LLENADO DE PAQUETES (Practica 6)

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

En esta practica nos encontramos  con tres contenedores de diferentes tamaños cada uno.Cada uno de ellos se llenaran de la siguiente forma:

-Contenedor A:15 segundos de liquido A.

-Contenedor B:15 segundos de liquido  B y 10 de liquido A.

-Contenedor C:15 segundos de liquido C,10 segundos de liquido B y 5 segundos de liquido A.

Estos contenedores se iran moviendo por una cinta transportadora ,de tal modo que mediante unas fotocélulas,se iran detectando en los 3 diferentes chorros de llenado de liquidos.

En la siguiente imagen podremos observar el proceso de nuestro llenado de contenedores.

 

MATERIAL NECESARIO

      -Siemens Cpu314/IFM
      -Siemens CP345-2
      -Omron CQM1-H
      - Módulo de entradas  de Murr ( Siemens)
      - Variador de Frecuencia

ASIGNACIÓN DE VARIABLES

-PLC SIEMENS (Maestro): Dirección 2

El Plc Siemens será el “maestro”,es decir, será el encargado de enviar y recibir todos los paquetes.

-PLC OMRON CQM1-H (Esclavo): Dirección 3

El Plc Omron es el “esclavo” muestra las salidas que le envía el maestro,en el hemos asignado un pulsador que será el que le de paso al programa mediante un “Marcha”.

-Modulo Murr :Dirección 4

En el modulo Murr tendremos 8 entradas digitales,por lo tanto,la simulación de todos los sensores y electroválvulas del programa las accionaremos con unos pulsadores que irán conectados al modulo Murr.

-Variador de Frecuencia: Dirección 5
 Es el equipo que permite mover al motor en el momento que se le programa, a la velocidad que se le programa y en el sentido requerido.

PREPARACION PARA LA CONFIGURACION Y PROGRAMACION .
 

Vamos a asignar el numero de Bytes que vamos a enviar y que vamos a recibir.

-Enviar:  8 Bytes
-Recibir: 9 Bytes

  A continuación vamos a ordenar en las posiciones de memoria y vamos determinar el espacio de bytes que vamos a utilizar cuando envíemos como cuando recibamos.
Maestro Siemens: Envío100.0; Recibo 50.0
Esclavo Omron: Envío 1.0;    Recibo 100.0
Muur: Envío 30.0;  Recibo NONE

Variador: Envío 10.0;  Recibo 15.0


Realizaremos el Grafcet a mano en la libreta.



CONFIGURACIÓN Y PROGRAMACIÓN

Lo primero por lo que vamos a empezar es por configurar el PLC SIEMENS(Maestro).

SIEMENS CPU314/IFM

Abrimos el programa Simatic manager y  continuación crearemos un nuevo proyecto al que llamaremos ''llenado de paquetes''.
Una vez ya creado insertaremos SIMATIC 300 y nos meteremos en Hardware.

  

Este PLC va a ser el maestro, por lo que concentra toda la linea de profibus configurado en su 
software.

Añadiremos la Cpu314 y la CP345 este ultimo,es el modulo que permite la comunicación por medio de Profibus.

Una vez ya aparece en nuestro bastidor la CP, habrá que añadir una linea profibus, en la que añadiremos tres equipos: PLC Omron, Muur y Variador.

NOTA:Como hemos observador en el apartado de asignación de variables,le hemos dado la direcciona a cada uno de los equipos,aquí tendremos que tenerlas en cuenta para darles las mismas direcciones.

Por ultimo,añadiremos el Variador de Frecuencia,asignado en la dirección 5.

Una vez ya configurado Siemens, procederemos a hacer el programa.
Para la realización del programa hemos ido nombrando cada uno de los contactos y siguiendo el orden de direcciones y  de la memoria que se estudió en el apartado anterior.
Por un lado,hemos utilizados las “FC” ; DPSEND y DPREVICE, de tal forma que por medio de estos se envia y recibe la información a la CP para que esta pueda lanzarla en forma de testigo a los demás equipos.

Por otro lado hemos separado todas las etapas y transiciones del proceso en entradas y salidas,lo hemos deicidido hacer asi porque es un sistema secuencial.

Una vez terminado todo esto, la configuración del maestro quedara finalizada.
A continuación tendremos que configurar el Plc Omron para que los datos que le lleguen los muestre en sus salidas.

PLC OMRON CQM1-H

Para comnezar, lo que haremos sera abrir el CX-programer y crear un nuevo proyecto con el mismo nombre que el anterior, asignándole a este el equipo con la cpu correcta,normalmente hemos utilizado la CPU 51.

Una vez lo configuremos,procederemos a hacer el programa en CX -Programer, esto consistirá en dos MOVE, uno de entrada y otro de salida. Cuando los datos llegan al MOVE, estos son movidos a las posiciones de memoria para que cuando pase el testigo del Profibus los pueda mover y recoger el equipo maestro(Siemens).
Una vez ya terminada toda la configuración,ya tendríamos todo preparado para mostrar todos los datos del proceso.

Mediante los indicadores Led’s nos iremos guiando de la simulación del proceso de Llenado de Paquetes.

VARIADOR

El variador lo conectaremos al PLC siemens,mediante la red Profibus, antes de esto en el programa consta cuando tiene que arrancar, hacia que sentido tendrá que girar y a que velocidad.

MODULO MUUR

Este equipo será el que tendrá las 8 entradas digitales,y mediante las cuales actuaremos el programa.

Requiere de una alimentación de 24 v que la puede suministrar una F.A. o el propio Plc Siemens.
En este equipo hay que asignar que pulsador va a ser cada entrada, para así a la hora de simular el proceso sea de fácil entendimiento el programa.

COMUNICACIÓN ENTRE PLC's MEDIANTE PROFIBUS (ACT.5)

COMUNICACIÓN MAESTRO-ESCLAVO MEDIANTE PROFIBUS.

OBJETIVO

En esta actividad,nuestro objetivo a cumplir es la comunicación entre dos PLC's para realizar una transmisión de datos mediante una conexión PROFIBUS DP.

Los dos PLC's que utilizaremos para esta actividad seran:

-Siemens CPU314-IFM

-Omron CQM1-H

L

EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR

-Siemens CPU314-IFM (Maestro)

-Omron CQM1-H (Esclavo)

-Cable Profibus

-CP342-5

Al pulsar una entrada en el PLC Siemens (Asignado como Maestro) mandaremos la  información al PLC Omrom (Asignado este como Esclavo).
El Esclavo recibirá la información, y la reflejará en su salida. A su vez, al activar una entrada, se encenderán todas las salidas del Maestro durante 5 segundos.
Para finalizar,comprobaremos que la información se transfiere desde un PLC hasta el otro.

CONFIGURACION PLC SIEMENS

1ºAbiremos SIMATIC 300 y crearemos un nuevo proyecto.

2ºAñadiremos un bastidor.

3ºAñadiremos la CPU 314 IFM 

4ºEn la subpestaña Profibus,clickaremos en CP300 y de ahi,escogeremos la CP342-5.

5ºA esta ultima le daremos la direccion 2.

6ºEn este paso añadiremos el Omrom.Para añadire este,deberemos descargarnos los drivers e instalarlos en el PC,estos drivers tienen el formato (.GSD).

7ºUna vez instalados los drivers,añadarimos el Omrom,para ello buscaremos en la  subpestaña "Otros aparatos de campo", seleccionaremos el "CQM1H" y lo añadiremos a la linea Profibus.

8ºA este ultimo le daremos la dirección 3.

En la siguiente imagen se muestra como tiene que quedar la configuración.

PROGRAMACION PLC SIEMENS

En este paso para comenzar nos meteremos en "Bloques FC" y añadiremos un DP SEND y un DP RECEIVE,el DP SEND nos enviara los datos de la memoria de la CP al PLC esclavo y el DP RECEIVE sera el que nos permita recibir los datos del PLC esclavo a la CP.

Ahora configuraremos los dos bloques como aparecen en la imagen siguiente.

A continuación añadiremos un "MOVE", este sirve para colocar los datos en la memoria,es decir,cuando ya sabemos los datos que deseamos enviar,este los mueve a la posición de la memoria del "DP SEND" y de esta manera, podrán ser enviados.

En nuestro caso le hemos puesto la configuración que aparece en la siguiente imagen:

CONFIGURACION PLC OMROM

En este PLC su configuración no tiene mucha dificultad,haremos lo siguiente:

1º Abriremos el programa CX-Programmer.

2º Le daremos a crear un nuevo proyecto.

3º En este paso debemos escoger nuestro PLC y nuestra CPU elegida.

4º Nos saldrá una ventana de configuración en esta ventana le daremos a la subpestaña "Host Link" y le diremos que trabaje como Esclavo.

PROGRAMACION PLC OMROM

En la siguiente imagen se puede observar dicho programa,este no tiene ninguna complicación ya que es muy similar al de Siemens.

Se puede ver que aparece un bloque llamado "MOV",este es como el "MOVE" en Siemens.

Nosotros le hemos puesto la siguiente configuración. 

Para terminar,querremos ver los datos que se han enviado.

Para ello en la siguiente imagen podemos observar las siguientes zonas y ver si se han enviado los datos a ellas.

ACTIVIDAD 3-RESUMEN DE EXPOSICIÓN

En esta actividad nos hemos encargado cada compañero del grupo en realizar un pequeño y breve resumen de la exposición del trabajo.

MODO DE TRANSMISIÓN

 Se entiende como el empleo de distintas tecnicas para preparar la informacion que se desea comunicar.

 En transmisión:
            ETD – Equipo de transmisión de datos
            ETCD- Equipo Terminal del circuito de datos
  Al ser enviada un información la ETD debe atrabesar previamente la interface denominada ETCD.


Concepto de transmisión de datos: abarca toda la transferencia entre dos puntos cualquiera.

El envio de datos entre 2 ETD, se pueden realizar de dos maneras distintas:

1- Comunicación Serie: Se establece en una sola linea y ambos sentidos, es decir la comunicación se realiza bit a bit.
      Es la forma mas normal de transferir datos a larga distancia
      Su mayor defecto es la velociadad
       Ejemplo de cable es el RS232 y RJ 485, los mas utilizados.


2- Comunicación Paralelo: Se transmiten todos los bits simultáneamente, enviados en forma de byte, esto conlleva mayor conplijidad.
      Se utiliza en enlaces mas cortos y ambientes de baja contaminación electromagnetica
       Velocidad mucho mayor que el serie, ya que el envio se hace de una sola vez y no uno a uno.
         Un ejemplo de cable paralelo es el centronics utilizado en las impresoras

MODULACIÓN Y CODIFICACIÓN

Hoy en dia las mayoria de ETD procesas y obtienen datos de forma digital, pero son comunicados a traves de medios distintos. Evidentemente el medio y tipo de comunicación condicionan el ETCD dispuesto.
 Ejemplo, no presenta el mismo problema la comunicación de datos/voz a traves de inalambrico que por cable, ya que se realiza un cambi ang./dog.
Para la transmisión de datos a larga distancia, se utiliza la¡RTB ( Red de telefonia) ya que es barata, cobertura y ancho de banda. Dado que trabaja con señales analogicas, se hace necesario la codificacion en los equipos telefonicos o pc.

Técnicas de conmutación:

Por conmutación debe entenderse el proceso empleado para comunicar a un usuario o equipo con otro, mediante una infraestructura de comunicaciones común, para la transferencia de información.

Las técnicas de conmutación actuales son la de circuito, la de mensaje y la de paquete.

Conmutación de circuitos:Consiste en establecer un circuito físico previo al envío de la información.

Conmutación de mensajes:Es un método basado en el tratamiento de bloques de información, dotados de una dirección de origen y otra de destino.

Conmutación de paquetes:Esta técnica es parecida a la anterior, sólo que emplea mensajes más cortos y de longitud fija (paquetes), lo que le permite el envío sin necesidad de recibir el mensaje completo.

Sincronismo y tipos de transmisión:

Sincronismo de bit: con objeto de determinar el instante en que, teóricamente, debe comenzar a contarse un bit.

Sincronismo de carácter: mediante el cual el dispositivo receptor reconoce  los  nº bits constituyentes.

Transmision Asíncrona o Start/Stop: Los n bits que forman la palabra del código correspondiente van siempre precedidos de un bit de arranque en el nivel 0 (start) y seguidos de al menos un bit (pueden ser también 1,5 ó 2 bits) de parada en el nivel 1 (stop). Antes del bit de parada puede o no incluirse el denominado bit de paridad (P), que constituye un primer método de detección de errores.

Transmisión síncrona: En la transmisión síncrona los datos fluyen del dispositivo fuente al dispositivo destino con una cadencia fija y constante, marcada por una base de tiempos común para todos los elementos que intervienen en la transmisión. La señal de datos presenta el aspecto que se recoge en la figura adjunta, en la que T es la duración del periodo mínimo de bit y 1/T la frecuencia del reloj o frecuencia de bit.

MÉTODOS DE ACCESO AL MEDIO

Conjunto de reglas que permiten a los dispositivos conectados a un único medio transmitir información por el garantizando las mismas oportunidades de acceso a todos, con el mínimo conflicto y colisión de datos.

Los más utilizados son:

CSMA/CD:Es utilizada en Ethernet. Puede estar conectada en bus o en estrella. Antes de transmitir, el terminal escucha el medio de transmisión compartido por todos. Si no detecta ninguna transmisión en curso, se pone a transmitir. Si detecta una transmisión, espera un tiempo aleatorio antes de volver a intentarlo.

Si dos terminales transmiten a la vez, cortan esta trasmisión, y transmiten una secuencia de bits, señal de atasco, para que los demás terminales detecten  esta colisión de datos.

Este método es usado para transmisiones con  poco tráfico de información, y en un entorno en el que no es necesaria la información a tiempo real, ya que para trasmitir, un terminal puede estar esperando un tiempo indefinido.

Paso de testigo

Usada en redes con anillo lógico. Para transmitir, existe un testigo que determina quien puede transmitir. Si nadie utiliza ese testigo, el terminal que desee transmitir pone ese testigo en “ocupado”, e inicia la trasmisión de los datos detrás del testigo. Cuando el terminal para el que es dirigida la información recibe dicha información, envía una señal al que le ha pasado el testigo para comprobar que se ha enviado correctamente la información. Una vez comprobado, se libera el testigo.

 Se utiliza para aplicaciones con un tráfico elevado de información.

MODOS DE COMUNICACIÓN

Se dividen en tres modos:

-Simplex:

 -Transmisión en un solo sentido, sin posibilidad de realizarlo en el opuesto.

-Muy escaso uso en transmisión de datos.

-Semidúplex:

 -La transmisión puede ser en un sentido u otro, exigiendo un cierto tiempo para cada inversión.

-Dúplex completo:

-Transmisión simultánea e independiente en ambos sentidos.

- Mucha más eficiente que la anterior.

- Se utiliza en aplicaciones que exigen un empleo constante y un tiempo de                                                                                                                                                              respuesta elevado. 

DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERRORES

En una comunicación en un medio real existe una cierta probabilidad de que ocurran errores, normalmente  debido a dos tipos de fenómenos:

-Interferencias electromagnéticas que producen ruido en el medio físico.

-Funcionamiento incorrecto del equipo de comunicaciones.

*La Detección y la Corrección de errores se realiza gracias a un protocolo que establece un conjunto de reglas para ordenar y sincronizar los distintos bloques básicos de información, a los cuales se le llaman (tramas).

Métodos de Detección y Corrección de Errores:

-Petición automática de repetición (ARQ.): Pedir al transmisor que vuelva a enviar la información si se ha detectado algún error.

-Corrección avanzada del error (FEC): Corregir desde el propio receptor los errores que se vayan detectando sin necesidad de que el emisor vuelva a enviar la misma información.*

*No existe ningún método FEC capaz de detectar y corregir el 100% de los errores.

Métodos de Detección muy sencillos  de Errores:

-Paridad: Enviar un bit junto con los bits de datos con el fin de hacer par o impar el numero de unos total del grupo. Puede detectar el error producido en uno de los bits de datos, pero no sabe en cual (NO LO PUEDE CORREGIR).

-Checksum: Este método el transmisor envía n bytes o paquetes de datos en los que se divide en la información, un valor llamado (Checksum) como resultado de la suma. El receptor efectúa la misma operación y comprara los resultados de la suma.

Si son distintos: La ocurrencia de error.

*Puede detectar errores en los bits de datos, pero NO PUEDE CORREGIRLOS.

Métodos de Detección de Errores más complejos:

-Hamming: Se realizan p detecciones de paridad en bit seleccionados del mismo, de modo que se obtiene un bit de paridad uno o cero según el número de bits sea par o impar.

El conjunto de los p bit de paridad forma un numero en binario natural, cuyo equivalente decimal indica la posición del bit erróneo.

-CRC (Cyclic Redundancy Code): División de polinomios con coeficientes 0 o 1 y exponentes desde el numero de orden del bit mas significativo: El código CRC viene dado por los coeficientes del polinomio que resulte como resto de esta división.

ACTIVIDAD 4-CONEXION PC LINK

-OBJETIVO:
Nuestro objetivo es realizar una comunicacion PC-Link entre dos PLC's,en nuestro caso la marca comercial utilizada será OMROM y su modelo utilizado es el "CQM1-H".

A continuacion explicaremos como se transferiran los datos entre los PLC's;
Al pulsar en la entrada del PLC1(le llamaremos MAESTRO)mandamos la siguiente informacion al PLC2(que a este le denominaremos ESCLAVO).
  - Numero uno: 31
  - Numero dos: 210
  - Numero tres: 89

Seguidamente el PLC2 recibira la informacion enviada del PLC1 y lo reflejara en una de sus salidas.


-BIBLIOGRAFIA:
Los datos en los que nos apoyaremos para realizar la practica siguiente los encontraremos en el manual que viene acompañado con el PLC y proporcionado por el distribuidor.
Tambien nos apoyaremos en unos ejercicios practicos en Internet.


-COMUNICACIÓN:
La comunicacion la realizaremos a traves de cable de puerto serie DB9 entre los PLC's.


-CONFIGURACIÓN DE LA MEMORIA:

Despues de informarnos en el manual del fabricante y en ejercicios practicos similares en Internet, nos daremos cuenta que la zona de comunicaciones entre PLCs es la Zona LR, esta zona trabaja entre los bytes 0 y 63.
A continuacion veremos la explicacion de la confugracion de los programas de los PLC's,tanto la configuracion del "Maestro"como la del "Esclavo" en unas capturas de pantalla realizadas para explicar la configuracion con mas fluidez.


-CONFIGURACIÓN DEL PLC "MAESTRO"
-Lo primero que observaremos en nuestra pantalla del PC cuando le demos a configuracion sera lo siguiente:

-Como podemos observar le haremos "click" a la pestaña de Puerto de Host Link,y alli dejaremos la siguiente configuracion:
La configuracion de comunicaciones la dejaremos en Estandar.
Y su modo elegiremos :MAESTRO

-Seguidamente conectaremos el PLC que queremos utilizar como "Maestro" al PC mediante el conector indicado anteriormente.
Le daremos a nuevo proyecto y le denominaremos de nombre:MAESTRO.
En la configuracion puerto host link le seleccionaremos que este trabajara como Maestro.
Cabe decir que el PLC Maestro trabajara entre los bytes de la memoria LR 0-32.

-    -Despues de realizar estas configuraciones pasaremos a realizar el programa que queramos realizar.En nuestra practica el programa del PLC Maestro sera el siguiente:

FUNCIONAMIENTO DEL PROGRAMA:
Como podemos observar le hemos asignado un pulsador ON que sera el "0.00",este sera el que de la orden de transferencia de datos.
El encargado de mandar o transferir los datos al PLC "Esclavo" sera el MOVE.
Tras 5 segundos asignados a un temporizador que hemos añadido,uno de los datos enviados por el maestro sera puesto a "0" durante "5Seg" y seguidamente sera eliminado.


-CONFIGURACIÓN DEL PLC "ESCLAVO"

Como hemos hecho en el anterior,en la configuracion del puerto Host Link,seleccionaremos que este PLC trabajara como "Esclavo".

En este caso, por defecto el esclavo trabajara de la memoria LR 33-63.

Seguidamente despues de realizar la configuracion del PLC Esclavo,procederemos a realizar su programa:

FUNCIONAMIENTO DEL PROGRAMA:

En este caso,al pulsar On"0.00",le enviara el dato al PLC Maestro mientras que este recibe el dato enviado del Maestro.

En este caso no utilizaremos temporizador ni veremos el dato visualizado en algun led.

-En la siguiente imagen podemos observar los datos  enviados en la memoria del PLC.

Mediante esta tabla podremos observar si en la Zona LR los datos han sido intercambiados.

Espero que os haya servido de gran ayuda.