) Leer las 16 primeras entradas del esclavo y almacenarlas en la memoria.
Indicamos que el esclavo tiene dirección 3
y lo hacemos en el byte 1 de nuestra tabla.
Queremos leer a partir del byte de
entradas IB0. Lo hacemos en los 4
siguientes bytes  4 bytes = doble
palabra.
Indicamos el número de bytes que vamos
a leer. En este caso 2, así leerá el IB0 y
IB1.
Función de leer en la red; indicamos que la
tabla empieza en VB100 y que el puerto de
comunicación es el cero.
En el byte VB100 tenemos guardado el estado de la comunicación  Según cómo estén sus bits (0
o 1), nos informa de errores, de si la comunicación está finalizada o en proceso...
En el byte VB107 tenemos guardado el byte IB0 del esclavo y en el VB108, el IB1 del esclavo. De
esta forma, podemos usar el estado de las entradas del esclavo en el programa del maestro.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 128
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Cuando la entrada I0.1 del esclavo
esté a 1  activo mi salida Q0.0.
Cuando la entrada I1.0 del esclavo
esté a 1  seteo la marca M0.0.
B) Poner las salidas QB0 del esclavo todas a 1 y las salidas QB1 del esclavo todas a 0.
Esclavo con dirección 3.
Vamos a escribir a partir de la salida
QB0 del esclavo.
Vamos a escribir 2 bytes  en QB0
y QB1.
El primer byte que escribiremos será
255  todo unos y será enviado a
QB0.
El segundo byte que escribiremos
será 0  todo ceros y será enviado
a QB1.
Operación de escritura. Le
indicamos que la tabla empieza en la
VB200 y el puerto es el 0.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 129
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE MPI
En este capítulo, explicaremos cómo comunicar dos S7 300 por su puerto MPI. El puerto MPI (Multi
Point Interface) está diseñado para transmitirle el programa desde un PC y, además, nos permite
comunicarnos con otros autómatas cuando la cantidad de datos que se debe transferir es reducida.
Cada CPU tendrá una dirección MPI única, cuyo valor estará entre 0 y 31.
Al igual que el protocolo PPI era propio de SIEMENS, el protocolo MPI también lo es, con lo cual
conectaremos únicamente autómatas de dicha marca comercial.
CONFIGURACIÓN
1. Insertar y hacer la configuración hardware de los autómatas que vamos a comunicar.
2. Con el programa NetPro, configuramos la red y conectamos los dos autómatas a dicha red. Para
abrir NetPro, hacer clic sobre el icono
Por un lado, tienes los autómatas
y, por otro, la red MPI. En principio, los
autómatas no están conectados a la red.
Para conectar un autómata a la
red, pincha sobre el recuadro rojo y
arrastra hasta la red. Otra forma es
haciendo doble clic sobre el recuadro
rojo. Te sale una ventana que te pregunta
a qué red quieres conectarlo.
Es importante que los dos
autómatas tengan direcciones MPI
diferentes. En la figura puedes ver que un
autómata tiene la dirección 4 y el otro la 3
(nº. debajo del recuadro rojo).
1
Recuadro rojo
2
Dirección
MPI
Dirección
PROFIBUS
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
No
debemos
confundir
la
direcciones MPI con la direcciones
PROFIBUS que no tienen nada que ver.
Las direcciones profibus, están debajo de
cada CP 342-5.
Pág. 130
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Aquí
tenemos
conectados a la red MPI:
los
dos
autómatas
Para cambiar la dirección MPI, hacemos doble clic sobre el recuadro rojo y nos sale la siguiente
ventana:
Cambiar dirección
Cambiar las
propiedades de la red.
Para cambiar las propiedades de la red, lo podemos hacer desde la ventana anterior o haciendo
doble clic sobre la red. Con esta acción nos aparece la siguiente ventana.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 131
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Si seleccionamos la pestaña “Ajustes de red”, tenemos la siguiente ventana:
Ajustar la velocidad de
transferencia.
3. Definir la tabla, de datos globales. Una vez configurada la red MPI, debemos definir el cómo se
realizará el intercambio de datos. Para ello, habrá que definir en los autómatas una serie de datos
globales.
Desde el administrador SIMATIC, ponemos el ratón sobre el icono de la red MPI y pulsamos el botón
derecho, desplegándose un menú emergente.
Seleccionar “definir datos globales”. Con esta operación se abre la aplicación GD, para definir los
datos globales.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 132
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
En esta tabla, cada columna representará a cada uno de los autómatas que vamos a
comunicar. Los primeros pasos van encaminados a hacer corresponder cada columna con cada uno de los
autómatas.
Nos ponemos con el ratón en la parte superior de la columna (parte gris al lado de “identificador
GD”) y pulsamos el botón derecho. Aparecerá la opción CPU.
Posicionar el ratón
Pulsamos sobre opción CPU.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 133
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Elección del
autómata
Escogemos el autómata con el que queremos hacer corresponder la columna y hacemos doble clic.
Elegimos la CPU de dicho autómata y hacemos doble clic sobre ella o la seleccionamos y pulsamos
“Aceptar”.
Elección de CPU
Debemos hacer lo mismo con la siguiente columna y autómata. Una vez terminados todos los pasos,
tendremos representados los dos autómatas por dos columnas, como se muestra en la siguiente figura.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 134
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Una vez asociados los autómatas a cada columna, debemos especificar en qué zona de memoria
vamos a recibir los datos y en cuál pondremos los datos para enviárselos al otro autómata.
Veremos qué pasos debemos dar para que las entradas EB125 de un autómata se vean en las
salidas AB125 del otro.
2.- Seleccionamos Campo de
salida símbolo = rombo con
flecha saliente.
3.- La celda se pone de color
verde. Nos ponemos encima y
escribimos EB125.
1.- Seleccionamos
primera celda.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 135
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2.- Ya está seleccionado el
campo de entrada, puesto que
lo que sale de un autómata entra
en el otro.
3.- La celda sigue de color
blanco. Nos ponemos encima y
escribimos AB125.
1.- Seleccionamos
casilla adyacente.
Hacemos los mismos pasos pero para conseguir que el segundo autómata envíe su EB125 a la
AB125 del primero. El resultado es el siguiente:
4. Compilar y guardar la tabla de datos globales.
5. Cargar a los autómatas, pulsando
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 136
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Aparece la siguiente ventana que nos pregunta a qué autómatas tiene que enviar la configuración de
la tabla de datos globales.
Elegir las dos CPU´s
y pulsar aceptar.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 137
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 138
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Redes de área local (LAN)
1.- Introducción a redes LAN (redes de área local)
1.1.- Conceptos
LAN (Local Area Network) es una red de comunicación con las siguientes características:
1. Se instala en áreas pequeñas: un sólo edificio o un grupo pequeño de edificios.
2. La red consiste en un medio de transmisión compartido por todos los dispositivos que forman parte
de esa red.
3. La velocidad de los datos de la red es alta: de 1 Mbps a 100 Mbps.
4. Todos los dispositivos en la red son iguales; esto quiere decir que todos ellos pueden poner datos en
la red.
El concepto de red LAN fue establecido hace más de 20 años. Diversos fabricantes han desarrollado
a lo largo de estos años variantes de este tipo de red. Para conseguir que el hardware y el software
disponible en el mercado puedan trabajar juntos (eliminar incompatibilidades), es necesaria la existencia de
una organización que realice el estudio y la estandarización de estos productos. Las organizaciones que se
encargan de esto son la IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) y la ISO (International
Studen Organitation).
1.2.- Tipos de redes
REDES DE IGUAL A IGUAL
Son las redes más sencillas. Casi todos los ordenadores tienen los mismos privilegios y no existe un
servidor o ordenador central.
Las redes de igual a igual (peer to peer) son ideales para uso doméstico o para pequeñas oficinas
siempre y cuando existan pocos ordenadores.
Este tipo de redes no necesita ningún sistema operativo especial para redes; podemos tener todos
los ordenadores con Windows 95 o Windows 2000. Esto abarata el coste de nuestra red y las hace de fácil
manejo.
REDES CLIENTE-SERVIDOR
En una empresa grande, las redes de igual a igual no son adecuadas y el coste de una red clienteservidor puede ser asumido.
Las redes de una empresa necesitan una administración central, donde el servidor (o servidores)
maneja y controla la red, y los clientes se comunican con el servidor y éste le asigna derechos.
Es importante en este tipo de redes la planificación antes de montar la red, y el mantenimiento y
administración una vez puesta en marcha. Para ello, debe existir la figura del administrador, que debe:
Añadir o quitar usuarios.
Limitar los accesos de los usuarios.
Asignar derechos a cada usuario.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 139
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
El servidor no podrá usar un sistema operativo normal. Utilizará un sistema operativo específico para
redes como Windows 2000 server, Linux, Novell Netware o Windows NT server.
1.3.- Ventajas de una red
La gran ventaja de una red es poder compartir recursos. Para ello, en nuestra red pueden existir:
Servidor de impresión. Si en nuestra empresa imprimimos muchos documentos, nos puede
compensar montar un puesto de impresión bueno y poder usarlo desde cualquier punto de
nuestra red, en vez de tener muchos puestos de impresión y de baja calidad.
Servidor propio. Enviar faxes o correo.
Una base de datos central. Guarda en un único ordenador y evita tener varias copias(al hacer un
cambio, tengo que hacerlo en todas las copias).
Servidor de disco. Podemos tener todos nuestros trabajos guardados en un ordenador y acceder
desde cualquier punto de la red, sin tener que trabajar siempre desde el mismo ordenador.
Además, una red nos permite:
Trabajar en equipo, ya que podemos permitir a un compañero acceder desde otro ordenador al
documento con el que estoy trabajando y hacer modificaciones.
Compartir información.
1.4.- Hardware necesario
El elemento más básico de una red LAN es un ordenador personal; cualquier elemento conectados
a una red (ordenadores, modems, impresoras, PLCs…) recibe el nombre de nodo.
Para poder integrar estos diferentes tipos de nodos en una red LAN, es necesario que cada uno de
ellos lleve instalado un “Interfaz de Hardware”. Este interfaz de Hardware recibe el nombre de adaptador.
Una vez instalados los adaptadores en cada uno de los nodos, es necesario realizar la conexión
entre todos ellos mediante cables; estos cables que conectan los nodos en una red reciben el nombre de
medio (medio físico por el que se envían/reciben datos).
Los tipos más comunes de MEDIO utilizados en redes LAN son:
Cable Par Trenzado
Cable Coaxial Fino
Cable Coaxial Grueso
Fibra Óptica
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 140
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
CABLE COAXIAL CON CONECTOR BNC
La topología más empleada con este tipo de cable es el BUS, donde se pueden conectar un máximo
de 30 ordenadores, con una longitud de cable máxima de 185 metros y una velocidad máxima de 10 Mbits/s.
CABLE PAR TRENZADO CON CONECTOR RJ-45
La topología más común de este cable es la estrella. Este montaje es el más empleado en la
actualidad. Esta topología necesita un concentrador central y puede tener velocidades de 100 Mbits/s.
Dependiendo del tipo de tarea que se quiera realizar con los concentradores, éstos reciben distintos
nombres:
1. Hubs –Switchs
Es el componente hardware central de una topología en estrella. Además, los hubs se pueden
utilizar para extender el tamaño de una LAN. Aunque la utilización de un hub no implica convertir una LAN
en una WAN, la conexión o incorporación de hubs a una LAN puede incrementar, de forma positiva, el
número de estaciones. Este método de expansión de una LAN es bastante popular, pero supone muchas
limitaciones de diseño.
Es importante tener cuidado cuando se conectan los hubs. Los cables de paso se conectan de forma
diferente que los cables estándares de enlace. Compruebe con los fabricantes si se necesita un cable de
enlace estándar o un cable de paso
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 141
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2. Repetidores
Cuando las señales viajan a través de un cable, se degradan y se distorsionan en un proceso
denominado «atenuación». Si un cable es bastante largo, la atenuación provocará finalmente que una señal
sea prácticamente irreconocible. La instalación de un repetidor permite a las señales viajar sobre distancias
más largas.
Un repetidor funciona en el nivel físico del modelo de referencia OSI para regenerar las señales de
la red y reenviarla a otros segmentos.
El repetidor toma una señal débil de un segmento, la regenera y la pasa al siguiente segmento. Para
pasar los datos de un segmento a otro a través del repetidor, deben ser idénticos en cada segmento los
paquetes y los protocolos Control lógico de enlace (LLC; Logical Link Control). Un repetidor no activará la
comunicación, por ejemplo, entre una LAN (Ethernet) 802.3 y una LAN (Token Ring) 802.5.
Los repetidores no traducen o filtran señales. Un repetidor funciona cuando los segmentos que unen
el repetidor utilizan el mismo método de acceso. Un repetidor no puede conectar un segmento que utiliza
CSMA/CD con un segmento que utiliza el método de acceso por paso de testigo. Es decir, un repetidor no
puede traducir un paquete Ethernet en un paquete Token Ring.
3. Bridges
Al igual que un repetidor, un bridge puede unir segmentos o grupos de trabajo LAN. Sin embargo, un
bridge puede, además, dividir una red para aislar el tráfico o los problemas. Por ejemplo, si el volumen del
tráfico de uno o dos equipos o de un departamento está sobrecargando la red con los datos y ralentizan
todas las operaciones, el bridge podría aislar a estos equipos o al departamento.
Los bridges se pueden utilizar para:
Extender la longitud de un segmento.
Proporcionar un incremento en el número de equipos de la red.
Reducir los cuellos de botella del tráfico resultantes de un número excesivo de
equipos conectados.
Dividir una red sobrecargada en dos redes separadas, reduciendo la cantidad de
tráfico en cada segmento y haciendo que la red sea más eficiente.
Enlazar medios físicos diferentes como par trenzado y Ethernet coaxial
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 142
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
4. Routers
En un entorno que está formado por diferentes segmentos de red con distintos protocolos y
arquitecturas, el bridge podría resultar inadecuado para asegurar una comunicación rápida entre todos los
segmentos. Una red de esta complejidad necesita un dispositivo que no sólo conozca la direcciones de cada
segmento, sino también, que sea capaz de determinar el camino más rápido para el envío de datos y filtrado
del tráfico de difusión en el segmento local. Este dispositivo se conoce como «router».
Los routers trabajan en el nivel de red del modelo de referencia OSI. Esto significa que pueden
conmutar y encaminar paquetes a través de múltiples redes. Realizan esto intercambiando información
específica de protocolos entre las diferentes redes. Los routers leen en el paquete la información de
direccionamiento de las redes complejas teniendo acceso a información adicional, puesto que trabajan a un
nivel superior del modelo OSI en comparación con los bridges.
5. Gateways
Los gateways activan la comunicación entre diferentes arquitecturas y entornos. Se encargan de
empaquetar y convertir los datos de un entorno a otro, de forma que cada entorno pueda entender los datos
del otro entorno. Un gateway empaqueta información para que coincida con los requerimientos del sistema
destino. Los gateways pueden modificar el formato de un mensaje para que se ajuste al programa de
aplicación en el destino de la transferencia. Por ejemplo, los gateways de correo electrónico, como el X.400,
reciben mensajes en un formato, los formatean y envían en formato X.400 utilizado por el receptor, y
viceversa.
Un gateway enlaza dos sistemas que no utilizan los mismos:
Protocolos de comunicaciones.
Estructuras de formateo de datos.
Lenguajes.
Arquitectura.
Los gateways interconectan redes heterogéneas; por ejemplo, pueden conectar un servidor
Windows NT de Microsoft a una Arquitectura de red de los sistemas IBM (SNA). Los gateways modifican el
formato de los datos y los adaptan al programa de aplicación del destino que recibe estos datos.
1.5.- Software necesario
A parte del hardware necesario y los sistemas operativos (no específicos en redes de igual a igual y
específicos en las redes servidor-cliente), para montar una red LAN, es necesario realizar la instalación de
un software que permita a los dispositivos intercambiar información (comunicarse entre sí) a través de ese
hardware.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 143
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Para que los datos puedan fluir a través de la red, es necesario utilizar un protocolo (software que
maneja la red), como, por ejemplo, TCP/IP, IPX/SPX, etc. Estos protocolos (también llamados protocolos
de alto nivel), permiten que los nodos conectados en una red LAN puedan intercambiar datos entre
aplicaciones.
Veamos los protocolos más usuales y sus características:
NetBIOS y NetBEUI
NetBIOS fue desarrollado en la década de los años 80 (en los tiempos del MS-DOS) por Microsoft e
IBM. NetBIOS tuvo un sucesor, NetBEUI, que es compatible con todas las versiones de Windows y Novell
Netware.
Debido a su sencilla configuración, NetBEUI es ideal para pequeñas redes. Su incapacidad de
routing no lo hace adecuado para grandes redes, ya que no nos dejaría hacer intercambio de información
fuera de nuestra red. Además, ciertos juegos rechazan el uso de NetBEUI.
IPX/SPX
Fue creado por Novell y es el protocolo estándar del sistema operativo Novell Netware. Es un
protocolo moderno que permite enrutamiento y soportado por Microsoft. También, permite comunicar
ordenadores con sistemas operativos diferentes.
TCP/IP
Fue desarrollado en la década de los años 70. Su configuración es más laboriosa que la de los dos
protocolos anteriores.
Es el protocolo usado en Internet. Este protocolo divide la información en paquetes, y cada paquete
puede viajar por un camino diferente. Ante la rotura de parte de la red, los paquetes buscan un camino sin
pasar por la zona afectada hasta llegar a su destino. Esta idea partió del ejército americano, que quería una
red que, ante un ataque nuclear, le permitiera seguir mandando mensajes por todo el mundo.
Este protocolo es el más usado y lo veremos con un poco más de detalle en un apartado posterior.
2.- Introducción a redes ETHERNET
Ethernet es un tipo de red LAN estandarizada por la norma IEEE 802.3. Esta tecnología permite la
transmisión de datos entre los distintos nodos a velocidades de 10 Mbps o 100 Mbps.
Ethernet a 10 Mbps: permite el uso de cable par trenzado, coaxial fino, coaxial grueso y fibra óptica; De
entre ellos, el más utilizado es el cable par trenzado.
Ethernet a 100 Mbps: (Fast Ethernet). Permite el uso de fibra óptica o cable par trenzado.
Las características básicas de una red Ethernet son tres:
1. El médio físico necesario para transportar los datos entre nodos.
2. Un juego de reglas de acceso al medio implementadas en cada una de los adaptadores Ethernet.
Estas reglas permiten que el medio de transmisión de datos pueda ser compartido por todos los
nodos, evitando perdidas de información.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 144
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
3. Una trama de datos Ethernet. Esta trama es estándar: tiene un número determinado de bits con un
formato específico y sirve para transportar los datos a través del medio.
Las reglas de acceso al medio y el formato de la trama Ethernet son idénticos, independientemente
de cual sea el tipo de medio físico (cable) utilizado. Sin embargo, los diferentes tipos de cables utilizados en
los sistemas de 10Mbps y 100Mbps obligan a usar diferentes componentes y configuraciones.
2.1.- Medio físico
En una red Ethernet, es posible trabajar con diferentes tipos de medio (cable):
10BASE5: Cable coaxial grueso
10BASE2: Cable coaxial fino
10BASET: Cable par trenzado
10BASEF: Fibra óptica
100BASETX: Cable 2 pares trenzados
100BASEFX: Cable fibra óptica
100BASET4: Cable 4 pares trenzados
El nombre de estos cables nos da información de la red Ethernet con la que estamos trabajando:
“10”: indica que la velocidad de comunicación de los datos en la red es de 10Mbps.
“BASE”: indica que Ethernet utiliza el tipo de transmisión BandaBase (la banda de transmisión de la red se
utiliza única y exclusivamente para transmitir estos datos, sin que sobre ellos sea necesario realizar ningún
tipo de modulación; un ejemplo de transmisión en bandabase puede ser la comunicación telefónica, a través
de la red telefónica se transmite únicamente voz. En contraposición a este tipo de transmisión, existe el tipo
de transmisión en banda ancha en el que banda de transmisión está ocupada por una señal modulada en
diferentes frecuencias en función de una portadora Un ejemplo de este segundo tipo puede ser la
transmisión de señales de video; por la misma banda de transmisión se envían imágenes, sonidos, número
de canal, etc.).
“5”, “2” , “T” y “F” nos dan información del tipo de cable utilizado, distancia máxima entre nodos y
topología de red:
5: Cable coaxial grueso: longitud máxima de un segmento de red 500 metros. Topología de
red BUS.
2: Cable coaxial fino: longitud máxima en segmento de red 185 metros. Topología de red BUS.
T: Cable par trenzado: longitud máxima en una rama de red 100 metros. Topología en
ESTRELLA.
F: Fibra Óptica. Topología BUS Longitud máxima en una rama de red 2000-5000 metros.
En la siguiente, tabla resumimos las características de cada uno de los tipos de medio:
NOMBRE
MEDIO
TRANSMISIÓN
10BASE5
10BASE2
10BASE-T
10BASE-F
100BASE-TX
100BASE-FX
100BASE-T4
RG58 cable coaxial
RG58 cable coaxial
Par trenzado UT-3 y UT-5
Fibra óptica 825 mm
2 par STP o 2 par UTP-5
2 Fibra óptica
4 pares UTP-3,5
Banda base Manchester.
Banda base Manchester.
Banda base Manchester.
Manchester
NRZI
NRZI
NRZI
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
LONGITUD MAX.
SEGMENTO
500
185
100
2000
100
100
100
Pág. 145
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2.2.- Control de acceso al medio
El control de acceso al medio (MAC) forma parte del Interfaz de Ethernet (adaptador) que se instala
en cada uno de los nodos que forman parte de la red.
Este mecanismo está basado en un sistema llamado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with
Collision Detection) y se caracteriza por:
1. Cualquier nodo que quiera enviar datos por el medio, tendrá que, en primer lugar, comprobar que
ningún otro nodo está enviando datos por el medio (Carrier Sense).
2. Cuando el medio queda libre todos los nodos pertenecientes a la red están en igualdad de
condiciones para enviar datos por él (Multiple Access).
3. En el caso de que dos o más nodos hayan iniciado el envío de datos al mismo tiempo, el sistema
detecta el problema y los nodos pararán el envío de datos por el medio (Collision Detection). Si
ocurre una colisión, los nodos intentarán de nuevo el envío de datos hasta recibir una respuesta
satisfactoria del nodo destino al que iban enviados esos datos.
2.3.- Tramas de datos ETHERNET
El formato de la trama Ethernet está también estandarizado, y la información que contiene es la
siguiente:
Los dos primeros campos de la trama contienen las direcciones fuente y destino. Estos campos
tienen un tamaño de 48 bits. La IEEE controla la asignación de estas direcciones, administrando una porción
fija de esta dirección (24 bits), de manera que cada fabricante de Interface Ethernet (adaptador) tiene
asignada una primera dirección fija. Posteriormente, cada fabricante administra una dirección única a cada
una de las Interfaces Ethernet.
El segundo campo de la trama incluye los datos que se han de transferir. El tamaño de este campo
varía entre 46 y 1.500 bytes.
El tercer campo de la trama es el correspondiente al chequeo de errores. Con este campo se realiza
el chequeo de la trama de datos, comprobando si éstos han llegado intactos al nodo destino.
Cuando uno de los nodos de la red pone una trama de datos Ethernet en el medio, todos los
adaptadores Ethernet de cada uno de los nodos miran el contenido de los 48 primeros bits de la trama, los
cuales contienen, entre otros datos, la dirección del nodo al que va destinado esta trama. Los adaptadores
comparan la dirección leída con las suyas propias y sólo el nodo con la dirección destino será el que lea la
trama entera. El resto de los nodos de la red parará la lectura cuando compruebe que el nodo destino de la
trama no coincide con el suyo propio.
Los ordenadores conectados en una red Ethernet intercambian información utilizando protocolos
software de alto nivel, como, por ejemplo, el protocolo TCP/IP. Este protocolo maneja los datos enviados
entre los distintos nodos, introduciendo estos datos en el campo de datos de la trama Ethernet.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 146
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
TCP/IP
1.- Introducción
Para que una red pueda trabajar correctamente (intercambio de información entre los distintos
nodos), se necesita un hardware y un software.
En el lado del hardware, tenemos: el medio (cable utilizado para transportar las señales entre los
nodos de la red), los adaptadores (dispositivos que conectan los nodos al medio), etc.
En el lado del software, tenemos el software de red (Red Cliente/Servidor o Punto a Punto), driver
para los adaptadores y los protocolos. Un protocolo no es más que una serie de reglas empleadas por los
nodos pertenecientes a una red que les permiten intercambiar datos o recursos.
Existe en el mercado diferentes protocolos: TCP/IP, IPX/SPX, etc.
En esta guía rápida, nos centraremos en el estudio de el protocolo TCP/IP, ya que es el más
utilizado en comunicaciones industriales.
2.- Protocolo TCP/IP
TCP/IP es una familia de protocolos desarrollados para permitir que los diferentes nodos
conectados en una red puedan intercambiar recursos y datos a través de la red. Esta familia de protocolos
fue desarrollada por un Departamento de Defensa, con el fin de hacer posible la conexión entre diferentes
redes desarrolladas por diferentes fabricantes (la red de redes) y, entre otros protocolos, incluye TCP, IP y
UDP.
IP (Internet Protocol) es el protocolo responsable de mover paquetes de datos entre los distintos nodos. IP
envía los paquetes de datos basándose en la dirección destino, que está formada por 4 bytes, llamados
dirección destino IP.
TCP (Transmission Control Protocol) es el protocolo responsable de la correcta entrega de datos entre los
distintos nodos. TCP detecta la transmisión errónea o la perdida de datos y, en caso de que uno de estos
dos problemas aparezca, dispara el reenvío de datos.
TCP/IP nos permite disponer de una serie de servicios en la red, como, por ejemplo, la transferencia
de ficheros, el correo electrónico, la impresión remota (mediante impresoras conectadas en otros
ordenadores pertenecientes a la red), la ejecución de programas instalados en ordenadores remotos, etc.
3.- Direcciones IP y subred
En la introducción anterior, hemos comentado que el protocolo IP nos proporcionaba las direcciones
de los distintos equipos conectados en una red.
La ventana de configuración de estas direcciones tendrá un aspecto similar al siguiente:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 147
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
La opción “Obtain an IP Address from a DCHP server” se seleccionara sólo en caso de que exista un
servidor en la red que nos proporcione, de forma automática, la dirección IP asociada a nuestro ordenador.
Un ejemplo de esto es la red que hay instalada en las oficinas de Onrom para trabajar con LOTUS NOTES.
En este caso, existe un servidor que, automáticamente, les asocia una dirección IP. Esta dirección IP es
única (cada uno de los ordenadores tiene una dirección IP diferente). El hecho de que sea un servidor el que
se encarga de proporcionar estas direcciones evita el problema de que diferentes usuarios puedan
asignarse direcciones IP iguales.
La opción “Specify an IP Address” nos permite configurar la dirección IP asociada a nuestro ordenador.
La configuración de esta dirección consta de tres parámetros:
IP Ardes. Éste es el campo correspondiente a la dirección IP. Se define mediante 32 bits, agrupados en 4
bytes (por ejemplo 128.6.4.7). De manera general, dependiendo del uso de estos 4 bytes, podemos hablar
de 3 tipos de redes diferentes:
Direcciones IP: Una dirección IP es un número que identifica de forma unívoca a cada equipo dentro de la
red. Este número se puede representar como un decimal separado por puntos, se puede representar en
hexadecimal, o bien en binario. La dirección IP representa una dirección de red, y una dirección de equipo
dentro de la red. La parte que corresponde a la dirección de red o a la dirección de equipo, depende de las
clases de red y de la máscara de subred.
Clases de red: Existen básicamente 3 tipos de redes que se denominan como clase A, B o C.


Las direcciones de la clase A. Utilizan el primer decimal para identificar la dirección de red. Este
tipo de redes están destinadas a ser utilizadas por grandes organizaciones con redes muy
complejas.
Las direcciones de la clase B. Utilizan las dos primeras partes de las direcciones IP para identificar
a la red. Por norma, el primer número para este tipo de redes se encuentra entre el 128 y 191. Este
tipo de redes está destinado a organizaciones con redes menos complejas.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 148
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA

Las direcciones de la clase C. Utiliza los 3 primeros números para identificar a la red. Por norma,
el primer decimal se encuentra entre el rango 192 y 223. Este tipo de redes está destinado a
organizaciones con redes pequeñas de hasta 254 equipos.
Primer decimal
Redes
Equipos
A
1- 127
127
16.777.212
B
128 - 191
16.384
65.534
C
192 - 223
2.097.152
254
Los números 0 y 255 son números especiales en la asignación de direcciones de nodo. El número 0
está reservado para nodos que no conocen la dirección de red a la que pertenecen; por ejemplo, la dirección
0.0.0.23 puede estar asignada a un nodo de dirección 23 que no conoce la dirección de la red a la que
pertenece. El número 255 está reservado para el envío de un mismo mensaje a todos los nodos
pertenecientes a una red; por ejemplo, si tenemos una red de dirección 128.6.4 y enviamos mensajes hacia
la dirección 128.6.4.255, estaremos enviando ese mensaje a todos los nodos pertenecientes a esa red.
Subnet Mask (Dirección de máscara de Subred). Cuando la red de una organización tiene un número
elevado de nodos, distribuidos en diferentes departamentos, por comodidad de manejo de la red, puede ser
conveniente dividir esa red total en pequeñas subredes. Para aclarar este concepto, pondremos un ejemplo:
La red implementada en OMRON nos permite realizar el envío de información entre las distintas
delegaciones. Supongamos que Omron España tiene asociada la dirección de red 130.132 (dos primeros
octetos de la dirección IP); para manejar más cómodamente esta red, podríamos asociar una dirección
Subnet para cada una de las delegaciones: Sevilla podría tener como dirección Subnet 130.132.1; Valencia,
130.132.2; Madrid, 130.132.3; Vitoria, 130.132.4; Barcelona, 130.132.5 y Omron Central, 120.132.6. Para
conseguir esto, configuraríamos el campo Subnet Mask como 255.255.255.0. De esta forma, estaríamos
dividiendo la red total en pequeñas subredes (una por delegación), por lo que el envío de datos a través de
la red se realizará de forma más cómoda y sencilla.
Default Gateway. Este parámetro se utiliza con el fin de designar la dirección IP correspondiente al
ROUTER utilizado para conectar nuestra red con “el resto del mundo”. En la guía rápida “Conceptos
generales sobre redes LAN”, comentábamos que era posible conectar entre sí redes de diferentes
topologías, utilizando para ello un dispositivo llamado ROUTER. La dirección IP de este dispositivo es
necesaria cuando desde nuestro ordenador queremos enviar datos a otros ordenadores pertenecientes a
redes externas (“camino” que tendrán que seguir las tramas de datos enviados desde nuestro ordenador
para llegar al ordenador destino, localizado en una red diferente).
4.- Comandos de red: comandos para la consola de DOS
Vamos a ver un par de comandos que pueden ser útiles cuando trabajemos en red. Todas estas
herramientas son ejecutables en una ventana de DOS (para que aparezca la ventana de dos:
Inicio/Programas/MS-DOS).
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 149
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
1.- Exploración de la red con net view. Con este comando nos muestra los recursos compartidos
(carpetas y unidades) de un determinado ordenador. Para ello, escribimos
net view \\nombre del ordenador.
2.- Recursos compartidos a la vista net use. Para ver las unidades compartidas de nuestro
ordenador, escribimos simplemente net use
3.- Net config. Con net config podemos saber el nombre de nuestro ordenador y a qué grupo de
trabajo está vinculado.
4.- Encontrar dirección IP con ipconfig: Para saber la dirección IP de nuestro ordenador y la
máscara de subred, escribimos ipconfig.
5.- El comando ping. Para comprobar la conexión con otro ordenador, escribimos ping
dirección_IP o ping nombre_ordenador
6.- Comando tracert. Para ver qué saltos van dando nuestros paquetes de nodo en nodo,
escribimos tracert dirección_IP o tracert nombre_ordenador
Redes de autómatas Siemens
SIEMENS apuesta por esta tecnología para la comunicación industrial. Para ello ofrece equipos
como Switchs (gama Scalance), conectores y cables totalmente industriales, además CPs de comunicación
ETHERNET.
Por otro lado decir ETHERNET no es determinístico. En muchas aplicaciones industriales este
aspecto es fundamental, por ello nace PROFINET, que es una tecnología basada en Ethernet (utiliza los
mismos cables, conectores y Switchs) pero que logra ser determinístico.
Para comunicar por Ethernet con autómatas Siemens S7 300, tenemos que dotarlo de una CP de
comunicación. Para ello disponemos de tres módulos:
 CP 343-1 estándar.
 CP 343-1 Lean. Lleva un Switch integrado de dos puertos y nos permite además de
comunicación Ethernet comunicar por Profinet IO.
 CP 343-1 Advanced. Que nos permite comunicaciones S5, S7, PG/OP, posibilidad de
comunicar por e-mail, por FTP, Profinet IO,…
1.- ¿Cómo comunicar dos autómatas con CP 343?
CONFIGURACIÓN DEL HARDWARE
Como en todo proyecto abrimos la aplicación HWCONFIG y vamos colocando cada uno de los
módulos en el bastidor.
Por ejemplo, podemos colocarle a una CPU 314IFM una CP 343-1 Advanced-IT con referencia 6GK7
343-1GX21-0XE0 en el spot 4, y aparecerá la siguiente ventana.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 150
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Le damos una dirección IP y una máscara de red. Además crearemos una red nueva (dar al botón
nueva y en la ventana que se abre darle un nombre o dejar el que viene por defectoEthernet(1)).
En el proyecto crearemos el segundo autómata de forma similar (también con CP 343-1 Advence)
teniendo cuidado de darle una dirección IP diferente, y que la máscara de red sea la adecuada para que los
dos autómatas estén dentro de la misma subred.
Si desde el HW-CONFIG pulsamos encima de la CP
Hacemos doble clic
Se abrirá la siguiente ventana:
Se pude ver si esta CP además
de Ethernet puede comunicar
por PROFINET
Importante: cada CP debe tener
un nombre diferente dentro de la
misma red.
Se podrá ver y cambiar las
propiedades de ETHERNET
(dirección IP, máscara de
subred, …)
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 151
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
El siguiente paso será el configurar los enlaces. Para ello abriremos la aplicación NETPRO. Que
tendrá la siguiente apariencia:
Como puedes ver, los dos autómatas están conectados desde la CP(con un cuadro verde) a la misma
red ethernet (línea verde con nombre Ethernet(1)). Si alguna de las CPs no estuviera conectada a la red se
puede hacer desde aquí, pinchando el cuadro verde y arrastrando sin soltar hasta la red ethernet.
Para crear los enlaces tenemos que hacer un clic encima de una de las CPUs. Por ejemplo, en la
primera y el NETPRO quedará como sigue:
Hemos hecho clic en esta CPU, por eso está en color gris
Zona para crear los enlaces
Doble clic para definir un
enlace
Si hacemos doble clic en la primera línea, debajo de ID local, nos aparece la siguiente ventana:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 152
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Interlocutor: podemos escoger entre
- CPU 314 IFM del proyecto actual
- una CPU no especificada
- a todas las estaciones broadcast
- a todas las estaciones multicast
- una CPU de otro proyecto.
Nos interesa comunicarnos con la CPU 314 IFM de nuestro
proyecto.
Tipo de enlace: podemos escoger entre
- Enlace S7
- Enlace ISO
- Enlace UDP
- Enlace TCP
- Y otros muchos
Al escoger el interlocutor, lo más sencillo es escoger una CPU que ya está definida en nuestro
proyecto. Por otro lado, cuando tenemos muchos autómatas y queremos enviar los mismos datos a un grupo
de ellos, la opción a escoger sería hacer Multicast, hacer Broadcast es enviar algo a todos los autómatas
existentes en la red.
A continuación explicaremos las diferencias entre los enlaces ISO, TCP y UDP.
 Enlace ISO-on-TCP:
o Está previsto para transmitir datos de forma segura a través de diferentes redes.
o El servicio ISO-on-TCP cumple con la norma Transmisión Control Protocol/Internet
Protocol (TCP/IP).
o La seguridad en la transferencia es muy alta gracias a mecanismos de repetición
automática y de verificación adicionales. El interlocutor tiene que confirmar la
recepción de los datos.

Enlace TCP:
o En el interface SEND/RECIVE, el CP puede comunicarse con casi todos los equipos
con tecnología Ethernet.
o Cumple con la norma Transmisión Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP).

Enlace UDP:
o La transmisión no exige acuse de recibo.
o Se pueden hacer enlaces Multicast.
o Los enlaces Broadcast pueden saturar la red, la alternativa es usar Multicast.
EJEMPLO A: enlace TCP
Después de escoger como interlocutor el autómata que está en nuestro mismo proyecto y como
enlace un TCP (como mostramos en la figura anterior), nos aparecerá la siguiente venta:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 153
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
El identificador del enlace(ID) es muy
importante y lo necesitaremos cuando
programemos el OB1. En este ejemplo
es el enlace 1.
La dirección de la CP(LADDR)
también es importante y también lo
necesitaremos cuando programemos
el OB1. En este ejemplo es W#16#100
que corresponde al slot4.
Si pinchamos en la pestaña de direcciones tenemos la siguiente ventana:
En esta pantalla nos informa que el
enlace será entre las direcciones IP
192.168.0.1 y 192.168.0.2; lo único
que tenemos poner los puertos de
comunicación. El puerto escogido no
se podrá repetir en futuros enlaces
TCP que hagamos en este autómata.
EJEMPLO 2: enlace UDP con Multicast
En la siguiente tabla puedes ver 4 autómatas que trabajan en dos grupos Multicast.
Nombre
Dirección IP
Grupo Multicast 1
Puerto Multicast 1
Grupo Multicast 2
Puerto Multicast 2
PLC1
192.168.0.1
PLC2
192.168.0.2
224.0.1.1
4000
PLC3
192.168.0.3
PLC4
192.168.0.4
224.0.1.2
4001
Cuando el PLC3 envía algo a la dirección 224.0.1.1, los datos le llegarán tanto al PLC1 como al PLC2.
Pero si los datos son enviados a la dirección 224.0.1.2 los datos le llegarán al PLC4. Por otro lado decir que
las direcciones 224.0.1.1 y 224.0.1.2 son direcciones reservadas para hacer Multicast y no se pueden
asignar a ningún autómata.
Lo que tendremos que hacer desde el NETPRO es:
 En PLC1 un enlace con interlocutor Multicast, tipo de enlace UDP, en la ventana de
direcciones poner la dirección Multicast 224.0.1.1 y puerto 4000.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 154
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA



En PLC2 un enlace con interlocutor Multicast, tipo de enlace UDP, en la ventana de
direcciones poner la dirección Multicast 224.0.1.1 y puerto 4000.
En PLC3 tenemos que crear dos enlaces: un enlace con interlocutor Multicast, tipo de enlace
UDP, en la ventana de direcciones poner la dirección Multicast 224.0.1.1 y puerto 4000; y otro
enlace con interlocutor Multicast, tipo de enlace UDP, en la ventana de direcciones poner la
dirección Multicast 224.0.1.2 y puerto 4001.
En PLC4 un enlace con interlocutor Multicast, tipo de enlace UDP, en la ventana de
direcciones poner la dirección Multicast 224.0.1.2 y puerto 4001.
PROGRAMACIÓN DE LOS EQUIPOS
Una vez creados los enlaces tenemos que programar en el OB1 de cada uno de los autómatas la
comunicación. Para ello tenemos que pedirle los datos (que nos envían otros autómatas) a nuestra CP
usando la función FC6 (AG_RECV) y tenemos que enviarle a nuestra CP los datos que queremos hacer
llegar a los otros autómatas con la función FC5 (AG_SEND).
La función FC5 AG_SEND(la puedes encontrar en la LibreríasSIMATIC_NET_CPCP300) tiene la
siguiente apariencia:
ACT
BOOL
ID
INT
LADDR
WORD
SEND
ANY
LEN
INT
DONE
ERROR
STATUS
BOOL
BOOL
WORD
Con ACT=1 se envían los datos, con ACT=0 se actualizan las
salidas DONE, ERROR y STATUS
Es el número de enlace. Cuando se define en el enlace en el
NETPRO ya habíamos dicho que este dato lo necesitaríamos.
Dirección de la CP. W#16#100 si está en el slot4, W#16#110
si está en el slot5,…
Se indica la zona de memoria de envío, poniendo la dirección
inicial y cuantos bytes enviamos. Por ejemplo P#M14.0 byte
10, podremos enviar 10 bytes siendo el primero MB14.
Tamaño de datos a enviar. Aunque tengamos una zona de 10
bytes para poder enviar (definido en SEND), igual nos interesa
enviar menos.
DONE=0petición en curso; DONE=1petición ejecutada.
ERROR=0no tenemos error; ERROR=1existe un error
Código de estado. Indica un valor hexadecimal con un código
de error
La función FC6 AG_RECV(la puedes encontrar en la LibreríasSIMATIC_NET_CPCP300) tiene la
siguiente apariencia:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 155
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
ID
INT
LADDR
WORD
RECV
ANY
DONE
ERROR
STATUS
BOOL
BOOL
WORD
LEN
INT
Es el número de enlace. Cuando se define en el enlace en el
NETPRO ya habíamos dicho que este dato lo necesitaríamos.
Dirección de la CP. W#16#100 si está en el slot4, W#16#110
si está en el slot5,…
Se indica la zona de memoria para recibir, poniendo la
dirección inicial y cuantos bytes podemos recibir. Por ejemplo
P#M20.0 byte 8, podremos recibir hasta 8 bytes siendo el
primero MB20.
DONE=0petición en curso; DONE=1petición ejecutada.
ERROR=0no tenemos error; ERROR=1existe un error
Código de estado. Indica un valor hexadecimal con un código
de error
Le damos una zona de memoria, por ejemplo MB50, y nos
guarda cuantos bytes hemos recibido.
PROFINET
Profinet es la evolución lógica entre Profibus y Ethernet, cogiendo lo mejor de cada uno. Los objetivos
de Profinet son:
 Ser un estándar abierto basado en Ethernet para automatizar.
 Que los componentes de Profinet y Ethernet se puedan usar en la misma red.
 Automatización en tiempo real (algo que Ethernet no garantiza).
 Ahorro en ingeniería y puesta en marcha.
 Usar los equipos ya adquiridos para Profibus en una nueva red de Profinet.
 Ser más rápido que los buses existentes.
En Siemens se habla de dos tipos de Profinet:
 Profinet I/O: comunicación entre autómatas y dispositivos de campo.
 Profinet CBA: adecuado cuando tenemos que automatizar varias máquinas. Lo que trata es de
encapsular toda la programación de una máquina en un bloque, este bloque puede tener una
salida para comunicarse con el siguiente bloque(máquina) que tendrá esta línea como
entrada.
Sabiendo programar Profibus DP es muy fácil programar con Profinet I/O. En Profinet I/O también
tenemos dos posibilidades para que un autómata se pueda comunicar. O compramos una CP de Profinet o
nos compramos un autómata con puerto integrado. Cuando tenemos CP tendremos que usar las funciones
PN_I/O_SEND y PN_I/O_RECV (hacen lo mismo que DP_SEND y DP_RECV en Profibus) y con puerto
integrado el las entradas y salidas distribuidas se guardan como entradas y salidas del autómatas en los
huecos libres como se hacía en Profibus.
1.- Comunicar autómata con CP y ET200M
Cuando hagamos la configuración hardware en el HWCONFIG nos pedirá el nombre que tiene la
ET200M. Este nombre tiene que coincidir con el que tiene la ET(lo tiene guardado la ET además de su
dirección IP y la máscara de subred).
Si no sabemos el nombre de la ET tenemos que averiguarlo, y si la ET nunca fue configurada(la
acabamos de comprar y aún no fue usada) tendremos que decirle su nombre, dirección IP y máscara de
subred).
Para ello saber el nombre de la ET iremos al Administrador Simatic, elegiremos la opción “Editar
estaciones Ethernet” del menú “Sistema de destino”. Y aparecerá la siguiente ventana:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 156
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Tras pulsar a “Examinar” aparecerá otra ventana donde pulsaremos a “Iniciar”. El ordenador usando la
tarjeta de red buscará todos los elementos conectados y nos mostrará las direcciones IP y MAC(la dirección
MAC viene rotulada en cada elemento ya que es fija y viene de fábrica). Escogemos la ET y podremos ver y
cambiar el nombre, dirección IP y máscara de subred.
No olvides que para comunicarnos con el autómata desde nuestro ordenador, lo podemos hacer por
MPI o por Ethernet(tarjeta de red), como la ET tiene un puerto Ethernet podemos poner un cable cruzado
desde el ordenador a la ET. Para ello tenemos que en el menú “Herramientas” -->“Ajustar interface PG/PC”
seleccionar nuestra tarjeta de red.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 157
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Una vez que conocemos los nombres de los elementos, ya podemos empezar con la configuración
hardware. Por ejemplo, para el autómata puede ser la siguiente:
Para que cuelgue de la CP un cable Profinet y así poder colocar la ET, tenemos que tener una CP
preparada para Profinet(algunas solo valen para comunicar por Ethernet), después nos ponernos encima de
la CP al pulsar el botón derecho del ratón debemos seleccionar “Insertar sistema PROFINET I/O”. Para
coger la ET200M tenemos que ir al menú PROFINET I/O como puedes ver en la figura anterior, seleccionar
una IM153-4 y sin soltar colocarla encima del cable Profinet. Por último tienes que seleccionar las tarjetas de
entrada y salida.
Una vez terminada la configuración pasaremos a la programación de OB1 del autómata. Para recibir e
enviar los datos debemos usar las funciones PN_I/O_SEND y PN_I/O_RECV, que puedes encontrar en
Librerías SIMATIC_NET_CPCP300 y tendrán la siguiente apariencia:
CPLADDR
MODE
LEN
SEND
IOCS
DONE
ERROR
STATUS
CHECK_IOCS
CPLADDR
MODE
LEN
RECV
IOCS
NDR
ERROR
STATUS
CHECK_IOCS
ADD_INFO
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
En este parámetro indicamos la dirección de la CP según
el slot en el que está colocada.
Ponemos un 0 para indicar que está modo I/O Controler
Como la ET tiene 32 salidas necesitamos enviar 4 bytes
Enviamos los bytes MB0, MB1, MB2, MB3
Por cada byte enviado(4) se transmite un bit de estado.
Como lo mínimo es un byte ya nos cubre.
Si está a 1 indica que hemos enviado datos nuevos.
Indica que tenemos un fallo.
Indica el código del error que tenemos.
Bit auxiliar que nos indica si es necesario evaluar el área
de memoria IOCS, para este ejemplo MB4
En este parámetro indicamos la dirección de la CP
Ponemos un 0 para indicar que está modo I/O Controler
Como la ET tiene 32 entradas recibiremos 4 bytes
Recibimos en los bytes MB10, MB11, MB12, MB13
Por cada byte enviado (4) se transmite un bit de estado.
Si está a 1 indica que hemos recibido nuevos datos
Indica que tenemos un fallo.
Indica el código del error que tenemos.
Bit que indica que debemos evaluar MB5.
Información de diagnóstico adicional.
Pág. 158
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2.- Comunicar autómata con puerto integrado y ET200M
Antes de empezar con la configuración hardware debemos saber el nombre de la ET. Para ello
debemos hacer los mismos pasos que en el apartado anterior.
En HWCONFIG ponemos un autómata con puerto integrado, como puede ser un S7 315 2PN/DP con
sus tarjetas de entrada y salida como puede ser una tarjeta de 16 entradas (como está en el slot4 tendrán
direcciones EB0 y EB1), y una tarjeta de 32 salidas (como va en el slot5 tendrán direcciones AB4, AB5, AB6
y AB7).
Si le colgamos una ET con 32 entradas y 32 salidas, al igual que hacíamos en Profibus, buscamos una
zona de entradas de 4 bytes libres consecutivos (EB2, EB3, EB4 y EB5) como direcciones de las entradas
de la ET. Para las salidas hacemos lo mismo, buscamos 4 bytes consecutivos de salidas en la CPU (AB0,
AB1, AB2 y AB3) que será las direcciones de salida de la ET.
Como ves no se necesita ninguna función para enviar ni recibir como en el apartado anterior.
Selecciona el puerto PN-IO y con el
botón derecho del ratón tienes que
seleccionar “insertar sistema
PROFINET I/O”
Programa ya te va dando las
direcciones de entrada y salida.
EB2 y EB3
AB0, AB1, AB2 y AB3
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 159
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 160
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Comunicaciones serie y paralelo
1.- Comunicación en serie
Como ya sabrás una transmisión serie es aquella en la que los datos se transfieren en secuencia de
bits, bit a bit, uno detrás de otro. Su simplicidad de cableado y la posibilidad de enviar datos a largas
distancias hacen que sea la técnica mayoritariamente empleada en entornos industriales, donde su relativa
baja velocidad es suficiente para el nivel de flujo de información que se produce en instalaciones
automatizadas. En el terreno de la informática la aparición del USB ha resuelto este problema de velocidad
para los periféricos del ordenador.
La transmisión de información en serie entre terminales se realiza a través de los puertos serie
(COM1 y COM2; USB). Estos interfaces disponen de dos partes: una integrada en el PC y otra, la externa,
que es el cable de transmisión.
1.1.- Normalización de las comunicaciones en serie
Nos referimos en este apartado a la normalización de conectores y cables existentes para las
comunicaciones serie.
Las señales que se transmiten pueden ser balanceadas o no balanceadas. Una señal no balanceada
o asimétrica está referida a masa, y por lo tanto es más sensible a las perturbaciones. En una señal
balanceada o diferencial los pares de señales no están referidos a masa, por lo que las interferencias
afectan a todas por igual, lo que supone mayor inmunidad respecto al ruido electromagnético y la hace
especialmente interesante en entornos industriales.
U
U
Señal no balanceada
Señal balanceada
Los enlaces físicos normalizados más empleados en comunicaciones de datos y comunicaciones
industriales son: RS-232, RS 422 y RS 485. Hay que señalar que existen conversores o adaptadores físicos
entre distintas normas.
NORMA RS-232
La norma RS-232C fue definida por la Asociación de Industrias en Electrónica, EIA (Electronic
Industries Association), en 1969 en lo que es la definición del conector y del cable. Esta norma es idéntica a
la norma V.24 definida por el UIT (International Telecommunication Union).
También se ha de destacar que aunque la norma RS-232C fue creada para comunicar un ordenador
con un módem, hoy en día este estándar se utiliza también a nivel industrial para comunicar punto a punto
diferentes componentes y equipos, como reguladores, autómatas programables, lectores de códigos de
barras, variadores de frecuencia, etc.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 161
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
La revisión que se realizó en 1987 a la norma RS-232C fue creada como RS-232D, donde se
introducen nuevas señales destinadas a la especificación de determinadas condiciones de prueba; dos de
esas señales utilizan las conexiones 18 y 25 que en el antiguo estándar (RS-232C) estaban sin asignación.
El estándar RS-232C cubre cuatro áreas, que son:
• Características mecánicas de la interface.
• Paso de señales eléctricas por la interface.
• Función de cada señal y subconjunto de señales para ciertas aplicaciones..
De lo que se ocupa la sección mecánica es definir:
• La asignación de señales a los 25 contactos del conector.
• Qué parte del equipo contiene el conector hembra (el DCE u ordenador). Por tanto, el conector
macho para el DTE o módem.
• La longitud máxima recomendada del cable (15 metros).
• La máxima capacidad del cable (2500 pF).,
El estándar RS-232 fue creado para realizar comunicaciones serie punto a punto a velocidades <=20
kbps. Lo que realmente está limitado es la longitud del pulso, siendo esta longitud inversamente proporcional
a la velocidad, por lo que podemos aumentar la velocidad si disminuimos la longitud del cable o bien
aumentar la longitud del cable si disminuimos la velocidad de transmisión.
Señales eléctricas de la interface. La recomendación RS-232 establece que la señal de cualquier
contacto puede estar según se indica en la siguiente tabla:
El estándar RS-232 utiliza tensiones de - 12 y +12 voltios para definir los distintos estados de la
señal
Sólo el 4% del tiempo de cada periodo de bit es el que se debe utilizar para realizar una transición
(paso de -3 a +3 voltios, o viceversa).
La capacidad del conductor se comporta como un freno a los cambios de tensión. Si la velocidad es
muy rápida, la capacidad del conductor puede provocar lecturas erróneas de la información transmitida. La
norma establece que la velocidad máxima es de 20 kbps y que la capacidad del cable no debe superar los
2.500 pF, como los cables que se suelen utilizar tienen una capacidad de entre 130 y 170 pF por metro de
longitud.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 162
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Veamos un ejemplo de qué es lo que llegaría al equipo receptor en el peor de los casos si se incluye
en el canal de comunicación el efecto capacitivo y los ruidos externos. En primer lugar, representamos la
señal binaria que queremos enviar desde el equipo transmisor al equipo receptor. En este ejemplo se
representa en código ASCII el carácter "H" que en binario es 01001000.
El siguiente paso es representar la señal eléctrica ideal sin ninguna interferencia, es decir, que si
se quiere enviar un nivel alto ("1" lógico) la tensión a enviar será de - 25 voltios; y si por el contrario es un bit
de nivel bajo ("0" lógico), la tensión deberá ser de + 25 v.
Ahora representamos la señal aplicándole el efecto capacitivo del medio de transmisión. A mayor
capacidad, el flanco de subida y bajada se hace más plana y por tanto mayor tiempo en la zona de
transición.
Señal eléctrica real del ASCII "H" por la interface RS-232.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 163
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Y por último, representamos la señal real que llegará al equipo receptor si además de lo anterior
queda modificada por los ruidos acoplados al canal de comunicación.
Señal eléctrica real con interferencias del ASCII "H" por la interface RS-232.
En la siguiente tabla se muestra la asignación de patillas de los conectores estandarizados para la
comunicación serie RS-232C relacionando la señal y la función que realiza
Contacto
1
2
3
4
5
6
7
Señal
GND
TD
RD
RTS
CTS
DSR
SG
Función
Tierra de protección
Transmisión de datos
Recepción de datos
Petición de envío
Preparado para transmitir
Módem preparado o línea de datos preparada
Tierra de señal
Origen de la señal
DCE
DTE
DCE
DTE
DCE
DCE
8
9
CD
NC
Detector de portadora
Reservado para pruebas (+Vcc)
10
NC
Reservado para pruebas (-Vcc)
11
NC
Selección de la frecuencia de transmisión
12
13
14
15
16
17
18
SCD
SCS
STX
TC
SRD
RC
NC
Detector de portadora secundaria
Listo para envío secundario
Transmisión de datos secundario
Temporización de transmisión por DCE
Recepción de dato secundario
Temporización de recepción
No asignado
DTE
DTE
DCE
DCE
DCE
DTE
Menos usadas
Menos usadas
Menos usadas
Menos usadas
Menos usadas
Menos usadas
Pruebas
19
20
21
22
23
24
25
SRS
DTR
SQ
Rl
DRS
ETC
NC
Solicitud envío secundario
Terminal de datos preparado
Detector de calidad de la señal
Indicador de señal de llamada acústico
Selector de frecuencia de portadora
Selector de frecuencia de portadora
No asignado
DCE
DTE
DTE
DCE
DTE
DCE
Menos usadas
Control de flujo
Menos usadas
Líneas de módem
Menos usadas
Menos usadas
DCE
Tipo de señal
Menos usadas
Datos
Datos
Control de flujo
Control de flujo
Control de flujo
Tierra común
Líneas de módem
Pruebas
Pruebas
Hasta ahora todas las especificaciones a nivel de contactos que se han descrito coinciden con la
norma RS-232 de 25 contactos (DB-25). Sin embargo, se suele encontrar con bastante frecuencia esta
norma pero reducida a 9 contactos (DB-9).
El DB-9 utiliza los nueve contactos que para una comunicación asincrona son necesarios y, a su vez,
realizan las mismas funciones que el estándar de 25 contactos.
Equivalencias de conectores DB-9 y DB-25
RS-232
DB-25
DB-9
SG
7
5
TD
RD
2
3
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
3
2
Dato E/S
S
E
Pág. 164
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
RTS
CTS
DSR
DTR
CD
RI
4
5
6
20
8
22
7
8
6
4
1
9
S
E
E
S
E
E
Para entender el significado de estas señales debemos recordar que la interfaz RS-232 se diseñó
originalmente para conectar un PC (DTE) y un módem (DCE). La figura siguiente muestra las líneas más
importantes de esta conexión:
DTE
EQUIPO
TERMINAL DE
DATOS
(ORDENADOR)
DCE
TRANSMISIÓN DE DATOS(TX)
RECEPCIÓN DE DATOS (RX)
DTE PREPARADO(DTR)
EQUIPO DE
COMUNICACIÓN
DE DATOS
(MODEM)
DCE PREPARADO (DSR)
PETICIÓN PARA
ENVIAR UN BYTE (RTS)
LISTO PARA ENVIAR UN BYTE(CTS)
LLAMADA ENTRANTE (RI)
DETECCIÓN DE PORTADORA(CD)
MASA COMÚN
Las señales que se intercambian entre el terminal (DTE) y el módem (DCE) en el proceso de una
comunicación son las siguientes:
GND (contacto 1). Tierra de protección (Protective Ground).
• Conectado generalmente al chasis del equipo.
• En algunas ocasiones incluso a una señal de tierra externa.
• También se utiliza para apantallar un cable protegido de forma que minimice las
interferencias producidas por altos niveles de ruidos.
SG (contacto 7). Tierra de señal (Signal Ground).
• Es la referencia del resto de señales de la interface como son las señales de datos,
de reloj, de control, etc.
• La tensión que debe tener este contacto debe ser siempre de 0 voltios.
• A pesar de que esta señal es totalmente independiente de la del contacto 1, en
algunas ocasiones éstos se encuentran unidos formando una tierra común.
Conexión de las señales GND y SG.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 165
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
TD o TxD (contacto 2). Transmisión de datos (Transmited Data).
• Por esta línea se envían las señales de datos desde el equipo emisor al transmisor.
• Cuando no se transmite ningún dato, este contacto debe encontrarse a nivel lóg. 1.
RD o RxD (contacto 3). Recepción de datos (Receive Data).
• Por esta línea se reciben las señales de datos que se transmiten desde el equipo
emisor.
• Cuando no se recibe ningún dato, este contacto debe encontrarse a nivel lógico 1
por efecto del TxD del transmisor.
RTS (contacto 4). Petición de envío (Request to send).
• Esta señal es enviada desde el emisor al receptor para indicarle que tiene datos
para enviar.
• Antes de empezar a transmitir datos, el emisor debe recibir la señal de CTS del
receptor, por su contacto 5, que le indica que éste está listo para recibir.
CTS (contacto 5). Preparado para transmitir (Clear To Send).
• Cuando se tiene activado este contacto, indica que el equipo con el que nos
queremos comunicar está preparado.
• En el receptor se activará esta señal después de que el emisor active su señal de
RTS.
• Las señales de RTS y de CTS también se pueden utilizar como control de flujo de
datos entre emisor y receptor. Para que estas señales puedan ser reconocidas como
indicadores de flujo de datos, el software de comunicaciones debe estar configurado
para mantener un control de flujo RTS/CTS también llamado control de flujo
hardware.
DSR (contacto 6) DCE preparado (Data Set Ready).
• Este contacto indica el estado en el que se encuentra el DCE.
• Cuando está a nivel lógico 0, es decir circuito activo, indica que el DCE está listo
para transmitir datos.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 166
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
DTR (contacto 20) Terminal de datos preparado (Data Terminal Ready).
• Cuando este contacto está con señal activa, le indica al DCE que el DTE está preparado para la comunicación.
• Si la señal no está activa, el receptor cortará la comunicación en curso.
Rl (contacto 22) Indicador de llamada (Ring Indicator).
• Este contacto indica al DTE que se está recibiendo una llamada por el canal de
comunicaciones. En respuesta a esta señal de llamada, el DTE le envía una tensión
al contacto 20 (DTR), que le indica al DCE que atienda la llamada.
CD (contacto 8) Detección de portadora (Carrier Detect).
• También se le conoce como detector de la señal de la línea recibida o como detección de una portadora de datos. Con una señal en este contacto el receptor indica
al emisor que está recibiendo una señal de portadora, que no es más que un tono a
una frecuencia determinada.
• Esta señal debe estar presente durante todo el tiempo que dure la comunicación.
Cuando dos equipos se quieren comunicar realizan el siguiente proceso:
1. Comprobación de que tanto el emisor (DTE) como el receptor (DCE) están preparados,
alimentados, sin ningún error, etc. (señales DTR/DSR).
2. El emisor (DTE) quiere enviar datos y le pregunta al receptor (DCE) si está preparado para
recibir (señal RTS del emisor (DTE) al CTS del DCE).
3. El emisor (DTE) espera que el receptor (DCE) le responda, activando éste la señal CTS del
emisor (DTE) mediante ei contacto RTS del receptor (DCE).
4. El emisor (DTE) envía la señal de datos del contacto Tx al receptor (DCE) que la recibe por
el contacto Rx.
Tanto si se utiliza el conector DB-9 como el DB-25, nos podemos encontrar con cables de
comunicaciones en los que las conexiones pueden ser diferentes, dependiendo de los equipos a comunicar.
A continuación se muestra un ejemplo, la siguiente conexión permite conocer si hay algún dispositivo
conectado en el otro extremo y además realizar un control del flujo por hardware por las líneas RTS/ CTS.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 167
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
En la norma RS-232 se utiliza el tipo de transmisión simple, también llamado Single-Ended, que se
caracteriza por:
1. Utilizar un único hilo o cable, referenciado a una masa común (no balanceado o equilibrado).
2. El dato se obtiene de la señal que llegue por ese hilo.
3. Se emplea para distancias cortas y bajas velocidades de transmisión.
A continuación se muestra cómo afecta el posible ruido, que se pueda incorporar al canal de
comunicación, a los equipos que como la norma RS-232 son del tipo de transmisión simple.
Lo que nos indica que es un sistema bastante vulnerable a las posibles interferencias y, por tanto, se
limita a comunicaciones de cortas distancias.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 168
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
NORMA RS-422
Para mayores velocidades, sobre distancias grandes y bajo condiciones de elevado ruido, la
transmisión de datos entre componentes y periféricos utilizando la norma RS-232 con una sola línea de
datos se hace muy difícil. La solución que se planteó ante las nuevas exigencias de la industria fue la de
utilizar una línea diferencial que ofrece las siguientes características:
1. Utiliza dos hilos respecto a una masa.
2. El dato recibido se obtiene de la diferencia de tensiones entre dos hilos.
3. Permite mayores distancias de transmisión que la transmisión simple.
4. Es más inmune al ruido eléctrico.
Por otro lado, mientras la norma RS-232 establece una diferencia de tensión de salida entre el
estado activo y no activo de 6 voltios, es decir, zona de transición entre +3 y -3 voltios, la norma RS-422
disminuye esta diferencia hasta los 4 voltios (entre + 2 y - 2 voltios). Esto hace posible el hecho de poder
transmitir datos a mayor velocidad por un mismo cable, ya que la característica eléctrica de la capacidad
tiene menos tiempo para frenar los cambios de estado y por tanto los tiempos de los periodos de cada bit
pueden ser menores. Otra de las ventajas radica en el hecho de poder interconectar equipos transmisores y
receptores que utilicen la alimentación de 5 voltios disponible en los ordenadores, por lo que no es necesaria
una alimentación auxiliar.
Las señales que utiliza esta norma son las siguientes:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 169
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
En la norma RS-422 se utiliza el tipo de transmisión diferencial Full-Duplex que se caracteriza por:
Utilizar dos hilos o cables, referenciado a masa.
El dato se obtiene de la diferencia de la señal eléctrica entre los dos hilos que componen el
canal de comunicación.
El hecho de que el tipo de transmisión sea Full-Duplex indica que cada equipo puede enviar y
recibir de forma simultánea al utilizar canales diferentes.
Esta norma RS-422 permite velocidades de hasta 10 Mbps y distancias de hasta un máximo de
1.200 metros.
Esta norma física permite la configuración de una red con un máximo de 32 estaciones de
trabajo.
ESTACIÓN 1
ESTACIÓN 2
A continuación se muestra cómo se elimina el efecto del posible ruido que se pueda incorporar al
canal de comunicación.
Un sistema diferencial permite eliminar los posibles ruidos que se puedan incorporar en el canal de
comunicación, ya que realiza la diferencia entre los valores de la señal eléctrica en cada momento. Por tanto
RD = [TD+] - [TD-]. En la figura siguiente se observa cómo se realiza el sistema para la obtención de la señal
que leerá el receptor.
En el supuesto de que se incorporaran ruidos en el canal de comunicación, tal ruido quedaría
incorporado de igual manera tanto en la señal TD+ como en la TD-, ya que se produce dentro de la línea.
Por tanto, aplicando la misma técnica para la obtención de la señal en el receptor, tendríamos:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 170
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Otra de las grandes diferencias que se incluyó en esta norma RS-422 con respecto a la RS-232 es el
hecho de poder pasar de trabajar de forma punto a punto entre dos equipos a poder realizar una red con un
máximo de 32 equipos compartiendo el canal de comunicaciones.
En una configuración en red trabajando bajo la norma RS-422 se debe asignar a un equipo el
estatus de estación principal o primaria, siendo el resto de equipos participantes estaciones secundarias.
Como sucede en la mayoría de redes, se deberá colocar resistencias terminadoras (Rt) en los
extremos de cada canal para mantener en todo momento la impedancia en la línea.
Como se puede observar en la siguiente figura, las posibilidades de comunicación son las
siguientes:
1. La estación primaria puede comunicarse directamente con el resto de estaciones, tanto para
enviar como para recibir.
2. Las estaciones secundarias no pueden comunicarse directamente entre sí, ni para enviar ni
tampoco para recibir. Para poder realizar esta operación, deberá pasar previamente por la
estación primaria.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 171
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Existen en el mercado diferentes circuitos electrónicos que integran la norma RS-422 que facilitan la
construcción de éstos en equipos industriales, como por ejemplo los que se muestran en la siguiente figura
NORMA RS-485
Para solventar algunos de los problemas que presentaban las anteriores normas, la EIA definió un
nuevo estándar: la RS-485. Introducida en 1983, es una versión mejorada de la RS-422. Se considera como
interface multipunto y permite la comunicación de hasta 32 equipos emisores-receptores en un bus de datos
común, por lo que dispone del tercer estado (habilitación) para que no existan colisiones en el canal de
comunicación, satisfaciendo al mismo tiempo los requerimientos de la RS-422.
La norma RS-485 se basa también, y al igual que la RS-422, en un sistema diferencial que permite
eliminar los posibles ruidos que se puedan incorporar en el canal de comunicación.
A efectos eléctricos, son compatibles totalmente con la norma RS-422. Los niveles lógicos referidos
a los eléctricos son:
Las señales que utiliza esta norma son:
En la norma RS-485 se utiliza el tipo de transmisión diferencial Half-Duplex que se caracteriza por:
Utilizar dos hilos o cables, referenciado a masa.
El dato se obtiene de la diferencia de la señal eléctrica entre los dos hilos que componen el canal de
comunicación.
El hecho de que el tipo de transmisión sea Half-Duplex indica que cada equipo puede enviar y
recibir, pero no de forma simultánea.
Esta norma RS-485 permite velocidades de hasta 10 Mbps y distancias de hasta un máximo de
1.200 metros.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 172
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Esta norma física permite la configuración de una red con un máximo de 32 estaciones de trabajo.
La norma RS-485 incorpora un tercer estado que permite que un equipo se pueda colocar en estado
de alta impedancia, y por tanto no lee nada, es como si se encontrara desconectado de la línea.
Normalmente la habilitación se encuentra en estado de recepción "0". Si se quiere transmitir, bastará
con poner un "1" en la entrada de habilitación correspondiente.
Las principales características son que la longitud máxima es de aproximadamente 1.200 metros a
una velocidad de 90 kbps, y la velocidad máxima del enlace es de 10 Mbps. Como en cualquier sistema de
comunicaciones, la velocidad y longitud del enlace están inversamente relacionadas: si deseamos obtener la
máxima velocidad, el cable deberá ser de unos pocos metros y viceversa.
La norma establece que el número máximo de equipos será de 32, pero con receptores de alta
impedancia se pueden alcanzar los 256 equipos. Los adaptadores RS-485 utilizan una fuente de
alimentación de 5 voltios para sus circuitos.
En la figura SIGUIENTE se puede observar que cada equipo del enlace dispone de un adaptador
con las líneas TD/RD y habilitación (T - /R) para controlar el modo de funcionamiento del equipo:
Cuando esta entrada tiene un "0", el equipo se encuentra en modo recepción y puede escuchar el
tráfico en la red.
Cuando esta entrada de control se pone a "1", el equipo se pondrá en modo transmisión y es cuando
éste está en disposición de poder enviar datos a la red.
En una configuración en red trabajando bajo la norma RS-485 cualquier equipo puede comunicarse
con el resto, lo que representa una ventaja con respecto a la RS-422, aunque por otro lado complica el
control de acceso a la red.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 173
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Al igual que sucedía en la norma RS-422, y como también sucede en la mayoría de redes, se
deberán colocar resistencias terminadoras (Rt) en los extremos del canal de comunicaciones para mantener
en todo momento la impedancia en la línea y que es del orden de los 120 ohmios.
Existen en el mercado diferentes circuitos electrónicos que integran la norma RS-422 que facilitan la
construcción de éstos en equipos industriales, como por ejemplo los que se muestran en la figura siguiente:
A continuación se presenta una tabla, a modo de resumen, de las diferentes normas físicas
desarrolladas en este capítulo.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 174
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
USB
En 1995 una serie de empresas relacionadas con la informática crearon una asociación para
desarrollar un nuevo concepto de comunicación serie para ordenadores y sus periféricos: USB (Universal
Serial Bus). En pocos años las empresas asociadas a USB han alcanzado ya el millar. Las dos
características fundamentales de USB explican este éxito: simplicidad y velocidad.
Simplicidad en la conexión porque a un único puerto USB de un PC es posible conectar mediante
hubs USB y topología en estrella, hasta 127 periféricos. Todo ello con una única IRQ, con detección
automática de conexión de dispositivos y sin necesidad de apagar ni reiniciar el equipo.
USB ofrece velocidades que superan las de los demás puertos serie y paralelo. En su versión 1.1
alcanza 1,5 Mbps para periféricos del estilo de ratones y teclados, y de 12,5 Mbps para aplicaciones de
audio y vídeo. Para estas aplicaciones puede llegar hasta 480 Mbps en la versión 2.0.
La comunicación es de flujo constante en el tiempo, y se hace a través de un cable de cuatro hilos.
Dos de ellos transportan una señal diferencial a 3,3V, y los otros dos aportan la alimentación a 5V para
aquellos periféricos que consumen poca energía.
En el terreno de las comunicaciones industriales USB ha comenzado a hacer acto de presencia
como intermediario en algunas aplicaciones entre PLCs y PCs. En el mercado pueden encontrase ya hubs
industriales que por un lado se conectan a un PC a través de USB y por otro a dispositivos industriales
mediante RS-232, RS-422 o RS-485. En el mismo sentido se está avanzando en la interconexión entre USB
y Ethernet industrial, al igual que sucede con las conexiones USB a módems industriales GSM.
FG
D+
D+V
GND
SEÑALES
Pantalla, cero de protección
Salida no invertida del transmisor
Salida invertida del transmisor
Alimentación a 5V
Cero de señal. Masa
1.2.- Comunicación de dos ordenadores por puerto serie
Este sistema tiene la ventaja de comunicar dos ordenadores, sin necesidad de que dispongan de
tarjeta de red, mediante una conexión punto apunto entre ambos a través de su puerto serie (también se
podría hacer por el puerto paralelo).
La conexión directa por el puerto serie se realiza mediante un cable de 9 o 25 hilos en el que se han
cruzado determinadas líneas de datos y control. Este tipo de cable se denomina MODEM nulo o
Null.módem. Una de sus ventajas es que se vende comercialmente a precios muy bajos, pero una de sus
desventajas es que sólo uno de los ordenadores (el que configuremos como invitado) puede tomar datos del
otro (el configurado como host). Para permitir el proceso hay que reconfigurar la aplicación.
Para realizar un cable null-módem tendremos que unir como sigue los pines de los dos conectores
DB9:
DB9 DTE 1
DB9 DTE 2
3
2
5
4
6
1(no cenect.)
7
8
9(no conect.)
2
3
5
6
4
1(no conect.)
8
7
9(no conect.)
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 175
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
La forma de realizar la conexión en Windows 98 es:
1.- Conectar los dos PCs a través de los puertos serie
2.- Abrir la aplicación “Conexión directa por cable”
3.- Configurar uno de los equipos como invitado y el otro como host
4.- Elegir correctamente los puertos en cada PC
5.- Ejecutar el programa
Para configurar la conexión directa por cable en Windows XP habrá que seguir los siguientes pasos:
inicio/ panel de control/ conexiones de red/ asistente para conexión nueva/ configura una conexión
avanzada/ conectar directamente a otro equipo/ host-invitado/ puerto.
2.- Comunicación en paralelo
Cuando se dispone de varias líneas para el envío o la recepción de datos, por cada una de las líneas
viaja un bit simultáneamente: es la transmisión en paralelo. Trabaja con niveles de tensión TTL en lógica
positiva: +5V para el nivel lógico “1” y 0V para el nivel lógico “0”.
El número de líneas varía en función del cable de conexión (4, 8, 16, 32, ..), y esa cantidad de líneas
posibilita que a las dedicadas exclusivamente a la transmisión de datos puedan añadirse otras exclusivas
para el control.
A través del puerto paralelo se consiguen velocidades altas comparadas con las del puerto serie,
pero al mismo tiempo nos encontramos con la limitación de unas distancias máximas de 2 a 4 metros:
consigue velocidades mayores que la transmisión serie al enviar todos los bits a la vez, pero la complejidad
del medio necesario lo hace inviable para largas distancias. Esta es la razón fundamental por la que la
transmisión paralelo nunca se emplea en comunicaciones industriales.
En la actualidad se están comercializando cables paralelos que alcanzan hasta 45 metros en
aplicaciones no bidireccionales, y hay ya cables que alcanzan los 30 metros cumpliendo con la norma IEEE
1284(tradicionalmente, puerto de impresora en los PCs). Estas distancias se consiguen incluyendo
amplificadores electrónicos en los propios conectores de los extremos del cable.
Otra aplicación típica de la transmisión paralelo es la que se da en los buses internos del ordenador,
o entre el ordenador y algunos periféricos (impresora por puerto LPT1). En cualquier caso, la presencia del
USB también está cuestionando ya el futuro de los puertos paralelo para los periféricos del PC. En caso de
necesidad, en el mercado existen conectores y cableado que actúan de conversores serie/paralelo y
viceversa.
Existen cuatro tipos de puerto paralelo:
SPP o LPT: diseñado para conectar la impresora(CENTRONICS)
Bidireccional: añade la posibilidad de que el puerto sea de entrada
EPP(Enhanced Parallel Port, puerto paralelo mejorado): puerto especial bidireccional de alta
velocidad en las dos direcciones
ECP(Extended Capabilities Port): Puerto especial para velocidades elevadas de recepción, con
buffer FIFO y acceso directo a memoria por hardware(DMA).
2.1.- Normalización de las comunicaciones paralelo
El estándar IEEE 1284 especifica el método de señalización de conexiones bidireccionales paralelo
de los PCs con sus periféricos. El nivel I del estándar contiene especificaciones para dispositivos de baja
velocidad, y el nivel II es para comunicaciones a alta velocidad. IEEE1284 también se ocupa de definir tres
tipos de conexiones físicas por el puerto paralelo:
Conector tipo A: con conector DB-25 macho, que se conecta al ordenador, con 25 pines.
Conector tipo B: conector CENTRONICS o Telco 36, que se conecta a la impresora con 36 pines
Conector tipo C: miniconector para nuevos periféricos, 36 pines.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 176
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
RESUMEN DE LAS SEÑALES
TIP
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
TIP
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
32
31
36
TIP
C
15
6
7
8
9
10
11
12
13
3
1
5
2
17
4
14
16
18
36
Resto de
líneas a masa
BIT
ABRE E/S
NOMBRE
DESCRIPCIÓN
/C0
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
S6
/S7
S5
S4
/C1
S3
C2
/C3
/STR
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
/ACK
BSY
PSP
OFON
/ALF
/FEC
/INI
/DSL
STROBE
BUS DE DATOS
Informa la impresora que hay datos válidos en D0-D7
Datos de salida hacia la impresora
S
S
S
S
S
S
S
S
S
E
E
E
E
E
E
S
S
NOTA: si el puerto es bidireccional estas líneas
pueden ser de entrada en vez de salida
ACKONELEDGE
BUSY
PAPER OUT
OFF-ON
AUTO LINE FEED
ERROR
INICIALIZAR
SELECT
HLH
PLH
MASA
Informa al PC que un nuevo dato se ha recibido bien
Informa al PC que la impresora está ocupada
Informa al PC que no hay papel en la impresora
Informa al PC que si la impresora está en línea o no
Fija el modo de alimentación de línea en la impresora
Informa al PC de error en la impresora
Permite forzar el RESET en la impresora
Selecciona la impresora para trabajar con ella
Host Logic High
Periph Logig Hihg
Masa de señal.
PROTOCOLO CENTRONICS
El protocolo CENTRONICS es el empleado para la transmisión de datos desde el PC a la impresora
utilizando un SPP. Este protocolo se encuentra implementado en las rutinas de la BIOS para escritura en el
puerto paralelo. El protocolo es el siguiente:
1.- El PC escribe el dato a transmitir en D0-D7
2.- El PC comprueba si la impresora está lista mediante la línea BSY
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 177
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
3.- Si la impresora está lista activa STROBE al menos un microsegundo y la desactiva de nuevo. El
STROBE informa a la impresora de que hay un dato válido en el cable de conexión, la impresora lee el dato
en el flanco de subida del STROBE
4.- La impresora lee el dato e informa que lo está procesando por medio de la señal BSY.
5.- Una vez que el dato ha sido procesado, informa de ello mediante un pulso en la línea /ACK
Stobe
Busy
Ack
D0-D7
Protocolo
CENTRONICS
Escribir dato
D0-D7 en el
puerto
SI
¿Impresora
ocupada?
NO
Activar y
desactiva
Strobe
NO
¿Recibido
/Ack?
SI
Fin OK
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Fin Error
Pág. 178
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 179
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Acceso a los puertos de E/S de un PC
1.- Sistemas basados en microprocesador
El PC como todos los sistemas basados en un microprocesador siguen el siguiente diagrama de
bloques:
M líneas de BUS DE DIRECCIONES
Micro
Memoria
Entradas y
salidas
BUS DE CONTROL
N líneas de BUS DE DATOS
El bloque principal es el Microprocesador que es quien ejecuta las instrucciones en código máquina
guardadas en memoria, realiza operaciones de lectura y escritura, tanto en memoria como en los
dispositivos de entrada y salida, y es el encargado de gestionar los buses.
El microprocesador tiene las siguientes partes:
Unidad de control. “cerebro”
Registros “memoria interna”
ALU(unidad aritmético lógica) “Calculadora”
Como los registros no son suficientes para almacenar todos los datos, al microprocesador le
acompaña una memoria. Los datos de la memoria son accesibles mediante una dirección. En la memoria
tenemos almacenado tanto el programa que está ejecutando como los demás datos y variables.
Los buses interconectan los diversos bloques. El bus de datos puede ser de 32, 64, 16,... bits.
Dependiendo del nº de líneas que tenga el bus de direcciones tendremos más o menos bytes de memoria,
m
siendo el nº de bytes igual a 2 .
El bus de control lo componen una serie de líneas como:
Lectura/escritura  W/R; cuando ponemos un 1 en esta línea especificamos que vamos a
escribir, al poner un 0 especificamos que vamos a leer
Memoria o E/S
 M/IO; Cuando ponemos un 1 especificamos que vamos a trabajar con la
memoria y al poner un cero que vamos a trabajar con las E/S.
Interrupciones
El microprocesador para realizar una operación de escritura sobre la memoria tendría que:
Colocar la dirección donde vamos a escribir en el bus de direcciones
Colocar el dato que queremos escribir en el bus de datos
Poner las líneas de control W/R = 1 y M/IO = 1
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 180
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Por otro lado si queremos realizar una operación de lectura en E/S tendría que:
Colocar la dirección donde vamos a leer en el bus de direcciones
Poner las líneas de control W/R = 0 y M/IO =0
Recuperar el dato que le envían por el bus de datos.
2.- Direcciones de E/S
Cada dispositivo de entrada/salida (puerto COM1, COM2, controladora de disquete, Controladora de
interrupciones,.....) tiene una dirección o rango de direcciones para comunicarse con él.
El ordenador por defecto le da unas direcciones fijas que se pueden cambiar desde SETUP. Para
ver estos rangos de direcciones de E/S en Windows XP vamos a: Panel de control/ sistema/ hardware/
administrador de dispositivos/ ver/ recursos por tipo/ Entrada-salida E/S.
Aquí podemos ver como para comunicarnos por el puerto serie tenemos el rango de direcciones
0x03F8 a 0x03FF (8 direcciones). Para el puerto LPT1 tenemos el rango 0x0378 a 0x037F. Las direcciones
de E/S son mucho menos que las de memoria.
A la dirección de comienzo de este rango se le llama: “dirección base de E/S” o “puerto base”.
Existen instrucciones especiales en lenguaje de programación para leer y escribir en estos puertos.
En el caso de C las instrucciones son:
Inportb --> para leer un puerto.
Outportb --> para escribir en un puerto.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 181
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
La instrucción inportb se usa de la siguiente forma:
unsigned char leido;
// declaramos una variable para guardar lo que vamos a leer
leido=inportb(0x0400); // leemos el puerto 0x0400 y lo guardamos en la variable leido
La instrucción outportb se usa de la siguiente forma:
unsigned char dato=0x01;
//declaramos una variable donde guardamos el dato a enviar
outportb(0x0300,dato); // enviamos el dato al puerto 0x0300
Detrás de un rango de direcciones se encuentra uno o varios bytes asociados al funcionamiento del
dispositivo de E/S, que son muy diferentes unos a otros.
Para el PC son simples bytes que puede leer o escribir (esto después tiene efecto en el exterior). La
escritura o lectura en estos bytes son interpretados por el hardware que tiene el dispositivo de entrada y
salida.
Dentro de este rango de direcciones tenemos:
Registros de estado: El interfaz de E/S los actualiza cuando se produce un cambio en el exterior.
El micro lee el estado del dispositivo en estos registros.
Registros de Control: Son de lectura y escritura para el micro y en ellos guardamos la
configuración de la interfaz.
Registros de datos: entrada y salida de datos con el exterior.
3.- Técnicas de acceso al medio.
Cuando hablamos de técnicas de acceso a puertos nos referimos a cómo el microprocesador del
PC accede aun dispositivo de entrada y salida. Tenemos que tener en cuenta que el acceso a datos de los
dispositivos de entrada/salida es mucho más lento que el acceso a datos en memoria. Para evitar que esto
produzca problemas, las formas en las que el microprocesador accede a los puertos es:
Sondeo: el microprocesador realiza un chequeo cíclico y constante de los registros de estado de
los puertos, cuando un dispositivo esté preparado el micro lee o escribe. Es el microprocesador
quien pregunta a los puertos como están y esto es fácil de programar. Por otro lado esto ocupa
al microprocesador demasiado, ya que puede estar chequeando mucho tiempo sin que ningún
dispositivo de entrada/salida esté listo (gran pérdida de tiempo).
Multiplexor
Microprocesador
E/S
Memoria
E/S
E/S
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 182
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Interrupciones hardware: Con esta técnica el micro simplemente atenderá al dispositivo de
entrada/salida cuando éste lo solicite. El micro no le pregunta, los puertos avisan y reclaman la
atención del micro (lo interrumpen) y este deja lo que está haciendo y los atiende. Esto conlleva
un ahorro importante de tiempo y la reacción es más rápida. Esta técnica requiere el uso de un
integrado especial que gestione todas las interrupciones de los dispositivos de entrada y salida
(PIC)
Microprocesador
Controlador
de
Interrupciones
PIC
INT
INTA
E/S
Memoria
E/S
IRQ
E/S
Las interrupciones las tenemos enmascarables y no enmascarables. Las interrupciones
enmascarables las podemos deshabilitar, y cuando el dispositivo de E/S avisa al PIC este no le hace caso.
Va a ser el PIC el que gestione las interrupciones y el que decida(según la prioridad de cada interrupción)
cuál se atenderá primero. El PIC detendrá al micro, le informará de la interrupción que tiene que atender y el
microprocesador ejecutará un programa de atención a dicha interrupción (subrutina de atención)
4.- PIC
Con la ayuda del siguiente esquema de bloque de un PIC trataremos de explicar su funcionamiento.
IRQ0
ISR
Registro
De
Interrup.
En curso
Calculador
de
prioridades
IRR
IMR
Registro de
peticiones
de interrup.
Registro
De
Máscara de
interrup.
IRQ1
IRQ7
Bus DATOS
Bus CONTROL
LÓGICA DE CONTROL
Bus DIRECCIONES
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 183
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Cuando se produce una interrupción (por ejemplo la IRQ3) se verifica si está enmascarada o no,
para ello consultamos el estado del registro IMR. Cuando tenemos un 0 en el bit correspondiente a esa
interrupción estará habilitada y estará deshabilitada cuando sea un 1.
Cuando la interrupción está habilitada guardamos en el bit correspondiente del registro IRR la
petición de que será atendida cuando sea posible.
El calculador de prioridades escoge una de las interrupciones almacenadas en el registro IRR según
sus prioridades y la pasa al ISR.
Cuando tenemos una interrupción en el registro de interrupción en curso (ISR) el PIC interrumpe al
microprocesador mandando un pulso por la línea INT. El microprocesador deja lo que está haciendo y le
informa al PIC que va a atender la interrupción (mandándole un pulso por la línea INTA). Con otro pulso por
INTA el micro le pide al PIC que identifique la interrupción que tiene que atender. Para ello el PIC le envía un
dato por el bus de datos.
Dependiendo de la interrupción le envía un dato u otro. Este dato dependerá en que PIC está
conectado la interrupción. El primer ordenador trabajaba con un PIC que permitía 8 interrupciones, pero esto
es insuficiente y se pusieron dos PIC´s en cascada (gracias a sus líneas CAS0, CAS1 y CAS2 que posee el
PIC).
MASTER
0X20
INT
INTA
IR0
IRQ0
IR1
IRQ1
IR2
IRQ2
IR3
IRQ3
IR4
IRQ4
IR5
IRQ5
IR6
IRQ6
IR7
IRQ7
INT
INTA
CAS0 CAS1 CAS2
CAS0 CAS1 CAS2
IR0
IRQ8
IR1
INT
IR2
IRQ10
IR3
IRQ11
IR4
IRQ12
IR5
IRQ13
IR6
IRQ14
IR7
IRQ15
INTA
SLAVE
0XA0
Para identificar una interrupción del primer PIC (master) envía por el bus de datos 8+nº de IR en
el que está la IRQ. En binario sería: 0000 1XXX siendo las x el nº de IR en binario. Para el segundo PIC
sería: 0111 0XXX siendo las x el nº de IR en binario (0x7X en hexadecimal).
Los datos a enviar quedarían de la siguiente forma:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 184
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PIC 1
IRQ0
IRQ1
IRQ2
PIC2
IRQ8
IRQ9
IRQ10
IRQ11
IRQ12
IRQ13
IRQ14
IRQ15
IRQ3
IRQ4
IRQ5
IRQ6
IRQ7
DATO
0x08
0x09
0x0A
0x70
0x71
0x72
0x73
0x74
0x75
0x76
0x77
0x0B
0x0C
0x0D
0x0E
0x0F
Con este dato el microprocesador identifica la IRQ que tiene que atender y busca el programa de
atención correspondiente. Lo que hace es ir a una tabla de vectores a las subrutinas de atención.
0000
POSICIÓN 0  puntero a subrutina
0004
POSICIÓN 1
0008
0020
POSICIÓN 8  puntero a subrutina de IRQ0
0024
POSICIÓN 9  puntero a subrutina de IRQ1
El dato enviado coincide con la posición del vector que apunta a la subrutina de atención.
El microprocesador ejecuta la subrutina y al finalizar avisa al PIC enviándole el dato 0x20.
Para poder enmascarar o desenmascarar una interrupción debemos modificar los siguientes
registros:
Para el PIC 1  0x0021
Para el PIC 2  0x00A1
4.- Pequeño programa en C con SONDEO
En el siguiente capítulo explicaremos cómo realizar un pequeño programa en C bajo la técnica de
acceso SONDEO. Usaremos las funciones ya mencionadas inportb y outportb. Para ello utilizaremos una
tarjeta de entradas y salidas digitales para conectar al PC.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 185
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Características de la tarjeta:
Tiene 16 entradas y 16 salidas digitales
Podemos escoger el puerto base con 6 pequeños selectores
1
0
0x
2
4
0  puerto base = 0x240
En el cuarto puerto leemos las entradas desde la 0 a la 7
En el doceavo puerto leemos las entradas desde la 8 a la 15
En el cuarto puerto escribimos las salidas desde la 0 a la 7
En el doceavo puerto escribimos las salidas desde la 8 a la 15
EJERCICIO 1
Realizar el programa en C para controlar un depósito de agua. Para ello disponemos de un pequeño
PC industrial que dispone de una tarjeta como la mencionada anteriormente. El depósito lo tenemos
representado en la siguiente figura:
Motobomba
1ª salida
Grifo
4ª entrada
Sensor máximo
3ª entrada
Sensor auxiliar
2ª entrada
Compuerta
2ª salida
Sensor mínimo
1ª entrada
Elección puerto base
1
0
Funcionamiento:
Al abrir el grifo (4ª entrada a 1) encendemos la motobomba (1ª salida a 1) siempre y cuando el
agua supere el valor mínimo. Al cerrar el grifo apagamos la motobomba.
Cuando el nivel del agua supere el máximo abrimos la compuerta (2ª salida a 1) hasta que el
nivel baje del sensor auxiliar.
SOLUCIÓN:
# include <dos.h>
#define BASE 0x130
main()
{
unsigned char salidas=0x00;
//para poder usar inportb y outpotb
//definimos BASE, donde pongamos BASE es igual que poner el valor 0x130
//las salidas necesitamos almacenarlas antes de enviarlas
if(inportb(BASE+3)&0x08 && inportb(BASE+3)&0x01)
{salidas=salidas|0x01;
outportb(BASE+3,salidas);
}
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
//cuando la entrada 4=grifo y la entrada 1=mínimo
//poner un 1 en la primera salida=motobomba
//envío el cambio en las salidas
Pág. 186
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
else{salidas=salidas&0xFE;
/pongo a cero la 1ª salida=motobomba
outportb(BASE+3,salidas);
}
if(inportb(BASE+3)&0x04)
//cuando se active la 3ª entrada=máximo
{salidas=salidas|0x02; //poner un 1 en 2ª salida=compuerta
outportb(BASE+3,salidas);
}
if(!inportb(BASE+3)&0x02)
//cuando nivel auxiliar =0
{salidas=salidas&0xFD; //poner a cero 2ª salida=compuerta
outportb(BASE+3,salidas);
}
EJERCICIO 2
Realizar el programa en C para controlar la entrada y salida de coches en un garaje. El garaje tiene
50 plazas y lo tenemos representado en la siguiente figura:
2ª entrada
Petición
para salir
10ª entrada
Coche ya
entró
1ª salida
Barrera de
entrada
11ª entrada
Coche ya
salió
2ª salida
Barrera de
salida
Elección puerto base
1
0
1ª entrada
Petición
para entrar
Funcionamiento:
Un coche que desea entrar pulsa la entrada (1ª entrada=1) y le abrimos la barrera (1ª salida=1)
siempre y cuando tengamos plazas libres.
Al llegar al sensor de “Coche ya entró” (10ª entrada a 1) cerramos la barrera.
El proceso de salida es idéntico
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 187
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 188
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 1
La figura muestra un sistema con dos cintas transportadoras y un área de
almacenamiento temporal colocada entre ambas. La cinta transportadora 1 lleva paquetes
al área de almacenamiento. Una barrera óptica, situada al final de la cinta 1 (junto al área
de almacenamiento) determina cuántos paquetes se transportan a dicha área. La cinta
transportadora 2 traslada paquetes desde el área de almacenamiento a una plataforma de
carga donde llegan camiones y los recogen para suministrarlos a los clientes. Una barrera
óptica, situada al final de la cinta transportadora 2 junto al área de almacenamiento,
determina cuántos paquetes abandonan el área de almacenamiento para ser
transportados a la plataforma de carga. Un panel indicador con cinco lámparas señala el
nivel del área de almacenamiento temporal.
PRÁCTICA 2
Diseñar un programa mediante un autómata programable S7 314, que utilice las
dos fotocélulas A y B para detectar la entrada o salida de personas del recinto para su
posterior contaje. Cuando una persona entra o sale, primero intercepta un haz y después,
por estar las dos fotocélulas muy próximas, intercepta los dos haces a la vez.
A B
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 189
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 3
Diseñar mediante un autómata programable S7 314 el sistema de control
automático delgaraje de la figura que se describe a continuación:
1. El garaje dispone de un acceso de entrada y otro de salida controlados por sendas
barreras que se accionan mediante motores eléctricos M1 y M2, respectivamente.
2. A ambos lados de las barreras se instalan sensores de presencia de vehículos: S1
y S2 en la entrada y S3 y S4 en la salida (por su situación física nunca se activarán
simultaneamente S1 con S2 ni S3 con S4).
3. Se utiliza un sensor S5 para detectar la presencia de ficha en el control de salida.
4. La capacidad del gareje es de 10 vehículos.
5. Disponemos de una luz verde LV y una luz Roja LR en la entrada, que señalizan la
disponibilidad o no de plazas.
6. Además disponemos de un pulsador de marcha M, un pulsador de paro P y otro de
reset R. En el caso de que P y M se activen simultáneamente, el primero debe
predominar sobre el segundo.
PRÁCTICA 4
En una línea de fabricación la salida de un sensor pasa de cero a uno cada vez que un
operario finaliza una operación. Diseñar un programa que detecte el ritmo de trabajo del
citado operario y que active un piloto en el caso de que dicho ritmo decrezca por debajo de
un determinado valor. El encargado de la línea debe actuar sobre un pulsador de enterado
(acuse).
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 190
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 5
Tenemos en una cinta transportadora donde están pasando cajas con un sensor de
presencia de caja(1 = presencia de caja) y una barrera que deja(barrera = 1) o no deja
pasar cajas. Además sabemos que a una caja le lleva 5 segundos salir de la cinta
transportadora desde que deja de ser detectada por el sensor. Realizar el programa que
deje pasar 20 cajas y después pare la cinta.
5 segundos
Barrera
sensor
PRÁTICA 6
Tenemos en una cinta transportadora donde están pasando cajas con un sensor de
presencia de caja (1 = presencia de caja) y una barrera que deja (barrera = 1) o no deja
pasar cajas. Además disponemos de dos luces: “caja pequeña” y “caja grande”, cuando
una caja tarda en pasar más de 5 segundos por delante del sensor encendemos la luz
“caja grande” y en caso contrario encendemos la luz “caja pequeña”. Al pasar 10 cajas
cerramos la barrera y apagamos la cinta.
Caja pequeña
Barrera
Caja grande
Sensor
PRÁCTICA 7
Se dispone de un semáforo, el cual en condiciones
normales se encuentra del modo: verrde para vehículos y rojo
para peatones
En el mismo instante que un peatón accione sobre el
pulsador situado en el semáforo, éste pasará a amarillo para
vehículos, estado que durará 3”. Finalizado éste, pasará a
estado rojo para vehículos y verde para peatones. El semáforo
permanecerá 6” en rojo para los vehículos. Finalizado el
proceso, el semáforo regresará al estado normal.
Durante el tiempo de duración del ciclo, deberá evitarse
que cualquier nueva activación sobre el pulsador verde rearme
el ciclo.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 191
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 8
El objetivo de esta práctica es el uso de temporizadores y contadores del autómata
S7 314 IFM de Siemens.
Realizar un programa de autómata que controle una escalera mecánica que se
encuentra en la entrada de un centro comercial.
Daremos comienzo a todo el proceso cuando activemos una entrada de “puesta en
marcha”.
La escalera permanecerá parada hasta que un sensor (en la entrada de la escalera)
detecta que una persona va a usar las escaleras. Tras detectar a la persona, se pone
la escalera en marcha durante 30 segundos, que son los necesarios para que la
persona llegue a la planta superior.
Si se está en el proceso de contaje y se detecta otra persona, le daremos a ésta
otros 30 segundos para abandonar la escalera.
Al final de la escalera, colocamos un sensor con el cual contaremos a las personas
que entran en el centro comercial. Al cliente 1 millón le daremos un premio; para ello,
encenderemos un piloto y una sirena para avisar a los empleados.
El motor tiene un térmico que se dispara al producirse un sobrecalentamiento en
dicho motor. Una vez saltado el térmico, imposibilitaremos la puesta en marcha de la
escalera durante 5 minutos, tiempo suficiente para que el motor se enfríe. Para avisar
de que saltó el térmico, encenderemos un piloto de aviso.
PRÁCTICA 9
Tendrás que diseñar un programa en lenguaje KOP para automatizar parte del
proceso de llenado de cajas de pelotas y su posterior pesaje. La figura siguiente te puede
ayudar a comprender mejor el enunciado.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 192
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Barrera
0 = abierta
Sensor entrada
“Semáforo”
Luz verde y roja
Compuerta
0 = cerrada
Sensor salida
Sensor caja
ZONA PESAJE
Intermitencia
Interruptor “llenar
caja”
a) Contar las pelotas que están dentro y, cuando estén 30 pelotas dentro, encender
una luz de intermitencia que indique que estamos al completo y que ya podemos
llenar una caja de pelotas.
b) Programar el proceso de la siguiente forma:
La barrera deja pasar pelotas hasta llegar a 30. Después se cierra para no
dejar pasar más. La compuerta permanece cerrada.
Cuando tengamos una caja colocada y el operario pulse en interruptor de
“llenar caja”, abrimos la compuerta y dejamos salir las pelotas.
A los 3 segundos de vaciarse el depósito del todo, cerramos la compuerta
automáticamente y abrimos la barrera para iniciar de nuevo el proceso.
c) La báscula nos pesa de 0 a 30 kilogramos. Nos da ese valor en una entrada
analógica (PEW128) con valores de 0 a 10V. Cuando la báscula pese más de 25 kg
encendemos la luz verde del “semáforo”; así el operario sabe que el peso de la
carga es el correcto. Mientras la báscula no pase de esos 25 kg estará encendida la
luz roja.
Señal
Sensor entrada
Sensor salida
Sensor caja
Interruptor “llenar caja”
Barrera
Compuerta
Intermitencia
Verde
Rojo
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Entrada/salida
E124.0
E124.1
E124.6
E124.7
A124.0
A124.1
A124.5
A124.6
A124.7
Pág. 193
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 10
Realizar el programa que controle el proceso representado en la figura de la forma
siguiente:
- Al llegar una caja al sensor A paramos la cinta 2.
- En la misma columna donde está el sensor anterior tenemos un sensor
analógico que mide la distancia entre la caja y el borde de la cinta para ver si
está bien centrada (el sensor mide de 0 a 12 cm  de 0 a 10 V). La caja estará
bien centrada si la distancia medida por este sensor está entre 2 y 5 cm. Si la
caja no está entre estos valores la dejamos pasar vacía.
- Si está bien centrada encendemos la cinta 1 para cargar la caja hasta que el
sensor de peso nos dice que la caja pesa 20 Kg (el sensor de peso va de 0 a 30
Kg  de 0 a 10 V).
PRÁCTICA 11
Realizar el programa que controle la carga y descarga del carro mostrado en la
figura de la siguiente forma:
Disponemos de un pulsador M de puesta en marcha. Una vez pulsado P y esté
donde esté el carro, lo movemos a la derecha hasta llegar al sensor B.
Disponemos de un pulsador de paro P.
El carro se mueve con dos motores IZQ y DCHA.
Carga:
Al llegar el carro al sensor B lo paramos
Abrir la compuerta EV para que salga el material
Cuando el carro pese 100 Kg cerramos EV y lo movemos a la izquierda. La
báscula es un sensor analógico de 0 a 120 Kg  de 0 a 10 V.
Descarga:
Al llegar el carro al sensor A lo paramos
Abrimos el pestillo de la puerta PT
Accionamos el cilindro durante 7 sg para la descarga
Después de 5 segundos para que el cilindro vuelva a su posición cerramos el
pestillo y movemos el carro a la derecha
El proceso es continuo hasta que pulsemos P
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 194
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 12
En la figura se observa un dispositivo de clasificación de piezas. Las piezas pueden
ser de dos tipos: metálicas o de plástico. La alimentación de piezas se realiza mediante la
rampa central y van cayendo una por una cuando el cilindro A está en la posición inferior
(%I0.0), retraído (%I0.4), y no hay pieza en la plataforma (ni %I02 ni %I03 detectan)
Cuando una pieza cae en la plataforma, un sensor detecta la presencia de ésta
(%I0.2) y el otro distingue si es metálica o no (%I0.3). A continuación se procede a la
clasificación de las piezas en dos bandejas:
La bandeja inferior es para las piezas de plástico (el cilindro A avanza
hasta %I0.5, espera 1s y retrocede hasta %I0.4).
La bandeja superior es para las metálicas (el cilindro B sube,
arrastrando al A hasta %I0.1, el A avanza entonces hasta %I0.5, espera
1s, retrocede hasta %I0.4, y el B baja, arrastrando al A hasta %I0.0)
Terminado el ciclo, caerá una nueva pieza en la bandeja, repitiéndose el proceso.
NOTA: cambiar las direcciones de entradas y salidas
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 195
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 13
La automatización corresponde a un sistema de montaje donde se realiza un
taladro en el centro de la pieza y un roscado de una pieza para su posterior
almacenamiento. El tipo de pieza que llega por la cinta 1 puede ser de dos tamaños.
También se tendrá en cuenta el stock que se tiene que tener de una pieza y de otra.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 196
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
La máquina, funciona con la siguiente secuencia:
1. El sensor fotoelectrico (%I2.0) detecta que hay pieza en la entrada de la cinta 1, cuando
detecta la pieza pone en marcha la cinta 1 (%Q3.0), durante 3 segundos, dejando la pieza
en la zona de detección de tamaño.
2. La cinta 1 se mantendrá parada durante 5 segundos para que el sensor fotoélectrico de
tamaño (%I2.1) determine que pieza es, si el sensor de tamaño permanece activado
durante 3 segundos la pieza será GRANDE, sino se activa la pieza será PEQUEÑA.
3. Tras los 5 segundos de espera, la cinta 1 se vuelve a poner en marcha (%Q3.0), y otros
3 segundos para posicionar la pieza en el inicio de la cinta 2.
4. Cuando llegue la pieza a la cinta 2, esta se pone en marcha (%Q3.1) hasta que la
entrada del encoder (%I2.2) cuente hasta (14 pulsos), que querrá decir que la pieza se ha
puesto en la posición 1.
5. Una vez la pieza esté en la posición 1, se extiende el cilindro 1 (%Q3.15) hasta que se
detecte el sensor reed que indica que el cilindro1 está extendido (%I2.15), (que querrá
decir que la pieza a quedado correctamente colocada) esperar 1 segundo y retraer el
cilindro 1 (%Q3.16) hasta que se coloque en su posición inicial (%I2.16), sensor reed del
cilindro 1 retraído.
6. Cuando el cilindro 1 quede retraído, se volverá a poner en marcha la cinta 2 (%Q3.1),
hasta que la entrada del encoder (%I2.2 = 20 pulsos), que querrá decir que la pieza se ha
colocado en la posición 2.
7. En el momento que la pieza llegue a la posición 2 de la cinta 2, se extiende el cilindro 2
(%Q3.17) hasta que se detecte el sensor reed que indica que el cilindro 2 está extendido
(%I2.17), (que querrá decir que la pieza a queda sujetada por el cilindro 2, para evitar
movimientos en el taladrado.
8. En cuanto el cilindro 2 sujete la pieza, en función del tipo de pieza, el útil del taladro se
posicionará (%Q3.6) (si la pieza es pequeña, el útil se posicionará hasta que detecte el
sensor reed (%I2.7), si la pieza es grande se posicionará hasta el sensor reed (%I2.8).
9. Una vez posicionado el taladro, se pondrá en funcionamiento el taladro (%Q3.3) y
después de 2 segundos en marcha, se bajará el taladro(%Q3.5) hasta que llegue al sensor
reed (%I2.5) que indica que el taladró ha realizado el agujero en el centro de la pieza.
10. Cuando el taladro esté totalmente bajado (%I2.5) durante 5 segundos, subir el taladro
(%Q2.4), hasta que llegue arriba (%I2.4), que será el momento de apagar el taladro.
11. Tras apagar el taladro, retraer el útil (%Q3.7), hasta que llegue a la posición de reposo
(%I2.6).
12. En el momento que el taladro llegue a la posición de reposo, retraer el cilindro 2
(%Q3.18) hasta que quede totalmente retraído (%I2.18).
13. Cuando la cinta 2 quede despejada volver a poner en marcha la cinta 2 (%Q3.1) hasta
que esté en la posición 3 (%I2.2 =30 pulsos).
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 197
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
14. Cuando la pieza esté colocada en la posición 3, se extiende el cilindro 3 (%Q3.19),
hasta que detecte el sensor reed, que indica que el cilindro 3 está extendido (%I2.19), (que
querrá decir que la pieza a queda sujetada por el cilindro 3, para evitar movimientos en el
roscado).
15. En cuanto el cilindro 3 sujete la pieza, en función del tipo de pieza, el útil del roscado
se posicionará (%Q3.12) (si la pieza es pequeña, el útil se posicionará hasta que detecte
el sensor reed (%I2.13), si la pieza es grande se posicionará hasta el sensor reed
(%I2.14).
16. Una vez esté en posición el útil del roscador, se bajará el roscador (%Q3.11), solo si
tiene pernos en el cargador de piezas. (Si llegados a este punto, el roscador no tiene
piezas se activará una advertencia %M0 en el panel táctil, que se reseteará
automáticamente cuando el cargador vuelva a tener piezas).
17. Cuando el roscador llegue abajo (%I2.11) se pondrá en marcha el roscador (%Q3.9)
durante 10 segundos.
18. Transcurrido los 10 segundos, apagar el roscador (%Q3.9) y subirlo (%Q3.10), hasta
que esté totalmente subido (%I2.10).
19. Una vez esté arriba el roscador, retraer el útil de roscado (%Q3.13) a la posición de
reposo (%2.12).
20. En el momento que el útil de roscado llegue a la posición de reposo, retraer el cilindro
3 (%Q3.20) hasta que quede totalmente retraído (%I2.20).
21. Cuando la cinta 2 quede otra vez despejada, volver a poner en marcha la cinta 2
(%Q3.1) hasta dejar la pieza en la posición final (%I2.2 =40 pulsos).
22. Cuando llegue a la posición final de la cinta 2, activar la cinta 3 (%Q3.2) hasta que
llegue al sensor óptico de salida (%I2.3).
23. Una vez llegue al sensor de salida, en función de la pieza procesada GRANDE o
PEQUEÑA, incrementar el contador de piezas %MW100 (piezas Grandes) y %MW101
(Piezas pequeñas). Si el número de piezas grandes procesadas supera las 15, se activa
una señal de palet piezas grandes completada %M1, una vez retirado el palet de piezas
grandes, el operario reseteará la advertencia y pondrá a cero el contador con la señal
%M3, en cambio si el número de piezas pequeñas supera las 10, se activará una señal de
palet de piezas pequeñas completado %M2, una vez retirado el palet de piezas pequeñas,
el operario reseteará la advertencia y pondrá a cero el contador con la señal %M5.
PROFIBUS con puerto integrado:
PRÁCTICA 14
Disponemos de un autómata con puerto profibus integrado y una ET200M. El
autómata tiene conectadas todas las entradas y salidas de la entrada de vehículos del
garaje descrito en la práctica 3 y la ET tiene conectadas todo lo relacionado con la salida
de dicho garaje.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 198
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 15
Disponemos de dos autómatas con puerto profibus integrado. Uno de los autómatas
controla el garaje descrito en la práctica 3 y el otro autómata controla el semáforo descrito
en la práctica 7. El semáforo estará situado unos metros antes de la salida del garaje, te
tal forma que si ponemos el semáforo en rojo paramos el tráfico y dejamos salir a los
coches del garaje.
Realizar los programas para el maestro y el esclavo de tal forma que cuando un
coche salga del garaje (el vehículo llegue al sensor S4) pondremos el semáforo en rojo.
PRÁCTICA 16
Disponemos de un autómata con puerto integrado y una ET200 (dispone de una
tarjeta de 32 entradas y otra de 32 salidas). Realizar el programa que controle la carga y
descarga del carro descrito en la práctica 11, si las señales estarán conectadas de la
siguiente forma:
EV y Dcha
B, M y P
A
PT, CL e IZQ
 salidas del autómata
 entradas del autómata
 entrada de la ET
 salidas de la ET
Como en estos autómatas no tenemos analógicas, no trabajaremos con la báscula.
Cuando el carro llega a B se abre EV durante 20 segundos y marchará a la izquierda.
PROFIBUS sin puerto integrado:
PRÁCTICA 17
Disponemos de dos autómatas sin puerto profibus integrado (con CP de
comunicación PROFIBUS). El maestro controlará la entrada de vehículos del garaje
descrito en la práctica 3 y el esclavo controlará la salida de dicho garaje. Además el
maestro tendrá un sensor analógico de concentración de CO 2 (sensor de 0 a 10 V  de 0
a 15 % de concentración), con el cual medimos la concentración de CO 2 en el garaje y no
dejaremos entrar a nadie en el garaje cuando dicha concentración pase del 8 %.
PRÁCTICA 18
Disponemos de dos autómatas sin puerto profibus integrado (con CP de
comunicación PROFIBUS). Uno de los autómatas controla el garaje descrito en la práctica
3 y el otro autómata controla el semáforo descrito en la práctica 7. El semáforo estará
situado unos metros antes de la salida del garaje, te tal forma que si ponemos el semáforo
en rojo paramos el tráfico y dejamos salir a los coches del garaje.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 199
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Realizar los programas para el maestro y el esclavo de tal forma que cuando un
coche salga del garaje (el vehículo llegue al sensor S4) pondremos el semáforo en rojo.
PRÁCTICA 19
Disponemos de un autómata sin puerto integrado (con CP de comunicación
PROFIBUS) y una ET200 (dispone de una tarjeta de 32 entradas y otra de 32 salidas).
Realizar el programa que controle la carga y descarga del carro descrito en la práctica 11,
si las señales estarán conectadas de la siguiente forma:
EV y Dcha
B, M y P
Báscula
A
PT, CL e IZQ
 salidas del autómata
 entradas del autómata
 entrada analógica del autómata
 entrada de la ET
 salidas de la ET
ASI
PRÁCTICA 20
Disponemos de un autómata con una red ASI para controlar la seguridad de un
robot. Los sensores y actuadores estarán conectados a esclavos ASI de 4 entradas o 4
salidas (con direcciones ASI 2 y 5 respectivamente). El robot está rodeado por una valla
con una puerta de acceso. En la puerta disponemos de un microruptores que detecta si la
puerta está abierta o cerrada. Además disponemos de dos paradas de emergencia.
Realizar el programa con el siguiente funcionamiento:
Simular el funcionamiento del robot con una salida  salida encendida = robot
funcionando.
Tras pulsar el pulsador de marcha M encendemos una alarma durante 10 s y
después pondremos el robot en marcha.
Si pulsamos alguna de las setas de emergencia o se abre la puerta paramos el
autómata.
Cuando la puerta se abre 100 veces encendemos una luz de mantenimiento de
forma intermitente, para que se cambie el microruptor de la puerta.
PRÁCTICA 21
Disponemos de un autómata S7 314 con CP de comunicación ASI y una red ASI
con esclavos de 4 entradas y esclavos de 4 salidas. Realizar el programa que controle la
carga y descarga del carro descrito en la práctica 11, si las señales estarán conectadas de
la siguiente forma:
EV y Dcha
B, M y P
Báscula
 salidas del autómata
 entradas del autómata
 entrada analógica del autómata
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 200
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
A
PT, CL e IZQ
 entrada del esclavo ASI de entradas
 salidas del esclavo ASI de salidas
COMUNICACIÓN PPI y MPI
PRÁCTICA 22
Disponemos de dos autómatas S7 200 conectados por PPI para controlar la
descarga de dos materiales A y B en camiones, como se muestra en la figura.
Realizar los programas de los dos autómatas para que el proceso funcione de la
siguiente manera:
Cuando un camión llega a la entra es detectado por un sensor conectado al
autómata maestro. El camión se encuentra con dos entradas con las barreras
bajadas y luz roja.
El autómata le dará paso por una de las entradas, encendiendo la luz verde,
apagando la luz roja y abriendo la barrera.
Una vez que el camión entra es detectado por el sensor Entró 1 o Entró 2
El camión al llegar a la zona de descarga se encuentra una luz roja para que se
detenga. Se abrirá la compuerta del silo A durante 3 s y del silo B durante 4 s a
la vez. Acabado la descarga se le da salida encendiendo la luz verde.
Cuando llevemos 100 camiones cargados se encenderá una luz de
mantenimiento.
En la entrada el camión siempre que sea posible irá por la zona de descarga
superior, cuando esta zona esté ocupada se le dará paso a la zona de descarga inferior.
Cuando las dos zonas estén ocupadas el camión esperará a que una de las zonas quede
libre. Además disponemos de sensores de mínimo en los silos, cuando uno de estos
sensores esté activado no dejaremos entrar ningún camión en esta zona de descarga.
NOTA: realizar la misma práctica con dos S7 300 conectados por MPI
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 201
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 23
Disponemos de dos autómatas S7 314. Realizar el programa que controle la carga y
descarga del carro descrito en la práctica 11, si la comunicación se hace por el puerto MPI
y las señales estarán conectadas de la siguiente forma:
EV y Dcha
B, M y P
Báscula
A
PT, CL e IZQ
 salidas del autómata1
 entradas del autómata1
 entrada analógica del autómata1
 entrada del autómata 2
 salidas del autómata 2
PRÁCTICA 24
Disponemos de dos autómatas S7 314IFM. Realizar la práctica 22 comunicando los
autómatas por MPI
RED LOCAL
Práctica 25
Ya conocemos para qué sirve y cómo se configura la dirección IP de un ordenador
perteneciente a una red.
A continuación, realizaremos una práctica que consistirá en conectar dos
ordenadores utilizando una red ETHERNET y protocolo TCP/IP.
Los ordenadores que estamos utilizando tienen un conector ETHERNET (llevan
instalado un Adaptador de Ethernet). Este adaptador será el que utilicemos para realizar la
conexión entre dos ordenadores.
Para el desarrollo de esta práctica, necesitaremos:
HARDWARE:
1.- Dos ordenadores
2.- Cable UTP categoría 5
3.- Dos clavijas RJ45
4.- Tenaza RJ45
Para montar el cable de par trenzado con sus conectores RJ45, debemos tener en
cuenta que este debe estar cruzado, si queremos conectar dos ordenadores, mientras que
si queremos conectar un ordenador con un Hub, este cable no estará cruzado.
Para realizar un cable cruzado, debemos conectar los conectores de la siguiente
forma:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 202
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Conexión directa PC a Pc o Entre Hubs, switchs, etc.
Pin a pin
Extremo 1
Extremo 2
1
Naranja y blanco
Pin 1 a Pin 3
1
Verde y Blanco
2
Naranja
Pin 2 a Pin 6
2
Verde
3
Verde y blanco
Pin 3 a Pin 1
3
Naranja y blanco
4
Azul
Pin 4 a Pin 4
4
Azul
5
Azul y blanco
Pin 5 a Pin 5
5
Azul Blanco
6
Verde
Pin 6 a Pin 2
6
Naranja
7
Marrón y blanco
Pin 7 a Pin 7
7
Marrón y blanco
8
Marrón
Pin 8 a Pin 8
8
Marrón
Para hacer un cable no cruzado tenemos:
Para usar con un HUB o SWITCH
Extremo 1
Pin a pin
Extremo 2
1
Naranja y blanco
Pin 1 a Pin 1
1
Naranja y blanco
2
Naranja
Pin 2 a Pin 2
2
Naranja
3
Verde y blanco
Pin 3 a Pin 3
3
Verde y blanco
4
Azul
Pin 4 a Pin 4
4
Azul
5
Azul y blanco
Pin 5 a Pin 5
5
Azul y blanco
6
Verde
Pin 6 a Pin 6
6
Verde
7
Marrón y blanco
Pin 7 a Pin 7
7
Marrón y blanco
8
Marrón
Pin 8 a Pin 8
8
Marrón
SOFTWARE:
Nos debemos asegurar de que se encuentra instalado el software TCP/IP
correspondiente al adaptador de Red Ethernet integrado en los ordenadores. Para ello,
desde el panel de Control, seleccionamos el icono correspondiente a redes. Aparecerá la
siguiente ventana:
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 203
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Comprobamos que aparece el protocolo TCP/IP. Si este protocolo no se encuentra
instalado, procederemos a su instalación. Para ello, seleccionamos el botón “Add” y, a
continuación, “Protocolos”. Aparecerá una nueva ventana con el nombre “Seleccionar
Protocolo de Red”. De las opciones que aparecen, seleccionamos Microsoft + TCP/IP y
seguimos los pasos de instalación que se irán indicando.
Antes de realizar el montaje de nuestra red Ethernet, haremos lo siguiente:
A continuación, realizaremos el siguiente montaje:
Una vez instalada la red Ethernet y antes de poder establecer comunicación entre
los dos nodos, tendremos que realizar la asignación de las direcciones IP
correspondientes a cada uno de los ordenadores.
Enlos
cadasiguientes
uno de los extremos
del
Seguiremos
pasos:
1.-
cable Ethernet, tendremos que poner
el conector en T BNC con resitencia
Accederdea50la ventana “Panel de Control”
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
de Windows .
Pág. 204
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
2.- De los iconos que aparecen, seleccionar NETWORK; aparecerá la siguiente
ventana:
3.- Seleccionar la opción TCP/IP y, a continuación, pulsar el botón PROPERTIES.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 205
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
4.- Aparecerá, entonces, la ventana de configuración correspondiente a la dirección
IP del adaptador Ethernet seleccionado:
Al primero de los ordenadores que vayamos a configurar, le asignaremos:
IP ADDRESS: 192.168.2.10
SUBNET MASK: 255.255.255.0
Al segundo ordenador que vayamos a configurar, le asignaremos:
IP ADDRESS: 192.168.2.15
SUBNET MASK: 255.255.255.0
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 206
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
Siguiendo las explicaciones del apartado “Direcciones IP y Subred”, la dirección de
red de nuestros equipos será 192.168.2 (direccionamiento tipo C), y los números de nodo
serán 10 y 15, respectivamente.
Una vez terminada la configuración, y para que la nueva configuración de red quede
activada, resetearemos los dos ordenadores.
Suponiendo que estamos trabajando desde el ordenador que hemos configurado
con la dirección IP 192.168.2.10, lo primero que haremos, para chequear el correcto
funcionamiento de esta red Ethernet, será ejecutar, desde una ventana de DOS, el
comando PING 192.168.2.15. Si la respuesta a este comando es diferente a “Reply
Timeout”, la red Ethernet y el protocolo TCP/IP estarán configurados correctamente.
Lo último que nos queda por hacer para poder realizar intercambio de ficheros entre
los dos nodos o acceder a los datos almacenados en uno de ellos es establecer una
sesión de red, para lo cual, nos iremos al Explorador de Windows y, de la barra de menú,
seleccionaremos “Tools” y “Map Network Driver”. Nos aparecerá una ventana con el
nombre de nuestro ordenador (nodo local) y el nombre del nodo al que estamos
conectados vía Ethernet. Seleccionamos el nombre del nodo remoto.
A partir de este momento, y desde el explorador de Windows, tendremos acceso a
los ficheros compartidos por el nodo remoto y podremos trabajar con ellos como si se
tratase de una unidad de disco más.
RED ETHERNET CON AUTÓMATAS SIEMENS
Práctica 26
Esta práctica no se podrá probar con los autómatas, ya que no tenemos CP de
Ethernet. Lo que se pretende es hacerla en el ordenador y entregarla por escrito con una
breve explicación.
Consiste en hacer la práctica 22 con dos autómatas comunicándose con CP de
Ethernet.
RED PROFINET
Práctica 27
Disponemos de dos autómatas con puerto Profinet integrado. Uno de los autómatas
controla el garaje descrito en la práctica 3 y el otro autómata controla el semáforo descrito
en la práctica 7. El semáforo estará situado unos metros antes de la salida del garaje, te
tal forma que si ponemos el semáforo en rojo paramos el tráfico y dejamos salir a los
coches del garaje.
Realizar los programas para el maestro y el esclavo de tal forma que cuando un
coche salga del garaje (el vehículo llegue al sensor S4) pondremos el semáforo en rojo.
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 207
COLEGIO HOGAR NOVACAIXAGALICIA
PRÁCTICA 28
Disponemos de un autómata con puerto integrado Profinet y una ET200 (dispone de
una tarjeta de 32 entradas y otra de 32 salidas). Realizar el programa que controle la
carga y descarga del carro descrito en la práctica 11, si las señales estarán conectadas de
la siguiente forma:
EV y Dcha
B, M y P
A
PT, CL e IZQ
 salidas del autómata
 entradas del autómata
 entrada de la ET
 salidas de la ET
Como en estos autómatas no tenemos analógicas, no trabajaremos con la báscula.
Cuando el carro llega a B se abre EV durante 20 segundos y marchará a la izquierda
COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 2º AUROIN
Pág. 208