Descripción del sistema ___________________ Prólogo Guía de la documentación 1 ___________________ de PROFINET SIMATIC PROFINET Descripción del sistema Visión general de 2 ___________________ PROFINET 3 ___________________ Instalación de PROFINET 4 ___________________ Funciones PROFINET 5 ___________________ PROFINET IO - Ingeniería Manual de sistema 6 ___________________ PROFINET CBA - Ingeniería PROFINET - Ejemplos de 7 ___________________ instalación A ___________________ Anexo 03/2012 A5E00298290-06 Notas jurídicas Notas jurídicas Filosofía en la señalización de advertencias y peligros Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de advertencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue. PELIGRO Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves. ADVERTENCIA Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves. PRECAUCIÓN con triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales. PRECAUCIÓN sin triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales. ATENCIÓN significa que puede producirse un resultado o estado no deseado si no se respeta la consigna de seguridad correspondiente. Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales. Personal cualificado El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal cualificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su formación y experiencia, el personal cualificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros. Uso previsto o de los productos de Siemens Considere lo siguiente: ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada. Marcas registradas Todos los nombres marcados con ® son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares. Exención de responsabilidad Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos. Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición. Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG ALEMANIA A5E00298290-06 Ⓟ 04/2012 Sujeto a cambios sin previo aviso Copyright © Siemens AG 2012. Reservados todos los derechos Prólogo Finalidad del manual La presente descripción del sistema proporciona una visión general del sistema de comunicación PROFINET. Esta descripción del sistema le servirá de gran ayuda a la hora de instalar, poner en marcha y utilizar un sistema PROFINET. Además se explica con ejemplos cómo programar el diagnóstico de dispositivos IO. La descripción del sistema está dirigida a programadores de aplicaciones y a personas que trabajan en las áreas de configuración, puesta en marcha y servicio técnico de sistemas de automatización. Conocimientos básicos necesarios Para comprender el manual se requieren los siguientes conocimientos: ● Conocimientos generales de automatización ● Conocimientos sobre la utilización de ordenadores o medios de trabajo similares (p. ej. unidades de programación) con Windows como sistema operativo ● Conocimientos sobre el entorno STEP 7. Puede obtener dichos conocimientos en el manual Programar con STEP 7 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/18652056). ● Buenos conocimientos sobre los procesos de comunicación PROFINET IO y PROFIBUS DP. ● Buenos conocimientos sobre la periferia descentralizada SIMATIC Ámbito de validez La presente documentación constituye la documentación básica para todos los productos del entorno PROFINET. La documentación de los distintos productos PROFINET se basa en la presente documentación. Integración en el conjunto de la documentación Dependiendo de la aplicación, además de este manual necesitará los siguientes manuales: ● El manual PROFINET IO Getting Started: Collection (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19290251/0) ● El manual Programar con STEP 7 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/18652056) ● El manual De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 3 Prólogo Guía El presente manual está estructurado conforme a las siguientes áreas temáticas: ● Descripción general de PROFINET ● Estructura y componentes de red de PROFINET ● Procedimientos de transmisión en PROFINET IO ● Ingeniería y diagnóstico en PROFINET IO ● Ingeniería y diagnóstico en PROFINET CBA En el glosario se explican los términos más importantes. El índice alfabético le ayudará a encontrar rápidamente los textos en los que aparecen dichos términos. Reciclaje y eliminación Los dispositivos descritos en la presente documentación son reciclables, dado que están fabricados con materiales poco contaminantes. Para el reciclado y la eliminación ecológicos de sus equipos usados, diríjase a una empresa certificada dedicada a la eliminación de piezas electrónicas. Cambios con respecto a la versión anterior En la tabla siguiente encontrará las principales novedades técnicas incorporadas a PROFINET, que ya se han incluido en la presente versión de la descripción del sistema. Nuevas funciones Significado Redundancia de medios con MRPD Garantía de disponibilidad de la red y la instalación en caso de fallo de una línea de transmisión en relación con IRT Redundancia del sistema Los dispositivos PROFINET IO pueden conectarse a CPU de alta disponibilidad con redundancia del sistema. Soporte adicional Para cualquier consulta relacionada con el uso de los productos descritos a la que no encuentre respuesta en el presente manual, diríjase a su interlocutor de Siemens en la respectiva sucursal o representación. ● Podrá localizar a su persona de contacto más próxima en Internet (http://www.siemens.com/automation/partner). ● La guía de documentación técnica de los distintos productos y sistemas SIMATIC se encuentra en Internet (http://www.siemens.com/simatic-doku). ● Encontrará el catálogo online y el sistema de pedidos online en Internet (http://mall.automation.siemens.com). Descripción del sistema 4 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Prólogo Centro de formación Para ofrecer a nuestros clientes un fácil aprendizaje de los sistemas de automatización SIMATIC S7, ofrecemos distintos cursillos de formación. Diríjase a su centro de formación regional o a la central en D-90327 Nuremberg, Alemania. Para más información, visite Internet (http://www.sitrain.com). Technical Support Puede acceder al servicio Technical Support para todos los productos de la división Industry Automation utilizando el formulario online para solicitud de asistencia (Support Request). (http://www.siemens.com/automation/support-request) Para más información sobre el servicio Technical Support, visite Internet (http://www.siemens.com/automation/service&support). Service & Support en Internet Además de nuestra documentación, en Internet (http://www.siemens.com/automation/service&support) ponemos a su disposición todo nuestro know-how. Allí encontrará la siguiente información: ● el Newsletter que le mantendrá siempre al día con información de última hora sobre los productos ● los documentos apropiados para Ud. con nuestro buscador en Service & Support ● un foro en el que intercambian experiencias usuarios y especialistas de todo el mundo ● Una base de datos que le ayudará a encontrar a la persona de contacto para todos los productos de la división Industry Automation de su región ● Bajo la rúbrica "Reparaciones, Piezas de repuesto y Consultoría" encontrará información sobre servicio técnico, reparaciones, piezas de repuesto etc. de su región. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 5 Prólogo Descripción del sistema 6 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Índice Prólogo ...................................................................................................................................................... 3 1 Guía de la documentación de PROFINET ............................................................................................... 11 2 Visión general de PROFINET .................................................................................................................. 15 3 4 2.1 Introducción..................................................................................................................................16 2.2 Términos utilizados en PROFINET y PROFIBUS .......................................................................18 2.3 2.3.1 2.3.2 Estructura de un dispositivo PROFINET .....................................................................................20 Interfaz PROFINET con switch integrado....................................................................................20 Módulo de un dispositivo PROFINET ..........................................................................................25 2.4 Integración de buses de campo en PROFINET ..........................................................................26 2.5 PROFINET IO y PROFINET CBA................................................................................................28 2.6 Equipos PC SIMATIC ..................................................................................................................33 Instalación de PROFINET........................................................................................................................ 37 3.1 Introducción..................................................................................................................................37 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.2.1 3.2.2.2 Redes por cable ...........................................................................................................................38 Tecnología ...................................................................................................................................38 Elementos de la red .....................................................................................................................38 Sistema de cableado ...................................................................................................................38 Componentes de red activos .......................................................................................................40 3.3 3.3.1 3.3.2 Redes inalámbricas .....................................................................................................................43 Fundamentos ...............................................................................................................................43 Industrial Wireless LAN................................................................................................................46 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 Seguridad de los datos en la automatización ..............................................................................49 Fundamentos ...............................................................................................................................49 Componentes de red y software ..................................................................................................51 Directivas sobre la seguridad de la información en la automatización industrial ........................52 Ejemplo de aplicación ..................................................................................................................53 3.5 Topología .....................................................................................................................................54 3.6 Ejemplo de la topología ...............................................................................................................56 Funciones PROFINET ............................................................................................................................. 57 4.1 Nociones básicas de la comunicación.........................................................................................58 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 Comunicación en tiempo real ......................................................................................................64 Introducción..................................................................................................................................64 Niveles de la comunicación en tiempo real .................................................................................65 Real-Time.....................................................................................................................................65 Isochronous Real-Time................................................................................................................67 Comparativa de RT e IRT ............................................................................................................71 Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 7 Índice 4.3 4.3.1 Configuración futura.................................................................................................................... 72 Configuración futura.................................................................................................................... 72 4.4 4.4.1 4.4.2 Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG........................................................... 73 ¿Qué es la sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG? ...................................... 73 Ingeniería .................................................................................................................................... 74 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 Arranque priorizado..................................................................................................................... 75 ¿Qué es el arranque priorizado? ................................................................................................ 75 Ingeniería .................................................................................................................................... 78 Ajustes para tiempos de arranque mínimos ............................................................................... 79 4.6 Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada).......................................................................................................................... 82 4.7 4.7.1 4.7.2 4.7.2.1 4.7.2.2 4.7.3 Shared device ............................................................................................................................. 89 Funcionalidad de 'shared device'................................................................................................ 89 Ingeniería .................................................................................................................................... 91 Shared device en el mismo proyecto de STEP 7 ....................................................................... 91 Shared device en distintos proyectos de STEP 7....................................................................... 94 Condiciones límite....................................................................................................................... 98 4.8 4.8.1 4.8.1.1 4.8.1.2 4.8.1.3 4.8.1.4 4.8.2 4.8.2.1 4.8.2.2 4.8.2.3 4.8.2.4 4.8.2.5 4.8.2.6 4.8.2.7 4.8.2.8 4.8.2.9 4.8.3 4.8.4 4.8.5 I-device........................................................................................................................................ 99 Resumen ..................................................................................................................................... 99 Funcionalidad I-device ................................................................................................................ 99 Propiedades y ventajas del I-device ......................................................................................... 100 Características de un I-device................................................................................................... 101 Intercambio de datos entre el sistema IO de nivel superior y el subordinado .......................... 104 Configurar un I-device en STEP 7 ............................................................................................ 106 Crear un I-device....................................................................................................................... 107 Configurar el I-device ................................................................................................................ 108 Configurar áreas de transferencia ............................................................................................ 111 Generar un archivo GSD........................................................................................................... 114 Utilizar un I-device..................................................................................................................... 115 Configurar un sistema IO de nivel superior............................................................................... 116 Ejemplo de un programa de usuario......................................................................................... 117 Configurar un I-device con un sistema IO subordinado............................................................ 120 Configurar I-device como shared device .................................................................................. 122 Diagnóstico y respuesta a alarmas........................................................................................... 122 Reglas sobre la topología de un sistema PROFINET IO con I-device ..................................... 128 Condiciones límite al emplear I-devices ................................................................................... 132 4.9 4.9.1 4.9.2 4.9.3 4.9.4 4.9.4.1 4.9.4.2 4.9.4.3 4.9.4.4 4.9.4.5 Modo isócrono........................................................................................................................... 135 ¿Qué es el modo isócrono? ...................................................................................................... 135 Aplicaciones del modo isócrono ............................................................................................... 137 ¿Cómo funciona el modo isócrono? ......................................................................................... 138 Ciclos de procesamiento sincronizados.................................................................................... 139 Ciclos de procesamiento sincronizados.................................................................................... 139 El valor Ti .................................................................................................................................. 140 El programa de usuario OB 6x.................................................................................................. 141 El valor To ................................................................................................................................. 142 El modo isócrono en varios ciclos del reloj del sistema............................................................ 143 Descripción del sistema 8 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Índice 5 4.9.5 4.9.5.1 4.9.5.2 4.9.5.3 4.9.5.4 4.9.6 Ingeniería ...................................................................................................................................144 Principios básicos de programación ..........................................................................................144 Procesamiento del programa según el modelo EVA con tiempo breve ....................................145 Procesamiento del programa según el modelo EVA con tiempo largo .....................................146 Configuración .............................................................................................................................147 Diagnóstico y respuesta a alarmas............................................................................................156 4.10 PROFIenergy .............................................................................................................................157 4.11 4.11.1 4.11.2 4.11.3 4.11.4 Redundancia de medios ............................................................................................................159 Posibilidades de la redundancia de medios ..............................................................................159 Media Redundancy Protocol (MRP) ..........................................................................................161 Media Redundancy with Planned Duplication (MRPD) .............................................................165 Configuración de la redundancia de medios en PROFINET IO ................................................165 4.12 4.12.1 4.12.2 4.12.3 4.12.4 Redundancia del sistema...........................................................................................................169 Introducción................................................................................................................................169 Uso de periferia en la interfaz PN/IO, redundancia del sistema................................................171 Configuración .............................................................................................................................173 Topologías posibles ...................................................................................................................176 4.13 Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET...................................................179 PROFINET IO - Ingeniería..................................................................................................................... 183 5.1 Ingeniería ...................................................................................................................................183 5.2 Parametrización .........................................................................................................................188 5.3 5.3.1 5.3.2 Topología y STEP 7...................................................................................................................192 El editor de topología SIMATIC .................................................................................................192 Configurar la topología...............................................................................................................196 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 Configuración de la comunicación en tiempo real .....................................................................201 Introducción................................................................................................................................201 Configurar individualmente la comunicación IRT de los dispositivos ........................................205 Configurar la comunicación IRT de un sistema PROFINET IO.................................................209 Definir el tiempo de ciclo de emisión del sistema PROFINET IO..............................................218 5.5 SIMATIC NCM PC .....................................................................................................................220 5.6 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.6.4 5.6.5 Asignación de direcciones .........................................................................................................222 Direcciones ................................................................................................................................222 Dirección IP y dirección MAC ....................................................................................................224 Asignación de nombre de dispositivo y dirección IP..................................................................226 Asignar dirección IP / nombre de dispositivo por otra vía .........................................................230 Remanencia de parámetros de dirección IP y nombres de dispositivo.....................................231 5.7 5.7.1 5.7.2 5.7.3 5.7.4 5.7.5 5.7.6 5.7.7 Diagnóstico en PROFINET IO ...................................................................................................233 Características principales del diagnóstico en PROFINET IO ..................................................235 Soporte de STEP 7/NCM PC.....................................................................................................238 Ejemplos de mecanismos de diagnóstico..................................................................................241 Evaluación del diagnóstico en el programa de usuario .............................................................243 Indicadores de estado y error: CPUs con interfaz PN...............................................................246 Diagnóstico con el servidor web ................................................................................................247 Diagnóstico de la infraestructura de la red (SNMP) ..................................................................247 Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 9 Índice 6 7 A PROFINET CBA - Ingeniería ................................................................................................................. 251 6.1 Ingeniería con SIMATIC iMap ................................................................................................... 252 6.2 Concepto de componentes ....................................................................................................... 256 6.3 Diagnose en PROFINET CBA .................................................................................................. 260 PROFINET - Ejemplos de instalación .................................................................................................... 263 7.1 7.1.1 7.1.2 Ejemplos de instalación de PROFINET IO ............................................................................... 263 Sistema PROFINET IO ............................................................................................................. 263 Sistema PROFINET IO con IRT ............................................................................................... 265 7.2 Ejemplos de aplicación de PROFINET IO y PROFINET CBA.................................................. 269 Anexo .................................................................................................................................................... 273 A.1 Fuentes de información entorno a PROFINET ......................................................................... 273 A.2 Asignación de conectores de cables RJ45 y M12 .................................................................... 277 Glosario ................................................................................................................................................. 281 Índice ..................................................................................................................................................... 309 Descripción del sistema 10 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Guía de la documentación de PROFINET 1 Resumen Los siguientes documentos contienen información acerca de PROFINET. Tema Documentos PROFINET Manual de sistema PROFINET (versión actual) Manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930) Componentes de red Manual de configuración SIMATIC NET Industrial Ethernet Switches SCALANCE X-300 SCALANCE X-400 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19625108) Manual de producto SIMATIC NET Routing IE/PB Link (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/7851748) y Manual de producto SIMATIC NET Routing IE/PB Link PN IO para Industrial Ethernet (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19299692) Manual SIMATIC NET IE/AS INTERFAZ LINK PN IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22712154) Instrucciones de servicio IWLAN/PB LINK PN IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/41297182) Conexión de PCs Instrucciones de servicio SIMATIC NET CP 1616/CP 1604 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/26435795) Manual WinCC V6 Manual de comunicación (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/21320307) Manual de sistema Comunicación industrial con PG/PC Volumen 1 - Principios básicos (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/16923753) del Manual de programación Comunicación industrial con PG/PC Volumen 2 - Interfaces (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/24843817) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 11 Guía de la documentación de PROFINET Tema Documentos SIMATIC Manual de producto SIMATIC S7-300; CPU 31xC y CPU 31x: Datos técnicos (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/12996906) Manual de producto Sistemas de automatización SIMATIC S7-400; Datos de las CPUs (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/23904550) Instrucciones de servicio Sistema de periferia descentralizada ET 200S (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/1144348) Instrucciones de servicio Unidad periférica descentralizada ET 200M (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/1142798) Instrucciones de servicio Sistema de periferia descentralizada ET 200pro (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/21210852) Instrucciones de servicio Periferia descentralizada ET 200eco PN (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/29999018) Instrucciones de servicio Windows Automation Center RTX WinAC RTX 2009 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/38016351) Manuales CP 343-1 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/24485272) CP 343-1 Lean (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/23643456) CP 343-1 Advanced (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/28017299) CP 443-1 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/27013386) CP 443-1 Advanced (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/23643789) Descripción del sistema 12 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Guía de la documentación de PROFINET Tema Documentos Component Based Automation Manual Crear componentes PROFInet para Component Based Automation (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/24858559) Manual de configuración Configurar instalaciones con SIMATIC iMap (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22762190) STEP 7 Manual de programación Programar con STEP 7 V5.5 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/18652056) Manual Configurar el hardware y la comunicación con STEP 7 V5.5 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/18652631) Lista de compatibilidades de PROFINET Lista de compatibilidades (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/44383954) Manuales SIMATIC En Internet (http://www.siemens.com/automation/service&support) podrá descargar gratuitamente todos los manuales actuales referentes a los productos SIMATIC. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 13 Guía de la documentación de PROFINET Descripción del sistema 14 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2 Contenido de este capítulo El presente capítulo proporciona la siguiente información: ● Novedades tecnológicas de PROFINET ● Conceptos y nociones básicas de PROFINET ● Integración de PROFIBUS en PROFINET ● Nociones básicas de PROFINET IO ● Nociones básicas de Component Based Automation ● Diferencias, confluencias e interacción de PROFINET IO y Component Based Automation (PROFINET CBA) Lea este capítulo si desea obtener una visión general de PROFINET. Detalles sobre las diferencias y confluencias de PROFINET IO y PROFIBUS DP Encontrará la información correspondiente en el manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 15 Visión general de PROFINET 2.1 Introducción 2.1 Introducción ¿Qué es PROFINET IO? En el marco de la Totally Integrated Automation (TIA), PROFINET IO es la evolución consecuente de: ● PROFIBUS DP, el acreditado bus de campo, y ● Industrial Ethernet PROFINET IO se basa en más de 20 años de exitosa experiencia con PROFIBUS DP y combina las propiedades de uso habituales con la incorporación de innovadores conceptos de la tecnología Ethernet. Con ello se garantiza la migración sin problemas de PROFIBUS DP al entorno PROFINET. Así pues, PROFINET IO, entendido como un estándar de automatización basado en Ethernet de PROFIBUS International, define un modelo de comunicación, automatización e ingeniería que funciona con sistemas de diferentes fabricantes. Con PROFINET IO se aplica una tecnología de conmutación que permite a cualquier estación acceder a la red en todo momento. Así, la red permite un uso mucho más efectivo gracias a la transmisión de datos simultánea de varias estaciones. El modo dúplex del sistema Switched Ethernet permite transmitir y recibir simultáneamente. PROFINET IO se basa en Switched Ethernet con modo dúplex y un ancho de banda de 100 Mbits/s. Modelo de aplicación A la hora de desarrollar PROFINET IO se ha puesto especial cuidado en proteger la inversión de los usuarios y los fabricantes de dispositivos. La migración a PROFINET IO se desarrolla manteniendo el modelo de aplicación. En comparación con PROFIBUS DP, la vista de los datos del proceso se conserva plenamente en cuanto a: ● Datos I/O (acceso a datos de periferia a través de direcciones lógicas) ● Registros (almacenamiento de parámetros y datos) ● Integración en un sistema de diagnóstico (notificación de eventos de diagnóstico, búfer de diagnóstico) Eso significa que en el programa de usuario se utiliza la vista habitual para el acceso a los datos del proceso. Ello permite continuar utilizando todos los conocimientos de programación ya existentes. Lo mismo ocurre con perfiles de dispositivos, como PROFIsafe, PROFIdrive, etc., que también continúan disponibles en PROFINET IO. También la vista de ingeniería conserva la habitual característica "Look and Feel". La ingeniería de los sistemas de periferia descentralizada continúa desarrollándose con las mismas herramientas que ya se utilizaban en PROFIBUS. Descripción del sistema 16 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.1 Introducción Objetivos de PROFINET Los objetivos de PROFINET son: ● Estándar Ethernet abierto para la automatización basada en Industrial Ethernet. Los componentes de Industrial Ethernet y Standard Ethernet pueden utilizarse conjuntamente, aunque los equipos de Industrial Ethernet son más robustos y, por consiguiente, más apropiados para el entorno industrial (temperatura, inmunidad contra perturbaciones, etc.). ● Uso de estándares TCP/IP e IT ● Automatización de aplicaciones con requisito de tiempo real ● Integración directa de sistemas con bus de campo Implantación de PROFINET en SIMATIC Con los productos SIMATIC, PROFINET se implanta del siguiente modo: ● La comunicación entre los aparatos de campo se implanta en SIMATIC mediante PROFINET IO. ● La comunicación entre los autómatas como componentes de sistemas distribuidos se implanta en SIMATIC mediante PROFINET CBA (Component Based Automation). ● La técnica de instalación y los componentes de red se comercializan con la marca SIMATIC NET. ● Para la asistencia técnica a distancia y el diagnóstico de redes se utilizan los acreditados estándares IT del entorno Office (p. ej. SNMP = Simple Network Management Protocol para parametrización y diagnóstico de redes). Documentación disponible sobre PROFIBUS International en Internet En la dirección de Internet (http://www.profibus.com) de PROFIBUS International encontrará un gran número de documentos en torno a PROFINET. Para más información, visite Internet (http://www.siemens.com/profinet). Encontrará información sobre la migración de PROFIBUS DP a PROFINET IO en el manual De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 17 Visión general de PROFINET 2.2 Términos utilizados en PROFINET y PROFIBUS 2.2 Términos utilizados en PROFINET y PROFIBUS Definición: Dispositivos en el entorno PROFINET En el entorno de PROFINET, "dispositivo" es el término genérico que designa: ● Sistemas de automatización (p. ej. PLCs, PCs) ● Sistemas de periferia descentralizada ● Aparatos de campo (p. ej. PLCs, PCs, aparatos hidráulicos y neumáticos) y ● Componentes de red activos (p. ej. switches, routers) ● Routing a PROFIBUS, AS-Interface u otros sistemas de bus de campo Definición: Dispositivos PROFINET Un dispositivo PROFINET siempre dispone de una interfaz PROFINET (eléctrica, óptica, inalámbrica). Muchos dispositivos vienen también con una interfaz PROFIBUS DP para la conexión de dispositivos PROFIBUS. Definición: Dispositivos PROFIBUS Un dispositivo PROFIBUS tiene como mínimo una interfaz PROFIBUS con una interfaz eléctrica (RS485) o una interfaz óptica (Polymer Optical Fiber, POF). Descripción del sistema 18 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.2 Términos utilizados en PROFINET y PROFIBUS Comparativa de los términos utilizados en PROFIBUS DP y PROFINET IO El gráfico siguiente muestra las designaciones generales de los principales dispositivos en PROFINET IO y PROFIBUS DP. En la tabla que figura a continuación encontrará las designaciones de los distintos componentes en el contexto de PROFINET IO y en el contexto de PROFIBUS DP. 1 2 3 4 6 7 5 Cifra ① ② PROFINET PROFIBUS Sistema PROFINET IO Sistema maestro DP Controlador IO Maestro DP Observación Dispositivo a través del cual se direccionan los dispositivos IO o esclavos DP conectados. Lo que significa: El controlador IO o maestro DP intercambia señales de entrada y salida con aparatos de campo. ③ El controlador IO o el maestro DP es el autómata en el que se ejecuta el programa de automatización. PG/PC (supervisor PROFINET IO) PG/PC Maestro DP de clase 2 PG/PC/dispositivo HMI para puesta en marcha y diagnóstico PROFINET/Industrial Ethernet PROFIBUS Infraestructura de red HMI Dispositivo de control y supervisión ⑥ HMI (Human Machine Interface) Dispositivo IO Esclavo DP ⑦ Aparato de campo descentralizado asignado a uno de los controladores IO/maestros DP (p. ej. E/S distribuidas, islas de válvulas, convertidores de frecuencia, switches con funcionalidad PROFINET IO integrada) I-device Esclavo I Dispositivo IO inteligente o esclavo DP inteligente ④ ⑤ Figura 2-1 Dispositivos en PROFINET y PROFIBUS Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 19 Visión general de PROFINET 2.3 Estructura de un dispositivo PROFINET 2.3 Estructura de un dispositivo PROFINET 2.3.1 Interfaz PROFINET con switch integrado Resumen Los dispositivos PROFINET de la familia de productos SIMATIC disponen de una interfaz PROFINET (controlador Ethernet / interfaz) con uno o más puertos (conexiones físicas). Los dispositivos PROFINET con varios puertos (dos o más) son dispositivos con switch integrado. Los dispositivos PROFINET con dos puertos son especialmente adecuados para configurar la red con topología en línea o anillo. Los dispositivos PROFINET con tres o más puertos son especialmente adecuados para la configuración de topologías de árbol. A continuación se explican características y reglas para la denominación de la interfaz PROFINET y su visualización en STEP 7. Ventaja Los dispositivos PROFINET con switch integrado permiten configurar el sistema en topología en línea o en árbol. Muchos dispositivos actuales de PROFINET admiten también la configuración de estructuras en anillo. Características Todo dispositivo PROFINET puede ser identificado en la red de forma unívoca a través de su interfaz PROFINET. Para ello cada interfaz PROFINET dispone de: ● Una dirección MAC (ajuste de fábrica) ● Una dirección IP ● Un nombre de dispositivo (NameOfStation). Descripción del sistema 20 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.3 Estructura de un dispositivo PROFINET Identificación y numeración de las interfaces y los puertos Las interfaces y los puertos se identifican con las siguientes letras para todos los módulos y dispositivos del sistema PROFINET: Tabla 2- 1 Identificación para interfaz y puerto en dispositivos PROFINET Elemento Símbolo Número de la interfaz Interfaz X A partir del número 1 ascendente Puerto P A partir del número 1 ascendente (por interfaz) Puerto de anillo R Ejemplos de identificación Dos ejemplos aclaran la regla de denominación de interfaces PROFINET: Tabla 2- 2 Ejemplos de identificación de interfaces PROFINET Ejemplo de rotulación Número de la interfaz Número de puerto X2 P1 2 1 X1 P2 1 2 X1 P1 R 1 1 (puerto de anillo) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 21 Visión general de PROFINET 2.3 Estructura de un dispositivo PROFINET Visualización de la interfaz PROFINET en STEP 7 En STEP7 la interfaz PROFINET para un controlador IO y un dispositivo IO se visualiza como muestra la figura siguiente. Cifra ① ② ③ ④ Descripción Interfaz PROFINET de un controlador IO en STEP 7 Interfaz PROFINET de un dispositivo IO en STEP 7 Esta línea representa la interfaz PROFINET. Estas líneas representa los "puertos" de una interfaz PROFINET. Figura 2-2 Visualización de la interfaz PROFINET en STEP 7 Nota Direcciones lógicas de la interfaz PROFINET IO Tanto la interfaz como los puertos se reflejan en submódulos con direcciones de diagnóstico propias, de forma similar al modelo de un dispositivo PROFINET. Especificación técnica La interfaz PROFINET con switch integrado y sus puertos se muestran esquemáticamente en el gráfico siguiente para todos los dispositivos PROFINET. 6,0$7,& ;3 ;3 Figura 2-3 Interfaz PROFINET con switch integrado En la tabla se resumen las especificaciones técnicas de una interfaz PROFINET con switch integrado o con switch externo. Descripción del sistema 22 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.3 Estructura de un dispositivo PROFINET Tabla 2- 3 Especificación técnica de la interfaz PROFINET Propiedad física Técnica de conexión Tipo de cable / medio de transmisión Eléctrica Conector RJ 45 ISO 60603-7 100Base-TX SCRJ 45 100Base-FX ISO/IEC 61754-24 Cable de fibra óptica POF (Polymer Optical Fiber) Velocidad de transferencia / Servicio Long. máx. segmento Ventajas 100 Mbits/s / dúplex 100 m Conexión de cable simple y económica 100 Mbits/s / dúplex 50 m Uso con grandes diferencias de potencial Estándar Cable de cobre de par trenzado 2x2, simétrico y apantallado, exigencia de transmisión según CAT 5 IEEE 802.3 Óptica Insensible a la radiación electromagnética 980/1000 µm (sección del núcleo/sección externa) ISO/IEC 60793-2 Fibra óptica recubierta de 100 Mbits/s / plástico (Polymer Cladded dúplex Fiber, PCF) 100 m 200/230 µm (sección del núcleo/sección externa) Baja atenuación del cable Posibilidad de segmentos considerablemente más largos ISO/IEC 60793-2 BFOC (Bayonet Fiber Optic Connector) y SC (Subscriber Connector) ISO/IEC 60874 Cable de fibra óptica – fibra monomodal 100 Mbits/s / dúplex 26 km 100 Mbits/s / dúplex 3000 m 10/125 µm (sección del núcleo/sección externa) ISO/IEC 60793-2 Cable de fibra óptica – fibra multimodal 50/125 µm y 62,5/125 µm (diámetro de núcleo/diámetro exterior) ISO/IEC 9314-4 Ondas de radio - IEEE 802.11 x Dependiendo de la 100 m ampliación utilizada (a / g / h / etc.) Mayor movilidad Interconexión económica con estaciones lejanas y difícilmente accesibles Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 23 Visión general de PROFINET 2.3 Estructura de un dispositivo PROFINET Información adicional sobre componentes de red pasivos Encontrará más información en las páginas de Service&Support en Internet (http://www.siemens.com/automation/service&support). Información adicional sobre el diagnóstico en PROFINET IO Encontrará más información en el manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930). Información adicional sobre la comunicación con PROFINET IO Encontrará más información en el manual Comunicación con SIMATIC (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/1254686). Descripción del sistema 24 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.3 Estructura de un dispositivo PROFINET 2.3.2 Módulo de un dispositivo PROFINET Slots y módulos Un dispositivo PROFINET puede tener una estructura modular o compacta. Un dispositivo PROFINET modular está compuesto por ranuras (slots), en las que se pueden enchufar módulos/submódulos. En los módulos/submódulos se encuentran canales a través de los que se leen o emiten señales de proceso. Un dispositivo compacto tiene la misma estructura, pero no se puede ampliar físicamente, es decir, no se pueden conectar módulos / submódulos. El gráfico siguiente aclara este proceso. Figura 2-4 Estructura de un dispositivo PROFINET Cifra Descripción ① ② ③ ④ Slot con interfase Slot con módulo Subslot con submódulo Canal Un módulo puede estar formado por varios submódulos. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 25 Visión general de PROFINET 2.4 Integración de buses de campo en PROFINET 2.4 Integración de buses de campo en PROFINET Integración de buses de campo PROFINET ofrece la posibilidad de integrar sistemas de bus de campo ya existentes (p. ej. PROFIBUS, AS-i, etc.) en PROFINET a través de un Proxy. Ello permite configurar sistemas mixtos a partir de subsistemas basados en buses de campo y Ethernet. De este modo se consigue una transición continua de las tecnologías a PROFINET. Acoplamiento de PROFINET y PROFIBUS Si un dispositivo PROFINET dispone de una interfaz PROFIBUS (por ejemplo, CPU 319-3 PN / DP), entonces se pueden integrar configuraciones PROFIBUS ya existentes en la configuración PROFINET a través de esta interfaz. (76 3*3& 6 352),1(7 ,QGXVWULDO(WKHUQHW 'LVSRVLWLYRFRQ LQWHUID]31\'3 352),%86 (76 Figura 2-5 (76 (76 Dispositivos PROFINET, dispositivos PROFIBUS y Proxy Descripción del sistema 26 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.4 Integración de buses de campo en PROFINET Acoplamiento de PROFIBUS DP con PROFINET a través de una red Industrial Wireless LAN Los dispositivos PROFIBUS pueden acoplarse de modo inalámbrico a PROFINET IO a través de un LAN/PB-Link inalámbrico. De este modo es posible integrar en PROFINET configuraciones PROFIBUS ya existentes. Acoplamiento de AS-Interface y PROFINET Los dispositivos AS-Interface pueden acoplarse con un IE/AS-i-Link PN IO a la interfaz de un dispositivo PROFINET. De este modo puede integrar en PROFINET la red AS-i ya existente. Dispositivo PROFINET con funcionalidad Proxy = sustituto El dispositivo PROFINET con funcionalidad Proxy es el sustituto de un dispositivo PROFIBUS en la red Ethernet. La funcionalidad Proxy hace posible que un dispositivo PROFIBUS no sólo se pueda comunicar con su maestro, sino también con todas las estaciones conectadas a la red PROFINET. En PROFINET, los sistemas PROFIBUS existentes se pueden integrar en la comunicación PROFINET p. ej. con ayuda de un IE/PB-Link. El IE/PB-Link PN IO establece entonces la comunicación a través de PROFINET como sustituto de los componentes PROFIBUS. Actualmente es posible integrar de este modo esclavos DPV0 y DPV1 en PROFINET. Información adicional Encontrará las diferencias y confluencias de PROFINET IO y PROFIBUS DP, así como información sobre la migración de PROFIBUS DP a PROFINET IO en el manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 27 Visión general de PROFINET 2.5 PROFINET IO y PROFINET CBA 2.5 PROFINET IO y PROFINET CBA ¿Qué es PROFINET IO? En el contexto de PROFINET, PROFINET IO es un concepto de comunicación para la realización de aplicaciones modulares descentralizadas. PROFINET IO permite crear soluciones de automatización como hasta ahora en PROFIBUS DP. PROFINET IO se implementa con el estándar PROFINET para sistemas de automatización (IEC 61158-x-10). La herramienta de ingeniería STEP 7 le ayuda a configurar y parametrizar soluciones de automatización. Por tanto, en STEP 7 se dispone de la misma vista de la aplicación, independientemente de si configura dispositivos PROFINET o aparatos PROFIBUS. El programa de usuario tiene el mismo aspecto para PROFINET IO que para PROFIBUS DP. Se utilizan los mismos bloques de función del sistema y listas de estado del sistema (ampliados para PN IO). Información adicional Encontrará información sobre bloques nuevos y modificados y sobre listas de estado del sistema en el manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930). ¿Qué es PROFINET CBA? En el contexto de PROFINET, PROFINET CBA (Component Based Automation) es un concepto de automatización con los siguientes puntos centrales: ● Realización de aplicaciones modulares ● Comunicación entre máquinas PROFINET CBA permite crear una solución de automatización distribuida basada en componentes y soluciones parciales preparadas. Gracias a una amplia descentralización del procesamiento inteligente, este concepto cubre las necesidades de la construcción de máquinas e instalaciones en cuanto a una mayor modularización. Component Based Automation permite implementar módulos tecnológicos enteros en forma de componentes estandarizados en plantas industriales de gran tamaño. El usuario crea los componentes modulares inteligentes PROFINET CBA en una herramienta de ingeniería que puede diferir de fabricante a fabricante. Los componentes generados a partir de dispositivos SIMATIC se crean con STEP 7 y se interconectan con la herramienta SIMATIC iMap. Descripción del sistema 28 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.5 PROFINET IO y PROFINET CBA Interacción entre PROFINET IO y PROFINET CBA Los sistemas PROFINET IO pueden integrarse en la comunicación máquina/máquina con la ayuda de PROFINET CBA. A partir de un sistema PROFINET IO se crea un componente PROFINET, p. ej. en STEP 7. Con SIMATIC iMap pueden configurarse instalaciones formadas por varios componentes de este tipo. Los enlaces de comunicación entre los equipos se configuran gráficamente como líneas de interconexión. La figura siguiente muestra una solución de automatización distribuida con varios componentes que se comunican mediante PROFINET. El componente derecho contiene dispositivos IO y un controlador IO en PROFINET IO. 352),1(7&%$ &RPSRQHQWH 6,0$7,& L0DS 352),1(7 ,QGXVWULDO(WKHUQHW 352;< $SDUDWRGHFDPSR LQWHOLJHQWHHQ (WKHUQHW 352),1(7,2 352),%86 &RPSRQHQWHFRQ SHULIHULDGHVFHQWUDOL]DGD HQ(WKHUQHW &RPSRQHQWHFRQSHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGDHQ 352),%86 Figura 2-6 &RPXQLFDFLµQ 352),1(7 PROFINET CBA - concepto modular Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 29 Visión general de PROFINET 2.5 PROFINET IO y PROFINET CBA Delimitación de PROFINET IO y PROFINET CBA PROFINET IO y CBA son dos perspectivas distintas sobre los autómatas programables en Industrial Ethernet. 352),1(7 9LVWDGHFRPSRQHQWHV 352),1(7&%$ 9LVWDGHGDWRV,2 352),1(7,2 ,QWHOLJHQFLDGLVWULEXLGD 3HULIHULDGHVFHQWUDOL]DGD ,QJHQLHU¯DSDUDWRGDODSODQWD 9LVWD,2KDELWXDOHQ67(3 3&' 352),1(7&RPSRQHQW'HVFULSWLRQ *6' *HQHULF6WDWLRQ'HVFULSWLRQ (VW£QGDUHV7,DSOLFDFLRQHVHVW£QGDU 3URWRFRORVFRQWURODGRUHV Figura 2-7 Delimitación de PROFINET IO y PROFINET CBA Component Based Automation divide la planta completa en distintas funciones. Estas funciones se configuran y programan. PROFINET IO ofrece una imagen de la planta muy similar a la perspectiva de PROFIBUS. Se configuran y programan los distintos autómatas programables. Descripción del sistema 30 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.5 PROFINET IO y PROFINET CBA Controladores en PROFINET IO y PROFINET CBA Los controladores PROFINET IO se pueden utilizar en parte también para PROFINET CBA. Los siguientes dispositivos PROFINET también son compatibles con PROFINET CBA: ● Autómatas programables – ET 200S CPU IM151-8 a partir de la versión de firmware V2.7 – ET 200pro CPU IM154-8 a partir de la versión de firmware V2.5 – CPU S7-300 31x-2 PN/DP a partir de la versión de firmware V2.3 – S7-300 CPU 319-3 PN/DP a partir de la versión de firmware V2.4.0 – S7-400 CPU 41x-3 PN/DP a partir de la versión de firmware V5.0 – SIMATIC WINAC RTX a partir de la versión 2008 (con CP 1616) ● CP 443-1 Advanced con la referencia (MLFB) 6GK7443-1GX20-0XE0 a partir de la versión V2.0 ● CP 343-1 Advanced con la referencia (MLFB) 6GK7343-1GX30-0XE0 a partir de la versión V1.0 Los siguientes dispositivos PROFINET sólo son compatibles con PROFINET IO: ● CP 443-1 con la referencia (MLFB) 6GK7443-1EX20-0XE0 a partir de la versión V1.0 ● CP 343-1 con la referencia (MLFB) 6GK7343-1EX30-0XE0 a partir del firmware V2.0 ● PCs con un procesador de comunicaciones apto para PROFINET (p. ej. CP 1616) o conectados vía SOFTNET PN IO (p. ej. CP 1612). En el caso de la tarjeta CP 1616 y de SOFTNET PN IO, el programa de usuario se procesa en la CPU del PC. ● Determinados dispositivos SIMOTION, si admiten muchas exigencias de tiempo real. Proxy en PROFINET IO y PROFINET CBA Los proxies para PROFINET IO y los proxies para PROFINET CBA son diferentes. En PROFINET IO, el Proxy para PROFINET IO representa cada uno de los esclavos PROFIBUS DP conectados como un dispositivo PROFINET IO conectado a PROFINET. En PROFINET CBA, el Proxy para PROFINET CBA representa cada uno de los esclavos PROFIBUS DP conectados como un componente que puede participar en la comunicación PROFINET. Integración de dispositivos PROFIBUS mediante IE/PB-Link Tenga en cuenta que la funcionalidad Proxy está disponible para PROFINET IO y para PROFINET CBA. En el caso del IE/PB-Link, esto significa que se deben utilizar dispositivos distintos en función de la variante utilizada. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 31 Visión general de PROFINET 2.5 PROFINET IO y PROFINET CBA Configuración e integración de componentes y dispositivos en la comunicación PROFINET En Component Based Automation, los componentes se integran en un editor de interconexión (p. ej. SIMATIC iMap). Los componentes están descritos en un archivo PCD. En PROFINET IO, los dispositivos se integran en un sistema de ingeniería (p. ej. STEP 7). Los dispositivos están descritos en un archivo GSD . Software para PROFINET CBA y PROFINET IO Mediante PROFINET IO se integran aparatos de campo (dispositivos IO) en PROFINET. Los datos de entrada y salida de los dispositivos IO se procesan en el programa de usuario. A su vez, los dispositivos con su controlador IO pueden ser parte de un componente en una estructura de automatización distribuida. La comunicación entre una CPU que actúe de controlador IO y los dispositivos IO asociados se configura para PROFINET IO de forma similar a un sistema maestro PROFIBUS DP en STEP 7. El programa de usuario también se crea en STEP 7. A partir de todo el sistema PN IO, se crea un componente en STEP 7 (véase la figura PROFINET CBA). La comunicación de los componentes entre sí se configura después cómodamente con SIMATIC iMap. Nota CBA e IRT El uso simultáneo de PROFINET CBA y la comunicación IRT sólo es posible con la opción IRT "Alta flexibilidad". Información detallada sobre las posibilidades de aplicación de los distintos productos Consulte la documentación del producto en cuestión. Descripción del sistema 32 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.6 Equipos PC SIMATIC 2.6 Equipos PC SIMATIC Equipo PC SIMATIC Un "equipo PC" es una PG o un PC/IPC con integración de comunicación y componentes de software integrados en una solución de automatización con SIMATIC. La configuración de hardware de un equipo PC con STEP 7 es equiparable a la configuración de un autómata S7. $ORVVORWVGHOUDFN GHXQ6,0$7,& 6VHFRQHFWDQ ORVPµGXORV 6ORW 352),1(7 352),%86 7DPEL«QORV FRPSRQHQWHVGHXQ HTXLSR3&FRPR SHMPµGXORVVH DVLJQDQGHIRUPD DQDOµJLFDPHGLDQWHXQ VRIWZDUHDXQVORW YLUWXDO(OUDFNYLUWXDO VHHVWDEOHFHHQHO HTXLSR3&PHGLDQWH VRIWZDUH 6HUYLG RU 23& 8VHU $SSOLFDWLRQ 5DFNYLUWXDOHQHOHTXLSR3& QGLFH QGLFH QGLFH QGLFH 352),1(7 352),%86 Figura 2-8 Rack virtual Software - OPC Server como componente central Un equipo PC contiene módulos de comunicación/funciones de comunicaciones y aplicaciones de software SIMATIC NET. El OPC Server de SIMATIC NET es una aplicación de software típica a través de la cual se comunican otros programas de usuario. El User Application Software se basa en las interfaces de usuario ofrecidas de los productos de software SIMATIC instalados en el equipo PC. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 33 Visión general de PROFINET 2.6 Equipos PC SIMATIC Entorno unificado de configuración Para la configuración con STEP 7/NCM PC, el equipo PC recibe exactamente el mismo tratamiento que un autómata SIMATIC S7: En la vista de red se vinculan equipos S7 y equipos PC con las redes y se establecen conexiones de comunicación. La siguiente figura muestra un ejemplo de cómo un equipo PC configurado se muestra después en NetPro con STEP 7 y con NCM PC. Figura 2-9 STEP 7 - NetPro Descripción del sistema 34 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Visión general de PROFINET 2.6 Equipos PC SIMATIC Equipo PC como controlador PROFINET IO Utilizando tarjetas de comunicación y componentes de software apropiados es posible utilizar un equipo PC como controlador PROFINET IO. Sus aplicaciones PC en el equipo PC tienen las siguientes posibilidades de acceder al controlador PROFINET IO: ● Como cliente OPC a través del servidor OPC p. ej. en SOFTNET PROFINET IO (OPC: Object Linking and Embedding (OLE) for Process Control) ● Directamente a través de la interfaz de usuario PROFINET IO Base ● Mediante WinAC con submódulo Ethernet (p. ej. CP1616) En un momento dado sólo tendrá una de estas posibilidades de acceso de una aplicación PC. &RQWURODGRU352),1(7,2 3&FRQ&3\ SURJUDPDGHXVXDULR GHFRQWURODGRU,2 %DVH 31,2,QGXVWULDO(WKHUQHW 6,0$7,&6 (76 'LVSRVLWLYRV352),1(7,2 Figura 2-10 CP 1616 como controlador PROFINET IO Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 35 Visión general de PROFINET 2.6 Equipos PC SIMATIC Componentes del equipo PC La figura siguiente muestra un equipo PC con los componentes descritos. &OLHQWH23& $SOLFDFLµQ3& 6HUYLGRU23& 352),1(7,2 ,QWHUID]GH XVXDULR,2 %DVH &3 352),1(7 ,QGXVWULDO(WKHUQHW Figura 2-11 Equipo PC SIMATIC Consulte también SIMATIC NCM PC (Página 220) Descripción del sistema 36 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3 Contenido de este capítulo En el presente capítulo encontrará información complementaria sobre la configuración e instalación de la red de comunicación. A saber: ● Visión general de los principales componentes de red pasivos: Se trata de componentes de red que reenvían una señal sin la posibilidad de influir activamente en ella, p. ej. cables, enchufes etc. ● Visión general de los principales componentes de red activos: Se trata de componentes de red que influyen activamente en una señal, p. ej. switches, routers, etc. ● Visión de conjunto de las estructuras de red más usuales (topologías). ● Directrices de montaje que permiten aumentar las prestaciones de su PROFINET. 3.1 Introducción Conexiones físicas de redes industriales La interconexión de dispositivos PROFINET en plantas industriales se puede realizar básicamente de dos maneras físicas diferentes: ● Por cable – Con señales eléctricas a través de cables de cobre – Con señales ópticas a través de cables de fibra óptica ● Sin cables por radiotransmisión a través de ondas electromagnéticas Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 37 Instalación de PROFINET 3.2 Redes por cable 3.2 Redes por cable 3.2.1 Tecnología Fast Ethernet Con Fast Ethernet se transfieren datos a una velocidad de 100 Mbit/s. Esta tecnología utiliza para ello el estándar 100 Base-T. Industrial Ethernet Industrial Ethernet es una directiva para la configuración de un Ethernet en un entorno industrial. La mayor diferencia a la red Ethernet estándar es la resistencia mecánica y la inmunidad contra la interferencia de los distintos componentes. 3.2.2 Elementos de la red 3.2.2.1 Sistema de cableado Cables para PROFINET Dependiendo de las exigencias que se impongan a la transferencia de datos y al entorno en que se utilicen los cables, se puede elegir entre cables eléctricos y cables ópticos. Especificación técnica de la interfaz Para más información sobre las especificaciones técnicas de la interfaz, consulte el capítulo Interfaz PROFINET con switch integrado (Página 20). Fácil confección de los cables de par trenzado Al crear su instalación PROFINET, puede cortar el cable de par trenzado AWG 22 en el lugar de instalación conforme a la longitud apropiada, pelarlo con el Stripping Tool (herramienta de pelado para Industrial Ethernet) y colocar los Industrial Ethernet Fast Connect RJ45-Plugs con la técnica de desplazamiento de aislamiento. Para más información sobre el montaje, consulte la información del producto Instrucciones de montaje para SIMATIC NET Industrial Ethernet (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/27069465). ATENCIÓN Se admite un total de 6 conectores por trayecto Ethernet. Descripción del sistema 38 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3.2 Redes por cable Fácil confección de cables de fibra óptica de vidrio Para confeccionar los cables de fibra óptica de vidrio de manera simple, rápida y precisa existe el sistema de cableado FastConnect FO. Se compone de: ● FC FO Termination Kit para Plug SC y BFOC (pelacables, tijeras de kevlar, pinza de resorte, microscopio, contenedor de residuos de fibra) ● FC BFOC Plug ● FC SC Duplex Plug ● FO FC Standard Cable ● FO FC Trailing Cable Fácil confección de los cables POF y PCF Para confeccionar los cables POF y PCF de forma sencilla y segura y para montar los conectores POF SC RJ, utilice la siguiente herramienta especial: ● Cable POF Maletín IE Termination Kit SC RJ POF Plug ● Cable PCF Maletín IE Termination Kit SC RJ PCF Plug Velocidad de transferencia Las interfaces PROFINET de nuestros dispositivos están ajustadas por defecto a "Ajuste automático" (Autonegotiation). Asegúrese de que en todos los dispositivos conectados a la interfaz PROFINET de una CPU S7 también esté ajustado el modo de operación "Autonegotiation". Éste suele ser también el ajuste predeterminado de los componentes PROFINET/Ethernet estándar. Si modifica el ajuste predeterminado "Ajuste automático" (Autonegotiation), recuerde la siguiente información: Nota Velocidad de transferencia de la interfaz PROFINET PROFINET IO y PROFINET CBA requieren el servicio con 100 Mbits/s dúplex. Es decir, para el uso simultáneo de dispositivos con interfaz/interfaces integrada(s) para la comunicación PROFINET IO/CBA y la comunicación por Ethernet, además del "Ajuste automático" (Autonegotiation), sólo se admite la configuración de la interfaz o las interfaces como mínimo a 100 Mbits/s dúplex. Aclaración: Si se conectara p. ej. un switch que está configurado de forma fija a "10 Mbits/s semidúplex", el dispositivo PROFINET con interfaz PROFINET integrada se adapta a la configuración del dispositivo interlocutor debido al ajuste "Autonegotiation". En ese caso, el modo de comunicación real corresponde a "10 Mbits/s semidúplex". No obstante, éste no sería un modo de operación válido, puesto que PROFINET IO y PROFINET CBA exigen la operación a 100 MBit/s en modo dúplex. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 39 Instalación de PROFINET 3.2 Redes por cable Información adicional Encontrará más información en el manual SIMATIC NET Redes de par trenzado y fibra óptica SIMATIC NET (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/8763736). Asimismo, se recomienda leer el documento Installation Guideline PROFINET (http://www.profibus.com/nc/downloads/downloads/profinet-installation-guide/display/) de PROFIBUS International. 3.2.2.2 Componentes de red activos Componentes de redes por cable Los siguientes componentes de red activos están disponibles en PROFINET: ● Switch ● Router Switch Los switches están disponibles en dos variantes constructivas: ● Como switches externos con propia carcasa. ● Como switch integrado en una S7-CPU, de un S7-CP o bien de un sistema de periferia descentralizada ET 200. Si una estación debe ser conectada con varios interlocutores, dicha estación se conecta al puerto de un switch. Entonces se pueden conectar otras estaciones (también switches) a los demás puertos del switch. La conexión entre una estación y el switch es una conexión punto a punto. Así pues, un switch tiene la tarea de regenerar y distribuir las señales recibidas. El switch "aprende" la(s) dirección(es) Ethernet de un dispositivo PROFINET conectado o de otros switches y transmite sólo las señales que van dirigidas al dispositivo PROFINET o al switch conectado. En nuestra familia de dispositivos SCALANCE X encontrará switches con puertos eléctricos y ópticos o con una combinación de ambas variantes. Así, el SCALANCE X202-2IRT, por ejemplo, dispone de 2 puertos eléctricos y 2 puertos ópticos y admite la comunicación IRT. Los switches de la familia de dispositivos SCALANCE X pueden configurarse, diagnosticarse y activarse como dispositivo PROFINET IO con STEP 7. Nota Asignación de direcciones IP Para asignar la dirección IP se puede utilizar, para un gran número de dispositivos PROFINET, el Primary Setup Tool (PST) en lugar de STEP 7. Descripción del sistema 40 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3.2 Redes por cable Switches en PROFINET Utilice los switches de la familia de productos SCALANCE si desea aprovechar todas las prestaciones de PROFINET. Su diseño está optimizado para el uso en PROFINET IO. Router Un router funciona de forma similar a un switch para conectar redes entre sí (p. ej. una red de oficina con una red de automatización). Además, en el caso del router se puede determinar qué estaciones pueden comunicarse a través del router y cuáles no. Las estaciones en los distintos lados de un router solamente pueden comunicarse entre sí, si se ha habilitado expresamente la comunicación entre estas estaciones a través del router. El elevado grado de comunicación en la Ethernet de la oficina podría repercutir negativamente en la comunicación a través de Industrial Ethernet. El router impide que ésto ocurra y limita la carga de la red. Si desea acceder p. ej. directamente desde SAP a los datos de producción, conecte su Industrial Ethernet en la planta de producción con la Ethernet de su oficina a través de un router. Por consiguiente, un router limita una red. Nota Router y PROFINET IO La comunicación de PROFINET IO funciona exclusivamente dentro de una subred. Una subred se limita mediante un router, por lo que, además no hay comunicación posible con PROFINET IO. Para PROFINET CBA solo hay conexiones acíclicas. Los procesadores de comunicaciones CP 343-1 Advanced y CP 443-1 Advanced realizan una desconexión de red integrada entre el nivel de control y el nivel de campo y ofrecen las siguientes ventajas: ● Conexiones de red separadas para el nivel de control (Gigabit Ethernet) y el nivel de campo (Fast Ethernet) en un módulo ● Uso, más allá de los límites de la red, de servicios de TI mediante enrutamiento IP, como p. ej. el acceso a servidores web ● Protección de acceso mediante lista de accesos configurable para IP Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 41 Instalación de PROFINET 3.2 Redes por cable Componentes SIMATIC con funciones de seguridad La conexión de Industrial-Ethernet con Intranet e Internet requiere soluciones para la protección de peligros internos y externos. Los componentes SIMATIC NET Industrial Security de la familia de productos SCALANCE S ofrecen mecanismos de defensa ideales contra ataques, espionaje, manipulaciones y accesos no autorizados en todos los niveles de la red. Poseen numerosas funciones como p. ej. el cifrado, autenticación y control de acceso para hasta un total de 128 canales VPN (Virtual Private Network) simultáneos y un firewall integrado. Los módulos contienen un plug de configuración para los datos de configuración, que se inserta en el dispositivo de recambio en caso de error. El nuevo dispositivo toma los datos automáticamente de manera que no se necesita ninguna PG o ningún PC para la programación en caso de sustitución. El software VPN SOFTNET Security Client le ayuda a instalar una comunicación segura en el lado del PC. Con la herramienta de seguridad Security Configuration Tool (SCT) dispone de una herramienta de configuración con la que todos los SCALANCE S de una instalación se configuran de forma centralizada. Además, muchos productos SIMATIC también ofrecen otras funciones de seguridad integradas: Los procesadores de comunicaciones, como el SIMATIC CP 343-1 Advanced y los Industrial Ethernet Switches, como SCALANCE X-300, admiten los métodos de autenticación de usuarios de la red y de protección contra los accesos no autorizados a las CPU y a la red. Información adicional Manuales: ● Redes de par trenzado y fibra óptica SIMATIC NET (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/8763736) ● SCALANCE S y SOFTNET Security Client (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/21718449). Descarga: ● Primary Setup Tool (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19440762) Asimismo, se recomienda leer los documentos de la organización de usuarios de PROFIBUS: ● Installation Guideline PROFINET (http://www.profibus.com/nc/downloads/downloads/profinet-installation-guide/display/) ● PROFINET Security Guideline (http://www.profibus.com/nc/downloads/downloads/profinet-security-guideline/display/) ● PROFIsafe - Requisitos ambientales (http://www.profibus.com/nc/downloads/downloads/profisafe-environmentalrequirements/display/) Descripción del sistema 42 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3.3 Redes inalámbricas 3.3 Redes inalámbricas 3.3.1 Fundamentos Velocidad de transferencia En Industrial Wireless LAN se admiten velocidades de transferencia de datos brutas de 11 Mbits/s o 54 Mbits/s sin funcionamiento dúplex. Interfaz Tabla 3- 1 Especificación técnica de la interfaz de radio Propiedad física Técnica de conexión Tipo de cable / medio de transmisión Velocidad de transferencia / Servicio Ventajas Dependiendo de la ampliación utilizada (a / b / g / h / etc.) Mayor movilidad Estándar Ondas de radio - IEEE 802.11 Interconexión económica con estaciones lejanas y difícilmente accesibles Alcance Con SCALANCE W (Access Points) pueden instalarse redes por radio en interiores y exteriores. Si se instalan adecuadamente varios Access Points, pueden realizarse grandes redes por radio en las que las estaciones móviles pasan de un Access Point al siguiente sin interrupciones (roaming). Como alternativa al uso de una red por radio también se pueden establecer conexiones punto a punto de segmentos Industrial Ethernet a gran distancia (varios cientos de metros). En este caso, las antenas empleadas determinan el alcance y las características del campo de radio. Nota Alcance El alcance puede reducirse considerablemente y depende de la condiciones ambientales, del estándar de radio empleado, de la tasa de datos y de las antenas utilizadas tanto por el emisor como por el receptor. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 43 Instalación de PROFINET 3.3 Redes inalámbricas ¿Qué es Industrial Wireless LAN? Industrial Wireless LAN de SIMATIC NET ofrece, además de la comunicación de datos según el estándar IEEE 802.11, una gran variedad de ampliaciones (iFeatures) que son de gran utilidad para clientes industriales. IWLAN es especialmente adecuado para aplicaciones industriales especialmente exigentes que requieren una comunicación por radio fiable basada en las siguientes propiedades: ● Itinerancia automática en caso de interrupción de la conexión con Industrial Ethernet (itinerancia forzada) ● Ahorro de costes gracias al uso de una única red por radio para el funcionamiento seguro de un proceso, tanto en el caso de datos de proceso críticos (p. ej. aviso de alarma), como en la comunicación no crítica (p. ej. servicio y diagnóstico) ● Conexión económica a los dispositivos en entornos aislados y poco accesibles ● Intercambio de datos previsible (determinística) y tiempos de respuesta definidos ● Uso en áreas con riesgo de explosión de la zona 2 ● Supervisión cíclica del enlace (Link Check) Objetivos y ventajas de Industrial Wireless LAN Con la transmisión de datos inalámbrica se consiguen los siguientes objetivos: ● Integración sin discontinuidades de los dispositivos en el sistema de bus existente a través de la interfaz por radio. ● Uso móvil de los dispositivos para diferentes tareas a pie de proceso ● Configuración flexible de las unidades de proceso para una instalación rápida según las exigencias del cliente ● Accesibilidad permanente de la estación en toda la red ● Protección contra estaciones no autorizadas de la red mediante tablas de direcciones, autorización y claves variables. Descripción del sistema 44 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3.3 Redes inalámbricas Ejemplos de aplicación ● Uso fiable de los productos en aplicaciones con elevadas exigencias en lo que respecta a la temperatura y la estabilidad mecánica ● Acceso in situ a planes de servicio y mantenimiento ● Comunicación con estaciones móviles (p. ej. autómatas y dispositivos móviles), carretillas elevadoras para estanterías, circuitos de transporte, cintas de transporte, mesas de desplazamiento, máquinas rotadoras ● Acoplamiento inalámbrico de segmentos de comunicación para la puesta en marcha rápida o la interconexión económica, donde el tendido de cables origina costes considerables (p. ej. calles públicas, líneas de ferrocarril, etc.) ● Sistemas de transporte sin conductor y trenes colgantes monovía En el gráfico siguiente se muestra la gran cantidad de aplicaciones y configuraciones posibles de las redes por radio de la familia de dispositivos SIMATIC. 2UGHQDGRUSRUW£WLO FRQVRIWZDUHGH GLVH³R6,1(0$( 6FRQ&38 $FFHVV3RLQW 352),1(7R&3 6&$/$1&( :352 352),1(7 ,QGXVWULDO(WKHUQHW $FFHVV3RLQW 6&$/$1&( :55 ,:/$15&RD[&DEOH $FFHVV3RLQW 6&$/$1&(: 0RELOH 3DQHOV ,:/$1 3%/LQN 31,2 352),%86 &OLHQW0RGXOH 6&$/$1&(: 6FRQ &3/HDQ FRQVZLWFK LQWHJUDGRGH SXHUWRV (76 (76 6,1$0,&6 Figura 3-1 (7SUR Ejemplos de aplicación posibles en la Industrial Wireless LAN Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 45 Instalación de PROFINET 3.3 Redes inalámbricas Industrial Wireless LAN en combinación con funciones PROFINET Nota IWLAN e IRT Los dispositivos PROFINET conectados a PROFINET IO a través de Access Points no admiten IRT. Nota IWLAN y arranque priorizado Los dispositivos PROFINET conectados a PROFINET IO a través de Access Points no admiten la funcionalidad PROFINET "Arranque priorizado". 3.3.2 Industrial Wireless LAN Redes por radio, familia de dispositivos SCALANCE Con PROFINET también es posible instalar redes por radio con la tecnología Industrial Wireless Local Area Network (IWLAN). Se recomienda el uso de la gama de dispositivos SCALANCE W. Tiempo de actualización en STEP 7 Si configura PROFINET con Industrial Wireless LAN, entonces es posible que tenga que adaptar el tiempo de actualización para los dispositivos inalámbricos. La interfaz IWLAN tiene un rendimiento menor que la red de datos por cable, ya que el ancho de banda limitado lo comparten varias estaciones. En soluciones conectadas por cable, las estaciones disponen "por completo" de los 100 Mbits/s. El parámetro Tiempo de actualización se encuentra en STEP 7 / HW Config en las propiedades del objeto del sistema PROFINET IO. Configurar y parametrizar SCALANCE W Para la configuración y parametrización en la primera puesta en marcha utilice la interfaz web. Para asignar una dirección IP se requiere la herramienta Primary Setup Tool (PST) o STEP 7. Descripción del sistema 46 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3.3 Redes inalámbricas Planificación, simulación y configuración con SINEMA E La herramienta SINEMA E (SIMATIC Network Manager Engineering) es un software de planificación, simulación y configuración que simplifica de la siguiente forma la instalación y puesta en marcha de una red WLAN con ayuda de funciones de simulación: ● Planificación de una infraestructura WLAN Mediante la modelación del entorno - exterior, interior, etc. - se calcula la distribución de los campos electromagnéticos. Basándose en este cálculo, se posicionan los Access Points y se orientan sus antenas. ● Simulación de una infraestructura WLAN Gracias a la simulación de la Wireless LAN planificada, es posible calcular la posición, el alcance y la atenuación sin una instalación previa real. La simulación le permitirá establecer condiciones de envío y recepción óptimas al configurar una estructura WLAN. ● Configuración de una infraestructura WLAN Los dispositivos WLAN se configuran offline y después se almacenan todos los datos relevantes (parámetros, ajustes de seguridad) en un proyecto. En el modo online se buscan automáticamente todos los dispositivos WLAN a través de la LAN y los parámetros configurados se cargan en los dispositivos WLAN. ● Mediciones para la optimización y el mantenimiento de una infraestructura WLAN Las mediciones y el análisis al inicio de una planificación ayudan a conocer de forma óptima una red WLAN ya existente. Además, las mediciones proporcionan indicios importantes en la búsqueda de fallos y en el mantenimiento. ● Función de informe Además de para documentar los resultados de las mediciones, la completa función de informe se utiliza para elaborar ofertas (Sales Wizard), para la instalación (instrucciones para el montaje de dispositivos), para la recepción, la localización de fallos y la ampliación de la red WLAN. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 47 Instalación de PROFINET 3.3 Redes inalámbricas Información adicional Encontrará más información sobre los componentes de Industrial Wireless LAN SCALANCE W en el manualSIMATIC NET SCALANCE W-700 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/42784493). Encontrará más información sobre la transmisión de datos por cable en el manual SIMATIC NET Redes de par trenzado y fibra óptica SIMATIC NET (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/8763736). Encontrará más información sobre la transmisión de datos inalámbrica en el manual Principios básicos para configurar una Industrial Wireless LAN (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/9975764). Asimismo, en Internet (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19440762) podrá descargar gratuitamente la herramienta Primary Setup Tool. También encontrará en Internet (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/23775917) descargas de la herramienta de software SINEMA E Lean y SINEMA E Standard. Se recomienda leer asimismo el documento Installation Guideline PROFINET de la organización de usuarios de PROFIBUS, que encontrará en Internet (http://www.profibus.com/nc/downloads/downloads/profinet-installation-guide/display/). Descripción del sistema 48 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3.4 Seguridad de los datos en la automatización 3.4 Seguridad de los datos en la automatización 3.4.1 Fundamentos Introducción La seguridad de los datos y la protección de acceso (Security) va adquiriendo cada día más importancia en el ámbito industrial. La creciente interconexión de plantas industriales enteras, la integración vertical y la interconexión de los distintos niveles de la empresa, así como las nuevas tecnologías, como el mantenimiento a distancia, conllevan un aumento de las necesidades en cuanto a la protección de las instalaciones industriales. Para protegerse de manipulaciones en redes de instalaciones y de producción sensibles no basta con implementar soluciones de seguridad de datos para oficinas uno a uno en las aplicaciones industriales. Exigencias A partir de las exigencias de comunicación especiales en el entorno industrial (p. ej. comunicación en tiempo real), surgen nuevas exigencias de seguridad para el uso industrial: ● Protección retroactiva de las células automatizadas ● Protección de segmentos de red ● Protección contra accesos erróneos ● Posibilidad de escalar la funcionalidad de seguridad ● Sin influir en la estructura de la red Definición de seguridad Término genérico para todas las medidas de protección contra ● Pérdida de confidencialidad debido al acceso no autorizado a los datos ● Pérdida de integridad debido a la manipulación de los datos ● Pérdida de disponibilidad debido a la destrucción de los datos Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 49 Instalación de PROFINET 3.4 Seguridad de los datos en la automatización Amenazas Las amenazas pueden aparecer por manipulaciones externas e internas. No siempre la pérdida de la seguridad de los datos es causada por una acción intencionada. Las amenazas internas son causadas por: ● Errores técnicos ● Errores de manejo ● Programas erróneos A estas amenazas internas se les suman las externas. Las amenazas externas no se distinguen de las amenazas que conocemos en el entorno de la oficina: ● Virus y gusanos de software ● Troyanos ● Acceso no autorizado ● Phishing En el caso del "phishing", un estafador con una identidad falsa envía un correo electrónico a un destinatario para que éste le facilite datos de acceso y las contraseñas. Medidas de protección Las principales medidas de protección contra manipulación y pérdida de la seguridad de los datos en el entorno industrial son: ● Filtrado y control del tráfico de datos mediante redes privadas virtuales (VPN o Virtual Private Networks) Una red privada virtual se utiliza para intercambiar datos privados en una red pública (p. ej. Internet). La tecnología VPN más habitual es IPsec. IPsec es un conjunto de protocolos que utiliza como base el protocolo IP en la capa de red. ● Segmentación en células de automatización protegidas Este concepto persigue el objetivo de proteger las estaciones de red que se encuentran debajo mediante módulos de seguridad. Un grupo de aparatos protegidos constituye una célula de automatización protegida. Sólo los módulos de seguridad del mismo grupo y los aparatos que protegen pueden intercambiar datos. ● Autenticación (identificación) de las estaciones Los módulos de seguridad se identifican mediante procedimientos de autenticación a través de un canal seguro (encriptado). De este modo, las personas no autorizadas no pueden acceder a un segmento protegido desde fuera. ● Encriptación del tráfico de datos La confidencialidad de los datos se garantiza encriptando el tráfico de datos. Para ello, cada módulo de seguridad recibe un certificado VPN que contiene las claves. Descripción del sistema 50 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3.4 Seguridad de los datos en la automatización 3.4.2 Componentes de red y software Protección contra accesos no autorizados La conexión de las redes industriales con Intranet e Internet requiere soluciones para protegerlas de peligros internos y externos. ● SCALANCE S - los componentes de seguridad de datos de la familia de productos SIMATIC NET ● SOFTNET Security Client para el uso en PCs Prestaciones Los dos productos mencionados ofrecen numerosas prestaciones, p. ej.: ● Comunicación encriptada ● Autenticación ● Control de acceso para hasta 128 canales para configurar una red privada virtual (VPN o Virtual Private Network) ● Fácil integración de las redes existentes sin necesidad de configuración adicional y un firewall integrado Los módulos contienen una tarjeta de memoria (Configuration Plug) para los datos de configuración que se inserta en el dispositivo de recambio en caso de error. El nuevo dispositivo toma los datos automáticamente de manera que no se necesita ninguna PG o ningún PC para la programación en caso de sustitución. Un SOFTNET Security Client le ayuda a instalar una comunicación segura en el lado del PC. Con la herramienta Security Configuration Tool (SCT) se proporciona además un software con el que podrá configurar SCALANCE S y crear los certificados para las redes virtuales privadas (VPN). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 51 Instalación de PROFINET 3.4 Seguridad de los datos en la automatización 3.4.3 Directivas sobre la seguridad de la información en la automatización industrial Directiva VDI La organización VDI/VDE Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik ha publicado con la directiva "VDI/VDE 2182 hoja 1", "Seguridad de la información en la automatización industrial - Modelo de procedimiento general" una guía para la implantación de una arquitectura de seguridad en el entorno industrial. La directiva está disponible en la página web de la organización VDI (http://www.vdi.de/en/vdi/vrp/richtliniendetails_t3/?&no_cache=1&tx_vdirili_pi2[showUID]=89 853&L=1). PROFINET Security Guideline La organización de usuarios de PROFIBUS le ayuda a configurar estándares de seguridad para su empresa con la PROFINET Security Guideline. Las directivas están disponibles en la sección de descargas en la página web de la organización de usuarios de PROFIBUS en Internet (http://www.profibus.com). Descripción del sistema 52 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3.4 Seguridad de los datos en la automatización 3.4.4 Ejemplo de aplicación Seguridad de los datos en los niveles de oficina y de producción El gráfico siguiente muestra un ejemplo de aplicación con zonas protegidas en los diferentes niveles de la empresa con SCALANCE S y el Security Client. Las zonas protegidas aparecen allí en color gris claro. PC de servicio con software SOFTNET Security Client Router MD741-1 WAN Firewall PC de fabricación con software SOFTNET Security Client PC con software SOFTNET Security Client Servidor PC Security Module SCALANCE S Nivel MES Red de oficina PC SINAUT ST7sc/cc Switch SCALANCE X-400 Switch SCALANCE X414-3E Acceso seguro (túnel VPN) Red de automatización PROFINET PROFINET Industrial Ethernet Industrial Ethernet Security Module SCALANCE S Panel PC Célula robotizada Manejo y visualización Figura 3-2 Security Module SCALANCE S Security Module SCALANCE S Célula robotizada Célula robotizada Célula de automatización Configuración de red con el modulo de seguridad SCALANCE S y el SOFTNET Security Client Información adicional Encontrará más información sobre la configuración de un estándar de seguridad en PROFINET en la PROFINET Security Guideline. La directiva está disponible en la página web de la organización de usuarios de PROFIBUS en Internet (http://www.profinet.com). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 53 Instalación de PROFINET 3.5 Topología 3.5 Topología A continuación se muestran en síntesis las distintas posibilidades de configurar e instalar una red PROFINET. Estrella Conectando las estaciones a un switch con más de dos puertos PROFINET se obtiene automáticamente una topología de red en forma de estrella. En caso de que falle un solo dispositivo PROFINET, al contrario que con otras estructuras, con ésta no se producirá necesariamente un fallo de toda la red. El fallo de un solo switch provoca tan solo el fallo de una parte de la red. Árbol Interconectando varias estructuras en forma de estrella, se crea un topología en forma de árbol. Línea Todas las estaciones que intervienen en la comunicación se conectan una tras otra en línea. Cuando falla un elemento acoplador (p. ej. un switch), entonces la comunicación ya no es posible a través de dicho elemento acoplador. Entonces se divide la red en dos segmentos parciales. En PROFINET, la topología en línea se realiza mediante switches que ya están incorporados a los dispositivos PROFINET. Por ello, la topología en línea en PROFINET es sólo una forma especial de la topología en árbol/en estrella. La topología en línea es la que requiere menos cableado. Anillo Para aumentar la disponibilidad de una red se utilizan estructuras en anillo. En principio, se le da a una topología en línea la forma de anillo mediante un llamado administrador de redundancia. La función del administrador de redundancia se realiza a través de un switch externo (SCALANCE X) o una CPU que es compatible con el protocolo de redundancia de medios (MRP) (S7-300 V3.2, S7-400 V6.0, WinAC RTX 2010 con CP1616). En caso de interrupción de la red, el administrador de redundancia garantiza que los datos se deriven a través de una conexión de red intacta. Descripción del sistema 54 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Instalación de PROFINET 3.5 Topología Red Todos los dispositivos interconectados a través de switches se encuentran en la misma red. Todos los dispositivos de una red pueden comunicarse directamente unos con otros. La máscara de subred es idéntica para todos los dispositivos que están conectados a la misma red. Una red está delimitada físicamente por un router. ATENCIÓN Si los dispositivos deben comunicarse más allá de los límites de la red, deberá configurar el router de manera que admita este tipo de comunicación. La comunicación de PROFINET IO funciona exclusivamente dentro de una red. Puede conectar diferentes redes PROFINET IO mediante acopladores PN/PN. Información adicional Encontrará más información en el manual SIMATIC NET Redes de par trenzado y fibra óptica SIMATIC NET (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/8763736). Se recomienda leer asimismo el documento Installation Guideline PROFINET de la organización de usuarios de PROFIBUS (http://www.profibus.com/nc/downloads/downloads/profinet-installation-guide/display/). Encontrará la información básica al respecto en el manual Comunicación con SIMATIC (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/1254686). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 55 Instalación de PROFINET 3.6 Ejemplo de la topología 3.6 Ejemplo de la topología Ejemplo de la topología En el ejemplo siguiente puede ver una combinación de las distintas topologías. Cifra ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ Significado S7-300 como controlador IO Industrial WLAN con SCALANCE W; conexión vía radio SCALANCE X 208 con 8 puertos eléctricos Sistema de periferia descentralizada ET 200S con Multi Port Switch integrado, lo que permite conectar otros dispositivos PROFINET y obtener así una topología en línea. SCALANCE X 204-2 con 4 puertos eléctricos y 2 puertos ópticos PROFINET/Industrial Ethernet IE/PB Link PN IO PROFIBUS DP Sistema de periferia descentralizada ET 200S con 2 puertos ópticos Topología en estrella Topología en línea La combinación de las topologías forma una topología en árbol. Figura 3-3 Topología combinada Descripción del sistema 56 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4 Contenido de este capítulo En este capítulo obtendrá información sobre los conceptos básicos de la comunicación, la tecnología, las ventajas y los campos de aplicación de la comunicación en tiempo real y recomendaciones para la configuración a fin de optimizar PROFINET. Además, encontrará una descripción de las siguientes funciones: ● Configuración futura ● Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG ● Arranque priorizado ● Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento ● Shared device ● I-device ● Modo isócrono ● PROFIenergy ● Redundancia de medios ● Redundancia del sistema Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 57 Funciones PROFINET 4.1 Nociones básicas de la comunicación 4.1 Nociones básicas de la comunicación Comunicación PROFINET La comunicación PROFINET se lleva a cabo a través de Industrial Ethernet. Se soportan los siguientes modos de transferencia. ● Transmisión acíclica de datos de ingeniería y diagnóstico y alarmas ● Transmisión cíclica de datos útiles La comunicación PROFINET principalmente se realiza en RT (realtime / tiempo real). Tiempo de actualización Dentro de este intervalo, un dispositivo IO/controlador IO del sistema PROFINET IO recibe datos nuevos del controlador IO/dispositivo IO. El tiempo de actualización se puede configurar por separado para cada dispositivo IO y determina el intervalo de tiempo en que el controlador IO envía datos al dispositivo IO (salidas) y el dispositivo IO envía datos al controlador IO (entradas). Nota Según el teorema de muestreo de Nyquist-Shannon de detecta un valor modificado de un sensor, a más tardar, después de un doble ciclo de actualización en el controlador IO. Otros retardos adicionales pueden producirse debido a tiempos de ejecución del bus de fondo y tiempos de conversión analógico-digital en el dispositivo IO. Una vez transcurrido ese periodo, se puede acceder al valor modificado directamente desde el programa de usuario (p. ej. L PEW 267). Si se accede al valor a través de la imagen de proceso, será necesario añadir dos veces el tiempo de ciclo del OB1. Tiempo de supervisión de respuesta El tiempo de supervisión de respuesta se refiere al intervalo de tiempo aceptable para un controlador IO o un dispositivo IO, dentro del cual no se reciben nuevos datos IO. STEP 7 genera el tiempo de supervisión de respuesta a partir de un múltiplo entero del tiempo de actualización y puede ser adaptado por el usuario. Si el dispositivo IO no recibe datos de entrada/salida del controlador IO dentro del tiempo de supervisión de respuesta, se anula y emite valores sustitutivos. En el controlador IO, este hecho se registra como fallo de la estación. Nota Si se utiliza un dispositivo IO con IRT y la opción IRT "Alto rendimiento", este ya queda suprimido después de 180 ms una vez detectado una pérdida de conexión Sync. Este comportamiento se producirá sin importar si se ha seleccionado quizás un tiempo de supervisión de respuesta más largo. Los valores de sustitución, si se han configurado, sólo se conectan posteriormente una vez transcurrido el tiempo de supervisión de respuesta. Descripción del sistema 58 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.1 Nociones básicas de la comunicación IRT (Isochronous Real Time, comunicación en tiempo real con ancho de banda reservado) En el caso de PROFINET IO con IRT, un maestro Sync transmite un telegrama de sincronización con el que se sincronizan todos los esclavos Sync. Los mecanismos de sincronización se controlan desde el controlador ERTEC (Enhanced Real-Time Ethernet Controller) de la interfaz PROFINET integrada. Con ello se garantiza una precisión de sincronización de menos de un microsegundo. La sincronización de todos los dispositivos PROFINET con capacidad IRT a una base de tiempo común es imprescindible para el control temporal de la comunicación y para la reserva del ancho de banda. Las funciones de los dispositivos maestro Sync y esclavo Sync se asignan mediante la configuración de los dispositivos PROFINET en STEP 7, tal y como se describe en el capítulo Configuración de la comunicación en tiempo real (Página 201). La función de un maestro Sync puede asignarse tanto a un controlador IO como a un switch configurado como dispositivo IO, siempre que sean compatibles con la función "Maestro Sync". El maestro Sync y los esclavos Sync forman en su conjunto el dominio Sync. Un dominio Sync tiene exactamente un maestro Sync activo (durante el funcionamiento). Nota Recomendaciones de configuración para PROFINET IO con IRT Observe las recomendaciones de configuración "Configurar PROFINET con IRT" para sistemas PROFINET IO en dominios Sync recogidas en el capítulo Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET (Página 179). Tiempo real y determinismo Tiempo real significa que un sistema procesa eventos externos en un tiempo definido. Determinismo significa que un sistema reacciona de forma predecible (determinista). Tiempo de ciclo de emisión Espacio de tiempo entre dos intervalos consecutivos para la comunicación IRT o RT. El tiempo de ciclo de emisión es el intervalo mínimo para el intercambio de datos. Para IRT con la opción "Alto rendimiento" se pueden ajustar además de los tiempos de ciclo de emisión "pares" (250 μs, 500 μs, 1 ms, 2 ms, 4 ms) en el área de entre 250 μs y 4 ms también cualquier cantidad de múltiplos de 125 μs como frecuencias de envío "impares": 375 μs, 625 μs … 3,875 ms. Para las frecuencias de envío "impares" se aplica a todos los dispositivos PROFINET IO lo siguiente: ● Tiempo de actualización = Tiempo de ciclo de emisión ● No es posible realizar ampliaciones de IRT con la opción "Alto rendimiento" mediante dispositivos RT Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 59 Funciones PROFINET 4.1 Nociones básicas de la comunicación Relación entre tiempo de actualización y tiempo de ciclo de emisión Los tiempos de actualización calculados son reducciones (1, 2, 4, 8, ..., 512) del tiempo de ciclo de emisión. Así, el tiempo de actualización mínimo alcanzable depende del tiempo de ciclo de emisión mínimo ajustable del controlador IO y de la potencia del controlador IO y del dispositivo IO. En función del tiempo de ciclo de emisión utilizado también es posible que sólo esté disponible una parte de las reducciones (STEP 7 garantiza eso con ayuda de una preselección). Las siguientes tablas muestran la relación de dependencia entre el tiempo de actualización ajustable y el tiempo de ciclo de emisión a partir del ejemplo de una CPU319-3 PN/DP. Tabla 4- 1 Para RT se aplica: Tiempo de ciclo de emisión Tiempo de actualización Reducciones 250 μs de 250 μs a 128 ms 1,2, ... , 512 500 μs de 500 μs a 256 ms 1,2, ... , 512 1 ms de 1 ms a 512 ms 1,2, ... , 512 2 ms de 2 ms a 512 ms 1,2, ... , 256 4 ms de 4 ms a 512 ms 1,2, ... , 128 Tabla 4- 2 Para IRT con la opción "Alta flexibilidad", se aplica: Tiempo de ciclo de emisión Tiempo de actualización Reducciones 250 μs de 250 μs a 128 ms 1,2, ... , 512 500 μs de 500 μs a 256 ms 1,2, ... , 512 1 ms de 1 ms a 512 ms 1,2, ... , 512 Tabla 4- 3 Para IRT con la opción "Alto rendimiento", se aplica: Tiempo de ciclo de emisión Tiempo de actualización Reducciones 250 μs de 250 μs a 4 ms 1,2, ... , 16 500 μs de 500 μs a 8 ms 1,2, ... , 16 1 ms de 1 ms a 16 ms 1,2, ... , 16 2 ms de 2 ms a 32 ms 1,2, ... , 16 4 ms de 4 ms a 64 ms 1,2, ... , 16 Para las frecuencias de envío impares se aplica: tiempo de actualización = Tiempo de ciclo de emisión. Descripción del sistema 60 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.1 Nociones básicas de la comunicación Nota Tiempos de actualización para el intercambio cíclico de datos Sobre la base de la configuración de hardware existente y de la introducción cíclica de datos resultante, STEP 7 determina automáticamente el tiempo de actualización. Con el cuadro de diálogo "Tiempo de actualización" (en la ficha "Ciclo IO" del cuadro de diálogo "Propiedades" de los dispositivos IO) puede seleccionar si los tiempos de actualización de los dispositivos IO deben ser calculados por STEP 7 HW Config o si desea utilizar tiempos de actualización prefijados o un factor prefijado para el tiempo de ciclo de emisión para determinados dispositivos IO. Tiempo de actualización automático Sobre la base de la configuración de hardware existente y de la introducción cíclica de datos resultante, STEP 7 determina automáticamente el tiempo de actualización. Es el tiempo de actualización mínimo, que garantiza que se cumpla el ancho de banda disponible. El tiempo de actualización mínimo posible en un sistema PROFINET depende de los siguientes factores: • Número de dispositivos PROFINET IO Disposición topológica de los dispositivos IO (en particular la profundidad de línea) Tiempo de ciclo de emisión del controlador IO o del maestro Sync Potencia del controlador IO y del dispositivo IO Número de datos útiles configurados Proporción de la comunicación PROFINET IO (con respecto a la proporción de la comunicación PROFINET CBA) • Ancho de banda reservado • • • • • STEP 7 considera estas dependencias automáticamente en la configuración. Si está seleccionada la opción "Tiempo de actualización automático", se aplica por defecto un tiempo de actualización mínimo de 2 ms para los dispositivos RT. Nota Tiempo de actualización fijo - ajustable opcionalmente El usuario fija el tiempo de actualización del dispositivo IO. El ajuste del tiempo de actualización permanece igual aunque se modifique el tiempo de ciclo de emisión. Si el tiempo de actualización no está fijado, STEP 7 calcula tiempos de actualización optimizados a partir de la configuración, es decir, lo más cortos posibles, para los dispositivos IO con funcionamiento RT o IRT. Con el ajuste "Tiempo de actualización fijo" se puede ajustar tiempos de actualización menores para diferentes dispositivos IO. Para dispositivos IO, que proporcionan datos útiles no críticos en cuanto al tiempo, puede aumentar los tiempos de actualización (p. ej. para dispositivos RT con una gran profundidad lineal). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 61 Funciones PROFINET 4.1 Nociones básicas de la comunicación Nota Factor fijo - ajustable opcionalmente Puede prefijar el factor de ciclo con el que debe actualizarse el dispositivo IO (p. ej. factor 4 para la actualización cada cuarto tiempo de ciclo de emisión). El ajuste del factor fijado permanece igual aunque se modifique el tiempo de ciclo de emisión. Si reduce el tiempo de ciclo de emisión, pueden producirse mensajes de error en la comprobación de la coherencia. En este caso deberá aumentar el factor. STEP 7 calcula (a partir de la configuración para dispositivos IO con tiempo de actualización automático) factores ya optimizados, es decir, factores posibles para tiempos de actualización lo más reducidos posibles para dispositivos IO en modo RT o IRT. Con el ajuste "Factor fijo" se puede ajustar factores menores para diferentes dispositivos IO. Para dispositivos IO, que proporcionan datos útiles no críticos en cuanto al tiempo, puede aumentar los factores (p. ej. para dispositivos RT con una gran profundidad lineal). Dominio Sync Todos los dispositivos PROFINET que deben sincronizarse con IRT a través de PROFINET IO deben formar parte de un dominio Sync. El dominio Sync se compone exactamente de un maestro Sync y como mínimo un esclavo Sync. La función del maestro Sync se realiza en la mayoría de los casos a través de un controlador IO o switch. Los dispositivos PROFINET no sincronizados no forman parte de ningún dominio Sync. Redundancia de medios Mediante el llamado protocolo de redundancia de medios (MRP, Media Redundancy Protocol) es posible configurar redes redundantes. Las líneas de transmisión redundantes (topología en anillo) se encargan de que esté disponible una vía de comunicación alternativa en el caso de que se interrumpa la línea de transmisión. Los dispositivos PROFINET, que forman parte de la red redundante, forman un dominio MRP. Descripción del sistema 62 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.1 Nociones básicas de la comunicación Acceso transparente a los datos El acceso a los datos de proceso desde distintos niveles de la fábrica es asistido por la comunicación PROFINET. Gracias al uso de Industrial Ethernet, ahora pueden emplearse mecanismos estándar de las tecnologías de comunicación e información como OPC/XML junto con protocolos estándar como UDP/TCP/IP y HTTP en el sector de la automatización. Ello permite un acceso transparente desde el mundo del Office de la gestión de la empresa directamente a los datos de los sistemas de automatización en los niveles de control y producción. 'LUHFFLµQGHODHPSUHVD $XWµPDWD 3URGXFFLµQ 352),1(7 ,QGXVWULDO(WKHUQHW 352),%86 Figura 4-1 Acceso a datos de proceso ¿Qué es TCP/IP, COM/DCOM, OPC/XML? Encontrará información sobre estos términos en el glosario. Configurar la comunicación en tiempo real Para más información sobre la configuración de la comunicación en tiempo real, consulte el capítulo Configuración de la comunicación en tiempo real (Página 201). Consulte también Configurar la comunicación IRT de un sistema PROFINET IO (Página 209) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 63 Funciones PROFINET 4.2 Comunicación en tiempo real 4.2 Comunicación en tiempo real 4.2.1 Introducción Comunicación en tiempo real y comunicación TI La comunicación industrial, especialmente en la automatización de la producción y en la automatización de procesos, requiere una transmisión de datos puntual y determinista. Por ello, PROFINET IO no utiliza TCP/IP para el intercambio cíclico de datos útiles IO críticos en el tiempo, sino la comunicación Real-Time (RT) o Isochronous Real-Time (IRT) para el intercambio de datos sincronizado en intervalos de tiempo reservados. Uso de PROFINET en diferentes ramos industriales PROFINET se emplea en los más variados sectores, por ejemplo, en: ● Plantas de producción ● Plantas de montaje ● Plantas de la industria del automóvil ● Plantas de la industria de alimentación ● Plantas empaquetadoras Cada sector tiene distintas exigencias en lo que respecta a la comunicación y sus prestaciones. Campo de aplicación de PROFINET con RT PROFINET con RT es adecuado para aplicaciones críticas en el tiempo en la automatización de la producción. Campo de aplicación de PROFINET con IRT PROFINET con IRT es especialmente adecuado para: ● Alto rendimiento y determinismo con grandes cantidades datos en cuanto a la comunicación de datos útiles IO (datos productivos) ● Alto rendimiento también con muchas estaciones en topología en línea en cuanto a la comunicación de datos útiles IO (datos productivos) ● Transmisión paralela de datos productivos y TCP/IP a través de un cable, también con gran cantidad de datos con garantía de transmisión de los datos productivos mediante reserva del ancho de banda. Descripción del sistema 64 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.2 Comunicación en tiempo real Norma internacional IEC 61158 Los procedimientos de comunicación RT e IRT están normalizados en la norma internacional IEC 61158. 4.2.2 Niveles de la comunicación en tiempo real Propiedades 'HWHUPLQLVPR PROFINET IO es un sistema de comunicación en tiempo real escalable basado en el protocolo Layer 2 para Fast Ethernet. Para ello, con el procedimiento de transmisión RT para datos de proceso críticos en el tiempo e IRT para procesos de alta precisión e isócronos dispone de dos niveles de asistencia en tiempo real. 352),1(7FRQ,57 ,VRFKURQRXV5HDO7LPH 352),1(7FRQ57 5HDO7LPH Figura 4-2 4.2.3 Rendimiento de la comunicación en tiempo real Real-Time PROFINET IO con comunicación Real-Time (RT) es la solución óptima para la integración de sistemas de periferia. Se trata de una solución que también se basa en Ethernet estándar y que utiliza dispositivos y switches industriales convencionales como componentes de la infraestructura. No es necesario un soporte de hardware especial. Para utilizar la plena funcionalidad de PROFINET debe utilizar switches compatibles con el estándar PROFINET conforme a la norma IEC 61158. Los switches integrados de los dispositivos PROFINET y los switches PROFINET (p. ej. de la familia de productos SCALANCE) llevan integradas funciones PROFINET conforme al estándar PROFINET y pueden utilizarse de forma ilimitada para la integración en el sistema PROFINET IO. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 65 Funciones PROFINET 4.2 Comunicación en tiempo real Comunicación en tiempo real (RT) Los telegramas PROFINET IO se priorizan frente a telegramas estándar según IEEE802.1Q. Con ello se asegura el determinismo necesario en aplicaciones de automatización. En este procedimiento, los datos se transmiten a través de telegramas Ethernet priorizados. Con RT puede disponerse de tiempos de actualización a partir de 250 μs. Mecanismos de switches Los switches en SIMATIC cumplen con las propiedades de tiempo real en PROFINET gracias a dos mecanismos: "Store and Forward" y "Cut through". Store and Forward En este procedimiento, el switch recibe los telegramas por completo y a continuación los clasifica en una cola de espera. Si el switch es compatible con el estándar internacional IEEE 802.1Q, los datos se clasifican en la cola según su prioridad. Seguidamente, los telegramas se transmiten de forma selectiva al puerto a través del cual se accede al nodo direccionado (Store and Forward). Cut Through En el procedimiento Cut Through no se guarda temporalmente todo el paquete de datos en un búfer, sino que se transmite directamente al puerto de destino en cuanto se ha leído la dirección de destino y se ha determinado el puerto de destino. De este modo, el tiempo que necesita el paquete de datos para pasar el switch es mínimo y es independiente de la longitud del telegrama. Sólo si el segmento de destino (es decir, el trayecto entre el puerto de destino y el puerto del switch siguiente) está ocupado, los datos se guardan temporalmente conforme a su prioridad con el procedimiento Store and Forward. Nota Reacción en la comunicación Multicast Si en una Industrial Ethernet se utilizan simultáneamente PROFINET RT y la comunicación Broadcast (BC) o Multicast (MC), los telegramas PROFINET RT pueden verse retrasados por grandes telegramas BC y/o MC. Estos telegramas se generan entre otras cosas por los bloques de función AG_SEND / AG_RECEIVE / TSEND / SRECV. Por consiguiente, se podrían producir fallos de equipo en los dispositivos IO que se encuentran en modo RT, por lo que se recomienda aumentar en este caso el tiempo de actualización o el tiempo de supervisión de respuesta. Nota Información adicional sobre la comunicación Multicast Para más información, visite Internet (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/29104898). Descripción del sistema 66 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.2 Comunicación en tiempo real Comunicación en tiempo real y PROFINET En redes industriales, las exigencias en cuanto a transmisión determinista en tiempo real son de gran relevancia. PROFINET cumple estas exigencias. Así, como sistema de comunicación determinista con comportamiento de tiempo real, PROFINET posee las siguientes características: ● La transferencia de datos críticos en el tiempo se realiza en intervalos de tiempo garantizados. PROFINET ofrece para ello un canal de comunicación optimizado para la comunicación en tiempo real. ● Se garantiza una comunicación sin problemas en la misma red a través de otros protocolos estándar. 4.2.4 Isochronous Real-Time Comunicación Isochronous Real-Time (IRT) Procedimiento de transmisión sincronizado para el intercambio cíclico de datos IRT entre dispositivos PROFINET. Para los datos IRT se dispone de un ancho de banda reservado dentro del tiempo de ciclo de emisión. El ancho de banda reservado garantiza que los datos de IRT también se puedan transferir sin influencia alguna con una elevada carga de red (p. ej. comunicación TCP/IP o comunicación adicional Real-Time) en intervalos reservados con sincronización temporal. Ventajas PROFINET con IRT es la comunicación sincronizada en intervalos de tiempo reservados. IRT le permite controlar aplicaciones críticas en el tiempo como Motion Control dinámico a través de PROFINET. Con IRT puede disfrutar de otras ventajas: ● Determinismo de máxima precisión incluso con la máxima carga de red por comunicación estándar ● Integración fácil y flexible de dispositivos PROFINET para aplicaciones en tiempo real en redes de empresa ya existentes ● Reserva del ancho de banda y, con ello, suficientes recursos libres para la transmisión de los datos para el control de tiempo real ● Comunicación estándar asegurada paralela a la comunicación en tiempo real a través del mismo medio de transmisión ● Además puede continuar utilizando componentes estándar para su sistema PROFINET IO fuera del dominio Sync ● Ya no es necesario aumentar el tiempo de actualización calculado por STEP 7 en función de la profundidad de línea gracias a la reserva fija del ancho de banda. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 67 Funciones PROFINET 4.2 Comunicación en tiempo real Propiedades de Isochronous Real-Time Con la implantación del procedimiento de transferencia IRT en los controladores Ethernet, llamados ERTEC-ASICs (Enhanced Real-Time Ethernet Controller), se consiguen tiempos de actualización de 250 μs y una precisión de inestabilidad del tiempo de ciclo de emisiónde menos de 1 µs. IRT con alta flexibilidad Los telegramas se transmiten cíclicamente en un ciclo determinista (Isochronous Real-Time). Para ello se reserva un ancho de banda fijo de los recursos de transmisión. No es necesaria una configuración topológica de la instalación. En principio puede configurar la topología, por ejemplo para evaluar fallos topológicos en el programa de usuario. Este procedimiento le garantiza la ventaja de la máxima flexibilidad posible en la planificación y ampliación de una instalación. Con IRT de alta flexibilidad puede disponerse de tiempos de actualización a partir de 250 μs. IRT con alto rendimiento Además del ancho de banda reservado, los telegramas se intercambian a través de vías de transmisión definidas para optimizar aún más el intercambio de datos. Para ello, se consulta la información topológica de la configuración para la planificación de la comunicación. De esta forma, los momentos de envío y recepción de cada uno de los telegramas de datos quedan asegurados en cada nodo de comunicación. Así se aprovecha el ancho de banda de manera óptima y se consigue el mejor rendimiento del sistema PROFINET IO. Mediante IRT con ancho de banda de transmisión reservado y configuración de topología se pueden alcanzar tiempos de actualización con máximo determinismo a partir de 250 µs. Para IRT con alto rendimiento, la configuración de la topología es imprescindible. Para configurar la topología, existe un editor de topología. El editor de topología se puede abrir desde el menú contextual del sistema PROFINET IO en HW Config. Para IRT con "Alto rendimiento" es posible utilizar aplicaciones isócronas (véase el capítulo: ¿Qué es el modo isócrono? (Página 135)). Para IRT con "Alta flexibilidad" esta función no está disponible. Sincronización El requisito para la comunicación IRT es un ciclo de sincronización para todos los dispositivos PROFINET de un dominio Sync para la distribución de una base de tiempo común. Con esta sincronización básica se consigue un funcionamiento uniforme del ciclo de transmisión de los dispositivos PROFINET que pertenecen a un dominio Sync. El maestro Sync (controlador IO) genera el ciclo de sincronización común y fija la base de tiempo a partir de la cual se sincronizan todos los esclavos Sync (dispositivos IO). Si falla el maestro Sync, los dispositivos IRT con la opción "Alta flexibilidad" se siguen alimentando con calidad de RT, los dispositivos IRT con la opción "Alto rendimiento" fallarán. Descripción del sistema 68 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.2 Comunicación en tiempo real Reserva del ancho de banda IRT es un procedimiento de transmisión en el que los dispositivos PROFINET de un dominio Sync se sincronizan con una precisión muy alta. Una parte del ciclo de comunicación (tiempo de ciclo de emisión) se reserva para la comunicación IRT en la que se envían los telegramas deterministas. Así, por cada tiempo de ciclo de emisión se establece un margen de tiempo para comunicación IRT y un margen de tiempo con comunicación RT y TCP/IP. La reserva del ancho de banda se establece en el hardware mediante la utilización de controladores Ethernet especiales (p. ej. ERTEC). Para ello, el ciclo de comunicación perteneciente a un Tiempo de ciclo de emisión se divide en tres márgenes de tiempo, que se identifican con los colores naranja, verde claro y verde oscuro. En el siguiente ejemplo, el tiempo de ciclo de emisión es de 1000 µs. Todos los valores están indicados en la unidad µs si no se indica otra cosa. Nota Ancho de banda no utilizado sólo en el caso de IRT con la opción "Alta flexibilidad" En el caso de IRT con la opción "Alta flexibilidad" existe un ancho de banda no utilizado, que está reservado de modo exclusivo y no puede utilizarse para una comunicación diferente. 'DWRV,57 $QFKRGHEDQGDGH WUDQVIHUHQFLDQRXWLOL]DGR 'DWRV57 En el caso de IRT con la opción "Alto rendimiento" no existe un ancho de banda sin utilizar, debido a la topología configurada y, por consiguiente, el grado de comunicación exactamente calculable a través de las diferentes vías de transmisión. 'DWRV7&3,3 GH $QFKRGHEDQGDGHWUDQVIHUHQFLDP£[LPRSDUD GDWRV¼WLOHVF¯FOLFRV )UHFXHQFLDGHHQY¯R VµORFRQ,57HQFRPELQDFLµQFRQODRSFLµQ$OWDIOH[LELOLGDG Figura 4-3 Telegramas de datos y sus intervalos dentro de un tiempo de ciclo de emisión El ejemplo anterior se basa en los siguientes ajustes: Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 69 Funciones PROFINET 4.2 Comunicación en tiempo real Tabla 4- 4 Ejemplo de proporciones de comunicación de un telegrama de datos Color Ajuste/cálculos Datos Observación Sin relevancia Frecuencia de envío = 1 ms Sin relevancia Tiempos de ciclo de emisión ajustables: Véase el capítulo Nociones básicas de la comunicación (Página 58) tanto el apartado "Tiempo de ciclo de emisión" como la sección posterior. Sin relevancia Ancho de banda máximo posible para datos útiles cíclicos (aquí 500 µs) Sin relevancia Resulta de la longitud del tiempo de ciclo de emisión. Con 1 ms, el ancho de banda máximo posible para datos útiles cíclicos es de 500 μs; con 500 μs, el ancho de banda máximo posible para datos útiles cíclicos es de 250 μs y con 250 μs el ancho de banda máximo posible para datos útiles cíclicos es de 100 μs Naranja y blanco (sólo en el caso de la opción "Alta flexibilidad") Límite superior para comunicación IRT (ancho de banda reservado para la comunicación IRT); se ajusta como proporción del ancho de banda máximo posible para datos útiles cíclicos en % (en el ejemplo 30 % de 500 µs = 150 µs) IRT y ancho de banda no utilizado (sólo en el caso de la opción "Alta flexibilidad") El ancho de banda reservado para datos IRT (límite superior para datos IRT) tiene que ser por un lado superior o igual que el ancho de banda real utilizado para la comunicación IRT y, por otro, debe cumplirse el siguiente requisito: Ancho de banda utilizado para IRT IRT Naranja El ancho de banda reservado para la comunicación IRT (naranja + blanco) y el ancho de banda utilizado para comunicación RT (verde claro) juntos no pueden superar el ancho de banda máximo posible para datos útiles cíclicos. Dependiendo del número de dispositivos PROFINET sincronizados y del tiempo de ciclo de emisión del sistema PROFINET IO. Dentro de ese margen de tiempo sólo se transmiten datos IRT. Blanco (sólo en el caso de la opción "Alta flexibilidad") Ancho de banda no utilizado del ancho de banda reservado para la comunicación IRT y que no está disponible para la comunicación IRT y TCP/IP Reservado para la comunicación IRT pero no utilizado Los intervalos "naranja" y "blanco" juntos forman el área reservada para la comunicación IRT en % del ancho de banda posible para datos útiles cíclicos. Verde claro Ancho de banda utilizado para RT RT En el margen de tiempo "verde claro y verde oscuro" se transmiten los telegramas RT cíclicos y la comunicación estándar (TCP/IP, etc.). Los telegramas Ethernet se priorizan por "urgencia" en categorías de "Prio 1 (baja) hasta "Prio 7 (alta)" según IEEE 802.1Q. En PROFINET IO a los datos RT se les asigna la prioridad 6. Verde oscuro Ancho de banda para TCP/IP es el tiempo de ciclo de emisión - ancho de banda reservado - ancho de banda para RT TCP/IP En el margen de tiempo "verde claro y verde oscuro" se transmiten los telegramas RT cíclicos y la comunicación estándar (TCP/IP, etc.). Los telegramas Ethernet se priorizan por "urgencia" en categorías de "Prio 1 (baja) hasta "Prio 7 (alta)" según IEEE 802.1Q. En PROFINET IO a los datos RT se les asigna la prioridad 6. Descripción del sistema 70 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.2 Comunicación en tiempo real Configurar IRT con STEP 7 ● Para configurar IRT en STEP 7, lea el capítulo Configurar la comunicación IRT de un sistema PROFINET IO (Página 209). ● Para configurar la topología de un sistema PROFINET IO con el editor de topología, lea el capítulo Configurar la topología (Página 196). 4.2.5 Comparativa de RT e IRT Las principales diferencias entre RT e IRT Tabla 4- 5 Comparativa entre RT e IRT Característica RT IRT con alta flexibilidad IRT con alto rendimiento Tipo de transferencia Priorización de los telegramas RT por Ethernet-Prio (variable VLAN) Reserva del ancho de banda mediante la reserva de un margen de tiempo en el que sólo se produce la comunicación IRT y se transmiten p. ej. las tramas TCP/IP. Una conmutación por rutas basada en una planificación de la ruta de comunicación; Sin transferencia de tramas TCP/IP en el intervalo de tiempo con comunicación IRT. Determinismo Variación de la duración de transmisión por el uso común del ancho de banda con otros protocolos (p. ej. TCP/IP) Transmisión garantizada de los telegramas IRT en el ciclo actual gracias al ancho de banda reservado. La transferencia exacta y planificada, así como los momentos de envío y recepción quedan asegurados para cualquier topología. Se requiere ayuda de hardware mediante controladores Ethernet especiales No es necesario Es necesario Es necesario Aplicación isócrona - No Sí (sólo en la interfaz PN IO integrada de la CPU) Momento de inicio de la aplicación isócrona - - Momentos para la recepción de datos están exactamente planificados. Se puede iniciar la aplicación síncrona directamente después (similar a DP) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 71 Funciones PROFINET 4.3 Configuración futura 4.3 Configuración futura 4.3.1 Configuración futura Principio La función "Configuración futura" permite preparar el dispositivo IO para futuras ampliaciones (opciones). Configuración futura significa que se va a montar, cablear, configurar y programar ahora la configuración máxima prevista para el dispositivo IO. Dependiendo de sus necesidades, puede escoger entre tres variantes de configuración futura: ● Configuración futura con módulos RESERVA ● Configuración futura sin módulos RESERVA ● Agregar opciones Está permitido combinar estos procedimientos. Configuración futura con módulos RESERVA Los módulos electrónicos opcionales se sustituyen por módulos RESERVA económicos, que posteriormente el usuario sustituirá por los módulos electrónicos previstos. De este modo, el dispositivo IO se puede precablear, ya que el módulo RESERVA no tiene conexión con los bornes del módulo de terminales y, por consiguiente, con el proceso. No es necesario montar los módulos RESERVA para futuras ampliaciones en el extremo derecho del dispositivo IO. En este caso es posible preparar el montaje y cableado, pero no es imprescindible. Configuración futura sin módulos RESERVA Con esta variante no es necesario utilizar módulos RESERVA. Los módulos se conectan sin huecos uno junto al otro. No es necesario preparar el montaje y cableado de los módulos electrónicos opcionales. Nota Identifique los módulos en su instalación con los números de slot de su configuración. Agregar opciones Durante este procedimiento se pueden agregar módulos al final de la configuración. Si no se selecciona la opción "Agregar", no es obligatorio montar módulos de reserva para estos módulos. Como la asignación de los slots se puede elegir libremente, también puede comenzar a agregar opciones en el "medio" de la configuración planificada. Descripción del sistema 72 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.4 Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG 4.4 Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG 4.4.1 ¿Qué es la sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG? Definición Los dispositivos IO, compatibles con la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG, pueden cambiarse sin ningún medio intercambiable (p. ej. una Micro Memory Card) insertado con el nombre de dispositivo guardado o bien sin necesidad de asignar el nombre de dispositivo con la PG. El dispositivo IO cambiado no obtiene el nombre del medio de cambio de la PG, sino del controlador IO. Para ello es necesario que el controlador IO y los dispositivos PROFINET colindantes al dispositivo IO cambiado sean compatibles con la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG. Para asignar el nombre de dispositivo, el controlador IO emplea la topología configurada y las relaciones de vecindad determinadas por los dispositivos IO. Requisitos para la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG Para poder utilizar la funcionalidad de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG deben cumplirse los siguientes requisitos: ● La topología del sistema PROFINET IO con los dispositivos IO afectados debe estar configurada. Con la configuración de la topología se dan a conocer al sistema PROFINET IO o al controlador IO las relaciones de vecindad de todos los dispositivos PROFINET integrados en el sistema PROFINET IO. A partir de las relaciones de vecindad predefinidas por la topología teórica y de las relaciones reales determinadas por los dispositivos PROFINET existentes físicamente, el controlador IO puede identificar al dispositivo IO cambiado sin nombre y asignarle el nombre y la dirección IP configurados, además de integrarlo después de nuevo en el intercambio de datos útiles. ● La funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG debe configurarse en STEP 7 para el controlador IO cuyos dispositivos IO sean compatibles con esta funcionalidad PROFINET. ● Es necesario que el controlador IO y los dispositivos IO sean compatibles con la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG. ● Los dispositivos PROFINET conectados al dispositivo IO en cuestión deben ser compatibles con la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG. ● Antes de cambiarlo, el dispositivo que se va a cambiar debe reiniciarse al estado de suministro. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 73 Funciones PROFINET 4.4 Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG Ventajas La funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG aporta las siguientes ventajas: ● Una vez cambiado el dispositivo IO, recibe el nombre automáticamente del controlador IO. Ya no es necesario asignar el nombre de dispositivo con la PG o un medio de cambio (Micro Memory Card). ● Se prescinde así del soporte de memoria para el dispositivo IO cambiado. ● No hace falta cargar los datos del dispositivo en la tarjeta de memoria y en el dispositivo IO. ● Asignación sencilla del nombre de dispositivo en máquinas en serie con la misma configuración y topología teórica. Desaparece la asignación manual del nombre de dispositivo mediante un medio de cambio/PG. 4.4.2 Ingeniería Procedimiento en HW Config Para configurar la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG del sistema PROFINET IO, proceda de la siguiente manera: 1. Haga doble clic en la interfaz PROFINET del controlador IO en el que desea aplicar la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG. Se abre el cuadro de diálogo "Propiedades" de la interfaz PROFINET seleccionada. 2. Active la casilla de verificación "Soportar sustitución de dispositivos sin medio de almacenamiento extraíble". 3. Guarde los ajustes de la interfaz cerrando el cuadro de diálogo con "Aceptar". 4. Guarde y compile los ajustes en HW Config. 5. Cargue la configuración en el controlador IO. Resultado Todos los dispositivos IO del sistema PROFINET IO configurados topológicamente y que hayan sido reseteados a los ajustes de fábrica pero que todavía no tienen un nombre de dispositivo válido (no hay una Micro Memory Card insertada o sí la hay pero no tiene un nombre de dispositivo válido) obtienen su nombre de dispositivo del controlador IO. De ese modo, el controlador IO puede integrarlos en el intercambio de datos útiles sin designación específica del nombre por parte del usuario. Nota Requisitos para la asignación automática del nombre de dispositivo Todos los dispositivos IO que reciben el nombre automáticamente desde su controlador IO deben estar en estado de suministro (restablecimiento de los ajustes de fábrica) y la topología teórica debe coincidir con la real. Descripción del sistema 74 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.5 Arranque priorizado Nota Sustitución de dispositivos por dispositivos que ya poseen un nombre válido Si en el slot del dispositivo IO cambiado hay un medio de almacenamiento extraíble (Micro Memory Card, C-PLUG) con un nombre de dispositivo válido o si antes del cambio ya estaba configurado para el arranque priorizado, el dispositivo continuará utilizando su nombre ya válido hasta entonces. 4.5 Arranque priorizado 4.5.1 ¿Qué es el arranque priorizado? Definición El término "arranque priorizado" hace referencia a la funcionalidad PROFINET de acelerar el arranque de dispositivos IO (periferia descentralizada) en un sistema PROFINET IO con comunicación RT e IRT. Reduce el tiempo que los dispositivos IO configurados (periferia descentralizada) necesitan para regresar al intercambio de datos útiles cíclico en los siguientes casos: ● Después de un corte de alimentación ● Después del retorno de la estación ● Después de activar dispositivos IO (periferia descentralizada) Ventajas La funcionalidad PROFINET "Arranque priorizado" permite disponer de aplicaciones PROFINET IO con cambio permanente de partes de máquinas o herramientas y de sus dispositivos IO (periferia descentralizada) (véase el capítulo Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) (Página 82)). Los tiempos de espera de varios segundos entre los procesos temporales del rearranque se minimizan gracias a su optimización. Con ello se acelera el proceso de fabricación con dispositivos IO cambiantes (periferia descentralizada), p. ej. en aplicaciones de cambiadores de herramientas, y permite una mayor rentabilidad de la producción. La funcionalidad PROFINET "Arranque priorizado" también aporta una importante ganancia en rendimiento en aplicaciones en las que es preciso un tiempo de arranque breve de los dispositivos IO (periferia descentralizada) después de "Power ON", después de un fallo de estación y su regreso, o al activar los dispositivos IO (periferia descentralizada). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 75 Funciones PROFINET 4.5 Arranque priorizado Propiedades Las siguientes propiedades están disponibles con la funcionalidad PROFINET "Arranque priorizado". ● Disponibilidad para la comunicación de los dispositivos IO (periferia descentralizada) hasta un mínimo de 500 ms. ● Puede utilizar el arranque priorizado para dispositivos IO (periferia descentralizada) tanto con comunicación RT como IRT. Tiempos de arranque La duración del tiempo de arranque de un dispositivo IO (periferia descentralizada) con la funcionalidad PROFINET "Arranque priorizado" depende de los siguientes aspectos: ● De los dispositivos IO utilizados (periferia descentralizada) ● De la extensión periférica del dispositivo IO (periferia descentralizada) ● De los módulos utilizados del dispositivo IO (periferia descentralizada) ● Del controlador IO utilizado ● Del switch utilizado ● Del ajuste de puertos ● Del cableado ● Clase RT configurada del dispositivo IO en STEP 7 Nota Tiempo de arranque y clase RT del dispositivo IO Un dispositivo IO con comunicación IRT y la opción "Alto rendimiento" requiere más tiempo para un arranque acelerado que un dispositivo IO con comunicación RT. ¡El arranque más lento en el caso de IRT con la opción "Alto rendimiento" se debe a la necesidad de sincronizar el dispositivo IO antes de poder establecer la comunicación! Nota Arranque priorizado después del primer arranque El arranque priorizado de los dispositivos IO (periferia descentralizada) no está disponible hasta después de la primera parametrización del dispositivo IO (periferia descentralizada) en cuestión en el primer arranque del sistema PROFINET IO. También en caso de tratarse de un repuesto o después de "Reset to factory Settings" (restablecimiento de los ajustes de fábrica), el primer arranque es un arranque estándar en los dispositivos IO (periferia descentralizada) configurados de la forma correspondiente. Descripción del sistema 76 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.5 Arranque priorizado Nota En las siguientes situaciones, es posible que se produzcan tiempos de arranque de hasta 8 s a pesar del arranque priorizado: • Un dispositivo IO será desacoplado y nuevamente acoplado en 8 s. • En una estación de acoplamiento se acoplan múltiples dispositivos IO físicos como un dispositivo IO con un nombre de dispositivo específicos y una configuración de IP determinada (p. ej., una estación de acoplamiento para un sistema de transporte sin conductor). Para conseguir el tiempo de arranque mínimo posible de 500 ms, deben aplicarse las siguientes medidas: ● Configuración de la funcionalidad PROFINET en STEP 7 (capítulo Ingeniería (Página 78)) ● Ajuste de puertos en el dispositivo IO (periferia descentralizada) (capítulo Ajustes para tiempos de arranque mínimos (Página 79)) ● Cableado en función de los dispositivos PROFINET interconectados (capítulo Ajustes para tiempos de arranque mínimos (Página 79)) ● Medidas en el programa de usuario (capítulo Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) (Página 82)) En los dos próximos capítulos se describen los procesos de aplicación de las medidas indicadas. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 77 Funciones PROFINET 4.5 Arranque priorizado 4.5.2 Ingeniería Requisitos para la configuración del arranque priorizado La funcionalidad PROFINET "Arranque priorizado" sólo puede activarse en los dispositivos IO (periferia descentralizada) en los siguientes casos: ● El controlador IO utilizado puede priorizar dispositivos IO específicos (periferia descentralizada) en el arranque. ● El dispositivo IO utilizado (periferia descentralizada) admite la priorización. Nota Arranque priorizado En el caso de un arranque acelerado (arranque priorizado) deben cumplirse en especial los requisitos referentes al ajuste de la interfaz PROFINET y del cableado para conseguir los tiempos de arranque mínimos posibles. Procedimiento en HW Config 1. Abra el cuadro de diálogo "Propiedades" de la interfaz correspondiente del dispositivo PROFINET (dispositivo IO - periferia descentralizada). 2. En la ficha "General", active la casilla de verificación "Arranque priorizado". 3. Para guardar los ajustes y cerrar el cuadro de diálogo, haga clic en "Aceptar". 4. Guarde y compile los ajustes. 5. Cargue la configuración en el controlador IO. Nota Número de dispositivos IO (periferia descentralizada) con arranque priorizado Dentro de un sistema PROFINET IO sólo puede utilizarse un número máximo de dispositivos IO (periferia descentralizada) con la funcionalidad PROFINET "Arranque priorizado". El número depende del controlador IO utilizado. Descripción del sistema 78 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.5 Arranque priorizado 4.5.3 Ajustes para tiempos de arranque mínimos Introducción Si utiliza ajustes de puerto fijos y cables de par trenzado, puede optimizar aún más los tiempos de arranque. Para ello, en el cuadro de diálogo "Propiedades" del puerto en STEP 7 debe realizar los ajustes descritos en el siguiente apartado. Procedimiento en STEP 7 Para realizar un ajuste de puerto fijo, proceda de la siguiente manera: 1. Abra el proyecto correspondiente en STEP 7 2. Seleccione el dispositivo IO (periferia descentralizada) para el que desea aplicar un ajuste de puerto fijo. 3. Haga doble clic en el puerto correspondiente. De ese modo se abrirá el cuadro de diálogo "Propiedades" del puerto correspondiente. 4. Seleccione la ficha "Opciones". 5. En la lista desplegable "Medio de transmisión / dúplex" seleccione "TP / ITP con 100 Mbits/s dúplex". 6. Active la casilla de verificación "Desactivar Autonegotiation". 7. Guarde los ajustes del puerto y cierre el cuadro de diálogo con "Aceptar". 8. Repita los pasos 1 a 7 para el dispositivo o el puerto de dispositivo con el que está conectado el dispositivo IO. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 79 Funciones PROFINET 4.5 Arranque priorizado Resultado Para el puerto en cuestión habrá realizado los siguientes ajustes: ● Velocidad de transmisión fija ● La función Autonegotiation (incluido Autocrossing) está desactivada De ese modo, durante el arranque se prescinde del tiempo de negociación de la velocidad de transmisión. Si ha desactivado Autonegotiation, debe observar las normas de cableado. Normas de cableado con Autonegotiation desactivada Los dispositivos PROFINET tienen los dos tipos de puertos siguientes: Tipo de puerto Dispositivos PROFINET Observación Switchport con asignación de pines cruzada En dispositivos IO: puerto 2 Asignación de pines cruzada significa que la asignación de pines de los puertos para envío y recepción se intercambian internamente entre los dispositivos PROFINET afectados. Puerto de terminal con asignación de pines no cruzada En dispositivos IO: puerto 1 En CPUs S7 con 2 puertos: puerto 1 y puerto 2 - En CPUs S7 con un puerto: puerto 1 Validez de las normas de cableado Las normas de cableado descritas en el siguiente apartado rigen exclusivamente para aquellos casos en los que se ha definido un ajuste de puerto fijo en STEP 7. Descripción del sistema 80 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.5 Arranque priorizado Normas para el cableado Varios dispositivos IO (periferia descentralizada) pueden conectarse en línea con un tipo de cable (cable Patch). Para ello se conecta el puerto 2 del dispositivo IO (periferia descentralizada) con el puerto 1 del siguiente dispositivo IO (periferia descentralizada). En el gráfico siguiente se representa un ejemplo con dos dispositivos IO (periferia descentralizada). 6ZLWFKR GLVSRVLWLYR352),1(7 3 'LVSRVLWLYR,2 3 3 &DEOH3DWFK 'LVSRVLWLYR,2 3 3 3 &DEOH3DWFK 3XHUWRGHVZLWFK 3XHUWRGHWHUPLQDO Figura 4-4 Ejemplo de cableado de dispositivos IO (periferia descentralizada) con ajuste de puerto "TP / ITP con 100 Mbits/s dúplex" y Autonegotiation desactivada. Consulte también Asignación de conectores de cables RJ45 y M12 (Página 277) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 81 Funciones PROFINET 4.6 Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) 4.6 Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) Uso de dispositivos IO que cambian en funcionamiento ("puertos partners cambiantes") en una Docking Station En la siguiente imagen se muestra una célula de automatización con un Docking System. 352),1(7,QGXVWULDO(WKHUQHW 'RFNLQJ6\VWHP 'RFNLQJ6WDWLRQ 6&$/$1&(; 'RFNLQJ8QLW (7SUR 'RFNLQJ8QLW (7SUR (7SUR (7SUR &RQWURODGRU,2 'RFNLQJ8QLW (7HFR Figura 4-5 Dispositivos IO cambiantes (puertos interlocutores) en un Docking System Descripción del sistema 82 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.6 Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) Requisitos aplicativos Al crear un Docking System con dispositivos IO que cambian en funcionamiento deben observarse los siguientes aspectos: ● En la configuración, los dispositivos IO de todas las Docking Units deben estar desactivados por defecto. ● En cada momento sólo puede haber una Docking Unit activa, es decir, que sólo pueden estar activos los dispositivos IO de una unidad. Todos los dispositivos IO de las otras Docking Units deben estar desactivados o deben desactivarse antes de poder activar los dispositivos IO de una Docking Unit. Para ello se utiliza la función de sistema SFC 12. ● Para activar una Docking Unit se establece una conexión física con ella y con sus dispositivos IO y a continuación se activan (Power ON) todos los dispositivos IO. Al mismo tiempo deben activarse en el programa de usuario todos los dispositivos IO de esa Docking Unit mediante la función SFC 12. ● Una vez recibida la respuesta "Dispositivo IO activado", acceda al dispositivo IO con el comando de acceso directo a periferia. ● Abra el bloque de función de sistema SFC 12 para activar y desactivar el dispositivo IO a poder ser al comienzo del ciclo del OB 1. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 83 Funciones PROFINET 4.6 Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) Campo de aplicación de dispositivos IO que cambian en funcionamiento La funcionalidad PROFINET de dispositivos IO que cambian en funcionamiento ("puertos partner cambiantes") puede utilizarse p. ej. para el cambio de herramientas en robots. Algunas herramientas típicas son p. ej.: ● Pinzas de soldar ● Herramientas de sujeción para piezas de producción Nota Número de dispositivos IO que cambian durante el funcionamiento ("puertos partner cambiantes") - Número de Docking Units Para obtener tiempos de cambio de herramienta lo más reducidos posible debe observar los siguientes puntos, que varían en función de la CPU o del CP utilizados: • Sólo pueden realizar un arranque optimizado los dispositivos IO configurados con la funcionalidad PROFINET "Arranque priorizado". El número de dispositivos IO configurados con esa funcionalidad PROFINET es limitado. • Sólo puede activarse un número determinado de dispositivos IO al mismo tiempo (en función de los recursos SFC12 disponibles), por lo que una Docking Unit no debería contener más del número correspondiente de dispositivos IO. Si en una Docking Unit funcionan más dispositivos IO, deberán activarse sucesivamente uno tras otro, lo cual prolongará el tiempo necesario. Ejemplo: Una CPU S7 319-3 PN/DP puede manejar como máximo 32 dispositivos IO con arranque priorizado y puede activar al mismo tiempo 8 dispositivos IO por cada SFC12. Por ello, para una aplicación optimizada en cuanto al tiempo una Docking Unit no debería contener más de 8 dispositivos IO y en todas las Docking Units cambiantes no deberían utilizarse más de 32 dispositivos IO. Observe las normas de cableado recogidas en el capítulo Ajustes para tiempos de arranque mínimos (Página 79). Requisitos para la interconexión de puertos partner que cambian en funcionamiento Los dispositivos IO pueden interconectarse con puertos partner que cambian en funcionamiento en los siguientes casos: ● El dispositivo IO cambiante (Docking Unit) no dispone de comunicación IRT con la opción "Alto rendimiento" configurada. ● La interfaz PROFINET está conectada a la subred Ethernet ● Los dispositivos PROFINET admiten la configuración de topología ● El controlador IO, los dispositivos IO cambiantes (Docking Unit) y el switch (Docking Station) en el que funcionan los dispositivos IO admiten esta funcionalidad. ● La Docking Unit está conectada con un switch compatible con la funcionalidad PROFINET "Arranque preferente" (p. ej. de la familia SCALANCE X200IRT). Descripción del sistema 84 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.6 Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) Procedimiento en HW Config 1. Abra el cuadro de diálogo "Propiedades" con un doble clic en el puerto del dispositivo IO en el que deben utilizar dispositivos IO cambiantes (puertos partner cambiantes). 2. En la lista desplegable "Puerto partner" de la ficha "Topología", seleccione el valor "Puerto partner cambiante". 3. Para definir los puertos partner que cambian en funcionamiento primero debe hacer clic en el botón "Agregar". Se abrirá un cuadro de diálogo que contiene todos los dispositivos IO ya configurados pero que todavía no están interconectados topológicamente con sus puertos disponibles. 4. En la lista desplegable, seleccione todos los puertos que pueden estar conectados alternativamente a ese puerto durante el funcionamiento. Haga clic en el botón "Aceptar". 5. Los puertos partner seleccionados se incorporan al cuadro de diálogo "Propiedades". 6. Guarde los ajustes del puerto y cierre el cuadro de diálogo con "Aceptar". Resultado De ese modo ha interconectado el puerto en cuestión con el puerto de uno (o varios) dispositivos IO cambiantes. En la ficha "Topología" del área "Puerto partner cambiante" del cuadro de diálogo "Propiedades" aparecen todos los puertos partner configurados. Las conexiones con los diferentes puertos partner cambiantes en funcionamiento se representan en el editor de topología con una línea discontinua verde. Interconexión de varios dispositivos IO con dispositivos IO que cambian en funcionamiento ("puertos partner cambiantes"). Los dispositivos IO de una Docking Unit interconectados en línea con dispositivos IO que cambian en funcionamiento ("puertos partner cambiantes") se configuran de la forma habitual con el puerto del dispositivo IO cambiante. La figura siguiente muestra un dispositivo IO cambiante (Docking Unit 2-1) con dos dispositivos IO cableados en línea (Docking Unit 2-2/-3). Borrar puertos partner en HW Config Para eliminar la interconexión en el cuadro de diálogo "Propiedades" del puerto partner que cambia en funcionamiento debe proceder de la siguiente manera: 1. Seleccione el puerto partner cambiante. 2. Haga clic en el botón "Eliminar". 3. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo con "Aceptar". Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 85 Funciones PROFINET 4.6 Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) Configuración y representación de dispositivos IO que cambian en funcionamiento ("puertos partner cambiantes") en el editor de topología Figura 4-6 Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (puertos partner) en el editor de topología Las conexiones de puertos configurados como dispositivos IO que cambian en funcionamiento ("puertos partner cambiantes") se representan como una línea discontinua en el color del medio correspondiente. Descripción del sistema 86 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.6 Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) Identificación del medio mediante colores La asignación de colores para las conexiones en el modo offline de la vista gráfica tiene el siguiente significado: Color Característica Objeto Verde oscuro Tipo de medio cobre Puerto, interconexión Verde oscuro discontinuo Tipo de medio cobre Puerto partner, interconexión Ocre Tipo de medio cable de fibra óptica Puerto, interconexión Para configurar el puerto partner cambiante en la vista gráfica, debe realizar los siguientes pasos: 1. Abra el editor de topología del sistema PROFINET IO correspondiente con el comando del menú contextual Topología PROFINET IO y cambie a la vista gráfica en el editor. 2. Para configurar el puerto en el que debe configurarse el dispositivo IO cambiante, abra el cuadro de diálogo "Propiedades" de dicho puerto haciendo clic sobre él. 3. En la lista desplegable, seleccione la entrada "Puerto partner cambiante". 4. Para definir los puertos partner que cambian en funcionamiento primero debe hacer clic en el botón "Agregar". Se abrirá un cuadro de diálogo que contiene todos los dispositivos IO ya configurados pero que todavía no están interconectados topológicamente con sus puertos disponibles. 5. En la lista desplegable, seleccione todos los puertos que pueden estar conectados a ese puerto durante el servicio. Haga clic en el botón "Aceptar". Otra alternativa consiste en interconectar ambos puertos en la "Vista gráfica" con la función de arrastrar y soltar. 6. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo con "Aceptar". Resultado De ese modo ha interconectado el puerto en cuestión con uno o varios puertos de un dispositivo IO cambiante. Las interconexiones de los puertos partner cambiantes se representan mediante líneas discontinuas. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 87 Funciones PROFINET 4.6 Docking Station - Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (periferia descentralizada) Restricciones en la interconexión En los siguientes casos no es posible realizar una interconexión con un puerto partner: ● Si el puerto partner tiene un tipo de cable no apto. En ese caso hay que insertar el convertidor de medios desde el catálogo. ● Si el puerto partner está bloqueado (desactivado). ● Si los dos puertos a interconectar pertenecen a la misma interfaz (sólo es posible interconectar puertos de diferentes interfaces en una estación). ● Si está intentando establecer una conexión en anillo con un módulo que no es apto para la redundancia. ● Si los dos puertos a interconectar pertenecen a diferentes subredes Ethernet. ● Si el puerto de una interfaz PROFINET de un controlador IO no puede configurarse directamente con la funcionalidad de dispositivos IO que cambian en funcionamiento ("puertos partner cambiantes"). Nota Interconexión no realizable Si intenta generar una interconexión que no es posible, al retirar la conexión aparece una advertencia en la información breve del puerto partner y el puntero del ratón adopta la forma de un signo de prohibición. Si a pesar de ello intenta generar la interconexión, aparece un cuadro de advertencia que debe confirmar. La interconexión no se realizará. Borrar una interconexión Para eliminar una interconexión, selecciónela. Seguidamente, elimine la interconexión con el comando del menú contextual "Desconectar conexión de puertos" o con la tecla "Supr". Descripción del sistema 88 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.7 Shared device 4.7 Shared device 4.7.1 Funcionalidad de 'shared device' Funcionalidad de 'shared device' En instalaciones de mayor tamaño o de distribución extensa suelen utilizarse numerosos controladores IO. En este caso, puede suceder que algunos sensores que están cerca unos de otros tengan que suministrar datos a diferentes controladores IO. Hasta el momento, esto podía solucionarse utilizando varios dispositivos IO asignados a los diferentes controladores IO. La funcionalidad 'shared device' permite repartir los submódulos de un dispositivo IO entre varios controladores IO y, por consiguiente, ahorrar uno o más módulos de interfaz. ① ② PROFINET Asignación lógica Figura 4-7 Principio del 'shared device' Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 89 Funciones PROFINET 4.7 Shared device Otro caso de posible uso En una instalación se necesita tecnología de seguridad para algunas partes de la misma. Por ese motivo, se decide utilizar además de la CPU estándar una CPU F que se encarga de la desconexión segura de las partes críticas de la instalación. La función de shared device permite crear un dispositivo IO de módulos F y estándar y asignar los módulos individuales a la CPU F o CPU estándar respectivamente. Principio El acceso a los submódulos del shared device se reparte entre los diferentes controladores IO. Cada submódulo del shared device puede estar asignado a un solo controlador IO. La asignación de los submódulos individuales se realiza en HW Config. Representación en HW Config Un shared device se representa varias veces en HW Config. Si, por ejemplo, un mismo shared device es utilizado por dos controladores IO, este mismo dispositivo IO aparece en dos equipos distintos en HW Config. Módulos, que se componen exactamente de un submódulo, se muestran en la vista del usuario como un módulo. Principios básicos de configuración ● Las direcciones E/S para los submódulos (asignados al controlador) pueden asignarse del modo habitual. ● Un shared device debe tener en cada equipo los mismos parámetros IP y el mismo nombre de dispositivo. Durante la configuración se distinguen dos casos: – Shared device en el mismo proyecto: STEP 7 se hace cargo de importantes funciones de comprobación de coherencia que antes realizaba el usuario. STEP 7 comprueba la asignación correcta de los parámetros IP y vigila el acceso correcto del controlador IO a los diferentes submódulos. – Shared device en diferentes proyectos: los equipos con los controladores IO que utilizan el shared device están creados en proyectos distintos. En cada proyecto hay que asegurarse de que el shared device esté configurado de forma idéntica en cada equipo. Sólo un controlador IO puede tener pleno acceso a un submódulo a la vez (véase abajo). Los parámetros IP y los nombres de dispositivo deben ser idénticos. Las incoherencias en la configuración provocan fallos en el shared device. Descripción del sistema 90 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.7 Shared device Tipos de acceso Cada submódulo sólo puede estar asignado, como máximo, a un controlador IO a la vez. Tipos de acceso y su significado: ● pleno acceso. El controlador IO tiene pleno acceso al submódulo y su dirección lógica. Derechos del controlador IO: – acceso de lectura y escritura a datos de entrada, salida y registros – parametrizar el submódulo – recibir alarmas del submódulo ● sin acceso. El controlador IO no tiene acceso al submódulo (y, por consiguiente, el submódulo ninguna dirección lógica). Para el controlador IO esto tiene en particular las siguientes consecuencias: – no se intercambian datos con el submódulo – no es posible recibir alarmas del submódulo – no es posible parametrizar los submódulos 4.7.2 Ingeniería 4.7.2.1 Shared device en el mismo proyecto de STEP 7 Introducción En el ejemplo siguiente se describe la configuración más sencilla de un shared device: Dos controladores IO comparten los submódulos de un dispositivo IO. Ambos controladores IO están en el mismo proyecto de STEP 7, lo que ofrece la ventaja de que la comprobación de coherencia se realiza automáticamente. Procedimiento Para utilizar la función shared device se requieren pasos de configuración tanto en SIMATIC Manager como en HW Config. Preparativos 1. Cree un proyecto con el nombre "Proyecto Shared device" en el SIMATIC Manager. 2. Inserte dos equipos (SIMATIC 300). 3. Abra los equipos en HW Config y configure una CPU con interfaz PROFINET respectivamente (en el caso descrito la CPU 319-3 PN/DP). 4. Parametrice las interfaces PROFINET de los equipos recién creados. 5. "Guarde y compile" los diferentes equipos. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 91 Funciones PROFINET 4.7 Shared device Crear un shared device 1. Abra uno de los equipos creados previamente en HW Config. 2. Configure un dispositivo PROFINET IO ET 200S (IM151-3PN) con algunos submódulos, como se representa en la captura de pantalla. Figura 4-8 Crear un shared device, sistema de periferia descentralizada 3. Copie el dispositivo IO que acaba de crear utilizando el menú contextual (botón derecho del ratón). 4. Guarde la configuración de hardware y cierre el equipo configurado. 5. Abra el segundo equipo creado anteriormente en HW Config. 6. Para insertar el dispositivo IO como shared device, haga clic con el botón derecho del ratón en el sistema PROFINET IO. Elija el comando "Insertar Shared" del menú contextual. 7. Guarde la configuración de hardware y cierre el equipo configurado. Acaba de crear correctamente el shared device; ahora, parametrice la asignación de los submódulos a los equipos configurados. Descripción del sistema 92 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.7 Shared device Asignar submódulos La asignación de los submódulos se debe realizar por separado en cada equipo. Tenga en cuenta que los cambios realizados en un equipo afectan al otro equipo u otros equipos. Un submódulo sólo puede asignarse a un solo equipo. 1. Abra el cuadro de diálogo de propiedades del dispositivo PROFINET IO del primer equipo. 2. Navegue hasta la ficha "Acceso". Figura 4-9 Ficha "Acceso" 3. Configure el acceso a los diferentes submódulos. Elija el tipo de acceso en la lista desplegable de la columna "Valor". Puede elegir entre: – Imposible acceder al submódulo: "- - -" – Pleno acceso al submódulo: "pleno" Tenga en cuenta que el ajuste "pleno" lleva en el/los otros equipo(s) automáticamente al ajuste "- - -". 4. Guarde y compile el equipo y ciérrelo posteriormente. 5. Repita los pasos del 1 al 4 para el segundo equipo. 6. Finalmente, descargue la configuración en los equipos. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 93 Funciones PROFINET 4.7 Shared device Shared device en el programa de usuario El shared device no tiene ninguna función especial en el programa de usuario. Los submódulos que están asignados al equipo se activan de modo habitual a través de sus direcciones, los demás submódulos no obtienen ninguna dirección. 4.7.2.2 Shared device en distintos proyectos de STEP 7 Introducción En el ejemplo siguiente se describe la configuración de un shared device en diferentes proyectos de STEP 7. En el ejemplo, dos controladores IO comparten los submódulos de un dispositivo IO. Procedimiento Para utilizar la función shared device se requieren pasos de configuración tanto en SIMATIC Manager como en HW Config. Preparativos 1. Cree un proyecto con el nombre "Shared-device-1" en el SIMATIC Manager. 2. Inserte un equipo (SIMATIC 300) con el nombre "CPU1". 3. Abra el equipo en HW Config y configure una CPU con interfaz PROFINET (en el caso descrito la CPU 319-3 PN/DP). 4. Parametrice la interfaz PROFINET del equipo recién creado. 5. "Guarde y compile" el equipo y cierre el proyecto. 6. Cree un segundo proyecto con el nombre "Shared-device-2" en el SIMATIC Manager. 7. Inserte un equipo (SIMATIC 300) con el nombre "CPU2". 8. Repita los pasos 3 a 5. Descripción del sistema 94 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.7 Shared device Crear un shared device 1. Abra el proyecto "Shared-device-1". 2. Abra el equipo "CPU1" en HW Config. 3. Configure un dispositivo PROFINET IO ET 200S (IM151-3PN) con algunos submódulos, como se representa en la captura de pantalla. Figura 4-10 Crear un shared device, sistema de periferia descentralizada 4. Anote la configuración exacta del ET 200S que acaba de crear. 5. Guarde y compile la configuración de hardware y cierre HW Config y el proyecto. 6. Abra el otro proyecto creado anteriormente "Shared-device-2". 7. Abra el equipo "CPU2" en HW Config. 8. Configure un dispositivo PROFINET IO ET 200S con exactamente la misma configuración que el ET 200S del proyecto "Shared-device-1" del equipo "CPU1" (notas del paso 4.) 9. Guarde y compile la configuración de hardware y cierre HW Config y el proyecto. Acaba de crear correctamente el shared device; ahora, parametrice la asignación de los submódulos a los equipos configurados. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 95 Funciones PROFINET 4.7 Shared device Nota Frecuencia de envío En caso de utilizar el shared device en varios proyectos, asegúrese de que la frecuencia de envío para el shared device sea idéntica en los proyectos establecidos. De lo contrario, el shared device no puede ser integrado por el controlador IO. Asignar submódulos La asignación de los submódulos debe realizar por separado en cada equipo de ambos proyectos. Tenga en cuenta que un submódulo sólo puede asignarse a un solo equipo. 1. Abra el equipo "CPU1" del proyecto "Shared-device-1" en HW Config. 2. Abra el cuadro de diálogo de propiedades del dispositivo PROFINET IO. 3. Navegue hasta la ficha "Acceso". 4. Configure el acceso a los diferentes submódulos. Elija el tipo de acceso en la lista desplegable de la columna "Valor". Puede elegir entre: – Imposible acceder al submódulo: "- - -" – Pleno acceso al submódulo: "pleno" 5. Guarde y compile la configuración de hardware y cierre HW Config y el proyecto. 6. Abra el equipo "CPU2" del proyecto "Shared-device-2" en HW Config. 7. Repita los pasos 2 a 5. ATENCIÓN Reglas de acceso Un submódulo sólo puede estar asignado a un controlador IO a la vez. Es decir, el submódulo del slot 4 sólo puede estar asignado a la "CPU1" con el ajuste "pleno acceso"; por consiguiente, en la "CPU2" debe seleccionarse el ajuste "- - -" para el submódulo del slot 4 (equivale a "ningún acceso"). Descripción del sistema 96 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.7 Shared device Reserva de ancho de banda Cuando se configuran shared devices en distintos proyectos, STEP 7 requiere información sobre los demás puntos de aplicación del shared device, con el fin de calcular correctamente el ancho de banda. Dichos ajustes se realizan en ambos proyectos del modo siguiente: 1. Abra el proyecto "Shared-device-1" / "Shared-device-2". 2. Abra el equipo "CPU1" / "CPU2" en HW Config. 3. Abra el cuadro de diálogo de propiedades de la interfaz PROFINET IO y navegue hasta la ficha "Shared device". 4. Ajuste lo siguiente: – Si el controlador IO tiene pleno acceso al módulo de interfaz del dispositivo IO: El número de controladores externos que acceden al dispositivo IO. – Si el controlador IO no tiene acceso a la interfaz del dispositivo IO: La frecuencia de envío del controlador IO con pleno acceso. 5. Guardar y compilar la configuración. 6. Finalmente, descargue la configuración en los equipos. Nota Modificar proyectos Tenga en cuenta que los cambios en un shared device (p. ej. en la interfaz o el puerto) siempre se deben realizar en todos los proyectos en los que se utiliza el shared device. Después, los proyectos deben ser compilados y cargados. Shared device en el programa de usuario El shared device no tiene ninguna función especial en el programa de usuario. Los submódulos que están asignados al equipo se activan de modo habitual a través de sus direcciones, los demás submódulos no obtienen ninguna dirección. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 97 Funciones PROFINET 4.7 Shared device 4.7.3 Condiciones límite Al emplear los shared devices, tenga en cuenta las siguientes condiciones límite. Frecuencia de envío La función 'shared device' sólo se puede utilizar con frecuencias de envío "pares" (consulte el apartado "frecuencia de envío" del capítulo Nociones básicas de la comunicación (Página 58)). Modo isócrono Un shared device no puede ser utilizado en modo isócrono. IRT En relación con IRT, un shared device sólo puede ser utilizado con la opción IRT "Alto rendimiento". Recursos disponibles Los recursos disponibles E/S máximos de un dispositivo IO utilizado como shared device no pueden ser superados, independientemente de la asignación de los submódulos o módulos a los controladores IO. Nota Si el maestro Sync de un shared device (ejecutado con IRT con "Alto rendimiento") falla, es posible que el shared device no funcione para otros controladores IO que intentan acceder a él. Descripción del sistema 98 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8 I-device 4.8.1 Resumen 4.8.1.1 Funcionalidad I-device Funcionalidad I-device La funcionalidad "I-device" (dispositivo IO inteligente) de una CPU permite intercambiar datos de forma determinista con un controlador IO y, por consiguiente, emplear la CPU como una unidad inteligente de preprocesamiento de procesos parciales, por ejemplo. En este caso, el I-device está integrado como dispositivo IO a un controlador IO de nivel superior. El preprocesamiento queda asegurado por el programa de usuario en la CPU. Los valores de proceso registrados en la periferia centralizada o descentralizada (PROFINET IO o PROFIBUS DP) son preprocesados por el programa de usuario y puestos a disposición de la CPU o del CP de un equipo de nivel superior a través de la interfaz de un dispositivo PROFINET IO. 6,0$7,&&38&3 &RQWURODGRU,2 GHQLYHOVXSHULRU ,QGXVWULDO(WKHUQHW352),1(7,2 SHM(7 'LVSRVLWLYR,2 SHM(7 'LVSRVLWLYR,2 6,0$7,&&38&3 FRPR,GHYLFH 'LVSRVLWLYR,2 3URJUDPDGHXVXDULR 3UHSURFHVDPLHQWRLQWHOLJHQWH 3HULIHULD FHQWUDOL]DGDGHVFHQWUDOL ]DGD Convención relativa al nombre "I-device" En adelante, una CPU o un CP con la funcionalidad I-device se denominará simplemente "I-device". Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 99 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.1.2 Propiedades y ventajas del I-device Campos de aplicación Campos de aplicación del I-device: ● Procesamiento distribuido Una tarea de automatización compleja puede repartirse entre unidades/procesos parciales más pequeños. De este modo, resultan procesos abarcables que generan tareas parciales simplificadas. ● Desacoplamiento de procesos parciales Los procesos complicados, ampliamente distribuidos y voluminosos pueden dividirse en varios procesos parciales con interfaces abarcables gracias al uso de I-devices. Dichos procesos parciales, a su vez, se pueden almacenar en diferentes proyectos de STEP 7 que posteriormente se agrupan en un proyecto global. ● Know-how protegido Las unidades de proceso sólo pueden ser suministradas con un un archivo GSD en vez de con un proyecto de STEP 7 para la descripción de la interfaz. Por lo tanto, el know-how del programa de usuario no tiene que ser revelado. Propiedades Propiedades del I-device: ● Desacoplamiento de proyectos de STEP 7 Las personas que crean y utilizan un I-device pueden tener proyectos de STEP 7 completamente separados. La interfaz entre los proyectos de STEP 7 la constituye el archivo GSD. De este modo es posible el acoplamiento con controladores IO estándar mediante una interfaz estandarizada. ● Comunicación en tiempo real El I-device se pone a disposición de un sistema PROFINET IO determinista mediante una interfaz PROFINET IO, con lo que soporta la comunicación en tiempo real Real-Time e Isochronous Real-Time. Ventajas El I-device ofrece las ventajas siguientes: ● Acoplamiento sencillo de controladores IO sin herramientas de software adicionales ● Comunicación en tiempo real entre CPUs SIMATIC y con controladores IO estándar ● Gracias a la distribución de la capacidad de procesamiento entre varios I-devices, es posible reducir el rendimiento necesario de las diferentes CPUs y, por supuesto, del controlador IO. ● Menor carga de comunicación gracias al procesamiento local de los datos de proceso. ● Claridad gracias al procesamiento de tareas parciales en proyectos de STEP 7 separados Descripción del sistema 100 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.1.3 Características de un I-device Generalidades Un I-device está integrado en un sistema IO, igual que un dispositivo IO estándar. I-device sin sistema PROFINET IO subordinado El I-device no dispone de periferia descentralizada propia (ningún controlador IO). La configuración y parametrización del I-device en la función de un dispositivo IO se realiza del mismo modo que en el sistema de periferia descentralizada (p. ej. ET 200). 6,0$7,&&38&3 FRPR,GHYLFH &RQWURODGRU,2 3URJUDPDGHXVXDULR ,QGXVWULDO(WKHUQHW352),1(7,2 SHM(7 'LVSRVLWLYR,2 SHM(7 'LVSRVLWLYR,2 6,0$7,&&38&3 FRPR,GHYLFH 'LVSRVLWLYR,2 3URJUDPDGHXVXDULR 3UHSURFHVDPLHQWRLQWHOLJHQWH Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 101 Funciones PROFINET 4.8 I-device I-device con sistema PROFINET IO subordinado En una interfaz PROFINET, un I-device también puede ser un controlador IO, además de un dispositivo IO (en función de la configuración). De este modo, el I-device puede formar parte de un sistema IO de nivel superior mediante su interfaz PROFINET y, en calidad de controlador IO, desplegar un sistema IO subordinado a él. A su vez, el sistema IO subordinado puede contener I-devices (véase la figura siguiente). Por consiguiente, son posibles sistemas IO jerárquicamente estructurados. 6,0$7,&&38&3 &RQWURODGRU,2 ,QGXVWULDO(WKHUQHW352),1(7,2 SHM(7 SHM(7 'LVSRVLWLYR,2 'LVSRVLWLYR,2 6,0$7,&&38&3 FRPR,GHYLFH 6LVWHPD,2GHQLYHOVXSHULRU 'LVSRVLWLYR,2 &RQWURODGRU,2 3URJUDPDGHXVXDULR 3UHSURFHVDPLHQWRLQWHOLJHQWH ,QGXVWULDO(WKHUQHW352),1(7,2 SHM(7 'LVSRVLWLYR,2 SHM(7 'LVSRVLWLYR,2 6,0$7,&&38&3 FRPR,GHYLFH 6LVWHPD,2VXERUGLQDGR 'LVSRVLWLYR,2 &RQWURODGRU,2 3URJUDPDGHXVXDULR 3UHSURFHVDPLHQWRLQWHOLJHQWH 6LVWHPD,2DGLFLRQDOVXERUGLQDGR Figura 4-11 Sistema IO con I-device y sistema IO subordinado I-device como shared device Un I-device también puede ser utilizado por varios controladores IO a la vez en calidad de shared device. Descripción del sistema 102 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device Ejemplo: el I-device como dispositivo IO y controlador IO Tomando como ejemplo un proceso de impresión se explica el funcionamiento del I-device como dispositivo IO y controlador IO. El I-device controla una unidad (un proceso parcial). En el ejemplo, la unidad sirve para intercalar hojas adicionales, como folletos o prospectos, en un impreso cualquiera. SHM6P(& &RQWURODGRU,2 GHQLYHOVXSHULRU ,QGXVWULDO(WKHUQHW352),1(7,2 8QLGDG 8QLGDG 8QLGDG 6,0$7,&&38&3 FRPR,GHYLFH 6,0$7,&&38&3 FRPR,GHYLFH 6,0$7,&&38&3 FRPR,GHYLFH 'LVSRVLWLYR,2 'LVSRVLWLYR,2 'LVSRVLWLYR,2 &RQWURODGRU,2 &RQWURODGRU,2 &RQWURODGRU,2 ,QGXVWULDO(WKHUQHW352),1(7,2 SHM(7 'LVSRVLWLYR,2 Figura 4-12 Ejemplo: el I-device como dispositivo IO y controlador IO La unidad 1 y la unidad 2 están compuestas cada una por un I-device con periferia centralizada. El I-device junto con el sistema de periferia descentralizada (p. ej. ET 200) forman la unidad 3. El programa de usuario del I-device se encarga del preprocesamiento de los datos de proceso. Para esta tarea, el programa de usuario del I-device necesita datos estándar (p. ej. datos de control) del controlador IO de nivel superior. El I-device pone los resultados (p. ej. estado de su tarea parcial) a disposición del controlador IO de nivel superior. Los datos de control y los resultados también pueden ser consultados directamente por la periferia subordinada utilizando la configuración adecuada. De este modo, el controlador IO de nivel superior obtiene acceso directo a la periferia subordinada. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 103 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.1.4 Intercambio de datos entre el sistema IO de nivel superior y el subordinado Introducción En el capítulo siguiente se representa el intercambio de datos entre el sistema IO de nivel superior y el subordinado. Áreas de transferencia En las áreas de transferencia se preparan los datos para la comunicación entre el controlador IO y el I-device. Un área de transferencia contiene una unidad informativa que se intercambia de forma coherente entre el controlador IO y el I-device. Encontrará más información acerca de la configuración y el uso de áreas de transferencia en el capítulo Configurar un I-device en STEP 7 (Página 106). Existen dos tipos de áreas de transferencia: ● Las áreas de transferencia de aplicación son una interfaz con el programa de usuario de la CPU del I-device. Las entradas se procesan en el programa de usuario y las salidas son el resultado de un procesamiento en el programa de usuario. ● Las áreas de transferencia de periferia transfieren datos del controlador IO de nivel superior a la periferia y viceversa. Los valores no se procesan en el I-device. En la figura siguiente se representa el intercambio de datos entre el sistema IO de nivel superior y el subordinado. Las diferentes relaciones de comunicación se explican a continuación con cifras. Descripción del sistema 104 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device &RQWURODGRU,2GHQLYHOVXSHULRU 3URJUDPDGHXVXDULR ,GHYLFH 'LVSRVLWLYR ,2 3URJUDPDGHXVXDULR 'LUHFFLRQHV,2FHQWUDOL]DGD 'LUHFFLRQHV,2GHVFHQWUDOL]DGD 'LVSRVLWLYR,2 UHDVGHWUDQVIHUHQFLD ① Intercambio de datos entre un controlador IO de nivel superior y un dispositivo IO normal Los controladores IO y los dispositivos IO intercambian datos vía PROFINET. ② Intercambio de datos entre un controlador IO de nivel superior y un I-device El controlador IO y el I-device intercambian datos vía PROFINET. El intercambio de datos entre un controlador IO de nivel superior y un I-device se basa en la relación tradicional entre controlador IO y dispositivo IO. Para el controlador IO de nivel superior, las áreas de transferencia del I-device representan submódulos de un equipo preconfigurado. Los datos de salida del controlador IO son los datos de entrada del I-device. De forma análoga, los datos de entrada del controlador IO son los datos de salida del I-device. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 105 Funciones PROFINET 4.8 I-device ③ Relación de transferencia entre el programa de usuario y el área de transferencia El programa de usuario y el área de transferencia de aplicación intercambian datos de entrada y salida por esta vía. ④ Relación de transferencia entre el área de transferencia y la periferia del I-device El I-device transfiere los datos de su periferia centralizada al área de transferencia de la periferia por esta vía. El programa de usuario del I-device no procesa los datos. ⑤ Intercambio de datos entre el programa de usuario y la periferia del I-device El programa de usuario y la periferia centralizada y descentralizada intercambian datos de entrada y salida por esta vía. ⑥ Intercambio de datos entre el I-device y un dispositivo IO subordinado El I-device y sus dispositivos IO intercambian datos por esta vía. Los datos se transfieren vía PROFINET. 4.8.2 Configurar un I-device en STEP 7 Introducción Básicamente, se distinguen dos puntos de vista en la configuración: ● Crear el I-device ● Utilizar el I-device En el capítulo Crear un I-device (Página 107) se muestra con un ejemplo cómo configurar un sistema IO con I-device. En el capítulo Utilizar un I-device (Página 115) se describe cómo importar un proyecto ya creado y utilizarlo para sus aplicaciones. Procedimiento general de configuración y programación Crear el I-device 1. Configurar el I-device con módulos de periferia centralizada y/o descentralizada 2. Parametrizar la interfaz PROFINET del I-device 3. Configurar las áreas de transferencia del I-device 4. Generar el archivo GSD Utilizar el I-device 1. Instalar el archivo GSD 2. Configurar el controlador IO de nivel superior 3. Parametrizar la interfaz PROFINET del controlador IO de nivel superior con los módulos de periferia centralizada y descentralizada 4. Configurar el I-device en el sistema IO del controlador IO de nivel superior 5. Programar los programas de usuario Descripción del sistema 106 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.2.1 Crear un I-device Ejemplo de configuración Sobre la base de un ejemplo se explica cómo se configura una instalación de automatización con un I-device. Las tareas de control y preprocesamiento las realiza una CPU ET 200S (IM 151-8 PN/DP CPU) que actúa de I-device. En el gráfico siguiente se ve la configuración de la aplicación. Está formada por un sistema IO de nivel superior y el I-device. En primer lugar se ilustra el I-device separado del sistema IO de nivel superior (cono luminoso del foco). &RQWURODGRU,2GHQLYHOVXSHULRU ,GHYLFH Siguiendo el ejemplo se explica cómo: ● Configurar un I-device ● Configurar áreas de transferencia Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 107 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.2.2 Configurar el I-device Preparativos 1. Cree un proyecto con el nombre "Proyecto I-device" en el SIMATIC Manager. 2. Inserte un nuevo "Equipo SIMATIC 300" con el nombre "I-device". 3. Abra el equipo en HW Config y configure una CPU ET 200S (IM 151-8 PN/DP CPU). 4. Configure los parámetros de dirección IP. Consulte al respecto el apartado Parámetros de dirección IP, en el capítulo Condiciones límite al emplear I-devices (Página 132). 5. Agregue la periferia centralizada. En la figura siguiente se representa la configuración después de haber llevado a cabo todos los pasos. Descripción del sistema 108 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device Figura 4-13 Configuración del I-device Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 109 Funciones PROFINET 4.8 I-device Configuración Para poder utilizar la CPU ET 200S que acaba de configurar como I-device, primero debe realizar algunos ajustes en la ficha "I-device" de las propiedades de la interfaz: Figura 4-14 Cuadro de diálogo "Propiedades del I-device" 1. Active la casilla de verificación "Modo I-device". 2. Si está activada la casilla de verificación "Parametrización de la interfaz PN y sus puertos en el controlador IO de nivel superior", el controlador IO de nivel superior asigna los parámetros de puerto y de interfaz. Si la casilla de verificación está desactivada, los parámetros se asignan en este equipo. 3. El I-device obtiene automáticamente de STEP 7 el número de equipo específico 1500. No es editable y, por consiguiente, aparece atenuado. El número de equipo forma parte de la dirección geográfica para las áreas de transferencia del I-device. 4. Los ajustes de las áreas de transferencia se explican en el próximo capítulo. Descripción del sistema 110 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.2.3 Configurar áreas de transferencia Configurar las áreas de transferencia En el próximo paso configure las áreas de transferencia del I-device. Se distinguen dos tipos de áreas de transferencia: ● Áreas de transferencia de aplicación ● Áreas de transferencia de periferia Crear un área de transferencia de aplicación Para crear un área de transferencia de aplicación, haga clic en el botón "Nuevo..." del área "Áreas de transferencia" de la ficha "I-device". Se abre el cuadro de diálogo "Propiedades del área de transferencia". Figura 4-15 Cuadro de diálogo "Propiedades del área de transferencia" Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 111 Funciones PROFINET 4.8 I-device Aquí se definen las propiedades del área de transferencia; proceda del siguiente modo: 1. En la lista desplegable "Tipo de área de transf." dispone de los ajustes siguientes, en función de la CPU utilizada: – "Aplicación" – "Periferia" Elija "Aplicación" para una nueva área de transferencia de aplicación. Los valores del área de transferencia en el controlador IO de nivel superior (slot y subslot) son asignados automáticamente por STEP 7 y los campos no pueden editarse. 2. Determine si el área de transferencia debe ser, localmente, un área de transferencia de entrada o salida. Para ello, seleccione el tipo de dirección correspondiente en la lista desplegable "Tipo de dirección". STEP 7 asigna automáticamente el tipo de dirección del controlador IO de nivel superior. Si el área de transferencia del controlador IO de nivel superior debe aparecer como salida, debe ser una entrada en el I-device, y viceversa. 3. Igual que cualquier otro submódulo, un área de transferencia también requiere un área de direccionamiento para que el programa de usuario pueda acceder a ella; defina la dirección inicial, longitud e imagen de proceso de la entrada/salida. 4. Dado el caso, introduzca información adicional en el campo de comentarios y salga del cuadro de diálogo con "Aceptar". Ahora, el área de transferencia ya está creada y se muestra en la ficha "I-device" junto con sus datos. Crear un área de transferencia de periferia Para crear un área de transferencia de periferia, haga clic en el botón "Nuevo..." del área "Áreas de transferencia" de la ficha "I-device". Se abre el cuadro de diálogo "Propiedades del área de transferencia". Aquí se definen las propiedades del área de transferencia; proceda del siguiente modo: 1. En la lista desplegable "Tipo de área de transf." dispone de los ajustes siguientes, en función de la CPU utilizada: – "Aplicación" – "Periferia" Elija "Periferia" para una nueva área de transferencia de periferia. Los valores del área de transferencia en el controlador IO de nivel superior (slot y subslot) son asignados automáticamente por STEP 7 y los campos no pueden editarse. Nota Si el ajuste "Periferia" no está disponible, significa que la CPU utilizada no soporta áreas de transferencia de periferia. Descripción del sistema 112 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device 2. Determine qué módulos / submódulos del I-device deben estar disponibles como áreas de transferencia de periferia en el controlador IO de nivel superior. Haga clic en el botón "Seleccionar periferia". Entonces se abre el cuadro de diálogo "Área de transferencia de periferia - Seleccionar periferia". 3. Seleccione un módulo / submódulo y salga del cuadro de diálogo haciendo clic en el botón "Aceptar". Figura 4-16 Cuadro de diálogo "Área de transferencia de periferia - Seleccionar periferia" 4. Igual que cualquier otro submódulo, un área de transferencia también requiere un área de direccionamiento para que el programa de usuario pueda acceder a ella. Defina para ello la dirección inicial de la entrada / salida. La longitud resulta automáticamente del módulo / submódulo seleccionado. 5. Dado el caso, introduzca información adicional en el campo de comentarios y salga del cuadro de diálogo con "Aceptar". Ahora, el área de transferencia ya está creada y se muestra en la ficha "I-device" junto con sus datos. Consulte también Diagnóstico y respuesta a alarmas (Página 122) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 113 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.2.4 Generar un archivo GSD Generar e importar un archivo GSD En el próximo paso se generará un archivo GSD para la CPU I-device y se depositará en el catálogo de hardware de HW Config o bien en el sistema de archivos para su posterior utilización. Procedimiento 1. En HW Config, haga clic en el comando de menú Herramientas > Crear archivo GSD para I-device. Se abre el cuadro de diálogo "Crear archivo GSD para I-device". 2. En la lista desplegable "I-device" ya está ajustada la CPU I-device. La denominación asignada en el campo "Nombre del sustituto del I-device" es el nombre posterior del sustituto del I-device que se mostrará en el controlador IO de nivel superior. Este campo está ocupado por el nombre de dispositivo. También es posible asignar un nombre diferente siguiendo las normas de las convenciones DNS. Nota • Si en un rack hay más de una CPU I-device configurada, debe seleccionar la CPU I-device de la lista desplegable "I-device". • Si el nombre del dispositivo se asigna "por otra vía", se asigna como nombre del sustituto del I-device la dirección física de la CPU I-device, p. ej. "R0S2.5" (equivale al rack 0 slot 2.5). 3. Cree ahora el archivo GSD haciendo clic en el botón "Crear". Si el archivo se crea correctamente, los botones "Instalar" y "Exportar" se hacen visibles y se muestra el nombre del archivo GSD. 4. El archivo GSD recién creado puede instalarse y/o exportarse utilizando los botones correspondientes: – Botón "Instalar": EL archivo GSD se instala en el PC y se incorpora en el catálogo de hardware bajo "PROFINET IO -> Preconfigured Stations -> Nombre de la CPU" con el nombre asignado. – Botón de comando "Exportar": El archivo GSD puede guardarse en otro PC para su uso posterior o en el sistema de archivos para fines de archivación. Nota El archivo GSD se instala en HW Config con el comando de menú Herramientas > Instalar archivos GSD... 5. Cierre el cuadro de diálogo "Crear archivo GSD para I-device", guarde y compile la configuración de hardware y cierre HW Config y el proyecto. Descripción del sistema 114 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.2.5 Utilizar un I-device Introducción El I-device creado se utiliza ahora en un sistema IO de nivel superior. Ejemplo de configuración Una vez se ha configurado y parametrizado el I-device, se observa ahora el sistema IO de nivel superior. Nota El sistema IO de nivel superior no debe estar obligatoriamente en el mismo proyecto de STEP 7 que el I-device. Si el sistema IO de nivel superior se configura en otro PC, hay que asegurarse de que se haya instalado el archivo GSD del I-device. &RQWURODGRU,2GHQLYHOVXSHULRU ,GHYLFH Siguiendo el ejemplo se explican los pasos siguientes: ● Configurar el I-device en el sistema IO de nivel superior ● Acceso a las áreas de transferencia Consulte también Crear un I-device (Página 107) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 115 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.2.6 Configurar un sistema IO de nivel superior Requisitos Debe haber configurado un I-device como se describe en los capítulos anteriores y haber generado e instalado un archivo GSD. Pasos básicos 1. Cree un equipo 300 como controlador IO de nivel superior con el nombre "Controlador IO". 2. Abra el equipo en HW Config y configure una CPU 319-3 PN/DP con un sistema PROFINET IO. 3. Configure la periferia centralizada y descentralizada. 4. En la figura siguiente se representa la configuración después de haber llevado a cabo todos los pasos. Figura 4-17 Sistema IO de nivel superior Descripción del sistema 116 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device Configuración Para poder utilizar el I-device en el sistema IO de nivel superior, primero debe haberse instalado el archivo GSD del I-device (véase el capítulo Generar un archivo GSD (Página 114)). Proceda del siguiente modo para poder utilizar el I-device en el controlador de nivel superior: 1. En el catálogo de hardware de HW Config, navegue hasta la carpeta "PROFINET IO -> Preconfigured Stations" y seleccione el I-device que ha configurado. 2. Arrastre "su" I-device al sistema PROFINET IO creado previamente. Resultado: El I-device está integrado en el sistema IO de nivel superior. Ahora, el programa de usuario del controlador IO de nivel superior puede acceder a las áreas de transferencia creadas en el I-device. Consulte también Configurar el I-device (Página 108) 4.8.2.7 Ejemplo de un programa de usuario Introducción Este sencillo ejemplo de programa explica cómo puede llevarse a cabo el preprocesamiento con un I-device. En la segunda parte del ejemplo se explica el acceso a un área de transferencia de periferia del I-device a partir del programa de usuario del controlador IO de nivel superior. Preprocesamiento en el I-device Planteamiento El resultado de una "operación lógica Y" sencilla en el I-device debe estar disponible en el controlador IO de nivel superior para su posterior procesamiento. Requisitos Debe haberse configurado un área de transferencia de aplicación en el I-device con las propiedades siguientes: ● tipo de dirección local del I-device: Salida ● dirección inicial 568, longitud 1 Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 117 Funciones PROFINET 4.8 I-device Solución Tabla 4- 6 Código AWL: I-device AWL U E 1.0 U E 1.1 // combinación lógica Y de E1.0 (sensor 1) y E1.1 (sensor 2) = A 568.0 // escribir resultado lógico en A568.0 (área de transferencia de aplicación del I-device) Tabla 4- 7 Código AWL: Controlador IO de nivel superior AWL U E 68.0 // equivale a A568.0 del I-device = A 0.0 // fija el estado de partida de A0.0 Nota Las direcciones de las áreas de transferencia son preasignadas mediante HW Config. El usuario puede modificarlas del modo habitual. En este caso, se determinó la dirección de byte E 68 para el área de transferencia. Acceso a áreas de transferencia de periferia Planteamiento La palabra de entrada de un módulo de periferia conectado a la CPU I-device (valor analógico del canal 0 de un módulo de entrada analógica), debe estar disponible en el controlador IO de nivel superior: Requisitos Debe haberse configurado un área de transferencia de periferia en el I-device con las propiedades siguientes: ● Como base debe haber un módulo de entrada configurado como periferia centralizada en la CPU I-device. En este caso es el módulo "2AI U ST" del slot 5 con la dirección lógica 272...275 ● Dirección de salida en el área de transferencia de periferia del I-device: 223..226 Solución Tabla 4- 8 Código AWL: I-device AWL // no se requieren cambios en el programa de usuario En el programa de usuario del I-device no se requiere ninguna programación para poner a disposición las áreas de transferencia de periferia. Éstas son puestas a disposición por el sistema operativo de la CPU I-device. Descripción del sistema 118 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device Tabla 4- 9 Código AWL: Controlador IO de nivel superior AWL L PEW 26 // Cargar palabra de entrada de la periferia 26 (contenido de los datos de proceso, transferidos al controlador IO de nivel superior a través del área de transferencia de la periferia (valor analógico del canal 0), del módulo analógico conectado de forma centralizada al I-device) Nota Direcciones Las direcciones de las áreas de transferencia son preasignadas mediante HW Config. El usuario puede modificarlas del modo habitual. En este caso, se determinó (del valor de proceso transferido del módulo analógico conectado de forma centralizada al I-device) el área de direccionamiento 26..27 para el área de transferencia. ATENCIÓN Acceso a la periferia de salida En el programa de usuario del I-device no se puede acceder a las salidas de un área de transferencia de la periferia vía acceso directo. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 119 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.2.8 Configurar un I-device con un sistema IO subordinado Periferia descentralizada en el I-device El modo I-device soporta también el funcionamiento de periferia descentralizada PROFIBUS DP o PROFINET IO. &RQWURODGRU,2GHQLYHOVXSHULRU ,GHYLFH 6LVWHPD,2 VXERUGLQDGR Procedimiento para configurar periferia descentralizada El procedimiento para configurar periferia descentralizada por debajo de un I-device es exactamente el mismo que el que ya conoce para configurar la periferia descentralizada. Nota Parametrizar la interfaz PROFINET de las CPUs S7 como I-devices Si opera un I-device con un sistema IO subordinado, la interfaz PROFINET (p. ej. parámetro de puerto) del I-device no puede ser configurada por el controlador IO de nivel superior. Por consiguiente, puede ocurrir que por ejemplo el I-device no se puede operar en modo IRT en el controlador IO de nivel superior. Preparativos 1. Cree un proyecto con el nombre "Proyecto I-device" en el SIMATIC Manager. 2. Inserte un nuevo "Equipo SIMATIC 300" con el nombre "I-device". 3. Abra el equipo en HW Config y configure una CPU ET 200S con un sistema PROFINET IO. 4. Agregue un dispositivo PROFINET IO ET 200S (p. ej. IM151-3 PN ST) con entradas y salidas. Descripción del sistema 120 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device En la figura siguiente se representa la configuración después de haber llevado a cabo todos los pasos. Figura 4-18 Configuración de un I-device con sistema IO subordinado Crear un I-device Para crear el I-device proceda del modo descrito en el capítulo Configurar el I-device (Página 108). Con todos los demás puntos, proceda tal y como se describe en los capítulos posteriores. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 121 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.2.9 Configurar I-device como shared device Introducción Un I-device también puede ser utilizado como un shared device con unos pocos pasos de configuración. Configuración Para configurar un I-device como shared device, proceda del siguiente modo: 1. Configure un I-device del modo descrito en el capítulo Configurar el I-device (Página 108). 2. Configure las áreas de transferencia del modo descrito en el capítulo Configurar áreas de transferencia (Página 111). 3. Vuelva a abrir la ficha "I-device" de las propiedades de interfaz de la CPU. 4. Active la casilla de verificación "Utilizar como shared device a un nivel superior" y salga del cuadro de diálogo con el botón "Aceptar". 5. Genere el archivo GSD del modo descrito en el capítulo Generar un archivo GSD (Página 114). 6. El archivo GSD generado puede configurarse como shared device del modo descrito en los capítulos Ingeniería (Página 91). 4.8.3 Diagnóstico y respuesta a alarmas Diagnóstico y respuesta a alarmas Las CPU S7 disponen de numerosas funciones de diagnóstico y alarma que, por ejemplo, notifican errores o fallos en los sistemas IO subordinados. Dichos avisos de diagnóstico reducen los tiempos de parada y facilitan la localización y solución de errores. Distinción general Las funciones de diagnóstico y alarma que ya conoce de las CPU S7 "normales", también están disponibles cuando se usan I-devices. Sin embargo, hay algunas particularidades en el diagnóstico de los I-devices. Las explicaciones al respecto están divididas del siguiente modo: ● Diagnóstico del I-device en el controlador IO de nivel superior ● Diagnóstico en la CPU I-device Descripción del sistema 122 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device Diagnóstico del I-device en el controlador IO de nivel superior El controlador IO de nivel superior dispone de los siguientes mecanismos para diagnosticar el estado del I-device: ● OB 83 (alarma de recuperación de submódulo) ● OB 85 (error de transferencia de la imagen de proceso) ● OB 86 (fallo del bastidor / del equipo) ● OB 122 (error de acceso a la periferia) Particularidades de las áreas de transferencia de periferia: En las áreas de transferencia de periferia sólo es posible diagnosticar el área de transferencia (existente, disponible), pero no el módulo de periferia de base de la periferia conectada de forma centralizada a la CPU I-device. Nota • Los fallos de la periferia conectada de forma centralizada del I-device se notifican en el controlador IO de nivel superior solo en caso de acceso directo desde el programa de usuario (p. ej. L PEB, T PAB) al área de transferencia correspondiente (llamada del OB 122) o al detectar errores de transferencia de la imagen de proceso (llamada del OB 85, si está configurado en HW Config). • Los módulos periféricos asignados a áreas de transferencia de periferia, sólo pueden configurarse en la CPU I-device. • Alarmas de proceso y diagnóstico de los módulos periféricos asignados a áreas de transferencia de periferia no se notifican directamente al controlador IO de nivel superior. La evaluación de alarmas y la transferencia de la información correspondiente de la alarma al controlador de nivel superior tiene que solucionarse en el programa de usuario del I-device (p. ej. la transferencia de la información de la alarma a través de un área de transferencia de aplicación). • El diagnóstico de tensión de carga para los módulos de periferia situados en el grupo de carga de un módulo de potencia (p. ej. con IM151-8 PN/DP CPU) sólo puede solucionarse mediante el programa de usuario (como se describe en el punto anterior), lo mismo se aplica a la extracción/inserción de un módulo de potencia. • El controlador IO de nivel superior no puede leer/escribir los registros de módulos periféricos (asignados a áreas de transferencia de periferia). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 123 Funciones PROFINET 4.8 I-device Posibilidades de diagnóstico de la CPU I-device El diagnóstico dentro del I-device se distingue de las posibilidades de diagnóstico en los sistemas IO "normales": Para la CPU I-device es importante saber si el controlador IO de nivel superior está en STOP o RUN y si el controlador IO de nivel superior accede de forma cíclica a las áreas de transferencia de la CPU I-device. Para ello se dispone de los siguientes recursos: ● OB 83 (alarma de extracción/inserción y de recuperación de submódulo) ● OB 85 (error de transferencia de la imagen de proceso) ● OB 86 (fallo del bastidor / del equipo) ● OB 122 (error de acceso a la periferia) Nota Los avisos de diagnóstico de la periferia pueden procesarse en el programa de usuario de la CPU I-device y, desde allí, transferirse al controlador IO de nivel superior por medio de las áreas de transferencia. Cambio del estado operativo y fallo/retorno de equipo En caso de una configuración de la instalación con un I-device normalmente se utilizan varias CPU. En la tabla siguiente se muestran las consecuencias de un cambio del estado operativo o el fallo de algunas CPU (I-device, controlador IO) para la(s) otra(s). Descripción del sistema 124 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device Eventos Estado inicial Evento Comportamiento del I-device Comportamiento de controladores de nivel superior Ambas CPU están en RUN La CPU I-device pasa a STOP / Llamada del OB 85 (error de transferencia de la imagen de proceso para todos los submódulos de entradas y salidas de las áreas de transferencia hacia el I-device que se encuentran en la imagen de proceso, si se ha parametrizado la notificación de errores de transferencia de la imagen de proceso). En caso de acceso directo a los submódulos de entrada y salida de las áreas de transferencia al I-device: Llamada del OB 122 (error de acceso). La CPU I-device está La CPU I-device arranca en STOP, el controlador IO de nivel superior está en RUN. Llamada del OB 83: Alarmas de recuperación de submódulo (Return of Llamada del OB 83: Alarmas de recuperación de submódulo Submodul) para submódulos de entrada y salida de las (recuperación de submódulo) áreas de transferencia al para submódulos de entrada I-device. de las áreas de transferencia Hasta que se efectúa la al controlador de nivel llamada de las alarmas superior. Hasta activarse las alarmas de Return-of-Submodule, al recuperación de submódulo se acceder a los submódulos producen errores de acceso al de entradas y salidas de las áreas de transferencia hacia acceder a los submódulos de el I-device se sigue llamando entrada de las áreas de transferencia al controlador de el OB 122 (acceso directo) o el OB 85 (si se ha nivel superior. Llamada del OB 122 (acceso directo) o bien configurado el aviso de errores de acceso por del OB 85 (en caso de haber configurado el aviso de errores transferencia de la imagen de acceso por transferencia de de proceso). Llamada del OB 100 (arranque). la imagen de proceso). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 125 Funciones PROFINET 4.8 I-device Estado inicial Evento Comportamiento del I-device Comportamiento de controladores de nivel superior Ambas CPU están en RUN El controlador IO de nivel superior pasa a STOP Llamada del OB 85 (error de transferencia de la imagen de proceso para todos los submódulos de entradas de las áreas de transferencia hacia el controlador de nivel superior que se encuentran en la imagen de proceso, si se ha parametrizado el aviso de errores de transferencia de la imagen de proceso). / Llamar del OB 122 (en caso de acceso directo a áreas de transferencia de entrada). Nota: Es posible seguir accediendo a las áreas de transferencia de salida. El controlador IO de nivel superior está en STOP, la CPU I-device está en RUN El controlador IO de nivel superior arranca Llamada del OB 100 Llamada del OB 83: Alarmas de recuperación de submódulo (arranque). (recuperación de submódulo) para submódulos de entrada de las áreas de transferencia al controlador de nivel superior. Hasta que se efectúa la llamada de las alarmas Return-of-Submodule, al acceder a los submódulos de entradas de las áreas de transferencia del controlador de nivel superior se sigue llamando el OB 122 (acceso directo) o el OB 85 (si la notificación de errores de acceso está configurada por transferencia de la memoria imagen de proceso). Descripción del sistema 126 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device Estado inicial Evento Comportamiento del I-device Comportamiento de controladores de nivel superior Ambas CPU están en RUN Fallo de equipo I-device, p. ej. por interrupción de bus Si el I-device sigue sin conexión bus: Llamada del OB 86 (fallo de equipo) Llamada del OB 85 (error de transferencia de la imagen de proceso) para todos los submódulos de entradas y salidas de las áreas de Llamada del OB 85 (error de transferencia hacia el transferencia de la memoria I-device en la imagen de imagen de proceso) para proceso, si se ha todos los submódulos de entradas y salidas de las áreas parametrizado el aviso de errores de transferencia de de transferencia del la imagen de proceso. controlador de nivel superior Llamada del OB 122 en la memoria imagen de (en caso de acceso directo a proceso, si se ha los submódulos de entradas parametrizado la notificación de errores de transferencia de y salidas de las áreas de transferencia hacia el la memoria imagen de I-device). proceso). Llamada del OB 86 (fallo o fallo parcial de equipo en la operación como shared device). Llamada del OB 122 (en caso de acceso directo a los submódulos de entradas y salidas de las áreas de transferencia del controlador de nivel superior). Ambas CPU están en RUN., la conexión de comunicación entre el controlador IO y el I-device está interrumpida (interrupción de bus). La conexión bus entre el controlador IO y el I-device se restablece y el I-device es agregado de nuevo al tráfico de datos útiles por el controlador IO agregarlo. Llamada del OB 86 (recuperación del equipo). Hasta el aviso de la recuperación del equipo por el OB 86 sigue siendo: Llamada del OB 85 (error de Llamada del OB 83: Alarmas de recuperación de submódulo transferencia de la memoria imagen de proceso) para (recuperación de submódulo) todos los submódulos de para submódulos de entrada entradas y salidas de las de las áreas de transferencia áreas de transferencia del al controlador IO de nivel I-Device en la memoria superior. imagen de proceso, si se ha Hasta que se efectúa la parametrizado el aviso de llamada de las alarmas errores de transferencia de Return-of-Submodule, al la memoria imagen de acceder a los submódulos de proceso. Además, llamada entradas de las áreas de del OB 122 (en caso de transferencia del controlador acceso directo a los de nivel superior se sigue submódulos de entradas llamando el OB 122 (acceso y salidas de las áreas de directo) o el OB 85 (si se ha transferencia hacia el configurado el aviso de errores I-device). de acceso por transferencia de la memoria imagen de proceso). Llamada del OB 86 (recuperación o recuperación parcial del equipo en la operación como shared device). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 127 Funciones PROFINET 4.8 I-device Particularidades al arrancar el I-device: A diferencia del aviso de la recuperación del equipo de los IO-devices en el controlador IO que está completamente incluido en una llamada del OB 86, el aviso de la recuperación del equipo de un controlador IO de nivel superior en el I-device se divide en 2 partes: 1. Llamada del OB 86: Se establecen los valores iniciales para las salidas del I-device. Sin embargo, los valores de entrada aún no son válidos; lo serán con la llamada del OB 86 en el controlador IO de nivel superior. 2. Llamada del OB 83 para cada área de transferencia de entrada; con esta llamada se muestra la validez de un área de transferencia de entrada. El arranque del I-device solo se considerará finalizado cuando se haya llamado el OB 83 para las áreas de transferencia de entrada. Este paso puede retrasarse significativamente o incluso suspenderse en las siguientes situaciones: – El controlador IO de nivel superior está en STOP: Al OB 83 se llama sólo en la transición de STOP-RUN del controlador IO de nivel superior. – La comunicación IRT con la opción "Alto rendimiento" falla (fallo del maestro Sync, fallo de la topología ,...). La llamada del OB 83 solo se realiza cuando se establece la comunicación IRT con la opción "Alto rendimiento". 4.8.4 Reglas sobre la topología de un sistema PROFINET IO con I-device Introducción Las recomendaciones siguientes sobre la creación y configuración de un sistema IO utilizando I-devices le ayudarán a mantener en un nivel reducido los anchos de banda necesarios para la comunicación. Básicamente, lo más importante es que las vías de comunicación siguientes no se crucen: ● Las vías de comunicación entre el controlador IO y los IO-devices de su sistema IO. ● Vías de comunicación del controlador del I-device y los I-devices de su sistema IO. Descripción del sistema 128 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device I-device con un puerto Un I-device con un solo puerto se conecta a un switch que se ha desenganchado del sistema IO de nivel superior. El sistema IO subordinado se conecta a otro puerto del switch, tal como se muestra en la figura siguiente. 6LVWHPD,2 GHQLYHOVXSHULRU 6LVWHPDGHSHULIHULD 6LVWHPDGHSHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD GHVFHQWUDOL]DGD &RQWURODGRU,2GH QLYHOVXSHULRU 6ZLWFK ,GHYLFH 6LVWHPDGH SHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD 6LVWHPDGH SHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD 6LVWHPD,2 VXERUGLQDGR Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 129 Funciones PROFINET 4.8 I-device I-device con dos puertos En un I-device con dos puertos se conecta un puerto desenganchado del sistema IO de nivel superior al puerto del switch. El segundo puerto se utiliza para el sistema IO subordinado, tal como se muestra en la figura siguiente. 6LVWHPD,2 GHQLYHOVXSHULRU 6LVWHPDGHSHULIHULD 6LVWHPDGHSHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD GHVFHQWUDOL]DGD &RQWURODGRU,2GH QLYHOVXSHULRU 6ZLWFK ,GHYLFH 6LVWHPDGH SHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD 6LVWHPDGH SHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD 6LVWHPD,2 VXERUGLQDGR Descripción del sistema 130 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device I-device con tres puertos o más En un I-device con tres puertos o más, éste se conecta al sistema IO de nivel superior con uno o dos puertos en una topología en línea. El tercer puerto se conecta al sistema IO subordinado desenganchado de la topología en línea, tal como se muestra en la figura siguiente. 6LVWHPD,2 GHQLYHOVXSHULRU &RQWURODGRU,2GH QLYHOVXSHULRU 6LVWHPDGHSHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD ,GHYLFH 6LVWHPDGHSHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD 6LVWHPDGH SHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD 6LVWHPDGH SHULIHULD GHVFHQWUDOL]DGD 6LVWHPD,2 VXERUGLQDGR Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 131 Funciones PROFINET 4.8 I-device 4.8.5 Condiciones límite al emplear I-devices Condiciones límite Cuando se emplean I-devices deben observarse algunas condiciones límites en casos especiales. Ancho de banda El volumen de direcciones de las áreas de transferencia configuradas se traduce en el ancho de banda útil del I-device: ancho de banda de las áreas de transferencia + ancho de banda del sistema IO subordinado = ancho de banda total utilizado en el I-device Si el área de direccionamiento de las áreas de transferencia es demasiado grande, no queda suficiente ancho de banda para el sistema IO subordinado para poder conseguir tiempos de actualización rápidos. Sugerencia: Mantenga el área de direccionamiento de las áreas de transferencia tan pequeña como sea posible. Reglas para la comunicación RT e IRT Los sistemas IO con I-device también son adecuados para crear aplicaciones en tiempo real con comunicación RT e IRT (con la opción "Alto rendimiento"). Para ello deben observarse las reglas siguientes: ● Tanto el sistema IO de nivel superior como el subordinado soportan la comunicación RT. Es posible utilizar la comunicación RT para ambos sistemas IO a la vez. ● La comunicación IRT puede combinarse con la comunicación RT. Sin embargo, la comunicación IRT no puede tener lugar en ambos sistemas IO al mismo tiempo. PROFINET CBA Los I-devices no pueden utilizarse con PROFINET CBA. Modo isócrono Los I-devices no pueden utilizarse en modo isócrono en el controlador IO de nivel superior. Descripción del sistema 132 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.8 I-device Reglas para el acceso a los datos El controlador IO de nivel superior puede acceder a las áreas de transferencia: ● Cuando el I-device está en RUN. En la CPU I-device sólo se puede acceder a las áreas de transferencia de aplicación. ● El acceso a áreas de transferencia de aplicación de entrada es posible, si el controlador IO de nivel superior está en RUN. ● El acceso a áreas de transferencia de aplicación de entrada es posible, independientemente del estado operativo del controlador IO de nivel superior. Comportamiento de la periferia de áreas de transferencia de periferia La periferia del I-device que está disponible en el controlador IO de nivel superior en calidad de área de transferencia de periferia se comporta del siguiente modo: ● Output: Cuando la CPU I-device y el controlador de nivel superior están en RUN y la periferia existe y está disponible, se emite el valor escrito en el área de transferencia de periferia por el controlador IO de nivel superior. Cuando la CPU I-device y el controlador de nivel superior están en STOP, se emiten los valores de sustitución (0, último valor o valor de sustitución, según funcionalidad y parametrización del módulo de periferia). Nota Los valores de sustitución para la periferia de áreas de transferencia de periferia tienen que configurarse en la CPU I-device. Nota Si la periferia no existe o no está disponible, se notifica un error de acceso a la periferia en el controlador IO de nivel superior. Esto también es el caso cuando la CPU I-device está en STOP. ● Input: Cuando la periferia existe y está disponible y la CPU I-device está en RUN, el controlador de nivel superior adopta el valor de la periferia desde el área de transferencia de periferia. Si la periferia no existe o no está disponible o la CPU I-device está en STOP, se produce un error de acceso a la periferia en el controlador IO de nivel superior al acceder a los submódulos de entrada del área de transferencia de entrada. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 133 Funciones PROFINET 4.8 I-device Parámetros de dirección IP y nombre de dispositivo Igual que cualquier otro dispositivo IO, un I-device también necesita parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo para poder comunicarse a través de PROFINET. Los parámetros de dirección IP constan de tres partes: la dirección IP propiamente dicha, la máscara de subred y la dirección del router (gateway). Los parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo para un I-device pueden asignarse de dos modos distintos: Parámetros de dirección IP / nombre de dispositivo vía proyecto: Los parámetros de dirección IP / el nombre de dispositivo se asignan de forma fija durante la configuración (en el proyecto I-device) en STEP 7. Este método es el estándar. Asignar parámetros de dirección IP / nombre de dispositivo por otra vía: ● Parámetros de dirección IP / nombre de dispositivo vía DCP: Los parámetros de dirección IP / el nombre de dispositivo se asignan mediante DCP (Discovery and Configuration Protocol). Existen dos formas de hacerlo: – Mediante una herramienta de configuración como PST o STEP 7 (vía estaciones accesibles). – A través del controlador IO de nivel superior. ● Parámetros de dirección IP / nombre de dispositivo vía programa de usuario: Los parámetros de dirección IP se asignan en el programa de usuario de la CPU I-device (a través del SFB104). Nota Visualización de la topología Si el nombre del dispositivo y los parámetros de dirección IP para un I-device se asignan "por otra vía", el I-device se puede mostrar varias veces en el editor de topología. Descripción del sistema 134 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 4.9 Modo isócrono 4.9.1 ¿Qué es el modo isócrono? ¿Para qué sirve el modo isócrono? Si el transporte público de cercanías circulara tan rápido como fuera posible y los tiempos de parada se redujeran al mínimo más absoluto, los pasajeros a menudo sólo verías los faroles de cola rojos. Sin embargo, la duración total del viaje viene determinada por los ciclos correspondientes del tren, autobús o metro, pues todo va mejor con unos ciclos bien sintonizados. Lo mismo es válido para la técnica de automatización descentralizada. No sólo cuentan los ciclos rápidos, sino que la sintonización y sincronización de los diferentes ciclos consiguen el caudal óptimo. Just in Time 5HORMGHOVLVWHPD &38 352),1(7 (7 6\VWHPWDNW 5HORMGHOVLVWHPD Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 135 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono El tiempo de respuesta rápido y fiable de un modo isócrono se basa en que todos los datos se ponen a disposición Just in Time. Para ello, el ciclo PROFINET IO equidistante marca el tiempo de ciclo. $SOLFDFLµQ &38 7UDQVSRUWHGHGDWRVGHHQWUDGD DOFRQWURODGRU,2 352),1(7 7UDQVSRUWHGHGDWRVGHVDOLGDDO GLVSRVLWLYR,2 72 7, 'LVSRVLWLYR 'LVSRVLWLYR 7B'& 3URFHVR T_DC Ciclo de datos TI Tiempo para leer TO Tiempo para emitir los datos de salida 3URFHVR Para que todos los datos de entrada estén preparados para ser transportados por la línea PROFINET IO en el momento de empezar el próximo ciclo PROFINET IO correspondiente, el ciclo de lectura de la periferia empieza anticipadamente con un tiempo de preprocesamiento TI. El TI surge como "flash" de todas las entradas. Este TI es necesario para compensar la conversión analógica-digital, los tiempos del bus de fondo y otros. El tiempo de preprocesamiento TI puede ser configurado por STEP 7 o por el usuario. Es recomendable dejar que STEP 7 determine automáticamente el tiempo de preprocesamiento TI. La línea PROFINET IO transporta los datos de entrada al controlador IO. El OB de alarma de sincronismo (OB 61, OB 62, OB 63 u OB 64) se abre. El programa de usuario en el OB de alarma de sincronismo determina la reacción del proceso y prepara los datos de salida a tiempo para el comienzo del próximo ciclo de datos. La longitud del ciclo de datos es configurada siempre por el usuario. TO es la compensación del bus de fondo y la conversión digital-analógica dentro del dispositivo. El TO surge como "flash" de todas las salidas. El tiempo TO puede ser configurado por STEP 7 o por el usuario. Es recomendable dejar que STEP 7 determine automáticamente el tiempo de preprocesamiento TO. Descripción del sistema 136 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono Ventajas del modo isócrono Igualando TI y TO a través de la instalación, permite captar los valores simultáneamente con el "flash" y así realizar una instantánea coherente de los valores. Ventajas derivadas del uso del modo isócrono: ● allí donde deben registrarse valores de medida de forma síncrona, coordinarse movimientos y definir reacciones de proceso simultáneamente ● registro simultáneo e independiente del lugar de señales para procesos de regulación/técnica de medición y tareas de Motion Control Periferia descentralizada isócrona y no isócrona Es posible combinar periferia descentralizada isócrona con periferia descentralizada no isócrona en un controlador IO. 4.9.2 Aplicaciones del modo isócrono Ejemplo: Medir en varios puntos de medición con modo isócrono Dentro del proceso de producción, deben medirse unos árboles de levas con precisión para el control de calidad. r 9DORUHVPHGLGRV r r UEROGHOHYDV Proceso de trabajo con modo isócrono Empleando la propiedad del sistema "Modo isócrono" y la simultaneidad relacionada del registro de valores medidos, el proceso de medición puede realizarse de forma continua; el tiempo empleado para la medición se reduce. De ahí resulta el siguiente procedimiento: ● girar árbol de leva de forma continua ● medir posiciones y desviación de leva de forma síncrona durante el giro continuo ● procesar próximo árbol de leva De este modo, con un solo giro del árbol de leva se miden de forma síncrona todas las posiciones del árbol de leva y los valores medidos correspondientes (rojo). El tiempo de ciclo de la máquina aumenta si la precisión de medición es igual o mejor. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 137 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 4.9.3 ¿Cómo funciona el modo isócrono? PROFINET IO permite el modo isócrono El principio básico de los ciclos de procesamiento sincronizados lo constituye el PROFINET IO equidistante. Por medio de la propiedad del sistema "Modo isócrono", la solución de automatización SIMATIC se acopla al PROFINET IO equidistante. Esto significa: ● La lectura de los datos de entrada T I es continua durante el ciclo de datos. El tiempo TI desplaza la lectura hacia atrás en un valor de tiempo fijo. ● El programa de usuario para procesar los datos de periferia se sincroniza con el ciclo de datos mediante los OBs de alarma de sincronismo del OB 61 al OB 64. ● La emisión de los datos de salida TO es continua durante el ciclo de datos. El tiempo TO desplaza la emisión hacia delante en un valor de tiempo fijo. ● Todos los datos de entrada y salida se transfieren de forma coherente. Esto significa que todos los datos de la imagen del proceso guardan una relación lógica y temporal. 7B'&Q 7B'&Q 7,Q 7B'&Q 7B'&Q 72Q 7,Q 3URFHVDPLHQWRFLFOR 0RGLILFDFLµQGHOD VH³DOGHHQWUDGD 7LHPSRP¯QLPRGHUHDFFLµQ 7LHPSRGHUHVSXHVWDP£[LPR T_DC 7,7B'&72 7,[7B'&72 Ciclo de datos TI Tiempo de lectura de los datos de entrada TO Tiempo de emisión de los datos de salida Descripción del sistema 138 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono Gracias a la sincronización de los ciclos individuales es posible leer los datos de entrada en el ciclo de datos "n-1", transferir y procesar los datos en el ciclo "n" y transferir y conmutar a los "bornes" los datos de salida calculados al principio del ciclo de datos "n+1". De este modo, resulta un tiempo de reacción real de "TI +T_DC +TO" como mínimo y "TI + 2xT_DC + TO" como máximo. Se obtiene 2xT_DC porque el cambio del valor de entrada por el muestreo fijo del ciclo de datos podría detectarse, como máximo, un ciclo de datos más tarde. Los datos de salida se establecen siempre de forma fija en un momento determinado. Con la propiedad del sistema "Modo isócrono", los tiempos de tránsito del sistema en SIMATIC son constantes; SIMATIC es estrictamente determinista por medio de la línea PROFINET IO. 4.9.4 Ciclos de procesamiento sincronizados 4.9.4.1 Ciclos de procesamiento sincronizados Reacción del proceso con modo isócrono Las reacciones del proceso se representan del modo siguiente: &38 352),1(7 2% 2% ① ② ③ Ciclo de aplicación en la CPU Ciclo de transferencia PROFINET IO Ciclos de conversión en los dispositivos IO Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 139 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono En el ejemplo superior se representa el comportamiento con modo isócrono sobre la base de una estructura modelo con un controlador IO y dos dispositivos IO. Los datos de proceso, el ciclo de transferencia vía PROFINET IO y el programa de usuario están sincronizados entre sí con el fin de conseguir el máximo determinismo. Los datos de entrada y salida de la periferia distribuida de la instalación se registran y emiten con simultaneidad. Para ello, el ciclo PROFINET IO equidistante marca el tiempo de ciclo. El ciclo del OB 1 y los ciclos de las alarmas cíclicas no están incluidos en este esquema cíclico. La sincronización con el programa de usuario se lleva a cabo mediante el OB 61 de alarma de sincronismo (o bien del OB 61 al OB 64). Por norma general, todas las entradas se leen al mismo tiempo ("flash" sobre las entradas), se procesan y se emiten a las salidas también al mismo tiempo. 4.9.4.2 El valor Ti Efecto de TI El efecto de TIse dilucida en la figura siguiente: 7B'& 7B'& 7UDQVPLVLµQGHODV HQWUDGDVVDOLGDV 7LHPSRVGHHMHFXFLµQ LQWHUQRVFRPRODFRQYHUVLµQ DQDOµJLFRGLJLWDOHWF 7, T_DC Ciclo de datos TI Tiempo de lectura de los datos de entrada Proceso Para que, en el momento de iniciarse el nuevo tiempo de ciclo del sistema, sea posible transferir al controlador IO un estado coherente de las entradas, el proceso de lectura debe avanzarse en el tiempo TI. Para un módulo de entrada determinado, el tiempo TI abarca, como mínimo, el tiempo de preparación y conversión de señales en los módulos electrónicos y el tiempo de transferencia al módulo de interfaz en el bus de fondo del dispositivo IO. En la instalación se consigue que los valores se lean simultáneamente poniendo el TI de todos los módulos de entrada leídos en modo isócrono al mismo valor, que es mayor o igual al TI mínimo más grande de todos los módulos de entrada isócronos. Con la configuración predeterminada, STEP 7 asegura de que se ajuste un TI mínimo común. Descripción del sistema 140 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 4.9.4.3 El programa de usuario OB 6x Efecto El efecto se dilucida en la siguiente figura: 7B'& 7B'& 7LHPSRGHUHWDUGR 2%[ 'LVSRVLWLYR,2 'LVSRVLWLYR,2 7UDQVPLVLµQGHODV HQWUDGDVVDOLGDV T_DC 7B'& 7UDQVPLVLµQGHODV HQWUDGDVVDOLGDV Reloj del sistema Proceso STEP 7 calcula primero automáticamente un valor adecuado para el tiempo de retardo. El tiempo de retardo compensa el tiempo de transferencia de las entradas de los I-devices isócronos al controlador IO a través de la red PROFINET IO. La ejecución del OB 6x está relacionada con el ciclo de reloj del sistema y el tiempo de retardo. Sin embargo, el usuario puede corregir el tiempo de retardo manualmente (consulte el capítulo Configuración (Página 147)). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 141 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 4.9.4.4 El valor To Efecto de TO El efecto se dilucida en la siguiente figura: 7B'& 7B'& 7UDQVPLVLµQGHODVHQWUDGDVVDOLGDV 7LHPSRVGHHMHFXFLµQLQWHUQRVFRPROD FRQYHUVLµQGLJLWDODQDOµJLFRHWF 72 T_DC Reloj del sistema TO Momento de emisión de los datos de salida Proceso Para que, en el momento de iniciarse el reloj del sistema, sea posible transferir al proceso un estado coherente de las salidas, la emisión desde el borne no se produce hasta el momento TO después del último toque. El tiempo TO abarca para un módulo de salida determinado, como mínimo, el tiempo de transferencia del controlador IO al dispositivo IO (vía PROFINET IO) y en el dispositivo IO la transferencia de las salidas del módulo de interfaz al módulo electrónico (bus de fondo) (en alguna ocasión más el tiempo para la conversión digital-analógico). Para que se escriban los valores simultáneamente en la instalación debe ajustarse el TO de todos los módulos de salidas isócronos al mismo valor. Este valor debe ser superior o igual al TO mínimo más grande de todos los módulos de salida isócronos. STEP 7 calcula automáticamente el TO común mínimo posible. Descripción del sistema 142 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 4.9.4.5 El modo isócrono en varios ciclos del reloj del sistema Efecto En esta figura se muestra un resumen de las figuras anteriores. 7B'& $SOLFDFLµQ 2% 7B'& 7B'& 7B'& 7B'& 2% 2% 2% 2% 7UDQVIHUHQFLD 'LVSRVLWLYR,2 72 7, 72 7, 72 7, 72 7, 72 7, 3URFHVR T_DC ① ② ③ Reloj del sistema véase el capítulo El valor Ti (Página 140) véase el capítulo El programa de usuario OB 6x (Página 141) véase el capítulo El valor To (Página 142) Aquí se puede observar que TI, OB 61 y TO tienen lugar sucesivamente uno tras otro. Ahora bien, también se puede observar que TI, OB 61 y TO tienen lugar en paralelo en un ciclo del reloj del sistema. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 143 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 4.9.5 Ingeniería A continuación, explicaremos cómo configurar el modo isócrono y cómo programarlo para la aplicación. 4.9.5.1 Principios básicos de programación Programación en los OBs de alarma de sincronismo La programación de la parte isócrona del programa se realiza exclusivamente en los OBs de alarma de sincronismo (de OB 61 a OB 64). Puesto que las alarmas de sincronismo se procesan con una prioridad mayor, sólo deberían procesarse en el OB 6x las partes del programa que sean críticas en el tiempo. La alarma de sincronismo se activa con el tiempo de retardo configurado. Acceso a la periferia isócrona abriendo funciones del sistema La periferia isócrona se actualiza exclusivamente abriendo las funciones del sistema SFC 126 "SYNC_PI" y SFC 127 "SYNC_PO", es decir, en la correspondiente imagen parcial del proceso. El acceso directo a las áreas de periferia proporciona valores actuales del proceso, aunque no tienen que estar necesariamente relacionados con otros valores. Las funciones del sistema SFC 126 "SYNC_PI" y SFC 127 "SYNC_PO" sólo pueden actualizar la imagen parcial del proceso en la ventana de ejecución permitida. La ventana de ejecución para la posible activación de las SFC 126/127 se extiende desde el final del intercambio cíclico de datos en PROFINET IO hasta el momento en el que todavía se pueden copiar las salidas a tiempo antes de finalizar T_DC. En esta ventana de tiempo debe empezar el intercambio de datos. Si se viola la ventana de ejecución debido al procesamiento de las funciones del sistema SFC 126 o SFC 127, las funciones del sistema lo indican con un mensaje de error correspondiente. Encontrará un gráfico que muestra la ventana de ejecución y los tiempos correspondientes en el siguiente capítulo. Nota Para evitar que se devuelvan datos incoherentes al OB 6x, se recomienda no utilizar el SFC 14/15 (acceso directo a los datos) en el OB isócrono. Nota Para garantizar un modo isócrono correcto, se recomienda evitar activar en la medida de lo posible servicios de registros para dispositivos IO utilizados en modo isócrono y configurar alarmas. Descripción del sistema 144 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono Modelos de procesamiento del programa Según la secuencia de llamada de las funciones del sistema SFC 126 "SYNC_PI" y SFC 127 "SYNC_PO en el OB 6x y del factor de ciclo de aplicación ajustado, el procesamiento del programa se divide en dos modelos básicos: ● Modelo EVA (leer Entradas - Procesar - escribir Salidas) con factor de ciclo de aplicación = 1 ● Modelo EVA (leer Entradas - Procesar - escribir Salidas) con factor de ciclo de aplicación > 1 4.9.5.2 Procesamiento del programa según el modelo EVA con tiempo breve Distintivo del modelo EVA con factor de ciclo de aplicación = 1 El modelo EVA con factor de ciclo de aplicación = 1 se distingue por el hecho de que el procesamiento de los datos E/S concluye dentro de un ciclo del reloj del sistema T_DC. Con este modelo se consiguen los tiempos de reacción más cortos. Modelo EVA con factor de ciclo de aplicación = 1 Con el modelo EVA con factor de ciclo de aplicación = 1 se consigue un tiempo de procesamiento constante desde el "borne de entrada" hasta el "borde de salida" de TI + T_DC + TO. Es posible asegurar TI + 2×T_DC + TO como tiempo de reacción del proceso. )DFWRUGHFLFORGHDSOLFDFLµQ[ 7B'& 7B'& 9HQWDQDGHHMHFXFLµQ 2%[ 7LHPSRGHUHWDUGR 6)&ರ6<1&B3,ರ 6)&ರ6<1&B32ರ La figura muestra el modelo EVA con factor de ciclo de aplicación = 1 desde el registro hasta la salida de los valores del proceso, pasando por el procesamiento en la CPU. STEP 7 calcula el tiempo de retardo o puede registrarlo manualmente (véase el capítulo Configuración (Página 147)). Durante este tiempo, los datos de entrada leídos están de camino en PROFINET IO. El principio es la transferencia con la SFC 126 "SYNC_PI" y el final se alcanza con la SFC 127 "SYNC_PO". El tiempo de retardo está ajustado de forma predeterminada al principio de la ventana de ejecución. Las SFC 126 "SYNC_PI" y SFC 127 "SYNC_PO" sólo pueden procesarse en la ventana de ejecución. El procesamiento debe haber terminado dentro del ciclo de datos T_DC. Al ajustar el factor de ciclo de aplicación a un valor >1, las SFC 126 y SFC 127 deben haber terminado dentro del ciclo de datos T_DC; en los siguientes ciclos de datos sólo se debe procesar. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 145 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 4.9.5.3 Procesamiento del programa según el modelo EVA con tiempo largo Distintivo del modelo EVA con factor de ciclo de aplicación > 1 El modelo EVA con factor de ciclo de aplicación > 1 es un modelo EVA de varios ciclos de datos T_DC, tratándose de un modelo EVA con una salida retardada por un tiempo de ciclo de aplicación (OB 6x). Por este motivo, la salida se efectúa en el caso de este modelo EVA antes de la entrada. A continuación, las SFC se deberán abrir en la ventana de ejecución del primer ciclo de datos (sólo está disponible ahí con un factor de ciclo de aplicación > 1). El restante procesamiento del programa de usuario en OB 6x se realiza en el siguiente ciclo o en los ciclos de datos posteriores. )DFWRUGHFLFORGHDSOLFDFLµQ[7B'& 7B'& IDVH 7B'& IDVH 9HQWDQDGHHMHFXFLµQ )DFWRUGHFLFORGHDSOLFDFLµQ[7B'& 7B'& IDVH 7B'& IDVH 9HQWDQDGHHMHFXFLµQ 2%[ 7LHPSRGHUHWDUGR 2%[ 7LHPSRGHUHWDUGR ( 9 6)&ರ6<1&B32ರ $ 6)&ರ6<1&B3,ರ La figura muestra el transcurso de las señales del modelo EVA con factor de ciclo de aplicación = 2 desde el registro hasta la salida de los valores del proceso, pasando por el procesamiento en el controlador IO. STEP 7 calcula el tiempo de retardo TM. Durante este tiempo, los datos de entrada leídos están de camino en PROFINET IO. El modelo EVA con factor de ciclo de aplicación > 1 es especialmente adecuado para grandes extensiones de periferia con un programa de usuario extenso en OB 6x. Este modelo permite tiempos de cálculo más largos para procesar los datos de entrada y determinar los datos de salida correspondientes. Con el modelo EVA con factor de ciclo de aplicación > 1 se consigue un tiempo de procesamiento constante desde el "borne de entrada" hasta el "borde de salida" de TI + (factor de ciclo de aplicación + 1) x T_DC + TO. Es posible asegurar TI + (2 x factor de ciclo de aplicación + 1) x T_DC + TO como tiempo de reacción del proceso. Descripción del sistema 146 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 4.9.5.4 Configuración Requisitos para la creación Ejecute primero los siguientes pasos: 1. Cree un proyecto con el nombre "cpu319_isochronous" en el SIMATIC Manager. 2. Inserte un nuevo "Equipo SIMATIC 300". 3. Abra el equipo en HW Config y configure una CPU 319-3 PN/DP con un sistema PROFINET IO. 4. Inserte dos IM151-3 PN HS en el sistema PROFINET IO. Figura 4-19 Configuración CPU e IM Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 147 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono Sincronización de la CPU La CPU debe configurarse como maestro Sync, tal como se muestra en la siguiente captura de pantalla. Configure la CPU con la opción ITR "Alto rendimiento" (véase Isochronous Real-Time (Página 67)). Descripción del sistema 148 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono Propiedades de la CPU 1. Abra la ficha "Alarmas de sincronismo" en las propiedades de la CPU y asigne al OB 61 el sistema PROFINET IO (100) previamente creado. Figura 4-20 Alarma de sincronismo de la CPU Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 149 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 2. Abra el cuadro de diálogo "Detalles del OB 61" y ajuste ahí el factor de ciclo de aplicación (aquí abreviado factor) según el modelo EVA seleccionado. En el campo de entrada "Imágen(es) parcial(es) del proceso", ajuste las imágenes relevantes del proceso (en el caso de S7-300 sólo existe una). Tenga en cuenta que las imágenes del proceso ajustadas aquí ya no se pueden utilizar para módulos centralizados, esclavos PROFIBUS DP y dispositivos PROFINET IO (no utilizados en modo isócrono). En el cuado de diálogo "Detalles del OB 61" también es posible modificar el tiempo de retardo (hasta la ejecución del OB61) de forma manual. Figura 4-21 Detalles del OB 61 Descripción del sistema 150 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono Sincronización de los dispositivos IO La sincronización debe ajustarse individualmente para cada dispositivo IO que deba utilizarse en modo isócrono. Para ello, haga doble clic en la interfaz PN-IO y realice ahí los siguientes ajustes: 1. Abra la ficha "Sincronización". 2. Cambie la función de sincronización del dispositivo IO a "esclavo Sync". 3. Ajuste la clase RT "IRT". 4. Seleccione la opción IRT "Alto rendimiento". Figura 4-22 Sincronización del dispositivo IO Nota Tenga en cuenta que la opción IRT "Alto rendimiento" hace necesaria la configuración de la topología. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 151 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono Propiedades del dispositivo IO Abra la ficha "Ciclo IO" del diálogo de propiedades PN-IO y ajuste lo siguiente: 1. Apartado "Tiempo de actualización": Modo "automático" 2. Apartado "Modo isócrono": Asignar dispositivo IO en modo isócrono: "OB 61". Figura 4-23 Dispositivo IO Descripción del sistema 152 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono El botón "Módulos/submódulos isócronos..." le ofrece una sinopsis de los módulos utilizados en modo isócrono. El cuadro de diálogo permite además activar/desactivar el modo isócrono de módulos individuales. Figura 4-24 Módulos isócronos Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 153 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono Panorámica Si abre en HW Config Edición > PROFINET IO > Modo isócrono obtendrá una visión de conjunto de todo el proyecto isócrono. Figura 4-25 Panorámica Descripción del sistema 154 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono Temporizadores automáticos En este cuadro de diálogo se observan los tiempos especificados por STEP 7. Existe la posibilidad de ajustar estos tiempos manualmente. Para ello, proceda tal y como se describe en el siguiente apartado. Cómo salir del cálculo automático Si con el cálculo automático se obtiene un TI o un TO no apropiado, retire este módulo del cálculo automático y calcule el TI o TO de forma individual. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 155 Funciones PROFINET 4.9 Modo isócrono 4.9.6 Diagnóstico y respuesta a alarmas Diagnóstico y respuesta a alarmas Para la función Modo isócrono dispone de las funciones de diagnóstico y alarma de STEP 7. Dichas funciones reducen los tiempos de parada y facilitan la localización y solución de errores. A continuación encontrará los eventos de las funciones de diagnóstico y alarma y sus soluciones. Diagnóstico en detalle Evento Causa del fallo Remedio El OB 80 aparece y el OB 6x notifica la cantidad de llamadas que ha perdido. El OB 6x tarda demasiado. • Reducir el OB 6x. • Aumentar el ciclo de datos. • Reducir el tiempo de retardo. • En caso de aviso "demasiado pronto": aumentar el tiempo de retardo. • En caso de aviso "demasiado tarde": adaptar el programa o utilizar CACF > 1. Las SFC126/127 no se llaman o procesan en la ventana de ejecución en el OB6x. • SFC 126/127 notifican "demasiado pronto" • SFC 126/127 notifican "demasiado tarde" Alarmas de diagnóstico El módulo notifica un error de módulo, etc. El módulo pasa a STOP o el OB 82 (si existe) se llama. Error de acceso a la periferia El módulo de entrada o salida no responde. El módulo pasa a STOP o el OB 122 (si existe) se llama. Fallo del bastidor El equipo no es accesible. El módulo pasa a STOP o el OB 86 (si existe) se llama. El controlador IO es esclavo Sync y no está sincronizado. Si en el OB 6x el bit GC_Viol está en "1"... ... ... debe conectar el maestro Sync. El dispositivo IO no está sincronizado con el OB 6x (fallo del maestro Sync); se produce un fallo del equipo. • Para dispositivos IO se muestra "Fallo de equipo". • El error de canal "Discrepancia Sync" se mapea en "Sync Violation" en el controlador IO. El módulo pasa a STOP o el OB 86 (si existe) se llama. Véase también Ayuda en pantalla de STEP 7 Descripción del sistema 156 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.10 PROFIenergy 4.10 PROFIenergy Ahorrar energía con PROFIenergy PROFIenergy es una interfaz de datos basada en PROFINET que permite desconectar cargas de forma coordinada y centralizada durante pausas independientemente del fabricante y del equipo. De esta manera se pretende suministrar al proceso únicamente la energía absolutamente necesaria. La mayoría de la energía es ahorrada por el proceso mismo, el dispositivo PROFINET sólo contribuye al potencial de ahorro algunos vatios. Principio básico La desconexión de los dispositivos PROFINET o de los módulos de potencia se efectúa mediante comandos especiales en el programa de usuario del controlador PROFINET IO. Y no será necesario utilizar hardware adicional, los dispositivos PROFINET interpretan directamente los comandos de PROFIenergy. Funcionamiento Al principio y final de pausas, el responsable de la instalación activa o desactiva la función de pausa de la instalación; a continuación, el controlador IO envía el comando de PROFIenergy "Start_Pause" o "End_Pause" a los dispositivos PROFINET. El dispositivo interpreta posteriormente el contenido del comando de PROFIenergy y se desconecta/se vuelve a conectar. A través de otras funciones adicionales de PROFIenergy se puede consultar información de los dispositivos durante las pausas. El usuario puede aprovecharlas para transmitir el comando "Start_Pause" o "End_Pause" a tiempo. Bloques de PROFIenergy para controladores IO Para controlar y supervisar las funciones de PROFIenergy serán necesarios dos bloques de función (FB). Con el bloque FB 815 "PE_START_END" se activa o desactiva de la manera más sencilla el estado de reposo de los dispositivos PROFINET. Esto se realiza mediante un flanco entrante o saliente en el FB. El FB 815 dispone de una interfaz sencilla para realizar los comandos de PROFIenergy "Start_Pause" y "End_Pause". Con el bloque FB 816 "PE_CMD" se pueden transmitir todos los comandos de PROFIenergy, incluidos "Start_Pause" y "End_Pause". Mediante los restantes comandos se pueden consultar, por ejemplo, el estado actual de los dispositivos PROFINET o el comportamiento durante las pausas. El FB 816 permite un manejo cómodo de todas las funciones de PROFIenergy. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 157 Funciones PROFINET 4.10 PROFIenergy Bloques de PROFIenergy para I-devices Con el bloque FB 817 "PE_I_DEV" se puede ejecutar PROFIenergy también en I-devices. El bloque recibe comandos de PROFIenergy en el I-device y los pasa al programa de usuario para su posterior procesamiento. Tras el procesamiento del comando por el programa de usuario, éste vuelve a abrir el FB 817 para enviar la confirmación al controlador IO. Para estas respuestas, el usuario dispone de un bloque auxiliar para cada comando que alimenta el FB 817 con los datos de respuesta. Encontrará los bloques, así como un ejemplo de aplicación en Internet en el portal de Service & Support: Service & Support - PROFIenergy (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/41986454) Configuración y programación Las funciones se pueden integrar fácilmente en las instalaciones existentes. Para la aplicación de PROFIenergy no se requiere ninguna configuración. Sin embargo, será necesario realizar algunas ampliaciones en el programa de usuario: ● Antes de emitir el comando "Start_Pause", el usuario debe asegurarse de que su instalación se encuentra en un estado seguro y apto para una pausa. ● Se deberá programar un control del tiempo restante para iniciar la pausa de los dispositivos y para volver a conectar las estaciones a tiempo que están paradas (en función de los tiempos necesarios de conexión y anticipación que requiere el dispositivo PROFINET correspondiente). ● Se deberán evaluar los mensajes de error del FB y programar la respuesta requerida de acuerdo con el programa (p. ej. cancelación o continuación de otros comandos adicionales a dispositivos PROFINET subordinados). Descripción del sistema 158 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios 4.11 Redundancia de medios 4.11.1 Posibilidades de la redundancia de medios Para aumentar la disponibilidad de una red Industrial Ethernet se puede convertir una topología de línea en una topología en anillo. Redundancia de medios en topologías de anillo Las estaciones de las topologías en anillo pueden ser dispositivos IO, controladores IO, switches externos y/o los switches integrados de módulos de comunicación. Todas las estaciones del anillo deben soportar la función "Redundancia de medios". Para crear una topología de anillo con redundancia de medios, los dos extremos libres de una topología de red lineal se tienen que reunir en un equipo. El acoplamiento de una topología lineal en un anillo tiene lugar por medio de dos puertos (puertos de anillo) de un equipo integrante del anillo. Como mínimo un dispositivo del anillo formado de esta manera realiza la función del administrador de redundancia. Todos los demás dispositivos pertenecientes al anillo son clientes de redundancia. ET 200S SIMATIC S7-300 / CP 343-1 Advanced PROFINET SCALANCE X204IRT ET 200pro ET 200S ① ② ③ ET 200S Manager de redundancia Telegramas de test Clientes de redundancia Figura 4-26 Redundancia de medios en la topología de anillo Los dos puertos de anillo de un equipo son los puertos que, en una topología de anillo, establecen la conexión con los dos equipos vecinos. Los puertos de anillo se seleccionan y definen en la configuración del respectivo dispositivo (en algunas ocasiones ya están ajustados). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 159 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios Función de la redundancia de medios en una topología de anillo Si el anillo se interrumpe en algún punto, el recorrido de los datos entre los diferentes dispositivos se reconfigura automáticamente. Tras la reconfiguración, los dispositivos vuelven a estar accesibles. En el administrador de redundancia se bloquea uno de los dos puertos de anillo para la comunicación normal durante el funcionamiento ininterrumpido de la red para que no haya telegramas de datos en circulación. Desde el punto de vista de la transmisión de datos, la topología de anillo se convierte de esta forma en una línea. El administrador de redundancia supervisa si se producen interrupciones en el anillo. Para esto envía telegramas de test tanto al puerto en anillo 1 como al puerto en anillo 2. Los telegramas de test recorren el anillo en ambos sentidos, hasta llegar respectivamente al otro puerto del administrador de redundancia. Se puede producir una interrupción del anillo por fallo de la conexión entre dos equipos o por fallo de un equipo integrante del anillo. Si, debido a una interrupción del anillo, los telegramas de test enviados por el administrador de redundancia no pueden llegar al otro puerto de anillo, el administrador de redundancia interconecta sus dos puertos de anillo. A través de esta vía sustitutoria se restablece una conexión operativa entre todos los demás equipos restantes, en forma de una topología de red lineal. El tiempo que transcurre entre la interrupción del anillo y el restablecimiento de una topología lineal operativa recibe el nombre de tiempo de reconfiguración. En cuanto se elimina la interrupción, se restablecen las vías de transmisión originales, se separan el uno del otro los dos puertos de anillo del administrador de redundancia y se informa a los clientes de redundancia acerca del cambio. Los clientes de redundancia utilizan entonces las nuevas vías hacia los otros equipos. Métodos de redundancia de medios El método estándar de redundancia de medios en SIMATIC es el MRP (Media Redundancy Protocol), con un tiempo típico de reconfiguración de 200 ms. Pueden participar hasta 50 dispositivos por anillo. Adicionalmente, existe el procedimiento de redundancia de medios en tiempo real, el MRPD (Media Redundancy with Planned Duplication). Descripción del sistema 160 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios 4.11.2 Media Redundancy Protocol (MRP) Media Redundancy Protocol (MRP) El procedimiento "MRP" funciona conforme al Media Redundancy Protocol (MRP) que está especificado en la norma IEC 61158 tipo 10 "PROFINET". El tiempo de reconfiguración tras la interrupción del anillo suele ser de 200 ms. Requisitos Los requisitos para el funcionamiento sin fallos del procedimiento de redundancia de medios MRP son los siguientes: ● El anillo en el que se desea utiliza el método MRP debe estar formado sólo por equipos compatibles con esta función. ● Todos los dispositivos del anillo deben tener activado "MRP". ● Todos los equipos deben estar comunicados entre sí a través de sus puertos de anillo. ● El anillo puede contar con 50 dispositivos como máximo. ● La configuración de la conexión (medio de transmisión / dúplex) tiene que estar ajustada para todos los puertos de anillo a "dúplex" y a como mínimo 100 Mbits/s. En otro caso puede fallar el intercambio de datos. Para esto, al realizar la configuración a través de STEP 7, en el cuadro de diálogo de propiedades de todos los puertos que participan en el anillo se tiene que poner la conexión a "Ajuste automático" en la ficha "Opciones". Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 161 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios Topología La figura siguiente muestra una topología posible para dispositivos participantes en un anillo MRP. Los dispositivos dentro del óvalo blanco están dentro del dominio de la redundancia. Ejemplo de una topología de anillo con el procedimiento de redundancia de medios MRP: 6 7 1 8 2 3 5 9 4 10 ① ② ③ ④ ⑤ S7-400 con CP 443-1 Advanced Switch SCALANCE X206-1 PC con CP 1616 S7-300 S7-300 con CP 343-1 Advanced Figura 4-27 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ Equipo HMI PG/PC ET 200S ET 200M ET 200pro Ejemplo de una topología de anillo con el procedimiento de redundancia de medios MRP Para la topología de anillo con redundancia de medios según el procedimiento MRP rigen las siguientes reglas: ● Todos los dispositivos del anillo pertenecen al mismo dominio de redundancia. ● Al menos un dispositivo del anillo es administrador de redundancia. ● Todos los demás dispositivos pertenecientes al anillo son clientes de redundancia. Los dispositivos no aptos para MRP pueden integrarse en el anillo con un switch SCALANCE X o un PC con CP 1616, por ejemplo. Descripción del sistema 162 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios Condiciones límite MRP y RT El modo RT es posible al utilizar el MRP. Nota La comunicación RT se interrumpe (fallo del equipo), si el tiempo de reconfiguración del anillo es superior al tiempo de supervisión de respuesta seleccionado de los dispositivos IO. Por esta razón, seleccione un tiempo de supervisión de respuesta de los dispositivos IO suficientemente largo. MRP y IRT El modo IRT no es posible en combinación con el MRP. MRP y TCP/IP (TSEND, HTTP, ... ) La comunicación TCP/IP es posible en conjunto con el MRP, dado que se vuelven a enviar, si fuera necesario, los paquetes de datos perdidos. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 163 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios MRP y arranque priorizado Si se configura MRP en un anillo, en los equipos participantes no se puede utilizar en aplicaciones PROFINET la función "Inicialización priorizada". Si desea utilizar la función "Arranque priorizado", desactive el MRP en la configuración (por lo que el dispositivo tampoco puede formar parte del anillo). En la configuración de STEP 7, vaya al diálogo de propiedades de la interfaz PROFINET > ficha "Redundancia de medios" > campo "Configuración MRP" y ajuste la función "No es una estación del anillo" en el dominio "mrpdomain-1". Figura 4-28 Cuadro de diálogo "Redundancia de medios" MRP en dispositivos PROFINET con más de dos puertos Si opera un dispositivo PROFINET con más de dos puertos en un anillo, es recomendable evitar alimentar el anillo con tramas Sync estableciendo un límite Sync (en los puertos que no están en anillo). Puede realizar la configuración de los límites Sync en las propiedades del puerto en la ficha "Opciones". Descripción del sistema 164 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios 4.11.3 Media Redundancy with Planned Duplication (MRPD) Ampliación MRP "Media Redundancy with Planned Duplication" (MRPD) Si debe conseguirse una redundancia de medios con tiempos de actualización breves (junto con IRT), hay que utilizar la ampliación MRP "Media Redundancy with Planned Duplication" (MRPD). MRPD se basa en IRT con "alto rendimiento" y MRP. Para conseguir una redundancia de medios con tiempos de actualización breves, los dispositivos PROFINET que participan en el anillo envían sus datos en ambos sentidos. Los dispositivos reciben dichos datos en los dos puertos, de este modo se suprime el tiempo de reconfiguración del anillo. Igual que en MRP, un administrador de redundancia impide que los telegramas de datos circulen continuamente. 4.11.4 Configuración de la redundancia de medios en PROFINET IO Requisitos para la redundancia de medios con MRP ● Los componentes que intervienen tienen que ser compatibles con el Media Redundancy Protocol (MRP). ● No se ha configurado ninguna comunicación IRT. Requisitos para la redundancia de medios con MRPD ● Los componentes que intervienen tienen que ser compatibles con el Media Redundancy with Planned Duplication (MRPD). ● Para todos los componentes participantes está configurado IRT con "alto rendimiento". Procedimiento Existen tres posibilidades de configurar la redundancia de medios: ● Mediante el Domain Management (automáticamente) pulsando el botón "Config. autom.". ● Mediante el Domain Management (manualmente); aquí también es posible administrar dominios MRP. ● Mediante las interfaces PN IO de los dispositivos PROFINET correspondientes. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 165 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios Configuración de la redundancia de medios mediante el Domain Management (automáticamente): 1. Cree un anillo mediante las interconexiones de puerto correspondientes (p. ej. en el editor topológico). 2. Con el botón derecho del ratón, haga clic en el sistema PROFINET IO y seleccione "PROFINET IO Domain Management..." del menú contextual. 3. Navegue hasta la ficha "Dominio MRP". 4. Active la casilla de verificación "Interconexiones en anillo" en el apartado "Estaciones". 5. Seleccione en la lista superior el anillo recién creado mediante la interconexión de puertos. En la lista inferior se comprueba si la selección es correcta. 6. Haga clic en el botón "Config. autom.". 7. La configuración MRP se crea automáticamente. Configuración de la redundancia de medios mediante el Domain Management (manualmente): 1. Con el botón derecho del ratón, haga clic en el sistema PROFINET IO y seleccione "PROFINET IO Domain Management..." del menú contextual. 2. Navegue hasta la ficha "Dominio MRP". 3. En el apartado "Estaciones" se pueden seleccionar y configurar todas las estaciones del proyecto clasificadas por equipos en lo que respecta al uso de la redundancia de medios. Si se hace clic mientras se mantiene pulsada la tecla Control, se seleccionan varios equipos / dispositivos que, acto seguido, se configuran conjuntamente mediante el botón "Editar...". Encontrará las posibilidades de configuración más abajo, en el apartado Posibilidades de configuración. Configuración de la redundancia de medios mediante las interfaces de los dispositivos PROFINET correspondientes. Es necesario configurar la redundancia de medios en todos los dispositivos PROFINET que deban funcionar con la redundancia de medios. 1. Haga doble clic en la interfaz PROFINET IO del dispositivo que debe configurarse. 2. Navegue hasta la ficha "Redundancia de medios" y realice la configuración. Encontrará las posibilidades de configuración en el apartado siguiente. Descripción del sistema 166 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios Posibilidades de configuración de la ficha "Redundancia de medios" Dominio Todos los dispositivos configurados con MRP en un anillo deben formar parte del mismo dominio de redundancia. Un dispositivo no puede formar parte de varios dominios de redundancia. Seleccione en la lista lista desplegable el mismo dominio para todos los dispositivos del anillo (por lo general "mrpdomain-1"). Los ajustes MRP son efectivos incluso después de efectuar un rearranque completo del dispositivo o tras un corte de alimentación y subsiguiente rearranque, es decir, se guardan de forma remanente. Función Según sea el dispositivo utilizado, están disponibles las funciones "Manager", "Manager (Auto)", "Client" y "No es estación del anillo". Reglas: ● Un anillo debe disponer como mínimo de un dispositivo que tenga la función "Manager (Auto)". ● Un anillo solo puede tener un dispositivo que tenga la función "Manager". No se permiten más dispositivos con la función "Manager" o "Manager (Auto)". Los demás dispositivos pueden tener únicamente la función "Client" o "No es estación del anillo". Puerto en anillo 1 / Puerto en anillo 2 Seleccione aquí el puerto que quiera configurar como puerto en anillo 1 o como puerto en anillo 2. La lista desplegable muestra la selección de los puertos posibles para cada tipo de dispositivo. Si los puertos vienen definidos de fábrica, los campos aparecen desactivados. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 167 Funciones PROFINET 4.11 Redundancia de medios Alarmas de diagnóstico Marque la opción "Alarmas de diagnóstico" si deben emitirse alarmas de diagnóstico sobre el estado de MRP en la CPU local. Se pueden emitir las siguientes alarmas de diagnóstico: ● Fallos de cableado o de puerto Si se producen los siguientes fallos en los puertos en anillo se generan alarmas de diagnóstico: – Un vecino del puerto en anillo no soporta MRP – Un puerto en anillo está conectado a uno que no lo es – Un puerto en anillo está enlazado con el puerto en anillo de otro dominio MRP. ● Interrupción / recuperación (sólo administrador de redundancia) En caso de interrupción del anillo y de recuperación de la configuración original se generan alarmas de diagnóstico. La aparición de estas dos alarmas en un plazo de 0,2 segundos indica que se ha interrumpido el anillo. ATENCIÓN Con el fin de garantizar un funcionamiento correcto en caso de utilizar un dispositivo diferente como administrador de redundancia del anillo, tiene que asignar a los demás dispositivos del anillo la función "Client" antes de cerrar el anillo. En caso contrario, es posible que circulen telegramas de datos y se produzca un fallo de la red. Descripción del sistema 168 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema 4.12 Redundancia del sistema 4.12.1 Introducción ¿Por qué sistemas de automatización de alta disponibilidad? El objetivo de utilizar sistemas de automatización de alta disponibilidad es impedir paradas de la producción. No importa si las paradas son debidas a un fallo o a trabajos de mantenimiento. Cuanto mayores son los costes de una parada de la producción, más rentable es utilizar un sistema de alta disponibilidad. Los costes de inversión de un sistema de alta disponibilidad, que suelen ser considerables, se compensan rápidamente gracias a la ausencia de paradas de producción. Los sistemas de automatización de alta disponibilidad en SIMATIC (S7-400H) están formados por dos subsistemas de configuración redundante, sincronizados a través de fibras ópticas. Ambos subsistemas constituyen un autómata programable de alta disponibilidad, que funciona mediante una estructura bicanal (1de2) según el principio de la "redundancia activa". ¿Qué se entiende por redundancia activa? La redundancia activa, que suele denominarse también redundancia partícipe en el funcionamiento, significa que todos los medios operativos redundantes están continuamente en servicio e intervienen simultáneamente en la ejecución de la tarea de control. Esto supone para el S7-400H que el programa de usuario es absolutamente idéntico en las dos CPU y que es procesado por ambas CPU al mismo tiempo (de forma síncrona). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 169 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema Sincronización de subsistemas La CPU maestra y la de reserva están acopladas a través de fibras ópticas. Mediante este acoplamiento, las dos CPU procesan el programa con sincronización controlada por eventos. 6LVWHPDSDUFLDO &38 6LVWHPDSDUFLDO &38 6LQFURQL]DFLµQ Figura 4-29 Sincronización de subsistemas El sistema operativo efectúa automáticamente la sincronización, sin tener repercusiones en el programa de usuario. Cree el programa de usuario de igual manera que en las CPU estándar del S7–400. Descripción del sistema 170 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema 4.12.2 Uso de periferia en la interfaz PN/IO, redundancia del sistema Cuando se conectan dispositivos IO vía PROFINET con redundancia del sistema, entre cada dispositivo IO y cada una de las dos CPU H existe un enlace de comunicación (Application Relation). Dicho enlace puede establecerse a través de una interconexión topológica cualquiera, es decir, por la topología de una instalación no es posible reconocer si un dispositivo IO está conectado con redundancia del sistema. Además del funcionamiento con redundancia del sistema, los dispositivos IO también pueden emplearse como "dispositivos IO unilaterales". En este caso, solo una de las dos CPU establece un enlace de comunicación con el dispositivo IO. Sin embargo, la conexión unilateral tiene la desventaja de que si falla la CPU con la que se ha establecido el enlace de comunicación, también falla el dispositivo IO. PN/IO con redundancia del sistema La figura siguiente muestra una configuración con dos dispositivos IO conectados con redundancia del sistema. Esta topología presenta muchas ventajas. En caso de interrupción de una línea, sea en el punto que sea, todo el sistema puede seguir trabajando. Uno de los dos enlaces de comunicación de los dispositivos IO siempre se mantiene. En este caso, los dispositivos IO redundantes funcionan como dispositivos IO unilaterales. ① ② Sistema S7-400H Dispositivo IO redundante Figura 4-30 Sistema S7-400 H con periferia redundante Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 171 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema PN/IO con periferia unilateral La figura siguiente muestra una posible configuración topológica con un switch. Dos dispositivos IO están conectados unilateralmente (sin redundancia) y los otros tres dispositivos IO están conectados con redundancia del sistema. ① ② ③ ④ Sistema S7-400H SCALANCE (p. ej. X400) Dispositivo IO redundante Dispositivo IO unilateral Figura 4-31 Sistema S7-400 H con periferia redundante y unilateral Descripción del sistema 172 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema Número máximo de dispositivos IO En las dos interfaces PN/IO integradas es posible conectar un máximo de 256 dispositivos IO en total. Los números de equipo son disyuntivos entre ambas interfaces PN/IO y están entre 1 y 256. 4.12.3 Configuración Configuración de la redundancia del sistema con PROFINET IO Requisitos ● Los componentes participantes soportan la redundancia del sistema PROFINET. ● No se ha configurado ninguna comunicación IRT. ● Los sistemas IO del sistema H están en la misma red. En el ejemplo siguiente se realiza una configuración PROFINET con redundancia del sistema y periferia redundante, como en la figura "Sistema S7-400 H con periferia redundante" del capítulo anterior. Se renuncia a componentes PROFIBUS. Encontrará información básica sobre la configuración de sistemas H en el manual "Sistemas de alta disponibilidad S7-400H". Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 173 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema Procedimiento Cree un equipo H en el SIMATIC Manager y abra "HW Config" para dicho equipo. 1. Inserte un bastidor-400 (p. ej. UR2-H) para controladores redundantes. 2. Inserte una CPU 400-H PN/DP (p. ej. CPU 414-5 H PN/DP). 3. Conecte en red la interfaz Ethernet del modo habitual y ajuste los parámetros IP. 4. Configure una fuente de alimentación y los módulos H-Sync. 5. Copie el equipo creado: para ello, seleccione el equipo y elija primero Edición > Copiar y después Edición > Pegar. 6. Configure los módulos ET200M redundantes (p. ej. IM153-4 PN HF V4.0) arrastrando los dispositivos IO a uno de los dos sistemas IO del modo habitual. Los módulos se conectan de forma redundante por defecto (con las dos líneas PROFINET). Figura 4-32 Módulos ET200M con conexión redundante en HW Config Descripción del sistema 174 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema Para conectar módulos como periferia unilateral, existen dos posibilidades: ● Configure un módulo redundante tal como se ha descrito anteriormente y navegue hasta la ficha "Redundancia" de las propiedades del módulo. Allí, las casillas de verificación permiten asignar el dispositivo IO a un solo sistema IO y, por tanto, a una sola CPU. Figura 4-33 Ficha "Redundancia" de las propiedades del módulo ● Configure selectivamente la periferia estándar (p. ej. IM153-4 PN ST V4.0) en el sistema IO deseado. Figura 4-34 Módulos ET200M con conexión unilateral Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 175 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema Nota Sistemas H y subredes separadas Los dispositivos IO solo se integran de forma redundante si ambos sistemas PROFINET IO del sistema H están en la misma subred. Alternativamente, cada CPU también puede estar conectada en red con otra subred. En este caso, los dispositivos IO están conectados solo unilateralmente. 4.12.4 Topologías posibles Topología Existe la posibilidad de combinar la redundancia del sistema en PROFINET con otras funciones PROFINET. Descripción del sistema 176 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema Redundancia del sistema con redundancia de medios ① ② ③ Sistema S7-400H SCALANCE X400 (periferia unilateral) ET200M (periferia unilateral/con redundancia del sistema) Figura 4-35 Ejemplo de configuración de la redundancia del sistema con MRP Nota La comunicación RT se interrumpe (fallo del equipo), si el tiempo de reconfiguración del anillo es superior al tiempo de supervisión de respuesta seleccionado de los dispositivos IO. Por esta razón, seleccione un tiempo de supervisión de respuesta de los dispositivos IO suficientemente largo. Lo mismo es válido para dispositivos IO configurados con MRP fuera del anillo. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 177 Funciones PROFINET 4.12 Redundancia del sistema Redundancia del sistema con W-LAN ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ Sistema S7-400H Periferia redundante ET 200M SCALANCE X400 Periferia unilateral ET 200M SCALANCE W Periferia unilateral ET 200M, conectada vía W-LAN Figura 4-36 Ejemplo de configuración de la redundancia del sistema con periferia unilateral y conexión W-LAN Descripción del sistema 178 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.13 Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET 4.13 Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET Optimizar PROFINET con RT PROFINET permite una comunicación de alto rendimiento, ofreciendo simultáneamente continuidad en todos los niveles. Las siguientes directivas de instalación permiten aumentar todavía más las prestaciones de su sistema PROFINET IO en el modo RT. 1. Coloque un router o un SCALANCE S entre la red de oficina y el sistema PROFINET. Determine a través del router que la comunicación de la oficina no está incluida. 2. Siempre que sea razonable, monte el sistema PROFINET con una topología en estrella (p. ej. en el armario de distribución). Ejemplo de una topología PROFINET optimizada /¯QHDGHIDEULFDFLµQ (WKHUQHWGHOD RILFLQD 5RXWHU 3URGXFFLµQ 352),1(7 ,QGXVWULDO(WKHUQHW 352),%86 Figura 4-37 Topología PROFINET optimizada Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 179 Funciones PROFINET 4.13 Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET Instalar PROFINET con IRT Durante la instalación y el funcionamiento de un sistema PROFINET IO en modo IRT debe observar las siguientes normas. Han sido diseñadas para garantizar un funcionamiento óptimo de su sistema PROFINET IO. 1. Si sólo sincroniza una parte de los dispositivos PROFINET de un sistema PROFINET IO, tenga en cuenta los siguientes aspectos: Dispositivos PROFINET que no participan en la comunicación IRT deben ubicarse fuera del dominio Sync. 2. Para utilizar varios dominios Sync, configure una agrupación de dominios Sync para el puerto conectado con un dispositivo PROFINET de otro dominio Sync. 3. Por cada dominio Sync sólo puede configurar un maestro Sync. 4. Un sistema PROFINET IO sólo puede pertenecer a un único dominio Sync. 5. Para configurar dispositivos PROFINET en un dominio Sync y sincronizarlos con IRT es necesario que los dispositivos PROFINET en cuestión sean compatibles con la comunicación IRT. 6. Utilice en la medida de lo posible el mismo dispositivo PROFINET como controlador PROFINET IO y maestro Sync. Nota Configuración de topología Al utilizar IRT, es recomendable configurar la topología. Gracias a ese paso STEP 7 será capaz de calcular el tiempo de actualización, el ancho de banda y otros parámetros con más exactitud. En la mayoría de los casos la comunicación vía PROFINET IO se acelera por ese motivo. Para IRT con la opción "Alto rendimiento" es absolutamente imprescindible configurar la topología. PRECAUCIÓN Protección mediante pequeña tensión Los módulos con interfaces PROFINET sólo pueden ser utilizados en redes LAN, en las que todos sus componentes de red se alimenten con fuentes de alimentación SELV/PELV de pequeña tensión de seguridad o con fuentes de alimentación integradas que ofrezcan como mínimo la misma protección. En caso de acoplar módulos con interfaces PROFINET a una WAN (p. ej., Internet), entonces el punto de transferencia de datos (router, módem o similar) deberá garantizar esta seguridad. Por ejemplo, las fuentes de alimentación SITOP de SIEMENS ofrecen esta protección. Para más información al respecto, consulte la norma EN 60950-1 (2001). Descripción del sistema 180 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Funciones PROFINET 4.13 Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET Ejemplo de configuración de PROFINET IO con IRT En la figura del capítulo Configurar la comunicación en tiempo real - Introducción (Página 201) puede ver un ejemplo de configuración de sistemas PROFINET IO en un dominio Sync. Directivas de instalación de la organización de usuarios PROFIBUS Encontrará la directiva de instalación en Internet (http://www.profibus.com/nc/downloads/downloads/profinet-installation-guide/display/). Puesta en marcha Para más información sobre la puesta en marcha de un controlador IO S7-300 en PROFINET, consulte las instrucciones de servicio S7-300, CPU 31xC y CPU 31x: Configuración (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/13008499). Para más información sobre la puesta en marcha de un controlador IO S7-400 en PROFINET, consulte el manual de instalación Sistema de automatización S7-400; Configuración e instalación (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/1117849). Para más información sobre la puesta en marcha de un dispositivo IO en PROFINET, consulte las instrucciones de servicio Sistema de periferia descentralizada ET 200S (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/1144348). Para más información sobre la puesta en marcha de WinAC RTX en PROFINET, consulte las instrucciones de servicio Windows Automation Center RTX WinAC RTX 2009 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/38016351). Para más información sobre la puesta en marcha de un controlador modular integrado S7 en PROFINET, consulte las instrucciones de servicio Controlador modular integrado en la automatización integrada S7 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/37971572). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 181 Funciones PROFINET 4.13 Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET Descripción del sistema 182 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5 Contenido de este capítulo El presente capítulo proporciona conocimientos más profundos sobre PROFINET IO: ● Desarrollo del proceso de ingeniería ● Definición y asignación de los nombres de dispositivo y de las direcciones IP ● Posibilidades de diagnóstico 5.1 Ingeniería Pasos básicos desde la planificación hasta el funcionamiento de una instalación Para la configuración, instalación y el funcionamiento de una instalación de automatización mediante STEP 7 o NCM PC se requieren básicamente los pasos siguientes: 1. Planificar la instalación El planificador de la instalación define los puntos siguientes: – Funcionalidad de la instalación de automatización – Tipo y extensión de los autómatas programables utilizados 2. Configurar la instalación con STEP 7 o NCM PC El ingeniero que configura la instalación crea el proyecto siguiendo los pasos siguientes: – Apertura de un proyecto existente o creación de uno nuevo – En caso necesario, importación de nuevos dispositivos PROFINET en el catálogo de hardware mediante el archivo GSD – Inserción de otros dispositivos PROFINET en el proyecto – Interconexión de los autómatas programables en la vista de red – Asignación del nombre de dispositivo (no necesario para dispositivos IO que tienen configurada la funcionalidad PROFINET "Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG") – Creación el programa de usuario – Comprobación de la configuración – Archivación y documentación del proyecto Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 183 PROFINET IO - Ingeniería 5.1 Ingeniería 3. Puesta en marcha y test de la instalación El técnico de puesta en marcha ejecuta las siguientes tareas: – Puesta en servicio de los autómatas programables – Carga de los datos del proyecto en los autómatas programables de la instalación (download) En este caso, se asigna el nombre del dispositivo a un dispositivo real con dirección MAC – En caso necesario, corrección de la configuración y/o del programa de usuario en STEP 7 – Prueba de la instalación 4. Poner la instalación en funcionamiento El operador de la instalación ejecuta las siguientes tareas: – Observación y modificación de los datos de proceso en modo online – Diagnóstico de la instalación – Manejo y visualización 5. Efectuar trabajos de mantenimiento y modificación. Descripción del sistema 184 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.1 Ingeniería Integración mediante un archivo GSD Si procede, los dispositivos PROFINET nuevos se integran mediante un archivo GSD. Las características de un dispositivo PROFINET se describen en un archivo GSD (General Station Description), que contiene todos los datos necesarios para la configuración. En PROFINET IO, el archivo GSD está disponible en formato XML. La estructura del archivo GSD cumple la ISO 15745, el estándar internacional para descripciones de dispositivos. Importación GSD, ingeniería e intercambio de datos *6' 1 2 3 Cifra ① ② ③ 3 Descripción La descripción del dispositivo se importa en forma de archivo GSD al sistema de ingeniería. En el sistema de ingeniería (p. ej., STEP 7) se lleva a cabo la configuración. Seguidamente se transfieren la configuración y el programa de usuario al controlador IO. Después de asignar los nombres de dispositivo a los dispositivos IO, se procede al intercambio de datos entre el controlador IO y los dispositivos IO asignados. Figura 5-1 Desde la importación GSD hasta el intercambio de datos Transferir el programa de usuario desde la PG o el PC al sistema de destino Para cargar el programa de usuario a través de Industrial Ethernet con una PG/un PC en el sistema de destino, ajuste en la PG/el PC el protocolo TCP/IP como parametrización del interface. Además es posible transferir el programa de usuario vía MPI y PROFIBUS al sistema de destino. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 185 PROFINET IO - Ingeniería 5.1 Ingeniería Soporte de STEP 7 STEP 7 le asistirá de la manera siguiente desde la planificación hasta la puesta en funcionamiento de la instalación: ● Gestión de datos de dispositivos PROFINET en el catálogo de hardware. ● Interconexión de dispositivos en la vista de red (NETPRO) y/o en HW Config (vista de configuración en STEP 7). En la vista de red se pueden acoplar dispositivos gráficamente a una red PROFIBUS o Industrial Ethernet y asignar las direcciones correspondientes. ● Configure los CPs PROFINET en STEP 7. Tenga en cuenta que, dado el caso, deberá configurar, programar y diagnosticar las CPs de diferente manera que la interfaz integrada de una CPU. Encontrará más detalles al respecto en el manual correspondiente. ● Observar y forzar variables online ● En cualquier momento es posible acceder online a los datos de proceso. Para ello se puede utilizar una tabla de variables o dispositivos HMI, como p. ej., ProTool/Pro RT o bien integrar WinCC flexible en la instalación o bien utilizar programas cliente basados en OPC. ● Diagnóstico de los dispositivos PROFINET En la propia ventana de diagnóstico se muestra el estado actual de los dispositivos PROFINET. Mediante una comparación online-offline puede determinarse si es necesario cargar programas y/o una configuración en los sistemas de automatización. ● Representación del proyecto en una estructura jerárquica en árbol Todas las partes de la instalación se representan en una vista sinóptica que sirve de base para una navegación cómoda y para funciones de administración en el proyecto. ● Creación asistida de la documentación de la instalación STEP 7 crea automáticamente una documentación completa de la instalación configurada, incluidos todos los dispositivos y sus conexiones. ● Comprobar la configuración STEP 7 comprueba automáticamente los siguientes puntos: – ¿Se han respetado en el proyecto las cantidades estructurales predeterminadas? – ¿La configuración es coherente y sin fallos? ● Consultar datos online de los dispositivos Mediante el análisis online de los dispositivos es posible consultar los datos online de dispositivos individuales para fines de test y diagnóstico. ● Diagnosticar los switches Las funciones integradas de switch se pueden diagnosticar con STEP 7. Los switches de las series SCALANCE X200, SCALANCE X300 y SCALANCE X400 pueden diagnosticarse como dispositivo PROFINET IO. Descripción del sistema 186 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.1 Ingeniería Puesta en marcha de una interfaz PROFINET de una CPU Para información más detallada sobre la CPU SIMATIC, consulte las instrucciones de servicio S7-300, CPU 31xC y CPU 31x: Configuración (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/13008499) y la descripción del sistema Sistema de automatización S7-400 Configuración, instalación y aplicación (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22586851). Para más información sobre la puesta en marcha de WinAC RTX en PROFINET, consulte las instrucciones de servicio Windows Automation Center RTX WinAC RTX 2009 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/38016351). Para más información sobre la puesta en marcha de un controlador modular integrado S7 en PROFINET, consulte las instrucciones de servicio Controlador modular integrado en la automatización integrada S7 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/37971572). Comunicación CPU En PROFINET IO, la comunicación de los controladores IO entre sí se configura y programa como de costumbre como enlace S7 o como enlace Send/Receive. Comunicación abierta vía Industrial Ethernet Para poder intercambiar datos con otros interlocutores con capacidad Ethernet a través del programa de usuario, STEP 7 pone a su disposición FBs y UDTs: 1. Protocolos orientados a la conexión: TCP native según RFC 793 ISO on TCP según RFC 1006: – UDT 65 "TCON_PAR" con la estructura de datos para la parametrización de conexiones – FB 65 "TCON" para el establecimiento de la conexión – FB 66 "TDISCON" para la interrupción de la conexión – FB 63 "TSEND" para enviar datos – FB 64 "TRCV" para recibir datos 2. Protocolo sin conexión: UDP según RFC 768 – UDT 65 "TCON_PAR" con la estructura de datos para la parametrización del punto de acceso local de la comunicación – UDT 66 "TCON_ADR" con la estructura de datos de los parámetros de direccionamiento del interlocutor remoto – FB 65 "TCON" para crear el punto de acceso local de la comunicación – FB 66 "TDISCON" para deshacer el punto de acceso local de la comunicación – FB 67 "TUSEND" para enviar datos – FB 68 "TURCV" para recibir datos Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 187 PROFINET IO - Ingeniería 5.2 Parametrización Información adicional Para más información sobre la comunicación con la CPU, consulte el manual Comunicación con SIMATIC (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/1254686) y el manual de referencia Software de sistema para S7-300/400 Funciones estándar y funciones de sistema (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/1214574). 5.2 Parametrización Parametrización de la interfaz PROFINET en STEP 7 Los parámetros de la interfaz PROFINET se modifican con ayuda del cuadro de diálogo "Propiedades" del módulo correspondiente en HW Config de STEP 7. Parametrización a partir del ejemplo de una CPU 416-3 PN/DP 1. Seleccione el módulo cuya interfaz PROFINET desea parametrizar. En el ejemplo se trata del autómata CPU 416-3 PN/DP. 2. Abra el cuadro de diálogo "Propiedades" de la interfaz PROFINET o de su(s) puerto(s), haciendo doble clic en: – PN-IO (interfaz PROFINET X5) – Port 1 (puerto 1 de la interfaz X5: X5 P1 R) – Port 2 (puerto 2 de la interfaz X5: X5 P2 R) Descripción del sistema 188 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.2 Parametrización 3. Los siguientes parámetros de las interfaces PN pueden editarse o visualizarse en las fichas descritas: General – Nombre de la interfaz del controlador IO – Dirección IP – Máscara de subred – Routing – Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable – Asignar nombre de dispositivo por otra vía Direcciones – Direcciones de diagnóstico de la interfaz del controlador IO y del sistema IO en sí PROFINET – Frecuencia de envío (sólo editable en la ficha "Sincronización", si el dispositivo PROFINET no está configurado en la ficha "PROFINET") – Proporción de comunicación IO de PROFINET IO y PROFINET CBA – Llamada del OB 82 en caso de alarma de comunicación I-device – Modo I-device – Información del área de transferencia Sincronización – Función de sincronización – Nombre del dominio Sync (editable en el PROFINET IO Domain Management) – Clase RT – Opción IRT Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 189 PROFINET IO - Ingeniería 5.2 Parametrización Redundancia de medios – Dominio MRP – Función dentro del dominio – Puertos del anillo Sincronización horaria – Procedimiento NTP con intervalo de actualización Opciones – Intervalo KeepAlive para conexiones Descripción del sistema 190 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.2 Parametrización 4. Los siguientes parámetros de un puerto PN pueden editarse o visualizarse: General – Nombre del puerto del controlador IO Direcciones – Dirección de diagnóstico del puerto Topología (también editable en el editor de topología) – Puerto partner – Datos de la línea Opciones – Medio de transmisión con velocidad de transmisión – Desactivar Autonegotiation – Diferentes agrupaciones: Final del dominio Sync, final del registro de estaciones accesibles, final de la detección de topología Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 191 PROFINET IO - Ingeniería 5.3 Topología y STEP 7 5.3 Topología y STEP 7 5.3.1 El editor de topología SIMATIC Introducción Con STEP 7 puede configurar la topología del sistema PROFINET IO. La configuración topológica permite utilizar funcionalidades PROFINET como la función de dispositivos IO que cambian en funcionamiento ("puertos partner cambiantes") o de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG. La configuración de la topología es para IRT con la opción "Alto rendimiento" absolutamente imprescindible. El editor de topología le será de utilidad al realizar las siguientes tareas: ● Obtención de información topológica de todos los puertos de los dispositivos PROFINET del proyecto ● Configuración de la topología teórica en PROFINET mediante la interconexión de las interfaces y los puertos con la función de arrastrar y soltar y definición de las propiedades Funciones El editor de topología presenta una serie de funciones para el ajuste, la interconexión y el diagnóstico de las propiedades de todos los dispositivos PROFINET, incluidos sus puertos. Están disponibles las siguientes funciones e informaciones: ● Visualización de todos los dispositivos PROFINET y de sus puertos en el proyecto ● Longitud de línea y tipo de línea configurados con tiempo de propagación de señal calculado para cada puerto ● Datos de interconexión con designador de situación de los diferentes dispositivos PROFINET ● Información de diagnóstico de dispositivos PROFINET para cada uno de los puertos ● Fácil detección de errores mediante la comparación online/offline de los datos de estación ● Acceso al diagnóstico (información del módulo) desde la vista gráfica ● Importación de la topología de red Descripción del sistema 192 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.3 Topología y STEP 7 Vista de tabla Figura 5-2 Ficha "Vista de tabla" del editor de topología En la "Tabla de interconexiones", en la parte izquierda de la ficha "Vista de tabla" aparecen todos los dispositivos PROFINET con sus puertos. En el área de selección, en la parte superior derecha aparecen todos los dispositivos PROFINET disponibles para la interconexión topológica. En la lista desplegable "Filtro", elija entre las siguientes opciones de visualización: ● "Mostrar todos los puertos": se muestran tanto los puertos interconectados como los no interconectados ● "Mostrar puertos interconectados": se muestran únicamente los puertos interconectados ● "Mostrar puertos no interconectados": se muestran únicamente los puertos no interconectados Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 193 PROFINET IO - Ingeniería 5.3 Topología y STEP 7 Vista gráfica Figura 5-3 Ficha "Vista gráfica" del editor de topología En la ficha "Vista gráfica" se representan los dispositivos PROFINET del proyecto y sus interconexiones. En la vista en miniatura de la parte superior derecha se selecciona con el control deslizante la sección visualizada del sistema PROFINET IO y el factor de aumento. Para modificar la sección visualizada del sistema PROFINET IO, coloque el cuadro con el ratón sobre el área que desea visualizar al detalle. Descripción del sistema 194 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.3 Topología y STEP 7 Comparación online/offline Figura 5-4 Ficha "Comparación online/offline" En el área izquierda "Topología configurada (offline)" de la ficha "Comparación offline/online" aparecen los dispositivos PROFINET configurados con sus interfaces y puertos y los puertos colindantes conectados. En el área derecha "Topología encontrada (online)" se representa la vista online del sistema PROFINET IO con su interconexión en el tiempo de ejecución. Nota Datos de la línea La longitud de la línea mostrada es un valor estimado en base al tiempo de propagación de señal determinado. Especialmente en el caso de líneas cortas, el valor mostrado podrá diferir considerablemente de la longitud real de la línea, debido a los tiempos de propagación de señal extremadamente cortos y, por consiguiente, los errores de redondeo ocasionados. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 195 PROFINET IO - Ingeniería 5.3 Topología y STEP 7 Información adicional Encontrará más información sobre la estructura y la manipulación del editor de topología en la Ayuda en pantalla de STEP 7. 5.3.2 Configurar la topología Abrir el editor de topología Abra el editor de topología del siguiente modo: ● Seleccione el sistema PROFINET IO en cuestión. ● En HW Config o NetPro con el comando de menú Edición > PROFINET IO > Topología ● Desde el menú contextual de una interfaz, de un puerto del dispositivo PROFINET correspondiente o desde el menú contextual del sistema PROFINET IO con el comando Topología PROFINET IO Descripción del sistema 196 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.3 Topología y STEP 7 Interconexión y propiedades Para interconectar puertos de los dispositivos PROFINET, proceda de la siguiente manera: 1. En la ficha "Vista de tabla", en el área de selección, seleccione el puerto del dispositivo PROFINET que desea interconectar. 2. Arrastre el puerto hasta el puerto deseado de un dispositivo PROFINET en la "Tabla de interconexiones". Se abre el cuadro de diálogo "Propiedades de conexión" del puerto seleccionado. En la siguiente figura se representa un cuadro de diálogo de ejemplo. Figura 5-5 Interconexión y parametrización del puerto En la "Conexión del puerto" se indica el nombre tanto del puerto seleccionado como de su puerto partner con sus dispositivos PROFINET. 3. Para modificar los valores predeterminados de los datos de la línea, haga clic en el botón de opción "Longitud de línea" y seleccione el valor deseado en la lista desplegable o haga clic en el botón de opción "Tiempo de propagación de señal" e introduzca el valor que desee aplicar. 4. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo con "Aceptar". Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 197 PROFINET IO - Ingeniería 5.3 Topología y STEP 7 Propiedades de un puerto Como alternativa, puede seleccionar un puerto partner en el cuadro de diálogo "Propiedades" de un puerto. Con la selección del puerto partner se determina la relación de vecindad entre dos puertos y pueden editarse las propiedades de la línea. 1. Abra el cuadro de diálogo seleccionando el puerto del módulo y haciendo clic en el botón "Propiedades del objeto" o doble clic en el puerto. 2. A continuación, seleccione la ficha "Topología". Figura 5-6 Interconexión y parametrización de la interfaz PROFINET 3. En la lista desplegable "Puerto partner", seleccione el puerto con el que desea interconectar el dispositivo y seleccione la entrada "Puerto partner cambiante". 4. Para modificar los valores predeterminados de los datos de la línea, haga clic en el botón de opción "Longitud de línea" y seleccione el valor deseado en la lista desplegable o haga clic en el botón de opción "Tiempo de propagación de señal" e introduzca el valor que desee aplicar. 5. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo con "Aceptar". Descripción del sistema 198 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.3 Topología y STEP 7 Aplicación de la topología de dispositivos PROFINET conectados en el editor de topología Si ya ha instalado su sistema PROFINET IO y ha conectado los dispositivos PROFINET, no es necesario interconectarlos manualmente en una topología, sino que pueden importarse al proyecto de forma sencilla con los siguientes pasos: 1. Abra el editor de topología 2. Haga clic en la ficha "Comparación offline/online". 3. Para importar los dispositivos PROFINET de su proyecto, haga clic en el botón "Iniciar". En la siguiente figura se representa un ejemplo de proyecto en el que se han importado dispositivos PROFINET. Figura 5-7 Comparación de la topología configurada e importada 4. Para importar la topología de los dispositivos PROFINET, seleccione todos los puertos de la topología encontrada en el área "Topología encontrada (online)". 5. Haga clic en el botón "Aplicar". La topología del sistema IO configurado se carga en el proyecto. 6. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo con "Aceptar". Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 199 PROFINET IO - Ingeniería 5.3 Topología y STEP 7 Resultado La información topológica del sistema PROFINET IO en cuestión aparece en el editor de topología y puede utilizarse para realizar ampliaciones o modificaciones en el proyecto. Si la topología se ha cargado correctamente, el color cambia de amarillo a verde en ambas áreas. Descripción del sistema 200 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real 5.4.1 Introducción Sistema PROFINET IO con configuración de la comunicación RT e IRT 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 6LVWHPD,2 31 3 3 &RPXQLFDFLµQ57 &RQWURODGRU,2 6LVWHPD,2 &38[,57 0DHVWUR6\QF 3 31 3 3 3 31 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 6FDODQFH;,57 6LVWHPD,2 3 3 3 3 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 31 31 3 3 31 3 3 3 3 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 31 31 3 3 3 3 &RQWURODGRU,2 6LVWHPD,2 &38[,57 31 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 3 31 3 3 3 'RPLQLR6\QF 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 31 3 3 &RPXQLFDFLµQ57 Figura 5-8 6LVWHPD,2 Ejemplo de configuración de dos sistemas PROFINET IO con comunicación IRT y RT Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 201 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Controlador IO - maestro Sync &RQWURODGRU,2 &38[,57 6LVWHPD,2 0DHVWUR6\QF 31 3 3 &RQWURODGRU,2 &38[,57 6LVWHPD,2 31 Controlador IO - esclavo Sync 3 3 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 Dispositivo IO - esclavo Sync 31 3 3 Recomendación para la configuración de la comunicación en tiempo real RT ● Cuantos más nodos tenga que traspasar un telegrama desde el controlador IO hasta el dispositivo IO (profundidad de línea), mayor debería ser el tiempo de supervisión de respuesta del dispositivo IO en cuestión. ● Si el tiempo de supervisión de respuesta mantiene el ajuste predeterminado de STEP 7, la profundidad de línea puede ascender a hasta 50 dispositivos IO si el tiempo de actualización es de 2 ms. Un tiempo de actualización mayor o la adaptación del tiempo de supervisión de respuesta permiten una mayor profundidad de línea. Nota Tiempo de actualización en STEP 7 STEP 7/HW Config ajusta el tiempo de actualización de los dispositivos IO RT en el ajuste predeterminado del modo para el tiempo de actualización ("automáticamente") a un mínimo de 2 ms, así como el tiempo de supervisión de respuesta a 6 ms. Puede reducir el tiempo de actualización para cada dispositivo IO si desea que su sistema PROFINET IO se actualice en intervalos menores ajustando p. ej. un "tiempo de actualización fijo" para determinados dispositivos IO. Recomendación para la configuración de la comunicación en tiempo real IRT ● STEP 7 le proporciona el mejor tiempo de actualización posible para IRT. ● STEP 7 ajusta la frecuencia de envío por defecto a 1 ms. Con ello se consiguen tiempos de actualización mayores o iguales a 1 ms. ● Sólo debería ajustar la frecuencia de envío al tiempo de actualización mínimo necesario si su aplicación necesita tiempos de actualización inferiores a 1 ms. Descripción del sistema 202 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Recomendación para la configuración de IRT con la opción "Alta flexibilidad" ● Si desea optimizar el aprovechamiento del ancho de banda sin fijar una topología teórica, puede adaptar el parámetro "Estaciones IRT máx. en la línea" a la topología de red existente realmente en su instalación procediendo de la siguiente manera: – Seleccione la ficha "PROFINET" en el cuadro de diálogo "Propiedades" de la interfaz PN del controlador IO. – Desactive la casilla de verificación "Utilizar configuración del sistema". – En el campo de entrada "Estaciones IRT máx. en la línea", introduzca el número de dispositivos IO utilizados. Nota Ajustes óptimos para topología teórica • Si ha configurado "Topología teórica", el parámetro ya estará ajustado a su valor óptimo. • IRT con la opción "Alto rendimiento" siempre requiere una configuración de la topología. Gracias a la configuración de la topología, IRT con "Alto rendimiento" permite aprovechar considerablemente mejor el ancho de banda disponible. De esta manera, es posible conseguir una mayor profundidad de línea y un menor tiempo de actualización que en el caso de IRT con la opción "Alta flexibilidad". Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 203 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Por regla general se aplicará: ● Si se utilizan conjuntamente conexiones de línea entre dos nodos de comunicación de varios sistemas PROFINET IO, las cargas de comunicación de los diferentes sistemas PROFINET IO se suman, en algún caso incluso más allá del ancho de banda disponible. Por ello, debería separar las conexiones de línea para diferentes sistemas PROFINET IO con el fin de conseguir tiempos de actualización óptimos. ● Si a pesar de ello desea utilizar conexiones de líneas comunes para varios sistemas PROFINET IO, deberá aumentar los tiempos de actualización de aquellos dispositivos IO situados después de las conexiones de comunicación utilizadas de forma común. Con ello se impide la sobrecarga de comunicación. Nota Topología y tiempo de actualización Para conseguir los mejores tiempos de actualización posibles, seleccione preferentemente una topología en estrella o en árbol. Nota Fallo del maestro Sync en el caso de IRT con "Alta flexibilidad" (a partir del ejemplo de la figura 5-8) Si falla el maestro Sync, que al mismo tiempo es el controlador IO del sistema PROFINET IO 1, en este dominio Sync, las consecuencias en el caso de IRT con "Alta flexibilidad" serán las siguientes: • También fallarán los dispositivos IO del sistema PROFINET IO 1, ya que el fallo del maestro Sync también supone el fallo de su controlador IO. (En ese caso, la periferia de salida de los dispositivos IO transmite valores de sustitución.) • El sistema PROFINET IO 2 continúa funcionando con su controlador IO. • La comunicación de los dispositivos PROFINET del sistema 2 deja de estar sincronizada. • Todas las interfaces PROFINET de los dispositivos PROFINET del dominio Sync notifican la pérdida de la sincronización como solicitud de mantenimiento. • El intercambio de los datos útiles en el sistema PROFINET IO 2 aún es posible pero se desarrolla sin sincronización entre los dispositivos PROFINET (en ese caso es equivalente a un intercambio de datos útiles como con RT). Descripción del sistema 204 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Nota Fallo del maestro Sync en el caso de IRT con "Alto rendimiento" (a partir del ejemplo de la figura 5-8) Si falla el maestro Sync, que al mismo tiempo es el controlador IO del sistema PROFINET IO 1, en este dominio Sync, las consecuencias en el caso de IRT con "Alto rendimiento" serán las siguientes: • También fallarán los dispositivos IO del sistema PROFINET IO 1, ya que el fallo del maestro Sync también supone el fallo de su controlador IO. (En ese caso, la periferia de salida de los dispositivos IO transmite valores de sustitución.) • El sistema PROFINET IO 2 continúa funcionando con su controlador IO. • Los dispositivos PROFINET IO sincronizados del sistema 2 fallan. • El intercambio de datos útiles en el sistema PROFINET IO 2 ya únicamente será posible a los dispositivos PROFINET IO no sincronizados. Sin embargo, en el momento del fallo del maestro Sync es posible que se produzca un fallo de comunicación temporal de los dispositivos PROFINET IO. 5.4.2 Configurar individualmente la comunicación IRT de los dispositivos Configuración individualizada de los dispositivos PROFINET de un dominio Sync - Sinopsis Para configurar individualmente la comunicación IRT de diferentes dispositivos PROFINET, proceda de la siguiente manera: 1. Inserte el controlador IO en su proyecto y configúrelo. Los dispositivos PROFINET para los que configura la comunicación IRT deben ser compatibles con la opción IRT deseada ("Alta flexibilidad" / "Alto rendimiento"). 2. Para configurar la comunicación IRT para el controlador IO, ajuste la clase RT a IRT. 3. Agregue un dispositivo PROFINET a la Ethernet del controlador IO y configúrelo de la forma acostumbrada. 4. Configure la comunicación IRT para el dispositivo PROFINET agregado ajustando la clase RT a IRT y seleccionando la opción IRT deseada. 5. Para el dominio Sync, defina la frecuencia de envío y la proporción de comunicación reservada para datos IRT. 6. En el caso de que haya seleccionado IRT con la opción "Alto rendimiento", será necesario configurar la topología. 7. Cargue la configuración en los dispositivos. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 205 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Nota Normas para la instalación de un sistema PROFINET IO • Dentro de un dominio Sync únicamente se pueden configurar dispositivos con la misma opción IRT. • Observe las normas de instalación recogidas en el capítulo Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET (Página 179). Figura 5-9 Ejemplo de salida con controlador IO configurado Configurar el controlador IO en el dominio Sync predeterminado Como primer dispositivo PROFINET, configure el controlador IO en el dominio Sync (predeterminado). Descripción del sistema 206 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Procedimiento en HW Config 1. Abra el cuadro de diálogo "Propiedades" de la interfaz PN haciendo doble clic en el símbolo de interfaz PN (X3 PNIO). 2. Configure el controlador IO como maestro Sync. Cambie para ello la función de sincronización del controlador IO a "Maestro Sync". STEP 7 adapta la clase RT y la opción IRT del controlador IO automáticamente a la configuración seleccionada en los dispositivos. Figura 5-10 Parametrización de la interfaz PROFINET 3. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Propiedades" con "Aceptar". 4. Inserte un dispositivo IO en el sistema PROFINET IO desde el catálogo de hardware. 5. Abra el cuadro de diálogo "Propiedades" del dispositivo IO insertado, haciendo doble clic en la interfaz PN IO correspondiente. 6. Se abre el cuadro de diálogo "Propiedades" del dispositivo IO correspondiente. 7. Configure el dispositivo IO como esclavo Sync. Cambie para ello la función de sincronización del dispositivo IO a "esclavo Sync". STEP 7 cambia la clase RT automáticamente de "RT" a "IRT". Ajuste la opción IRT según la configuración prevista a "Alto rendimiento" o "Alta flexibilidad". 8. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Propiedades" con "Aceptar". 9. Repita los pasos 5 a 9 para todos los demás dispositivos IO que desee sincronizar. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 207 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Resultado: Ha configurado el dominio Sync con el sistema PROFINET IO Compruebe los ajustes del sistema PROFINET IO con el cuadro de diálogo "Domain Management". El cuadro de diálogo se abre seleccionando "PROFINET IO Domain Management..." en el menú contextual del sistema PROFINET IO. Figura 5-11 Sistema PROFINET IO en el dominio Sync "syncdomain-default" El sistema PROFINET IO del ejemplo se compone de una CPU 319-3 PN/DP y un sistema de periferia descentralizada ET 200S. Consulte también Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET (Página 179) Isochronous Real-Time (Página 67) Descripción del sistema 208 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real 5.4.3 Configurar la comunicación IRT de un sistema PROFINET IO Configuración de un dominio Sync a través del cuadro de diálogo "Sync Domain Management" Sinopsis Para configurar la comunicación IRT para el intercambio de datos útiles de un sistema PROFINET IO, proceda de la siguiente manera: 1. Configure como hasta ahora estaciones con controladores PROFINET IO y dispositivos PROFINET IO. Los dispositivos PROFINET para los que configura la comunicación IRT deben ser compatibles con la opción IRT deseada. 2. A continuación, configure un dominio Sync y defina la función de sincronización en el dominio para cada uno de los dispositivos PROFINET. Configure un controlador IO o un switch como maestro Sync y asigne a todos los dispositivos PROFINET restantes del dominio Sync la función de esclavo Sync. 3. Si ha seleccionado la opción "Alto rendimiento", configure ahora la topología. 4. Para el dominio Sync, defina el tiempo de ciclo de emisión y la proporción de comunicación reservada para datos IRT. 5. Cargue la configuración en los dispositivos PROFINET. Nota Normas para la instalación de un sistema PROFINET IO • En caso de configurar la comunicación IRT con la opción "Alto rendimiento", se recomienda utilizar el controlador IO también como maestro Sync. De lo contrario, pueden fallar los dispositivos IRT y RT si falla el maestro Sync. • Observe las normas de instalación recogidas en el capítulo Recomendaciones de instalación para optimizar PROFINET (Página 179). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 209 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Requisititos para la configuración del dominio Sync predeterminado Tiene que haber configurado un sistema PROFINET IO con dispositivos PROFINET con capacidad IRT (ejemplo en el gráfico siguiente) y haber abierto la configuración en HW Config. Figura 5-12 Ejemplo de configuración de un sistema PROFINET IO Configurar el sistema PROFINET IO en el dominio Sync predeterminado STEP 7 tiene configurado por defecto un dominio Sync con el nombre "syncdomain-default" (el nombre no puede seleccionarse). Dicho dominio está siempre presente y no puede borrarse. Procedimiento en HW Config 1. Abra el cuadro de diálogo "Domain Management". En HW Config, en el menú contextual del sistema PROFINET IO (vía de tren) abra el comando PROFINET IO Domain Management. Descripción del sistema 210 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Figura 5-13 Sync-Domain Management Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 211 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real STEP 7 asigna automáticamente el nombre "syncdomain-default" en la configuración del primer dominio Sync. También puede crear otros dominios Sync. Para conocer el procedimiento de creación de un nuevo dominio Sync, consulte el apartado "Creación de nuevos dominios Sync". 2. Configure primero el maestro Sync. Haga doble clic en el controlador IO que desea configurar como maestro Sync (en el ejemplo "Controlador IO / PN-IO"). También puede marcar el controlador IO y hacer clic en el botón "Propiedades". Seguidamente se abre el cuadro de diálogo "Propiedades" del controlador IO correspondiente. Figura 5-14 Ajustes de un controlador IO para modo IRT 3. Ajuste la función de sincronización a "maestro Sync". STEP 7 cambia la clase RT automáticamente de "RT" a "IRT". 4. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Propiedades" con "Aceptar". Descripción del sistema 212 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real 5. A continuación, configure los esclavos Sync. En el cuadro de diálogo "Domain Management", seleccione los dispositivos IO que desea configurar como esclavos Sync y abra el cuadro de diálogo "Propiedades" del dispositivo IO correspondiente con un doble clic. 6. Ajuste la función de sincronización a "esclavo Sync". La clase RT cambia automáticamente de "RT" a "IRT". 7. Ajuste la opción IRT deseada. 8. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Propiedades" con "Aceptar". 9. Configure la topología, si la seleccionado la opción IRT "Alto rendimiento". Resultado: dominio Sync predeterminado con sistema PROFINET IO configurado En el ejemplo no se quiere sincronizar el sistema de periferia descentralizada ET 200pro. En el mismo sistema PROFINET IO se pueden configurar dispositivos PROFINET sincronizados y no sincronizados . El dispositivo PROFINET no sincronizado no es una estación del dominio Sync. Creación de dominios Sync Además del dominio Sync predeterminado puede configurar otros dominios Sync. El procedimiento es similar al de la configuración del dominio Sync predeterminado. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 213 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Procedimiento en HW Config 1. Cree un nuevo dominio Sync. Abra el cuadro de diálogo "Domain Management" desde el menú contextual de su sistema PROFINET IO y haga clic en el botón "Nuevo". Seguidamente se crea un nuevo dominio Sync con el nombre "dominio-sync-1" predefinido por STEP 7. 2. Dado el caso, cambie el nombre del dominio Sync. Para ello, haga clic en el botón "Editar". A continuación se abre el cuadro de diálogo "Editar dominio Sync", en el que puede cambiar el nombre predeterminado (en el ejemplo "sync-domain-nuevo"). 3. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Editar dominio Sync" con "Aceptar". Descripción del sistema 214 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real 4. Agregue el/los sistema(s) PROFINET IO al nuevo dominio Sync. Para ello, haga clic en el botón "Agregar". Entonces se abre el cuadro de diálogo "Agregar estación / sistema IO". Figura 5-15 Subsistema IO en nuevo dominio Sync Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 215 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real 5. Seleccione el sistema PROFINET IO en cuestión (en el ejemplo "IO-Controller2 / PROFINET-IO-System"). 6. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Agregar estación / sistema IO" con "Aceptar". Figura 5-16 Sistema PROFINET IO con el dominio Sync "sync-domain-nuevo" Procedimiento en HW Config para la parametrización IRT En caso necesario, realice los ajustes para el modo IRT para cada dispositivo PROFINET. 1. Haga doble clic en el controlador IO que desea configurar como maestro Sync. Seguidamente se abre el cuadro de diálogo "Propiedades" del controlador IO correspondiente. 2. Ajuste la función de sincronización a "maestro Sync". STEP 7 cambia la clase RT automáticamente de "RT" a "IRT". 3. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Propiedades" con "Aceptar". 4. Seleccione los dispositivos IO que desea configurar como esclavos Sync. Haga clic en el botón "Propiedades dispositivo". Se abre el cuadro de diálogo "Propiedades" de los dispositivos IO correspondientes. 5. Ajuste la función de sincronización a "esclavo Sync". La clase RT cambia automáticamente de "RT" a "IRT". 6. Ajuste la opción IRT deseada. 7. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Propiedades" con "Aceptar". 8. Configure la topología, si la seleccionado la opción IRT "Alto rendimiento". Descripción del sistema 216 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Resultado: dominio Sync-nuevo con con sistema PROFINET IO Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Domain Management" con "Aceptar". Borrar un dominio Sync Si ha configurado otros dominios Sync además del ya disponible, puede borrarlos en el cuadro de diálogo "Domain Management". Requisitos para el borrado Además del dominio Sync existente por defecto debe haber configurado como mínimo un dominio Sync más. En este ejemplo, el nombre del dominio Sync que debe borrarse es "syncdomain-nuevo". Procedimiento en HW Config 1. Seleccione el comando Edición > PROFINET IO > Sync-Domain Management. 2. Seleccione en la lista desplegable el dominio Sync que desea borrar. 3. Haga clic en el botón "Eliminar". Los sistemas PROFINET IO del dominio Sync borrado se asignan al dominio Sync predeterminado "syncdomain-default". Resultado: "syncdomain-default" contiene además el sistema PROFINET IO del dominio Sync borrado Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Domain Management" con "Aceptar". ATENCIÓN Incoherencia por dos maestros Sync Una vez que ha borrado el dominio Sync, el dominio Sync predeterminado que contiene ambos sistemas PROFINET IO también tiene dos maestros Sync. Dado que sólo puede haber un maestro Sync en cada dominio Sync, debe configurar uno de los dos maestros Sync como esclavo Sync. Consulte también Isochronous Real-Time (Página 67) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 217 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real 5.4.4 Definir el tiempo de ciclo de emisión del sistema PROFINET IO Ajustar el tiempo de ciclo de emisión Puede definir el tiempo de ciclo de emisión individualmente para cada dominio Sync para conseguir una adaptación óptima del ancho de banda al volumen de datos. STEP 7 calcula los posibles valores ajustables en función de los dispositivos PROFINET del sistema PROFINET IO en cuestión. Requisitos para el ajuste del tiempo de ciclo de emisión Debe haber configurado un sistema PROFINET IO o un controlador IO. Procedimiento en HW Config 1. Si el cuadro de diálogo "Domain Management" no está abierto todavía, seleccione en HW Config, en el menú contextual del subsistema IO (vía de tren), el comando de menú PROFINET IO Domain Management. 2. Seleccione uno de los tiempos de ciclo de emisión indicados en la lista desplegable "T. de ciclo de emisión (ms)". 3. Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Domain Management" con "Aceptar". Resultado: el sistema PROFINET IO del dominio Sync está ajustado a un tiempo de ciclo de emisión Sugerencia: Optimización de la transmisión de datos STEP 7 calcula el valor óptimo para el tiempo de actualización. Para parametrizar individualmente dispositivos IO con un tiempo de actualización diferente al predeterminado, puede ajustarlo individualmente para cada dispositivo PROFINET. El tiempo de actualización será en ese caso un múltiplo del tiempo de ciclo de emisión. Ajustar un ancho de banda reservado para IRT Puede definir el ancho de banda reservado para datos IRT en relación con el ancho de banda máximo reservable para la comunicación cíclica de datos útiles. La relación se indica en un valor porcentual (%). El el ancho de banda reservado para IRT más el ancho de banda necesario para los datos cíclicos en el ancho de banda libre (comunicación RT) no puede superar el ancho de banda máximo predeterminado por el sistema para datos cíclicos. Requisitos para el ajuste de la proporción para la comunicación IRT Debe haber configurado el sistema PROFINET IO en un dominio Sync. Descripción del sistema 218 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.4 Configuración de la comunicación en tiempo real Procedimiento en HW Config 1. Si el cuadro de diálogo "Domain Management" no está abierto, ábralo. En HW Config, en el menú contextual del subsistema IO (vía de tren), elija el comando PROFINET IO Domain Management. 2. Haga clic en el botón "Detalles". 3. En la lista desplegable "Límite superior para IRT", seleccione uno de los valores predefinidos (en %). STEP 7 permite elegir entre los siguientes valores: 0, 10, ... 100. Resultado: proporción de comunicación reservada para datos IRT Guarde los ajustes y cierre el cuadro de diálogo "Domain Management" con "Aceptar". Nota Reserva de ancho de banda y comunicación estándar El ancho de banda disponible para la comunicación estándar puede aumentarse reduciendo el ancho de banda reservada para datos IRT a la medida necesaria. HW Config calcula el ancho de banda necesario para datos IRT a partir de la configuración. Información relacionada Para más información sobre la comunicación IRT, consulte el capítulo Isochronous Real-Time (Página 67). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 219 PROFINET IO - Ingeniería 5.5 SIMATIC NCM PC 5.5 SIMATIC NCM PC Herramienta de configuración SIMATIC NCM PC SIMATIC NCM PC es una variante de STEP 7 desarrollada especialmente para la configuración de PC. Ofrece toda la funcionalidad de STEP 7 para equipos PC. SIMATIC NCM PC es la herramienta central para configurar los servicios de comunicación de su equipo PC. Los datos de configuración creados con esta herramienta deben cargarse en el equipo PC o exportarse a éste. De este modo se establece la disponibilidad del equipo PC para la comunicación. SIMATIC NCM PC y STEP 7 son compatibles ● Los proyectos que haya creado con SIMATIC NCM PC se pueden abrir y editar en cualquier momento con STEP 7 y en el SIMATIC Manager. Ahí dispondrá de las funciones adicionales para la programación y configuración de los equipos S7. ● Los proyectos que haya creado con STEP 7 o con el Administrador SIMATIC se pueden abrir en cualquier momento en SIMATIC NCM PC. Los equipos PC creados se pueden editar o también es posible crear nuevos equipos PC. Para estos equipos PC se pueden configurar enlaces de comunicación con los equipos S7 ya creados. NCM PC puede utilizar los datos de proyecto de STEP 7 Las limitaciones de SIMATIC NCM PC se refieren a los tipos de equipos configurables. La configuración de equipos S7 y su programación sólo puede realizarse en STEP 7. No obstante, los tipos de equipos que solamente se pueden configurar en STEP 7 están disponibles como equipo de destino después de importar el proyecto a SIMATIC NCM PC para la configuración de enlaces. Del mismo modo, los archivos de símbolos que han sido creados para los equipos S7 pueden ser utilizados por el servidor OPC. Para ello es preciso indicar determinados datos al configurar el servidor OPC. Un proyecto que haya sido "reprocesado" de este modo en SIMATIC NCM PC puede abrirse y editarse en cualquier momento en STEP 7. En STEP 7 se dispone además de funciones para fines de test y diagnóstico. Descripción del sistema 220 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.5 SIMATIC NCM PC Funciones Para la configuración de un equipo PC utilice las funciones siguientes: ● Crear y configurar componentes del equipo PC ● Configurar las propiedades de comunicación del servidor OPC SIMATIC NET ● Configurar enlaces ● Adoptar símbolos de la configuración SIMATIC S7 ● Configurar el modo DP y PROFINET ● Parámetros de red para el funcionamiento con PROFIBUS e Industrial Ethernet ● Cargar los datos de configuración en los equipos PC ● Guardar los datos de configuración en un archivo ● Supervisar la comunicación con equipos S7 conectados con el diagnóstico NCM. Información adicional Encontrará más información en el manual SIMATIC NET Industrial Communications Commissioning PC Stations - Manual and Quick start (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/13542666). Consulte también Equipos PC SIMATIC (Página 33) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 221 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones 5.6 Asignación de direcciones 5.6.1 Direcciones Direcciones Todos los dispositivos PROFINET se basan en el protocolo TCP/IP y requieren, por tanto, una dirección IP para funcionar en la Ethernet. Para simplificar la configuración, se le pedirá una sola vez que asigne una dirección IP al configurar el controlador IO en STEP 7/HW Config. Aquí, STEP 7 muestra un cuadro de diálogo para seleccionar la dirección IP y la red Ethernet. Si la red está aislada, pueden adoptarse la dirección IP y la máscara de subred que propone STEP 7. Si la red forma parte de una red Ethernet corporativa, consulte estos datos a su administrador de red. Nota Asignar dirección IP por otra vía Algunas CPU también ofrecen en el cuadro de diálogo para la configuración de la dirección IP la opción "Asignar dirección IP por otra vía". Para más información a este respecto, consulte el capítulo: Asignar dirección IP / nombre de dispositivo por otra vía (Página 230) STEP 7 genera las direcciones IP de los dispositivos IO y las asigna a los dispositivos IO durante el arranque de la CPU. Además, en algunos dispositivos IO, como p. ej. SCALANCE X, CPs S7-300, existe la posibilidad de no referenciar la dirección IP en el arranque del controlador IO, sino de hacerlo antes de otros modos (véase el capítulo Asignación de nombre de dispositivo y dirección IP (Página 226)). Las direcciones IP de los dispositivos IO tienen siempre la misma máscara de subred que el controlador IO y se asignan en orden ascendente a partir de la dirección IP del controlador IO. En caso necesario, esta dirección IP puede modificarse manualmente. Nombres de dispositivos Para que un dispositivo IO pueda ser direccionado por un controlador IO, es necesario que posea un nombre de dispositivo. En PROFINET se ha elegido este procedimiento porque es más fácil manejar nombres que direcciones IP. La asignación de un nombre para un dispositivo IO concreto se puede comparar con el ajuste de la dirección PROFIBUS para un esclavo DP. De forma estándar, el dispositivo IO no posee ningún nombre. Sólo tras asignarle un nombre de dispositivo con la PG o el PC, el dispositivo IO podrá ser direccionado por el controlador IO, p. ej. para transferir los datos de configuración (incluida la dirección IP) durante el arranque o para intercambiar datos útiles en el funcionamiento cíclico. Descripción del sistema 222 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones Nota Asignar nombre de dispositivo por otra vía Algunas CPU ofrecen la posibilidad de "Asignar nombre de dispositivo por otra vía". Para más información a este respecto, consulte el capítulo: Asignar dirección IP / nombre de dispositivo por otra vía (Página 230) La funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG es una excepción. En dispositivos IO, para los que se ha configurado la sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG, el controlador IO asigna el nombre del dispositivo en función de la configuración topológica. También es posible escribir el nombre en la PG, directamente en la Micro Memory Card. Nombres de dispositivo estructurados Existe la posibilidad de estructurar el nombre del dispositivo conforme a las convenciones DNS. Estas convenciones son definidas por la "Internationalizing Domain Names in Applications (IDNA)". Según lo estipulado en dichas convenciones rigen las minúsculas de los nombres de los dispositivos. El "Domain Name System" (DNS) es una base de datos (http://iana.org) distribuida que gestiona el ámbito de nombres en la Intranet. Utilice un punto para estructurar el nombre ("."). La jerarquía va de derecha a izquierda en orden descendente. ...<Subdomain-Name>.<Domain-Name>.<Top-Level-Domain-Name> Número de dispositivo Además del nombre del dispositivo, al enchufar un dispositivo IO, STEP 7 también asigna un número de dispositivo, comenzando por "1". Mediante este número de dispositivo se puede identificar el dispositivo IO en el programa de usuario (p. ej. SFC 71 "LOG_GEO"). A diferencia del número de dispositivo, el nombre del dispositivo no se puede ver en el programa de usuario. Consulte también Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG (Página 73) Configurar la topología (Página 196) Arranque priorizado (Página 75) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 223 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones 5.6.2 Dirección IP y dirección MAC Definición: Dirección MAC A cada dispositivo PROFINET se le asigna de fábrica una identificación unívoca en el mundo. Esta identificación de dispositivo de 6 bytes de longitud es la dirección MAC. La dirección MAC se divide en: ● 3 bytes de identificación del fabricante y ● 3 bytes de identificación del dispositivo (número correlativo). La dirección MAC figura generalmente de forma legible en el frontal del equipo. p. ej. 08-00-06-6B-80-C0. Dirección IP Para poder direccionar un dispositivo PROFINET como estación de Industrial Ethernet, dicho dispositivo requiere además una dirección IP unívoca en la red. La dirección IP está formada por 4 números decimales en el rango de 0 a 255. Los números decimales están separados por un punto. La dirección IP se compone de los siguientes elementos: ● Dirección de la red y ● Dirección de la estación (generalmente también se conoce por host o nodo de la red). Máscara de subred Los bits activados de la máscara de subred determinan la parte de la dirección IP que contiene la dirección de la red. Por regla general se aplicará: ● La dirección de red resulta de combinar la dirección IP y la máscara de subred mediante una función Y. ● La dirección de estación resulta de combinar la dirección IP y la máscara de subred mediante una función Y-NO. Ejemplo de la máscara de subred Máscara de subred: 255.255.0.0 (decimal) = 11111111.11111111.00000000.00000000 (binario) Dirección IP: 192.168.0.2 (decimal) = 11000000.10101000.00000000.00000010 (binario) Significado: los 2 primeros bytes de la dirección IP determinan la red, es decir, 192.168. Los últimos dos bytes direccionan la estación - es decir, 0.2. Descripción del sistema 224 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones Herramientas para asignar la dirección IP La dirección IP se asigna mediante un software específico del fabricante, como p. ej. STEP 7. En los componentes de red también es posible asignar las direcciones IP con la herramienta Primary Setup Tool (PST) En Internet podrá descargar (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19440762) gratuitamente la herramienta Primary Setup Tool. Además, en esa dirección encontrará una lista de los dispositivos aptos para la PST. Asignación de direcciones IP al sustituir controladores IO con medio intercambiable/PG La tarjeta de memoria (medio de cambio, p. ej. Micro Memory Card) y la FLASH Memory Card de autómatas programables (PLC) contienen la siguiente información: ● en el caso del controlador IO: el nombre del dispositivo y la dirección IP ● en el caso del dispositivo IO: el nombre del dispositivo El C-PLUG del IE/PB-Link PN IO y de los switches (p. ej. de la serie SCALANCE X) contiene el nombre del dispositivo. Los CPs guardan la dirección IP en la memoria de la CPU. De ese modo, para el cambio de dispositivo no se requiere ningún C-PLUG. La CPU transmite el nombre de dispositivo y la dirección IP durante el arranque en el bloque de datos de sistema (SDB). Si retira la tarjeta de memoria o el C-PLUG de un controlador PROFINET y lo inserta en otro dispositivo PROFINET, se transferirán la información específica del dispositivo y la dirección IP al dispositivo. En caso de que sea necesario sustituir por completo el dispositivo IO a causa de un defecto del dispositivo o del módulo, el controlador IO parametrizará y configurará automáticamente el nuevo dispositivo o módulo. A continuación se restablecerá el intercambio cíclico de datos útiles. Pero para ello es necesario retirar la Micro Memory Card con el nombre válido del dispositivo IO defectuoso e insertarla en el nuevo antes de conectar la alimentación del dispositivo IO. La Micro Memory Card o el C-PLUG permiten sustituir módulos sin PG/PC en caso de producirse un fallo en el dispositivo PROFINET. Los datos del dispositivo también pueden transferirse de la PG o el PC a la tarjeta Micro Memory Card (p. ej. para el dispositivo IO ET 200S/PN). Asignación de direcciones IP al sustituir un dispositivo IO sin medio intercambiable/PG Determinados dispositivos PROFINET, como el sistema de periferia descentralizada ET200 ecoPN, no disponen de ningún slot debido a sus características constructivas. Esos dispositivos PROFINET y algunos otros admiten la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG. Para más información al respecto, consulte el capítulo Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG (Página 73). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 225 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones Router estándar Si deben transmitirse datos mediante TCP/IP a un interlocutor que está fuera de la red propia, se hace mediante el Default Router. En STEP 7, en el cuadro de diálogo "Propiedades" el Default Router se denomina Router. El cuadro de diálogo "Propiedades" se abre con el comando Propiedades Interfaz Ethernet > Parámetros > Router. STEP 7 asigna al router estándar su propia dirección IP. La dirección de router ajustada en la interfaz PROFINET del controlador IO se adopta automáticamente para sus dispositivos IO configurados. 5.6.3 Asignación de nombre de dispositivo y dirección IP Primera asignación de la dirección IP y máscara de subred en un controlador IO Para ello, existen cuatro posibilidades: 1. Si el dispositivo PROFINET puede alojar una tarjeta de memoria (Micro Memory Card), inserte la Micro Memory Card en la PG/el PC y guarde en ella la configuración de hardware, incluida la dirección IP configurada. A continuación, inserte la Micro Memory Card en el dispositivo PROFINET. Al insertar la Micro Memory Card, el dispositivo PROFINET adopta automáticamente la dirección IP. 2. Conecte la PG/el PC a la misma red a la que está conectado el dispositivo PROFINET en cuestión. La interfaz de la PG o del PC tiene que estar ajustada a TCP/IP (Auto). Durante la descarga, visualice primero todas las estaciones accesibles con el cuadro de diálogo de descarga "Estaciones accesibles". Seleccione el dispositivo de destino utilizando su dirección MAC y asigne su dirección IP antes de cargar la configuración de hardware, incluida la dirección IP configurada (así la dirección IP estará guardada de forma remanente). 3. Si el dispositivo PROFINET dispone de una interfaz MPI o PROFIBUS DP, conecte la PG/el PC directamente al dispositivo PROFINET a través de la interfaz MPI o PROFIBUS DP. Desde STEP 7 se asigna una dirección IP al dispositivo (se lleva a cabo durante la carga de la configuración de hardware). 4. Asignación de la dirección IP "por otra vía": Las direcciones se pueden asignar a través de "Editar estaciones Ethernet" de STEP 7, la herramienta Primary Setup Tool o incluso a través del programa de usuario (SFB104). Asignación del nombre de dispositivo para dispositivos IO con la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG Para los dispositivos IO que tienen configurada la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG no es necesario asignar el nombre del dispositivo al sustituirlos. Para más información al respecto, consulte el capítulo Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG (Página 73). Descripción del sistema 226 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones Puesta en marcha de una interfaz PROFINET Para más detalles sobre cómo poner en marcha una interfaz PROFINET, consulte las instrucciones de servicio de los dispositivos PROFINET de la familia de dispositivos SIMATIC. Asignación de nombre de dispositivo y dirección para un dispositivo IO (excepción con la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG) La siguiente figura muestra cómo se asignan el nombre del dispositivo y la dirección. (WKHUQHWVLVWHPD352),1(7,2 (7SUR &DGDGLVSRVLWLYRUHFLEHXQQRPEUH WHFQROµJLFR7XUER 67(3DVLJQDDXWRP£WLFDPHQWHXQD GLUHFFLµQ,3 (7SUR 7XUER 7XUER (76 6&$/$1&( ; ([WUXVRU 'LVWULEXLGRU 6,0$7,& (WKHUQHW352),QHW6\VWHP 85 ; &38 ,( ,0 ,0 ,0 ,0 ',['&9 '2['&9 9HQWLO 9HQWLO .ODSSH 6FKQHFNH ,0 ,0 ,0 )¸UGHUEDQG ([WUXGHU $EOXIW &DUJDUOD FRQILJXUDFLµQHQHO FRQWURODGRU,2 9HUWHLOHU (OQRPEUHGHGLVSRVLWLYRVHDVLJQDDXQ GLVSRVLWLYR,2DXQDGLUHFFLµQ0$& (VFULELUHOQRPEUHHQHOGLVSRVLWLYR &RQWURODGRU,2 352),1(7 (OFRQWURODGRU,2DVLJQDOD GLUHFFLµQ,3DOQRPEUHGH GLVSRVLWLYRGXUDQWHHODUUDQTXH ,QGXVWULDO(WKHUQHW 'LVSRVLWLYRV,2 'LU0$& 'LU0$& Figura 5-17 Representación del principio: Asignar el nombre de dispositivo y la dirección En STEP 7 se asigna un nombre a cada dispositivo IO. Es posible modificar manualmente el nombre y la dirección IP con posterioridad. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 227 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones Existen básicamente dos formas de cargar los datos configurados en el dispositivo PROFINET: 1. Offline con Micro Memory Card: Guarde los datos configurados (nombre de dispositivo: p. ej. Turbo 3) para el dispositivo IO en la Micro Memory Card insertada en la PG o el PC. STEP 7 le asiste con la funcionalidad PROFINET "Guardar nombres de dispositivo en la Memory Card". A continuación inserte la Micro Memory Card en el dispositivo PROFINET. El dispositivo aplica automáticamente el nombre configurado. 2. Online con la PG/el PC: Conecte la PG/el PC a la subred Ethernet a través de la interfaz PROFINET. En STEP 7, seleccione el dispositivo IO pertinente a partir de la dirección MAC y cargue los datos configurados (nombre del dispositivo, p. ej. Turbo 3) en el dispositivo PROFINET. El controlador IO reconoce el dispositivo IO por su nombre y le asigna automáticamente la dirección IP configurada. Sugerencia: Identificación del dispositivo PROFINET en el armario eléctrico En la primera puesta en marcha es necesario asignar nombres a los dispositivos PROFINET IO. En STEP 7/HW Config puede hacer que parpadee el LED LINK de un dispositivo PROFINET al que deba asignar un nombre con el comando Sistema de destino > Ethernet > Asignar nombre de dispositivo. De ese modo es posible identificar unívocamente un dispositivo PROFINET IO que debe direccionarse entre varios dispositivos iguales, p. ej. Asignación del nombre de dispositivo con la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG Si un dispositivo IO admite la funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG y si dicha funcionalidad está configurada en el controlador IO, éste puede identificar el dispositivo sin nombre a partir de las relaciones de vecindad definidas por la topología teórica y de las relaciones de vecindad reales detectadas entre los dispositivos PROFINET, además de asignarle el nombre y la dirección IP configurados y agregarlo al intercambio de datos útiles (véase también el capítulo Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG (Página 73)). Asignación de la dirección IP para dispositivos IO especiales Algunos dispositivos IO especiales, como p. ej. SCALANCE X o los CPs S7-300, admiten la opción de no asignar la dirección IP desde el controlador IO durante el arranque. En ese caso, la dirección IP debe asignarse por otra vía. Encontrará más información en el manual del dispositivo PROFINET correspondiente de la familia SIMATIC. Descripción del sistema 228 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones Requisitos para otros procedimientos de asignación de dirección IP Si el dispositivo IO, como se ha indicado, no debe obtener la dirección IP del controlador IO, proceda de la siguiente manera: ● Cargue el proyecto en HW Config. ● Abra el cuadro de diálogo "Propiedades" del dispositivo PROFINET en cuestión. ● Desactive la casilla de verificación "Asignar dirección IP desde el controlador IO" en la ficha "General". Nota Dirección IP con dispositivo IO y controlador IO La dirección IP para la subred del dispositivo IO debe coincidir con la dirección IP del dispositivo IO. Otros procedimientos para la asignación de la dirección IP ● NCM PC ● CLI ● BOOTP ● PST (Primary Setup Tool) ● DHCP Consulte también Dirección IP y dirección MAC (Página 224) Direcciones (Página 222) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 229 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones 5.6.4 Asignar dirección IP / nombre de dispositivo por otra vía Introducción Algunas aplicaciones especiales, como máquinas en serie o de aplicación de presión, requieren nuevas vías para asignar los nombres de dispositivos y las direcciones IP. El motivo de fondo es el deseo de poner en servicio una máquina en la empresa del cliente sin utilizar STEP 7 u otra herramienta. Posibilidades de asignar una dirección IP o un nombre de dispositivo Además de la asignación conocida de direcciones y nombres de dispositivos mediante las fichas "General" y "Parámetros" de la interfaz PN-IO, existen otras tres posibilidades de asignar direcciones IP y nombres: ● Asignación mediante el programa de usuario a través del SFB 104. ● Asignación al descargar la configuración en el sistema de destino mediante el cuadro de diálogo "Seleccionar dirección de estación". ● Asignación mediante el comando de menú: Sistema de destino > Ethernet > Editar estaciones Ethernet o mediante la herramienta Primary Setup Tool. Procedimiento ● Nombre de dispositivo: Active la casilla de verificación "Asignar nombre de dispositivo por otra vía" en la interfaz del dispositivo PROFINET. ● Dirección IP: Active la casilla de verificación "Asignar dirección IP por otra vía" en la ficha "Parámetros" del cuadro de diálogo de propiedades de la interfaz Ethernet. Nota Routing Si se utiliza la opción "Asignar dirección IP / nombre de dispositivo por otra vía" en un dispositivo PROFINET, no es posible utilizar el dispositivo PROFINET para el routing. Descripción del sistema 230 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones 5.6.5 Remanencia de parámetros de dirección IP y nombres de dispositivo La remanencia de parámetros de dirección IP y de nombres de dispositivo varía en función de cómo se realiza la asignación. Una asignación temporal no remanente significa: ● Los parámetros de dirección IP y los nombres de dispositivo únicamente permanecen válidos hasta la siguiente DESCONEXIÓN DE RED o borrado total. Tras una DESCONEXIÓN DE RED / CONEXIÓN DE RED o un borrado total, la CPU sólo será accesible a través de la dirección MAC. ● Cargar una dirección IP temporal también borra los parámetros de dirección IP guardados de forma remanente. Comportamiento de remanencia en función del método de asignación Asignación de parámetros de dirección IP y nombres de dispositivo Remanencia Método estándar: Datos son remanentes: Asignación permanente en STEP 7 Los parámetros de dirección IP / nombres de dispositivos se asignan de forma permanente durante la configuración en STEP 7. Al cargar la configuración en la CPU también se almacenan los parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo de forma remanente en la CPU. • Asignación permanente al Los parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo se asignan • configurar "Asignar mediante DCP (Discovery and Configuration Protocol): • parámetros de dirección • Mediante una herramienta de configuración como PST o en IP / nombre de dispositivo STEP 7 p. ej. a través de "Editar estaciones Ethernet". por otra vía" • Mediante el controlador IO de nivel superior, cuando se opera la • CPU como I-device con arranque priorizado. Asignación temporal en STEP 7 en caso de DESCONEXIÓN DE RED / CONEXIÓN DE RED tras un borrado total después del borrado de la configuración (SDB) tras la eliminación de la MMC Los parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo se asignan Datos no son remanentes mediante DCP (Discovery and Configuration Protocol): • En el caso de una asignación de direcciones IP automática a través de "Estaciones accesibles" en STEP 7, cuando la CPU aún no tiene ninguna dirección IP. Asignación temporal al Los parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo se asignan configurar "Asignar mediante DCP (Discovery and Configuration Protocol): parámetros de dirección • En el caso de una asignación de direcciones IP mediante el IP / nombre de dispositivo controlador de nivel superior al I-device, cuando el I-device no por otra vía" se opera con arranque priorizado. Asignación en el programa de usuario Los parámetros de dirección IP / nombre de dispositivo se asignan en el programa de usuario a través del SFB 104. La remanencia de los parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo se puede determinar en el registro de parámetros correspondiente. Remanencia según las definiciones del registro de parámetros Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 231 PROFINET IO - Ingeniería 5.6 Asignación de direcciones Restablecimiento de parámetros de dirección IP y nombres de dispositivo remanentes Los parámetros de dirección IP y nombres de dispositivo remanentes se pueden restablecer de la siguiente manera: ● Mediante "Reset to factory settings" (Restablecer a estado de suministro) ● A través de una actualización del firmware ATENCIÓN • Mediante la asignación temporal de parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo se pueden restablecer parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo guardados de forma remanente. • En el caso de una asignación permanente de parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo se sustituyen los parámetros guardados previamente de forma remanente por los parámetros recién asignados. ATENCIÓN Reutilización de dispositivos Ejecute la función "Reset to factory settings" (Restablecer a estado de suministro), antes de instalar un dispositivo con parámetros de dirección IP / nombres de dispositivo remanentes en otras subredes / instalaciones o antes de guardarlo en el almacén. Descripción del sistema 232 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO Contenido de este capítulo Este capítulo contiene la siguiente información: ● Funcionamiento del mecanismo de diagnóstico en PROFINET IO ● Ayuda al diagnóstico con STEP 7 / NCM PC ● Evaluación de los avisos de diagnóstico en el programa de usuario ● Diagnóstico de la infraestructura de la red ● Diagnóstico por el estado de los LEDs de una interfaz PROFINET Visión de conjunto del diagnóstico Para el diagnóstico puede proceder de la siguiente manera: ● Reaccionar a un fallo (diagnóstico referido al evento, evaluación de alarmas) ● Determinar el estado actual de su sistema de automatización (diagnóstico referido al estado) Para ello, PROFINET IO (de manera similar a PROFIBUS DP) ofrece distintas posibilidades. En la tabla siguiente encontrará las principales posibilidades de acceder a los datos de diagnóstico. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 233 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO Tabla 5- 1 Visión de conjunto del diagnóstico Posibilidad de diagnóstico Finalidad La información se encuentra en el subcapítulo... Diagnóstico online con un dispositivo PG/PC/HMI Permite evaluar en qué estado se encuentra el sistema de automatización en ese mismo instante. Soporte de STEP 7/NCM PC (Página 238) Lectura de listas de estado del sistema (SZLs) en el programa de usuario Las SZL permiten delimitar un fallo o error. Evaluación del diagnóstico en el programa de usuario (Página 243) Lectura de registros de diagnóstico (records) Los registros de diagnóstico proporcionan información detallada sobre el tipo y el origen de un fallo o error. Evaluación del diagnóstico en el programa de usuario (Página 243) Notificar errores del sistema La información de diagnóstico se muestra en el dispositivo HMI o en el servidor Web en forma de avisos. Soporte de STEP 7/NCM PC (Página 238) SNMP Este protocolo permite diagnosticar la infraestructura de la red. Diagnóstico de la infraestructura de la red (SNMP) (Página 247) Alarma de diagnóstico De este modo puede evaluar diagnósticos en el programa de usuario Evaluación del diagnóstico en el programa de usuario (Página 243) Servidor web La información de diagnóstico se puede consultar de forma cómoda en un navegador web estándar Diagnóstico con el servidor web (Página 247) Consulte también Indicadores de estado y error: CPUs con interfaz PN (Página 246) Descripción del sistema 234 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO 5.7.1 Características principales del diagnóstico en PROFINET IO Concepto de diagnóstico sin discontinuidades PROFINET IO ofrece soporte al usuario mediante un concepto de diagnóstico homogéneo. A continuación explicaremos las principales características de este concepto. Concepto básico El dispositivo IO transfiere cada fallo que aparece o varios fallos simultáneos al controlador IO. Si necesita conocer el estado total de un dispositivo IO, incluidos los fallos aún pendientes, puede leer el estado directamente desde el dispositivo IO. Concepto de mantenimiento ampliado Las interfaces PROFINET con switch integrado de los dispositivos SIMATIC admiten el concepto de diagnóstico de cuatro capas. Éste se basa en la especificación PROFINET "Application Layer services for decentralized periphery and distributed automation" y "Application Layer protocol for decentralized periphery and distributed automation" en la versión V2.1 con los siguientes estados: Tabla 5- 2 Clasificación de los estados de diagnóstico Estado de diagnóstico Símbolo Good Círculo verde Mantenimiento necesario Llave inglesa verde Gravedad del error EDMD (Maintenance Required) Mantenimiento solicitado Llave amarilla (Maintenance Demanded) Bad Círculo rojo DOWD Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 235 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO El objetivo del concepto de diagnóstico consiste en detectar y eliminar con antelación los fallos potenciales, antes de que se interrumpa la producción. Para ello se definen informaciones de estado adicionales, además de las informaciones de estado "Good" (no falla) y "Bad" (falla) del dispositivo PROFINET. Las informaciones de mantenimiento se generan con los siguientes avisos de sistema: ● Necesidad de mantenimiento (se simboliza mediante una llave inglesa verde) y ● Solicitud de mantenimiento (se simboliza mediante una llave inglesa amarilla) Los instantes en que se generan ambos avisos de sistema se pueden ajustar individualmente para la mayoría de los parámetros de desgaste. Algunos parámetros, como p. ej. la atenuación en un cable de fibra óptica, están definidos en la especificación PROFINET a partir de la versión V2.1. Niveles de diagnóstico Los datos de diagnóstico se pueden evaluar a distintos niveles. 1LYHO HUURUHQHOPµGXOR SHMPµGXORGHHQWUDGDV DQDOµJLFDV 1LYHO HUURUHQHOVXEPµGXOR 1LYHO HUURUHQHOGLVSRVLWLYR SHMLVODGHY£OYXODVB Figura 5-18 6XEPµGXOR 6XEPµGXOR 6XEPµGXOR &DQDO &DQDO &DQDO &DQDO &DQDO &DQDO &DQDO[ &DQDO[ &DQDO[ 6XEVORW 6XEVORW 6XEVORW 6XEPµGXOR 6XEPµGXOR 6XEPµGXOR &DQDO &DQDO &DQDO &DQDO &DQDO &DQDO &DQDO[ &DQDO[ &DQDO[ 6XEVORW 6XEVORW 6XEVORW 6ORW 6ORW 6ORW 1LYHO HUURUHQHOFDQDO SHMURWXUDGHKLORHQFDQDO Niveles de diagnóstico de PROFINET IO Descripción del sistema 236 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO Acceso al estado de un dispositivo IO con una unidad de programación o un equipo de manejo y visualización (HMI) Si está conectado a STEP 7 mediante una programadora o a Industrial Ethernet mediante un equipo de manejo y visualización, también puede acceder online a los datos de diagnóstico. Ésto se ilustra en la figura siguiente. &RQWURODGRU,2 3*3&VXSHUYLVRU,2 1 2 3 'LVSRVLWLYR,2 Cifra ① ② ③ Descripción Diagnóstico online en STEP 7 o en el equipo de manejo y visualización: La programadora o el equipo de manejo y visualización (PG/HMI) solicita el estado del controlador IO. Una vez iniciado el proceso por la PG/PC/HMI, el controlador IO lee automáticamente el estado completo del equipo de forma asíncrona directamente del dispositivo IO y deposita los datos de diagnóstico leídos en listas de estado del sistema en el controlador IO. A estas listas de estado del sistema accede entonces la PG/PC/HMI. Diagnóstico online en STEP 7 o en el equipo de manejo y visualización: La PG/el PC/el HMI también puede leer el estado del equipo directamente del dispositivo IO, sin pasar por el controlador IO (p. ej. en la Lifelist). Para ello es necesario que la PG/el PC/el HMI esté conectado directamente a la Industrial Ethernet. De este modo también es posible acceder a los datos de diagnóstico durante la fase de puesta en marcha o en caso de reparación, cuando el controlador IO no está en marcha.. Figura 5-19 Diagnóstico PROFINET IO mediante STEP 7 o un equipo de manejo y visualización Información adicional sobre el diagnóstico en PROFINET IO Encontrará más información en el manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930). Encontrará más información al respecto en la ayuda en pantalla de STEP 7 a partir de la versión V5.4 SP1. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 237 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO 5.7.2 Soporte de STEP 7/NCM PC Diagnóstico en STEP 7/NCM PC La figura siguiente ilustra las distintas posibilidades de diagnóstico que ofrece STEP 7. Para un diagnóstico con NCM PC, los dispositivos deben admitir el protocolo Simple Network Management Protocol (SNMP). Los pasos para realizar el diagnóstico en NCM PC son equivalentes a los de STEP 7. /ODPDUHOFRPDQGR0RVWUDU HVWDFLRQHVDFFHVLEOHVGLUHFWDPHQWH 6,0$7,&0DQDJHU2QOLQH 3URJUDPD6 3UR\HFWR (VWDFLRQHVDFFHVLEOHV HVWDFLRQHVDFFHVLEOHV $6 &3$GYDQFHG ,(3%/LQN (TXLSR 0µGXOR $6&38 &3$GYDQFHG ,(3%/LQN /ODPDUHOFRPDQGR'LDJQµVWLFR GHOKDUGZDUH 9LVWDU£SLGD 9LVWDGHGLDJQµVWLFR &38 PµGXORVGHIHFWXRVRV ,QIRUPDFLµQGHOPµGXOR Figura 5-20 Diagnóstico en STEP 7 Descripción del sistema 238 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO HW Config Online La vista online de HW Config en STEP 7 proporciona una visión general del estado actual del sistema. También se dispone de los datos de configuración (p. ej., los módulos no configurados). Para ello abra en STEP 7 / HW Config el comando de menú Equipo > Abrir online . Representación esquemática de la vista de la estación: +:&RQILJ>$6GLDJQµVWLFRRQOLQH@ 352),%86VLVWHPDPDHVWUR'3 ,0 (WKHUQHWVLVWHPD31,2 (76 ,(3% 352),%86PDHVWUR'3 ,0 Figura 5-21 Vista online en HW Config (representación esquemática) Información adicional sobre la configuración "Notificar errores de sistema" "Notificar errores de sistema" también es soportado por PROFINET IO. La función "Notificar errores de sistema" de STEP 7 le proporciona una forma cómoda de visualizar la información de diagnóstico proporcionada por el componente en forma de avisos. STEP 7 crea automáticamente los bloques y textos de avisos necesarios. Sólo tiene que cargar en la CPU los bloques creados y transferir los textos a los dispositivos HMI conectados. Estaciones accesibles Mostrar En el SIMATIC Manager puede ver una lista de los dispositivos PROFINET con el comando de menú Mostrar estaciones accesibles. Nota La interfaz de la PG/del PC debe configurarse en STEP 7/NCM PC a Ethernet. De lo contrario no se podrá establecer la comunicación. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 239 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO Vista del diagnóstico y vista rápida En STEP 7 puede hacerse mostrar una vista general de los módulos que fallan. Para ello, en el Administrador SIMATIC llame el comando de menú: Sistema de destino > Diagnóstico/Preferencias > Diagnóstico del hardware. En las preferencias de STEP 7 puede seleccionar si prefiere ver de forma estándar la vista rápida o la vista de diagnóstico. En la vista de diagnóstico se representa el controlador IO (CP o CPU) y los módulos que fallan. En la vista de diagnóstico se representan todos los módulos. Información del módulo En la ventana "Información del módulo" se visualiza información de diagnóstico detallada. En ésta se ofrece la siguiente información: ● Estado del dispositivo (o. k., mantenimiento solicitado, mantenimiento necesario, falla, averiado) ● Nombre del dispositivo (p. ej., valv_1) ● Tipo de dispositivo (p. ej. ET 200S) ● Lugar del fallo (slot, módulo, submódulo, canal) ● Tipo de error de canal (p. ej. rotura de hilo) ● Solución mediante eliminación del error (en algunos módulos) STEP 7/NCM PC El NCM integrado en STEP 7 ofrece para PROFINET amplias posibilidades de diagnóstico para los distintos tipos de comunicación. Al diagnóstico NCM se accede desde el menú Inicio > SIMATIC > STEP 7 > NCM S7 o desde el cuadro de diálogo "Propiedades" de un CP. Descripción del sistema 240 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO 5.7.3 Ejemplos de mecanismos de diagnóstico Diagnosticar procesadores de comunicaciones y switches La figura siguiente aclara conceptos importantes del diagnóstico en procesadores de comunicaciones y switches. 6,0$7,& (WKHUQHWVLVWHPD352),1(7 ,0 ,0 9£OYXOD 9£OYXOD ,0 ,0 0RWRU 7XUER ,0 1 (VFDSH 6,0$7,& (WKHUQHW352),QHW6\VWHP 85 ; &38 ,( ,0 ,0 ,0 'LVWULEXFLµQ ,0 ',['&9 '2['&9 9HQWLO 9HQWLO .ODSSH 6FKQHFNH ,0 ,0 ,0 )¸UGHUEDQG ([WUXGHU $EOXIW 9HUWHLOHU 2 Cifra ① ② Significado Diagnóstico de un procesador de comunicaciones (CP) Diagnóstico de un switch Figura 5-22 Procesadores de comunicaciones y switches Diagnosticar un procesador de comunicaciones Un procesador de comunicaciones proporciona en STEP 7 un diagnóstico idéntico al de la interfaz PROFINET de una CPU. Este principio también es aplicable para procesadores de comunicaciones que se utilizan en un PC como interfaz PROFINET (cifra ①, figura anterior). Switch Si un switch (p. ej. SCALANCE X 200/400) es compatible con PROFINET IO y está integrado como aparato de campo en la configuración, entonces puede diagnosticar el switch en STEP 7 como un aparato de campo (cifra ②, figura anterior). Algunos switches (p. ej. SCALANCE X 200/400) ofrecen además la posibilidad de realizar un diagnóstico basado en la web con ayuda del Web Based Management. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 241 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO Procedimiento de diagnóstico en caso de rotura de hilo El gráfico siguiente muestra cómo se intercambia la información de diagnóstico cuando disminuye la calidad de la transmisión en la línea óptica, p. ej. por envejecimiento. En este ejemplo se describe el escenario después de haber diagnosticado un caso de mantenimiento necesario. 3*3& &RQWURODGRU,2 (76 31)2 6&$/$1&( ; (7631)2 (76 31)2 &DEOHGHILEUDµSWLFD &DEOHGHFREUH Cifra ① ② ③ ④ ⑤ Descripción La reserva de sistema del cable de fibra óptica desciende por debajo de 0 dB. Tanto el ET 200 S PN FO como el switch envían la alarma Maintenance Demanded al controlador IO. El controlador IO detecta gracias a las alarmas la solicitud de mantenimiento del switch y del dispositivo. Los datos correspondientes a la información del módulo se actualizan en el controlador IO y se llaman los correspondientes OBs de error. Nota: Para que los OBs de error puedan arrancar en el controlador IO, es necesario seleccionar en STEP 7 la propiedad "OB 82 / Peripherie Fault Task - llamada en caso de alarma de comunicación" del controlador IO en cuestión. En STEP 7 (en la PG o en el PC) la necesidad de mantenimiento se indica en el dispositivo y en el switch mediante una llave amarilla. STEP 7 puede obtener información detallada directamente del switch. Figura 5-23 Proceso de diagnóstico Descripción del sistema 242 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO 5.7.4 Evaluación del diagnóstico en el programa de usuario Diagnóstico como en PROFIBUS DP Las posibilidades de diagnóstico que ofrece STEP 7 para los componentes PROFIBUS DP, también están disponibles en PROFINET. El procedimiento es básicamente idéntico. Diagnóstico en el programa de usuario También la evaluación de datos de diagnóstico vía SFB/SFC en el programa de usuario se efectúa de manera similar a como se hace en PROFIBUS DP. En PROFINET IO se utiliza una estructura común a todos los fabricantes para registros con datos de diagnóstico. Los datos de diagnóstico se generan solamente para los canales que fallan. PROFINET ofrece básicamente dos maneras distintas para obtener información de diagnóstico. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 243 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO 1. Evaluación del estado de diagnóstico Para más información sobre el estado actual del sistema de automatización, consulte las listas de estado del sistema (SZLs), que ofrecen una visión general de los sistemas PROFINET IO existentes y que le ayudan a localizar los equipos defectuosos o para los que se ha solicitado mantenimiento o que necesitan mantenimiento en un sistema PROFINET IO. Con las listas parciales podrá delimitar el error a un módulo/submódulo. Con el SFB 52 (leer registro) se leen entonces distintos registros de diagnóstico (records) directamente del módulo en cuestión y de este modo se obtiene información más detallada sobre el fallo en cuestión. &RQWURODGRU,2 'LVSRVLWLYR,2 Cifra ① ② Descripción Todos los fallos individuales se recopilan en un registro en el módulo interfaz. En el programa de usuario, el SFB 52 lee el estado del equipo completo de forma asíncrona y directamente del dispositivo IO. Figura 5-24 Ejemplo: Evaluación de alarmas de diagnóstico con SFB 52 Descripción del sistema 244 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO 2. Evaluación de alarmas Cuando se produce un error/alarma, automáticamente se llama un bloque de organización de error (OB de error). Mediante el número de OB y la información de arranque se obtiene ya información sobre la causa del error y la ubicación del mismo. Obtendrá información detallada sobre el evento de error en este OB de error con el SFB 54 (leer información adicional de alarma). &RQWURODGRU,2 6=/ (TXLSR (TXLSR (TXLSR (TXLSR 'LVSRVLWLYR,2 Cifra ① ② ③ Descripción Todo fallo o error se envía individualmente como diagnóstico de canal en forma de alarma al controlador IO. En el controlador IO se actualizan automáticamente los datos de estado del módulo y se arranca el OB de error (OB 82). En el programa de usuario, en el OB de error (OB 82), el SFB 54 lee el error de forma síncrona del controlador IO, sin acceder al dispositivo IO. Figura 5-25 Diagnóstico con OB 82 y SFB 54 Paquete de diagnóstico PNIODiag El paquete de diagnóstico PNIODiag le permite evaluar cómodamente diagnósticos de módulos periféricos. Esta herramienta de diagnóstico se utiliza igual en PROFIBUS DP que en PROFINET IO. Para más información sobre los componentes y las funciones, visite Internet (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/26996747). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 245 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO Diagnóstico con la SFC 51 "RDSYSST" y SFB 54 "RALARM" y "Notificar errores de sistema" Encontrará ejemplos de aplicaciones para el diagnóstico desde el programa de usuario con una descripción detallada en el portal de aplicación de Internet (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/24000238) de Automation and Drives Service & Support. Registros de diagnóstico (Records´) en PROFINET IO Existen dos distintos tipos de registros de diagnóstico: 1. Registros de diagnóstico de canal Los registros de diagnóstico de canal se representan cuando un canal presenta un error y/o ha disparado una alarma. Si no hay ningún fallo o error, se devuelve un registro de diagnóstico de longitud 0. Es posible representar 400 errores de canal a la vez. 2. Registros de diagnóstico específicos del fabricante La estructura y el tamaño de los registros de diagnóstico específicos del fabricante dependen del fabricante en cuestión. Para más información al respecto, consulte el archivo GSD del dispositivo. El archivo GSD lo suministra el fabricante del dispositivo. Listado de los registros de diagnóstico Encontrará información al respecto en el manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930). Comparación del diagnóstico en PROFINET IO y PROFIBUS DP Encontrará información al respecto en el manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930). Para más información sobre SFBs y OBs, consulte la Ayuda en pantalla de STEP 7 y el manual Software de sistema para S7-300/400 Funciones estándar y funciones de sistema (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/1214574). 5.7.5 Indicadores de estado y error: CPUs con interfaz PN Indicadores de estado y error: Dispositivos PROFINET Con ayuda de la visualización de estado y error de los LEDs del dispositivo PROFINET puede diagnosticar fallos relacionados con la comunicación o con los estados de error del módulo PROFINET. Información adicional sobre el diagnóstico con LEDs Encontrará más información sobre el diagnóstico con la visualización de estado y error de los LEDs en el manual del dispositivo PROFINET pertinente. Descripción del sistema 246 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO 5.7.6 Diagnóstico con el servidor web Posibilidades de diagnóstico Dependiendo de la funcionalidad de la CPU de la familia S7, el servidor web integrado le proporciona las siguientes posibilidades de diagnóstico: ● Página de inicio con información general acerca de la CPU ● Información identificativa ● Contenido del búfer de diagnóstico ● Información del módulo ● Avisos (sin posibilidad de confirmación, en el caso de que hayan sido generados previamente) ● Información sobre la comunicación ● Topología ● Estado de variables ● Tablas de variables Información adicional sobre el servidor web Encontrará más información sobre el servidor web en el manual de producto de la CPU S7 en cuestión. 5.7.7 Diagnóstico de la infraestructura de la red (SNMP) Disponibilidad Como estándar abierto, PROFINET permite utilizar cualquier sistema o solución de software para el diagnóstico basado en SNMP. Diagnóstico de red El protocolo de gestión de redes simples SNMP (Simple Network Management Protocol) utiliza el protocolo de transporte UDP sin conexión. Este protocolo comprende dos componentes de red, similares al modelo cliente/servidor. El gestor SNMP vigila los nodos de la red y los agentes SNMP recopilan en los diversos nodos la información específica de la red y la depositan de forma estructurada en la MIB (Management Information Base). Con esta información, un sistema de administración de redes puede realizar un diagnóstico detallado de la red. A excepción de unos pocos datos no relevantes para la producción, solo es posible un acceso de lectura a datos SNMP de dispositivos PROFINET. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 247 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO MIB Una MIB (Management Information Base) es una base de datos de un dispositivo. Los clientes SNMP acceden a esa base de datos del dispositivo. La familia de dispositivos S7 admite, entre otras, las siguientes MIBs estandarizadas: ● MIB II, normalizada en la RFC 1213 ● MIB LLDP, normalizada en la norma internacional IEE 802.1AB ● MIB LLDP PNIO, normalizada en la norma internacional IEC 61158-6-10 MIB II SNMP MIB II está previsto para el diagnóstico de la interfaz de red y ofrece información sobre la "salud de red" de la estación. A través de mecanismos de diagnóstico estándar de PROFINET es posible consultar más información, como el estado operativo de la CPU o errores colectivos. Detección de la topología de la red LLDP (Link Layer Discovery Protocol) es un protocolo que permite detectar los equipos más próximos. Gracias a este protocolo, un equipo puede enviar informaciones sobre sí mismo, así como guardar en la MIB LLDP las informaciones recibidas de sus equipos vecinos. Estas informaciones se pueden consultar vía SNMP. Con esta información, un sistema de administración de redes puede determinar la topología de la red. Integración de dispositivos HMI mediante SNMP OPC Server La configuración del servidor OPC está integrada en la configuración de hardware de STEP 7. La comunicación con el servidor OPC no requiere conexión S7. Por lo tanto, no tiene que configurar conexiones S7. Los equipos ya configurados del proyecto STEP 7 se pueden integrar directamente. La alternativa a STEP 7 consiste en realizar la configuración con el NCM PC (componente del CD SIMATIC NET) o determinarla automáticamente y adoptarla en la configuración. Aplicación de SNMP en el entorno SIMATIC NET Los equipos SIMATIC NET aptos para SNMP se pueden supervisar y manejar desde un explorador de Internet estándar. El sistema de gestión denominado "Web-Based Management" ofrece numerosas informaciones específicas del dispositivo (p. ej. estadísticas de la red, estado del suministro redundante). Descripción del sistema 248 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET IO - Ingeniería 5.7 Diagnóstico en PROFINET IO Diagnóstico con el SIMATIC NET SNMP-OPC-Server El software SNMP OPC Server permite diagnosticar y parametrizar cualquier dispositivo SNMP, incluso a través de dispositivos HMI que no pueden leer variables SNMP de otros dispositivos. El intercambio de datos con estos dispositivos se gestiona a través del OPC Server, vía el protocolo SNMP. Toda la información se puede integrar en sistemas OPC compatibles, p. ej. en el sistema HMI WinCC. Esto permite realizar un diagnóstico combinado de procesos y de redes en el sistema HMI. Ventajas de SNMP SNMP puede utilizarse en los siguientes casos: ● Por usuarios, con el fin de integrar el diagnóstico de red mediante SNMP OPC Server en un sistema HMI / SCADA centralizado. ● Por la administración TI de operadores de máquinas e instalaciones para supervisar su red Industrial Ethernet mediante sistemas estándar de administración de redes. ● Por la administración TI, principalmente con el fin de supervisar la red de oficina, pero también en muchos casos la red de automatización mediante sistemas estándar de administración de redes (p. ej., HP Openview). Información adicional En el círculo de normalización Administración de red en Internet (http://www.snmp.org) encontrará información respecto a SNMP. En Internet (http://www.profibus.com) encontrará más detalles sobre SNMP. En Internet (http://www.automation.siemens.com/net/html_78/produkte/040_snmp.htm) encontrará información adicional acerca del SNMP OPC Server. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 249 PROFINET CBA - Ingeniería 6 Contenido de este capítulo El presente capítulo proporciona conocimientos más profundos sobre PROFINET CBA (Component Based Automation). Aquí encontrará la siguiente información: ● El principio básico de todo el proceso de ingeniería ● Qué son los componentes PROFINET y las funciones tecnológicas ● Qué dispositivos forman los componentes PROFINET ● Cuáles son las posibilidades de diagnóstico Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 251 PROFINET CBA - Ingeniería 6.1 Ingeniería con SIMATIC iMap 6.1 Ingeniería con SIMATIC iMap Concepto de ingeniería de SIMATIC iMap PROFINET ofrece en SIMATIC iMap una interfaz estandarizada independiente del aparato y del fabricante. Permite integrar fácilmente aparatos y componentes de distintos fabricantes en una instalación vía PROFINET. SIMATIC iMap permite agrupar gráficamente aplicaciones de automatización distribuidas y representarlas en toda la planta. Todos los componentes PROFINET necesarios están disponibles en una librería con una representación uniforme. Los enlaces de comunicación entre los aparatos no se programan, sino que se configuran gráficamente como líneas de interconexión. SIMATIC iMap puede cargar el contenido de los componentes PROFINET y las interconexiones correspondientes en los distintos dispositivos de la instalación. Tanto durante la puesta en marcha como cuando la instalación ya ésta en funcionamiento, SIMATIC iMap permite consultar los datos de proceso y de diagnóstico de los equipos, así como modificar los parámetros y los datos del proyecto para fines de test. 6,0$7,&L0DS ,QJHQLHU¯DFRP¼QSDUDWRGRV ORVIDEULFDQWHV 9LVWDWHFQROµJLFDGHOD LQVWDODFLµQ &RQILJXUDFLµQ\SURJUDPDFLµQHVSHF¯ILFDVGHOIDEULFDQWH 'LVSRVLWLYRV Figura 6-1 Concepto de ingeniería de SIMATIC iMap Descripción del sistema 252 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET CBA - Ingeniería 6.1 Ingeniería con SIMATIC iMap Concepto de ingeniería abierto y no propietario Para la integración en herramientas de configuración y programación específicas del fabricante, SIMATIC iMap ofrece las siguientes funciones: ● Software para la integración de componentes PROFINET que contienen sistemas de automatización SIMATIC y que han sido programados en STEP 7. ● Acceso a herramientas específicas del fabricante para la configuración y el diagnóstico de los aparatos. Pasos básicos desde la planificación hasta el funcionamiento de una instalación Para la configuración, instalación y el funcionamiento de una planta de automatización mediante SIMATIC iMap hay que seguir básicamente los pasos siguientes: 1. Planificar la instalación El planificador de la instalación define los puntos siguientes: – Funciones necesarias – Sistemas de automatización y aparatos de campo utilizables – Funciones que pueden agruparse en módulos tecnológicos reutilizables – Interfaces tecnológicas necesarias para la interacción de los componentes PROFINET, así como variables necesarias para el diagnóstico y la visualización 2. Crear componentes PROFINET El ingeniero encargado de la ingeniería básica y de detalle crea el componente PROFINET con la herramienta de configuración y programación específica del fabricante (para sistemas de automatización SIMATIC: STEP 7). Para ello debe realizar las siguientes tareas: – Configurar y parametrizar el hardware – Crear descripciones tecnológicas de interfaces – Crear programas de usuario – Comprobar bloques tecnológicos – Crear componentes PROFINET (archivo XML y gestión de datos correspondiente) – Opcional: Importar componentes PROFINET a una librería SIMATIC iMap. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 253 PROFINET CBA - Ingeniería 6.1 Ingeniería con SIMATIC iMap 3. Configurar la instalación en SIMATIC iMap El ingeniero de proyectos crea el proyecto en SIMATIC iMap siguiendo los pasos siguientes: – Abrir la librería existente o crear una librería nueva – En caso necesario, importar nuevos componentes PROFINET a la librería – Insertar componentes PROFINET en el proyecto – Interconectar los dispositivos en la vista de red – Asignar direcciones a los dispositivos: Dirección IP/máscara de subred, en algún caso dirección IP del routing, dirección y/o dirección PROFIBUS (este paso depende del dispositivo) – Interconectar funciones tecnológicas en la vista de instalación – Modificar las propiedades de los dispositivos y funciones – Comprobar la configuración – Documentar el proyecto y archivarlo. 4. Puesta en marcha y test de la instalación El técnico de puesta en marcha ejecuta las siguientes tareas: – Poner en marcha los distintos dispositivos – Transferir los datos de proyecto a los dispositivos de la instalación (download) – En caso necesario, retocar los dispositivos y las funciones tecnológicas en el sistema de ingeniería específico del fabricante – Probar la instalación – Crear datos simbólicos para el acceso vía OPC. 5. Poner la instalación en funcionamiento El operador de la instalación ejecuta las siguientes tareas: – Visualizar online los datos de proceso y modificarlos (integración vertical) – Diagnosticar la instalación – Manejo y visualización – Efectuar trabajos de mantenimiento y modificación. PROFINET Component Description (PCD) En el sistema de ingeniería (p. ej., STEP 7) se genera un componente. La descripción del componente (PROFINET Component Desription) almacena el sistema de ingeniería como archivo XML. Este archivo XML se puede importar a SIMATIC iMap e interconectar con otros componentes. Encontrará información sobre SIMATIC iMap en el manual Configurar instalaciones con SIMATIC iMap (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22762190). Descripción del sistema 254 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET CBA - Ingeniería 6.1 Ingeniería con SIMATIC iMap Soporte de SIMATIC iMap SIMATIC iMap le asistirá de la manera siguiente desde la planificación hasta la puesta en marcha de la instalación: ● Gestión de datos de componentes PROFINET propios y preparados en librerías Los componentes PROFINET que cree el usuario o que ya estén preparados, se pueden gestionar en librerías cuyo contenido determinará el propio usuario. ● Interconexión de las funciones tecnológicas en la vista de instalación En la vista de instalación se pueden posicionar e interconectar gráficamente las funciones tecnólogicas y consultar y modificar cómodamente sus propiedades. ● Interconexión de dispositivos en la vista de red En la vista de red se pueden acoplar dispositivos gráficamente a una red PROFIBUS o Industrial Ethernet y asignar las direcciones correspondientes. ● Observar y forzar variables online En cualquier momento es posible acceder online a los datos de proceso. Para ello se puede utilizar una tabla de variables, dispositivos HMI como p. ej. WinCC Flexible en la instalación, o bien utilizar programas cliente basados en OPC. ● Diagnosticar dispositivos PROFINET y funciones tecnológicas En la propia ventana de diagnóstico se muestra continuamente el estado actual de los dispositivos PROFINET y las funciones tecnológicas. Mediante una comparación online-offline se puede determinar si es necesario descargar los programas y/o las interconexiones. ● Representación del proyecto en una estructura jerárquica en árbol Todas las partes de la instalación se representan en una vista sinóptica que sirve de base para una navegación cómoda y para funciones de administración en el proyecto. ● Creación automática de la documentación de la instalación SIMATIC iMap crea automáticamente una documentación completa de la instalación configurada, incluidos todos los dispositivos, funciones tecnológicas y conexiones, así como la representación gráfica de la conexión en red y las interconexiones. ● Comprobar la configuración En SIMATIC iMap es posible comprobar la configuración antes de generar el proyecto mediante los datos característicos específicos de los dispositivos. ● Consultar datos online de los dispositivos Mediante el análisis online de los dispositivos es posible consultar los datos online de dispositivos individuales para fines de test y diagnóstico. ● Versionado de los componentes PROFINET Asignar una dirección IP La dirección IP debe asignarse con un software específico del fabricante. En el capítulo Dirección IP y dirección MAC (Página 224) se describe, por ejemplo, cómo asignar una dirección IP con STEP 7. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 255 PROFINET CBA - Ingeniería 6.2 Concepto de componentes Comunicación CPU En PROFINET CBA, la comunicación entre las CPUs como componentes puede realizarse de forma cíclica o acíclica. 6.2 Concepto de componentes Resumen Los componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos de los sistemas de automatización ejecutan una determinada función tecnológica de la instalación automatizada o del proceso de producción. Todos los componentes pertenecientes a una función tecnológica forman, junto con el programa de control correspondiente, un módulo tecnológico independiente. Si este módulo tecnológico cumple los requisitos de comunicación de la especificación PROFINET, es posible crear a partir de él un componente PROFINET en un sistema de ingeniería. Descripción del sistema 256 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET CBA - Ingeniería 6.2 Concepto de componentes Ejemplo Transporte Los criterios establecidos arriba aparecen representados en la figura siguiente en el ejemplo "Transporte": 0µGXORWHFQROµJLFRWUDQVSRUWH 3URJUDPD (OHFWUµQLFD 0HF£QLFD &RPSRQHQWH352),1(7WUDQVSRUWH 7UDQVSRUWH 6WDUW%22/ 6WDUW%22/ &RXQW,Q, 'HOD\, %22/1H[W %22/5XQ ,&RXQW2XW 8,/LIHVWDWH )XQFLµQWHFQROµJLFD Figura 6-2 7UDQVSRUWH ,0B&38 'LVSRVLWLYR Del módulo tecnológico al componente PROFINET Componente PROFINET Un componente PROFINET abarca todos los datos de la configuración hardware, los parámetros de los módulos, así como el programa de usuario correspondiente para su utilización en PROFINET CBA. El componente PROFINET se compone de: ● Función tecnológica La función (de software) tecnológica (opcional) abarca la interfaz hacia otros componentes PROFINET en forma de entradas y salidas interconectables. ● Dispositivo El dispositivo es la representación del autómata programable o aparato de campo físico, incluidos la periferia, los sensores y actuadores, la mecánica así como el firmware del dispositivo. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 257 PROFINET CBA - Ingeniería 6.2 Concepto de componentes Librerías e instancias Los componentes PROFINET se pueden guardar en una librería de SIMATIC iMap y reutilizarlos posteriormente. En caso de reutilizar el componente PROFINET, es necesario adaptarlo a las nuevas circunstancias (instanciarlo). ¿Cómo se crean los componentes PROFINET? Configure y programe el autómata programable o el aparato de campo del componente PROFINET con la herramienta de configuración y programación del fabricante del dispositivo (p. ej. STEP 7). A continuación, cree un componente PROFINET a partir de la configuración del autómata programable y del programa de usuario, p. ej., mediante un comando de menú. Se encapsulará la funcionalidad del equipo con los programas específicos de la aplicación. Desde el exterior ya sólo se podrá acceder a las interfaces tecnológicas (Component Interface) que son necesarias para la interacción de máquinas e instalación, el diagnóstico, la visualización y la integración vertical. Las interfaces tecnológicas del componente PROFINET están descritas en XML (Extensible Markup Language) y almacenadas en un archivo XML. Éste se crea p. ej. en STEP 7 con el PROFINET Interface Editor. XML ofrece la posibilidad de representar datos en un formato independiente de la plataforma y del fabricante. La estructura del archivo XML está especificada en el modelo de ingeniería PROFINET. Los datos de la configuración de hardware y, dado el caso, del programa de usuario se pueden adjuntar al componente PROFINET en el formato independiente del dispositivo. Ventajas de los componentes PROFINET El uso de componentes PROFINET le permite disponer de sus propiedades tecnológicas - indicadas a continuación - combinadas con las siguientes ventajas: ● Modularización y reutilizabilidad El concepto de los componentes PROFINET permite una modularización más profunda de las instalaciones de automatización. Los componentes PROFINET se pueden reutilizar cualquier número de veces en distintas soluciones de automatización. ● Comunicación homogénea gracias al soporte de la especificación PROFINET Independientemente de su funcionalidad interna, todo componente PROFINET ofrece una interfaz uniforme para la comunicación con otros componentes vía Industrial Ethernet o PROFIBUS. La especificación PROFINET describe la interfaz de comunicación abierta para dispositivos aptos para PROFINET. ● Ingeniería abierta Las funciones tecnológicas de los distintos dispositivos se programan en las herramientas de ingeniería específicas del fabricante. Sin embargo, para una interconexión de las funciones tecnológicas en toda la instalación se utilizan herramientas de ingeniería independientes del fabricante, p. ej., SIMATIC iMap. De este modo es posible integrar productos de diferentes fabricantes en la comunicación PROFINET. Los fabricantes de aparatos de campo y de autómatas programables deben ampliar sus herramientas de programación y configuración tan solo con la integración para la herramienta de ingeniería independiente del equipo. Descripción del sistema 258 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET CBA - Ingeniería 6.2 Concepto de componentes Funcionalidad programable y fija La funcionalidad específica de la aplicación viene dada en el caso de un dispositivo inteligente por el programa de usuario que se puede cargar en el dispositivo. Los dispositivos más sencillos, como los accionamientos o los aparatos de campo, no disponen de un programa de usuario propio. La funcionalidad de estos dispositivos está fijamente integrada en su firmware. Se distingue entre los siguientes componentes PROFINET: ● con funcionalidad programable El componente contiene un programa de usuario propio que se puede transferir al dispositivo desde SIMATIC iMap. ● con funcionalidad fija El componente no contiene ningún programa de usuario propio (p. ej., esclavos DP normalizados). Información adicional Si va a utilizar la herramienta SIMATIC iMap por primera vez, encontrará una forma de introducción sencilla con la guía Getting Started Primeros pasos con SIMATIC iMap (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22761964). Si desea configurar PROFINET CBA, encontrará unas instrucciones detalladas y sencillas en el manual Configurar instalaciones con SIMATIC iMap (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22762190). Si desea realizar los ejercicios de la herramienta SIMATIC iMAP, encontrará un documento sencillo con ejercicios en el tutorial Puesta en marcha de sistemas SIMATIC iMap (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22761971). La creación de componentes CBA se describe en el manual SIMATIC iMap STEP 7 AddOn, Creación de componentes PROFINET (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22762278). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 259 PROFINET CBA - Ingeniería 6.3 Diagnose en PROFINET CBA 6.3 Diagnose en PROFINET CBA Diagnóstico en SIMATIC iMap En SIMATIC iMap, en la ventana de diagnóstico se visualizan en tres fichas datos de diagnóstico de las variables de proceso, así como de fallos de las funciones tecnológicas, de los diospositivos y de las interconexiones. Información adicional sobre el diagnóstico con SIMATIC iMap Consulte a este respecto la ayuda en pantalla de SIMATIC iMap. Encontrará un programa de ejemplo del diagnóstico en el Getting Started Component Based Automation Primeros pasos con SIMATIC iMap, capítulo Paso 9: Diagnóstico. Consulte también Primeros pasos con SIMATIC iMap (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22761964) Descripción del sistema 260 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET CBA - Ingeniería 6.3 Diagnose en PROFINET CBA Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 261 7 PROFINET - Ejemplos de instalación 7.1 Ejemplos de instalación de PROFINET IO 7.1.1 Sistema PROFINET IO Funciones de PROFINET IO El gráfico siguiente muestra las funciones de PROFINET IO. 3XHVWRGHFRQWURO )LUHZDOO 1LYHOGHGLUHFFLµQGHODHPSUHVD 352),1(7 ,QGXVWULDO(WKHUQHW 1DYHGHIDEULFDFLµQ 6ZLWFK 8QLGDGGH P£TXLQDV 8QLGDGGH P£TXLQDV 1LYHOGHSURGXFFLµQ 8QLGDGGHP£TXLQDV &38 &RQWURODGRU 31'3 ,2 'LVSRVLWLYR (76 ,2 3 31 3 1 31 'LVSRVLWLYR (76 ,2 31 5 3 3 D,QGXVWULDO(WKHUQHW 6ZLWFK GHODQDYHGH IDEULFDFLµQ FRPXQLFDFLµQDO 3 3 SXHVWRGHFRQWURO 3 3 6 3 3 0DHVWUR'3 3 3 (7 HVFODYR '3 352),%86 8 352),1(7 ,QGXVWULDO(WKHUQHW 3 3 8QLGDGGHP£TXLQDV ,0 &38 &RQWURODGRU ,2 3 'LVSRVLWLYR (76 ,2 31 3 3 3 'LVSRVLWLYR (76 ,2 31 4 3 3 31 3 3 2 0DHVWUR'3 ,( 3* ,(3%/LQN 31,2 3% 352),%86 (7 HVFODYR '3 7 Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 263 PROFINET - Ejemplos de instalación 7.1 Ejemplos de instalación de PROFINET IO La figura muestra Ejemplos de vías de enlace La conexión del nivel de Mediante PCs instalados en su puesto de control puede acceder a dispositivos del nivel dirección de la empresa con el de producción nivel de producción Ejemplo: • PC (puesto de control) - switch - dispositivos IO ET 200S ⑤ + ⑥ - CPU 319-3 PN/DP ①. Conexión del sistema de automatización de la unidad de máquinas 1 y la unidad de máquinas 2 Naturalmente, también es posible acceder desde una PG en el nivel de campo a otros sectores de la Industrial Ethernet. El controlador IO de la En esta posición se pueden ver prestaciones IO entre el controlador IO y el/los dispositivo(s) IO en la Industrial Ethernet: CPU IM154-8 ② controla directamente dispositivos conectados a Industrial Ethernet y PROFIBUS Ejemplo: • • • PG - switch integrado IM 154-8 CPU ② - switch - a dispositivo IO: ET 200S ⑥. El IM 154-8 CPU ② es el controlador IO para ambos dispositivos IO ET 200S ③ y ET 200 S ④ La IM 154-8 CPU ② también es el controlador IO a través del IE/PB Link para el ET 200 (esclavo DP) ⑦. Aquí se puede ver que una CPU puede ser tanto controlador IO de un dispositivo IO La CPU 319-3 PN/DP ① puede ser tanto controlador IO como maestro DP de un esclavo DP: como maestro DP • La CPU 319-3 PN/DP ① es el controlador IO para ambos dispositivos IO ET 200S ⑤ y ET 200 S ⑥ • La CPU 319-3 PN/DP ① es el maestro DP de un esclavo DP ⑧. El esclavo DP ⑧ está asignado localmente a la CPU ① y no es visible en la Industrial Ethernet. Información adicional Puede encontrar más información sobre PROFINET en el manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/19289930). En este manual también se muestra una sinopsis de los nuevos bloques y listas de estado del sistema PROFINET. Descripción del sistema 264 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET - Ejemplos de instalación 7.1 Ejemplos de instalación de PROFINET IO 7.1.2 Sistema PROFINET IO con IRT Ejemplo de un sistema PROFINET IO con IRT 3XHVWRGHFRQWURO 'LUHFFLµQGHODHPSUHVD ,QGXVWULDO(WKHUQHW 1DYHGHIDEULFDFLµQ 6ZLWFK 6ZLWFK 8QLGDGGH P£TXLQDV 8QLGDGGH P£TXLQDV 3URGXFFLµQ 8QLGDGGHP£TXLQDV 'RPLQLR 6\QF Figura 7-1 8QLGDGGHP£TXLQDV 'RPLQLR 6\QF Sistema PROFINET IO con IRT - sinopsis En el gráfico se representa a modo de ejemplo una interconexión de varias unidades de máquinas en un sistema PROFINET IO con IRT. Cada una las unidades de máquinas con sus dominios Sync se componen de uno o varios sistemas PROFINET. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 265 PROFINET - Ejemplos de instalación 7.1 Ejemplos de instalación de PROFINET IO Vista detallada de la unidad de máquinas 1 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 31 3 3 1 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 31 3 3 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 31 3 3 &RQWURODGRU,2 6LVWHPD,2 &38,57 0DHVWUR6\QF 31 3 3 'RPLQLR6\QF 3 $JUXSDFLµQGHGRPLQLRV6\QF FRQILJXUDGDSDUDSXHUWR Figura 7-2 1 FRQ,QGXVWULDO(WKHUQHWGHODQDYHGHIDEULFDFLµQFRPXQLFDFLµQFRQ SXHVWRGHFRQWURO\FRQRWUDXQLGDGGHP£TXLQDVRWURGRPLQLR6\QF Unidad de máquinas 1 La red de comunicación de la unidad de máquinas 1 se compone de un controlador IO y varios dispositivos IO. Los dispositivos PROFINET tienen las siguientes funciones en el dominio Sync 1: ● El controlador IO del sistema PROFINET IO 1 ejerce de maestro Sync, que sincroniza todos los dispositivos PROFINET restantes del dominio Sync 1. Los dispositivos IO están configurados como esclavo Sync. ● La unidad de máquinas 1 está conectada con el resto de unidades de máquinas/dominios Sync a través del puerto libre del dispositivo IO 1. ● La agrupación de dominios Sync está configurada para el puerto 1 del dispositivo IO con el fin de limitar la sincronización con respecto a los dominios Sync restantes. ● Todos los dispositivos PROFINET del dominio Sync 1 están sincronizados. Descripción del sistema 266 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET - Ejemplos de instalación 7.1 Ejemplos de instalación de PROFINET IO Vista detallada de la unidad de máquinas 2 1 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 6&$/$1&(;,57 6LVWHPD,2 3 3 3 3 31 31 3 3 3 3 0DHVWUR6\QF &38[,57 &RQWURODGRU,2 6LVWHPD,2 31 &38[,57 &RQWURODGRU,2 6LVWHPD,2 3 31 3 6&$/$1&(;,57 6LVWHPD,2 3 3 3 3 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 6&$/$1&(;,57 6LVWHPD,2 3 3 3 3 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 31 31 31 3 3 3 3 3 3 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 3 3 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 'LVSRVLWLYR,2 (7631 6LVWHPD,2 31 31 31 3 3 3 3 3 3 'RPLQLR6\QF 3 Figura 7-3 $JUXSDFLµQGHGRPLQLRV6\QF FRQILJXUDGDSDUDSXHUWR 1 FRQ,QGXVWULDO(WKHUQHWGHODQDYHGHIDEULFDFLµQFRPXQLFDFLµQFRQ SXHVWRGHFRQWURO\FRQRWUDXQLGDGGHP£TXLQDVRWURGRPLQLR6\QF Unidad de máquinas 2 Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 267 PROFINET - Ejemplos de instalación 7.1 Ejemplos de instalación de PROFINET IO La red de comunicación de la unidad de máquinas 2 se compone de dos sistemas PROFINET IO con un controlador IO, varios dispositivos IO y varios switches cada uno. Los dispositivos PROFINET tienen las siguientes funciones en el dominio Sync 2: ● El controlador IO del sistema PROFINET IO 1 ejerce de maestro Sync, que sincroniza todos los dispositivos PROFINET restantes del dominio Sync 2. Los dispositivos IO, el controlador IO del sistema PROFINET IO 2 y los switches están configurados como esclavos Sync. Básicamente es posible hacer funcionar varios controladores IO simultáneamente en un mismo dominio Sync. Para ello debe configurar un controlador IO como maestro Sync y todos los dispositivos PROFINET restantes como esclavos Sync. ● Las agrupaciones de dominios Sync permiten utilizar varios dominios Sync en la misma red. Se configuran para los puertos cuyos dispositivos PROFINET establecen una conexión de comunicación con dispositivos PROFINET de otros dominios Sync. En este ejemplo de configuración, la unidad de máquinas 2 está conectada con la otra unidad de máquinas/el otro dominio Sync por el switch del sistema PROFINET IO 1 a través del puerto 1. La agrupación de dominios Sync está configurada para ese puerto del switch. ● Todos los dispositivos PROFINET del dominio Sync 2 están sincronizados. ● Los dispositivos PROFINET no sincronizados de un sistema PROFINET IO deben estar dispuestos topológicamente fuera del dominio Sync. En este ejemplo, los dispositivos IO 4 del sistema PROFINET IO 1 y los dispositivos IO 4 del sistema PROFINET IO 2 no están sincronizados y están dispuestos fuera del dominio Sync. Descripción del sistema 268 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET - Ejemplos de instalación 7.2 Ejemplos de aplicación de PROFINET IO y PROFINET CBA 7.2 Ejemplos de aplicación de PROFINET IO y PROFINET CBA A continuación le demostramos la flexibilidad que le ofrece PROFINET. Configuración en SIMATIC iMap La figura muestra una posible configuración de componentes en SIMATIC iMap. 3URGXFWLRQ 3URGXFWLRQ 3URGXFWLRQ 3URGXFWLRQ 3URGXFWLRQ Figura 7-4 Ejemplo - Configuración en SIMATIC iMap Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 269 PROFINET - Ejemplos de instalación 7.2 Ejemplos de aplicación de PROFINET IO y PROFINET CBA Interconexión técnica real La construcción, composición e interconexión de estos componentes puede ser técnicamente muy diferente, como muestra la figura siguiente. 3URGXFFLµQ 3URGXFFLµQ 3URGXFFLµQ 1 352),%86 3URGXFFLµQ ,QGXVWULDO(WKHUQHW 3URGXFFLµQ 2 352),%86 Cifra ① ② 352),%86 Descripción IE/PB-Link para PROFINET CBA IE/PB-Link PN IO para PROFINET IO Figura 7-5 Ejemplo - Realización Componente "Producción 1" Este componente está formado por un controlador PROFINET con periferia centralizada, p. ej. S7-400 con CP 443-1 Advanced. Componentes "Producción 2" y "Producción 3" Cada uno de estos componentes está formado por un dispositivo PROFIBUS inteligente. Ambos dispositivos están integrados mediante un IE/PB-Link en PROFINET, p. ej. ET 200S CPU. En este caso, el IE/PB-Link ① para Component Based Automation es el sustituto de las estaciones PROFIBUS como dispositivo PROFINET con funcionalidad Proxy. El IE/PB-Link ① representa a cada esclavo PROFIBUS DP conectado como un componente individual en la PROFINET. Descripción del sistema 270 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 PROFINET - Ejemplos de instalación 7.2 Ejemplos de aplicación de PROFINET IO y PROFINET CBA Componente "Producción 4" Este componente está formado por un controlador PROFINET al que están conectados los esclavos PROFIBUS DP descentralizados en calidad de maestro PROFIBUS DP. El PROFIBUS y los esclavos DP no son visibles en SIMATIC iMap, p. ej. CPU 317-2 PN/DP o PC con CP PROFIBUS y software WinLC. Componente PROFINET IO "Producción 5" El mayor componente de la instalación está formado por un controlador PROFINET IO (p. ej., una CPU 317-2 PN/DP) y los dispositivos PROFINET IO asignados. Los dispositivos PROFINET IO están conectados directamente a la Industrial Ethernet. Además hay otros dispositivos PROFIBUS integrados mediante un IE/PB-Link. En este caso, el IE/PB-Link ② para PROFINET IO es el sustituto de las estaciones PROFIBUS conectadas como dispositivo PROFINET con funcionalidad Proxy. El IE/PB-Link ② representa a cada esclavo PROFIBUS DP conectado como componente individual en la PROFINET. La comunicación entre el controlador PROFINET IO y los dispositivos PROFIBUS es completamente transparente. Resumen: IE/PB-Link para Component Based Automation e IE/PB-Link para PROFINET Tenga en cuenta las diferencias entre el IE/PB-Link para CBA y el IE/PB-Link para PROFINET IO. En la Component Based Automation, el IE/PB-Link para CBA ① representa a cada esclavo PROFIBUS DP conectado como componente en PROFINET. En PROFINET IO, el IE/PB-Link para PROFINET IO ② representa cada uno de los esclavos PROFIBUS DP conectados como dispositivo PROFINET IO conectado a PROFINET. Ventajas de CBA y SIMATIC iMap como sistema de ingeniería de toda la instalación. En SIMATIC iMap se interconectan los distintos componentes de la instalación de forma sencilla y cómoda. Todo ello simplifica la ingeniería en los siguientes aspectos: ● El dispositivo real es independiente del tipo de sistema de comunicación ● Independencia en la configuración de la comunicación ● Independencia del tipo de periferia (centralizada o distribuida) Nota CBA e IRT Únicamente puede beneficiarse de las ventajas de CBA e IRT con la opción "Alta flexibilidad". Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 271 A Anexo A.1 Fuentes de información entorno a PROFINET En las tablas siguientes encontrará las principales fuentes de información relacionadas con este manual. Información general Tabla A- 1 Información general en torno a PROFINET Información Fuente Información general sobre PROFINET Página de Internet sobre PROFINET (http://www.automation.siemens.com/profinet/index_ 00.htm) Normas e información relacionada con PROFINET y PROFIBUS Página de Internet sobre PROFINET y PROFIBUS (http://www.profibus.com) Conceptos y nociones básicas de la comunicación, funciones de comunicación etc. Manual Comunicación con SIMATIC (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/1254686) Componentes de red activos y pasivos, instalación de redes y configuración e instalación de redes de comunicación Manual Sistema de automatización S7-400; Configuración e instalación (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/1117849) Manual S7-300, CPU 31xC y CPU 31x: Configuración (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/13008499) Manual Windows Automation Center RTX WinAC RTX 2009 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/38016351) Manual Controlador modular integrado en la automatización integrada S7 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/37971572) Manual CPs S7 para Industrial Ethernet, Configurar y poner en servicio (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/8777865) Manual Redes de par trenzado y fibra óptica SIMATIC NET (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/8763736) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 273 Anexo A.1 Fuentes de información entorno a PROFINET Información Fuente Topología Manual Redes de par trenzado y fibra óptica SIMATIC NET (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/8763736) Installation Guideline PROFINET (http://www.profibus.com/nc/downloads/downloads/ profinet-installation-guide/display/) de la organización de usuarios de PROFIBUS Industrial Ethernet Ayuda en pantalla de STEP 7 Manual de producto S7-300, CPU 31xC y CPU 31x, Datos técnicos (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/12996906) Manual de programación SIMATIC NET IO Base User Programming Interface (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/19779901) Component Based Automation PROFINET CBA Tutorial Component Based Automation Poner sistemas en marcha (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/18403908) Getting Started Poner sistemas de Component Based Automation en marcha (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/18403688) Manual Configuración de instalaciones con SIMATIC iMap (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/8131230) Descripción del sistema 274 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Anexo A.1 Fuentes de información entorno a PROFINET Temas especiales Tabla A- 2 Temas especiales en torno a PROFINET Información Fuente PROFINET IO y PROFIBUS DP Manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/19289930) • Diferencias y confluencias • De PROFIBUS DP a PROFINET IO • Programas de usuario • Diagnóstico Bloques y listas de estado del sistema nuevos y modificados Manual de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/19289930) Manual Software de sistema para S7-300/400 Funciones estándar y funciones de sistema (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/1214574) Ayuda en pantalla de STEP 7 Puesta en marcha de una interfaz PROFINET integrada Puesta en marcha de PROFINET Manual Sistema de automatización S7-300, Getting Started Collection (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/15390497) Instrucciones de servicio S7-300, CPU 31xC y CPU 31x: Configuración (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/13008499) CPU 319-3 PN/DP: Configuración de la interfaz PROFINET CPU 317-2 PN/DP: Getting Started Collection: PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/19290251) Configuración de la interfaz PROFINET X2 ; Configuración de un ET 200S como dispositivo PROFINET IO CP 443-1 Advanced (6GK7 443-1 EX40-0XE0) y CP 443-1 Advanced (6GK7443-1EX41-0XE0): Configuración de la interfaz PROFINET con un IE/PB-Link y ET 200B CP 443-1 (EX20) CPs S7 para Industrial Ethernet, CP 443-1 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/27013386) Manual para CP 343-1 LEAN (CX10) Manual de producto CPs S7 para Industrial Ethernet, CP 343-1 Lean (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/23643456) Manual para CP 343-1 (EX30) Manual de producto CPs S7 para Industrial Ethernet, CP 343-1 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/24485272) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 275 Anexo A.1 Fuentes de información entorno a PROFINET Información Fuente Manual para CP 343-1 Adv (GX21) CPs S7 para Industrial Ethernet, CP 343-1 Advanced (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/22261695) SNMP-OPC-Server Página de Internet sobre SNMP OPC Server (http://www.automation.siemens.com/net/html_78/pr odukte/040_snmp.htm) SNMP Página de Internet sobre PROFIBUS & PROFINET International (http://www.profibus.com) y SMP (http://www.snmp.org) SIMATIC iMap Manual Puesta en marcha de sistemas SIMATIC iMap (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/22761971) Getting Started Primeros pasos con SIMATIC iMap (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/8776710) Primary Setup Tool Descargar (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/14929629) Registros de diagnóstico Instrucciones de programación De PROFIBUS DP a PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/19289930) Seguridad de los datos en la automatización Instrucciones de servicio SCALANCE S y Softnet Security Client (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/21718449) Ingeniería de seguridad en SIMATIC Manual de sistema Técnica de seguridad en SIMATIC S7 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/12490443) Tabla A- 3 Aplicaciones en torno a PROFINET Información Fuente Preguntas sobre tiempos de reacción PN para configuraciones típicas en PROFINET IO, en especial: Cálculo del tiempo de reacción PN para configuraciones típicas en PROFINET IO (http://support.automation.siemens.com/WW/view/e s/21869080) • ¿Cuánto tiempo transcurre hasta que una salida descentralizada reacciona a una entrada descentralizada? • ¿Cómo afectan los trayectos IWLAN? • ¿Cómo afecta la comunicación a través de PROFINET IO en el tiempo de ciclo del controlador IO? • ¿Cuánto tiempo de actualización se debe calcular? Descripción del sistema 276 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Anexo A.2 Asignación de conectores de cables RJ45 y M12 A.2 Asignación de conectores de cables RJ45 y M12 Introducción Las asignaciones de pines indicadas en los siguientes apartados corresponden a conectores RJ45 y M12. Sólo tiene que tomar este capítulo en consideración si utiliza ajustes de puerto fijos. (Consulte también el capítulo Ajustes para tiempos de arranque mínimos (Página 79)). Si, por el contrario, utiliza un ajuste de puertos automático (medio de transmisión/dúplex: "Ajustes automáticos" en la pestaña "Opciones" de las propiedades de puerto), podrá utilizar siempre cables Patch. Si utiliza un ajuste de puertos fijo, deberá conectar dos puertos switch o dos puertos de terminal con un cable cruzado. Asignación de pines para el conector RJ45 de un cable cruzado Tabla A- 4 Asignación de pines para el conector RJ45 de un cable cruzado Conector del dispositivo PN 1 Conector del dispositivo PN 2 N° de pin N° de pin Color del par de hilos en IE/PN Color del par de hilos en IE/PN 1 Amarillo 1 Blanco 2 Naranja 2 Azul 3 Blanco 3 Amarillo 6 Azul 6 Naranja Asignación de pines para el conector RJ45 de un cable Patch Tabla A- 5 Asignación de pines para el conector RJ45 de un cable Patch Conector del dispositivo PN 1 N° de pin Color del par de hilos en IE/PN Conector del dispositivo PN 2 N° de pin Color del par de hilos en IE/PN 1 Amarillo 1 Amarillo 2 Naranja 2 Naranja 3 Blanco 3 Blanco 6 Azul 6 Azul Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 277 Anexo A.2 Asignación de conectores de cables RJ45 y M12 Asignación de pines para el conector M12 de un cable cruzado Tabla A- 6 Asignación de pines para el conector M12 de un cable cruzado Conector del dispositivo PN 1 Conector del dispositivo PN 2 N° de pin N° de pin Color del par de hilos en IE/PN Color del par de hilos en IE/PN 1 Blanco 1 Amarillo 2 Amarillo 2 Blanco 3 Azul 3 Naranja 4 Naranja 4 Azul Asignación de pines para el conector M12 de un cable Patch Tabla A- 7 Asignación de pines para el conector M12 de un cable Patch Conector del dispositivo PN 1 Conector del dispositivo PN 2 N° de pin N° de pin Color del par de hilos en IE/PN Color del par de hilos en IE/PN 1 Blanco 1 Blanco 2 Amarillo 2 Amarillo 3 Azul 3 Azul 4 Naranja 4 Naranja Descripción del sistema 278 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Anexo A.2 Asignación de conectores de cables RJ45 y M12 Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 279 Glosario 10 Base-T/F Estándar Ethernet que pemite una transferencia de hasta 10 Mbit/s. 100 Base-T/F Estándar Ethernet que pemite una transferencia de hasta 100 Mbit/s. 1000 Base-T/F Estándar Ethernet que pemite una transferencia de hasta 1000 Mbit/s. Acumulador Los acumuladores son registros de la CPU y sirven de memoria intermedia para operaciones de carga, transferencia, comparación, cálculo y conversión. Véase también CPU Alarma El sistema operativo de la CPU distingue prioridades distintas que regulan la ejecución del programa de usuario. Estas prioridades incluyen, entre otros, las alarmas (p.ej. alarmas de proceso). Cuando se presenta una alarma, el sistema operativo llama automáticamente a un bloque de organización asignado, donde el usuario puede programar la reacción deseada (p.ej. en un FB). Véase también Sistema operativo Alarma de diagnóstico Los módulos aptos para diagnóstico notifican a la CPU los errores de sistema detectados mediante alarmas de diagnóstico. Véase también CPU Alarma de proceso Una alarma de proceso es disparada por módulos que disparan alarmas debido a determinados eventos en el proceso. La alarma de proceso se notifica a la CPU. Según la prioridad que tenga esta alarma, se ejecutará entonces el bloque de organización asignado. Véase también Bloque de organización Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 281 Glosario Alarma, diagnóstico → Alarma de diagnóstico Alarma, proceso → Alarma de proceso API API (Application Process Identifier) es un parámetro cuyo valor especifica el proceso (la aplicación) que procesa datos IO. La norma PROFINET IEC 61158 asigna a determinados APIs perfiles (PROFIdrive, PROFIsave) definidos por la organización de usuarios de PROFINET. El API estándar es 0. Aplicación → Programa de usuario Aplicación Una aplicación es un programa que funciona en el entorno del sistema operativo MS-DOS/Windows. Las aplicaciones en el PG incluye, p. ej. STEP 7. Archivo GSD Las características de un dispositivo PROFINET se describen en un archivo GSD (General Station Description) que contiene todos los datos necesarios para la configuración. Igual que en PROFIBUS, es posible integrar un equipo PROFINET en STEP 7 mediante un archivo GSD. En PROFINET IO, el archivo GSD está disponible en formato XML. La estructura del archivo GSD cumple la ISO 15734, el estándar internacional para descripciones de dispositivos. En PROFIBUS, el archivo GSD está disponible en formato ASCII. Arranque priorizado El arranque priorizado determina las funciones de PROFINET para acelerar el arranque de dispositivos IO en un sistema PROFINET IO con comunicación RT e IRT. Reduce el tiempo que necesitan los dispositivos IO configurados para recuperar el intercambio cíclico de datos útiles en los siguientes casos: ● Después de un corte de alimentación ● Después del retorno de la estación ● Después de activar dispositivos IO Descripción del sistema 282 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario Autómata programable Los autómatas programables (PLCs) son controladores electrónicos cuyas funciones están almacenadas en forma de programa en la unidad de control. Por tanto, la estructura y el cableado del equipo no dependen de las funciones del autómata. El autómata programable tiene la misma estructura que un ordenador; está formado por una CPU (unidad central) con memoria, tarjetas de entrada/salida y un sistema de bus interno. La periferia y el lenguaje de programación dependen de los requisitos de las tareas de automatización. Bloque de datos Los bloques de datos (DB) son áreas de datos en el programa de aplicación que contienen datos del usuario. Existen bloques de datos globales a los que se puede acceder desde todos los bloques lógicos y existen bloques de datos de instancia que están asignados a una determinada llamada de FB. Bloque de función Un bloque de función (FB) es según la IEC 1131-3 un bloque lógico con datos estáticos. Un FB ofrece la posibilidad de transferir parámetros al programa de usuario. Por tanto, los bloques de función se adecuan para programar operaciones complejas que se repitan con frecuencia (p.ej. regulaciones y selección de modo de operación). Bloque de función del sistema Un bloque de función de sistema (SFB) es un bloque de función integrado en el sistema operativo de la CPU que se puede llamar, dado el caso, desde el programa de usuario STEP 7. Bloque de organización Los bloques de organización (OBs) constituyen la interfaz entre el sistema operativo de la CPU y el programa de usuario. En los bloques de organización se determina el orden de procesamiento del programa de usuario. Bloque lógico Un bloque lógico es un bloque de SIMATIC S7 que contiene una parte del programa de usuario de STEP 7, (Al contrario que un bloque de datos: éste contiene solamente datos.) Véase también Bloque de datos Búfer de diagnóstico El búfer de diagnóstico es un área de memoria respaldada en la CPU en la que se depositan los eventos de diagnóstico en el orden en que van apareciendo. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 283 Glosario Bus Un bus es un medio o soporte de transmisión que interconecta varias estaciones. Los datos se pueden transferir en serie o en paralelo, a través de conductores eléctricos o de fibras ópticas. Bus posterior El bus posterior es un bus de datos serie a través del cual los módulos pueden comunicarse entre sí y recibir la tensión necesaria. El enlace entre los módulos se establece mediante conectores de bus. Cable coaxial El cable coaxial, también llamado "Coax" o "Cable Co", es un sistema de conducción metálico que se utiliza en la transmisión a alta frecuencia, p. ej., como cable de antena para aparatos de radio y televisión, así como en redes modernas en las que se requieren elevadas velocidades de transmisión. En el cable coaxial hay un conductor interno rodeado por otro en forma de manguera. Ambos conductores están separados por un aislamiento de plástico. A diferencia de otros cables, esta estructura se caracteriza por una elevada seguridad contra perturbaciones y una baja irradiación electromagnética. CAT 3 No todos los cables de par trenzado poseen las mismas características. En el estándar Ethernet se especifican varias versiones. Existen varias categorías, sin embargo, solamente CAT 3 y CAT 5 desempeñan un papel importante en lo que respecta a las redes. Ambos tipos de cables se distinguen en la frecuencia máxima admisible y en los valores de atenuación (debilitamiento de la señal en un trayecto determinado). CAT 3 designa un cable de par trenzado para Ethernet con 10 Base-T. CAT 5 designa un cable de par trenzado para Fast Ethernet con 100 Base-T. CAT 5 → CAT 3 Categoría 3 → CAT 3 Categoría 5 → CAT 3 Descripción del sistema 284 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario Ciclo de comunicación y reserva del ancho de banda PROFINET IO es un sistema de comunicación en tiempo real escalable basado en el protocolo Layer 2 para Fast Ethernet. Para ello, con el procedimiento de transmisión RT para datos de proceso críticos en el tiempo e IRT para procesos de alta precisión e isócronos dispone de dos niveles de asistencia en tiempo real. Cliente OPC Un cliente OPC es un programa de usuario que accede a los datos del proceso a través de la interfaz OPC. El acceso a los datos de proceso lo permite el servidor OPC. COM Especificación Component Object Model de la empresa Microsoft para objetos de Windows sobre la base de OLE. Los sistemas de automatización se reproducen mediante objetos como en PROFINET CBA. Un objeto se compone de interfaces y propiedades. Dos objetos pueden comunicarse entre sí a través de estas interfaces y propiedades. Component Based Automation → PROFINET CBA Componente PROFINET Un componente PROFINET abarca todos los datos de la configuración hardware, los parámetros de los módulos, así como el programa de usuario correspondiente para su utilización en PROFINET CBA. El componente PROFINET se compone de: ● Función tecnológica La función (de software) tecnológica (opcional) abarca la interfaz hacia otros componentes PROFINET en forma de entradas y salidas interconectables. ● Dispositivo El dispositivo es la representación del autómata programable o aparato de campo físico, incluidos la periferia, los sensores y actuadores, la mecánica así como el firmware del dispositivo. Comunicación en tiempo real Término genérico para RT e IRT. PROFINET no utiliza TCP/IP para la comunicación de datos útiles IO críticos en el tiempo, sino un canal propio de tiempo real (RT) o un ancho de banda reservado. Configuración Asignación de módulos a los bastidores/slots y (p. ej. en los módulos de señal) a las direcciones. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 285 Glosario Configuración de topología Totalidad de puertos interconectados de los dispositivos PROFINET en el proyecto STEP 7 y sus interrelaciones. Configuración futura La "Configuración futura" permite preparar la estructura de su sistema de automatización para futuras ampliaciones o opciones. La "Configuración futura" significa planificar la configuración máxima prevista de su sistema de automatización de antemano y, posteriormente, poder variar de forma flexible el programa de usuario. La Configuración futura está disponible con y sin módulos RESERVA. Controlador PROFINET IO Dispositivo a través del cual se direccionan los dispositivos IO conectados. Es decir, que el controlador IO intercambia señales de entrada y salida con los aparatos de campo asignados. A menudo, el controlador IO es el autómata en el que se ejecuta el programa de automatización. CP → Procesador de comunicaciones CPU Central Processing Unit = módulo central del sistema de automatización S7 con unidad de control y cálculo, memoria, sistema operativo e interfaz para la unidad de programación. Datos coherentes Los datos cuyo contenido está vinculado, siendo inseparables, se denominan datos coherentes. Por ejemplo, los valores de los módulos analógicos se deben tratar siempre como un todo, es decir, el valor de un módulo analógico no se podrá falsificar por su lectura en dos instantes diferentes. Descripción del sistema 286 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario DCOM Distributed COM - Ampliación del estándar COM para la comunicación remota de objetos más allá de cualquier límite de dispositivo. DCOM se basa en el protocolo RPC, que a su vez está basado en TCP/IP. Los dispositivos PROFINET CBA intercambian mediante DCOM datos de tiempo no crítico, como datos de proceso, datos de diagnóstico, parametrizaciones, etc. PROFINET admite la tecnología DCOM a partir de la versión V1.0. La organización de usuarios de PROFINET pone a disposición de los socios una memoria de protocolos DCOM portátil y adaptada a PROFINET. De esta forma se evita la dependencia de Microsoft y de sus actualizaciones y ampliaciones para esta tecnología, al mismo tiempo que se garantiza la compatibilidad con el entorno Microsoft. DCP DCP (Discovery and Basic Configuration Protocol). Permite la asignación de parámetros del equipo (por ejemplo dirección IP) con unas herramientas de configuración y programación específicas del fabricante. Detección de la topología de la red LLDP (Link Layer Discovery Protocol) es un protocolo que permite detectar los equipos más próximos. Gracias a este protocolo, un equipo puede enviar informaciones sobre sí mismo, así como guardar en la MIB LLDP las informaciones recibidas de sus equipos vecinos. Estas informaciones se pueden consultar vía SNMP. Con esta información, un sistema de administración de redes puede determinar la topología de la red. Determinismo Determinismo significa que un sistema reacciona de forma predecible (determinista). Diagnóstico → Diagnóstico de sistema Diagnóstico de sistema Por diagnóstico del sistema se entiende la detección, evaluación y notificación de fallos que ocurren en el sistema de automatización, p. ej. errores del programa o fallos de los módulos. Los errores de sistema se pueden señalizar mediante indicadores LED o en STEP 7. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 287 Glosario Dirección IP Para poder direccionar un dispositivo PROFINET como estación de Industrial Ethernet, dicho dispositivo requiere además una dirección IP unívoca en la red. La dirección IP está formada por 4 números decimales en el rango de 0 a 255. Los números decimales están separados por un punto. La dirección IP se compone de los siguientes elementos: ● Dirección de la red y ● Dirección de la estación (generalmente también se conoce por host o nodo de la red). Dirección MAC A cada dispositivo PROFINET se le asigna de fábrica una identificación unívoca en el mundo. Esta identificación de dispositivo de 6 bytes de longitud es la dirección MAC. La dirección MAC se divide en: ● 3 bytes de identificación del fabricante y ● 3 bytes de identificación del dispositivo (número correlativo). La dirección MAC figura generalmente de forma legible en el frontal del equipo. p. ej. 08-00-06-6B-80-C0. Dirección MPI → MPI Dispositivo En el entorno de PROFINET, "dispositivo" es el término genérico que designa: ● Sistemas de automatización (p. ej. PLCs, PCs) ● Sistemas de periferia descentralizada ● Aparatos de campo (p. ej. PLCs, PCs, aparatos hidráulicos y neumáticos) y ● Componentes de red activos (p. ej. switches, routers) ● Routing a PROFIBUS, AS-Interface u otros sistemas de bus de campo Dispositivo PROFIBUS Un dispositivo PROFIBUS tiene como mínimo una interfaz PROFIBUS con una interfaz eléctrica (RS485) o una interfaz óptica (Polymer Optical Fiber, POF). Dispositivo PROFINET Un dispositivo PROFINET siempre dispone de una interfaz PROFINET (eléctrica, óptica, inalámbrica). Muchos dispositivos vienen también con una interfaz PROFIBUS DP para la conexión de dispositivos PROFIBUS. Descripción del sistema 288 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario Dispositivo PROFINET IO Aparato de campo descentralizado que está asignado a uno de los controladores IO (p. ej. IO remoto, islas de válvulas, convertidores de frecuencia, switches). Dispositivos IO que cambian en funcionamiento (puertos partner) Funcionalidad de un dispositivo PROFINET. Si el controlador IO y los dispositivos IO admiten esta funcionalidad, pueden asignarse a un puerto de dispositivo IO "puertos partner cambiantes" de otros dispositivos mediante configuración, de modo que a través de ese puerto pueda establecerse una comunicación en cualquier momento con uno de esos dispositivos IO cambiantes. Físicamente, sólo el dispositivos cambiante puede conectarse al puerto cambiante con el que hay que comunicarse en ese momento. Por defecto, todos los dispositivos IO posteriores a un puerto cambiante están desactivados en un primer momento. Para poder intercambiar datos útiles con un dispositivo cambiante, una vez establecida la conexión física entre el puerto cambiante y el puerto del dispositivo IO cambiante debe activarse primero con la SFC 12. Dominio Sync Todos los dispositivos PROFINET que deben sincronizarse con IRT a través de PROFINET IO deben formar parte de un dominio Sync. El dominio Sync se compone exactamente de un maestro Sync y como mínimo un esclavo Sync. La función del maestro Sync se realiza en la mayoría de los casos a través de un controlador IO o switch. Los dispositivos PROFINET no sincronizados no forman parte de ningún dominio Sync. DPV1 El concepto DPV1 define la ampliación funcional de los servicios acíclicos (p.ej. referentes a alarmas nuevas) del protocolo DP. La funcionalidad DPV1 está integrada en la IEC 61158/EN 50170, volumen 2, PROFIBUS. Equipo PC → Equipo PC SIMATIC Equipo PC SIMATIC Un "equipo PC" es un PC con tarjetas de comunicación y componentes de software integrados en una solución de automatización con SIMATIC. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 289 Glosario ERTEC ERTEC - Enhanced Real Time Ethernet Controller Los nuevos ASICs ERTEC200 y ERTEC400 destinados al uso en aplicaciones de automatización son compatibles con el protocolo PROFINET y son necesarios para el funcionamiento de IRT. ASIC es la abreviatura de Application Specific Integrated Circuits (circuitos integrados específicos de la aplicación). Los PROFINET ASICs son componentes con un elevado número de funciones para el desarrollo de aparatos propios. Convierten las exigencias del estándar PROFINET en un circuito y permiten una densidad de compresión y prestaciones muy elevadas. ERTEC ofrece las siguientes ventajas: ● Integración sencilla de la funcionalidad de switch en aparatos ● Instalación sencilla y económica de topología en línea ● Minimización de la carga por comunicaciones de los aparatos Esclavo Un esclavo sólo puede intercambiar datos con el maestro tras solicitarlo éste. Esclavo DP Los esclavos que funcionan en PROFIBUS con el protocolo PROFIBUS-DP y que se comportan según la norma EN 50170, parte 3 se denominan esclavos DP. Véase también Esclavo Estado operativo Los sistemas de automatización del SIMATIC S7 distinguen los siguientes estados operativos: STOP, ARRANQUE, RUN. Véase también ARRANQUE, RUN FB → Bloque de función FC → Función Función Una función (FC) es según la IEC 1131-3 un bloque lógico sin datos estáticos. Una función ofrece la posibilidad de transferir parámetros al programa de usuario. Por tanto, las funciones se adecuan para programar operaciones complejas que se repitan con frecuencia (p.ej. cálculos). Descripción del sistema 290 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario Función de sistema Una función de sistema (SFC) es un función integrada en el sistema operativo de la CPU que se puede llamar, dado el caso, desde el programa de usuario STEP 7. Función tecnológica → Componente PROFINET Funcionalidad Proxy → Proxy I-device La funcionalidad "I-device" (dispositivo IO inteligente) de una CPU permite intercambiar datos con un controlador IO y, por consiguiente, emplear la CPU como una unidad inteligente de preprocesamiento de procesos parciales, por ejemplo. En este caso, el I-device está integrado con la función de un dispositivo IO a un controlador IO de nivel superior. Imagen del proceso La imagen de proceso forma parte de la memoria de sistema de la CPU. Al comienzo de un programa cíclico, los estados de señal de los módulos de entrada se transfieren a la imagen del proceso de las entradas. Al final del programa cíclico, la imagen del proceso de las salidas se transfiere en forma de estados de señal a los módulos de salida. Véase también Memoria de sistema Industrial Ethernet Industrial Ethernet es una directiva para la configuración de un Ethernet en un entorno industrial. La mayor diferencia a la red Ethernet estándar es la resistencia mecánica y la inmunidad contra la interferencia de los distintos componentes. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 291 Glosario Industrial Wireless LAN Industrial Wireless LAN de SIMATIC NET ofrece, además de la comunicación de datos según el estándar IEEE 802.11, una gran variedad de ampliaciones (iFeatures) que son de gran utilidad para clientes industriales. IWLAN es especialmente adecuado para aplicaciones industriales especialmente exigentes que requieren una comunicación por radio fiable basada en las siguientes propiedades: ● Itinerancia automática en caso de interrupción de la conexión con Industrial Ethernet (itinerancia forzada) ● Ahorro de costes gracias al uso de una única red por radio para el funcionamiento seguro de un proceso, tanto en el caso de datos de proceso críticos (p. ej. aviso de alarma), como en la comunicación no crítica (p. ej. servicio y diagnóstico) ● Conexión económica a los dispositivos en entornos aislados y poco accesibles ● Intercambio de datos previsible (determinística) y tiempos de respuesta definidos ● Uso en áreas con riesgo de explosión de la zona 2 ● Supervisión cíclica del enlace (Link Check) Interfaz multipunto → MPI IRT Procedimiento de transmisión sincronizado para el intercambio cíclico de datos IRT entre dispositivos PROFINET. Para los datos IRT se dispone de un ancho de banda reservado dentro del tiempo de ciclo de emisión. El ancho de banda reservado garantiza que los datos de IRT también se puedan transferir sin influencia alguna con una elevada carga de red (p. ej. comunicación TCP/IP o comunicación adicional Real-Time) en intervalos reservados con sincronización temporal. LAN Local Area Network, red local a la que se encuentran conectados varios ordenadores dentro de una empresa. Por consiguiente, la LAN tiene una extensión escasa y está sujeta a las disposiciones de una empresa o institución. Lista de estado del sistema La lista de estado del sistema contiene datos que describen el estado actual de un SIMATIC S7. Dicha lista ofrece en todo momento una vista de conjunto sobre: ● estado de montaje del SIMATIC S7. ● La parametrización actual de la CPU y de los módulos de señales parametrizables. ● Los estados y secuencias actuales en la CPU y los módulos de señales parametrizables. Descripción del sistema 292 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario Maestro Cuando están en posesión del token o testigo, los maestros pueden enviar datos a otras estaciones y solicitar datos a otras estaciones (=estación activa). Maestro DP Los maestros que se comportan de acuerdo con la norma EN 50170, parte 3, se denominan maestros DP. Véase también Maestro Mantenimiento necesario Para un funcionamiento fiable y duradero de un dispositivo PROFINET es importante detectar y eliminar a tiempo cualquier avería potencial, antes de que se produzca una paro de la producción. Para ello se definen diferentes informaciones de mantenimiento, entre las que está el mantenimiento necesario. Un aviso de sistema "Mantenimiento necesario" puede definirse para diferentes parámetros de desgaste y p. ej. cuando se alcanza un número determinado de horas de servicio, puede recomendarse una revisión de un componente. El aviso "Mantenimiento necesario" se emite en aquellos casos en que es necesario cambiar el componente afectado en un plazo de tiempo reducido. (Ejemplo impresora: el aviso "Solicitud de mantenimiento" se transmite cuando el tóner o cartucho de tinta debe cambiarse en los próximos días.) Mantenimiento solicitado Para un funcionamiento fiable y duradero de un dispositivo PROFINET es importante detectar y eliminar a tiempo cualquier avería potencial, antes de que se produzca una parada de producción. Para ello se definen diferentes informaciones de mantenimiento, entre las que está la solicitud de mantenimiento. Un aviso de sistema "Solicitud de mantenimiento" puede definirse para diferentes parámetros de desgaste y p. ej. cuando se alcanza un número determinado de horas de servicio, puede recomendarse una revisión de un componente. El aviso "Solicitud de mantenimiento" se envía en aquellos casos en que va a ser necesario sustituir el componente en un plazo de tiempo predecible. (Ejemplo impresora: el aviso "Mantenimiento necesario" se emite cuando el tóner o el cartucho de tinta debe cambiarse inmediatamente.) Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 293 Glosario Máscara de subred Los bits activados de la máscara de subred determinan la parte de la dirección IP que contiene la dirección de la red. Por regla general se aplicará: ● La dirección de red resulta de combinar la dirección IP y la máscara de subred mediante una función Y. ● La dirección de estación resulta de combinar la dirección IP y la máscara de subred mediante una función Y-NO. Memoria de sistema La memoria de sistema está integrada en el módulo central y diseñada como memoria RAM. En la memoria de sistema se guardan las áreas de operandos (p.ej. temporizadores, marcas, contadores), así como las áreas de datos requeridas internamente por el sistema operativo (p.ej. búfer para la comunicación). Memoria de trabajo La memoria de trabajo está integrada en la CPU y no se puede ampliar. Sirve para procesar el código y los datos del programa de usuario. Este procesamiento tiene lugar exclusivamente en el área de la memoria de trabajo y en la memoria del sistema. Véase también CPU MIB Una MIB (Management Information Base) es una base de datos de un dispositivo. Los clientes SNMP acceden a esa base de datos del dispositivo. La familia de dispositivos S7 admite, entre otras, las siguientes MIBs estandarizadas: ● MIB II, normalizada en la RFC 1213 ● MIB LLDP, normalizada en la norma internacional IEE 802.1AB ● MIB LLDP PNIO, normalizada en la norma internacional IEC 61158-6-10 Micro Memory Card (MMC) Las Micro Memory Cards son soportes de memoria para las CPUs y los CPs. Las Micro Memory Cards se diferencian de las Memory Cards sólo por tener unas dimensiones más reducidas. Véase también Memory Card Descripción del sistema 294 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario Modo isócrono Los datos de proceso, el ciclo de transmisión vía PROFIBUS DP o PROFINET IO y el programa de usuario están sincronizados entre sí para alcanzar el máximo grado determinístico posible. Los datos de entrada y salida de la periferia distribuida de la instalación se registran y emiten con simultaneidad. Para ello, el ciclo PROFIBUS DP/ciclo PROFINET IO equidistante constituye el reloj. Módulo central → CPU Módulo de señales Los módulos de señales (SM) constituyen la interfaz entre el proceso y el sistema de automatización. Existen módulos de entrada y salida (módulo de entrada/salida, digital) así como módulos de entradas y salidas analógicas. (Módulo de entrada/salida, analógico) MPI La interfaz multipunto (Multi Point Interface, MPI) es la interfaz de las unidades de programación de SIMATIC S7. Permite controlar varias estaciones al mismo tiempo (unidades de programación, visualizadores de texto, paneles de operador) con uno o incluso varios módulos centrales. Toda estación se identifica mediante una dirección unívoca (dirección MPI). NCM PC → SIMATIC NCM PC Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 295 Glosario Nombres de dispositivos Para que un dispositivo IO pueda ser direccionado por un controlador IO, es necesario que posea un nombre de dispositivo. En PROFINET se ha elegido este procedimiento porque es más fácil manejar nombres que direcciones IP. La asignación de un nombre para un dispositivo IO concreto se puede comparar con el ajuste de la dirección PROFIBUS para un esclavo DP. De forma estándar, el dispositivo IO no posee ningún nombre. Sólo tras asignarle un nombre de dispositivo con la PG o el PC, el dispositivo IO podrá ser direccionado por el controlador IO, p. ej. para transferir los datos de configuración (incluida la dirección IP) durante el arranque o para intercambiar datos útiles en el funcionamiento cíclico. Nota Asignar nombre de dispositivo por otra vía Algunas CPU ofrecen la posibilidad de "Asignar nombre de dispositivo por otra vía". Para más información a este respecto, consulte el capítulo: Auto-Hotspot La funcionalidad PROFINET de sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG es una excepción. En dispositivos IO, para los que se ha configurado la sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG, el controlador IO asigna el nombre del dispositivo en función de la configuración topológica. También es posible escribir el nombre en la PG, directamente en la Micro Memory Card. NTP El Network Time Protocol (NTP) es un estándar para la sincronización de relojes en sistemas de automatización mediante la Industrial Ethernet. NTP usa el protocolo de red sin conexión UDP. OB → Bloque de organización OLE Object Linking and Embedding - Principio central de arquitectura de Windows. OLE es una tecnología de Microsoft que permite integrar objetos e intercambiar datos entre programas. Descripción del sistema 296 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario OPC OLE for Process Control - Estándar industrial que define un acceso no propietario a redes de comunicación industriales basado en OLE. OPC (OLE for Process Control) designa una interfaz estándar para la comunicación en la técnica de automatización. Con OPC puede acceder a OLE (Object Linking and Embedding). OLE es el modelo de componentes de Microsoft. Se denominan componentes a aquellos objetos de software o aplicaciones que ponen su funcionalidad a disposición de otras aplicaciones. La comunicación a través de la interfaz OPC se basa en COM/DCOM. En este caso, el objeto es la imagen del proceso. La interfaz OPC ha sido diseñada como estándar industrial por empresas líder del sector de la automatización con el soporte de Microsoft. Hasta ahora, las aplicaciones que podían acceder a los datos de proceso estaban sujetas a los procedimientos de acceso de las redes de comunicación de un fabricante. Ahora, la interfaz OPC estandarizada permite acceder a redes de comunicación de cualquier fabricante de una forma unitaria. Par trenzado Fast Ethernet con cables de par trenzado se basa en el estándar IEEE 802.3u (100 Base-TX). El medio de transmisión es un cable de 2x2 hilos, trenzado y apantallado con un impedancia de 100 ohmios (AWG 22). Las características de transmisión de este cable tienen que cumplir las exigencias de la categoría 5. La longitud máxima de la conexión entre el terminal y el componente de red no puede ser superior a 100 m. Las conexiones se realizan según el estándar 100 Base-TX con el sistema de conectores RJ45. Parámetros 1. Variable de un bloque lógico STEP 7 2. Variable para ajustar el comportamiento de un módulo (una o varias por módulo). Cada módulo se suministra con un ajuste básico lógico, que puede modificarse mediante configuración en STEP 7. Se hace distinción entre parámetros estáticos y dinámicos. Parámetros estáticos A diferencia de los parámetros dinámicos, los parámetros estáticos de los módulos no pueden ser modificados por el programa de usuario, sino sólo por configuración en STEP 7 (p.ej. retardo a la entrada de un módulo de señales de entrada digital). PCD La PROFINET Component Description es la descripción de los componentes que ha generado en su sistema de ingeniería (p. ej. STEP 7). El PCD es un archivo XML que se puede importar a SIMATIC iMap para configurar la comunicación PROFINET CBA. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 297 Glosario PG → Unidad de programación PLC → Autómata programable PNO Comité técnico que define y desarrolla el estándar PROFIBUS y PROFINET con la siguiente página web. http://www.profinet.com. Procesador de comunicaciones Los procesadores de comunicaciones son tarjetas para acoplamientos punto a punto y para acoplamientos de bus. PROFIBUS Process Field Bus - norma europea de bus de campo. PROFIBUS DP Un PROFIBUS con el protocolo DP que se comporta de acuerdo con la norma EN 50170. DP significa Periferia Descentralizada (rápido, apto para tiempo real, intercambio cíclico de datos). Desde el punto de vista del programa de usuario, la periferia descentralizada se direcciona del mismo modo que la periferia centralizada. PROFIenergy Función de ahorro de energía en el proceso, como tiempos de pausa, apagando temporalmente todo el sistema mediante comandos estandarizados PROFIenergy. Descripción del sistema 298 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario PROFINET En el marco de la Totally Integrated Automation (TIA), PROFINET IO es la evolución consecuente de: ● PROFIBUS DP, el acreditado bus de campo, y ● Industrial Ethernet PROFINET IO se basa en más de 20 años de exitosa experiencia con PROFIBUS DP y combina las propiedades de uso habituales con la incorporación de innovadores conceptos de la tecnología Ethernet. Con ello se garantiza la migración sin problemas de PROFIBUS DP al entorno PROFINET. Así pues, PROFINET IO, entendido como un estándar de automatización basado en Ethernet de PROFIBUS International, define un modelo de comunicación, automatización e ingeniería que funciona con sistemas de diferentes fabricantes. Con PROFINET IO se aplica una tecnología de conmutación que permite a cualquier estación acceder a la red en todo momento. Así, la red permite un uso mucho más efectivo gracias a la transmisión de datos simultánea de varias estaciones. El modo dúplex del sistema Switched Ethernet permite transmitir y recibir simultáneamente. PROFINET IO se basa en Switched Ethernet con modo dúplex y un ancho de banda de 100 Mbits/s. PROFINET CBA En el contexto de PROFINET, PROFINET CBA (Component Based Automation) es un concepto de automatización con los siguientes puntos centrales: ● Realización de aplicaciones modulares ● Comunicación entre máquinas PROFINET CBA permite crear una solución de automatización distribuida basada en componentes y soluciones parciales preparadas. Gracias a una amplia descentralización del procesamiento inteligente, este concepto cubre las necesidades de la construcción de máquinas e instalaciones en cuanto a una mayor modularización. Component Based Automation permite implementar módulos tecnológicos enteros en forma de componentes estandarizados en plantas industriales de gran tamaño. El usuario crea los componentes modulares inteligentes PROFINET CBA en una herramienta de ingeniería que puede diferir de fabricante a fabricante. Los componentes generados a partir de dispositivos SIMATIC se crean con STEP 7 y se interconectan con la herramienta SIMATIC iMap. PROFINET Component Description → PCD Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 299 Glosario PROFINET IO En el contexto de PROFINET, PROFINET IO es un concepto de comunicación para la realización de aplicaciones modulares descentralizadas. PROFINET IO permite crear soluciones de automatización como hasta ahora en PROFIBUS DP. PROFINET IO se implementa con el estándar PROFINET para sistemas de automatización (IEC 61158-x-10). La herramienta de ingeniería STEP 7 le ayuda a configurar y parametrizar soluciones de automatización. Por tanto, en STEP 7 se dispone de la misma vista de la aplicación, independientemente de si configura dispositivos PROFINET o aparatos PROFIBUS. El programa de usuario tiene el mismo aspecto para PROFINET IO que para PROFIBUS DP. Se utilizan los mismos bloques de función del sistema y listas de estado del sistema (ampliados para PN IO). Profundidad de línea Se refiere al número de switches externos interconectados en línea o de switches integrados. Programa de usuario En SIMATIC se hace distinción entre el sistema operativo de la CPU y los programas de usuario. El programa de usuario contiene todas las instrucciones y declaraciones, así como datos para procesar señales que controlan una instalación o un proceso. El programa está asignado a un módulo programable (p. ej., a una CPU o un FM) y se puede dividir en unidades menores. Proxy El dispositivo PROFINET con funcionalidad Proxy es el sustituto de un dispositivo PROFIBUS en la red Ethernet. La funcionalidad Proxy hace posible que un dispositivo PROFIBUS no sólo se pueda comunicar con su maestro, sino también con todas las estaciones conectadas a la red PROFINET. En PROFINET, los sistemas PROFIBUS existentes se pueden integrar en la comunicación PROFINET p. ej. con ayuda de un IE/PB-Link. El IE/PB-Link PN IO establece entonces la comunicación a través de PROFINET como sustituto de los componentes PROFIBUS. Actualmente es posible integrar de este modo esclavos DPV0 y DPV1 en PROFINET. RAM Una RAM (Random Access Memory) es una memoria de semiconductores de acceso aleatorio (memoria de lectura/escritura). Descripción del sistema 300 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario Rearranque Cuando arranca un módulo central (p.ej. tras conmutar el selector de modo de operación de STOP a RUN o al conectar la tensión de red), el bloque de organización OB 100 (rearranque) se procesa antes de la ejecución cíclica del programa (OB 1). Al arrancar un módulo central, se lee primero la imagen del proceso de las entradas y después se ejecuta el programa de usuario de STEP 7, comenzando por la primera instrucción del OB 1. Red Una red se compone de una o varias subredes vinculadas con cualquier número de estaciones. Puede haber varias redes paralelamente. Redundancia de medios Mediante el llamado protocolo de redundancia de medios (MRP, Media Redundancy Protocol) es posible configurar redes redundantes. Las líneas de transmisión redundantes (topología en anillo) se encargan de que esté disponible una vía de comunicación alternativa en el caso de que se interrumpa la línea de transmisión. Los dispositivos PROFINET, que forman parte de la red redundante, forman un dominio MRP. Remanencia Un área de memoria es remanente si su contenido se conserva incluso después de un corte de alimentación y tras pasar la CPU de STOP a RUN. Las áreas no remanentes de las marcas, temporizadores y contadores se resetean tras un corte de alimentación y tras cambiar la CPU de STOP a RUN. Las área siguientes pueden ser remanentes: ● Marcas ● Temporizadores S7 ● Contadores S7 ● Áreas de datos Resistencia terminadora Una resistencia terminadora es una resistencia prevista para la terminación de una línea de transmisión de datos, con objeto de evitar reflexiones. Router Un router conecta dos subredes entre sí. Un router funciona de manera similar a un switch. Además, en el caso del router se puede determinar qué estaciones pueden comunicarse a través del router y cuáles no. Las estaciones en los distintos lados de un router solamente pueden comunicarse entre sí una vez liberada la comunicación entre estas estaciones a través del router. Los datos Real Time no pueden intercambiarse más allá de una subred. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 301 Glosario Router estándar Si deben transmitirse datos mediante TCP/IP a un interlocutor que está fuera de la red propia, se hace mediante el Default Router. En STEP 7, en el cuadro de diálogo "Propiedades" el Default Router se denomina Router. El cuadro de diálogo "Propiedades" se abre con el comando Propiedades Interfaz Ethernet > Parámetros > Router. STEP 7 asigna al router estándar su propia dirección IP. La dirección de router ajustada en la interfaz PROFINET del controlador IO se adopta automáticamente para sus dispositivos IO configurados. RT Tiempo real significa que un sistema procesa eventos externos en un tiempo definido. Security Término genérico para todas las medidas de protección contra ● Pérdida de confidencialidad debido al acceso no autorizado a los datos ● Pérdida de integridad debido a la manipulación de los datos ● Pérdida de disponibilidad debido a la destrucción de los datos Segmento → Segmento de bus Segmento de bus Un segmento de bus es la sección independiente de un sistema de bus serie. Los segmentos de bus se acoplan entre sí p.ej. en PROFIBUS-DP mediante repetidores. SELV/PELV Designación de los circuitos de pequeña tensión de seguridad. Por ejemplo, las fuentes de alimentación SITOP de Siemens ofrecen este tipo de protección. Para más información al respecto, consulte la norma EN 60950-1 (2001). Servidor OPC El servidor OPC ofrece a un cliente OPC funciones muy extensas para la comunicación a través de redes industriales. Encontrará más información en el manual Comunicación industrial con PG/PC. SFB → Bloque de función del sistema Descripción del sistema 302 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario SFC → Función de sistema Shared device La funcionalidad 'shared device' permite repartir los submódulos de un dispositivo IO entre varios controladores IO. SIMATIC Término que designa productos y sistemas de automatización industrial de la Siemens AG. SIMATIC iMap Herramienta de ingeniería para la configuración, puesta en marcha y visualización de instalaciones automatizadas modulares distribuidas. Se basa en el estándar PROFINET. SIMATIC NCM PC SIMATIC NCM PC es una variante de STEP 7 desarrollada especialmente para la configuración de PC. Ofrece toda la funcionalidad de STEP 7 para equipos PC. SIMATIC NCM PC es la herramienta central para configurar los servicios de comunicación de su equipo PC. Los datos de configuración creados con esta herramienta deben cargarse en el equipo PC o exportarse a éste. De este modo se establece la disponibilidad del equipo PC para la comunicación. SIMATIC NET División de negocio de Siemens Comunicación industrial para redes y componentes de red. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 303 Glosario SINEMA E La herramienta SINEMA E (SIMATIC Network Manager Engineering) es un software de planificación, simulación y configuración que simplifica de la siguiente forma la instalación y puesta en marcha de una red WLAN con ayuda de funciones de simulación: ● Planificación de una infraestructura WLAN Mediante la modelación del entorno - exterior, interior, etc. - se calcula la distribución de los campos electromagnéticos. Basándose en este cálculo, se posicionan los Access Points y se orientan sus antenas. ● Simulación de una infraestructura WLAN Gracias a la simulación de la Wireless LAN planificada, es posible calcular la posición, el alcance y la atenuación sin una instalación previa real. La simulación le permitirá establecer condiciones de envío y recepción óptimas al configurar una estructura WLAN. ● Configuración de una infraestructura WLAN Los dispositivos WLAN se configuran offline y después se almacenan todos los datos relevantes (parámetros, ajustes de seguridad) en un proyecto. En el modo online se buscan automáticamente todos los dispositivos WLAN a través de la LAN y los parámetros configurados se cargan en los dispositivos WLAN. ● Mediciones para la optimización y el mantenimiento de una infraestructura WLAN Las mediciones y el análisis al inicio de una planificación ayudan a conocer de forma óptima una red WLAN ya existente. Además, las mediciones proporcionan indicios importantes en la búsqueda de fallos y en el mantenimiento. ● Función de informe Además de para documentar los resultados de las mediciones, la completa función de informe se utiliza para elaborar ofertas (Sales Wizard), para la instalación (instrucciones para el montaje de dispositivos), para la recepción, la localización de fallos y la ampliación de la red WLAN. Sistema de automatización Un sistema de automatización es un autómata programable en SIMATIC S7. Véase también Autómata programable Sistema operativo El sistema operativo organiza todas las funciones y operaciones de la CPU no relacionadas con una tarea de control específica. Sistema PROFINET IO Controlador PROFINET IO con dispositivos PROFINET IO asignados. Descripción del sistema 304 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario SNMP El protocolo de gestión de redes simples SNMP (Simple Network Management Protocol) utiliza el protocolo de transporte UDP sin conexión. Este protocolo comprende dos componentes de red, similares al modelo cliente/servidor. El gestor SNMP vigila los nodos de la red y los agentes SNMP recopilan en los diversos nodos la información específica de la red y la depositan de forma estructurada en la MIB (Management Information Base). Con esta información, un sistema de administración de redes puede realizar un diagnóstico detallado de la red. A excepción de unos pocos datos no relevantes para la producción, solo es posible un acceso de lectura a datos SNMP de dispositivos PROFINET. STEP 7 STEP 7 es un sistema de ingeniería y contiene lenguajes de programación para generar programas de aplicación para sistemas de control SIMATIC S7. Subred Todos los dispositivos conectados mediante switches se encuentran en la misma red: una subred. Todos los dispositivos de una subred pueden comunicarse directamente unos con otros. La máscara de subred es idéntica para todos los dispositivos que están conectados a la misma subred. Una subred se limita físicamente mediante un router. Supervisor PROFINET IO PG/PC o dispositivo HMI para puesta en marcha y diagnóstico Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG Los dispositivos IO con esta función son intercambiables de un modo sencillo: ● No es necesario ningún medio de cambio (p. ej. Micro Memory Card) con el nombre de dispositivo guardado. ● El nombre del dispositivo no tiene que asignarse con la PG. El dispositivo IO cambiado ya no obtiene el nombre del medio de cambio o de la PG, sino del controlador IO. El controlador IO emplea para ello la topología configurada y las relaciones de vecindad determinadas por los dispositivos IO. La topología teórica configurada debe coincidir con la topología real. Switch Componente de red para conectar varios terminales o segmentos de red en una red local (LAN). Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 305 Glosario TCP/IP La propia Ethernet es solamente un sistema de transporte para datos, de forma similar a una autopista, que es un sistema de transporte de personas y mercancías. De transportar los datos se encargan los así denominados protocolos, comparables a los automóviles y camiones que transportan personas y mercancías por las autopistas. Los dos protocolos básicos TCP (Transmission Control Protocol) e Internet Protocol (IP), es decir, TCP/IP realizan las tareas siguientes: 1. En el emisor, los datos se dividen en paquetes. 2. Los paquetes se transportan al receptor correcto a través de Ethernet. 3. Los paquetes de datos se recomponen en el receptor en el orden correcto. 4. Los paquetes erróneos se envían tantas veces hasta que son recibidos correctamente. La mayoría de protocolos de mayor nivel utilizan TCP/IP para la realización de sus tareas. Así por ejemplo, el Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) transfiere documentos en la World Wide Web (WWW) que están escritos en el Hyper Text Markup Language (HTML). Esta técnica es la que hace posible que se puedan ver páginas de Internet en el navegador de Internet. Tiempo de actualización Dentro de este intervalo, un dispositivo IO/controlador IO del sistema PROFINET IO recibe datos nuevos del controlador IO/dispositivo IO. El tiempo de actualización se puede configurar por separado para cada dispositivo IO y determina el intervalo de tiempo en que el controlador IO envía datos al dispositivo IO (salidas) y el dispositivo IO envía datos al controlador IO (entradas). Nota Según el teorema de muestreo de Nyquist-Shannon de detecta un valor modificado de un sensor, a más tardar, después de un doble ciclo de actualización en el controlador IO. Otros retardos adicionales pueden producirse debido a tiempos de ejecución del bus de fondo y tiempos de conversión analógico-digital en el dispositivo IO. Una vez transcurrido ese periodo, se puede acceder al valor modificado directamente desde el programa de usuario (p. ej. L PEW 267). Si se accede al valor a través de la imagen de proceso, será necesario añadir dos veces el tiempo de ciclo del OB1. Tiempo de ciclo El tiempo de ciclo es el tiempo que necesita la CPU para ejecutar una vez el programa de usuario. Véase también Programa de usuario Descripción del sistema 306 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Glosario Tiempo de ciclo de emisión Espacio de tiempo entre dos intervalos consecutivos para la comunicación IRT o RT. El tiempo de ciclo de emisión es el intervalo mínimo para el intercambio de datos. Para IRT con la opción "Alto rendimiento" se pueden ajustar además de los tiempos de ciclo de emisión "pares" (250 μs, 500 μs, 1 ms, 2 ms, 4 ms) en el área de entre 250 μs y 4 ms también cualquier cantidad de múltiplos de 125 μs como frecuencias de envío "impares": 375 μs, 625 μs … 3,875 ms. Para las frecuencias de envío "impares" se aplica a todos los dispositivos PROFINET IO lo siguiente: ● Tiempo de actualización = Tiempo de ciclo de emisión ● No es posible realizar ampliaciones de IRT con la opción "Alto rendimiento" mediante dispositivos RT Tiempo real y determinismo Tiempo real significa que un sistema procesa eventos externos en un tiempo definido. Determinismo significa que un sistema reacciona de forma predecible (determinista). Token (testigo) Permiso de acceso al bus limitado en el tiempo. Topología Estructura de una red. Las estructuras más usuales son: ● Topología en línea ● Topología en anillo ● Topología en estrella ● Topología en árbol Tratamiento de errores mediante un OB Si el sistema operativo detecta un error determinado (p.ej. un error de acceso en el programa de usuario STEP 7), llamará al bloque de organización previsto para este caso (OB de error) que determinará el comportamiento ulterior de la CPU. UDT User Defined Type: Tipo de datos con cualquier estructura definido por el usuario. Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 307 Glosario Unidad de programación Las unidades de programación son esencialmente PCs aptos para aplicaciones industriales, compactos y portátiles. Se caracterizan por su equipamiento hardware y software especialmente apropiado para los autómatas programables. Valor de sustitución Los valores de sustitución son valores parametrizables que los módulos de salida suministran al proceso cuando la CPU se encuentra en modo STOP. Si se presentan errores de acceso a la periferia en los módulos de entrada, pueden escribirse en el acumulador valores sustitutivos en vez del valor de entrada ilegible (SFC 44). Velocidad de transferencia Velocidad a la que se transfieren los datos (en bit/s). Versión La versión sirve para distinguir los productos que tengan un número de referencia idéntico. La versión se incrementa en ampliaciones funcionales compatibles hacia arriba, modificaciones debidas a la fabricación (utilización de nuevas piezas/componentes), así como al eliminar fallos. WAN Red que va más allá de la extensión de una red local y que permite la comunicación en red p. ej. superando los límites de un continente. El control jurídico no está en manos del usuario, sino del proveedor de las redes de transmisión. XML XML (Extensible Markup Language) es un lenguaje de descripción de datos flexible, fácil de comprender y de aprender. La información se intercambia mediante documentos XML legibles. Estos documentos contienen texto fluido enriquecido con datos estructurales. Descripción del sistema 308 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Índice Abrir online, 239 Acceso a los datos, 63 Acoplamiento, 26 AS-Interface con PROFINET, 27 PROFIBUS DP y PROFINET IO a través de IWLAN, 27 Alarmas Modo isócrono, 156 Alcance, 43 Ancho de banda ajustar, 218 Reserva, 69 Anillo, 54 Árbol, 54 Archivo GSD, 32, 185 crear para "I-device", Importación, 185 Arranque priorizado Asignación de pines, 277 Configuración en HW Config, 78 Definición, 75 Propiedades, 76 Tiempos de arranque, 76 Asignación de direcciones, 227 Comunicación en tiempo real Definición, 66 Comunicación Isochronous Real-Time Definición, 67 Concepto de automatización, 28 Concepto de ingeniería, 253 Condiciones para I-device, 132 Configuración, 186 Modo isócrono, 147 Shared device, 91, 94 Configuración futura, 72 Propiedades, 72 Configurar el I-device, 108 Área de transferencia aplicación, 111 Área de transferencia de periferia, 112 como shared device, 122 Generar un archivo GSD, 114 Modo de proceder principal, 106 Sistema de nivel superior, 116 Sistema IO subordinado, 120 Utilización, 115 Conjunto de la documentación, 3 Conocimientos básicos necesarios, 3 Controlador IO, 19 Convenciones DNS, 223 CP 343-1, 31 CP 443-1 Advanced, 31 Cut Through, 66 C D A Cable POF y cable PCF Confección, 39 Caso de reparación, 237 Causa del fallo, 245 Component Based Automation, 17, 28 Componente, 271 Componente PROFINET, 252, 257 Componente PROFINET IO, 271 Componentes de red, 40 Switch, 40 Componentes PROFINET Funcionalidad, 259 Comunicación Controlador IO, 187 PROFINET, 58 Comunicación CPU, 187 Diagnóstico Acceso, 237 Estado de diagnóstico, 244 I-device, 122 Modo isócrono, 156 Nivel, 236 Programa de usuario, 243 SIMATIC iMap, 260 STEP 7, 238, 243 Diagnóstico de red, 247 Diagnóstico online, 237 Dirección IP, 222, 224 Asignar, 222, 225, 226 Seleccionar, 222 Dirección MAC, 224 Dispositivo, 257 Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 309 Índice alfabético Dispositivo IO, 19 Dispositivo IO inteligente, 99 Dispositivo PROFIBUS, 18 Dispositivos IO que cambian en funcionamiento Aplicación - Configuración en HW Config, 85 Campo de aplicación, 84 Requisitos - Aplicativos, 83 Dominio Sync, 62 E Efecto de Ti Modo isócrono, 140 Efecto de To Modo isócrono, 142 Ejemplo I-device, 107 Sistema IO de nivel superior y subordinado, 117 Utilizar un I-device, 115 Ejemplo de aplicación, 269 Error de canal, 246 Esclavo DP, 19 Estaciones accesibles, 239 Estado, 236 Estado de diagnóstico, 244 Estrella, 54 F Factor fijo, 62 Fase de puesta en marcha, 237 Fast Ethernet, 38 Función tecnológica, 256, 257 Funcionalidad I-device, 99 Shared device, 89 Funcionalidad Proxy, 27 G Gestión de residuos, 4 Grado de comunicación, 38 Guía de orientación a lo largo del manual, 4 H I Identificación del dispositivo, 224 Identificación del fabricante, 224 I-device (dispositivos IO inteligentes) Comportamiento de alarma, 122 Condiciones de uso, 132 Diagnóstico, 122 Funcionalidad, 99 Propiedades, 100 Reglas de la topología, 128 Sistema PN IO subordinado, 101 Ventajas, 100 IE/PB-Link, 27, 270 Industrial Ethernet, 16, 19, 38 Industrial Wireless LAN, 44 Ejemplos de aplicación, 45 Industrial WLAN, 43 Información del módulo, 240 Ingeniero de proyecto, 184 Instalación Funcionar, 183 Planificar, 183 Instancia, 258 Integración de buses de campo, 26 Intercambio de datos Sistema IO de nivel superior y subordinado, 104 Interfaz de radio Especificación técnica, 43 Interfaz PROFINET Identificación, 21 Parametrización, 188 Propiedades, 20 Velocidad de transferencia, 39 IRT Ajustar el ancho de banda, 218 Ajustar el tiempo de ciclo de emisión, 218 Campo de aplicación, 64 Configuración en HW Config, 205 Definición, 67 Diferencias con respecto a RT, 71 Ejemplo de configuración, 265 Propiedades, 68 Recomendaciones de instalación, 180 Ventajas, 67 Isochronous Real-Time Propiedades, 68 Ventajas, 67 HMI, 19 HW Config, 239 Online, 239 Descripción del sistema 310 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Índice alfabético L Librería, 258 Línea, 54 M Maestro DP, 19 Clase 2, 19 Mantenimiento, 184 Manuales Otros manuales importantes, 3 Máscara de subred, 224 Asignar, 226, 237 MIB (Management Information Base), 248 Micro Memory Card, 225 Modelo EVA, CACF = 1 Modo isócrono, 145 Modelo EVA, CACF > 1 Modo isócrono, 146 Modo isócrono ¿Por qué?, 135 Alarmas, 156 Configuración, 147 Diagnóstico, 156 Efecto de Ti, 140 Efecto de To, 142 Ejemplo, 137 en varios ciclos del reloj del sistema, 143 Modelo EVA, CACF = 1, 145 Modelo EVA, CACF > 1, 146 OB6x, 141 PROFINET IO, 138 Reacción del proceso, 139 Tiempo de reacción, 138 Ventajas, 137 Módulo tecnológico, 256 Mundo Office, 63 N NCM, 240 NCM PC, 238 Nombre de dispositivo, 222 Asignar, 227 Estructurados, 223 Número de dispositivo, 223 O OB 82, 245 OB de alarma de sincronismo OB 61 a OB 64, 144 OB6x Modo isócrono, 141 Objetivo de la documentación, 3 P Par trenzado Confección, 38 PC, 31 PCD, 254 PELV, 180 Primary Setup Tool, 225 Procesador de comunicaciones, 241 Diagnóstico, 241 PROFIBUS, 16, 19 PROFIBUS International, 17 PROFINET, 16, 19, 28, 252 Direcciones, 222 Entorno, 18 Estándar, 28 Frecuencia de envío, 218 Mecanismos de switches, 66 Objetivos, 17 optimizar, 179, 180 Realización, 17 Reglas de la topología con I-device, 128 Reserva del ancho de banda, 69 RT, 67 Tiempo de ciclo de emisión, 59, 62, 218 Tiempo de supervisión de respuesta, 58 Tiempos de actualización, 58 Tiempos de actualización de la CPU 319-3 PN/DP, 60 Topología, 179 PROFINET CBA, 17, 28 PROFINET Component Description, 254 PROFINET IO, 17, 30 equidistante, 138 Modo isócrono, 138 PROFINET IO equidistante, 138 Profundidad de línea e IRT, 203 RT, 202 Proyecto, 184 Archivar, 184 Documentar, 184 Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 311 Índice alfabético Puertos partner que cambian en funcionamiento, 82 R Reacción del proceso Modo isócrono, 139 Reciclaje, 4 Records, 246 Redes por radio, 46, 47 Registro de diagnóstico, 246 Reserva del ancho de banda, 69 Resumen Documentación disponible, 11 Rotura de hilo, 242 Router, 41 Estándar, 226 Router estándar, 226 RT Definición, 66 Diferencias con respecto a IRT, 71 S SCALANCE X, 42, 51 Security Definición, 49 Medidas de protección, 49, 50 Seguridad de los datos en los niveles de oficina y de producción, 53 SELV, 180 SFB 52, 244, 270 SFB 54, 245 SFC 126 "SYNC_PI, SFC 127 "SYNC_PO", Shared device, 122 configurar, 91, 94 Funcionalidad, 89 SIMATIC iMap, 28, 252, 255, 269 SIMOTION, 31 Sincronización, 170 Sistema de ingeniería, 271 Sistema IO configurar, 116 Intercambio de datos, 104 Sistema maestro DP, 19 Sistema PROFINET IO, 19 SNMP (Simple Network Management Protocol), 247 SOFTNET PROFINET, 31 STEP 7, 186 Opción NCM, 240 Store and Forward, 66 Subred, 55 Supervisor IO, 19 Sustitución de dispositivos sin medio intercambiable/PG, 73 Definición, 73 Requisitos, 73 Ventajas, 74 Sustituto, 27 Switch, 40, 241 con funciones de seguridad, 42 Diagnóstico, 241 Integrada, 40 SZL, 244 W#16#0694, 244 W#16#0696, 244 W#16#0A91, 244 W#16#xD91, 244 T Tarjeta de memoria, 225 Tiempo de ciclo de emisión ajustar, 218 Configuración en HW Config, 218 Tiempo de reacción Modo isócrono, 138 Topología, 54 Ejemplo, 56 Reglas sobre el sistema IO con I-device, 128 Transferencia acíclica, 62 cíclica, 62 U Ubicación del fallo, 245 V Vista del diagnóstico, 240 Vista rápida, 240 W WinLC, 31, 271 WLAN, 43 Descripción del sistema 312 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 Índice alfabético X XE \* MERGEFORMAT, 122 XML, 258 Descripción del sistema Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06 313 Índice alfabético Descripción del sistema 314 Manual de sistema, 03/2012, A5E00298290-06