Automatizacion de dispositivos de control mediante una red Ethernet IP PDF

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Proyecto VI “Automatización de dispositivos decontrol mediante una red EtherNet/IP”González Sandoval DanielCasías Cázares FernandoGarcía Antonio David ErnestoGrupo: 9AV 411 /11/Ivone Cecilia Torres RodríguezINSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD PRO...

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS” DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

Comunicaciones Industriales

Proyecto VI “Automatización de dispositivos de control mediante una red EtherNet/IP”

González Sandoval Daniel Casías Cázares Fernando García Antonio David Ernesto

Grupo: 9AV4 11/11/2021

Ivone Cecilia Torres Rodríguez

Conten Contenid id ido o Objetivo ................................................................................................................................................................................... 1 Material Em pleado .................................................................................................................................................................. 2 Softw Software are Empleado ................................................................................................................................................................. 4 1.1

Introdu Introducción cción ................................................................................................................................................................ 5

1.2

Marco teór eórico ico .............................................................................................................................................................. 6

1.2.1 PAC (Prog (Programmable rammable A utomation Contro ontroller) ller)......................................................................................................... 6 1.2.2 Diferencias y similit imilitudes udes entre un PAC y un PLC................................................................................................... 6 1.2.3 Módulos rem emotos otos E/S SERIES 1734 y 11734D 734D........................................................................................................ 7 1.2.4 Constr Construcción ucción de PAC COMPAC LOGIX L27ERM.............................................................................................. 7 1.2.5 Funcionam Funcionamiento iento de los variadores de frecuen recuencia cia..................................................................................................... 8 1.2.6 Variador de C CA A Power PowerFlex Flex 525............................................................................................................................... 9 1.3

Desar Desarrollo rollo.................................................................................................................................................................. 10

1.3.1 Explicación ............................................................................................................................................................ 10 1.3.2 Configur Configuraciones aciones Anteriores (Práctic a 5) ................................................................................................................ 11 1.3.3 Program Programación ación de Studio 5000 ............................................................................................................................... 15 1.4

Resultados ................................................................................................................................................................. 29

1.5

Análisis individual del aprendiza aprendizaje je obtenido.............................................................................................................. 37

1.5.1 Casías Cázares Fer Fernando nando ....................................................................................................................................... 37 1.5.2 Gonzále Gonzálezz Sando andovval Héctor Daniel ......................................................................................................................... 37 1.5.3 García A ntonio David Ernesto .............................................................................................................................. 37 Referen Referencias cias ............................................................................................................................................................................ 38

Índic Índicee de fig figuras uras Figura 1 Tablero de trabajo ..................................................................................................................................................... 2 Figura 2 Switch Ethernet .......................................................................................................................................................... 3 Figura 3 Cable UTP categoría 5............................................................................................................................................... 3 Figura 4 Icono de BOOTP/DHCP Server .............................................................................................................................. 4 Figura 5 Icono RSLinx ............................................................................................................................................................ 4 Figura 6 Ventana emergente inicial de Studio 5000 ................................................................................................................. 4 Figura 7 Topología que propone el fabricante. ........................................................................................................................ 5 Figura 8 Descripción general del sistema CompactLogix......................................................................................................... 5 Figura 9 PAC ........................................................................................................................................................................... 6 Figura 10 Módulos de comunicación par sistemas E/S remotos .............................................................................................. 7 Figura 11 Dimensiones del PAC COMPAC LOGIX L27ERM ............................................................................................. 7 Figura 12 E/S embebidas ......................................................................................................................................................... 8 Figura 13 Versiones del PAC .................................................................................................................................................. 8 Figura 14 PowerFlex 525 ......................................................................................................................................................... 9 Figura 15 Tablero de trabajo. ................................................................................................................................................10 Figura 16 Topología a utilizar ................................................................................................................................................ 10 Figura 17 Dirección MAC del PAC ...................................................................................................................................... 11 Figura 18 MAC en BOOT/DHCP Server ............................................................................................................................11 Figura 19 Añadiendo IP ........................................................................................................................................................ 11 Figura 20 Configuración lista ................................................................................................................................................. 12 Figura 21 Vista de RSLinx ..................................................................................................................................................... 13 Figura 22 Ventana de inicio Studio5000 ................................................................................................................................ 13 Figura 23 Propósito de práctica ............................................................................................................................................. 15 Figura 24 Modificando las propiedades de la práctica 5, específicamente el nombre. ........................................................... 15 Figura 25 Creando Subrutina “Local_Remoto”. .................................................................................................................... 16 Figura 26 Árbol de proyectos. ............................................................................................................................................... 16 Figura 27 Contacto normalmente abierto y bloque de salto sin configurar. ........................................................................... 16 Figura 28 Bloque de subrutina corregido............................................................................................................................... 16 Figura 29 Selección de subrutina en las configuraciones del bloque de salto. ........................................................................ 17 Figura 30 Configuraciones al Tag del contacto para el salto. ................................................................................................. 17 Figura 31 Bits de las entradas locales. .................................................................................................................................... 18 Figura 32 Líneas para Cuatro Salidas Digitales Locales que se activan con cuatro Entradas Digitales Locales. ..................... 18 Figura 33 Bits del módulo remoto para las entradas digitales remotas................................................................................... 18 Figura 34 Líneas para Dos Entradas Digitales Remotas con Dos Salidas Digitales Locales. .................................................. 19 Figura 35 Líneas para Dos Entradas Digitales Locales y Dos Salidas Digitales Remotas. ...................................................... 19 Figura 36 Líneas para Dos Entradas Digitales Remotas y Dos Salidas Digitales Remotas. ....................................................20 Figura 37 Creando Subrutina “Local_Drive”......................................................................................................................... 20 Figura 38 Salto a Subrutina “Local_Drive”. ........................................................................................................................... 20 Figura 39 Creando Subrutina “Remoto_Drive”. .................................................................................................................... 23 Figura 40 Salto a subrutina “Remoto_Drive”......................................................................................................................... 23 Figura 41 Configuración para los contactos que fungen como entradas................................................................................. 24 Figura 42 Elementos pertenecientes a las salidas del Variador. .............................................................................................24 Figura 43 Líneas de la instrucción H. i. ................................................................................................................................. 24

Figura 44 Direccionamiento de los contactos (entradas). ....................................................................................................... 25 Figura 45 Líneas para la instrucción H. iii. ............................................................................................................................25 Figura 46 Creando Subrutina “Referencia_RPM”. ................................................................................................................ 26 Figura 47 Salto a Subrutina “Referencia_RPM”. ...................................................................................................................26 Figura 48 Menú de opciones para añadir bloques de programación. ....................................................................................26 Figura 49 Primer Escalamiento. ............................................................................................................................................. 26 Figura 50 Recuadro de propiedades. ..................................................................................................................................... 26 Figura 51 Propiedades iniciales del bloque de escalamiento 1............................................................................................... 27 Figura 52 Propiedades configuradas Bloque de Escalamiento 1. ........................................................................................... 27 Figura 53 Bloque de escalamiento 1 configurado. ................................................................................................................. 28 Figura 54 Bloque de escalamiento 1. ..................................................................................................................................... 28 Figura 55 Propiedades configuradas Bloque de Escalamiento 2. ........................................................................................... 28 Figura 56 Línea 0, corresponde a la primer entrada local (bit 0) que activa a la primer salida local (bit 0) = primer indicador de izquierda a derecha. .......................................................................................................................................................... 29 Figura 57 Línea 1, corresponde a la segunda entrada local (bit 1) que activa a la segunda salida local (bit 1) = segundo indicador de izquierda a derecha. .......................................................................................................................................... 29 Figura 58 Línea 2, corresponde a la tercer entrada local (bit 2) que activa a la tercer salida local (bit 2) = tercer indicador de izquierda a derecha. ............................................................................................................................................................... 29 Figura 59 Línea 3, corresponde a la cuarta entrada local (bit 3) que activa a la cuarta salida local (bit 3) = cuarto indicador de izquierda a derecha. ............................................................................................................................................................... 30 Figura 60 Línea 4, corresponde a la primera entrada remota (bit 0, primer botón de la botonera superior) que activa a la quinta salida local (bit 4) = quinta indicador de izquierda a derecha. ..................................................................................... 30 Figura 61 Línea 6, corresponde a la quinta entrada local (bit 4) que activa a la primera salida remota (bit 0) = primer indicador de izquierda a derecha de la botonera superior (botonera salidas remotas). .......................................................... 30 Figura 62 Línea 8, corresponde a la tercera entrada remota (bit 3) que activa a la tercera salida remota (bit 3) = tercer indicador de izquierda a derecha. .......................................................................................................................................... 31 Figura 63 Línea 9, corresponde a la cuarta entrada remota (bit 4) que activa a la cuarta salida remota (bit 4) = cuarto indicador de izquierda a derecha. .......................................................................................................................................... 31 Figura 64 Falla en el variador. ................................................................................................................................................ 31 Figura 65 Falla limpiada......................................................................................................................................................... 32 Figura 66 Habilitando las señales que mandaremos hacía el variador. .................................................................................. 32 Figura 67 Variador acelerando para alcanzar el valor deseado. .............................................................................................32 Figura 68 Variador desacelerando para alcanzar el valor deseado. ........................................................................................ 33 Figura 69 Bloque de división con un valor de 1000 dándonos un valor de 10Hz. ................................................................. 33 Figura 70 Giro Forward. ........................................................................................................................................................ 34 Figura 71 Giro Reverse. ......................................................................................................................................................... 34 Figura 72 Parameters and Local Tags. ................................................................................................................................... 35 Figura 73 Ref_RPM, tag que variaremos en RPM para obtener diferentes valores en HZ. ................................................... 35 Figura 74 100 RPM = 3.57 Hz. .............................................................................................................................................. 36 Figura 75 1000 RPM = 35.77 Hz. .......................................................................................................................................... 36

Obje Objetivo tivo Realizar una topología estrella mediante una red EtherNet/IP para automatizar módulos remotos de E/S, drives y HMI´s por medio de un Controlador de Automatización Programable (PAC).

1

Materia Materiall Empleado •

Tablero de trabajo

El tablero de trabajo contiene:

Variador de fre recuencia cuencia Power PowerFlex Flex 25B Motor

Módulos remotos E/S 1734 1734--AENT

Sensor de posición Botonera simula entradas dig igitales itales de módulo óduloss remotos

Contactores

Servo Servodrives drives Botonera simula entradas dig igitales itales

PAC CO COMPAC MPAC LOGIX L27ER L27ERM M con fuente y CPU embebi mbebido do

Luces indic indicador ador adoraas simulan sal alida ida digital

Figura 1 Tablero de trabajo

Rack

Luces indic indicador ador adoraas simulan sal alida ida digital módulos remotos

2

•

Switch Ethernet

Un switch o conmutador es un dispositivo de interconexión utilizado para conectar equipos en red formando lo que se conoce como una red de área local (LAN) y cuyas especificaciones técnicas siguen el estándar conocido como ernet (LLamas, 2010).

Figura 2 Switch Ethernet

•

amente no se nos fue mostrado el switch sin embargo es una imagen referencial del dispositivo.

2 cables UTP categoría 5

El cable de categoría 5 (CAT 5) es un tipo de cable de par trenzado cuya categoría es uno de los grados de cableado UTP descritos en el estándar EIA/TIA 568B el cual se utiliza para ejecutar CDDI y puede transmitir datos a velocidades de hasta 100 Mbps a frecuencias de hasta 100 MHz. La categoría 5 ha sido sustituida por una nueva especificación, la categoría 5e (enhanced o mejorada) con la cual puede alcanzar velocidades de hasta 1 Gbps. (3M, 2018).

Figura 3 Cable UTP categoría 5

3

Softw Softwar are Empleado •

BOOTP/DHCP Server La herramienta BOOT/DHCP Server, es utilizada para conectarnos online con un PLC que tiene interfaz Ethernet y desconocemos su dirección IP para configurar el enlace en el software RSLinx, lo que nos hace es asignar temporalmente una dirección IP.

El tipo de enlace que se realiza es con base en la dirección MAC del equipo, la dirección MAC e...