UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA COMUNICACIONESFecha: 17/12/2015

COMUNICACIÓN PROFIBUS INFORME N° 5

FECHA: 17-Diciembre - 2015GRUPO: 1 Comunicaciones

HORARIO: Jueves 13:30 – 15:30Evelyn Yadira Pillajo Gómez

epillajog@est.ups.edu.ecMayra Elizabeth Caisatoa Chulca

mcaisatoa@est.ups.edu.ecGeovanny Patricio Cumbal

gcumbal @est.ups.edu.ec

Resumen: El siguiente informe se muestra una breve explicación a cerca de la comunicación Profibus entre un PLC S7-300 con Una pantalla Touch, que se implementó en el ejercicio del laboratorio.

PALABRAS CLAVE: Profibus, comunicación, HMI

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL Implementar un programa realizado en PLC

S7-300 mediante el uso de una interfaz humano maquina (HMI) realizando la respectiva comunicación Profibus entre los dos dispositivos.

1.2 OBJETIVO ESPECÍFICOS

Conocer la configuración Profibus entre el PLC S7-300 y una pantalla Touch.

Identificar las variables utilizadas en el HMI para la ejecución del programa en el PLC S7-300

2. MARCO TEÓRICO

En la siguiente sección se dará a conocer los principales conceptos que son necesarios para la comunicación entre el PLC S7-300 y una pantalla Touch.

2.1. CONEXIÓN PROFIBUS DP

Profibus DP (Distributed Peripherial), se realiza el intercambio medio de datos a gran velocidad entre un controlado, que actúa como maestro, y diferentes periféricos como PLC’s, módulos E/S, paneles HMI, variadores de frecuencia etc., que actúan como esclavos.   

Los cuales se encuentran distribuidos en planta y conectados a una única red. Profibus DP especifica las capas física y de enlace del modelo OSI (capas 1 y 2), bajo la especificación de la norma física RS‐485. [1]

Fig. 1. Ejemplo de comunicación Profibus

2.2. CONFIGURACIÓN DE LA PERIFERIA DESCENTRALIZADA

La periferia descentralizada se entiende los sistemas maestros compuestos por un maestro DP y varios esclavos DP unidos por un cable de bus y que se comunican entre sí mediante el protocolo PROFIBUS-DP.

Como los maestros DP o los esclavos DP no siempre son los mismos aparatos, sólo se describe el procedimiento básico para configurarlos. [2]

2.3. SIMATIC S7-300 Controlador lógico programable (PLC) El PLC S7-300 es un sistema de automatización universal, concebido para todos los sectores industriales. Constituye una solución óptima para aplicaciones en arquitecturas de control centralizadas y descentralizadas.

Las características de este PLC es que tiene menores ciclos de máquina incrementa tu productividad, reducción de costes, menor volumen de montaje, etc. [3]

En la figura 3, se muestra un PLC S7-300.

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Fig. 2. PLC S7-300 CPU 313C

3. MATERIALES Y EQUIPO

Cable Ethernet Cable Profibus Cable PC/PPI PLC S7-300 Panel de control OP 177B PN/DP

4. DESARROLLO Y PROCEDIMIENTO

A continuación se presenta el desarrollo de la práctica la cual empezó por recordar cómo se activa una salida Q0.0 que para el caso del PLC S7-300 que se utilizará para esta práctica se le conoce como Q124.2 la cual se accionará mediante una entrada I124.0.

Para comprobar el programa en el PLC s7-300 se envía un pulso de 24v a la entrada I124.0 e inmediatamente el foco de la salida Q124.2 se activará.

El programa se lo implementará en un HMI el cual contendrá dos pantallas, la una pantalla constará de los nombres de los integrantes y con un botón que diga siguiente para pasar a la otra pantalla, ésta estará compuesta de dos botones y un circulo que simulará un foco; el primer botón será el pulso del inicio que hará que el foco se encienda y el segundo botón dirá “atrás” que es para regresar a la primera página.

La comunicación entre la computadora y el PLC S7-300 se la realizará mediante el cable MPI; la comunicación de la computadora con la pantalla Touch se la realiza mediante Ethernet y la comunicación entre la pantalla Touch y el PLC S7-300 se realiza mediante cable profibus.

En la siguiente figura se muestra la programación en el software TIA Portal de lo requerido en la práctica.

Fig.3. Programación del encendido de una salida Q124.2 mediante una entrada I124.0

Se observa en la siguiente figura la declaracion de las vareables para que al crear las configuraciones de las pantallas HMI se pueda colocar las vareables correspondientes a cada accion de las pantallas.

Fig.4. Declaración de variables.

A continuacion se muestra la primera pantalla del HMI en el cual se colocará los nombres de los integrantes y un botón que permitirá pasar a la siguiente pantalla.

Para que un boton realice una accion específica dada se escoge el mismo y se le añade un evento el cual será que al pulsar pase a la imagen número 1 es decir a la siguiente pantalla.

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Fig.5. Configuración de la pantalla HMI principal

En la siguiente figura se indica como quedará el foco con su respectivo boton de inicio y el boton de regreso atrás o a la pantalla anterior.

Fig.6. Configuración de la pantalla HMI secundaria

A continuacion se muestra la asinacion de variables para el HMI con la conexión corespondiente que para este caso es conexión_1.

Fig.7. Configuración de las variables HMI

Se muestra la configuracion respectiva para la conexión entre la pantalla HMI y el PLC S7-300. Los cambios que realizaron fue la velocidad de transferencia que es de 1,5 Mbps, el perfil DP, la direccion más alta se mantuvo en 31 y número de maestros 1 por ser una red secilla y pequeña.

Fig.8. Conexión entre el HMI y el PLC S7-300

Para la siguiente figura se observa la configuración del foco el cual cuando se encienda tomará un color verde y cuando este apagado tomará un color blanco, esto se realiza colocando propiedades y apariencia para poder colocarle colores.

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Fig.9. Configuración de las propiedades de los elementos en HMI

A continuacion se observa la conexión en software es decir la conexión de la red entre el PLC s7-300 y el HMI.

Fig.10. Conexión de la red entre el PLC s7-300 y el HMI.

5. ANÁLISIS Y RESULTADOS

la comunicación entre los dos dispositivos mediante una red profibus la cual esta configurada como se explica previamente en el desarrollo y procedimiento el programa realizado funciona correctamente como se puede observar en la siguiente figura donde podemos observar que al presionar el botón el cual se encuentra en la pantalla touch se enciende el foco asignado en la misma y el cual está en la salida Q0.2 del modulo de salidas esto se consigue mediante la asignación de las variables del HMI a las variables del PLC

Fig.11. resultados de la implementacion de la practica \

resistencias terminadoras

las resistencias terminadoras son resistencias que indican el final de la red cerrando el lazo de comunicación se debe colocar resistencias terminadoras en los extremos del canal de comunicación para mantener en todo momento la impedancia en línea y estas resistencias son del orden de los 120 ohmios estas resistencias están incluidas en la norma RS485 y RS485

debemos asegurarnos de que los equipos en los que están conectada la resistencia terminadora reciban siempre alimentación de tensión

6. CONCLUSIONES

La comunicación Profibus entre el PLC S7-300 y el interfaz HMI tiene una velocidad de transmisión de información más segura porque no pierde datos en la transmisión. Esta velocidad es de 9,6 kbps y se debe configurar en el TIA PORTAL. (Mayra Caisatoa)

Para la comunicación entre diferentes dispositivos se necesita diferentes protocolos de comunicación como Ethernet y profibus; Ethernet se lo utiliza para la comunicación o para cargar el programa del computador a la pantalla HMI y profibus para que exista comunicación entre el PLC S7-300 y el HMI, pantalla Touch. (Evelyn Pillajo)

El uso de resistencias terminadoras debe ser obligatorio siempre en un bus de comunicaciones y

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estas pueden ser muy útiles al momento de detectar un fallo en la red ya que mediante las mismas podemos segmentar la red y analizar zona por zona nuestra red para localizar de manera mas eficaz el fallo en la misma el uso de estas resistencias en caso de no estar disponibles Como alternativa, también puede utilizar el terminador PROFIBUS como terminación de bus activa. (Geovanny Cumbal)

7. REFERENCIAS

[1]http://www.elai.upm.es/webantigua/spain/Asignaturas/AutomatizacionMaster/archivos/P3_PROFIBUS.pdf

[2]http://www.dte.us.es/tec_ind/electron/ai/descarga/hardwareSTEP7.pdf

[3]https://w5.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/sce_educacion/documentacion/Documents/SIMATIC%20S7300.pdf

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