profinet pn

COMUNICACIÓN INDUSTRIAL-PROFINET (PN)ING.ESP. JOHN JAIRO PIÑEROS C.

SENA - VILLAVICENCIO

Ing.Esp. John Jairo Piñeros C.

Buses de campo

PROFINET PN Ing.Esp. John Jairo Piñeros C.

PROFINET Que es?

PROFIBUS DP Ing.Esp. John Jairo Piñeros C.

PROFINET es un estándar Ethernet abierto que cumple la especificación IEC 61158 para la automatizaciónindustrial.

Este tipo de red permite conectar equipos desde el nivel del campo (PLC y otros dispositivos) hasta el nivel de gestión (sistemas informáticos e internet).

PROFINET

PROFINET PN Ing.Esp. John Jairo Piñeros C.

Desarrollado por Siemens para actualizar el sistema Profibusactualizado a las redes Ethernet.

PROFINET I/O ofrece funcionamiento en “tiempo real” para datos de E/S cíclicos, donde tiempo real significa programar/organizar el intercambio cíclico con cada esclavo, con alta prioridad y tiempos fijos.

Se pueden utilizar los cables y switches estándar de Ethernetaunque existen Switches específicos preparados para el entorno industrial con un alto grado de protección frente a los agentes externos como son los Siemens Scalance.

Es un sistema Maestro-Esclavo, como en Profibus.

Se configura como una red de campo.

Los dispositivos ya no se direccionan mediante número de nodo, sino mediante un nombre y una dirección IP que deben ser únicas.

Tipos de RedesPROFINET

PROFINET IO• Equivalente a Profibus DP.• Misma visión de E/S que con el bus de campo.• Emplazamiento de las señales de E/S para el control en la

imagen de proceso.• Configuración en la herramienta específica del fabricante,

con configuración del HW y lenguajes de programación.• Reutilización a nivel de módulo.

PROFINET CBA• Equivalente a Profibus FMS.• Vista de sistema superior.• Definición de interfaces de comunicación.• Configuración a un nivel de sistema con una herramienta

para todos los fabricantes.• Reutilización a nivel de máquina.

Topologias de RedPROFINET Línea: todas la estaciones que intervienen se conectan una

tras otra, una falla en un dispositivo causa una interrupción en la línea.

Estrella: se obtiene conectando estaciones a un switch, el número de nodos depende del switch.

Anillo: Configuración robusta con hasta 50 dispositivos IO y un máximo tiempo de reconfiguración de 200ms (son usados los dos puertos internos del CPU).

Configuración mixta (anillo/estrella): con un anillo MRP que brinda la máxima confiabilidad posible. El anillo MRP está compuesto por un controlador IP así como switches. Los elementos IO serán conectados a los switches.

La estructura árbol (configuración mixta de línea y estrella) Interconectando varias estructuras en forma de estrella. Esta topología soporta hasta 250 dispositivos IO y hasta 62 switches conectados en serie.

Tecnologías de transmisiónPROFINET

Ing.Esp. John Jairo Piñeros C.PROFINET PN

Profinet utiliza el conjunto de protocolos TCP/IP para la transferencia de datos en toda la empresa y a todos los niveles.

PROFINET es la evolución del estándar abierto de Ethernet industrial para la automatización. Utiliza Industrial Ethernet y permite la comunicación en tiempo real hasta el nivel de campo

Protocolo de control de transporte (TCP)

La conexión directa entre el PC y una CPU o la conexión directa entre dos CPU´s requiere un cable de par trenzado de tipo cruzado,


Interfaces y tipos de comunicación Familia S7-300 .

Tipos de ComunicaciónPROFINET

PROFINET PN


PROFINET

PROFINET PN

Generalidades

• Tipos de Comunicación

• Conexión de red y S7

• Dirección de Conexión ID

• Bloques de fallo

• Marcas de Ciclo


Tipos de ComunicaciónPROFINET

PROFINET PN

PUT: Enviar GET: Recibir

AG_SEND: Enviar AG_RECV: Recibir







CONEXIÓN S7

INSTRUCCIÓN INSTRUCCIÓNCONEXIÓN

CONEXIÓN S7

CONEXIÓN S7

CONEXIÓN TCP


PROFINET

PROFINET PN

ESTABLECER CONEXIÓN DE RED Y S7

Configurado el hardware , se debe establecer la conexión entre la CPU 314C-2PN/DP y el modulo CP 343,1 lean

• Conexión de RED• Conexión S7

Conexión de RED

seleccionar en la parte superior Conectar en red y posteriormente enlazar el puerto PN de la CPU 314C-2PN/DP y conectarlo con el puerto PN del modulo CP343-1 lean

Conexión S7

seleccionar en la parte superior CONEXIONES y seleccionar CONEXIÓN S7, posteriormente enlazar el puerto PN de la CPU 314C-2PN/DP y conectarlo con el puerto PN del modulo CP343-1 lean

1 2

Comunicación Profinet314C-2PN/DP - Modulo CP343-1 Lean

Una CONEXIÓN define la asignación lógica de dos interlocutores con el fin de ejecutar servicios de comunicación.

Una conexión define lo siguiente:

• Interlocutores que intervienen• Tipo de conexión (p. ej. conexión S7)• Vía de conexión


PROFINET

PROFINET PN

DIRECCION DE CONEXIÓN: ID

Realizada la comunicación S7 , seleccionar la línea punteada y verificar la dirección de comunicación ID

Dirección ID de la conexión S7, necesaria para el bloque

PUT o GET

1

2 3



PROFINET

PROFINET PN

Se debe agregar el bloque OB82, OB122, OB86 para evitar que la CPU entre a STOP y que las funciones PUT y GET funcionen. EL OB1 ES EL BLOQUE PRINCIPAL DONDE SE PROGRAMA EL PLC

AGREGAR BLOQUES PARA EVITAR FALLOS



PROFINET

PROFINET PN

MARCAS DE CICLO S7-300

1. Click en dispositivos y redes y luego clik en la CPU 314C.

2. Seleccionar el PLC CPU 314c-2PN/DP

3. En la pestaña GENERAL clicken Marca de ciclo.

4. Seleccionar la casilla Marca de ciclo y digitar el valor del Byte de la marca (tener en cuenta que todos los bits van a ser intermitentes

1

2

34

Comunicación Profinet314C-2PN/DP

MARCAS DE CICLO


PROFINET

PROFINET PN

MARCAS DE CICLO

Marca que modifica periódicamente su estado binario en una relación 1:1 entre impulso y pausa.

En la parametrización de la marca de ciclo se determina el byte de marcas de la CPU que se convertirá en el byte de marcas de ciclo.

MARCAS DE CICLO

• Bit del byte de marcas de ciclo

7 6 5 4 3 2 1 0

• Duración del período (s) 2,0 1,6 1,0 0,8 0,5 0,4 0,2 0,1

• Frecuencia (Hz) 0,5 0,625 1 1,25 2 2,5 5 10

USO

Se utilizan en el programa de usuario, p. ej., para controlar indicadores luminosos con una luz intermitente o lanzar procesos periódicos, como la adquisición de un valor real

COLOCAR ESTA MARCA EN LA ENTRADA QUE ACTIVA LA RECEPCION Y/O EN ENVIO DE DATOS DEL MODULO PUT O GET

Cada bit del byte de marcas de ciclo tiene asignada una frecuencia. La tabla siguiente muestra la asignación:

FRECUENCIA



PROFINET

PROFINET PN

FUNCIONES DE COMUNICACIÓN

• ENVIAR DATOS: PUT

• RECIBIR DATOS: GET


PROFINET

PROFINET PN

FUNCIONES DE COMUNICACION

PLC CON ETHERNET INTEGRADOLa función de comunicación se debe tomar de la librería de instrucciones:

Comunicación

• GET: recibir datos (sin pasar por modulo CP)• PUT: Enviar datos (sin pasar por modulo CP)


El procedimiento es igual para el S7-1200PUT: Enviar GET: Recibir


PROFINET

PROFINET PN

PLC CON ETHERNET INTEGRADO

PLC CON ETHERNET INTEGRADOGET: recibir datos (sin pasar por modulo CP)PUT: Enviar datos (sin pasar por modulo CP)

REQ: activa el intercambio de datos con un flanco ascendente, usar marcas de ciclo.

ID: se indica el número de la conexión, (ver dirección de conexión)

ADDR_1: • especificar el área (marcas) de la CPU interlocutora (esclavo) que

debe escribirse (Formato ANY: P#byte numero de bytes)

SD_1:• especificar el área (marcas) de la CPU local desde la que se van a

enviar los datos (Formato ANY: P#byte numero de bytes)

MARCADE CICLO


ENVIAR DATOS: PUT


PROFINET

PROFINET PN


Para configurar la dirección ID también y otros parámetros click en configuración, posteriormente configurar la CPU interlocutora (esclavo)


ENVIAR DATOS: PUT


PROFINET

PROFINET PN


PLC CON ETHERNET INTEGRADOGET: recibir datos (sin pasar por modulo CP)PUT: Enviar datos (sin pasar por modulo CP)

REQ: activa el intercambio de datos con un flanco ascendente, usar marcas de ciclo.


ADDR_1: • especificar el área (marcas) de la CPU interlocutora que debe

leerse

RD_1:• especificar el área (marcas) de la CPU local desde la que se van a

recibir los datos (Formato ANY: P#byte numero de bytes)

MARCADE CICLO


RECIBIR DATOS: GET


PROFINET

PROFINET PN


Para configurar la dirección ID también y otros parámetros click en configuración, posteriormente configurar la CPU interlocutora (esclavo)


RECIBIR DATOS: GET


PROFINET

PROFINET PN

FUNCIONES DE COMUNICACIÓN

MÓDULOS CP ETHERNET

• ENVIAR DATOS: AG_SEND

• RECIBIR DATOS: AG_RECV


PROFINET

PROFINET PN

FUNCIONES DE COMUNICACION

MODULO ETHERNET CP 343-1 LEANLa función de comunicación se debe tomar de la librería:

ComunicaciónProcesador de comunicaciones

Simatic NET CPOpen User Comunication

• AG_SEND: Enviar datos (por modulo CP)• AG_RECV: Recibir datos (por modulo CP)

Comunicación ProfinetModulo CP343-1 Lean


PROFINET

PROFINET PN

FUNCIONES DE COMUNICACIÓN CP 343-1 LEAN

LADDR: Dirección inicial del módulo

272 decimal = 110 hexadecimal



PROFINET

PROFINET PN


ACT: activa el intercambio de datos con un flanco ascendente, en este ejemplo al activar la marca ENVIAR la instrucción envía el dato



SEND: Dirección del byte que se va a enviar en formato ANY (P#byte numero de bytes)

LEN: Indica el número de bytes que se van a tomar del CP Ethernet en el área de datos.


ENVIAR DATOS: AG_SEND


PROFINET

PROFINET PN




RECV: Dirección del byte que se va a Recibir en formato ANY (P#byte numero de bytes)

LEN: Indica el número de bytes que se han tomado del CP Ethernet en el área de datos.


RECIBIR DATOS: AG_RECV

Ejemplo 1 Comunicación Profinetcon modulo CP

PLC S7-300 CPU314C-2PN/DP

PLC S7-300 CPU313C CON MODULO CP343-1 LEAN

+CPU314C-2PN/DP CP343-1 LEANCPU 313C

Profinet


PROFINET

PROFINET PN



El procedimiento es igual para el S7-1200PUT: Enviar GET: Recibir


IP: 192.168.1.11M.S: 255.255.255.0P.E.: 192.168.1.1



PROFINET

PROFINET PN

IP: 192.168.1.12M.S: 255.255.255.0P.E.: 192.168.1.1

1. CONFIGURACIÓN HARDWARE

Si no se carga la versión correcta

se genera un fallo en el MODULO PROFINET



PROFINET

PROFINET PN

2. CONEXIÓN S7

Seleccionar el icono CONEXIONES y elegir Conexión S7 del menú,luego Se realiza la unión de los 2 puertos ethernet de cada PLC


PROFINET

PROFINET PN

3. ENVIAR EJEMPLO



Comunicación Profinet314C-2PN/DP a Modulo CP343-1 Lean


PROFINET

PROFINET PN

4. RECIBIR EJEMPLO



Comunicación Profinet314C-2PN/DP con Modulo CP343-1 Lean

Ejemplo 2 Comunicación ProfinetS7-300 A S7-1200


PLC S7-1200 CPU 1214C

CPU314C-2PN/DP CPU 1214C

Profinet


PROFINET

PROFINET PN


Comunicación Profinet314C-2PN/DP y S7-1200



PROFINET

PROFINET PN

1. CONFIGURACIÓN HARDWAREComunicación Profinet314C-2PN/DP y S7-1200

IP: 192.168.1.11M.S: 255.255.255.0P.E.: 192.168.1.1

IP: 192.168.1.12M.S: 255.255.255.0P.E.: 192.168.1.1


PROFINET

PROFINET PN

2. CONEXIÓN S7

Seleccionar el icono CONEXIONES y elegir Conexión S7 del menú,luego Se realiza la unión de los 2 puertos ethernet de cada PLC



PROFINET

PROFINET PN

3. ENVIAR EJEMPLO


PLC S7-1200 CPU 1214C CON MODULO CM1242-5



PROFINET

PROFINET PN

4. RECIBIR EJEMPLO


PLC S7-1200 CPU 1214C CON MODULO CM1242-5


Ejemplo 3 Comunicación ProfinetMódulos CP

+

CP343-1 LEANCPU 313C

Profinet


PROFINET

PROFINET PN


Comunicación ProfinetMódulos CP343-1 Lean



+

CP343-1 LEANCPU 313C



PROFINET

PROFINET PN

1. CONFIGURACIÓN HARDWARE

IP: 192.168.1.12M.S: 255.255.255.0P.E.: 192.168.1.1

IP: 192.168.1.10M.S: 255.255.255.0P.E.: 192.168.1.1



PROFINET

PROFINET PN

2. CONEXIÓN TCP

Seleccionar el icono CONEXIONES y elegir Conexión TCP del menú,luego Se realiza la unión de los 2 puertos ethernet de cada PLC



PROFINET

PROFINET PN

3. ENVIAR EJEMPLOComunicación ProfinetMódulos CP343-1 Lean



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