Comunicaciones industriales y WINcc

En esta última década la industria ha experimentado numerosos cambios, han venido surgiendo paulatinamente nuevas aplicaciones en donde la digitalización ocupa un lugar fundamental. Actualmente ya se habla de conceptos avanzados como el Internet de las Cosas o el uso de la nube en la industria, entre otras innovaciones que han dado como resultado lo que se denomina la 4ª Revolución Industrial.

El presente documento abarca todos los temas relativos a la Industria 4.0 y se enfoca mayoritariamente en aspectos prácticos, limitándose a abordar brevemente lo más importante de la parte teórica. Se muestra a detalle y mediante ejercicios prácticos las redes más utilizadas de la comunicación industrial, como la Radiofrecuencia (SINAUT), Profibus, Ethernet y WLan, así como también las más nuevas como Profinet e IoT (Internet of Things).

Asimismo, se trabaja con los controladores avanzados SIMATIC S7-1500, base de la Industria 4.0 y la ingeniería TIA Portal, que permite el acceso a la Factoría Digital, y se analizan los sistemas HMI (Interfaz Humano Máquina) utilizando el software WinCC de Siemens.

VENTAJAS

• El método didáctico prevaleciente del libro son ejercicios prácticos de cada una de las herramientas de comunicación industrial.

• Cuenta con múltiples figuras explicativas y secciones al margen de página con información relevante.

• Cuenta con una plataforma digital de contenidos interactivos.

CONOZCA

• Los beneficios que ofrece la comunicación en la industria y las características de cada tipo de sistemas de comunicación industrial.

• Las características de las diferentes topologías de redes de comunicación.

• Las características de los distintos dispositivos que enlazan redes de comunicación.

• El funcionamiento y características de la red Profinet.

APRENDA

• A llevar a cabo una comunicación entre un PLC y una ET utilizando Profibus, así como una comunicación entre PLC maestro, PLC esclavo y una estación de trabajo descentralizada utilizando igualmente Profibus.

• A realizar una variedad de comunicaciones entre distintos dispositivos mediante Profinet.

• A utilizar una red de AS-i para establecer una comunicación entre diferentes dispositivos.

• A integrar los tres tipos de comunicaciones más usados: Profibus, Profinet y AS-i.

DESARROLLE SUS HABILIDADES PARA

• Utilizar un SCADA dentro de un sistema automático.

• Llevar a cabo la conexión y configuración de las pantallas gráficas HMI.

• Crear una red industrial inalámbrica (WLAN) y mandar correos electrónicos desde HMI.

• Utilizar los dispositivos SIMATIC IoT2020 y SIMATIC IoT2040 para establecer una conexión en la nube (Cloud).

A QUIÉN VA DIRIGIDO

La presente publicación está dirigida a estudiantes y profesionales del área de la electrónica industrial y la automática.

MERCADO META

El target de este producto abarca personas de 18 años en adelante, de cualquier género y de toda región de habla hispana, pertenecen al estrato socioeconómico A/B, C+, C, C- y se interesan con avidez de los adelantos del mundo de los autómatas y la electrónica.

Unidad 1
Principios básicos
de comunicaciones…………………….. 1
1.1 Por qué las comunicaciones
en la industria ………………………………………… 2
1.2 Ventajas de las comunicaciones
en la industria ………………………………………… 4
1.3 Sistemas distribuidos, centralizados
y abiertos ………………………………………………. 5
1.4 Normalización y estandarización
en las comunicaciones ………………………….. 6
1.5 Modelo OSI para sistemas abiertos ………… 7
1.6 Transmisión en serie y en paralelo ………….. 9
1.7 Topología de redes ……………………………… 11
1.8 Métodos para acceder al medio ………… 13
1.9 Sistemas determinísticos
y no determinísticos ……………………………… 15
1.10 Interconexión de redes ………………………. 15
Unidad 2
Comunicaciones industriales……………… 19
2.1 Introducción ………………………………………… 20
2.2 Profibus ………………………………………………… 20
2.3 Profinet ………………………………………………… 23
2.4 AS-Interface (Actual Sensor Interface). AS-i 28
2.5 HMI y WinCC ……………………………………….. 30
Unidad 3
Ejercicios prácticos de Profibus…………….. 33
1. Ejercicio Profibus PLC + ET ………………………. 34
2. Ejercicio Profibus PLC maestro
+ PLC esclavo + ET …………………………………. 38
Unidad 4
Ejercicios prácticos de Profinet…………… 43
3. Ejercicio de Profinet PLC + ET …………………. 44
4. Ejercicio de Profinet PLC
+ ET en sistema abierto ………………………….. 51
5. Ejercicio de Profinet de dos PLC y dos ET .. 54
6. Ejercicio de Profinet de un PLC S7-1500
y una CPU S7-300 no especificada ………… 65

7. Ejercicio de Profinet de un PLC S7-1500
y una CPU S7-300 no especificada, con CP . 70
8. Ejercicio de AS-i/DP con un PLC S7-1500 … 80
9. Ejercicio de dos PLC S7-1500
en comunicación abierta. Enlace TCP…… 88
10. Ejercicio de comunicación de PLC
S7-1500, S7-1200, S7-300 y periferia ……… 106
11. Ejercicio de integración de redes
Profibus, Profinet y AS-i ……………………….. 113
12. Ejercicio de acoplamiento
de dos redes de distintas subredes …….. 116
Unidad 5
Ejercicios prácticos
en SCADAS e Internet ……………… 123
13. Ejercicio de SCADA en Profinet ………….. 124
14. Web de usuario con PLC S7-1516 ……….. 141
15. Web de usuario con PLC S7-1516
utilizando comandos AWP ………………….. 153
16. Página web de una CPU 1500 ……………. 157
Unidad 6
Ejercicios prácticos de HMI………… 167
17. Pantallas gráficas (HMI).
Configuración de la pantalla …………….. 168
18. Intercambio de datos entre HMI y PLC … 175
19. Descripción de las funciones
disponibles en WinCC ………………………… 185
20. HMI Avisos ………………………………………….. 193
21. HMI Recetas ………………………………………. 202
22. Fábrica de bebidas ……………………………. 207
Unidad 7
Ejercicios prácticos de industria 4.0…………. 219
23. Red industrial inalámbrica (WLAN) ……… 220
24. Envío de e-mails desde HMI (WinCC) …. 230
25. Envío de SMS (SINAUT) ………………………… 233
26. IoT2040 Configuración ……………………….. 240
27. IoT2040 Conexión con PLC. Lectura ……. 259
28. IoT2040 Conexión con PLC. Escritura ….. 267
29. IoT2040 e-mails y Twitter ……………………… 271