Características de la comunicación entre estaciones

Comunicación SysmacWay PLC.

Omron CP1L-M

Por Miguel Bonet, Daniel Campos y Lluís Aguilar.

Objetivo de la práctica:

1.   Identificar los diferentes puertos de comunicaciones de cada PLC
2. Conectar mediante el cable adecuado los equipos a través del puerto correspondiente.
3. Crear un proyecto nuevo donde figuren los equipos que vamos a instalar en la red. Configurar correctamente los puertos de comunicaciones
4. La comunicación consistirá en:

• Al pulsar una entrada en el PLC 1 mandaremos las siguientes informaciones al PLC 2

Primer número = 31

Segundo número = 210

Tercer número = 89

• El PLC 2 recibirá la información, y reflejará el tercer número en su salida. A su vez, al activar una entrada del PLC 2, se encenderán todas las salidas del PLC 1 durante 5 segundos.

5. Comprobar que la información se transfiere desde un PLC hasta el otro.

Consideraciones eléctricas previas:

 Aquí visualizamos la conexión de los dos plc y la alimentación de 24 VCC por una fuente externa.

Se han añadido también dos interruptores, uno para enviar información del maestro al esclavo y el otro del esclavo al maestro. Atención: es necesario añadir  las tarjetas adicionales para la conexión sysmacway. (conector DB9)

Debemos tener además en cuenta el posicionamiento de los switches de direccionamiento, en nuestro caso, al tratarse de una comunicación SysmacWay deberán de ir en la posición 0 en ambos PLC.

Empleamos el siguiente  cable para realizar la comunicación:

Conectores adicionales. Puertos de comunicación ethernet y SysmacWay (DB9)

Esquema del bornero del PLC Entradas y Salidas.

Zonas de memoria de transferencia

Si no se dispone del modelo escogido en la librería de CPU del CX-programmer habrá que actualizar el software.

Al conectar el USB del pc al plc puede ocurrir que nos pida autorización del administrador para poder instalar el hardware, Introducimos la clave que nos deberá de proporcionar el administrador del sistema.

Y seguimos la siguiente ruta de instalación:

• Elegir la ruta de instalación: C: / Archivos de programa/CX IInterface One/CX Integrator.
• Clic en el archivo: NSX_USB.

Busca el PLC conectado, aceptamos y listo para usar.

Configuración Inicial:

• Abrir CX-Programmer y en nuevo PLC seleccionar el PLC Cp1l y en configuración la CPU M.
• Tipo de red sysmac way.  
  
  
  
  
  
  
  
  Determinar cual va a ser el PLC Maestro y cual el Esclavo.

En la parte derecha del programa, donde aparece desglosado el programa y la configuración del PLC Hacemos clic en configuración, y nos aparece la ventana configuración del PLC, seleccionar el desplegable Puerto serie 1, y en Modo desplegar y seleccionar enlace 1:1 Maestro o enlace 1:1 Esclavo, según sea nuestro caso. Procedemos a cargar la configuración en cada uno de los PLC según sea la estructura que nosotros elijamos (Cual será el maestro y cual será el esclavo)

Asignación de Canales disponibles para la transferencia de datos 1:1

3. Están asignados en el maestro para envío de información los canales del 
   3000 al 3007 y para recibir del 3008 al 30015 .

*La información del 31 se envía por el canal 3000 , la del 210 por el 3001 y la del 89 por el 3002.

Programación KOP en cx-programmer para la resolución de la práctica.

Programación Maestro:

Programación Esclavo: 

  Visualización del desplazamiento de los datos:

Después cambiamos el cable del plc maestro al plc esclavo para comprobar que la información llegó correctamente.
La información llego correctamente al canal 3000 el número 31 ,por el 3001 el 210 y por el 3002 el número 89.Ahora utilizamos la zona del CIO 3008 del esclavo que es la zona de envío de información a la 3008 del maestro que es la zona de recepción.

Colocamos el número 255 en decimal mediante la función Move en el canal de salidas 100 que corresponde a la activación de todas las salidas de dicho canal del plc maestro.

Memoria de la práctica.

Tras el montaje de los dos PLC y su posterior conexión y programación de los mismos hemos podido observar cómo es posible compartir información entre los dispositivos de control industriales. Esto es realmente importante para una producción eficaz ya que en todo momento podemos compartir la información que deseemos cuando deseemos, cómo datos de variables de temperatura, conteo de producción activación de sensores remotos etc... estas comunicaciones van mucho más allá de esta sencilla práctica, pero para comenzar a profundizar en este mundo, como son las comunicaciones industriales, ha sido un buen comienzo. Espero que esta pequeña guía pueda servir a algún nuevo alumno de 2c2.

Lluís.  

La comunicación industrial: Ejercicios de aplicación.

¿Qué bus de campo se podría utilizar?.
¿Qué nivel ocuparía dentro de la pirámide CIM?

Podríamos elegir entre los disponibles, pero nos decantaremos por el Bus tipo DeviceNet, ya que por su simplicidad y ahorro en el cableado convencional es el mas adecuado. Al ser de tipología libre, no precisaremos de licencia para su uso. Debido al número de sensores y actuadores que posee nuestro sistema, debemos decantarnos por este, ya que puede contener hasta 64 Nodos (conexiones)

Nuestro sistema se encontraría en el nivel de campo, ya que controlaría un conjunto de procesos interconectados, desplazando los elementos en proceso de elaboración de un proceso a otro en una misma línea de producción.

¿Qué bus de campo se podría utilizar?.
¿Qué nivel ocuparía dentro de la pirámide CIM?

Podríamos elegir entre los disponibles, pero nos decantaremos por el Bus tipo AS-i, ya que por su simplicidad y ahorro en el cableado convencional es el mas adecuado. Al ser de tipología libre, no precisaremos de licencia para su uso. Debido al número de sensores y actuadores que posee nuestro sistema, debemos decantarnos por este, ya que puede contener hasta 31 Nodos (conexiones)tendriamos suficiente.

Nuestro sistema se encontraría en el nivel de Proceso, ya que se encuentra dentro  de un conjunto de procesos interconectados encargados del proceso de potabilización de aguas.

¿Qué bus de campo se podría utilizar?.

¿Qué nivel ocuparía dentro de la pirámide CIM?

Podríamos elegir entre los disponibles, pero nos decantaremos por el Bus tipo AS-i, ya que por su simplicidad y ahorro en el cableado convencional es el mas adecuado. Al ser de tipología libre, no precisaremos de licencia para su uso. Debido al número de sensores y actuadores que posee nuestro sistema, debemos decantarnos por este, ya que puede contener hasta 31 Nodos (conexiones) tendríamos suficiente.

Nuestro sistema se encontraría en el nivel de Proceso, ya  un conjunto de motores y variadores que realizan diferentes funciones para un mismo cometido.

Comunicaciones Industriales

Las comunicaciones industriales:

¿Cuál es la función de las comunicaciones industriales?

Permiten el flujo de información del controlador (PLC) a los diferentes dispositivos a lo largo del sistema de producción: Detectores, actuadores... Estas comunicaciones se pueden realizar mediante los cableados convencionales, las bases precableadas o estaciones distribuidas y los denominados buses de campo.

 

¿Qué tipo de alternativas de comunicación existen para comunicar los diferentes dispositivos que forman un sistema industrial?

Podemos destacar los siguientes tipos de conexiones posibles:

• Cableado clásico: Consiste en cabler de manera tradicional los diferentes elementos del sistema de producción.  Coste y  complicidad elevados.
• Bases precableadas:  Conectores múltiples de entradas y salidas, conectados a una manguera de pares múltiples. se reduce la complicidad pero el coste sigue siendo elevado.
• Entradas y salidas distribuidas: Estaciones de entradas y salidas distribuidas a lo largo de toda la línea de producción ya precableadas, facilita la conexion y comunicación entre los diferentes estados del proceso.
• Buses de campo: Permite conectar todos los elementos que componen un sistema de producción mediante un sólo cable. Facilita la instalación y abarata los costes.

¿Qué problemas presenta el cableado clásico? 

El cableado clásico presenta una serie de dificultades, entre las cuales podemos encontrar:

•   Caidas de tensión debido a la longitud excesiva de los conductores.
•   El ruido provocado entre los cables de señal y potencia.
  

¿Qué ventajas presentan los buses de campo respecto a los otros métodos de cableado?

• Reducción del cableado
• Mayor precisión
• Diagnosis de instrumentos de campo
• Transmisión digital
• Calibración remota
• Mecanismos fiables de certificación
•  Reducción del ciclo de respuesta Marcha-Paro
• Operación en tiempo real. 

  

¿Qué niveles jerárquicos presenta la pirámide CIM?

 0. Nivel de proceso: Controla directamente el estado del proceso. los dispositivos que controla son los sensores, actuadores, instrumentos de medida etc  

1. Nivel de campo: Control individual de cada recurso, automatas de gama baja, sistemas de distribución automatizados etc.
2. Nivel de célula: Control de los diferentes campos del sistema de producción, autómatas de gama media y alta además de ordenadores industriales.
3. Nivel de planta: Controla las instrucciones para las ordenes de fabricación y producción que deben de seguir los niveles inferiores, la supervisión de recursos etc. Servidores y ordenadores industriales.
4. Nivel Factoría: Controla y gestiona por completo la producción de toda la empresa, comunica los diferentes niveles de la producción y establece contacto con clientes y proveedores. Servidores informáticos.

¿Qué peculiaridad tiene el cableado del bus AS-i respecto a los demás? 

 No precisa de alimentación suplementaria, cableado a dos hilos; Uno para la alimentación y oto para la señal.
Utilizado por su bajo coste económico en los cableados en nivel de proceso (Sensores, actuadores hacia el autómata)   

¿Cuál es el futuro de las comunicaciones industriales? 

El futuro de las comunicaciones industriales va enfocado hacia las conexiones sin cables, cómo el wireless o el bluetooth. Esta favorecerá los abaratamientos en cableado y diseño de comunicaciones, ya que mediante las señales inalambricas seremos capaces de controlar desde un solo punto todos los niveles de la producción, sin importar las condiciones bajo las que trabajen y la distancia.

¿Qué diferencias existen entre los buses propietarios y los buses abiertos?

Los buses propietarios son, como su nombre indica, propiedad de una marca o fabricante, por lo que su uso esta sujeto a una adquisición previa de una licencia, además su coste es bastante elevado. En el caso de los buses abiertos, su uso es libre, por lo que ocurre justo lo contrario.

Características de los diferentes modelos de buses de campo.

Tipo de Bus	Transmisión de datos	Interface	Control de flujo	Detección de errores	Acceso al medio
AS_i	Árbol, anillo, Bus y estrella	Bipolar	Simplex	Paridad	Maestro Esclavo
CAN	Bus	Par trenzado y fibra	Semiduplex	Crc	CSMA
DeviceNet	Derivación	Par trenzado	Full duplex	Crc	CSMA
CANopen	Bus
Profibus	Bus	Rs 485, Fibra	Full duplex	Hamming	Testigo
Interbus	Anillo	Rs 485	Full duplex	EECT	Maestro esclavo
Ethernet	Estrella, Bus	Coaxial, par trenzado y fibra	Full duplex	Crc	CSMA