Sesion_2. Profibus DP

PROFIBUS DP

Prcticas Sesin 2

CONTENIDO

ELEMENTOS DE UNA RED DP Cable Conectores Terminaciones Estructura de la red (Camino de entrada y salida, ubicacin del

Master, cortes de tramo)

PRCTICA 1: MASTER ET200 Configuracin Hardware Maqueta: Tabla de smbolos Maqueta: Tabla de variables

PRCTICA 2: MASTER SLAVE Inteligente

PRCTICA 3: MASTER SLAVE Routing MPI-DP

PRCTICA 3: MASTER SLAVE Buffer coherente

PRCTICAS PROFIBUS-DP

Cable Profibus DP. Conectores.

Los conectores pueden o no admitir una conexin superior (hembra DB-9). Siempre dispondrn de selector para resistencia de terminacin.


PC Adapter.

PC-Adapter USB (Serie no en W7x64) CP5512 en PCMCIA

CP5512e en expresscard

SIMATIC NET CP 5614 A2


Cableado. Estructura de la red

Resistencia de terminacin (Pull-up)

Orden de E/S en los conectores. Resistencias de terminacin en los extremos

Master - 2

ON

Slave - 3

OFF

Slave - 4

OFF

Slave - 5

OFF

Slave - 6

OFF

Slave - 7

OFF

Slave - 8

OFF

Slave - 9

ON


Master en un extremo. Se corta el bus en un esclavo con Resistencia de terminacin a ON Los esclavos 6 a 9 desaparecen de la red

Master - 2

ON

Slave - 3

OFF

Slave - 4

OFF

Slave - 5

ON

Slave - 6

OFF

Slave - 7

OFF

Slave - 8

OFF

Slave - 9

ON

Slave - 5

ON

Slave - 3

OFF

Slave - 4

OFF

Master - 2

OFF

Slave - 6

OFF

Slave - 7

OFF

Slave - 8

OFF

Slave - 9

ON

Master en medio de la red



Master en medio. Se corta el bus en un esclavo con Resistencia de terminacin a ON Los esclavos 8 y 9 desaparecen de la red

Se pone a ON la R. terminacin del esclavo 3. La red quedara sin resistencia de terminacin en el extremo izquierdo.

Slave - 5

ON

Slave - 3

OFF

Slave - 4

OFF

Master - 2

OFF

Slave - 6

OFF

Slave - 7

ON

Slave - 8

OFF

Slave - 9

ON

Slave - 5

ON

Slave - 3

ON

Slave - 4

OFF

Master - 2

OFF

Slave - 6

OFF

Slave - 7

ON

Slave - 8

OFF

Slave - 9

ON


PRCTICA 1: Master ET200L


Configuracin Master CPU 315-2DP ET200L: En esta prctica se deber controlar la maqueta neumtica del laboratorio de Siemens a travs de las E/S proporcionadas por una periferia descentralizada del tipo ET200L.


La ET200L se va a mapear a partir de las direcciones EB10 y AB10 en el maestro. As, el mapeado de E/S queda:


Salidas ET200L LED_Blanco A 10.0 BOOL LED_Verde A 10.1 BOOL ELV_BrazoBajar A 10.2 BOOL ELV_TaladroBajar A 10.3 BOOL ELV_Ventosa A 10.4 BOOL MOT_BrazoRet A 10.6 BOOL MOT_BrazoAv A 10.7 BOOL ELV_Cil_Hor_Ret A 11.0 BOOL ELV_Cil_Hor_Av A 11.1 BOOL MOT_Taladro A 11.2 BOOL

Entradas ET200L MAG_Brazo_Abj E 10.0 MAG_Brazo_Arr E 10.1 FC_PiezaEnTaladro E 10.2 MAG_Cil_Hor_Atr E 10.3 MAG_Cil_Hor_Adl E 10.4 FC_BrazoEnSalida E 10.5 (NC) FC_BrazoEnEntrada E 10.6 (NC) FC_BrazoEnTaladro E 10.7 (NC) PUL_Start E 11.0 SEL_Armario E 11.1 SEL_ManAuto E 11.2 MAG_Taladro_Abj E 11.3 MAG_Taladro_Arr E 11.4 EnPotenciaArmario E 11.6 SetaEmergencia E 11.7


Se dispone adems de las siguientes entradas y salidas en un panel cableado a cada CPU:


Entradas PLC LED_Verde A 4.0 Led_Ambar A 4.1 LED_Rojo A 4.2 LED_Blanco_1 A 4.3 LED_Blanco_2 A 4.4 LED_Blanco_3 A 4.5 LED_Blanco_4 A 4.6 LED_Blanco_5 A 4.7

Entradas PLC PUL_Negro_1 E 0.0 PUL_Negro_2 E 0.1 PUL_Negro_3 E 0.2 PUL_Negro_4 E 0.3 PUL_Verde E 0.4 PUL_Rojo_NC E 0.5 SetaEmergencia E 0.6 (nc) SELELCTOR E 0.7 INDUCTIVO E 1.0 FC_Izq E 1.1 FC_Der E 1.2 Barrera E 1.3

Elementos del bastidor

El primer paso ser crear una configuracin hardware basada en una CPU S7-300 modelo 6ES7 315-2AF03-0AB0 V1.1. A continuacin se introducen los diferentes mdulos que encontramos en el bastidor:


Propiedades puerto DP

En el Slot2 aparece el puerto DP integrado en la CPU. Hacemos doble clic en dicho puerto y vemos las propiedades. Aqu deberemos asegurarnos de que el modo de operacin aparece como Maestro DP A continuacin, en la pestaa General deberemos configurar las propiedades del puerto.


Creacin de una red DP nueva

De entrada, el puerto DP no est configurado a ninguna red, por lo que ser necesario crear una nueva. Dicha red la dejamos configurada como aparece por defecto, a 1,5 Mbit/s


Creacin de una red DP nueva

Al aceptar, automticamente se nos crea la nueva red y se conecta el puerto a la misma. El aspecto debera ser:


Estacin ET200L

Una vez se ha creado y configurado el puerto DP, procederemos a insertar la estacin ET200L en la red DP . Para ello, buscamos la referencia correspondiente en el catlogo del configurador Hardware: Profibus_DP ET 200L L16DI/16DO DP. Al hacerlo nos propondr una direccin DP. La estacin ET200L del laboratorio tiene configurada la direccin DP 77.


Direcciones E/A de la estacin ET200L

Por defecto, las direcciones de la ET200L aparecen en los bytes 2, 3 para las entradas, y 0, 1 para las salidas (el configurador les asigna las primeras libres). En nuestro caso, les vamos a asignar las direcciones 10 y 11 tanto para las entradas como para las salidas:

Para finalizar, guardar y compilar la configuracin.


Direcciones E/A de la estacin ET200L Una vez se ha configurado el equipo, se proceder a transferir dicha configuracin a la CPU. Si todo est en orden, y hemos conectado la CPU con la ET200L con el cable profibus (ambas resistencias de terminacin a ON), la CPU podr pasarse a RUN o RUN-P. El led de la CPU que indica fallo de Bus, BF debera apagarse Probar a crear una tabla de smbolos y otra de variables para observar las E/S de la ET200L.


El siguiente paso ser probar la ET200L con un programa para controlar la maqueta.


Para probar la maqueta, se propone realizar un programa en S7-Graph que haga el siguiente ciclo:


Recoger pieza Zona entrada

Llevar pieza a pos. taladro

Taladrar pieza

Llevar pieza a pos. salida

IMPORTANTE !!: El cilindro horizontal puede romper el brazo vertical si se le da orden de avanzar o retroceder con el brazo abajo.


En S7-Graph:




Por ltimo, ser necesario llamar al S7-Graph desde el OB1. Para indicar el estado de la maqueta, se propone usar los leds rojo, mbar y verde para indicar:

Alarma (Seta emergencia) M 80.0 En ciclo (Led mbar) En espera (Led verde)



Condiciones que habilitan inicio de ciclo:

PRCTICA 2: Master Slave Inteligente


Configuracin Master Slave con dos CPUs 315-2DP: En esta prctica se deber establecer una comunicacin entre dos CPUs 315-2DP en modo maestro-esclavo. Para ello, la prctica se realizar por grupos de dos puestos.



La comunicacin entre las dos CPUs se va a realizar por medio de un buffer en una zona de E/S DP creada entre las dos CPUs:

De esta forma, se pretende crear una imagen de las salidas del Master (AW10) en las entradas del Slave (EW10), y viceversa, es decir, una imagen de las salidas del Slave (AW10) en las entradas del Master (EW10).



Para ello, el primer paso ser crear un proyecto basado en dos CPUs 315-2DP, a las que llamaremos Master y Slave.

Cuando se creen las configuraciones hardware del maestro y del esclavo, dar direcciones DP 2 y 3 respectivamente.

Configuracin hardware Slave


Cuando creemos la configuracin hardware del Slave, habr que configurarlo como esclavo en la pestaa correspondiente:



A continuacin, en la pestaa Configuracin creamos el buffer de entradas/salidas DP correspondiente:

Haciendo click en Nuevo, podremos crear los buffer de comunicacin en la zona de entradas o salidas que queramos. En nuestro caso, crearemos dos lneas con 2 bytes de longitud a partir del EB10 y AB10.



El aspecto de la ventana de configuracin de los buffers es el siguiente:

Como se puede observar en este caso, se ha creado el buffer de entrada del esclavo a partir de la direccin 10. Longitud = 2 bytes, y coherencia Unidad. De la misma forma se hara con el buffer de salida.

Configuracin hardware Master


La configuracin del Master difiere bastante. Al contrario que antes, la configuracin en la pestaa de operacin deber ser Maestro DP:



Para acoplar el esclavo al maestro, se deber colgar en la red profibus un esclavo tipo CPU 31x, que se puede encontrar en el catlogo hardware, PROFIBUS-DP Estaciones ya configuradas:



Al arrastrar y soltar la CPU 31x en la red DP, el sistema identifica ya el slave (siempre y cuando lo hayamos creado anteriormente), proponindonos acoplarlo al sistema maestro. Hacemos click en Acoplar:



De la misma forma que hemos creado el buffer en la configuracin del esclavo, se deber completar dicha configuracin en el maestro, indicndole al sistema donde se reflejan las E/S correspondientes:

Haciendo doble click en cada lnea, se le indicar a cada buffer su reflejo, es decir, donde en el esclavo hemos creado un buffer de entrada, se deber indicar su direccin de salida correspondiente en el maestro. dem con el buffer de salida del esclavo.



Para finalizar, deberemos transferir tanto al esclavo como al maestro las configuraciones. Lo ms probable es que al pasar las CPUs a Run, stas sigan en error SF. Para solucionarlo, crear un bloque de diagnstico OB82 (vaco) y transferrselo a ambas CPUs. Solo queda comprobar la comunicacin: podemos crear un cdigo tanto en el maestro como en el esclavo para probarla:

PRCTICA 3: Master Slave Routing MPI-DP


Configuracin Master Slave con dos CPUs 315-2DP: En esta prctica se deber establecer una comunicacin entre dos CPUs 315-2DP en modo maestro-esclavo. Para ello, la prctica se realizar por grupos de dos puestos.

Routing



Es muy comn en la industria crear redes con enlaces entre diferentes CPUs, no slo para intercambiar datos entre ellas, si no tambin para subir datos de proceso a aplicaciones HMI o RP. De cara a mantenimiento, puede resultar evidente lo til que puede ser tener un equipo de control conectado a la red general desde la que se pueda acceder a cualquier CPU, pero a veces, es incluso ms interesante poder llegar a dichas CPUs por caminos indirectos, por ejemplo haciendo un Routing desde una red Ethernet para llegar a una segunda red DP.



En la prctica que nos ocupa, vamos a entender el concepto de Routing Simatic creando una pasarela desde una red MPI en la CPU Mster (por ejemplo) para llegar, va DP a la CPU Slave. Para ello, lo ms importante es indicarle al sistema lo ms bsico: que nuestro equipo de programacin PG existe y est en la red, y cmo y con quin est comunicado directamente.

Todo esto, lo vamos a configurar en la aplicacin NetPro sobre la misma prctica anterior:

NETPRO


El aspecto con que nos encontramos al abrir el NetPro es el siguiente:

El primer paso ser activar la conexin MPI del master (donde vamos a hacer el routing. Para ello, doble click en la CPU del Master y se activa la conexin MPI.

NETPRO


En propiedades del interface MPI, escoger la subred MPI y dejarlo con la direccin 2:

NETPRO


Con lo que la configuracin en la NetPro queda:

NETPRO


Siguiente paso: es necesario indicarle al sistema que existimos y cmo estamos conectados a la red. Para ello, desde el catlogo hardware de NetPro (Equipos) insertamos una PG/PC:

NETPRO


Doble click en la PG/PC. Se nos presenta una ventana con tres pantallas. Desde la primera, nos informa de los tipos de conexiones disponibles :

NETPRO


En la pestaa de Interfaces, deberemos crear uno nuevo del tipo MPI:

NETPRO


Dicho enlace lo conectaremos a la red MPI ya creada anteriormente, e indicaremos que nuestra direccin en la red es 0:

NETPRO


A continuacin, deberemos asignar el enlace con un determinado interface PG/PC. Para ello, desde la pestaa Asignacin escogemos en la ventana de Parametrizaciones el enlace adecuado:

Una vez escogido dicho interface, botn Asignar y finalizaremos la parametrizacin de la PG/PC:

NETPRO


Una vez escogido dicho interface, botn Asignar y finalizaremos la parametrizacin de la PG/PC:

NETPRO


El sistema acepta la configuracin de la PG/PC, dndola por buena cuando nos la pinta en un color amarillo con flechita:

NETPRO


Slo queda transferir la configuracin al maestro, con lo cual ste asume su papel de routing en la red. Para comprobar si funciona, bastara con comprobar el estado del PLC desde el Administrador Simatic: (Botn derecho sobre Master Sistema de destino Informacin del mdulo). Si pasamos el PLC slave a stop, la ventana de Estado Operativo no lo debera reflejar

De esta forma, ya podemos modificar el cdigo tanto en el Maestro

como en el esclavo sin necesidad de cambiar el cable de un PLC a otro, o bien

crear sendas tablas de variables y observarlas en los dos PLC a la vez.

PRCTICA 4: Master Slave. Buffer coherente.


Esta prctica consiste en crear un buffer entre el maestro y el esclavo de forma coherente, es decir, se asegura la coherencia de una transmisin en la red DP. En este tipo de comunicaciones (transferencia de ms de 4 bytes), no se puede leer directamente la informacin del rea PAE o PAA en la red DP. Ser necesario crear a medida el buffer (En DBs, por ejemplo) y usar funciones especiales para realizar la lectura y/o escritura.



El proceso es idntico al de la prctica 2, slo que en este caso, el buffer se crea de 10 bytes y la coherencia se define en Total:



El resto del proceso es idntico, slo cambia la parte mencionada anteriormente. Se podr observar que si se intenta leer directamente el rea de entrada, tanto del esclavo como del maestro, no podremos ver nada. La solucin es crear un buffer en sendos DBs de entrada salida, donde ubicaremos la informacin con ayuda de dos SFCs especiales para este cometido:

SFC14 DPRD_DAT, funcin de lectura DP SFC15 DPWR_DAT, funcin de escritura DP Dichas funciones, las podremos encontrar en la librera Standar Library, carpeta System Function Blocks.



El esquema de lo que se pretende hacer sera:

Master

AB10..

AB19

EB10..

EB11

DBB0..

DBB9

DBB0..

DBB9

DB2 Sal

DB1 Ent

Slave

AB10..

AB19

EB10..

EB11

DBB0..

DBB9

DBB0..

DBB9

DB2 Sal

DB1 Ent

Por medio de las funciones RD y WR, enviaremos y/o recibiremos en los correspondientes buffers la informacin a travs de los canales establecidos en la PAE y en la PAA.

PRCTICA 4: Cdigo de la comunicacin.


Lo primero para escribir el cdigo, es crear tanto el DB1 de entrada como el DB2 de salida en ambos PLCs. Dichos DBs tendrn un array de 10 bytes donde vamos a recibir o desde donde vamos a mandar la informacin:



Siguiente paso, desde el OB1 mismo, podremos ejecutar las operaciones de lectura y/o escritura con la ayuda de las SFCs:

Tanto la funcin de lectura DPRD_DAT como la de escritura DPWR_DAT cuentan con tres parmetros: LADDR: Direccin del canal de lectura RET_VAL: cdigo de error RECORD: Puntero ANY que apunta al buffer

creado.

El LADDR indica en hexadecimal la direccin del buffer correspondiente a la entrada o a la salida. Ambos los dos buffer los hemos creado en la direccin 10, que en hexadecimal es una A. En cuanto al puntero ANY, se construye apuntando al primer bit del DB correspondiente indicndole el tamao:

DB1.DBX0.0 byte 10 DB2.DBX0.0 byte 10



Al crear en la tabla de smbolos los nombres de los dos DBs, el puntero ANY lo transforma como lo vemos en el cdigo:

Dicho cdigo ser idntico tanto en el esclavo como en el maestro. Para probarlo, bastar con crear sendas tablas de variables y forzar los valores en los DB`s de salida para ver como se reflejan en los correspondientes DBs de entrada.



Si todo esto lo hacemos con la funcionalidad del Routing, podremos llegar a observar/forzar las variables observando las dos tablas a la vez :

Documents

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