Escalado Analógica en Logix con instrucción CPT Capítulo 1

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Hola tras la consulta de Daniel en una entrada anterior, vamos a publicar una serie de entradas donde explicaremos como se realiza el escalado con lenguaje ladder:

Señales Analógicas Cap.11 (Práctica-Parte 7)

Comenzamos:

En la entrada anteriormente comentada, el escalado se realiza en lenguaje de bloques de funciones y muchas veces no se dispone de este lenguaje por no disponer de licencia para ello, por ello es muy útil saber realizar el escalado con ladder o diagrama de contactos, además personalmente le veo otras ventajas adicionales que iremos viendo a lo largo de las siguientes entradas. Por ello, en esta serie de entradas vamos a explicar nuestra forma de realizar este escalado.

Hay que dejar claro, que vamos a trabajar con la plataforma Logix y más concretamente con la familia Compact Logix, con sus respectivas tarjetas de entrada y salida analógicas de la familia 1769 y POINT I/O 1734, si vamos a trabajar con tarjetas de la familia de Control Logix, prefiero usar la funcionalidad de escalado en la propia tarjeta de entrada o salida analógica de la familia 1756, aunque no se lo crea más de uno hay gente que no la usa y os podéis encontrar programas que realizan un escalado a número de cuentas en la tarjeta y posteriormente se realiza el escalado a unidades de ingeniería por programa. Por tanto, esta entrada nos servirá, entre otras, para las siguientes combinaciones de equipos:

  • Compact Logix con entradas y salidas de la familia 1769 y 1734.
  • Control Logix si equipamos un modelo de periferia de E/S descentralizada, por ejemplo cabecera 1734-AENT y entrada analógica de esta familia.

En nuestro caso, vamos a usar un Compact Logix L16 y una entrada analógica 1734-IE4C como módulo de expansión.

1- Comenzamos creando una aplicación Logix.

Lo primero que hacemos es abrir RSLogix 5000 o Studio 5000 y crear un nuevo proyecto, o lo realizamos con QUICK START.

O lo realizamos a través de “File/New…”.


 

En nuestro caso, elegimos el controlador 1769-L16ER-BB1B en versión 20 con un módulo de expansión y llamamos a nuestra aplicación “Escalado_Analogica_Ladder”.


2- Declaramos el hardware en I/O Configuration.

Procedemos a declarar en la “I/O Configuration” el módulo de entrada analógica 1734-IE4C. La familia L1 utiliza las E/S de la familia de POINT I/O 1734. Para ello, con botón derecho pulsamos sobre “New Module…”. No vamos a entrar en detalle, ya que existen otras entradas en el blog que detallan más como se declara una E/S, por lo que a continuación sólo recogemos los pasos principales para declarar el módulo EA.

Buscamos el módulo 1734-IE4C en el catálogo hardware.

Le asignamos el nombre “EA”.

Comprobamos en “Controller Tags” que se ha generado las estructuras de este módulo, en nuestro ejemplo son las “LOCAL:2”, ya que las “LOCAL:1” son de las E/S que equipa el controlador L16.

En la siguiente entrada, vamos a declarar una estructura de datos definida por el usuario (UDT) en la que vamos a ir recogiendo las variables necesarias para realizar el escalado, a medida que implementamos más funcionalidades, iremos ampliándola con  más variables.

¡Saludos!.

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Salto entre redes con RSLinx (USB-Ethernet)

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Tras varias semanas sin realizar ninguna entrada y en aras de romper esta etapa poco productiva en el blog, vamos a ver un tema que llevaba tiempo deseando publicar y compartir con los lectores del blog: el salto entre redes en RSLinx.

En esta entrada vamos a configurar RSLinx, para poder tener acceso a través de un puerto serie (USB) a una red Ethernet, estos saltos se han realizado desde hace mucho tiempo de forma casi transparente en DeviceNet y ControlNet, con estas funcionalidades tenemos acceso a los equipos que estaban por debajo de las tarjetas escáner, todo esto es posible gracias al protocolo CIP. Esta funcionalidad, es muy interesante, ya que nos ofrece muchas funcionalidades que en un principio no reparas en usarlas, pero una vez que la descubras, le sacarás mucho partido, como son entre otras:

  • Conectarnos a redes de las que no dispongamos de una interface específica.
  • Tener acceso a una subred determinada, estando con nuestro PC en otra subred diferente.
  • Tener visión y conectividad con todas las redes de nuestra arquitectura, sin tener que estar desconectando y conectando.

En este ejemplo vamos a realizar un salto desde USB hasta una red Ethernet, no obstante aplicando la misma filosofía podremos realizarlo entre subredes ethernet diferentes, entre ethernet y DeviceNet o ControlNet, etc.

Comenzamos conectando el PAC, en nuestro caso es un ControlLogix, a través del puerto USB con nuestro PC, este tema lo hemos visto con más detalle en una entrada anterior, que podéis repasar si fuera necesario.

  • Debe aparecer el Driver USB en RSLinx automáticamente:

aparece_usb

  • Si estamos trabajando con una MV (Máquina Virtual) y no apareciera el controlador, nos aseguramos que está conectado en “Removable Devices”, en nuestro caso es un 1756-L71.

conectar_usbMV1

  • Si desplegamos el Driver, podemos observar las tarjetas en el backplane.

rslinx_red_usb

En nuestro ejemplo, disponemos de dos tarjetas Ethernet en dos subredes diferentes, la tarjeta 1756-ENBT, que tiene la IP 172.16.0.2 y la 1756-EN2T con la IP 192.168.1.204, nosotros vamos acceder a ésta última que está conectada a una red DLR.

rslinx_red_usb_desplegada

  • En nuestro ejemplo, vamos a conectarnos a varias periferias E/S (POINT I/O) y un PAC Compact Logix que están en una red DLR y para ello vamos a saltar desde el controlador y su puerto USB hasta la tarjeta 1756-EN2T.

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  • Sobre la red Ethernet de la tarjeta del slot número 6 (1756-EN2T), pulsamos sobre botón derecho y seleccionamos “properties…”.

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  • Nos aparece la siguiente ventana emergente.

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  • En este diálogo, debemos añadir las IP´s a las que necesitemos tener acceso.

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  • La IP del Compact Logix es la 192.168.1.199 y la de las periferia E/S desde la IP 192.168.1.200 hasta la 192.168.1.203, podemos seleccionarlas de una en una.

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O podemos seleccionarlas todas y después añadirlas en bloque.

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  • Para probar la conectividad y el salto entre redes, realizamos un “Data Monitor” al Compact Logix.

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De igual manera, podemos realizar un salto entre las tarjetas 1756-ENBT y la 1756-EN2T, para ello deberíamos conectarnos al PAC a través del Driver Ethernet Devices, como podéis ver las posibilidades que nos dan el salto entre redes son muchas y en entradas futuras iremos viendo.

Saludos!!!

faviconLazo de Control

Actualización de Firmware de CompactLogix 1769-L16ER-BB1B de Allen Bradley (Santiago Cortés)

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Aprovechando el TFM (Trabajo de fin de máster), vamos a proceder a actualizar el firmware de un PAC CompactLogix de Allen Bradley, más concretamente la referencia 1769-L16ER-BB1B, este equipo dispone de unas grandes prestaciones y tiene un precio muy competitivo.

Paso 1. Descargar la versión de Control Flash.

Antes debemos tener claro a que versión queremos actualizar el controlador, en nuestro caso será la revisión mayor 20 y la utilidad Control Flash, la podemos descargar en el siguiente enlace:

http://www.rockwellautomation.com/global/support/firmware/overview.page

Elegimos la familia CompactLogix en Controllers.

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Se nos rellenaran los campos de búsqueda, facilitando la herramienta de búsqueda, sólo teniendo que pulsar en la lupa de buscar.

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Buscamos la referencia de nuestro controlador, entre los resultados obtenidos. En nuestro caso 1769-L16ER-BB1B.

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Seleccionamos la serie del controlador (podemos verlo en la etiqueta del equipo, en la caja o en propiedades en RSLinx) y se nos despliegan las revisiones de firmware posibles, nosotros vamos a actualizar a la V20.014

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Descargamos las versiones seleccionadas para descargar.

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Ya tenemos la utilidad para actualizar descargada en nuestro PC.

Paso 2. Establecer comunicación con PAC.

Este paso podemos hacerlo primero, de esta manera podríamos ver de una forma más segura la versión de fábrica, tanto de firmware como la serie de fabricación, además de la referencia del equipo. Nosotros elegimos hacerlo después, no obstante es igual de válido hacerlo de una forma u otra y para ello, abrimos el software RSLinx y conectamos el controlador y el PC, mediante un cable estándar USB.

Para más detalle, de cómo realizar esta conexión, podéis consultar una entrada anterior del blog, en la que nos conectamos con un ControlLogix:

Conectar con PAC ControlLogix por USB

Al conectarnos por USB, no necesitamos declarar un “driver”, siendo “plug & play” la conexión, siempre que dispongamos del driver de windows del PAC que queramos actualizar, en caso de que no lo tengamos, debemos actualizar la versión de RSLinx o buscar el driver del PAC.

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Para ver las propiedades del controlador, pulsamos en botón derecho del ratón y elegimos “Device Properties”.

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En esta ventana, podemos ver la referencia del controlador, la revisión de firmware y serie de fabricación del equipo.

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Paso 3. Instalar en el PC la utilidad Control Flash.

Procedemos a actualizar o instalar la versión de la utilidad de Control Flash, para ellos buscamos en la ubicación que hayamos descargado el fichero comprimido, ejecutamos un descompresor y en la carpeta descomprimida le damos al botón derecho sobre el fichero “msi”, y le damos a instalar.

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Podemos ver el catálogo de equipos que incluyen la versión de Control Flash que vamos a instalar.

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Seguimos los pasos de la instalación.

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De momento, no habilitaría la casilla de “Enable Factory Talk Security”.

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Ya tenemos instalado la versión de Control Flash.

Paso 4. Actualizar el firmware con Control Flash.

Al terminar la instalación, se debe ejecutar Control Flash.

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Pulsamos siguiente y se nos abre la ventana para elegir el número de catálogo, elegimos la referencia del equipo a actualizar:

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A continuación al pulsar en siguiente, se nos abre RSLinx y debemos buscar la ruta hacia el controlador.

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Elegimos la revisión a la que queremos actualizar el equipo, en nuestro caso sólo tenemos disponible la V20.014.83 y seguimos todos los pasos.

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Ya hemos actualizado y podemos comprobarlo viendo “device properties” en RSLinx.

L16_35Espero os guste esta entrada.

 

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Santiago Cortés Ocaña
Ingeniero de Control

RSLinx: Driver Ethernet Devices PAC ControlLogix

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En la entrada anterior, hemos configurado una tarjeta de comunicaciones Ethernet/IP 1756-ENBT, ahora vamos a crear un driver tipo “Ethernet Devices”.
La configuración que asignamos a la tarjeta fue:
IP-192.168.1.100
Gateway-192.1658.1.1
Submáscara-255.255.255.0

La dirección IP se puede ver en el carrusel de la tarjeta:

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1. Probar conectividad con PAC.

Tras realizar la configuración de la tarjeta Ethernet/IP, debemos realizar una prueba de conectividad con el equipo y lo podemos hacer con “Simbolo del sistema”, con el comando “ping”.

  • Abrimos Simbolo del sistema en windows.

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  • Hacemos ping a la dirección IP del PAC. “ping 192.168.1.100”

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  • Si tenemos conectividad, responderá a los cuatro preguntas que realiza el comando MS-DOS.

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  • Si no tenemos conectividad, nos dará el mensaje “Tiempo de espera agotado…..”.

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2. Crear driver Ethernet Devices en RSLinx.

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  • Abrimos “Communications/RSWho/Configure Drivers…”.

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  • Seleccionamos  en “Available Driver types” el driver “Ethernet Devices”.

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  • Asignamos el nombre a nuestro driver “NOEJU_COM”.

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  • Introducimos la dirección IP del PAC en la “Station 0”. Recordemos que la tarjeta tiene la dirección 192.168.1.100

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  • Ya tenemos creado el driver.

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  • Configuramos el driver para que al inicio de RSLinx, el driver que hemos configurado arranque “Stopped”. Para ello seleccionamos el driver y hacemos click en “Startup”, seleccionado “Manual” antes de aceptar.

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  • Desplegamos el driver en RSWho para ver si tenemos conectividad, viendo el backplane y las tarjetas conectadas.

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  • Si no tuvieramos conectividad, veríamos un aspa roja y deberíamos revisar si el driver está “Runnig” y si existe conectividad con el comando MS-DOS “ping”, que hemos visto anteriormente en esta entrada.

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  • Otra forma de probar conectividad es con la utilidad “Data Monitor”.

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En la siguiente entrada vamos a crear una aplicación en RSLogix 5000.

Saludos!!!!

Configurar Tarjeta Ethernet/IP con RSLINX

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En la entrada anterior, hemos conectado al “backplane” de un ControlLogix de Allen Bradley a través del puerto USB de un controlador 1756-L71, aprovechando esta conexión vamos a cambiar la configuración de una tarjeta Ethernet/IP 1756-ENBT.

1. Conexión a través de USB.

Aprovechando la ruta que vimos en la entrada anterior “Conectar con PAC ControlLogix por USB”, desplegamos hasta ver la tarjeta 1756-ENBT, que está conectada en el SLOT 4.

  • Hacemos click sobre botón derecho para deplegar el menú y pulsamos sobre “Module Configuration”. 

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  • Se nos abre la pestaña “General”, en la que podemos ver la referencia, fabricante, revisión y número de serie de la tarjeta. 

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  • Si pulsamos la pestaña “Port Configuration”, accedemos a la configuración de la tarjeta.  De fábrica, esta tarjeta tiene habilitado “BOOTP” y por tanto tiene una configuración dinámica.

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  • Si habilitamos el protocolo DHCP y aplicamos, el router al que hemos conectado la tarjeta le asignará una dirección IP (en nuestro caso le asigna la 192.168.1.19).

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  • No obstante como hemos comentado en entradas anteriores, en el mundo industrial no es habitual usar configuraciones dinámicas “Dynamic” y tanto el protocolo BOOTP como DHCP, sólo se usan para asignación por primera vez. Por ello, seleccionamos una configuración estática “Static” y asignamos la dirección IP, submáscara y Gateway que hayamos elegido para este equipo, luego aplicamos.

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  • Aceptamos la advertencia, es importante saber que si esta tarjeta estuviera conectada a un sistema en producción, perdería las conexiones por mensajería implícita y explícita, generando afecciones al Sistema de Control.

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  • Desplegando RSWho, podemos ver la tarjeta y la dirección IP asignada.

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En la siguientes entradas crearemos una aplicación en RSLogix 5000 para este controlador, pero primero vamos a crear un driver Ethernet Devices en RSLinx, en la entrada“RSLinx: Driver Ethernet Devices PAC ControlLogix”.

Saludos!!!!

Conectar con PAC ControlLogix por USB

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En entradas anteriores, hemos trabajado con un PAC CompactLogix, no obstante el buque insignia de Rockwell Automation, para grandes sistemas de automatización, es la plataforma 1756-ControlLogix. De las ventajas que encuentro personalmente a esta marca, es que la filosofía de conexión con PLC’s y PAC’s es la misma y se mantiene a lo largo de los años, ésto es posible en gran parte, gracias al software RSlinx. En esta entrada, vamos a conectarnos con un ControlLogix con un controlador 1756-L71 y lo vamos a hacer a través del puerto USB que equipa la CPU.

1. Conector USB de Controlador 1756-L71.

El USB Hembra Tipo B, ha sustituido al clásico DB9 macho equipado en las CPU’s (Controladores) de la gama ControlLogix de Allen Bradley, facilitando la conexión, ya que implementan las ventajas de un dispositivo Plug & Play”.

db9CPU 1756-L1 con puerto DB9 Macho

usb_640Tipos de conectores USB

IMG_1447Cable USB

IMG_1448CPU 1756-L71

 

2. Conectar con PAC a través de RSLinx.

Cuando tengamos conectada la CPU al puerto USB del PC, el sistema operativo debe detectarlo, siempre que dispongamos del driver del Controlador instalado.

  • Si trabajamos con máquinas virtuales, debemos tener añadido en el hardware de nuestra MV (Máquina Virtual) un puerto USB.

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  • Y debemos conectar el dispositivo, una vez se haya detectado por la máquina física y la virtual.

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  • Abrimos RSLinx.

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  • Hasta que no conectemos el dispositivo “Rockwell Automation 1756-L71/B”, no aparecerá en RSWho los dispositivos. Una vez tengamos conectividad, aparecerán dos posibles rutas (“Path”) y se declarará automáticamente un driver en “Configure Drivers”.

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  • Ruta a través de “AB_VBP-1”.

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  • Desplegando podemos ver a través del “backplane” las tarjetas que están conectadas a nuestro rack de 10 slot.

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  • Ruta a través de “USB”. Desplegando podemos ver a través del “backplane” las tarjetas que están conectadas a nuestro rack de 10 slot.

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3. Prueba conectividad con PAC.

Para finalizar esta entrada y realizar una prueba de conexión con el PAC, usamos la utilidad de RSLinx “Data Monitor”.

  • Hacemos click en botón derecho del ratón y se despliega el menú, hacemos click sobre “Data Monitor”

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  • Nos aparecerán las variables declaradas en “Controller Tags”, en nuestro equipo sólo existe una variable tipo BOOL “BIT”.

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En la siguiente entrada “Configurar Tarjeta Ethernet/IP con RSLinx”, aprovechando esta conexión, vamos a configurar una tarjeta Ethernet/IP.

Saludos!!!!

 

Periferia E/S Centralizada Vs. Periferia E/S Descentralizada Capítulo 3

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Para finalizar con esta serie, vamos a realizar una pequeña comparativa de las dos soluciones de Periferia E/S en un ejemplo de Sistema de Control.

El sistema de ejemplo, consta de cuatro células de fabricación con la siguiente configuración y señales previstas:

  • Célula Principal 16ED/16SD. En esta ubicación implementaremos el PAC (Autómata).
  • Célula 1 16ED/8SD.
  • Célula 2 16ED/8SD.
  • Célula 3 16ED/8SD.

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La disposición física y distancias entre las células es la siguiente:

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1. Sistema de Control.

Para automatizar este proceso, hemos elegido un PAC con muy buen precio de la marca Allen Bradley, con la referencia CompactLogix L24ER QB1B que equipa 16 ED y 16 SD, ampliable en cuatro (4) módulos 1769 y que permite hasta ocho (8) conexiones Ethernet/IP.

Guía de selección.

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Antes de comenzar a realizar la valoración entre los dos tipos de Periferia E/S, indicar que pueden existir sistemas mixtos, donde se implementen un número de E/S con Periferia Centralizada y otras con Descentralizada, es díficil encontrar un sistema puramente Centralizado o Descentralizado.

2. Arquitectura del Sistema de Control.

2.1 Arquitectura con Periferia Centralizada.

Según las lista de señales del sistemas, necesitamos 64 ED y 40 SD, por lo que el PAC lo ampliamos mediante tres tarjetas, dos 1769-IQ32 (32ED) y una 1769-OB32 (32SD), podíamos haber usado una tarjeta de 32ED y una de 16ED, no obstante por homogeneizar y racionalizar la referencias de repuestos, nos decidimos por dos de 32ED. No obstante, lo hagamos de una manera u otra, sólo tenemos la posibilidad de ampliar el sistema, más allá de la reservas, mediante una tarjeta, ya que como vimos en la guía de selección, este equipo sólo permite cuatro módulos de ampliación.

Siendo la Arquitectura de Control resultante:

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2.2 Arquitectura con Periferia Descentralizada.

En el caso de Periferia Descentralizada, nos decantamos por el sistema POINT I/O con la posibilidad de realizar una red DLR, dando robustez a la conexión entre el PAC y los módulos periféricos de E/S, además de darnos algunas otras prestaciones adicionales.

Siendo la Arquitectura de Control resultante:

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3. Valoración económica de las dos Arquitecturas de Control.

Para comenzar me gustaría aclarar que la fuente de los precios, ha sido www.plccenter.com y no he entrado en valoraciones de ellos.

Siendo la valoración económica la siguiente:

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En una primera valoración, podemos observar que existe una diferencia de 578,07 € a favor de la periferia centralizada, pero sólo hemos valorado equipos de control y ahora debemos valorar otras prestaciones y costes de instalación.

4. Valoración económica de Sistemas de Cableado.

Aunque los sistemas de cableados, incluyen costes por precableados, conexionado, cajas, armarios, bandejas y estos costes siempre van en detrimento de la Periferia Centralizada, en nuestra comparación sólo vamos a valorar el coste de mangueras y cables, que como veréis es suficiente para decantar la balanza a favor de la Periferia Descentralizada.

Indicar que el sistema vamos a implementarlo en una planta que dispone de canalizaciones libres y las distancias las hemos indicado anteriormente (recordamos en la siguiente imagen) y que la comparación la vamos a realizar con las Células 1,2 y 3, ya que las señales de la Célula Principal es común en ambas soluciones.

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4.1 Cableado Periferia Centralizada.

Interconexión Célula 1.

Disponemos de 16 ED y 8 SD, por ello deberíamos tirar:

  • 1 manguera de 20 m de Distribución de 24VCC.
  • 1 manguera de 20 m multihilo con pantalla general para las ED.
  • 1 manguera de 20 m multihilo con pantalla general para las SD.
Interconexión Célula 2.

Disponemos de 16 ED y 8 SD, por ello deberíamos tirar:

  • 1 manguera de 30 m de Distribución de 24VCC.
  • 1 manguera de 30 m multihilo con pantalla general para las ED.
  • 1 manguera de 30 m multihilo con pantalla general para las SD.
Interconexión Célula 3.

Disponemos de 16 ED y 8 SD, por ello deberíamos tirar:

  • 1 manguera de 40 m de Distribución de 24VCC.
  • 1 manguera de 40 m multihilo con pantalla general para las ED.
  • 1 manguera de 40 m multihilo con pantalla general para las SD.

 Siendo el total necesario:

  • 90 m de manguera de Distribución de 24VCC.
  • 90 m de manguera multihilo con pantalla general para las ED.
  • 90 m de manguera multihilo con pantalla general para las SD.

Siendo el coste de cableado para la Periferia E/S Centralizada de 2100 €.

4.2 Cableado Periferia Descentralizada.

Interconexión Célula 1.

Sólo debemos tirar un cable FTP entre la Célula Principal y la Célula 2, ya que los 24VCC podemos utilizar los existentes en el armario de la Célula, por lo que necesitamos:

  • Cable FTP de Cat 6 de 20 m.
  • Dos conectores RJ-45 de Cat 6.
Interconexión Célula 2.

Sólo debemos tirar un cable FTP a la Célula 1 y otro a la Célula 3, ya que los 24VCC podemos utilizar los existentes en el armario de la Célula, por lo que necesitamos:

  • Cable FTP de Cat 6 de 30 m con Célula 1 y 30 m con Célula 3.
  • Dos conectores RJ-45  de Cat 6.
Interconexión Célula 3.

Sólo debemos tirar un cable FTP entre la Célula 3 y la Célula Principal, ya que los 24VCC podemos utilizar los existentes en el armario de la Célula, por lo que necesitamos:

  • cable FTP de Cat 6 de 40 m.
  • Dos conectores RJ-45  de Cat 6.

Siendo el total necesario:

  • 120 m de cable FTP Cat6.
  • 8 conectores RJ-45 Cat6

Siendo el coste de cableado para la Periferia E/S Descentralizada de 600 €.

En esta segunda valoración, podemos observar que existe una diferencia de 1500 € a favor de la periferia Descentralizada, que si le quitamos los 578,07 € que tenía a favor los requipos de control en la Periferia E/S Centralizada, nos quedan 921,93 € a favor de la Periferia E/S Descentralizada.

4. Prestaciones.

Además de los costes de aquisición de equipos y cableado, debemos valorar las prestaciones de uno y otro sistema:

Ventajas Periferia Centralizada:

  • Racionalización de referencias de equipos de control (3 frente a 5).
  • Centralización de E/S para diagnóstico de señales.
  • Arquitectura de comunicaciones y configuración más sencilla.

Ventajas Periferia Descentralizada:

  • Conectividad a pie de equipo, abriendo el anillo DLR.
  • Fácilmente Ampliable.
  • Reducción de espacio.
  • Reducción de cableado.
  • Reducción de consumos.
  • Focalización de repuestos, si se estropea una ED o SD en una Célula, sólo debemos cambiar un módulo de 8 ED ó 8 SD.

5. Conclusiones.

El coste de los equipos de Control en la Periferia E/S Descentralizada es superior, no obstante se ve compensado con los ahorros en cableado e interconexión, además de aportar prestaciones adicionales que no tiene la Periferia E/S Centralizada.

Saludos!!!!!

Periferia E/S Centralizada Vs. Periferia E/S Descentralizada Capítulo 2

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 El cableado clásico de los PLC’s, se ha realizado principalmente  de tres formas:

  • Conectando directamente las mangueras de campo a las bornas de las tarjetas del PLC.
  • Interconectando las bornas mediante un regletero de bornas de paso o seccionables.
  • A través de sistemas de precableados, con separación galvánica o no.

periferia7Sistema precableado Telefast de Schneider (Telemecánica)

En función del sistema que usemos, el espacio requerido para la recogida y tratamiento de las mangueras de campo e interconexión entre armarios, ocupa un espacio considerable. Desde mi punto de vista técnico y sin olvidar el equilibrio entre prestaciones y costes, la separación galvánica con relés para las señales digitales y con separadores galvánicos para las señales analógicas, es el método más indicado.
1. Periferia E/S Centralizada.

La periferia centralizada, consiste en cablear todas la señales de E/S agrupadas en un armario, éste puede disponer de varios cuerpos en función del número de E/S necesarias.

Por lo comentado anteriormente, el PLC o PAC puede disponer de dos configuraciones posibles:

  • PLC/PAC con un sólo bastidor.
  • PLC/PAC con varios bastidores, conectados por buses de expansión, buses de campo o redes de control.

periferia8Armarios con Periferia E/S Centralizada con bastidor y multibastidor.

Las ventajas e incovenientes que presenta la Periferia E/S Centralizada son:

Ventajas Periferia E/S Centralizada:

  • Simplifica la arquitectura de comunicaciones.
  • Simplifica la arquitectura de control y su configuración.
  • Centraliza la verificación de equipos en caso de fallos.
  • Da más seguridad al personal con falta de formación o experiencia en automatización y sistemas.

Inconvenientes Periferia E/S Centralizada:

  • Aumenta las dimensiones de los armarios de control (aumento de canaletas, regleteros y aparellaje auxiliar) y el espacio físico para ubicar éstos.
  • Aumenta el número de cables y mangueras.
  • Aumenta las canalizaciones.
  • La identificación de E/S es más complicada, no ayudando al diagnóstico de averías.
  • Poca flexibilidad ante ampliaciones y modificaciones.
2. Periferia E/S Descentralizada o Distribuida.

La periferia descentralizada, también conocida como Distribuida o E/S Remotas, consiste en implementar la señales de E/S próximos a los sensores, instrumentos y actuadores de nuestro Sistema de Control, reduciendo el cableado y por ello la masificación de canalizaciones y armarios de control.

Por lo comentado anteriormente, el PLC o PAC puede disponer de dos configuraciones posibles:

  • PLC/PAC con varios bastidores, conectados por buses de datos o redes de control.
  • PLC/PAC con Periferia E/S conectadas con éste mediante buses de datos o redes de control.

Arquitectura_DLR1Periferia E/S Descentralizada con Topología en Anillo

Las ventajas e incovenientes que presenta la Periferia E/S Descentralizada son:

Ventajas Periferia E/S Descentralizada:

  • Reduce dimensiones de armarios.
  • Reduce el número de cables y mangueras.
  • Reduce canalizaciones.
  • Simplifica la identificación de E/S y facilita el diagnóstico y reparación de averías.
  • Reduce los tiempos de parada e indisponibilidad.
  • Gran flexibilidad ante ampliaciones y modificaciones.
  • Reduce los costes de mantenimiento, al focalizar los repuestos, siendo las afecciones por averías más pequeñas.

periferia10E/S remotas de Weidmüller

Inconvenientes Periferia E/S Descentralizada:

  • Aumenta la arquitectura de comunicaciones y en función del bus o red de control que elijamos, también aumentaría el número de equipos específicos para las comunicaciones.
  • La arquitectura de control y su configuración requiere de conocimientos de buses y redes.
  • Da más inseguridad al personal con falta de formación o experiencia en automatización y sistemas.

periferia11Cabecera Perideria E/S Descentralizada Profibus DP

3. ¿Cuando implementar Periferia E/S Centralizada o Descentralizada?.

Cada proyecto de automatización requiere un análisis, aunque cuando son recurrentes, podemos tomar una decisión más rápida por la experiencia obtenida en proyectos anteriores.

Los parámetros, puramente económicos y de instalación, a valorar para decidir entre las dos soluciones son:

  • Número y tipos de E/S.
  • Disposición física de los equipos (sensores, instrumentos y actuadores).
  • Disponibilidad de espacio para implementar armarios distribuidos.
  • Estándares de buses de campo y redes de control (limitaciones en número de nodos y distancias).
  • Posibilidad de ampliación futura.

Ejemplos de aplicación de Periferia E/S Centralizada:

  • Un proceso o máquina que disponga de un número de E/S reducidas.
  • Una máquina o proceso que disponga de todos los sensores cerca del armario de control, por ejemplo una máquina herramienta.
  • En plantas que los armarios de control se centralicen, por ejemplo en aquellas que exista un ambiente corrosivo o ATEX.
  • Sistemas de control que no se vayan a ampliar.
  • Arquitecturas que se vayan a implementar sobre máquinas o procesos existentes y no dispongamos de espacio para la instalación de la Periferia E/S.

Ejemplos de aplicación de Periferia E/S Descentralizada:

  • Un proceso o máquina que disponga de un número de E/S elevadas.
  • Una máquina o proceso que tenga dispersos los sensores, instrumentos y actuadores (con cierta agrupación de los mismos).
  • Sistemas de control que estén previsto ampliar.
  • Instalaciones con grupos y objetos preconizados.
  • Instalaciones en las que no dispongamos espacio en las canalizaciones.

En la siguiente entrada “Periferia E/S Centralizada Vs. Periferia E/S Descentralizada Capítulo 3″ realizaremos un ejemplo de arquitectura con cada uno de los tipos de Periferia E/S.

Saludos!!!!

Conceptos Básicos 2 Protocolo DLR (Device Level Ring) Anillo a Nivel de Dispositivo.

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Una vez que hemos identificado los elementos de una red en anillo DLR, vamos a conocer como trabaja.

1. Funcionamiento Anillo DLR.

Para vigilar el anillo, el supervisor usa una baliza (“beacon”) y otras estructuras del protocolo DLR para monitorizar el estado de la red, no obstante, tanto el supervisor activo como el de respaldo monitorizan las tramas de baliza, para hacer un seguimiento de las transiciones del anillo, de modo normal a fallo.

  • Modo normal. Todos los nodos funcionando.
  • Modo Fallo. Anillo abierto en al menos un punto.

Los parámetros que se pueden configurar y que afectan a la baliza son:

  • “BEACON INTERVAL”. Intervalo de tiempo en la que el supervisor del anillo transmite una trama de baliza a través de sus dos puertos. Valor por defecto 400 µs.
  • “BEACON TIMEOUT”. Tiempo máximo de espera de recepción de la trama de baliza, tanto por parte del supervisor como de un nodo de anillo, antes de pasar a fallo. Valor por defecto 1960 µs.

1.1 Funcionamiento Normal.

Cuando el anillo está correcto, uno de los puertos del nodo supervisor se bloquea para las estructuras del protocolo DLR. No obstante, el nodo supervisor sigue enviando por ambos puertos las estructuras de baliza para monitorizar el estado de la red.

Funcion_normalFuncionamiento normal de anillo DLR.

 1.2 Funcionamiento ante fallo.

La red puede presentar fallos, pudiendo la red DLR proteger contra las interrupciones resultantes de un fallo único, procediendo para recuperarla como se recoge en la siguiente imagen.

Funcion_FalloReconfiguración de la red tras un fallo.

Como se observa el nodo supervisor envía tráfico por los dos puertos (topología lineal o bus), manteniendo así el tráfico en la red, y cuando se recupere la red del fallo, el supervisor vuelve a reconfigurar la red con topología de anillo. Ante el fallo procedería con la siguiente secuencia:

  1. El nodo supervisor reconoce que existe un fallo en la red.
  2. El nodo supervisor reconfigura la red apropiadamente debido al fallo.
  3. El nodo supervisor comunica a los nodos de la red que existe una condición de fallo.
  4. Los nodos de la red se reconfiguran por sí solos apropiadamente debido al fallo.

Con el valor predeterminado de intervalo de baliza de 400 µs y un valor de tiempo de espera de baliza de 1960 µs , los tiempos de recuperación de la red en el peor de los casos son:

2890 µs para una red DLR de cobre. Este tiempo de recuperación se basa en segmentos de cobre de 100 m entre nodos en la red.
3140 µs para una red DLR de fibra óptica. Este tiempo de recuperación se basa en segmentos de cable de fibra óptica de 2 km entre nodos en la red.

Tras esta explicación, cabe recordar que estos tiempos, son los que el anillo tardaría en reconfigurarse y que ante un fallo único la transmisión entre dispositivos (tráfico de red) no sufriría ninguna pérdida.

Los fallos más comunes que se presentan en una red DLR son:

  • Fallo de alimentación de uno de los nodos.
  • Apertura del anillo por rotura de cable FTP.
  • Mala conexión de conector RJ45.

 2. Monitorización y diagnósticos de red DLR.

Podemos usar varios métodos, para monitorizar el estado de la red o diagnosticar/identificar el fallo. Siendo los siguientes:

  • Servidor web de dispositivo.
  • Software específico, ya sea mediante RSLogix 5000 o RSlinx de Rockwell Automation.
  • Instrucciones de programas MSG (Message CIP Generic).

Todos estos métodos los veremos con mayor profundidad, indicando los requerimientos de versiones y como se realizan, y entre la información que podemos obtener y acciones que podemos realizar, se encuentran las siguientes:

  • Obtener toda la información de diagnóstico del anillo.
  • Obtener una lista de participantes del anillo.
  • Obtener el supervisor activo.
  • Borrar fallos de anillo rápidos.
  • Verificar la ubicación de un fallo.
  • Restablecer un contador de fallo.
  • Habilitar y configurar un supervisor de anillo

Saludos!!!.

Fuentes:

www.odva.org

Rockwell Automation

Conceptos Básicos 1 Protocolo DLR (Device Level Ring) Anillo a Nivel de Dispositivo.

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En la última entrada del blog, hicimos una introducción al protocolo DLR, ahora vamos a conocer los conceptos básicos para poder poner en servicio una red Ethernet en Anillo con protocolo DLR.

1. Protocolo DLR.

Según wikipedia, la definición de protocolo es:

En informática y telecomunicación, un protocolo de comunicaciones es un conjunto de reglas y normas que permiten que dos o más entidades de un sistema de comunicación se comuniquen entre ellos para transmitir información por medio de cualquier tipo de variación de una magnitud física. Se trata de las reglas o el estándar que define la sintaxis, semántica y sincronización de la comunicación, así como posibles métodos de recuperación de errores. Los protocolos pueden ser implementados por hardware, software, o una combinación de ambos.

Resumiendo, el protocolo DLR define los marcos y comportamientos asociados a un grupo de dispositivos en una red de control en anillo DLR.

2. Elementos de una red DLR.

Los elementos que encontraremos serán:

topologias3Elementos en una red DLR

 2.1 Nodo Supervisor.

Una red DLR requiere por lo menos que un nodo se configure como supervisor del anillo.

Sus funciones principales son:

  • Fijar las condiciones para la comunicación entre los nodos.
  • Recolecta información del anillo para diagnóstico.
  • Detecta rotura/apertura del anillo y reconfigura a una red lineal.
  • Detecta la restauración del anillo y reconfigura el anillo.

Por defecto los equipos, traen la función de supervisor deshabilitada y es fundamental habilitarla antes de poner la red en marcha, ya que si no existe al menos un supervisor en la red, ésta no funcionará correctamente.

No todos los dispositivos pueden ser supervisores del anillo, por ejemplo de los fabricantes Phoenix Contact y Rockwell Automation (miembros de la ODVA) pueden ser supervisores:

Rockwell Automation.

  • Tarjetas de Control Logix, 1756-EN2TR y 1756-EN3TR.
  • Tarjeta de Compact Logix, 1769-AENTR.
  • Controladores Compact Logix 5730.
  • Adaptadores 1783-ETAP, estos equipos permiten conectar dispositivos no compatibles con la tecnología de interruptor incorporado a una red lineal o DLR. Además las referencias 1783-ETAP1F y 1783-ETAP2F  además realizan conversión de medios (F.O.- cobre).

Phoenix Contact.

  • Switches de la serie 7000.

Cuando existen varios nodos habilitados como supervisor, el nodo con el más alto valor numérico de precedencia (“Supervisor Precedence”) se convierte en el supervisor del anillo DLR, quedando el resto como supervisores de respaldo.

En las siguientes capturas podemos observar como en una red DLR con dos supervisores habilitados, un PAC Compact Logix L24ERQB1B y un Switch FL Switch 7008-EIP, el que adquiere el rol de supervisor es el switch al tener configurado el valor de precedencia mayor.

  supervisor1Switch en modo supervisor. “Supervisor Precedence” = 1

supervisor2PAC en modo supervisor de respaldo (“Backup”). “Supervisor Precedence” = 0

 2.2 Nodo Supervisor de Respaldo.

En la red DLR, sólo habrá un supervisor activo, no obstante se recomienda configurar al menos un nodo supervisor de respaldo, para que en caso de fallo del supervisor activo la red siga en funcionamiento, ya que el supervisor de respaldo asumiría las funciones de supervisión del anillo, de esta manera conseguimos más robustez de la red ante fallos.

Si existen varios supervisores configurados, con el mismo valor de precedencia (valor predeterminado de fábrica es cero), el nodo con la dirección MAC numéricamente más alta se convierte en el supervisor activo.

En el caso anterior, cuando los configuramos con el mismo valor, el que asume la supervisión es el PAC, ya que dispone de una dirección MAC mayor.

2.3 Nodo Anillo.

Es cualquier nodo que opera en la red, para procesar datos que se transmiten mediante la red o para pasar los datos al siguiente nodo de la red. Cuando se produce un fallo en la red DLR, éstos se reconfiguran por si solos y vuelven a aprender la topología de la red, además reportan las ubicaciones de los fallos al supervisor de anillo activo.

Manual Tecnología de switch incorporado.

Saludos!!!!!.

Fuentes:

www.odva.org

Rockwell Automation
Phoenix Contact