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Protocolos Industriales: EtherNet/IP, DeviceNet, Profibus

Advanced Training 2004

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Resumen de Clase• Descripción:

– Allen Bradley’s EtherNet/IP communications– DeviceNet– Profibus– Nuevo Controlador de DVT: VDX

• Nivel de la Clase – Avanzado• Prerequisitos –

– FrameWork Training– Scripting experience– Concept of registers– Basic Modbus manipulation

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¿Qué va a aprender?• ¿Que es EtherNet/IP?• ¿Como configurar EtherNet/IP en una

cámara DVT?• Configurar el SmartLink para comunicacióno

con protocolos DeviceNet y Profibus• Seleccionar entre protocolos• ¿Cómo usar el controlador VDX (Vision Data

Exchange)?

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¿Qué es EtherNet/IP?• Protocolo abierto y de nivel de aplicación

implementado sobre Ethernet TCP/IP y UDP/IP.• Comparte el modelo del objeto con ControlNet y

DeviceNet haciendo uso del control común Control y el protocolo de información (CIP).

• Desarrollado por el “Open DeviceNet Vendor Association” (ODVA).

• Validado por ControlNet International (CI), “Industrial Ethernet Association” (IEA) y ODVA

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DVT Support for EtherNet/IP• ControlLogix – FrameWork 2.4

• SLC 5/05 – FrameWork 2.5

• Capacidad de Comunicación– Mensajes Genéricos Explícitos– Mensajes Genéricos Implícitos– Mensajes Explícitos al objeto PCCC para SLC

5/05 y PLC 5

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EtherNet/IP Básico• Mensajes

– Explícito (Sobre TCP/IP)• Tiempo no es critico• Generalmente usado para recolección de datos

– Implícito (Sobre UDP/IP)• Con tiempo critico• Mensajes E/S

• Capas Clases de Producto– Mensajes al servidor (Soportado por DVT)– Servidor con E/S (Soportado por DVT)– Mensajes Cliente/Servidor– E/S Cliente/Servidor

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Mensajes Implícitos por EtherNet/IP (E/S)

• Nada mas es requerido despues de haber habilitado EtherNet/IP en FrameWork

• Agregar un sistema DVT como una E/S dentro árbol de un dispositivo ControlLogix I/O

• Señales de salida (registros 0 al 7) están disponibles para el PLC despues de cada paquete solicitado “Requested Packet Interval” (configurar el PLC)

• Señales de entrada (registros 8 al 11) pueden ser configuradas desde el PLC y son actualizadas despues de cada “Requested Packet Interval”

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Mensajes Explícitos EtherNet/IP• Cuatro tipos de datos dentro del

PLC ControlLogix– SINTS: 8-bit entero con signo

– INTS: 16-bit entero con signo

– DINTS: 32-bit doble entero con signo

– REALS: 32-bit punto flotante

• Configurar mensajes en el PLC• Habilitar el EtherNet/IP en

FrameWork• Usar funciones de Script de

DVT

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Comandos de Scripts• AB_RegisterWriteSINT (index, value);• AB_RegisterWriteINT (index, value);• AB_RegisterWriteDINT(index, value);• AB_RegisterWriteREAL (index, value);• AB_RegisterWriteString(index, value);*• value = AB_RegisterReadSINT (index);• value = AB_RegisterReadINT (index);• Value = AB_RegisterReadDINT (index);• value = AB_RegisterReadREAL (index);• strvar = AB_RegisterReadString (index);**Usa bloques SINTS

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En el PLC…Crear y configurar el modulo genérico de Ethernet para mensajes

implícitos

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En el PLC…Crear y configurar las instrucciones de mensajes explícitos

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En el PLC…

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¿Qué es DeviceNet?• Es un protocolo de la capa de red para

usado en automatización industrial.• Basado en tecnología de

productor/consumidor.– Determinar que información y cuando va a ser

requerida, así como de que dispositivo extraerla.

• Líneas de poder y de señal en un solo cable

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Usando el SmartLink con DeviceNet

• Configuración de

Fieldbus Gateway

• Archivo de DeviceNet

EDS

• Configuración de

dirección

• LEDs de estado

disponibles

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Conexión con SmartLink y DeviceNet

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¿Qué es Profibus?• Sigla de “Process Field Bus”.• Independiente del vendedor, usando el

estandar “open fieldbus”.– Permite la comunicación entre dispositivo de

diferentes marcas sin requerir alguna configuración especial de la interfase

• Manejado por “Profibus International” (PI) y “North America Profibus Trade Organization” (PTO)

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Usando SmartLink con Profibus• Simple configuración de

“Fieldbus Gateway” como en DeviceNet usando en software de Samrtlink

• Archivo de Profibus GSD• Switches giratorios para

configuración de la dirección• LEDS de estado de la red

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Conexión de SmartLink con Profibus

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Comunicación entre el sensor SmartImage y SmartLink

• Los datos son transferidos via Modbus TCP.• El Sensor SmartImage es el maestro en

Modbus y SmartLink el esclavo.• Usar scripts para leer/escribir datos de/hacia

los registros de la Cámara.• Puede usar la interfase de Maestro de

Modbus o el objeto de MBTransfer en scripts para transferir el contenido de los registros entre la cámara y el Smartlink.

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Comunicación entre la cámara DVT y SmartLink: Método Tradicional

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Comunicación entre la cámara DVT y SmartLink: Usando el nuevo control VDX

• Transfiere paquetes de 32-byte en datos de entrada y salida

• Los primeros 4 bytes de los paquetes tanto de entrada como de salida estan reservados para señales de E/S

• El resto de los 32 bytes son para transmisión de datos multiproposito

• Limita la cantidad de cámara DVT conectadas al “fieldbus” por SmartLink a 8

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• En el lado de Sensor SmartImage:– Señales de E/S en los primeros 4 bytes del

los paquetes de entrada y salida son automáticamente mapeados

– Usa funciones de scripts para leer y escribir los 28bytes restantes de la transferencia general de datos

Comunicación entre la cámara DVT y SmartLink: Usando el nuevo control VDX

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• Funciones de Script para paquetes de entrada– VDX_GetImportByte(int index);– VDX_GetImportInteger(int index);– VDX_GetImportFloat(int index);– VDX_GetImportString(int index);

• Funciones de Script para paquetes de salida– Funciones en parejas para “Set/Get” sobre los 4

tipos de datos• VDX_SetOutputByte(int index, byte b);• VDX_GetOutputByte(int index);

Comunicación entre la cámara DVT y SmartLink: Usando el nuevo control VDX

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Sobre el lado del SmartLink:

– Revisar la opción “Use Vision Data Exchange (VDX)” al momento de conectarse

– Configurar la tasa de actualización “update rate” y la cantidad maxima de datos a utilizar (8 máximo)

Comunicación entre la cámara DVT y SmartLink: Usando el nuevo control VDX

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¿Selección del Protocolo?• Generalmente existe una red preestablecida

que los con la cual los PLC trabajan mejor.– Allen Bradley (EtherNet/IP, DeviceNet)– Siemens (Profibus)

• DeviceNet y Profibus son generalmente usados para redes simples donde los datos y la alimentación viajan por el mismo cable.

• Tradicionalmente, dispositivos simples usan DeviceNet o Profibus.– Valvula, botones, arrancadores de motores,

controladores simples y adaptadores

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¿Selección del protocolos?

• LosDispositivos mas modernos y complejos pueden soportar EtherNet/IP debido a que Ethernet es un medio ideal.– HMIs– Computadoras– PLCs

• Las redes DeviceNet y Profibus son usualmente a un área de trabajo reducida debido a la limitación de la longitud de los cables.

• Para configurar EtherNet/IP puede ser que se requieran otros equipo como: ruteadores, puentes, switches, etc.

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En Futuros FrameWork

• Implementación de ProfiNet (Profibus sobre Ethernet) cuando la siguiente versión del protocolo sea disponible.