Tema: Comunicación Ethernet con PLC Omron · 2019. 1. 24. · Cada uno de los niveles de la...

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Tema: Comunicación Ethernet con PLC Omron

• Comunicar controladores industriales Omron usando el bus Ethernet.

• Configurar la comunicación Ethernet del autómata programable CP1H por mediodel puerto USB.

• Interconectar los controladores CP1H usando el bus Ethernet.• Programar los controladores CP1H con bus Ethernet para integrarse a la red de

comunicación.

• 2 Autómatas programables Omron CP1H XA o X • 2 Módulos de comunicaciones CJ1W-EIP21 instalados en los PLC• 3 Cables Ethernet planos• 1 Switch de conexión Ethernet• 1 Computadora con tarjeta de red y el programa CX-Programmer instalado• 1 Destornillador plano de 2mm• 1 Cable USB• 2 Cables de alimentación• 1 Fuente de 24 VDC• 4 Cables de conexión

Introducción a la red Ethernet

Pirámide de automatización o niveles de automatización.Cuando se habla de automatización, y para representar los distintos niveles deautomatización que nos podemos encontrar en la industria, se recurre frecuentemente a lafigura de la pirámide (Figura 1).

Objetivo General

Objetivos Específicos

Materiales y Equipos

Introducción Teórica

Redes de Comunicación Industrial. Guía 4

Facultad: IngenieríaEscuela: ElectrónicaAsignatura: Redes de Comunicación IndustrialLugar de ejecución: Instrumentación y Control (Edificio 3, 2da planta)

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Figura 1. Pirámide de automatización.

Cada uno de los niveles de la pirámide tiene asociado buses para la comunicación de larespectiva arquitectura de hardware (Figura 2).

Figura 2. Buses utilizados en la pirámide de automatización.

Red Ethernet.

Ethernet es el nombre de una tecnología de redes de computadoras de área local (LANs)basada en tramas de datos. El nombre viene del concepto físico de ether.

Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos detrama del nivel de enlace de datos del modelo OSI.

Ethernet se refiere a las redes de área local y dispositivos bajo el estándar IEEE 802.3 quedefine el protocolo CSMA/CD, aunque actualmente se llama Ethernet a todas las redes


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cableadas que usen el formato de trama descrito más adelante, aunque no tenga CSMA/CDcomo método de acceso al medio.

Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad (10/100/1000 Mb/s),costo y facilidad de instalación.

CSMA/CD: carrier sense multiple access with collision detection.

Una estación "escucha" la línea antes de trasmitir datos. Si ninguna otra estación lo estáhaciendo, entonces envía sus datos. Si la red está ocupada, espera. Si dos estacionescomienzan a trasmitir al mismo tiempo se produce una "colisión". En este caso ambasestaciones detectan la colisión y cesan el envío. Cada una de ellas espera un tiempo yvuelve a intentar. (Este retardo es de valor aleatorio para cada una, para minimizar laposibilidad de que nuevamente ambas estaciones colisionen y hace que la red no seadeterminística).La topología de la red Ethernet es por definición una "cadena". Cada estación está ligada en"paralelo" al bus. Cada estación escucha los paquetes y si la dirección de destino es la propia(MAC address) lo recibe y procesa. Si no es para ella lo descarta.En la práctica actual es más corriente usar topologías físicas "estrellas", si bien a nivel lógicosiguen siendo "en cadena".

Trama EthernetEn la Figura 3 se muestra estructura de la trama Ethernet.

Trama de Ethernet

Preámbulo SOF Destino Origen Tipo Datos FCS

7 bytes 1 byte 6 bytes 6 bytes 2 bytes 46 a 1500 bytes 4 bytes Figura 3. Estructura de la trama Ethernet.

PreámbuloCampo de 7 bytes (56 bits) que contiene una secuencia de bits usada para sincronizar yestabilizar el medio físico antes de iniciar la transmisión de datos. El patrón delpreámbulo es: 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010Estos bits se transmiten en orden de izquierda a derecha y en la codificación Manchesterrepresentan una forma de onda periódica.

SOF (Start Of Frame) Inicio de TramaCampo de 1 byte (8 bits) que contiene un patrón de 1 y 0 alternados, y que termina condos 1 consecutivos. El patrón del SOF es: 10101011. Indica que el siguiente bit será el bitmás significativo del campo de dirección MAC de destino.

Dirección de destinoCampo de 6 bytes (48 bits) que especifica la dirección MAC de tipo EUI-48 hacia la quese envía la trama. Esta dirección de destino puede ser de una estación, de un grupomulticast o la dirección de broadcast de la red. Cada estación examina este campo paradeterminar si debe aceptar el paquete.

Dirección de origenCampo de 6 bytes (48 bits) que especifica la dirección MAC de tipo EUI-48 desde la quese envía la trama. La estación que deba aceptar el paquete conoce a través de este campola dirección de la estación origen con la cual intercambiar datos.


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TipoCampo de 2 bytes (16 bits) que identifica el protocolo de red de alto nivel asociado conel paquete, o en su defecto la longitud del campo de datos. Es interpretado en la capa deenlace de datos.

DatosCampo de 46 a 1500 Bytes de longitud. Cada Byte contiene una secuencia arbitraria devalores. El campo de datos es la información recibida del nivel de red (la carga útil).

FCS (Frame Check Sequence - Secuencia de Verificación de Trama).Campo de 32 bits (4 bytes) que contiene un valor de verificación CRC (control deredundancia cíclica). Este CRC se calcula por el emisor sobre todo el contenido de latrama, y se vuelve a calcular por el receptor para compararlo con el recibido y verificarla integridad de la trama.

Elementos físicos de una red Ethernet.

Los elementos físicos de una red Ethernet son las NIC, repetidores, concentradores, puentes,switches y routers.

NIC, o Tarjeta de Interfaz de Red - permite el acceso de una computadora u otroequipo (PLC) a una red local. Cada adaptador posee una dirección MAC (Media AccessControl) que la identifica en la red y es única. Un equipo conectado a una red sedenomina nodo.

Repetidor o repeater - aumenta el alcance de una conexión física, recibiendo lasseñales y retransmitiéndolas, para evitar su degradación a lo largo del medio detransmisión, lográndose un alcance mayor. Usualmente se usa para unir dos áreas localesde igual tecnología y sólo tiene dos puertos. Opera en la capa física del modelo OSI.

Concentrador o hub - funciona como un repetidor, pero permite la interconexión demúltiples nodos, su funcionamiento es relativamente simple, ya que recibe una trama deEthernet y la repite por todos sus puertos. Es básicamente un repetidor eléctrico. Todos los dispositivos conectados a él comparten el mismo ancho de banda Todo lo que se transmite, llega a todos los elementos conectados al hub. Todos los dispositivos conectados comparten el mismo dominio de colisión. Introduce lentitud en las redes.Opera en la capa física del modelo OSI.

Figura 4. Concentradores o hubs dentro de una red Ethernet.

Puente o bridge - interconectan segmentos de red, haciendo el cambio de frames(tramas) entre las redes de acuerdo con una tabla de direcciones que dice en quésegmento está ubicada una dirección MAC.Solamente retransmite las tramas libres de errores, y los que pertenecen al segmentocorrespondiente.


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Figura 5. Puente o brige dentro de una red Ethernet.

Conmutador o Switch - funciona como el bridge, pero permite la interconexión demúltiples segmentos de red o de equipos, operan en velocidades más rápidas y es mássofisticado, pueden tener otras funcionalidades, como redes virtuales y permiten suconfiguración a través de la propia red. Su funcionamiento básico es en las capas física y de enlace de datos del modelo OSI, porlo cual son capaces de procesar información de las trama.Su funcionalidad más importante es gestionar las tablas de dirección. Por ejemplo, unacomputadora conectada al puerto 1 del conmutador envía una trama a otra computadoraconectada al puerto 2, el switch recibe la trama y la transmite a todos sus puertos,excepto aquel por donde la recibió, la computadora 2 recibirá el mensaje yeventualmente lo responderá, generando tráfico en el sentido contrario, por lo cual ahorael switch conocerá las direcciones MAC de las computadoras en el puerto 1 y 2, ycuando reciba otra trama con dirección de destino a alguna de ellas, sólo transmitirá latrama a dicho puerto, lo cual disminuye el tráfico de la red y contribuye al buenfuncionamiento de la misma. Los switches permiten interconectar una LAN de 100 Mbpscon una LAN de 10 Mbps.

Figura 6. Switch o conmutador dentro de una red Ethernet.

Router - Filtra el tráfico entre redes según un protocolo específico, no usa solamente lasdirecciones de los paquetes.Mueve datos de manera efectiva entre los sistemas de las redes. Usa la información del protocolo de la capa 3.Divide las redes en subredes separadas.Reconoce diferentes protocolos.


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Figura 7. Router dentro de una red Ethernet.

Protocolo de Control de Transmisión (TCP) Características del protocolo TCP: Trabaja conjuntamente con IP para mover paquetes de datos a través de la red. Opera a nivel de la capa de TRANSPORTE Proporciona la conexión de computadora a computadora Chequea los errores Organiza la conexión y desconexión Genera señales de ¨Aceptación¨ Realiza control del flujo

Direccionamiento IPEl Protocolo Internet (IP) es la implementación más popular de un esquema dedireccionamiento de red jerárquico. La dirección IP tiene una longitud de 32 bits.Para facilitar el manejo de estas direcciones de 32 bits, las direcciones IP de agrupan ennúmeros de 8 bits, separados por puntos y representados en formato decimal.

Figura 8. Formato de las direcciones IP.

Partes de la dirección IP.– Se compone de dos partes:

– Número de host.• Como las direcciones IP están formadas por cuatro octetos, se puede

utilizar uno, dos o tres octetos para identificar el número de red.– Número de red.

• También se pueden utilizar hasta 3 octetos para identificar la parte de hostsde una dirección IP

Figura 9. Partes de la dirección IP.

Clases de direcciones:Las direcciones IP pueden ser de clase A, B, C, D y E.Identificador de red. Los hosts solo pueden comunicarse con los dispositivos de una redque tengan el mismo identificador de red.


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Direcciones IP públicas. Son visibles en todo Internet.

Direcciones IP privadas. Son visibles únicamente por otros hosts de su propia red o deotras redes privadas interconectadas por routers.

A su vez, las direcciones pueden ser:

Direcciones IP estáticas (fijas). Un host que se conecta a la red con dirección IP estáticasiempre lo hará con una misma dirección IP. Direcciones IP públicas estáticas: son las queutilizan los servidores de Internet con objeto de que estén siempre localizables por losusuarios en Internet.

Direcciones IP dinámicas. Un host que se conecte a la red mediante dirección IPdinámica, cada vez que se conecte lo hará con una dirección IP distinta. Direcciones IPpúblicas dinámicas: son las que se utilizan en la conexión a Internet mediante modem.

Figura 10. Clases de direcciones IP.

Direcciones reservadas.– Dirección de red: es una dirección IP que contiene ceros binarios en todos los bits de

host.– Clase A: 10.5.132.2 a 10.0.0.0– Clase B: 130.12.52.10 a 130.12.0.0

– Dirección de broadcast: es una dirección IP que contiene unos binarios en todos los bitsde host.

– Clase A: 10.5.132.2 a 10.255.255.255– Clase C: 192.100.34.15 a 192.100.34.255

Broadcast (difusión), es un modo de transmisión de información donde un nodo emisorenvía información a una multitud de nodos receptores de manera simultánea, sin necesidadde reproducir la misma transmisión nodo por nodo.

Direcciones privadas.– Hay ciertas direcciones de cada clase de direcciones IP que no están asignadas. Se

denominan direcciones privadas.– Pueden ser utilizadas por los hosts que usan traducción de dirección de red (NAT), para

conectarse a una red pública o por un servidor proxy.– Las usan aplicaciones que no requieren conectividad externa.– Cualquier trafico que posea una dirección destino dentro de uno de los intervalos de

direcciones privadas NO se enrutará a través de Internet.


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Rango de direcciones de red privadas

Clase A 10.0.0.0

Clase B 172.16.0.0 - 172.31.0.0

Clase C 192.168.0.0 - 192.168.255.0

Tabla 1. Rango de direcciones de red privadas.

Cableado Ethernet

Medios típicos Ancho de banda Distancia físicamáxima

Cable coaxial de 50 Ohmios fino (Ethernet 10Base2) 10 Mbps. 185 m.

Cable coaxial de 50 Ohmios grueso (Ethernet 10Base5) 10 Mbps. 500 m.

Par trenzado no blindado (UTP) de categoría 5 yconector RJ45 (Ethernet 10Base-T y 100Base-T). Full-

duplex

10-100 Mbps. 100 m.

Par trenzado no blindado mejorado de categoría 5(UTP) y conector RJ45 (Fast Ethernet 100Base-TX)

100 Mbps. 100 m.

Fibra óptica multimodo (62,5/125 mm.)(1000Base-SX)

100 Mbps. 2000 m.

Fibra óptica monomodo (9/125 mm.)(1000Base-LX, 1000Base-X SPT)

1000 Mbps 3000 m

Inalámbrico 11 Mbps Aproximadamente100 m.

Tabla 2. Comparación de tipos de medios de transmisión para Ethernet.

Parte I. Instalación del sistema (Hardware).

1. Arme la configuración de los PLC CP1H – XA y/o CP1H – X con la PC, y un SwitchEthernet como se muestra en la Figura 11.


Procedimiento

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Figura 11. Conexión básica de la red Ethernet.

2. Observe la forma del módulo EIP-21 en la Figura 12. Realice la configuración de losmódulos EIP-21 de cada PLC, dependiendo de la de la IP de los mismos, Hay tresselectores: primero, Unit No que deberá su flecha apuntar al número mostrado en laFigura 11; luego hay dos selectores que se denominan Node No. X161 ubíquelo en 0y X160 en 4 ó 5 dependiendo del número de host de la IP a configurar. (Tomar estasIP de la Figura 11, para este ejemplo).

Figura 12. Módulo de expansión Ethernet EIP-21.

Parte II Instalación del sistema (Software)

3. Abra el CX-Programmer

4. Seleccione del menú Archivo>Nuevo o en el icono correspondiente.5. En el siguiente cuadro de diálogo, en el campo Nombre de dispositivo deje como está

el nombre NuevoPLC1; en el siguiente campo Tipo de dispositivo, seleccione


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CP1H. Al lado de este nombre se deberá dar clic sobre el botón Configuraciones yde esto seleccione si el CPU es de tipo X o XA y luego aceptar; por último en Tipo deRed seleccione USB.

Figura 13. Configuración del tipo de CPU.

6. Conecte uno de los PLC CP1H (X o XA) a la computadora por medio de un cable USB(si no lo había hecho antes). Se procederá a realizar la configuración de la IP delmódulo de expansión Ethernet.

7. Dé clic sobre el icono “Trabajar Online” o en el menú PLC>Trabajar Online y

ponga al CPU en modo de programación o en el menú PLC>Modo

de operación>Programación.

8. En la siguiente figura se muestra la ventana de área de trabajo de donde es necesarioelegir “Configurar Tabla de E/S y unidad”.

Figura 14. Selección en ventana de Área de Trabajo.

9. De la siguiente ventana se elegirá la opción “Transferir tabla de E/S desde el PLC”

representada por el icono


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Figura 15. Configurar Tabla de E/S.

10. Inmediatamente saldrá otro cuadro de diálogo, deje las opciones como están y dé clicen Transferir (Figura 14).

11.Al finalizar de transferir se podrán ver los módulos especiales de expansiónconectados al PLC en el Bastidor Principal (clic sobre el signo + de la izquierda), delresultado de esta ventana dé doble clic sobre el módulo que hace referencia al EIP-21(ver figura 16).


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Figura 16. Módulos de E/S detectados.

12.En la ventana que aparece a continuación coloque los parámetros que se indican en

la Figura 17. Después de hacer esto dé clic en el botón al mostrarseun mensaje de transferencia exitosa dé clic en Aceptar.

Figura 17. Ventana de edición de Parámetros del módulo EIP-21.


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13.Cierre la ventana de E/S y quite el modo de trabajo Online dando clic nuevamente

sobre el icono de “Trabajar Online” .

14.Se agregará el segundo PLC a la ventana ya abierta del CX-Programmer, en la ventanade Área de trabajo dé clic derecho y del menú contextual seleccione Insertar PLC, losparámetros a poner para este nuevo PLC dependerán de su modelo (X o XA)

Figura 18. Insertar PLC.

15.Conecte el cable USB al segundo PLC y establezca el trabajo Online, seleccione laconfiguración de tabla de E/S y unidad, luego transfiera desde el PLC y del móduloEIP-21 configure la IP 192.168.1.4, máscara de subred: 255.255.255.0 y Puerta deenlace predeterminada. 192.168.1.1 y transfiera la configuración al módulo (consultelos pasos 7 al 13).

16.Lo que resta es configurar la IP de su computadora, Abra el Panel de Control (Inicio,Panel de Control).

17.Si está en Vista clásica del Panel de Control verá el icono de Conexiones de red: , dé clic sobre este icono y aparecerá una ventana con las conexiones

disponibles.

Figura 19. Conexiones de red en la computadora


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18.Dé clic sobre la Conexión de área local y del siguiente cuadro de diálogo seleccioneprotocolo TCP/IP y posteriormente dé clic en el botón “Propiedades”, aparecerá uncuadro de diálogo como se muestra en la Figura 20. Debe ponerse una IP que estédentro de la red, ingrese la que se indicaba en la Figura 11, la mascara de subred y lapuerta de enlace y de clic en “Aceptar”.

Figura 20. Configuración de la IP de red de la computadora.

19.Proceda a probar si toda la red está correctamente configurada con la ventana del CX-Programmer.

20.Cambie la configuración de conexión de ambos PLC dando clic derecho sobre el PLCy del menú contextual elija “Cambiar”, aparecerá otro cuadro de diálogo de dondeahora se cambiará el tipo de red como se muestra en la siguiente figura:


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Figura 21. Cambio en la conexión del PLC.

21.Haga clic en el botón “Configuraciones” que está a la derecha de “Tipo de red” y enla siguiente ventana que aparece seleccione la pestaña “Controlador” de dondeubicará la IP correspondiente al PLC a configurar, el número de puerto déjelo en9600 y confirme con Aceptar

Figura 22. Configuración del controlador para conexión Ethernet.

22.Repita los pasos 20 y 21 con el segundo PLC, coloque su correspondiente IP y al

finalizar esto con el ratón seleccione el primer CPU y dé clic en Trabajar online .


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23.Si se da una correcta comunicación con el primer PLC desde la PC, la configuraciónestá correcta, repita el paso 22 con el segundo PLC, al ponerlo online deberá tambiénresponder de la misma manera que el primer CP1H. Si hay un error decomunicación: revise conexiones de red, y luego las configuraciones de cada módulode la red (Si se encuentra en una computadora con múltiples conexiones de reddeshabilite temporalmente las conexiones que no correspondan a la tarjeta de redconectada al Switch).

Cuando ya están configurados la computadora y los PLC se pueden cargar y descargarprogramas de ellos y también monitorear y modificar los datos en memoria y envío yrecepción de datos entre dos PLC.

Parte III Envío y recepción de datos en la red Ethernet

En esta parte se hará una prueba de comunicación usando dos PLCs usando la instrucciónSEND

Función SEND.Esta función envía palabras (datos) desde el PLC donde está programada, a otro nodo remotoque pertenezca a la red, que en este caso será otro PLC.Un PLC dispone de 8 puertos lógicos de comunicación por lo que permite ejecutar 8instrucciones de comunicación simultáneas, aunque solamente una instrucción puede serejecutada a la vez por cada puerto de comunicaciones.SEND(090) transfiere los datos que empiezan en el canal S a las direcciones especificadasque comienzan en D en el dispositivo designado a través de la red. Los canales de controlcomenzando por C, especifican el número de canales a enviar, el nodo destino y otrosparámetros.S (Fuente): Canal de inicio de lectura (local).D (Destino): Canal de inicio de escritura (destino).C (Control): Primer canal de los datos de control (5 canales).La siguiente figura presenta cómo se ve la función en el CX-Programmer

Figura 23. Instrucción SEND en CX-Programmer.

Será necesario escribir en el canal C y sucesivos, los siguientes datos de control detalladosen la Tabla 3:

C + 0 Número de palabras a transmitir

C + 1 Red de Destino

C + 2 Nodo de Destino Unidad de Destino


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C + 3 Respuesta Nº puerto Nº reintentos

C + 4 Tiempo de espera de respuesta

Tabla 3. Datos de control SEND.

Canal de control C + 0. Número de canales a enviar (Primera Palabra de Control, sudirección es la que se ubicará en la instrucción SEND).

Figura 24. Canal de Control C+0.

Canal de control C + 1. Numero de red destino.


Canal de control C + 2. Número de nodo destino y número de unidad destino.El nº de nodo de la unidad de destino se corresponde con el selector del módulo EIP-21 alque se desea enviar los datos.

El nº de la unidad de destino indicará el tipo de equipo a quien se envía el dato.Normalmente será la CPU (00) que distribuirá el dato según la red y el nodo, al lugaradecuado.

Figura 26. Canal deControl C+2.

Canal de control C + 3: Respuesta requerida. Puerto Lógico de Comunicaciones. Número dereintentos.Los bits de 00 a 03 indican el nº de reintentos y pueden programarse de 0 a F (es decir 15intentos máximo).Los bits de 04 a 07 no se utilizan y los fijamos a 0.Los bits 08 a 11 indican el número de puerto lógico de comunicaciones. Como sólo esposible para esta CPU 8 puertos lógicos el valor máximo será 0111 (7). Si se programa 1111le estamos indicando localización automática del puerto de comunicaciones.


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El bit 15 indica requerimiento de respuesta.


Canal de control C + 4: Tiempo de espera de respuesta

Figura 28. Canal de Control C+4.Existen varios flags indicativos de diversos aspectos en las comunicaciones de los puertos delPLC. Se indican a continuación algunos de los más significativos.

Flag de puerto de comunicaciones habilitado: es puesto a 0 cuando se está realizando unacomunicación, y puesto a 1 cuando las comunicaciones han sido terminadas. Un contacto normalmente abierto de uno de estos flag puede colocarse en serie con lainstrucción de comunicaciones, con el fin de impedir su ejecución hasta que el puerto esté

libre.

Tabla 4. Flags de puerto de comunicaciones: canal A202.

Flag de error en el puerto de comunicaciones: se pone a 0 cuando se inicia la transmisión orecepción, y se pondrá a 1 si ocurriera algún error en la operación.

Tabla 5. Flags de error.


Flag DirecciónComentario

Word Bit

A202

Bit 7: Port 7Bit 6: Port 6Bit 5: Port 5Bit 4: Port 4Bit 3: Port 3Bit 2: Port 2Bit 1: Port 1Bit 0: Port 0

Flag de comunicación

disponible

OFF: Ejecución posible.ON: Comunicación en

ejecución

Flag DirecciónComentario

Word Bit

A219

Bit 7: Port 7Bit 6: Port 6Bit 5: Port 5Bit 4: Port 4Bit 3: Port 3Bit 2: Port 2Bit 1: Port 1Bit 0: Port 0

Flag de error en el puerto de

comunicaciones

OFF: Función ejecutada correctamente.

ON: Error en la ejecución de la instrucción.

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24.Programe al PLC que está como unidad 2 (IP 192.168.1.4) usando el CX-Programmercon conexión por interfaz Ethernet previamente configurado en la parte II. Lo que sepretende es transmitir desde este PLC el estado de sus entradas (CIO 0) hacia lassalidas del PLC unidad 3 (IP 192.168.1.5) el programa se presenta en la siguientefigura

Figura 29. Programa para PLC Unidad 2 Nodo 4.

25.Se modificarán los datos de Control que se encuentran a partir de la dirección D100conforme a la Tabla 6.

Canal decontrol Definición Dato binario Dato

hexadecimal

D100 Nº de canales o palabras a transmitir 0000 0000 0000 0001 0001

D101 Nº de red de destino 0000 0000 0000 0000 0000

D102 Nº de nodo destino y Nº de unidad de destino 0000 0101 0000 0000 0500

D103 Respuesta requerida. Puerto Lógico de Comunicaciones. Número de reintentos. 1000 1111 0000 0001 8F01

D104 Tiempo de espera de respuesta 0000 0000 0000 0000 0000

Tabla 6. Datos de Control SEND.

Para escribir estos datos de control realice el siguiente procedimiento:

26.En la ventana de área de trabajo dé doble clic sobre “Memoria” y aparecerá unaventana desde donde se podrán modificar los valores (ver Figura 30).


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Figura 30. Ventana de edición de memoria del PLC.

27.Haga doble clic sobre D (área de datos) y seleccione en dirección inicial 100 luegopresione Enter.

28.Llene las localidades con los datos de control correspondientes de la Tabla 6.

Figura 31. Localidades de datos de control modificadas.

29.Transfiera las modificaciones de la memoria hacia el PLC seleccionando del menúOnline la opción “Transferir a PLC” y en el cuadro de diálogo siguiente elija “Rango”y deje los valores 100 a 104 y presione Transferir.

Figura 32. Transferencia de la memoria al PLC.


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30.Si desea que los datos estén presentes cuando descargue el archivo en otro PLCseleccione Archivo>Guardar en proyecto hay que tener cuidado de que cuando setransfiera desde el CX-Programmer se seleccione transferir también la memoria.

31.Haga la prueba del ejercicio poniendo el PLC del nodo 4 en modo Online yseleccione modo monitorización (puede hacerlo desde el menú PLC>Modo deoperación>Monitorización). El PLC del nodo 5 puede estar en cualquier modo.

32.Cambie el estado de las entradas del PLC nodo 4. Observe los leds de los módulosEIP-21 cuando se da un cambio.

Para esta parte se utilizará la función Recibir (RECV)

Función RECVEsta función solicita canales (palabras) para que se transfieran desde el dispositivo designadoal PLC local donde se ejecuta la instrucción. Los datos se reciben a través de la red y seescriben en el área de datos indicada Un PLC dispone de 8 puertos lógicos de comunicación por lo que permite ejecutar 8instrucciones de comunicación simultáneas, aunque solamente una instrucción puede serejecutada a la vez por cada puerto de comunicaciones.RECV(098) solicita el número de canales especificado en C comenzando por el canal S paratransferirlo del dispositivo designado al PC local. Los datos se reciben a través del bus deCPU del PC o a través de la red y se escriben en el área de datos del PC que empieza por D.

- S (Fuente): Canal de inicio de lectura (remoto).- D (Destino): Canal de inicio de escritura (local).- C (Control): Primer canal de los datos de control (5 canales).

La siguiente figura muestra la presentación de esta instrucción en CX-Programmer.

Figura 33. Instrucción RECV en CX-Programmer.

Será necesario escribir en el canal C y sucesivos los siguientes datos de control:

C + 0 Número de canales a recibir

C + 1 Red fuente

C + 2 Nodo fuente Unidad fuente

C + 3 Respuesta Nº puerto Nº reintentos

C + 4 Tiempo de espera de respuesta

Tabla 7. Datos de control RECV.


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Canal de control C + 0. Número de canales a recibir (Primera Palabra de Control, sudirección es la que se ubicará en la instrucción RECV).


Canal de control C + 1. Número de red fuente:

Figura 35. Canal de control C+1.

Canal de control C + 2. Número de nodo fuente y número de unidad fuente:El nº de nodo de la unidad fuente se corresponde con el selector del EIP-21 desde el cual sedesea recibir los datos.El nº de la unidad fuente indicará el tipo de equipo a quien se envía el dato. Normalmenteserá la CPU (00) que distribuirá el dato según la red y el nodo al lugar adecuado.


Canal de control C + 3. Respuesta requerida. Puerto lógico de comunicaciones. Número dereintentos:Los bits de 00 a 03 indican el nº de reintentos y pueden programarse de 0 a F (es decir 15intentos máximo).Los bits de 04 a 07 no se utilizan y los fijamos a 0.Los bits 08 a 11 indican el número de puerto lógico de comunicaciones. Como sólo esposible para esta CPU 8 puertos lógicos el valor máximo será 0111 (7). Si se programa 1111le estamos indicando localización automática del puerto de comunicaciones.El bit 15 hay que fijarlo a 0 porque se requiere respuesta para poder recibir los datos.


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Canal de control C + 4. Tiempo de espera de respuesta:


Existen varios flags indicativos de diversos aspectos en las comunicaciones de los puertos delPLC. Se indican a continuación algunos de los más significativos.

Flag de puerto de comunicaciones habilitado: es puesto a 0 cuando se está realizando unacomunicación, y puesto a 1 cuando las comunicaciones han sido terminadas. Un contacto normalmente abierto de uno de estos flag puede colocarse en serie con lainstrucción de comunicaciones, con el fin de impedir su ejecución hasta que el puerto estélibre.Estos flags corresponden a los mismos del canal A202 y para los flags de error el canal A219detallados en las Tablas 4 y 5 respectivamente.

El autómata PLC1 (Nodo 4) simula un proceso de fabricación de piezas (hasta 16) de formarepetitiva. El número de unidades producidas se simula visualizando la acumulación de bit(leds encendidos) en el canal de salidas CIO 100.

El autómata PLC2 (Nodo 5) simula un etiquetado de las piezas producidas por el PLC1. Cadavez que termina un lote de piezas etiquetadas, solicita al PLC1 una lectura con las que enese momento tenga fabricadas. Este número de piezas leídas aparecerá como leds del canalde salida CIO 100 del PLC2 encendidos y su proceso de etiquetado se simula visualizando elapagado bit a bit de ese canal de salidas CIO 100 del PLC2.

La lectura de las piezas debería de borrar del PLC1 las que se han tomado para etiquetarcomenzando este PLC1 un nuevo lote. Al tratarse de un ejercicio de lectura y simulación seprescinde de borrar del PLC1 las piezas leídas (en la realidad debería hacerse).

El autómata PLC2 debe programarse para recibir el canal de salidas CIO 100 del PLC1 que esdonde tiene las piezas acumuladas, a su canal CIO 100 que es donde se empaquetan.

Solamente se recibe el dato si el PLC2 lo requiere, y esto ocurrirá cada vez que su canal desalidas CIO 100 esté vacío.


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33.Programe el PLC1 (Nodo 4) que simulará la acumulación de piezas mediante elencendido de los leds del canal de salidas CIO 100. En este PLC no es necesaria laprogramación de comunicaciones.

Figura 39. Programa para PLC1 nodo 4.

34.Programe el PLC 2 (Nodo 5) con las siguientes instrucciones:

Figura 40. Programa para PLC 2 nodo 5.35.Llene los datos de control a partir de la dirección D100 con los datos que se muestran

en la siguiente tabla:


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Canal decontrol Definición Dato binario Dato

hexadecimal

D100 Nº de canales o palabras a transmitir 0000 0000 0000 0001 0001

D101 Nº de red de fuente 0000 0000 0000 0000 0000

D102 Nº de nodo fuente y Nº de unidad de fuente 0000 0100 0000 0000 0400

D103 Respuesta requerida. Puerto Lógico de Comunicaciones. Número de reintentos. 0000 1111 0000 0001 0F01

D104 Tiempo de espera de respuesta 0000 0000 0000 0000 0000

Tabla 8. Datos de Control RECV.

36.Ponga en modo online ambos PLCs y también en modo monitorización y compruebeel funcionamiento del sistema completo.

37.Repita los pasos 16 al 18 para volver a ponerle a la PC la opción de “Obtener una IPautomáticamente”.

38.Apague y desarme correctamente el equipo.

1. ¿Qué tipo de topología física es la empleada en el ejercicio?2. Explique el funcionamiento del programa de envío de la Figura 29.3. Explique el funcionamiento de los programas de las Figuras 39 y 40.4. ¿Por qué se pone el tiempo mínimo de espera de respuesta en los casos vistos de envío y

recepción?

• Reynders, D., Mackay, S. y Wright, E. (2005). Practical Industrial DataCommnications. Best practice Techniques.

• Omron. (2014). CS1W-EIP21 (100Base-TX), CJ1W-EIP21 (100Base-TX), CJ2H-CPU6@-EIP (100Base-TX), CJ2M-CPU3@ (100Base-TX/10Base-T) EtherNet/IP Units Operation Manual. Disponible en:http://www.fa.omron.com.cn/data_pdf/mnu/w465-e1-09_cs1w_cj1w-eip_cj2h-cpu-eip.pdf?id=31 .Consultado en enero de 2019.

Análisis de Resultados

Bibliografía


http://www.fa.omron.com.cn/data_pdf/mnu/w465-e1-09_cs1w_cj1w-eip_cj2h-cpu-eip.pdf?id=31

http://www.fa.omron.com.cn/data_pdf/mnu/w465-e1-09_cs1w_cj1w-eip_cj2h-cpu-eip.pdf?id=31

26

EVALUACIÓN

% 1-4 5-7 8-10 Nota

CONOCIMIENTO 20 Conocimiento deficiente de losfundamentos teóricos

Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos

Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos

APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO

10 No armó correctamente lared Ethernet

Necesitó ayuda del docente de laboratorio para armar correctamente la red Ethernet

Armó correctamente la red Ethernet

25 No configuró correctamente elmaestro CJ1W-EIP21.

Necesitó ayuda del docente de laboratorio para configurar el CJ1W-EIP21.

Configuró correctamente el maestro CJ1W-EIP21.

25 No programó correctamente ninguno de los PLc’s de la red.

Logró programar solo envío y no recepción

Logró programar correctamente los PLCs presentes en la red

ACTITUD 10 No tiene actitudproactiva.

Actitud propositiva y con propuestas no aplicables al contenido de la guía.

Tiene actitud proactiva y sus propuestas son concretas.

10 No deja limpia ni ordenada su área de trabajo.

Solo deja limpia u ordenada su área de trabajo.

Deja limpia y ordenada su área de trabajo.

TOTAL 100%

Hoja de cotejo: 4

Guía 4: Comunicación Ethernet con PLC OMRON

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Tema: Comunicación Ethernet con PLC Omron · 2019. 1. 24. · Cada uno de los niveles de la...

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