Tema: Interfaz Actuador-Sensor. Bus AS-i. · 10.Presione SET para salir del modo configuración y entrar al modo protegido (led CM apagado), el led que indica el numero de esclavo

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Tema: Interfaz Actuador-Sensor. Bus AS-i.

• Comunicar controladores industriales Siemens usando la interfaz Actuador-Sensor(AS-i).

• Interconectar controladores industriales usando el bus AS-i.• Programar un PLC S7-200 para funcionar como un maestro de la red AS-i.• Programar los módulos lógicos LOGO! para funcionar como esclavos de la red

AS-i.

• 1 Computadora con tarjeta de red Ethernet y los programas LOGO!Soft Comfort V8.0y Step 7 Microwin 4.0 o superior

• 3 Módulos lógicos LOGO! 230 RCE con módulos de expansión de red As-i• 1 PLC S7-200 con módulo maestro AS-i CP243-2 y simulador de entradas• 1 instrumento de direccionamiento y diagnóstico para módulos AS-i marca Siemens• 1 Cable Interfaz Siemens PC/PPI• 4 Cables de alimentación 110-240 VAC• 1 Cable de alimentación para 24 VDC• 1 Fuente de alimentación Siemens para bus AS-i de 3A.• 1 Fuente de alimentación de 24 VDC• 3 Pulsadores N.A• 2 Lámparas• 4 Cables As-i• 16 Cables de conexión• 1 Destornillador plano de 3mm

As-i (Interfaz actuador sensor):

Es un enlace de comunicación orientado a bits diseñada para conectar sensores y actuadoresbinarios. La mayoría de estos dispositivos no requieren múltiples bytes para transmitiradecuadamente la información necesaria acerca del estado del dispositivo, por lo que lainterfaz de comunicación AS-i ha sido diseñada para mensajes orientados a bit con el fin deaumentar la eficiencia del mensaje para estos tipos de dispositivos.

Facultad: IngenieríaEscuela: ElectrónicaAsignatura: Redes de Comunicación IndustrialLugar de ejecución: Instrumentación y Control (Edificio 3, 2da planta)

Objetivo General

Objetivos Específicos

Materiales y Equipos

Introducción Teórica

Redes de Comunicación Industrial. Guía 7

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Bus para sensores:

Figura 1. Relación entre el tipo de control y dispositivos en las redes industriales.

La interfaz AS-i permite las siguientes topologías:

Figura 2. Topologías del bus AS-i.


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En la figura 3 se muestra la arquitectura típica de una red AS-i.

Figura 3. Arquitectura típica del bus AS.i.

Características de As-i:

• Es un sistema de conexión para el nivel de procesos más bajo en instalaciones deautomatización.

• Los mazos de cables que se utilizaban hasta ahora en este nivel son sustituidos por unúnico cable eléctrico, el cable AS-i. A través del cable AS-i y del maestro AS-i seacoplan aparatos de comando sencillos.

• Tecnología AS-i administrada por AS-international

• Estándar definido por ATEX. Estándar EN 50295

• Versión 2.0 solo digital (31 dispositivos)

• Versión 2.1 análoga y digital (62 dispositivos digitales 31 analógicos)

• Versión ASIsafe (Monitor de seguridad, esclavos de entrada seguros)

• Versión 3.0 análoga y digital (62 dispositivos)

• Tiempo de escaneo rápido (5 ms @ 31 dispositivos, 10 ms @ 62 dispositivos)

• Cada dispositivo puede soportar 4 bits de datos de entrada/salida (en la versión 3.0son 8 bits).

• Rango en baudios: 167 Kbits/s.

• Múltiples comercializadores

• Solamente aplicaciones No-intrínsecas.

• 100 m es la máxima distancia. 300 m usando repetidores y extensores(amplificadores)


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• 2 Cables para corriente y comunicación

• También se puede ver AS-i usando 4 cables

• 2 para comunicación.

• 2 para corriente

• Voltaje para el bus es de 31 Vdc. 2.2 A u 8 A

• La solución más simple en redes de automatización

• Tiempo de escaneo rápido. (Máx. 5 ms. tiempo de ciclo)

• Auto-sensado (excluye Delta V)

• Ahorro en equipo

• Simple, cableado seguro

• Tecnología de rápida instalación

• Dispositivos menos costosos

• Estándar abierto

• Fabricante independiente e ínteroperable

• Productos certificados, aprobación internacional

Aplicaciones AS-i:

Arrancadores de Motores

Barreras fotoeléctricas

Interruptores de aproximación por inducción

Solenoides

Válvulas On-Off

Switches de nivel

Switches en general

Indicadores en general

Figura 4. Dispositivos con bus AS-i.

1. Sin energizar el módulo lógico LOGO! conecte el instrumento dedireccionamiento y diagnóstico para módulos AS-i al esclavo AS-i CMconectado al LOGO! (Ver Figura 5).


Procedimiento

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Figura 5. Conexión del instrumento de direccionamiento al esclavo AS-i.

2. Ubique el selector del instrumento en ADDR y presione el botón , se iniciará la

búsqueda y luego en pantalla se mostrará la dirección que tiene el esclavo, con losbotones o coloque la dirección, en este caso 1 y presione de nuevo el

botón para guardar, aparecerá la palabra PROG en pantalla y luego se indicará

que ya tiene la dirección (Address) de 1.

3. Repita el paso anterior para colocar direcciones a los otros dos esclavos (direcciones2 y 3). Al finalizar apague el instrumento de direccionamiento pasando su selector aOFF.

4. Verifique en la parte superior de la fuente As-i que el selector dealimentación esté puesto en 230V.

5. Aún sin energizar nada realice las conexiones mostradas en la Figura 6 utilizando elesclavo direccionado como 2.

Figura 6. Conexión entre maestro As-i y esclavo 2.


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6. Si el esclavo AS-i no ocupa la primera posición después del LOGO! es necesarioconectar la alimentación de los módulos que estén antes, para ello conecte L+ y M delos módulos a 24VDC (busque las borneras correspondientes en el módulo).

7. Pida al docente de laboratorio que revise las conexiones antes de continuar.

8. Energice todo el sistema y coloque el interruptor del PLC S7-200 en la posición deSTOP para poder configurar la unidad maestra AS-i CP 243-2 conectada al S7-200,presione el botón SET en esta para pasar al modo de configuración (led CMencendido).

9. En los leds inferiores deberá indicarse los esclavos AS-i detectados, que en este casosolo debe ser el 2, Ver Figura 7.

Figura 7. modulo maestro As-i CP 243-2, indicando el esclavo detectado.

Nota: El botón Display sirve para mostrar todos los esclavos presentes, primero los esclavos A del 1-31 y luego los esclavos B (esclavos extendidos) junto con el led "B". Debe presionar el botón para irvisualizando entre los diferentes grupos hasta escanear las 32 direcciones y luego empezará elescaneo para las 32 direcciones del esclavo B.

10.Presione SET para salir del modo configuración y entrar al modo protegido (led CMapagado), el led que indica el numero de esclavo se pone intermitente por unossegundos y luego queda fijo junto con el de grupo y en los leds superiores (leds deestado) solo debe quedar encendido el led PWR (CP243-2 conectado a voltaje).

11.Conecte el cable PC/PPI entre el S7-200 y la computadora (si está utilizando unamáquina virtual no olvide habilitar el cable en los dispositivos USB).

12.Abra el programa STEP7-Microwin, del menú "CPU", elija "Tipo..." y luego en laventana que se abre de clic en el botón "Comunicación" (Ver Figura 8).


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Figura 8. Ingresar a configuración de la comunicación entre PC y S7-200.

13.Si aparece un mensaje sobre que el dispositivo seleccionado no existe de clic en"Aceptar" y siga con el paso 14, sino siga con el paso 15.

14.En la ventana que se abre de clic en el botón "Ajustar interface PG/PC", cuando seabra la ventana busque en la lista de dispositivos "PC/PPI cable (PPI)", de un clicencima y luego presione el botón "Aceptar".

Figura 9. Selección de dispositivo PC/PPI cable (PPI).

15.De doble clic donde dice "Haga doble clic para actualizar", se empezará el escaneodel puerto y deberá aparecer la CPU correspondiente de clic encima y presione elbotón "Aceptar"

Figura 10. Selección de CPU.


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16.En la ventana principal, del menú "Herramientas" seleccione la opción "Asistente AS-i", se abrirá la ventana mostrada en la Figura 11.

Figura 11. Opciones posibles desde el asistente AS-i.

17.Desde aquí es posible cambiar las direcciones de los esclavos AS-i, además dereservar un rango de la memoria de variables para evaluar las entradas y salidas delos esclavos, como las direcciones ya se colocaron con el instrumento dedireccionamiento, se procederá a mapear al esclavo, para ello seleccione la opción"Mapear esclavos AS-i" y presione el botón "Siguiente"

18.En la ventana que se abre seleccione como “Ubicación del módulo” 0 y luego de clicen el botón "Leer módulos", deberá aparecer en la ubicación "0" el ID del móduloCP243-2 Asi V2.03, presione el botón "Siguiente"

Figura 12. Ubicación de módulos As-i instalados.


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19.En las siguientes ventanas que aparecen de asignación de desplazamientos (Offset) eindicación del tipo de esclavo en el asistente de clic en "Siguiente"

20.Luego aparece la ventana para indicar esclavos digitales, donde se ve la asignación denombres simbólicos para las entradas y salidas, estos nombres pueden cambiarse siasí se desea, déjelos como están y presione "Siguiente"

Figura 13. Indicación de esclavos digitales.

21.Ahora aparece la ventana para asignar memoria a la configuración, presione el botón"Proponer dirección" y luego presione "Siguiente" y en la ventana que aparecedespués presione "Finalizar", se preguntará si desea finalizar la configuraciónseleccione "Sí".

Figura 14. Asignar memoria a la configuración.


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22.En la ventana principal de clic en "Tabla de símbolos" y luego en la pestaña"ASI0_SYM" para visualizar como quedaron asignadas las entradas y salidas delesclavo en la memoria.

Figura 15. Tabla de símbolos AS-i.

23.Se creará un programa que encenderá la salida Q0.0 del S7-200 solamente si sepresiona tanto la entrada I0.0 del S7-200 como la entrada I1 del LOGO!, para ellocree el siguiente programa en "Bloque de programa" en la pestaña "PRINCIPAL".

Figura 16. Programa inicial en el S7-200.

24.Descargue el programa al PLC S7-200 y deje la CPU en STOP.

25.Coloque a la computadora la dirección IP 192.168.0.10, máscara de subred255.255.255.0 y pasarela 192.168.0.1 y al LOGO! La dirección IP 192.168.0.3,máscara de subred 255.255.255.0 y pasarela 192.168.0.1.

26. Abra el programa LOGO!SoftComfort V8.0, presione el botón "Nuevo", aparecerá laventana de “Configuración de LOGO!“, (sino de clic en el menú “Archivo” y luegoen “Propiedades”), en la primera pestaña “Configuración Offline”, seleccione la


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opción “General” y colóquele un nombre al programa e ingrese la dirección IP,mascara de subred y pasarela predeterminada del LOGO! al que se va a conectar.Que en este caso serán las siguientes:

Dirección IP: 192.168.0.3Mascara de subred: 255.255.255.0Pasarela predeterminada: 192.168.0.1

27.Cree el siguiente esquema eléctrico mostrado en la Figura 17, en este simplemente seestá enviando el estado de la entrada 1 del LOGO! a la salida Q5 (se utiliza Q5puesto que las salidas digitales del esclavo van de la Q5 a la Q8 y las entradas de laI9 a la I12).

Figura 17. Esquema eléctrico inicial de esclavo 2.

28.Conecte un cable Ethernet entre el LOGO! y la computadora, descargue el programaal LOGO! y déjelo en RUN.

29.Coloque al S7-200 en RUN y pruebe el funcionamiento del programa.

30.Añada al programa que al presionar la entrada I0.2 en el S7-200 se encienda la salidaQ4 en el LOGO!, para ello agregue la network mostrada en la Figura 18 al programadel S7-200 y la conexión mostrada en la Figura 19 al diagrama eléctrico del LOGO! .

Figura 18. Network 3 a agregar al programa del S7-200

Figura 19. Conexión a agregar al esquema eléctrico del LOGO! esclavo 2.

31.Descargue los programas y pruebe el funcionamiento.

32.Desenergice el sistema y añada el esclavo con la dirección 3 a la red (Ver Figura 20).


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Figura 20. Conexión del esclavo 3 a la red.

33.Energice el sistema, la unidad maestra CP 243-2 indicará error en la configuración(led CER encendido), coloque el S7-200 en modo STOP para poder ingresar al modode configuración en la CP 243-2, de clic en el botón SET para entrar al modo y luegode nuevo en SET para salir, el led CER deberá apagarse y ahora reconocerse tanto elesclavo 2 como el 3.

34.En el STEP7/Microwin ingrese de nuevo al asistente AS-i, seleccione la opción demapear esclavos y de clic en "Siguiente", en la ventana que aparece coloque enConfiguraciones a editar "Configuración ASi para 0 (módulo 0)” y de clic en“Siguiente” en esta y en la siguiente ventana.

35.Cuando aparezca la ventana mostrada en la Figura 21, de clic en el botón "Compararonline", en la ventana deberá aparecer que los esclavos de la dirección 2 sonidénticos y que el esclavo online 3 falta en la configuración, de clic en "Actualizar".

Figura 21. Comparación de la configuración AS-i.


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36.Ahora debe aparecer que los dos esclavos son idénticos, de clic en "Siguiente" hastaque aparezca la ventana de "Indicar esclavos digitales", ahí aparecerá ya los símbolospara el esclavo 3, de clic en "Siguiente" hasta llegar a la ultima ventana, de clic en“Finalizar” y luego en “Sí”.

Figura 22. Símbolos para esclavo 2 y 3.

37.Ahora configure que la entrada I1 del esclavo 3 se vea reflejada en la salida Q0.4 delS7-200, para ello agregue en el programa del s7-200 la siguiente network.

Figura 23. Network 4 a agregar al programa del S7-200.

38.Al nuevo LOGO! colóquele la misma dirección IP que le colocó al anterior (se utilizala misma IP puesto que no se está utilizando la red Ethernet más que para conectarsea la PC y descargar el programa así que no habrá conflicto, cree un nuevo archivo enel LOGO!Soft Comfort para el este LOGO! y cree el siguiente circuito

Figura 24. Esquema eléctrico de LOGO! esclavo 3.


40.Añada el esclavo 1 y cree un programa en que sea necesario que la entrada I0.0 delS7-200 y las entradas I1 de los tres LOGO! esclavos estén activadas para encender lasalida Q1.0 del S7-200, además de que con la entrada I1.0 se encienda la salida Q3del esclavo 1.



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42.Desenergice y desconecte los equipos dejando ordenado su puesto de trabajo.

1. Presente la solución al ejercicio que se le solicitó en el paso 40.

• Graune, U., Thielert, M. y Wenzi L. (2009). LOGO! Practical Training. Erlangen,Alemania: Publics Publishing.

• Siemens. (2008). ¿Cómo se accede a los esclavos ASI en el STEP 7-Micro/WIN, através de la CP 243-2? . Disponible en:https://support.industry.siemens.com/cs/document/8826798/%C2%BFc%C3%B3mo-se-accede-a-los-esclavos-asi-en-el-step-7-micro-win-a-trav%C3%A9s-de-la-cp-243-2?dti=0&lc=es-WW . Consultado en enero de 2018.

• Siemens. (2000). SIMATIC NET CP 243-2 AS-Interface Master Manual. C79000-G8978-C142 Versión 02. Disponible en:https://support.industry.siemens.com/cs/document/2659515/manual-cp-243-2-as-interface-master?dti=0&lc=es-WW. Consultado en enero de 2018.

Análisis de Resultados

Bibliografía


https://support.industry.siemens.com/cs/document/8826798/%C2%BFc%C3%B3mo-se-accede-a-los-esclavos-asi-en-el-step-7-micro-win-a-trav%C3%A9s-de-la-cp-243-2?dti=0&lc=es-WW



https://support.industry.siemens.com/cs/document/2659515/manual-cp-243-2-as-interface-master?dti=0&lc=es-WW

https://support.industry.siemens.com/cs/document/2659515/manual-cp-243-2-as-interface-master?dti=0&lc=es-WW

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EVALUACIÓN

% 1-4 5-7 8-10 Nota

CONOCIMIENTO 20 Conocimiento deficiente de los fundamentos teóricos

Conocimiento y explicación incompleta delos fundamentos teóricos

Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos

APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO

60 Cumple con uno de los siguientes criterios:-Armó correctamente lared AS-i con un maestroy tres esclavos.-Configuró correctamente el maestro y los esclavos.-Programó correctamente el maestro y los esclavos para el intercambio de información.

Cumple con dos de los criterios

Cumple con los tres criterios

ACTITUD 10 No tiene actitud proactiva.

Actitud propositiva y con propuestas no aplicables al contenido de la guía.

Tiene actitud proactiva y sus propuestas son concretas.

10 No deja limpia ni ordenada su área de trabajo.

Solo deja limpia u ordenada su área de trabajo.

Deja limpia y ordenada su área de trabajo.

TOTAL 100%

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Puesto No:


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