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Cómo configurar la comunicación Ethernet entre un PLC Simatic 505 y un PLC Mitsubishi Q-Series

Para establecer la comunicación Ethernet entre un PLC Siemens Simatic 505 (equipado con un módulo Ethernet 505-CP2572) y un PLC Mitsubishi Q-Series, configure ambos equipos para intercambiar datos mediante sockets TCP/IP o UDP nativos usando el protocolo de comando de almacenamiento/recuperación del CP2572 o tramas MC Protocol (Qna-compatible 3E) en el módulo Ethernet de Mitsubishi. Dado que no existe un protocolo propietario Siemens-Mitsubishi integrado directamente en el firmware de ambos hardware, la conexión debe establecerse como un enlace cliente-servidor mediante programación de bloques de comunicación explícitos en ambos controladores.

Tabla de contenido

Causa técnica: incompatibilidad de protocolos nativos y arquitectura de sockets

El módulo Ethernet 505-CP2572 para el sistema Simatic 505 gestiona las comunicaciones a través de TCP/IP mediante bibliotecas de comandos direccionadas a bloques de memoria de la CPU (como el comando CAMP / TI-WAY o acceso transparente por sockets). Por su parte, la serie Q de Mitsubishi utiliza de forma nativa el protocolo MC Protocol (MELSEC Communication Protocol) sobre enlaces Ethernet (módulos QJ71E71-100 o puertos Ethernet integrados en la CPU Q).

Dado que la plataforma Simatic 505 no soporta de forma nativa el direccionamiento interno de marcas y registros de Mitsubishi, la comunicación fallará si se intenta configurar un acoplamiento estándar de red de automatización sin adaptar las tramas. Para resolver esto, la arquitectura debe diseñarse bajo uno de los siguientes esquemas:

  1. Sockets RAW (TCP/UDP): Un controlador actúa como cliente abriendo un socket hacia la dirección IP y puerto del otro controlador, enviando un búfer de bytes de estructura libre que debe ser interpretado mediante lógica de programa en el destino.
  2. Emulación de cliente MC Protocol: El módulo 505-CP2572 envía peticiones estructuradas en formato ASCII/Binario conforme al estándar MC Protocol Frame 3E, permitiendo leer y escribir directamente en la memoria del PLC Mitsubishi (registros D, marcas M, entradas/salidas X/Y) sin necesidad de programar bloques de código de recepción en la CPU Q.

Requisitos previos

  • Sistema de control Simatic 505 con módulo de comunicación Ethernet 505-CP2572 instalado y direccionado.
  • Controlador Mitsubishi Q-Series con puerto Ethernet integrado (ej. Q03UDECPU, Q06UDECPU) o módulo de interfaz Ethernet QJ71E71-100.
  • Software de programación TISOFT / Workshop para el PLC Simatic 505.
  • Software GX Works2 o GX Developer para el PLC Mitsubishi Q-Series.
  • Cableado de red Ethernet industrial (mismo segmento de red de Capa 2 o enrutamiento IP válido entre ambas subredes).

Método 1: Comunicación mediante sockets TCP/IP abiertos o UDP

Se utiliza mejor cuando: Se requiere una transferencia de datos ligera y personalizada mediante intercambio de arreglos de palabras de memoria sin depender de la sintaxis de comandos de Mitsubishi.

Procedimiento

  1. Abra el proyecto del PLC Mitsubishi en GX Works2 y acceda a la configuración del módulo Ethernet (Network Parameter -> Ethernet / CC-Link IE Field).

  2. Abra la tabla de configuración de la conexión (Open Setting):

    • Asigne un número de conexión libre (ej. Connection 1).
    • Seleccione el protocolo: TCP o UDP.
    • Seleccione el modo de apertura: Unpassive o MELSOFT Connection / Socket Communication.

    • Asigne el número de puerto local en formato hexadecimal (ej. 2000 Hex / 8192 Dec).
      3. Guarde los parámetros de red y descárguelos a la CPU Mitsubishi Q. Realice un reinicio en frío (Reset) del procesador para aplicar los cambios de red.
      4. En el software de programación del Simatic 505 (Workshop / TISOFT), configure el bloque de control de red para el módulo 505-CP2572.
      5. Inicie una llamada de apertura de socket en el CP2572 especificando:

    • Dirección IP de destino (IP asignada al PLC Mitsubishi).

    • Puerto de destino (puerto configurado en la tabla Open Setting de GX Works2).
      6. Programe la rutina de transmisión en la CPU 505 para volcar el bloque de memoria de variables hacia el socket abierto cuando la señal de disparo se active.
      7. En el PLC Mitsubishi, programe las instrucciones de recepción de socket (SP.SOCRCV para TCP o la lectura transparente del canal configurado) para mover las tramas recibidas hacia el rango de registros deseado (D100 en adelante).

Resultado esperado: El módulo 505-CP2572 abre el socket hacia la CPU Mitsubishi y transfiere las palabras de datos, las cuales quedan depositadas en los registros configurados en el PLC receptor.

Verificación: Monitoree el estado del puerto en GX Works2 utilizando la herramienta de diagnóstico de red (Diagnostics -> Ethernet Diagnostics) para confirmar que la conexión figure como ESTABLISHED.

Limitación: Requiere programar bloques de gestión de sockets y control de errores en ambas CPU.

Método 2: Implementación de tramas MC Protocol (Qna 3E) desde el CP2572

Se utiliza mejor cuando: Se desea evitar la programación de bloques de código de recepción en el PLC Mitsubishi, permitiendo que el Simatic 505 lea y escriba registros de la CPU Q de forma autónoma.

Procedimiento

  1. En GX Works2, abra la configuración del puerto Ethernet del PLC Mitsubishi.
  2. En la tabla de conexiones (Open Setting), configure un canal con el protocolo TCP o UDP, asignando el tipo de comunicación como MC Protocol.
  3. Anote el número de puerto TCP asignado a la función MC Protocol (por defecto 5001 Hex / 20481 Dec o configurable por el usuario).

  4. En la CPU Simatic 505, construya el búfer de transmisión de datos en formato binario o ASCII siguiendo la estructura de cabecera MC Protocol Frame 3E:

    • Subencabezado de petición: 50 00 (Hex para binario).
    • Número de red: 00 Hex.
    • Número de estación PLC: FF Hex.
    • Módulo de destino E/S: 03 FF Hex.
    • Multidrop multidireccional: 00 Hex.
    • Comando de lectura/escritura (ej. 04 01 para lectura de memoria, 14 01 para escritura de memoria).
      5. Programe el módulo 505-CP2572 para enviar la trama construida hacia la dirección IP del PLC Mitsubishi al puerto 5001 Hex.
      6. Programe la recepción en el CP2572 para procesar la respuesta emitida por el PLC Mitsubishi y extraer los datos de proceso devueltos.

Plaintext

Estructura de la trama de petición MC Protocol (Qna-compatible 3E) enviada desde el Simatic 505:

+-----------------+----------+-------------+---------------+-------------------+
| Cabecera 3E     | Red/PLC  | Comando     | Subcomando    | Dirección/Longitud|
| (50 00)         | (00 FF)  | (04 01 Read)| (00 00 Word)  | Dispositivo/Words |
+-----------------+----------+-------------+---------------+-------------------+

Resultado esperado: El PLC Mitsubishi responde automáticamente a las peticiones del CP2572 entregando o modificando los valores de los registros sin ejecutar código de comunicación de usuario en la CPU Q.

Verificación: Compruebe que los datos leídos por la trama coincidan en tiempo real con los valores presentes en la tabla de datos de la CPU Mitsubishi (D, M, R).

Precaución: Asegúrese de que la sintaxis de los bloques de memoria solicitados exista físicamente dentro de la configuración de registros de la CPU Q para evitar respuestas de error con códigos de excepción del protocolo MC.

Verificación

El procedimiento de comunicación entre ambos controladores se considera exitoso cuando:

  • El indicador LED de estado del puerto Ethernet en el módulo 505-CP2572 y en el módulo/puerto Mitsubishi indica enlace activo (Link/Activity).
  • La herramienta de diagnóstico Ethernet de GX Works2 muestra la conexión activa en la tabla de estado de sockets.
  • Las variables transferidas entre el bloque de memoria de la CPU Simatic 505 y los registros de la CPU Mitsubishi Q se actualizan dinámicamente sin registros de tiempo de espera (timeout) ni errores de trama.

Limitaciones y precauciones operativas

  • Compatibilidad del módulo 505-CP2572: Verifique que la versión de firmware del módulo CP2572 soporte las funciones de cliente TCP/UDP transparentes necesarias para construir tramas avanzadas.
  • Formato de bytes (Byte Swapping): Las arquitecturas de procesador entre Simatic 505 y Mitsubishi Q pueden diferir en el orden de significancia de bytes (Big-Endian vs. Little-Endian). Verifique si se requiere invertir los bytes de las palabras de 16 bits en la CPU 505 antes de transmitir o tras recibir la información.
  • Tiempos de ciclo y carga de red: Evite realizar peticiones cíclicas a frecuencias inferiores al tiempo de ciclo (scan time) de las CPU para prevenir la saturación de los búferes de comunicación en el módulo CP2572.

Preguntas frecuentes para ingenieros

¿Se puede utilizar una pasarela de comunicación (Gateway) externa en lugar de programar sockets?

Sí. Si la programación de tramas en el CP2572 o la gestión de sockets resulta compleja, es posible instalar una pasarela de red industrial Ethernet (por ejemplo, pasarelas de conversión Modbus TCP a MC Protocol o Ethernet/IP). En este escenario, el CP2572 intercambia datos de forma estándar con la pasarela y esta se encarga de gestionar la comunicación con el PLC Mitsubishi.

¿Cuál es la diferencia entre usar TCP y UDP en esta comunicación?

El protocolo TCP garantiza la entrega de paquetes mediante confirmación de recepción (handshake), lo que proporciona mayor confiabilidad pero introduce una ligera latencia. UDP no requiere acoplamiento previo, lo que ofrece mayor velocidad, pero requiere que el programa de usuario en el PLC controle la pérdida de tramas.

¿Por qué el PLC Mitsubishi no responde a las peticiones emitidas por el CP2572?

Las causas más comunes son una discrepancia en el número de puerto configurado en GX Works2, una máscara de subred incorrecta, la falta de habilitación del permiso de escritura por MC Protocol en los parámetros de la red de Mitsubishi, o el bloqueo de tramas por filtrado de direcciones IP en la CPU Q.

Referencias técnicas

  • Siemens Manuals: SIMATIC 505 Ethernet Module 505-CP2572 User Manual.
  • Mitsubishi Electric Manual: MELSEC-Q/L Ethernet Interface Module User's Manual (Basic) (Código de documento: SH-080009).
  • Mitsubishi Electric Manual: MELSEC Communication Protocol Reference Manual (Código de documento: SH-080008).

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