Cómo crear un proyecto con periferia descentralizada mediante Profibus

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.[divider]

¿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.[divider]

¿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.[divider]

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.

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.[divider]

 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.[divider]

ET200eco/Pro

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.[divider]

¿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.[divider]

 

https://youtube.com/watch?v=XG4CkY2HqEY%3Ffs%3D1

Referencias:

• http://www.automation.siemens.com/salesmaterial-as/brochure/es/brochure_simatic-et200_es.pdf