C140 ET200M
6C
6 Cielo Ciencia y Tecnología
·Publicada en C140 ET200M

Cómo conectar un módulo DP/AS-i Link 20E a un Y-Link en PROFIBUS DP

Para conectar un pasarela DP/AS-i Link 20E al sistema maestro subordinado de un módulo Y-Link en PROFIBUS DP, configure el DP/AS-i Link 20E como un esclavo DP estándar dentro del sistema maestro de red subyacente del Y-Link en STEP 7 (Hardware Configuration). El módulo Y-Link actúa de forma completamente transparente para la transferencia de valores analógicos, lo que permite leer y escribir variables analógicas y digitales de los esclavos AS-Interface (incluyendo módulos AS-i A/B) desde la CPU redundante o principal sin necesidad de bloques de función especiales para la conversión de bus.

Tabla de contenido

Requisitos previos

  • Software de ingeniería: SIMATIC Manager STEP 7 V5.1 SP4 o superior con el catálogo de hardware actualizado.
  • Archivos GSD/GSDML: Archivos de descripción de dispositivo para el DP/AS-i Link 20E y el módulo Y-Link instalados en STEP 7 (si no aparecen en el catálogo estándar).

  • Hardware:

    • Pareja de CPU S7-400H o sistema maestro PROFIBUS redundante.
    • Módulo Y-Link (compuesto por dos acopladores IM 153-2 y un acoplador de bus Y-Coupler).
    • Pasarela DP/AS-i Link 20E (referencia 6GK1 415-2AA01 o equivalente).
    • Esclavos AS-Interface estándar o especificación A/B conectados al bucle AS-i.
    • Red: Cableado PROFIBUS DP con terminadores de bus activos correctamente alimentados en los extremos del bus maestro redundante y del bus subyacente (subred del Y-Link).

Arquitectura y funcionamiento del Y-Link con DP/AS-i Link 20E

El módulo Y-Link permite pasar de un sistema maestro PROFIBUS DP redundante (común en arquitecturas de alta disponibilidad SIMATIC S7-400H) a un sistema maestro PROFIBUS DP mono-canal (subred del Y-Link).

+-------------------------------------------------------+
 |           PLC Redundante (S7-400H)                    |
 +-------------------------------------------------------+
         ||                               ||
   Bus DP Maestro A                 Bus DP Maestro B  (Redundante)
         ||                               ||
 +-------------------------------------------------------+
 |                        Y-LINK                         |
 |  (IM 153-2 Redundante  +  Y-Coupler Monocanal)       |
 +-------------------------------------------------------+
                            |
                     Bus DP Subyacente (Monocanal)
                            |
 +-------------------------------------------------------+
 |                 DP/AS-i Link 20E                      |
 |         (Esclavo DP / Maestro AS-Interface)           |
 +-------------------------------------------------------+
                            |
                    Bucle AS-Interface
                            |
        +-------------------+-------------------+
        |                                       |
 +--------------+                        +--------------+
 | Módulo AS-i  |                        | Módulo AS-i  |
 | Digital A/B  |                        |  Analógico   |
 +--------------+                        +--------------+

Desde el punto de vista del direccionamiento y la transmisión de datos:

  • El Y-Link mapea los esclavos conectados a su subred de forma transparente hacia el sistema maestro redundante superior.
  • El DP/AS-i Link 20E opera como un esclavo PROFIBUS DP en la subred del Y-Link y, al mismo tiempo, actúa como maestro en el bus AS-Interface.
  • La transparencia del Y-Link garantiza que el intercambio de ciclos de E/S (digitales y analógicas) entre la CPU y el DP/AS-i Link 20E se realice sin alterar las tramas de datos del protocolo AS-Interface.

Procedimiento de configuración en STEP 7 (HW Config)

Para integrar la pasarela en el entorno de desarrollo, siga los pasos secuenciales de parametrización en SIMATIC Manager:

Paso 1: Configurar la red redundante y el Y-Link

  1. Abra su proyecto en SIMATIC Manager y acceda a la herramienta HW Config.
  2. Inserte la CPU o el sistema redundante S7-400H y configure la red principal PROFIBUS DP.
  3. Desde el catálogo de hardware, seleccione e inserte el módulo Y-Link (PROFIBUS-DP -> DP/PA-Link -> IM 153-2).
  4. Asigne la dirección PROFIBUS correspondiente a las cabeceras IM 153-2 en el sistema maestro redundante.

Paso 2: Agregar el DP/AS-i Link 20E a la subred del Y-Link

  1. En la ventana gráfica de HW Config, seleccione la línea de bus subyacente que arranca desde el Y-Link (sistema maestro de bus inferior).
  2. En el catálogo de hardware, busque la pasarela bajo la ruta:
    PROFIBUS DP -> SIMATIC -> DP/AS-i Link 20E.
  3. Arrastre y suelte el módulo DP/AS-i Link 20E sobre la línea de bus subyacente del Y-Link.
  4. Establezca la dirección PROFIBUS DP del DP/AS-i Link 20E para la red subyacente (asegúrese de que los interruptores DIP físicos o la dirección parametrizada en el equipo coincidan con esta configuración).

Paso 3: Parametrizar los esclavos AS-Interface (Digitales, A/B y Analógicos)

  1. Haga doble clic en la representación gráfica del DP/AS-i Link 20E para abrir sus propiedades de configuración.
  2. Inserte los esclavos AS-i correspondientes a su instalación en las direcciones de bus AS-i del 1 al 31 (o 1A a 31B para esclavos A/B según la especificación AS-i 2.1).
  3. Defina las áreas de memoria E/S (IB, QB, IW, QW o área P) asignadas a cada módulo del bucle AS-i.

Lectura de valores analógicos y módulos AS-i A/B

El tratamiento de las señales analógicas y de los esclavos A/B conectados al DP/AS-i Link 20E a través de un Y-Link no requiere un procedimiento especial de conversión:

  • Soporte de datos analógicos: El módulo Y-Link no filtra ni limita los canales de datos analógicos enviados por la pasarela. Los registros analógicos de los módulos AS-i se leen directamente en la CPU mediante instrucciones de acceso a la imagen de proceso (IW x) o accesos directos a la periferia (PIW x).
  • Esclavos AS-i A/B: La tecnología A/B permite conectar hasta 62 esclavos en un solo cable AS-Interface dividiendo las direcciones en subdirecciones A y B. El DP/AS-i Link 20E gestiona la multiplexación de la red A/B internamente y presenta las lecturas de entradas y salidas de forma estructurada en la tabla de datos PROFIBUS DP, haciendo que el Y-Link transmita estos datos de forma transparente hacia el programa de la CPU.

Verificación

Para confirmar que la integración del DP/AS-i Link 20E a través del Y-Link se ha completado con éxito:

  1. Estado de los LED de diagnóstico:

    • Y-Link (IM 153-2): El LED BUS1 F / BUS2 F debe estar apagado y el LED ACT encendido en la cabecera activa.
    • DP/AS-i Link 20E: El LED BF (Bus Fault) debe estar apagado. El LED SF (System Fault) debe estar apagado si todos los esclavos AS-i parametrizados están presentes en el bucle.

    • Power / APF: El LED APF (AS-Interface Power Failure) en el Link 20E debe estar apagado, indicando tensión correcta en el cable amarillo de AS-i.
      2. Diagnóstico en STEP 7:

    • Abra HW Config en modo en línea (Online). Confirme que ni el Y-Link ni el DP/AS-i Link 20E presenten símbolos de fallo en rojo.
      3. Comprobación del programa de usuario:

    • Mediante una tabla de variables (VAT) en STEP 7, monitorice las direcciones E/S asignadas a los módulos analógicos AS-i (IW x). Varíe la señal del proceso y verifique que los valores numéricos cambien en tiempo real sin errores de acceso a periferia en el búfer de diagnóstico de la CPU.

Limitaciones y precauciones operativas

  • Tiempo de ciclo y retardos de bus: La introducción del Y-Link añade un retardo de conversión entre el bus redundante y la subred monocanal. Sumado al tiempo de ciclo del escaneo AS-Interface (máximo 5 ms para 31 esclavos o 10 ms para 62 esclavos A/B), los tiempos de respuesta de las señales analógicas aumentan sensiblemente en comparación con un acceso directo a la CPU.
  • Versión del software de ingeniería: En SIMATIC Manager V5.1 SP4, asegúrese de tener instalados los archivos GSD actualizados si la versión física del DP/AS-i Link 20E es más reciente que el catálogo integrado en STEP 7.
  • Consistencia de datos: Para canales analógicos que ocupan múltiples bytes, asegúrese de utilizar instrucciones de lectura consistentes o llamar a los bloques de función correspondientes si se configuran fuera de la imagen de proceso de las entradas.

Preguntas frecuentes para ingenieros

¿El Y-Link altera o limita el número de esclavos AS-i que se pueden conectar al DP/AS-i Link 20E?

No. El Y-Link únicamente retransmite las tramas de la subred PROFIBUS DP subyacente hacia el bus maestro superior. La pasarela DP/AS-i Link 20E mantiene la capacidad total de conectar hasta 31 esclavos estándar o hasta 62 esclavos con especificación A/B conforme a la norma AS-Interface 2.1.

¿Se pueden utilizar bloques de función FC o FB para leer módulos analógicos AS-i detrás de un Y-Link?

Sí. Aunque los datos analógicos se pueden leer directamente de la imagen de proceso si el rango de direcciones está dentro de los límites de la CPU, en configuraciones con múltiples módulos analógicos se pueden utilizar los bloques de librería estándar para AS-Interface para estructurar y transferir los canales de datos analógicos de forma consistente.

¿Es necesario configurar el Y-Link como maestro de bus en la herramienta COM AS-Interface?

No. La herramienta de parametrización COM AS-Interface (o la configuración integrada en STEP 7) parametriza únicamente la pasarela DP/AS-i Link 20E. El Y-Link actúa de manera transparente a nivel de protocolo de transmisión de datos PROFIBUS DP y no requiere software adicional para la gestión de la red AS-Interface.

Referencias técnicas

  • Manual de SIMATIC NET: DP/AS-i Link 20E (ID de documento de soporte Siemens: 1142696, Apéndice C).

Artículos relacionados

Etiquetas relacionadas

Code: C140

6 respuestas