AlumnoRAUL RIGOBERTO ROQUE YUJRA Trabajo Obligatorio COMUNICACIONES INDUSTRIALES JUNIO DE 2011

FUNDACION SAN VALERO SEAS, Centro de Formacin Abierta ZARAGOZA

PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO

PG.: 2/22

Propuesta de trabajoEl alumno realizar un proyecto de diseo de una red industrial, tanto a nivel de control como a nivel de clula. A nivel de clula, la red estar compuesta por tres autmatas y un ordenador de supervisin. En el nivel de control estarn interconectados el ordenador de supervisin y otro equipo que actuar como cliente. En ambos casos, debern cumplirse obligatoriamente las especificaciones tcnicas que se definan, justificando las soluciones aportadas. Debern presentarse: Lista de materiales necesarios. Memoria explicativa justificando las soluciones aportadas. Plano descriptivo de las instalaciones y de distribucin de elementos. Presupuesto de materiales empleados.

ESPECIFICACIONES TCNICAS Distribucin de equipos por niveles: Nivel de Clula: Autmatas S7-300 (CPU 314 IFM) Ordenador de Supervisin (PC) Nivel de Control: Ordenador de Supervisin (PC) Ordenador Cliente (PC) Redes y Velocidades: Nivel de Clula: Profibus-DP a 1,5 Mbps Nivel de Supervisin: Ethernet a 10 Mbps

FC-045-02

PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO

PG.: 3/22

Planta y Distribucin:Superficie : 6000 m 2CLIENTE PLC 3

200 mts

SUPERVISIN

PLC 1

PLC 2

300 mts

Cableado Nivel de Supervisin: Nivel de Clula: Par trenzado sin apantallar. Supeditado a la red a implantar (Profibus-DP).

Consideraciones para cableado Se establece una altura uniforme de 10 m. para todas las canalizaciones a emplear en los cableados de las redes. El trazado siempre se realizar trazando ngulos rectos, y se dejarn 50 cm. de cable sobrante en cada punto de conexin. Los equipos siempre se ubicarn a nivel de suelo para facilitar tareas de mantenimiento. Consideraciones particulares: Todos los dispositivos que deban incorporarse para mantener las especificaciones de funcionamiento, velocidad y longitud de las redes a implantar, debern ir alojados en su correspondiente envolvente metlico, con grado de proteccin IP65. Los dispositivos a incorporar en los autmatas, se montarn en los armarios elctricos ya existentes en la instalacin. Los elementos a incorporar en los ordenadores para cumplir las especificaciones solicitadas, irn alojados en el propio envolvente del ordenador. No se admitirn soluciones externas.

FC-045-02

PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO

PG.: 4/22

Si las dimensiones de estos dispositivos externos a autmatas y ordenadores, fuesen reducidas, se podra considerar la opcin de alojarlos en envolventes de polister u otro material siempre que cumplan el grado de proteccin solicitado. En caso de emplear HUB o SWITCH en la red Ethernet, se estimarn las necesidades particulares de este proyecto y se considerar un 20% de reserva como mnimo para futuras ampliaciones. Las canalizaciones a emplear, no se consideran como parte de este proyecto, ya que las consideraremos ya instaladas. No se aceptar la reubicacin de autmatas u ordenadores. No se solicita la configuracin o programacin de los equipos, nicamente el diseo de la infraestructura bajo las especificaciones aportadas.

FC-045-02

PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO

PG.: 5/22

Objetivos del trabajo Familiarizarse con los diferentes dispositivos que conforman las redes industriales. Realizar labores de investigacin y documentacin de las diferentes posibilidades existentes a la hora de disear redes. Diferenciar con claridad los distintos niveles jerrquicos de las redes industriales. Observar el carcter abierto de las redes ante la posibilidad de enlazar diferentes niveles formados por redes distintas. Comprender los conceptos fundamentales que marcan las especificaciones tcnicas de cualquier red, y en funcin de las mismas, las caractersticas de los dispositivos que conformarn estas instalaciones.

Bibliografa Manual de asignatura. SEAS. Sitio oficial de Siemens: www.ad.siemens.de/simatic/ Simatic Net Comunicacin Industrial. NCM S7 para Profibus Tomos 1 y 2. Edicin 03. Siemens AG. Simatic Net Industrial Communication. Profibus Networks. Release 2. Siemens AG. Publicaciones Informticas: (PC WORLD, PC ACTUAL, etc.) Buscadores de Internet: YAHOO, GOOGLE, etc.

FC-045-02

PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO

PG.: 6/22

Criterios de evaluacinLa evaluacin, es una componente fundamental de la formacin. Este trabajo obligatorio formar parte de t calificacin final. En esta tabla, se resumen los aspectos a valorar y el porcentaje que representa cada unos de los mismos.% Total % Ob.

Contenidos generales Estructuracin, Exposicin, Orden, limpieza y presentacin Claridad en los conceptos Temas de especialidad Esquemas y grficos Solucin aportada Otras aportaciones Presupuesto TOTAL

20 20 60 60 20 20 100

Fecha lmite de recepcin de trabajosAntes de la fecha fin correspondiente a tu matricula.

FC-045-02

PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO

PG.: 7/22

Ficha de Correccin del Trabajo(Espacio reservado para anotaciones del profesor) Profesor: Alumno (Cdigo / Nombre): Fecha de Entrega: Observaciones sobre el trabajo: Fecha de Calificacin:

Fecha y Firma:

FC-045-02

PROPUESTA DE TRABAJO OBLIGATORIO

PG.: 8/22

Formato de presentacin1. Se presentar en formato papel DIN-A4. Mnimo 15 pginas sin incluir anexos. 2. Se presentar en formato informtico toda la informacin del trabajo. 3. Las normas de presentacin sern las siguientes: Procesador: Microsoft WORD. Tamao de letra: 12 ptos. Tipo de letra: sern aconsejables letras como Arial o Times New Roman. Espaciado entre lneas: 1,5 Mrgenes: Lateral izquierdo: 3 cm. Lateral derecho: 2 cm. Margen superior: 3,5 cm. Margen inferior: 2,5 cm. 4. En caso de que el trabajo requiera archivos externos (dibujos Autocad, Catia, Excel, Power Point, programacin, etc) stos debern entregarse junto al trabajo. Es posible que algunos trabajos solo consten de estos ficheros, por lo cual no tendr validez lo indicado en el punto 3. 5. Si el trabajo consta de varios archivos deber enviarse en un solo fichero comprimido. 6. Si el tamao del archivo a enviar excede de 5Mb, en lugar de enviarse por correo electrnico deber entregarse en CD. 7. La fecha de entrega deber ser anterior a la fecha fin de matricula.

FC-045-02

Diseo de Red industrialNivel de Control y ClulaSe desea realizar un proyecto de diseo de una red industrial, tanto a nivel de control como a nivel de clula. A nivel de clula, la red estar compuesta por tres autmatas S7-300 y un ordenador de supervisin. En el nivel de control estarn interconectados el ordenador de supervisin y otro equipo que actuar como cliente. En ambos casos, debern cumplirse obligatoriamente las especificaciones tcnicas que se definan, justificando las soluciones aportadas. ESPECIFICACIONES TCNICAS Distribucin de equipos por niveles: Nivel de Clula: Autmatas S7-300 (CPU 314 IFM) Ordenador de Supervisin (PC) Nivel de Control: Ordenador de Supervisin (PC) Ordenador Cliente (PC) Redes y Velocidades: Nivel de Clula: Profibus-DP a 1,5 Mbps Nivel de Supervisin: Ethernet a 10 Mbps Cableado Nivel de Supervisin: Nivel de Clula: Par trenzado sin apantallar. Supeditado a la red a implantar (Profibus-DP).

Consideraciones para cableado Se establece una altura uniforme de 10 m. para todas las canalizaciones a emplear en los cableados de las redes. El trazado siempre se realizar trazando ngulos rectos, y se dejarn 50 cm. de cable sobrante en cada punto de conexin. Los equipos siempre se ubicarn a nivel de suelo para facilitar tareas de mantenimiento. Consideraciones particulares: Todos los dispositivos que deban incorporarse para mantener las especificaciones de funcionamiento, velocidad y longitud de las redes a implantar, debern ir alojados en su correspondiente envolvente metlico, con grado de proteccin IP65. Los dispositivos a

incorporar en los autmatas, se montarn en los armarios elctricos ya existentes en la instalacin. Los elementos a incorporar en los ordenadores para cumplir las especificaciones solicitadas, irn alojados en el propio envolvente del ordenador. No se admitirn soluciones externas. Si las dimensiones de estos dispositivos externos a autmatas y ordenadores, fuesen reducidas, se podra considerar la opcin de alojarlos en envolventes de polister u otro material siempre que cumplan el grado de proteccin solicitado. En caso de emplear HUB o SWITCH en la red Ethernet, se estimarn las necesidades particulares de este proyecto y se considerar un 20% de reserva como mnimo para futuras ampliaciones. Las canalizaciones a emplear, no se consideran como parte de este proyecto, ya que las consideraremos ya instaladas.300m

PC C L IE N T E

S 7 -3 0 0 C P U 3 1 4 - IF M

200m

PC DE S U P E R V IS IO N S 7 -3 0 0 C P U 3 1 4 -IF M S 7 -3 0 0 C P U 3 1 4 - IF M

Solucin Propuesta Se presenta en la figura siguiente un layout como solucin al problema planteado.

PC DE S U P E R V IS IO N S 7 -3 0 0 1 C P U 3 1 4 -IF M S 7 -3 0 0 2 C P U 3 1 4 -IF M S 7 -3 0 0 3 C P U 3 1 4 -IF M

PC C L IE N T E

P R O F IB U S D P 1 .5 M b p s ETHER NET 10 M bps

Se tiene el siguiente hardware disponible es: 3 PLC S7-300 CPU-314 IFM 2 PC Sistema de bandejas disponible a lo largo del rea Basicamente el hardware requerido es: 3 CP 342-5 para PLC S7300 CPU 314IFM 2 Tarjeta de Red de 10Mbps para PC 1 Tarjeta Profibus DP CP5613 para PC 1 Switch Ethernet Cable bifilar apantallado para Profibus DP Accesorios de Conexin Repetidores para Profibus DP

Seleccin de la Tarjeta de Red Para PC Tarjeta de red para computadora de escritorio con soporte de bajo perfil Fabricante; BELKIN Nm. de parte F5D5000-LP

La tarjeta de red para computadora de escritorio Belkin con soporte de bajo perfil es la solucin ideal para conectar a su computadora de escritorio con bus local PCI de 32 bits con soportes de bajo perfil PCI a un mdem de Internet o para construir una red Ethernet 10/100 Base-T. La tarjeta de red cumple con los estndares Ethernet 802.3 y 802.3u. La tarjeta es fcil de instalar y se enchufa en cualquier ranura de expansin PCI para que conecte a su PC con un mdem de cable o DSL, as como para compartir archivos y perifricos con computadoras que estn conectadas en la red. La funcin de "Wake-onLAN" (despertar en LAN) mantiene los recursos disponibles en la red, an cuando la computadora est en modalidad de dormir. Ventajas: Cumple con los estndares Ethernet IEEE 802.3 y 802.3u Se instala fcilmente en cualquier computadora con bus local PCI de 32 bits usando un soporte de bajo perfil Accese archivos y perifricos en computadoras en modalidad de dormir con la funcin de "Wake On LAN" Garanta de por vida y asistencia tcnica gratuita Comparta su conexin a la Internet - es perfecto para juegos con jugadores mltiples, accesar video y audio continuo y otras funciones sofisticadas de la Internet. Intercambie datos rpidamente entre computadoras PC y computadoras tipo cuaderno conectadas, comparta impresoras y otros perifricos y comunquese a travs del correo electrnico. Funcin de deteccin automtica para ofrecer dimensionado de redes 10Base-T a redes

100Base-T Monitoree el trfico de la red y resuelva problemas con los indicadores LED. Compatible con "Conectar y Usar" Soporta Win3.1, WFW 3.11, 95, 98, Me, NT, 2000, XP, FreeBSD, Linux, DOS, OS/2 Netware, SCO UNIX, Packet Requisitos del sistema: Computadora compatible con PC con ranuras PCI disponibles Se recomienda Windows 98, 2000, Me o XP El paquete incluye: Una tarjeta PCI de red para computadora de escritorio Un cable Wake on LAN Un CD-Rom Una gua de usuario

Seleccin de Tarjeta de red para PC de Escritorio Fabricante: DYNEX Modelo: DX-E102

Se tiene el siguiente hardware disponible es: 3 PLC S7-300 CPU-314 IFM 2 PC Sistema de bandejas disponible a lo largo del rea Basicamente el hardware requerido es: 3 CP 342-5 para PLC S7300 CPU 314IFM 1 Tarjeta Profibus DP CP5613 para PC 900 m Fibra Optica tipo PCF (dplex) para topologa Bus 1800m de Fibra Optica PFC para topologa en anillo 16 conectores BFOC 2.5 (ST) Fibra Optica 24 latiguillos de Fibra ptica BFOC 2.5 4 mdulos OML/G12 4 Fuentes 220AC/24DC 3[A] 4 cables de conexin Profibus 1 Caja envolvente IP65 4 cajas de empalme y llegada de fibra ptica de 12 puertos para conectores ST

2 Tarjeta de Red de 10Mbps para PC Cable bifilar apantallado para Profibus DP Accesorios de Conexin Repetidores para Profibus DP

S 7 -3 0 0 1 C P U 3 1 4 - IF M C P -3 4 2 - 5 F O

S 7 -3 0 0 2 C P U 3 1 4 - IF M C P - 3 4 2 -5 F O

S 7 -3 0 0 3 C P U 3 1 4 - IF M C P -3 4 2 -5 F O

C P -5 6 1 3 F O F IB R A O P T IC A F IB R A O P T IC A P R O F IB U S D P 1 .5 M b p s F IB R A O P T IC A F IB R A O P T IC A

300m

290m FO

290m FO

PC C L IE N T E

S 7 -3 0 0 3 C P U 3 1 4 -IF M

200m

100m

P C D E S U P E R V IS IO N 150m S 7 -3 0 0 1 C P U 3 1 4 -IF M

250m FO

S 7 -3 0 0 2 C P U 3 1 4 - IF M

340m F O

L in e a d e F ib r a o p ti c a P r o f ib u s L in e a d e F ib r a o p tic a E th e rn e t

A E -0 0 1 S 7 -3 0 0 PLC - 1 PATCH CO RD F IB R A O P T IC A

C P U 3 1 4 -IF M

C P 5613FO C A JA D E EM PALM E F IB R A O P T IC A

CABLE DE F IB R A O P T IC A 6 H IL O S

Conector segn estndar IEC 61754-2 BFOC 2.5 ST OLM/G12

Fuente de Poder 220VAC/24VDC BAS0037-74

Cable de conexin Profibus

Repetidor de Profibus

Fibra ptica tipo 50/125 PCF (dplex) Conectores ST BFOC 2.5

1 1 0 x 7 2 .5 x 3 9 .5

130x125x8524VD C

QUINT POWER

220VAC

184x127x38