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COMUNICACIÓN AS-i CON S7-300

1. Tenga en cuenta la siguiente topología para el ejemplo que se utilizará en este tutorial (basada en la conexión de los módulos de entrenamiento del ITM).

Donde: CPU 314C-2DP: Es el PLC que se utilizará para realizar las pruebas. En éste se programará toda la lógica. CP343-1: Es un procesador de comunicación Ethernet. No se utilizará en este ejemplo pero se debe añadir al bastidor del PLC para que no haya errores al cambiarlo a modo RUN. Añádalo al bastidor del PLC de una vez ya que en el procedimiento más adelante no se explicará. ET200M: Es el módulo de periferia descentralizada que se encargará de transmitir, vía Profibus DP (cable morado) toda la información que llegue o se quiera enviar a través de sus equipos conectados en el bastidor (CP343-2, SM312 y SM322 en este caso) CP343-2: Es un procesador de comunicación AS-i. Se encarga de enviar y recibir datos por la red AS-i (cable amarillo). SM321: Es un módulo de 16 entradas digitales. No se utilizará en este ejercicio ya que el envío de esta señal se hace al PLC a través de Profibus DP. SM322: Es un módulo de 16 salidas digitales. No se utilizará en este ejercicio ya que el envío de esta señal se hace al PLC a través de Profibus DP.

AUTOR: Rubén Darío Vásquez Salazar. rubenvasquez@itm.edu.co, rubenchov@gmail.com


CPU LOGO!: Es un mini PLC el cual está conectado a la red AS-i pero no se utilizará en este ejercicio. Por defecto será el Esclavo 1. TARJETA I/O AS-i: Es una tarjeta que se puede utilizar para conectar hasta 4 entradas y 4 salidas pero no se utilizará en este ejercicio. Por defecto será el Esclavo 2. BOTONERA AS-i: Es una botonera que cuenta con 2 pulsadores y 1 piloto, es decir, 2 entradas y una salida. Se utilizará en este ejercicio y será el Esclavo 3. FINAL DE CARRERA AS-i: En un microsuiche o final de carrera, es decir, es un esclavo que se representa en la red únicamente como una entrada. Será el Esclavo 4.

2. Crear un nuevo proyecto en Simatic S7 y añada cada uno de los equipos en la configuración de Hardware del PLC siguiendo este procedimiento (un procedimiento más detallado sobre cómo añadir estos elementos de hardware se explica en el tutorial “Configuración de la periferia descentralizada vía Profibus DP en S7-300.pdf”): a. Al mismo bastidor de la CPU añada el procesador de comunicación CP343-1 según la referencia (ver en la parte frontal inferior del equipo)

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b. Vaya a las propiedades DP haciendo doble clic, añada una nueva subred Profibus y asigne una dirección al PLC

c. Se deberá ver la CPU conectada a una nueva red Profibus

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d. En el catálogo de equipos busque Profibus DP ET200M. Debe buscarla según la referencia que tenga en la parte frontal inferior del equipo. Arrástrela a la red Profibus DP previamente creada. Asigne una dirección Profibus, por ejemplo la dirección 5.

e. Vaya a la ET200 física y abra su tapa frontal. Allí se verá la dirección a través de unos pequeños suiches. Por ejemplo para la figura, se asignó también la dirección 5.

f.

En el catálogo de equipos busque SIMATIC 300CP300AS-Interface el elemento con la referencia que aparece en la parte frontal inferior del equipo. Arrástrelo al bastidor de la ET200M. g. En el catálogo de equipos busque en la ruta SIMATIC 300SM-300DI-300 el elemento con la referencia que aparece en la parte frontal inferior de módulo de entradas digitales. h. En el catálogo de equipos busque en la ruta SIMATIC 300SM-300DO-300 el elemento con la referencia que aparece en la parte frontal inferior de módulo de salidas digitales.

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El bastidor de la ET200M deberá verse así:

ET200M

Módulo de entradas digitales

Procesador de Bastidor de la ET200M Comunicación AS-i

Módulo de salidas digitales

3. Note que las direcciones del procesador de comunicación AS-i son por defecto: Bytes 272 a 287 para entradas y las mismas direcciones para salidas. Aunque ellas son independientes, la distribución de entradas se explica en la siguiente tabla (de igual forma sería para las salidas): Byte de Entradas 4 bits más significativos* 4 bits menos significativos* 272 Esclavo 0 Esclavo 1 273 Esclavo 2 Esclavo 3 274 Esclavo 4 Esclavo 5 275 Esclavo 6 Esclavo 7 276 Esclavo 8 Esclavo 9 277 Esclavo 10 Esclavo 11 278 Esclavo 12 Esclavo 13 279 Esclavo 14 Esclavo 15 280 Esclavo 16 Esclavo 17 281 Esclavo 18 Esclavo 19 282 Esclavo 20 Esclavo 21 283 Esclavo 22 Esclavo 23 284 Esclavo 24 Esclavo 25 285 Esclavo 26 Esclavo 27 286 Esclavo 28 Esclavo 29 287 Esclavo 30 Esclavo 31 *Para un byte, los bits menos significativos son 0, 1, 2 y 3, y los más significativos son 4, 5, 6 y 7.

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Por lo tanto, en esta red se puede contar con máximo 32 esclavos de entradas AS-i. Según la tabla, cada byte está dividido en 2 partes, 4 bits para cada esclavo. Esto quiere decir que cada esclavo puede contar únicamente con máximo 4 elementos, bien sea final de carrera, pulsador, piloto, etc, según sean de entrada o de salida. 4. Cada esclavo debe tener su dirección. Para verificar o configurar la dirección de cada esclavo se debe utilizar una consola de configuración y diagnóstico AS-i.

Aumentar valor Escape

Disminuir valor

Confirmar o ENTER

Mueva la perilla hasta el estado “ADDR”, con el cual se consultará la dirección de cada esclavo. Vaya a la botonera o cualquier dispositivo AS-i conectado a esta red y conecte la consola a su puerto de configuración. Presione la tecla ENTER y aparecerá la dirección que tiene configurada. Es fácil verificar las direcciones AS-i del final de carrera (Esclavo 4) y de la tarjeta I/O (Esclavo 2) ya que el puerto de estos elementos es de fácil acceso en su parte superior y frontal respectivamente. La botonera (Esclavo 3) debe destaparse para poder acceder a su puerto de configuración. 5. Conocidas estas direcciones se sabrá que: La botonera tiene entradas (pulsadores) y es el esclavo 3, por lo tanto los bits menos significativos del byte de entradas 273 (según la tabla) son los encargados de transmitir su lectura, es decir, los bits 0, 1, 2 y 3. Pero como se cuenta únicamente con 2 entradas, entonces se tendrán en cuenta únicamente los bits 0 y 1. La botonera tiene salidas (piloto) y es el esclavo 3, por lo tanto los bits más significativos del byte de salidas 273 (según la tabla) son los encargados de transmitir

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su lectura, es decir, los bits 4, 5, 6 y 7. Pero como se cuenta únicamente con 1 salida, entonces se tendrá en cuenta únicamente el bit 4. El final de carrera es una entrada y es el esclavo 4, por lo tanto los 4 bits del byte de salidas 274 más significativos de se encargarán de indicar el estado, es decir, si está detectando algún elemento cercano o no. Sus 4 bits estarán simultáneamente en cero únicamente cuando esté detectando algo, de lo contrario estarán en un valor diferente. En resumen: Byte de entradas 273 (PIB273) Bit 0 1 2 3 4 5 6 7

Esclavo 3 3 3 3 2 2 2 2

Descripción Pulsador rojo de la botonera Pulsador verde de la botonera No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio Byte de entradas 274 (PIB273)

Bit 0 1 2 3 4 5 6 7

Esclavo 5 5 5 5 4 4 4 4

Descripción No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio Final de carrera Final de carrera Final de carrera Final de carrera Byte de salidas 273 (PQB273)

Bit 0 1 2 3 4 5 6 7

Esclavo 3 3 3 3 2 2 2 2

Descripción Piloto de la botonera No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio No utilizado en este ejercicio

AUTOR: Rubén Darío Vásquez Salazar. rubenvasquez@itm.edu.co, rubenchov@gmail.com


EJERCICIO PRÁCTICO 1 En el bloque OB1 de su proyecto configure el siguiente diagrama ladder.

Con este diagrama se están transfiriendo todos los 8 bits del byte de entradas 273 al byte de marcas 0, es decir que lo que le ocurra al cada bit de PIB273 también le ocurrirá a cada bit de MB0 en el mismo orden. Por lo tanto, para este caso, si se llega a encender M0.0 es porque el bit 0 de PIB273 también se encendió. Como se vio en la tabla anterior para PIB273, este bit corresponde al pulsador rojo de la botonera. Así, se programó la lógica de modo que si se presiona el pulsador rojo de la botonera se encienda la salida digital del PLC con dirección Q124.0. Realice pruebas para verificar el correcto funcionamiento.

AUTOR: Rubén Darío Vásquez Salazar. rubenvasquez@itm.edu.co, rubenchov@gmail.com


EJERCICIO PRÁCTICO 2 En el proyecto creado para hacer esta comunicación AS-i, cree una tabla de variables y visualice al byte de salidas PQB273 como se muestra en la siguiente figura: Botón Online

Botón Forzar Variable

Si se visualiza “Online” y además se hace clic en “Forzar Variable”, se está encendiendo el bit 0 del byte de salidas 273, así entonces se estaría encendiendo el piloto de la botonera (ver tabla de PQB273 más arriba en este tutorial).

EJERCICIO PRÁCTICO 3 En el bloque OB1 de su proyecto configure el siguiente diagrama ladder, puede ser en los segmentos 3 y 4 del OB1 sin borrar los segmentos 1 y 2 hechos en el ejercicio práctico 1.

AUTOR: Rubén Darío Vásquez Salazar. rubenvasquez@itm.edu.co, rubenchov@gmail.com


Con este diagrama se están transfiriendo todos los 8 bits del byte de entradas 274 al byte de marcas 1, es decir que lo que le ocurra al cada bit de PIB274 también le ocurrirá a cada bit de MB1 en el mismo orden. Recuerde, según la tabla dada anteriormente para PIB274, los bits más significativos (4, 5, 6 y 7) se pondrán en cero simultáneamente cuando el final de carrera detecte algo. Por lo tanto, si M0.4, M0.5, M0.6 y M0.7 están en cero simultáneamente, entonces podremos encender una salida del PLC, en este caso Q124.1 Cargue el programa al PLC y presione el final de carrera para evaluar el encendido de la salida digital.

EJERCICIO PROPUESTO Si se llega a detectar algo con el final de carrera entonces encienda el piloto de la botonera y déjelo encendido aún si se llegara a desactivar el final de carrera. Apague el piloto únicamente cuando se presione el pulsador rojo de la botonera.

Nota: Se deja al lector la invitación a implementar ejercicios prácticos y proyectos utilizando este tipo de comunicación, en la cual las señales de todos los actuadores y sensores viajan por un único cable amarillo (medio compartido).

AUTOR: Rubén Darío Vásquez Salazar. rubenvasquez@itm.edu.co, rubenchov@gmail.com

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