Cómo crear un proyecto con periferia descentralizada mediante Profibus

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Sensores de proximidad e interruptores de posición

En la entrada de hoy vamos a ver cómo configurar el hardware en un proyecto en el que queramos instalar periferia descentralizada, sus entradas y salidas y ver algunas alternativas.

¿Qué es descentralizar ?

Normalmente, en proyectos donde la máquina no es excesivamente grande, el control de los actuadores y la lectura de los sensores se hacen desde un único PLC y todas las entradas llegan al cuadro eléctrico y las señales a los actuadores salen desde este.

Cuando la máquina es más grande, no tanto en cuanto a las entradas y salidas sino físicamente, cobra sentido la descentralización, que consiste en leer o actuar en el mismo sitio (o cercano) de donde esta el sensor o el actuador.

La idea es usar un bus de datos que comunique esta parte descentralizada con el núcleo, que será nuestro PLC.

¿Qué ganamos?

Pues en primer lugar, ahorrarnos costes de instalación. Si los sensores están muy lejos, habrá que concentrarlos en armarios remotos, y de ahí tirar mangueras multihilos hasta el armario. El volumen de mangueras dentro del armario puede volver muy grande y confuso amén de tener un número ingente de bornas de conexión, que habrá que cablear doblemente: en campo y en el armario.

El instalar periferia ahorra costes de instalación ya que hasta la zona donde se recolectan las señales sólo habrá que echar un cable de bus  (en nuestro caso Profibus, pero podría ser cualquier otro) y una manguera para las alimentaciones.

¿Qué podemos instalar como periferia?

El listado de elementos es enorme y dudo mucho que nadie pueda realizar un listado completo de tooodos los elementos susceptibles de colocarlos como periferia, y tampoco es objeto de esta entrada listarlos. Pero aquí te dejo unos pocos:

  • Entradas y salidas digitales o analógicas
  • Encoders y potenciómetros
  • Variadores y arrancadores con motor
  • Grupos de electroválvulas
  • Elementos de medición de todo tipo (termómetros, polímetros, flujómetros, scanners …)
  • Etc…

Obviando elementos de campo más específicos, me voy a centrar en algunas alternativas que tenemos para poner en campo como entradas y salidas del entorno que nos ofrece Siemens… pero que quede muy muy muy, pero que muy claro: Siemens no me da un duro por esto, pero es con lo que suelo trabajar, así que te lo cuento.  Tampoco trato de que sea muy extenso ni en profundidad, sino dar un pequeño barniz de las alternativas que tenemos para conectar nuestras entradas y salidas.

  • ET200M
  • ET200S(P)
  • ET200eco/pro

Son 3 estilos diferentes, cada una con sus particulariades.

Periferia descentralizada ET200M

Las ET200M son las periferias, que para entendernos, del estilo a la serie 300. De hecho las tarjetas de entradas y salidas de la serie 300 son las usadas en esta periferia.

Tienen la ventaja de admitir, como todas las de la serie 300 muchas entradas y salidas en una misma tarjeta. Tiene la desventaja de ser bastante voluminosas si se quieren pocas señales además de tener que instalar bornas intermedias entre la periferia y el campo.

periferia descentralizada

Fastconnect

Las características generales son:

  • Siseño modular con grado de protección IP20
  • Necesitan una placa de montaje como todos los de la serie 300.
  • Máximo de 12 módulos de perfieria (con las interfaz denominada high feature,  de lo contrario son 8)
  • Admiten E/S hasta 64 digitales en una tarjeta, módulos de función y procesadores de comunicación de la gama S-300
  • Admiten comunicación por profibus y profinet a través del módulo de interfaz
  • Admite sistema de conexión por tornillo o resorte, conectores pre-cableados o el sistema fast-connect

 

No voy a entrar en muchas más cartacterísticas. Simplemente que te quedes con la idea de que son periferias conectadas por profibus/profinet con la pinta de la serie 300. Si quieres más información te dejo en las referencias  con la información de Siemens.

 Periferia descentralizada ET200S

periferia descentralizada

et200s

Las periferias ET200S son periferias bastante diferentes a las anteriores, con sus pros y contras, como todo. Sus principales características son:

  • Tamaño muy pequeño comparativamente hablando con la ET200M
  • Se instalar sobre carril DIN.
  • No hacen falta bornas porque se pueden cablear directamente las mangueras de las señales a la periferia
  • Los módulos tecnológicos permiten realizar tareas de contaje y posicionamiento, así como de control por levas o regulación
  • Admite arrancadores de motores
  • Admite conexiones neumáticas
  • Admite seguridad positiva  a base de Simatic Safety Integrated

Como podéis ver, la diferencia es sustancial.

Como mayor desventaja está que si necesitas un número importante de E/S, el bastidor puede ser muyyy largo ya que el número de E/S que admite cada tarjeta es de 8,  nada tiene que ver con la típica tarjeta de 32 E/S de la serie 300.

ET200eco/Pro

periferia descentralizada

ET200eco

Para finalizar, vamos a ver el estilo ET200eco o ET200Pro.

Estas si que son para campo…

  • IP65/66/67
  • Módulos de 16 señales (8E+8S, 16E, 16S)
  • Compactos con conexión directa del sensor mediante conector M12
  • Uso de conectores en T para conectar 2 E ó S en el mismo conector.
  • Admiten Profisafe

Como veis la gran ventaja es que se emchufan los sensores y que tienen una protección IP elevada.

Una cosa que a mi personalmente no me gusta es el tema de tener que conectar dos entradas a la misma boca usando una T, pero es cuestión de gustos supongo.

¿Cómo configuro todos estos módulos?

Para  indicar qué módulos vamos a usar, como imaginarás vamos a usar el configurador de hardware.

Algunas de las periferias de Siemens están instaladas pero otras deberemos instalarlas con paquetes adicionales como pueda ser por ejemplo el Drive ES para los variadores Micromaster.

En el caso de tener equipos que no son de Siemens pero que los vamos a conectar por Profibus, necesitaremos el archivo GSD.

¿Qué es un archivo GSD?

Un archivo GSD es un archivo de texto que contiene las características y las opciones de configuración del dispositivo al que representan.

¿Cómo se instalan?

Para explicarlo sencillo: tenemos que importarlo en nuestra biblioteca de hardware. Para ello hay dos formas:

  • Importarlo desde un fichero suministrado por el fabricante (o sea, el archivo GSD)
  • Importarlo desde un proyecto que ya contenga la periferia en cuestión

Para ello, desde el configuración de hardware iremos a la opción del menú Herramientas -> Instalar archivos GSD. Imaginativos estos alemanes, ¿eh?

Se abrirá un diálogo con un desplegable del que puedes elegir entre instalarlo desde un archivo o desde un proyecto existente. Seleccionamos el GSD que deseemos y lo instalamos. Luego será cuestión de localizarlo en la biblioteca. Lo mejor es probar a buscarlo por su nombre (o parte) desde la parte superior donde pone buscar.

Una vez instalado, ya podremos usarlo en nuestro proyecto dentro de las especificaciones de cada equipo en cuanto a las entradas y salidas.

Para finalizar, os dejo con un pequeño video de cómo configurar nuestro proyecto importando y usando los archivos GSD.

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Referencias:

 

 

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14 Responses to Cómo crear un proyecto con periferia descentralizada mediante Profibus

  1. Diego 9 abril, 2013 at 10:15 am #

    Hola Íñigo,

    Lo primero de todo es darte las gracias enormemente por esta gran labor que haces de publicar tu conocimiento para el aprendizaje de todos.

    Yo estoy tratando de comunicar dos S7-300 (sistema maestro-esclavo) -DP, pero no sé que es lo que no hago bien porque no logro comunicar. No sé si podrías publicar un vídeo dónde se aprecie el programa, utilizando las funciones predeterminadas para hacer esta comunicación (DP_SEND, DP_RECV).

    Muchas gracias por tu ayuda.

    Un saludo,
    Diego

  2. Avatar de Iñigo Gútiez
    Iñigo Gútiez 11 abril, 2013 at 7:27 pm #

    Hola Diego,
    Qué es lo que quieres intercambiar (volumen) y cual es el HW y topologia que estas usando?
    Un saludo

  3. Jose 8 mayo, 2013 at 6:27 pm #

    hola Iñigo
    estoy tratando de comunicas un s7300 cpu 314 con cp 343-1 y una IM 153- 4 por profinet
    ¿ cuales son los pasos aseguir, cuando configuro el harware me sale el aviso tengo que que usar las fc 11 send y fc 12 recv, hasta ahi llego ya que no datos poner cuando llammo al bloque?

    saludos y gracias

  4. Avatar de Iñigo Gútiez
    Iñigo Gútiez 8 mayo, 2013 at 7:29 pm #

    Jose,
    ¿Has leido la ayuda de los bloques del FC11 y FC12?
    Porque ahí vienen ejemplos de cómo usarlos.
    También si googleas un poco encontrarás más información y ejemplo incluido:
    http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll/26558253?func=ll&objId=26558254&objAction=csView&lang=es&siteid=cseus&aktprim=0&extranet=standard&viewreg=WW&load=treecontent

    Un saludo

    • Jose 9 mayo, 2013 at 7:09 pm #

      Gracias Iñigo

      lo que no me queda claro es

      “Si una CP de Industrial Ethernet funciona como controlador PROFINET-IO o como PROFINET-IO Device, ”

      que diferencias hay hay entre controlador o device

      gracias

  5. Avatar de Iñigo Gútiez
    Iñigo Gútiez 10 mayo, 2013 at 7:22 pm #

    Jose,
    No estoy muy seguro, pero supongo que se refiere a que si trabaja tanto como maestro o como esclavo.

  6. IBurgos 16 junio, 2013 at 8:12 am #

    Hola.

    Muchas gracias por el blog. Me está sirviendo de muchísima ayuda para mi PFC.

    Estoy realizando la Automatización y Telecontrol de una red de abastecimiento para una comunidad de regantes. Está controlado por un S7-300, autómata usado en la facultad.

    ¿Me podrías recomendar que módulo de periferia descentralizada usar en los puntos de control de la red?.

    Son 9 puntos de control y consta de 1 actuador, electroválvula; y 3 sensores, caudalímetro, transductor de presión y ventosa.

    Saludos.

  7. Avatar de Iñigo Gútiez
    Iñigo Gútiez 19 junio, 2013 at 12:20 pm #

    Hola,
    Para pequeñas cosas remotas, ET200S o ET200Eco que tiene una mayor protección IP.

    Un saudo

  8. Raul Segovia Q. 16 enero, 2014 at 4:59 am #

    Buenas Noches Iñigo.

    te agradezco mucho por tu Blog. y el trabajo que te implica mantenerla..

    tengo un problema ya que estoy tratando de instalar un ET200s profinet.
    a un CPU 416-2 DP el cual es S7-400, que creo esta ya descontinuado pero sigue en operacion en una aplicacion.

    Mi duda es ¿¿ este CPU por estar conectado a ethernet puede soportar Profinet IO ???

    busque en referencias y no me menciona si soporta Profinet IO..

    ¿¿ como puedo hacer periferia descentralizada por ethernet..??

    Ojala me puedas orientar..

    Un saludo…….

    • Avatar de Iñigo Gútiez
      Iñigo Gútiez 16 enero, 2014 at 8:16 pm #

      Raul,
      Seguimos en el foro con esa cuestión. Pero en principio una CPU2DP solo se puede conectar a una PN si instalas una tarjeta PN ya que la CPU no tiene como tal PN.

  9. Juan Ramón 24 febrero, 2014 at 10:53 am #

    hola, una pregunta,¿se puede simular una red profibus, por ejemplo con 2 PLC 314c-2DP con el simulador del TIA portal? los 2 PLCs desde la misma pantalla del portatil con el TIA?

    un saludo y gracias

    • Avatar de Iñigo Gútiez
      Iñigo Gútiez 24 febrero, 2014 at 9:48 pm #

      Pues sinceramente no lo se porque a penas he jugado con el TIA portal.
      Saludos

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