Redes y Comunicaciones de Datos
INTEROPERATIVIDAD CON REDES INDUSTRIALES LABORATORIO N° 01
Comunicación RS-232 y Comunicación Dii!a"
Alumno(s): Gruo:
Cristhian Jesús Díaz Pérez A
Criterio de "#aluaci$n Identfca las principales caracerístcas de la ineraz RS232 Identfca los parámeros de comunicación RS232 Realiza una conexión Serial empleando la ineraz RS232 Comprueba la realización de ranserencia ranserencia de inormación sobre RS232 Es punual redaca el inorme adecuadamene
Ciclo: "%celente (&ts)
Nota
! 'ueno (ts)
Reuiere me*ora (+ts)
No acet, (-ts)
Punta*e .o/rado
Laboratorio 1: Comunicación RS-232 y Comunicación Digital Objetivos: Al finalizar el laboratorio el estudiante será capaz de: Identificar las características de la interfaz serial RS-232 de un dispositivo DTE Identificar diferentes interfaces de co!unicaci"n di#ital en e$uipos industriales Describir las diferencias entre los distintos tipos de interfaces de co!unicaci"n
Seguridad:
%bicar !aletines &'o !oc(ilas en el #abinete del aula de )aboratorio *o in#resar con lí$uidos+ ni co!ida al aula de )aboratorio Al cul!inar la sesi"n de laboratorio apa#ar correcta!ente la co!putadora & la pantalla+ & ordenar las sillas utilizadas
!ui"os y #ateriales:
%na co!putadora con: ,indos . o superior /0are ,or1station 4 o /0are 5la&er .4 6one7i"n a la red del laboratorio 0á$uinas virtuales: 0á$uina virtual con softare de 5)6 instalado
$rocedimiento: Lab Setu"
%nter&a' de comunicación RS-232 Identificar en el e$uipo diferentes interfaces de co!unicaci"n di#ital
2
1
3 7 4 6
8
5
1 ( Conector de corriente 8Ali!entaci"n9 2 ( ntradas digitales 3 ( ntradas )nalógicas * ( +lo!ues de salida , ( Conector $RO%./ 8en el lado inferior de la 65% Et(ernet9 0 ( $uertos L). /R./ * 8co!unicaci"n di#ital9 ( LDs de estado "ara las 4S integradas 5 ( 6/$077 #% +asic $anel Resolution 327 2*7 "i %nter&ace 2 Ad;unte la i!a#en de la interfaz de co!unicaci"n di#ital RS-232 de la 56
El e$uipo 6S0 2.. per!ite construir a ba;o coste redes Industrial Et(ernet con topolo#ía en línea & estrella con funcionalidad de con!utaci"n 8Sitc(in#9
cuenta con cuatro conectores (e!bra R=>? para la cone7i"n de e$uipos ter!inales o de otros se#!entos de red
3 Indi$ue la funci"n de cada uno de los pines de la interfaz RS-232 Se
> @6uál sería la confi#uraci"n de un cable *%)) 0DE0 86ross /ER9 para enlazar dos 56Bs o dos e$uipos DTEC .;LL #OD# Crossover $C - $C
Se utiliza un NULL MODEM o cable "crossoer" !ara conectarse a is!ositios D#E $untos% &ara 'ue esto (uncione) el !in e #rans*isi+n ,#-D. e un is!ositio ebe conectarse al !in e rece!ci+n ,/-D. el otro is!ositio 0 iceersa%
? Indi$ue los si#nificados DTE & D6E Indi$ue al#unos e;e!plos de e$uipos DTE & D6E
D/ ( Data /erminal !ui"ement 8E$uipo Ter!inal de Datos9 DC ( Data Circuit-/erminating !ui"ement 8E$uipo de Ter!inaci"n del circuito de Datos9
@6uáles son los pará!etros de confi#uraci"n $ue se deben especificar para realizar una cone7i"n RS-232C
l ordenador controla el "uerto serie mediante un circuito integrado es"eci&ico9 llamado ;)R/ ? .ormalmente se utili'an los siguientes modelos de este c@i": 52,7 9 10*,7 y 10,,7) ? ) "artir de la gama $entium9 la circuiteria ;)R/ de las "laca base son todas de alta velocidad9 es decir ;)R/ 10,,7)? De @ec@o9 la mayor=a de los módems conectables a "uerto serie necesitan dic@o ti"o de ;)R/9 incluso algunos juegos "ara jugar en red a travBs del "uerto serie necesitan de este ti"o de "uerto serie? $or eso @ay veces !ue un *50 no se comunica con la su&iciente velocidad con un $C $entium??? Los "orttiles suelen llevar otros c@i"s: 52,17
10*,7> o el 52,1 ?
2
$ara controlar al "uerto serie9 la C$; em"lea direcciones de "uertos de 4S y l=neas de interru"ción <%R>? n el )/-250 se eligieron las direcciones 35@ e %R * "ara el CO#19 y 25@ e %R 3 "ara el CO#2? l estndar del $C llega @asta a!u=9 "or lo !ue al aEadir "osteriormente otros "uertos serie9 se eligieron las direcciones 35 y 25 "ara CO#3-CO#*9 "ero las %R no estn es"eci&icadas? Cada usuario debe elegirlas de acuerdo a las !ue tenga libres o el uso !ue vaya a @acer de los "uertos serie <"or ejem"lo9 no im"orta com"artir una misma %R en dos "uertos siem"re !ue no se usen conjuntamente9 ya !ue en caso contrario "uede @aber "roblemas>? s "or ello !ue Fltimamente9 con el auge de las comunicaciones9 los &abricantes de $Cs incluyan un "uerto es"ecial $S42 "ara el ratón9 dejando as= libre un "uerto serie?
#ediante los "uertos de 4S se "ueden intercambiar datos9 mientras !ue las %R "roducen una interru"ción "ara indicar a la C$; !ue @a ocurrido un evento <"or ejem"lo9 !ue @a llegado un dato9 o !ue @a cambiado el estado de algunas seEales de entrada>? La C$; debe res"onder a estas interru"ciones lo mas r"ido "osible9 "ara !ue de tiem"o a recoger el dato antes de !ue el siguiente lo sobrescriba? Sin embargo9 las ;)R/ 10,,7) incluyen unos bu&&ers de ti"o %O9 dos de 10 bytes <"ara rece"ción y transmisión>9 donde se "ueden guardar varios datos antes de !ue la C$; los recoja? sto tambiBn disminuye el numero de interru"ciones "or segundo generadas "or el "uerto serie?
l RS-232 "uede transmitir los datos en gru"os de ,9 09 u 5 bits9 a unas velocidades determinadas ? Des"uBs de la transmisión de los datos9 le sigue un bit o"cional de "aridad 9 y des"uBs 1 o 2 bits de Sto"? .ormalmente9 el "rotocolo utili'ado ser 5.1 ?
;na ve' !ue @a comen'ado la transmisión de un dato9 los bits tienen !ue llegar uno detrs de otro a una velocidad constante y en determinados instantes de tiem"o? $or eso se dice !ue el RS-232 es as=ncrono "or caracter y sincrono "or bit? Los "ines !ue "ortan los datos son R8D y /8D? Las dems se encargan de otros trabajos: D/R indica !ue el ordenador esta encendido9 DSR !ue el a"arato conectado a dic@o "uerto esta encendido9 R/S !ue el ordenador "uede recibir datos <"or!ue no esta ocu"ado>9 C/S !ue el a"arato conectado "uede recibir datos9 y DCD detecta !ue eiste una comunicación9 "resencia de datos?
/anto el a"arato a conectar como el ordenador tienen !ue usar el mismo "rotocolo serie "ara comunicarse entre si? $uesto !ue el estndar RS-232 no "ermite indicar en !ue modo se esta trabajando9 es el usuario !uien tiene !ue decidirlo y con&igurar ambas "artes? Como ya se @a visto9 los "armetros !ue @ay !ue con&igurar son: "rotocolo serie <5.1>9 velocidad del "uerto serie9 y "rotocolo de control de &lujo? ste ultimo "uede ser "or @ardGare o bien "or so&tGare <8O.48O9 el cual no es muy recomendable ya !ue no se "ueden reali'ar trans&erencias binarias>? La velocidad del "uerto serie no tiene "or !ue ser la misma !ue la de transmisión de los datos9 de @ec@o debe ser su"erior? $or ejem"lo9 "ara transmisiones de 1277 baudios es recomendable usar A0779 y "ara A077 baudios se "ueden usar 35*77 ?
%denti&icación de inter&aces de comunicación en e!ui"os industriales 2 Solicitar un !"dulo con 5)6 & 0I para su #rupo
22 Identifi$ue las interfaces de co!unicaci"n del 5)6 & adicione una breve descripci"n de cada una de ellas
Siemens CSM 1277 0odulo co!pacto Sitc( 6S0 2.. cone7i"n SI0ATI6 S.-2 & (asta otros 3 usuarios Et(ernet industrial con sitc( no #estionable ' 0Fit's+ > puertos R=>?+ ali!entaci"n e7terna 2>/ D6+ dia#nostico por )ED+ el !"dulo S.-2 inclu&e !anual electr"nico en 6D El Sitc( co!pacto SI0ATI6 S.-2 de Sie!ens tiene > puertos no #estionables con una velocidad de trans!isi"n de ' 0bit's El sitc( se ali!enta con 2>/ D6 El sitc( co!pacto 6S0 2.. -es perfecto para la cone7i"n et(ernet del SI0ATI6 S.-2 con otros 3 co!ponentes co!o+ por e;e!plo+ SI0ATI6 Fasic 5anels
Siemens CPU 1214C SI0ATI6 S.-2+ 65% 2>6+ 65% co!pacta+ D6'D6'D6+ puerto 5RGI*ET+ E'S inte#radas: > entradas di#itales 2> / D6H salidas di#itales 2> / D6H +?AH 2 entradas anal"#icas /+ ali!entaci"n: 2+> - 2+ / D6+ !e!oria pro#ra!a'datos JF )a 65% co!pacta SI0ATI6 S.-2 2>6 D6'D6'D6 de Sie!ens dispone de > entradas di#itales+ salidas di#itales & 2 entradas anal"#icas )a tensi"n de ali!entaci"n es de 2+>2+/ D6 a& disponible un puerto 5RGI*ET para la co!unicaci"n & pro#ra!aci"n Kracias a sus 1F de !e!oria para #uardado de datos & pro#ra!a+ la co!pacta 65% 2>6 D6'D6'D6 es "pti!a en todas las industrias en !Lltiples tareas de control
Panel HMI Siemens KTP600 Basic PN SI0ATI6 0I JT5 FASI6+ Fasic 5anel+ !ane;o con teclado'pantalla táctil+ displa& )6D >M+ ??3 colores+ interfaz 5RGI*ET+ confi#urable desde ,in66 FASI6 /3' STE5. FASI6 /3+ contiene softare de c"di#o abierto entre#ado #ratuita!ente El panel SI0ATI6 JT5 Fasic 5* tiene una pantalla )6D color de >M con ??3 colores & se puede !ane;ar #racias a los botones inte#rados o su pantalla táctil )a co!unicaci"n con el 5)6 se realiza !ediante la interfaz 5rofinet )a confi#uraci"n del panel JT5 Fasic 5* es posible !ediante ,in66 Fasic /3 o STE5. FASI6 /3
23 Elabore un dia#ra!a de blo$ues de los principales co!ponentes del 5)6
2> Identifi$ue las interfaces de co!unicaci"n del 0I & adicione una breve descripci"n de cada una de ellas
1
2
1 ( $antalla de visuali'ación 85antalla )6D color de >M con ??3 colores & se puede !ane;ar #racias a los botones inte#rados o su pantalla táctil )a co!unicaci"n con el 5)6 se realiza !ediante la interfaz 5rofinet9 2 ( /ecla de &unciones 8son teclas pro#ra!ables $ue sirven para $ue al#unos pro#ra!as a las cuales se asi#nan deter!inadas acciones9
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1 ( Conector de la &uente de alimentación 2 ( $RO%./ inter&ace 8Es un protocolo de red industrial basado en Et(ernet $ue adapta el (ardare & los protocolos de Et(ernet a las necesidades reales de la industria de la auto!atizaci"n9
2? Elabore un dia#ra!a de blo$ues de los principales co!ponentes del 0I
2 E!pleando un cable de red conecte una 56 de su #rupo al !"dulo del 5)6-0I
0ediante el !"dulo 6S0 2.. en el puerto et(ernet 53 conecta!os nuestra 56 con direcci"n I5 N2? 2. Encienda el !odulo del 5)6 0I Encende!os el 0odulo 5)6 0I & obseva!os $ue funciona nor!al!ente
3
Creación del e!ui"o virtual 3 Encender el e$uipo 32 Acceder e!pleando la cuenta de usuario: Tecsup+ contraseEa: OOOOOOOOOOOOOOO 33 Iniciar el Softare /0,are
3> Abrir la plantilla ubicada en: 8Solicite la ruta al instructor9 D:I!ui"os virtualesIJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ 3? 6rear un clon de la !a$uina anterior con los si#uientes datos: 3 *o!bre & ubicaci"n del clon: D:I%R%I/%)J$OR/)L 3. 6errar la plantilla 3 Iniciar el e$uipo virtual /%)J$OR/)L 3N Espere $ue car#ue el e$uipo /irtual >
%denti&icación de las direcciones %$ y #)C del e!ui"o industrial > Instale el softare P%$SC).Q en el $uipo virtual para detectar direcciones I5 en la red
>2 E;ecute el pro#ra!a anterior & anote la direcci"n I5 & 0A6 del 5)6 & del 0I
jecutando el "rograma %$SC).:
Datos Obtenidos: !ui" o $C $LC #%
Dirección %$
Dirección #)C
1A2?105?,7?1,7 1A2?105?,7?2*7 1A2?105?,7?2
77:7C:2A:25:77:5 77:1C:70:7:C1:D 77:1C:70:7:CD:5D
,? So&tGare /%) $OR/)L ? Iniciar el softare TIA 5RTA) + a travs del acceso directo ubicado en el escritorio:
?2 A continuaci"n se !uestra la pantalla de inicio 6lic en la opci"n PCrear $royectoQ
?3 6o!plete los datos del nuevo pro&ecto 6lic en el bot"n Crear
?> Espere $ue se ter!ine de crear el nuevo pro&ecto:
?? 6lic en la opci"n P/ista del pro&ectoQ 8Es$uina inferior iz$uierda9:
0? %denti&icación de los e!ui"os Siemens en Red En la vista pro&ecto E7panda el nodo P)ccesos OnlineQ 6lic en la opci"n P )ctuali'ar dis"ositivos accesiblesQ Espere (asta $ue el proceso de identificaci"n ter!ine & se vean todos los e$uipos
2 Identifi$ue la direcci"n I5 del 5)6 & de la interfaz 0I 8)os no!bres & direcciones de los e$uipos pueden ser diferentes al !ostrado en la si#uiente i!a#en9:
3 /erifi$ue con el co!ando pin# $ue respondan a!bos e$uipos a las direcciones I5 encontradas+ así co!o las direcciones 0A6 de cada e$uipo 8por !edio del co!ando arp9 aciendo uso del comando ar" Ka veri&icamos las direcciones %$ y #)C !ue se encuentran en red con la $C &L & 12%168%5%24 M 1c6(c(
9M & 12%168%5%2 M 1c6ec8
> /erifi$ue en el 5)6 & en la pantalla 0I la direcci"n 0A6 $ue viene i!presa en cada dispositivo con el valor devuelto en el paso anterior
#)C $LC
#)C #%
/area: @u es el protocolo 5rofi*ET el cual es utilizado por el 5)6 de Sie!ensC
$rotocolo $RO%./
El &rotocolo &/O:NE# es el est;nar Etnea con la in=enier?a cubrieno toa la !lanta i nustrial 0 e =esti+n a!o0ano las tecnolo=?as e la in(or*aci+n
5RGI*ET I' ofrece funciona!iento en tiem"o realM para datos de E'S cíclicos Tie!po real si#nifica pro#ra!ar'or#anizar el interca!bio cíclico con cada esclavo+ con alta prioridad & tie!pos fi;os 5RGI*ET I' es a veces lla!ado 5RGI*ET-RT 8RealTi!e9 *o confundir con IRT 8Isoc(ronous RealTi!e9 Se pueden utilizar los cables y sGitc@es estndar de t@ernet Siste!a 0aestro-Esclavo+ co!o en 5rofibus Se confi#ura co!o una red de ca!po )os dispositivos &a no se direccionan !ediante nL!ero de nodo+ sino !ediante un nombre 6o!unicaci"n fácil+ rápida+ fle7ible & abierta $
$
$
$ $ $ $
$
NuB ti"os de enlace 4 "rotocolos $RO%./ se so"ortan de &orma estndar en las C$;s y C$s de Siemens %ndustrial t@ernet 4 $RO%./
Comunicación S7 (a través de las CPs de Ethernet o la interface PN integrada).
Transporte ISO (a través de las CPs de Ethernet). ISO-on-TCP (a través de las CPs de Ethernet o la interface PN integrada).
TCP (a través de las CPs de Ethernet o la interface PN integrada).
UDP (a través de las CPs de Ethernet o la interface PN integrada).
E-Mail (a través de las CPs de Ethernet).
FTP (a través de las CPs de Ethernet).
PROFINET IO (a través de las CPs de Ethernet o la interface PN integrada).
CB (a través de las CPs de Ethernet o la interface PN integrada).
MODBUS TCP (a través de las CPs de Ethernet o la interface PN integrada, consulte la página del Customer Suppport con número ! ""##$%$&).
Regla: %n e$uipo reconoce a otro 8pin#9 si & solo si a!bos pertenecen al !is!o se#!ento de red Sin e!bar#o+ en e$uipos industriales 5)6+ TIA-5RTA)+ per!ite reconocer 8pin# conectividad9 incluso si pertenecen a diferentes se#!entos de red &a $ue traba;an con 0A6 address $ara "robarlo: /erifi$ue la I5 de la !á$uina virtual & la I5 del 5)6+ 0I Observaciones: Es i!portante conocer c"!o se da la estructura de cone7i"n entre #% y $LC antes de (acer uso de estos !"dulos & al !o!ento de usarlos saber e7acta!ente $ue funci"n cu!ple cada uno de estos ace!os uso de 2 !"dulos 8Siemens CS# 12 el cual per!ite la cone7i"n vía et(ernet con el Siemens C$; 121*C K $LC & de esta !is!a conectarse a la 56 vía et(ernet9 & un interfaz #% Siemens 6/$077 +asic $. $ue se interconecta al Siemens C$; 121*C - $LC vía cone7i"n 5RGI*ET Todas las C$;s Simatic S-1277 pueden e$uiparse (asta con tres !"dulos de co!unicaci"n los cuales se colocan a la iz$uierda del controlador+ lo $ue per!ite una co!unicaci"n sin discontinuidades Es necesario saber la %$ + #)C del $LC & del #% antes de usar el softare /%) $OR/)L para de;ar claro con $ue dispositivos esta!os traba;ando usa!os el softare %$SC). $ue !uestra todos los dispositivos en red 5ara poder transferirle un pro#ra!a a nuestro $LC9 el pri!er paso es detectar nuestro $LC en la red a la $ue esta!os conectados+ esto es+ la red a la cual está conectado nuestro cable Et(ernet $ue+ desde el ordenador irá+ en nuestro caso+ directa!ente al puerto Et(ernet del $LC? Es i!portante saber c"!o establecer una comunicación $LC y /%) $ortal para poder detectar el $LC dentro de la red $ue (e!os definido en el pro&ecto & de esta !anera poder transferir el pro#ra!a a la C$; detectada dentro de esta red $RO%./? Conclusiones:
)o#re conocer+ co!prender sobre la estructura & topolo#ía de cone7i"n entre #% y $LC antes de (acer uso de estos !"dulos Ad$uirí conoci!iento sobre los controladores S. 2 el cual cuenta con !"dulos 8Siemens CS# 12 - Siemens C$; 121*C K $LC & un interfaz #% Siemens 6/$077 +asic $.9 aprendí $ue todas las C$;s Simatic S-1277 pueden e$uiparse (asta con tres !"dulos de co!unicaci"n los cuales se colocan a la iz$uierda del controlador )o#re verificar la %$ & #)C del $LC+ del #% y $C (aciendo uso del softare %$SC). para proceder al uso del /%) $OR/)L )o#re detectar nuestro $LC en la red a la $ue esta!os conectados+ esto es+ la red a la cual está conectado nuestro cable Et(ernet $ue+ desde el ordenador irá+ en nuestro caso+ directa!ente al puerto Et(ernet del $LC? En este laboratorio nU co!prendí $ue es i!portante saber c"!o establecer una comunicación $LC y /%) $ortal para poder detectar el $LC dentro de la red $ue (e!os definido en el pro&ecto & de esta !anera poder transferir el pro#ra!a a la C$; detectada dentro de esta red $RO%./?
SGitc@
-P$LC -P#% -P$C1 -P$C2
