Redes Profibus
alexander1484 de Mayo de 2013
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a Profibus
Profibus especifica las características técnicas y funcionales de un sistema basado en un bus de
campo serie en el que controladores digitales descentralizados pueden ser conectados entre sí
desde el nivel de campo al nivel de control. Se distinguen dos tipos de dispositivos, dispositivos
maestros, que determinan la comunicación de datos sobre el bus. Un maestro puede enviar
mensajes sin una petición externa cuando posee el control de acceso al bus (el testigo). Los
maestros también se denominan estaciones activas en el protocolo Profibus. Como segundo
tipo están los dispositivos esclavos, que son dispositivos periféricos. Los esclavos son
normalmente dispositivos de E/S, válvulas, actuadores y transmisores de señal. No tienen el
control de acceso al bus y sólo pueden recibir mensajes o enviar mensajes al maestro cuando
son autorizados para ello. Los esclavos también son denominados estaciones pasivas, por lo
que sólo necesitan una parte del protocolo del bus.
También es posible trabajar en profibus en modo multimaestro en el cual todos los dispositivos
pueden actuar, cuando les llega el testigo, como maestros del bus.
Profibus en el entorno Step7
En primer lugar iniciaremos un nuevo proyecto. Desde el Administrador Simatic añadiremos dos
equipos SIMATIC 300, que son de los que se dispone en el laboratorio. Definiremos el hardware
de cada uno de ellos. Además del hardware básico (bastidor y modelo de CPU en uso) para
poder definir la red Profibus necesitaremos añadir la tarjeta de red que estemos utilizando. Para
ello, del Catálogo que aparece en la derecha de la pantalla (si no aparece ir a Ver->Catalogo)
escogeremos dentro de la rama SIMATIC 300 -> CP-300 el modelo de tarjeta de red que
tengamos utilizando y mediante el ratón lo arrastraremos a una de las posiciones libres del
bastidor (normalmente lo dejaremos en la posición 3, lo cual nos asignará automáticamente la
dirección de memoria 100h).
Cuando se inserta el CP en el bastidor automáticamente aparece un cuadro de diálogo que nos
permite conectarlo a una red. Por defecto no está conectado a ninguna red. Dándole al botón
Nueva del diálogo podremos añadir una red Profibus a la que conectar el CP. Nótese que esta
operación (la de crear una nueva red) sólo será necesario hacerla para el primer autómata que
definamos, ya que para el segundo la red ya estará definida y nos bastará con seleccionarla de
la lista cuando insertemos el módulo CP.
Lab. Sistemas Industriales Distribuidos.
3º ITTSE. Dpto. Ing. Electrónica. ETSE.
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Podemos ver la propiedades de la red Profibus insertada pulsando sobre el botón Propiedades
que aparece en el anterior diálogo. Este botón nos abre un nuevo diálogo donde podremos
definir qué tipo de red Profibus vamos a utilizar. Iremos a la pestaña Ajustes de red para definir
la velocidad y el perfil de red a utilizar.
Escogeremos como velocidad de transferencia 1.5 Mbit/s y como perfil “Estándar”. Este perfil
corresponde al modo de funcionamiento que vamos a utilizar, que en nuestro caso es
multiprotocolo y multimaestro.
Si quisiéramos usar un modelo de tipo Maestro/Esclavo y protocolo DP escogeríamos el perfil
“DP”. El perfil “Universal” se utiliza para módulos de comunicaciones que no encajan en los
modelos DP o Estándar, como las CP 5430/5431. Por último, el modelo “Personalizado” permite
al usuario definir los parámetros del bus a utilizar.
Para terminar de ajustar el módulo CP, en el diálogo de propiedades de dicho módulo iremos a
la ficha de Modo de operación y ahí escogeremos “Sin DP”, pues esta es la selección
correspondiente al modo multimaestro que vamos a utilizar.
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Una vez definida la red Profibus necesitamos añadir el enlace que va a definir la relación lógica
entre los autómatas conectados a la red. Para los equipos S300 el enlace a utilizar es el FDL.
Los enlaces FDL se caracterizan por:
• La transferencia de datos es bidireccional, lo que significa que a través del mismo
enlace se puede enviar y recibir información.
• Ambas estaciones tienen los mismos derechos, o dicho de otro modo, cada estación
puede iniciar el proceso de emisión y recepción si éste es activado por un evento.
• El envío y la recepción de datos se realiza a través del servicio SDA (Send Data with
Acknowledge) según EN 50170, Vol. 2.
• A través de un enlace FDL, el CP Profibus puede enviar/recibir hasta 240 bytes en
cada petición.
Para definir el enlace utilizaremos la herramienta NETPRO, que es el configurador de redes.
Podemos acceder a ella desde el menú Herramientas -> Configurar redes. Nos saldrá una
ventana similar a la siguiente figura:
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Para poder definir el enlace seleccionaremos la CPU del primer autómata, como se ve en la
figura. Eso hará que en la parte inferior izquierda nos aparezca una tabla con los enlaces
definidos, que lógicamente al principio aparecerá vacía.
Para crear el enlace iremos al menú Insertar -> Enlace, o bien pulsaremos con el botón derecho
sobre la tabla vacía y del menú contextual que aparece escogeremos Enlace. Esto hará que nos
aparezca un nuevo cuadro de diálogo donde escogeremos:
1. El equipo con el que queremos enlazarnos.
2. El módulo con el cual nos enlazaremos (se selecciona por defecto).
3. El tipo de enlace. De la lista desplegable escogeremos el enlace FDL.
Una vez insertado el enlace podremos ver sus propiedades haciendo doble click sobre él. Del
diálogo de propiedades nos interesan dos cosas de las que tomaremos buena nota. Por una
parte el ID del enlace, y por otra la dirección (LADDR) que suele ser W#16#100 (ojo, no tiene
por qué ser esta, así que al loro), es decir, la dirección asignada al módulo CP.
Llegados a este punto ya estamos en condiciones de comunicar dos autómatas mediante
Profibus utilizando el enlace FDL. Para ello utilizaremos las funciones AG-SEND (FC5 en la
librería) para enviar datos, y AG-RECV (FC6 en la librería) para recibirlos.
Nota: Para poder trabajar con dos autómatas programados desde dos PC será necesario que
los números de red Profibus local y remoto coincidan en las especificaciones del proyecto con el
del autómata remoto. De este modo, si en un PC tenemos como número de red de Profibus
local el 2 y la del autómata remoto el 3, en el proyecto del otro PC tendrá que ser a la inversa,
es decir, como local el 3 y como remoto el 2. Del mismo modo procederemos con el LSAP (Link
Service Access Point). El LSAP se especifica en la propiedades del enlace FDL, ficha Direcciones.
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La función AG-SEND utiliza los siguientes parámetros:
Parámetro Declaración Tipo Valores posibles Observación
ACT INPUT BOOL 0,1 Si ACT=1 se envían bytes LEN del área
de datos FDL indicada con el parámetro
SEND.
Si ACT=0 se actualizan los códigos de
condición de estado DONE, ERROR y
STATUS.
ID INPUT INT 1,2...16 En el parámetro ID se indica el número
del enlace FDL.
LADDR INPUT WORD Dirección inicial del módulo.
Al configurar la CP con la herramienta
de configuración de STEP 7 se visualiza
la dirección inicial del módulo en la
tabla de configuración. Indique aquí
esta dirección.
SEND INPUT ANY Indicar la dirección y la longitud.
La dirección del área de datos FDL
puede señalar a una de las áreas
siguientes:
- Área PA
- Área de marcas
- Área de bloques de datos
LEN INPUT INT 1,2...240
(o hasta longitud
indicada en
parámetro
SEND)
Número de bytes a enviar del área de
datos FDL con esta petición.
El rango de valores posibles va de 1 a
la “Longitud especificada en el
parámetro SEND”.
DONE OUTPUT BOOL 0: -
1: Nuevos datos
Este parámetro indica si la petición se
ha terminado con o sin errores.
Para saber su significado en relación
con los parámetros ERROR y STATUS,
véase la tabla siguiente.
ERROR OUTPUT BOOL 0: -
1: Error
Código de error.
Para saber su significado en relación
con los parámetros DONE y STATUS,
véase la tabla siguiente.
STATUS OUTPUT WORD Véase tabla
siguiente
Código de estado.
Para saber su significado en relación
con los parámetros DONE y STATUS,
véase la tabla siguiente.
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La tabla mostrada a continuación recoge los códigos de condición formados por los parámetros
de salida DONE, ERROR y STATUS de la función, los cuales tendrán que evaluarse en el
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