Configuración modo Ethernet/IP con Smart Mode FL SWITCH SMCS 16TX

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En esta entrada, vamos a configurar un switch de Phoenix Contact en modo Ethernet/IP, usando el “Smart Mode”. Para ello, debemos de seguir los siguientes pasos:

  1. Encender el switch y esperar a que se apaguen los tres LED´s (ACT, 100 y FD). Comentar que este equipo tarda bastante tiempo en encender, mientras que está en proceso de arranque tiene todos los LED´s encendidos.
  2. Pulsar de manera mantenida durante al menos cinco (5) segundos el botón “MODE”, cuando empiecen a parpadear los tres LED´s hemos entrado en el “Smart Mode”.
  3. Pulse el botón “MODE” de manera breve, hasta seleccionar el modo de funcionamiento deseado según la señalización de los LED´s del siguiente cuadro. En nuestro ejemplo, será el modo Ethernet/IP, por lo que sólo tendremos encendido el LED ACT.

    cuadro_modos

  4. Una vez que tengamos seleccionado el modo deseado, pulsar de manera mantenida durante al menos cinco (5) segundos el botón
    “MODE” para salvar y salir del modo “Smart Mode”.
  5. Esperar a que se reinicie el equipo.
En el siguiente video, se puede ver en detalle el procedimiento a seguir:

 

Hay que tener en cuenta que cuando cambiamos el modo de operación del equipo, debemos volver a asignarle la dirección IP, en una entrada anterior del blog vimos como hacerlo.

Para saber, si hemos habilitado el modo “Ethernet/IP”, al entrar en el servidor web del equipo, observaremos que se ha habilitado la función “IGMP Snooping”. Esta función permite que el tráfico multicast no se propague innecesariamente por la red.

  • Modo de operación por defecto con “IGMP Snooping” deshabilitado.

modoethip0

  • Modo de operación por “Ethernet/IP” con “IGMP Snooping” habilitado.

modoethip1

El manual y la documentación de este equipo, la podemos bajar en el siguiente enlace:
https://www.phoenixcontact.com/online/portal/es?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=2700996&library=eses&tab=1

 

Saludos.

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Configuración de FL SWITCH SMCS 16TX con Servidor Web

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En esta entrada, vamos a configurar un switch de Phoenix Contact para que trabaje en una red donde existen equipos que trabajan con Ethernet/IP y Modbus TCP/IP:

1. Para acceder al servidor web del equipo, debemos poner la dirección IP en un navegador web. Dispone de cuatro (4) carpetas en las que se agrupan las configuraciones por tipo:

  • General Intructions.
  • Device Information.
  • General Configuration.
  • Switch Station.

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2. Podemos cambiar el nombre al equipo y guardar la configuración actual, para ello accedemos a través de la ruta “General Configuration/Config Management/General”.

Por defecto el equipo tiene asignado el nombre “SMCS Configuration” y nosotros le vamos a asignar el nombre “SWITCH NOEJU.COM”, para finalizar debemos introducir el password “private” y luego pulsar “Save”, si el password es incorrecto nos aparecerá la siguiente ventana emergente.

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Si se ha cambiado correctamente veremos la ventana de la siguiente forma:

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Al estar logados, podemos restaurar la configuración por defecto de fábrica pulsando sobre “Execute”.

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Y podemos restaurar la configuración guardada pulsando sobre “Load”.

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3. Si tenemos alimentado el switch con una sola alimentación, el led “FAIL” estará activo (color rojo). Para quitar esta señalización, que puede dar pie a confusión, accedemos al servidor web en la siguiente ruta “Switch Station/Diagnostics/Alarm Contact”.

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Debemos deshabilitar la monitorización de la alimentación, volver a introducir el password y salvar.

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Escucharemos como conmuta el contacto de alarma y dejará de estar encendido el LED “FAIL”.

4. Cuando trabajamos con Ethernet/IP es conveniente, habilitar el filtro IGMP Snooping ya que el switch permite bloquear el tráfico multicast innecesario. Si no lo hacemos, algunos equipos pueden comportarse de una manera no prevista y tener algún que otro dolor de cabeza, cabe comentar que muchos de los nuevos dispositivos en Ethernet/IP traen por defecto habilitado el tráfico unicast.

Como hemos forzado el modo de operación del switch a Ethernet/IP, se ha habilitado IGMP Snooping con la siguiente configuración.

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El manual y la documentación de este equipo, la podemos bajar en el siguiente enlace:
https://www.phoenixcontact.com/online/portal/es?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=2700996&library=eses&tab=1

 

Saludos.

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Asignar IP a FL SWITCH SMCS 16TX de Phoenix Contact

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En esta entrada, vamos a asignar una dirección IP a un switch FL SWITCH SMCS 16TX de Phoenix Contact. Lo realizaremos con la herramienta software “IPAssign_v1.1.2.exe”:

  • Ejecutamos el software “IPAssign_v1.1.2.exe”, que podemos descargar del siguiente enlace (imagen):

ipassign

  • Nos aparece la siguiente ventana, pulsamos en “siguiente”.

ipassign1

ipassign2

  • Conectamos el cable ethernet al PC y nos aparecerá la dirección MAC del switch, hay que asegurarse que es la dirección del equipo con el que estamos trabajando, incluso podemos seleccionar “Show only Phoenix Contact devices” para limitar los equipos que detecte el software mediante el protocolo BootP.

ipassign3

  • Seleccionamos de la lista, la dirección MAC del switch y pulsamos sobre siguiente.

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  • Nos aparecerá la siguiente ventana, en la que asignaremos la dirección IP que deseemos, en nuestro caso será “192.168.1.69”, pulsamos siguiente.

ipassign4

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  • Mientras que se realiza la asignación, nos aparecerá la siguiente ventana durante un tiempo que no debe ser mayor de uno o dos minutos. Si no apareciera la siguiente ventana, debemos reiniciar el equipo desconectando su alimentación.

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  • Para finalizar, pulsamos en siguiente.

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Podemos probar la conectividad, con “Símbolo del Sistema” de windows o el “Terminal” de Linux, mediante el comando “ping”:

….ping 192.168.1.69 -t

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El switch sigue teniendo BootP habilitado, si lo queremos deshabilitar deberemos entrar en el servidor web y seleccionar “Static Assignment”. Si BootP está habilitado, cada vez que quitemos tensión al equipo el software “IPAssign_v1.1.2.exe” detectará la MAC y permitirá modificar la IP.

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El manual y la documentación de este equipo, la podemos bajar en el siguiente enlace:
https://www.phoenixcontact.com/online/portal/es?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=2700996&library=eses&tab=1
Saludos.

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Automatización de un Proceso Industrial 8 (Caso Práctico-Fichero de intercambio con HMI/SCADA)

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Como se indicaba en el Esquema Funcional:

“Para todo ello, no implementaremos ninguna lógica cableada, realizando todo el control mediante PLC o PAC y el apoyo de un HMI (Human Machine Interface) local.

El sistema debe conectarse a una Red de Control Ethernet/IP existente, para telemantenimiento e integración de proceso en SCADA existente.”

Por ello, disponemos de de dos ficheros de intercambio:

  • Autómata/HMI
  • Autómata/SCADA

1. Intercambio Autómata/SCADA.

En nuestro caso práctico, el número de variables del sistema en HMI es superior a las mapeadas en el SCADA, esto suele ser habitual en la mayoría de las plantas y procesos.

Por ello, vamos a comenzar por el fichero de intercambio con el SCADA, éste dispone de un servidor OPC KEPServerEx de la casa Kepware, he optado por este servidor, ya que podemos descargarlo y usarlo en modo demo durante 2 horas, en el siguiente enlace:

https://my.kepware.com/download/demo/ex/?utm_content=EX5-HOME

En una primera fase, debemos reunirnos con los administradores y explotadores del SCADA, para definir el alcance dos trabajos y obtener la siguiente información:

  • Plataforma existente.
  • Tipo de comunicaciones (OPC para nuestro caso práctico).
  • TAG’s existentes y estándar de construcción.
  • Estándares de organización de procesos.
  • Estándares de ficheros de intercambio.

Una vez que disponemos de toda esta información, sabemos que sólo nos solicitan mapear en el SCADA:

  • Señales generales.
  • Nivel y volumen del depósito.
  • Temperatura del agua.
  • Caudal instantáneo y volumen aportado al sistema principal.

Las señales a implementar al SCADA, son de dos tipos:

  • Señales analógicas y totalizadores “EA”.
  • Señales digitales de estado “SDE”.

Los TAG’s se contruyen con el siguiente estándar:

“Nombre del proceso”_”Tipo de señal”_ “Numeración”

Nombre del proceso: PCA

Tipos de señales: EA (entradas analógicas) y SDE (señales digitales de estado):

opc1

Ficheros OPC:

Copia seguridad KEPServerEX

Importación variables.

2.  Intercambio Autómata/HMI.

En nuestro caso, al haber utilizado un PANELVIEW 7 PLUS de 10″ con un COMPACTLOGIX de Allen Bradlley la integración se simplifica notablemente, gracias a la “Arquitectura Integrada”, ya que no disponemos de dos bases de datos (HMI y autómata) a la hora de vincular variables en el HMI, pudiendo realizarlo de dos maneras:

  • Online. Estando conectados al autómata accedemos a las variables declaradas en él.
  • Offline. Vinculando la aplicación del autómata (fichero.ACD) a la del HMI.

Esta forma de trabajar ahorra mucho tiempo de integración, ya que no tenemos que generar dos bases de datos, no obstante en el caso de que utilizáramos un HMI de otra marca, procederíamos de manera similar con el SCADA en caso de que disponga de OPC o con la herramienta de variables propia de la aplicación de desarrollo del HMI.

Saludos!!!!

Automatización de un Proceso Industrial 7 (Caso Práctico-Arquitectura de Control)

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En la anterior entrada hemos definido los tipos y número de E/S, por lo que ya podemos, junto a los documentos ya redactados, diseñar nuestra Arquitectura de Control. Recordamos los documentos de inicio o partida, y el lugar en el que se encontraba:

  • Documento o esquema funcional.
  • Diagrama de proceso (P&ID).
  • Lista de sensores e instrumentación.
  • Lista de equipos y consumidores (actuadores).
  • Lista de señales.
  • Arquitectura de Control.
  • Esquemas Unifilares.
  • Esquemas Desarrollados.
  • Posicionales de Armarios.

1. ¿Qué es la Arquitectura de Control?.

Es una representación gráfica detallada de los equipos de Control, Comunicaciones y Supervisión de nuestra planta, subproceso o máquina, incluyendo las redes y buses de comunicación. También se conoce como Topología de Red.

Una buena Arquitectura de Control nos debe permitir de manera sencilla:

  • Visualizar nuestro Sistema de Control.
  • Identificar Equipos y sus características principales, incluyendo sus tarjetas de ampliación.
  • Identificar Redes y Nodos/IP’s de comunicación.
  • Cuantificar puertos ocupados y libres.

2. Puntos a tener en cuenta para el diseño de la Arquitectura de Control.

Para el diseño de la  Arquitectura de Control, tenemos que tener en cuenta principalmente los siguientes puntos:

  • Número de E/S y disposición física de las mismas.
  • Redes y buses de comunicación.
  • Requerimientos y estándar del cliente.
  • Interconexión entre sistemas.

En nuestro diseño tendremos en cuenta los requerimientos del Esquema Funcional, concretamente el funcional del caso práctico recogía las siguientes indicaciones:

  • “Para todo ello, no implementaremos ninguna lógica cableada, realizando todo el control mediante PLC o PAC y el apoyo de un HMI (Human Machine Interface) local.”
  • “El sistema debe conectarse a una Red de Control Ethernet/IP existente, para telemantenimiento e integración de proceso en SCADA existente.”
  • 5. HMI. Será de tipo pantalla táctil, sin teclados de funciones y con un tamaño de 10″, visualizando las siguientes pantallas:”

También tendremos en cuenta el número de E/S , que según la lista de señales de campo que generamos en la anterior entrada del blog, serían:

  • 15 Entradas Digitales
  • 4 Salidas Digitales
  • 4 Entradas Analógicas
  • 3 Salidas Analógica

Por último, hay que valorar las referencias y marcas habituales del cliente, esto se realiza por varios motivos, entre ellos:

  • Homogeneizar instalaciones y reducción de referencias de equipos, permitiendo la racionalización de repuestos.
  • No promover variedad de software y conocimientos específicos para el mantenimiento.
  • Facilita la interconectividad entre procesos y máquinas.

Todo esto permite reducir costes y tiempos de indisponibilidad de plantas o máquinas.

3. Arquitectura de Control de Planta de Calentamiento de Agua.

Teniendo en cuenta lo expuesto anteriormente, la Arquitectura de Control de nuestro caso práctico sería:

arquit_bn

4. Lista de Señales de Campo, Arquitectura de Control y Lista de Materiales de Control.

Personalmente y desde un punto de vista de automatización y control, los siguientes documentos los considero básicos para el desarrollo de un proyecto de automatización y para el posterior mantenimiento de éste:

  • Lista de Señales de Campo.
  • Arquitectura de Control.
  • Lista de Materiales de Equipos de Control.

Por ello, me gusta generar un documento que contenga toda esta información (más abajo se encuentra enlace para descarga de fichero editable):

lsc1

lsc2

lsc3

5. Programas para la realización de estos documentos.

Los programas que pueden facilitar la generación de esta documentación  son:

  • Excel para Lista de señales de campo y lista de materiales de control. Enlaces a Lista de Señales de Campo en formato PDF y Excel.
  • Autocad para Arquitectura de Control. Casi todos los fabricantes disponen de librerías en formato CAD. Por ejemplo, para el switch de Phoenix Contact elegido para nuestra arquitectura:

https://www.phoenixcontact.com/online/portal/es?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=2891036&library=eses&tab=1

enlaceCAD

En la siguiente entrada, ya que disponemos del HMI a implementar en el sistema, veremos “Automatización de un Proceso Industrial 8 (Caso Práctico-Lista de Señales de Intercambio con HMI)”.

Saludos!!!!

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