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Configuración Red Industrial Para Control por Modbus

didierrojasMonografía14 de Junio de 2018

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DISEÑO Y CONFIGURACIÓN DE UNA RED DE COMUNICACIÓN PARA CONTROL Y SUPERVISIÓN INDUSTRIAL CON EQUIPOS DEL LABORATORIO DE TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL

CÉSAR ANDRÉS DONCEL DÍAZ

DIDIER FAURICIO ROJAS ORTIZ

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

 FACULTAD TECNOLÓGICA

INGENIERÍA ELÉCTRICA POR CICLOS

BOGOTÁ D.C.

2016

DISEÑO, CONFIGURACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED DE COMUNICACIÓN PARA CONTROL Y SUPERVISIÓN INDUSTRIAL CON EQUIPOS DEL LABORATORIO DE TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL

CESAR ANDRÉS DONCEL DÍAZ

DIDIER FAURICIO ROJAS ORTIZ

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO

DE INGENIEROS ELÉCTRICOS

DIRECTOR:

Ing. LUIS ANTONIO NOGUERA VEGA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

 FACULTAD TECNOLÓGICA

INGENIERÍA ELÉCTRICA POR CICLOS

BOGOTÁ D.C

2016


NOTA DE ACEPTACIÓN

El proyecto de grado titulado:

DISEÑO, CONFIGURACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED INDUSTRIAL DE COMUNICACIÓN CON EQUIPOS DEL LABORATORIO DE TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD.” Ha sido aprobada por cumplir con los requerimientos exigidos por la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.

                        _________________________________________________

Ing. LUIS ANTONIO NOGUERA VEGA

DIRECTOR DE PROYECTO

_________________________________________________

JURADO

Bogotá D.C. Noviembre de 2016


DEDICATORIA

Dedico este logro a mi madre, la señora

María ofelia Díaz

César Doncel D.


AGRADECIMIENTOS

Deseo agradecer a todo el personal de la

Universidad Francisco José de Caldas y todos sus profesores,

por hacer posible la realización del presente trabajo.

César Doncel D.


CONTENIDO

INTRODUCCIÓN        14

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA        15

JUSTIFICACIÓN        15

OBJETIVOS        16

Objetivo general.        Error! Bookmark not defined.

Objetivos Específicos        Error! Bookmark not defined.

1. CAPITULO PRIMERO: MARCO DE REFERENCIA        17

1.1        Marco Teórico        Error! Bookmark not defined.

1.1.1 Automatismos y sistemas de comunicación en la industria.        17

1.1.2 Sistemas de control y supervisión        19

1.1.3 Topologías de redes de comunicación industrial        19

1.1.4 Protocolos de comunicación        20

1.1.5 Controlador lógico programable        22

1.2 Antecedentes de investigación        28

1.3 Metodología, criterios preliminares y selección de equipos        30

1.2.1 Fases de desarrollo del trabajo        Error! Bookmark not defined.

1.2.2 Actividades y procedimientos        Error! Bookmark not defined.

CAPÍTULO SEGUNDO: DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS Y SOFTWARE        Error! Bookmark not defined.

2.1 Selección de equipos        31

2.1.1 Pantalla Tactil HMI        31

2.2.2 Puerto Serie Rj45 Com 2:        32

2.2.3 Puerto Serie de 9 Pines        34

2.2.4 Puerto Ethernet        34

2.2.5        PLC (Controlador Lógico programable)        35

2.2.6 Puerto de Comunicación        36

2.2.7 Accesorios PLC        37

2.3 Pasarela Ethernet        38

2.3        Puertos de Comunicación        39

2.4.1 Puerto serie RJ45 RS-232        39

2.4.2 Puerto serie RS-485        41

2.4.3 Puerto Ethernet        41

2.4        Variador de Frecuencia        41

2.5 Puerto de Comunicación        42

2.6 Rele Inteligente Arranque Motor        43

2.7        Puerto de Comunicación        44

2.7.1 Puerto Ethernet        44

2.7.2 Puerto Serial RJ45 RS-485        45

2.8 Descripción del Software de prueba        45

2.9 Selección de equipos        45

CAPÍTULO TERCERO: DISEÑO DE ARQUITECTURA DE LA RED INDUSTRIAL        46

3.1 Arquitectura general        46

3.1.1 Arquitectura de Comunicación.        46

3.2 Compatibilidad Protocolo        46

3.3 Topología        46

3.4 Arquitectura Planteada        48

3.5 Configuración básica puertos de comunicación equipos        51

3.5.2 Simulador de Protocolo de Comunicación        51

GUÍAS DE LABORATORIO        52

5.1 INDUCCIÓN PARA ENCENDER UNA CARGA RESISTIVA A TRAVÉS DE UNA HMI TACTIL y PLC.        53

5.2 INVERSOR DE GIRO   DE UN MOTOR A TRAVÉS DE UNA HMI TACTIL y PLC.HMI TACTIL y PLC.        57

Bibliografía        60


LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Variador de Frecuencia        27

Figura 2. Características de la Pantalla táctil        31

Figura 3. Conectividad cable        40

Figura 4. Puerto Ethernet        44

Figura 5. Puerto Serial        45

Figura 6. Topología tipo BUS para la red en RS-232        47

Figura 7. Topología Tipo Bus para la red en RS-485        47

Figura 8. Topología tipo estrella para la red        48

Figura 9. Arquitectura planteada        48

Figura 10. Conexión de terminales del cable        51

Figura 11. Montaje de equipos y materiales        55

Figura 12. Datos del circuito.        56

Figura 13. Inversor de giro a través de una HMI Táctil y PLC        58

Figura 14. Ícono de inicio.        68

Figura 15. Icono de administrador de redes        68

Figura 16. Ícono de LAC        69


LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Elementos gráficos del lenguaje Ladder        24

Tabla 2. Puerto serie Rj45        33

Tabla 3. Puerto serie de 9 pines        34

Tabla 4. Puerto ethernet        34

Tabla 5. Características del CLP        35

Tabla 6. Características del puerto de comunicación        36

Tabla 7. Accesorios PLC        37

Tabla 8. Características de TwidoPort        37

Tabla 9. Características de pasarela Ethernet        38

Tabla 10. Características puerto serie RJ45 RS-232        40

Tabla 11. Características del puerto serie RS-485        41

Tabla 12. Características del variador de frecuencia        42

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