C338 - Industrial Edge & OPC
6C
6 Cielo Ciencia y Tecnología
·Publicada en C338 - Industrial Edge & OPC

Conexión entre Industrial Edge y ET 200SP Open Controller mediante el conector S7+ optimizado: limitación y alternativas

Para conectar un dispositivo Industrial Edge a un ET 200SP Open Controller (CPU 1505SP o similar) mediante el conector S7 (S7+ optimizado), no utilice la función de exploración o navegación (browsing) automática de variables. Debido a una restricción conocida en el firmware del controlador de software (como la versión V2.6), el consumo de variables S7+ mediante browsing no establece la comunicación. Para intercambiar datos con el controlador en estas versiones, configure la comunicación directamente mediante el protocolo OPC UA o cree la conexión utilizando el protocolo S7 clásico (S7-Classic).

Tabla de contenido

Causa técnica: falla en el explorador de variables S7+ con controladores de software

El conector S7 (S7 Connector) de Siemens Industrial Edge utiliza la interfaz S7+ para acceder a bloques de datos optimizados en autómatas de la serie SIMATIC S7-1500. Aunque esta función opera con normalidad en CPU de hardware estándar (como un PLC ET 200SP CPU 1512SP o un S7-1500 convencional), los controladores de software (Open Controller / Software Controller, como la CPU 1505SP-F en versiones de firmware como la V2.6) presentan un comportamiento de respuesta ininterrumpida o rechazo de sesión cuando el Edge Device intenta realizar una exploración pasiva (inventory scan / browsing) de la estructura de bloques a través de S7+.

Aunque la detección de red local encuentra la dirección IP del Open Controller en el segmento de red, el canal de comunicación S7+ no logra completar la negociación de símbolos. Por esta razón, el intercambio de datos optimizado requiere migrar a OPC UA o utilizar el direccionamiento absoluto del protocolo S7 clásico.

Requisitos previos

  • Hardware: Dispositivo Siemens Industrial Edge (Industrial Edge Device) y un controlador ET 200SP Open Controller (por ejemplo, CPU 1505SP-F) conectados en el mismo segmento de red de Capa 2 o con enrutamiento activo.
  • Software: TIA Portal (STEP 7 Professional) con el proyecto cargado en la CPU.
  • Aplicación Edge: Aplicación S7 Connector o OPC UA Connector instalada y licenciada en el Industrial Edge Management / Device.
  • Acceso: Credenciales de administración para la consola de configuración de aplicaciones en el Industrial Edge Device.

Método 1: Configurar la comunicación directa mediante OPC UA

Se utiliza mejor cuando: Se requiere mantener el acceso a variables con nombres simbólicos y estructuras de datos optimizadas sin cambiar el direccionamiento en el programa de la CPU.

Procedimiento

  1. Habilitar el servidor OPC UA en TIA Portal:

    • Abra el proyecto en TIA Portal y acceda a las propiedades de la CPU 1505SP.
    • Navegue a OPC UA -> Servidor y marque la casilla Activar servidor OPC UA.
    • En la sección de licencias, seleccione la licencia OPC UA correspondiente al tamaño de la CPU.

    • Compile y descargue la configuración de hardware al Open Controller.
      2. Configurar la interfaz de usuario de OPC UA:

    • Defina los límites de seguridad (sin seguridad o con certificados x.509 según las políticas de la planta).

    • Asegúrese de que las variables de los bloques de datos optimizados tengan activada la casilla Accesible/Escribible desde OPC UA.
      3. Configurar el conector en Industrial Edge:

    • Abra la interfaz de configuración de aplicaciones en el Industrial Edge Device.

    • Agregue una nueva conexión seleccionando el conector OPC UA Connector.
    • Ingrese la dirección URL del servidor OPC UA del Open Controller (por ejemplo, opc.tcp://<Direccion_IP_PLC>:4840).
    • Explore el árbol de direcciones (Address Space) e importe las variables requeridas.

Resultado esperado: El conector establece la sesión OPC UA con el Open Controller y comienza la lectura y escritura de variables con bloques de datos optimizados.

Método 2: Configurar la comunicación con el protocolo S7 clásico (S7-Classic)

Se utiliza mejor cuando: No se dispone de la licencia del servidor OPC UA en la CPU o se requiere un protocolo de comunicación con menor consumo de recursos de procesamiento en el controlador.

Procedimiento

  1. Desactivar el acceso optimizado al bloque en TIA Portal:

    • Abra el bloque de datos (DB) que contiene las variables que se desea consultar desde el Edge Device.
    • Abra las propiedades del DB y desmarque la casilla Acceso optimizado al bloque (Optimized block access).
    • Compile el bloque de datos para que TIA Portal asigne direcciones de desplazamiento (offsets) absolutas a cada variable.

    • Descargue el bloque a la CPU.
      2. Permitir el acceso PUT/GET en la CPU:

    • En las propiedades de la CPU en TIA Portal, navegue a Protección y seguridad -> Opciones de conexión.

    • Marque la casilla Permitir acceso mediante comunicación PUT/GET por parte del interlocutor remoto.

    • Compile y descargue la configuración de hardware.
      3. Configurar la conexión S7-Classic en Industrial Edge:

    • En el S7 Connector de Industrial Edge, cree una nueva fuente de datos seleccionando el tipo de protocolo S7-Classic.

    • Ingrese la dirección IP del Open Controller y especifique la posición de bastidor y ranura (Rack 0, Slot 1 o Slot 2 según la configuración del controlador de software).
    • Ingrese las variables manualmente utilizando sintaxis de direccionamiento absoluto (por ejemplo, DB1.DBD0 para un valor Real o DB1.DBX0.0 para un valor booleano).

Resultado esperado: El Industrial Edge Device lee cíclicamente los registros de datos mediante el driver S7 estándar sin requerir la funcionalidad S7+.

Comparación de métodos de comunicación

CriterioS7+ OptimizadoOPC UA (Método 1)S7 Clásico (Método 2)Compatibilidad con Open Controller (FW V2.6)No funcional por exploraciónTotalmente funcionalTotalmente funcionalTipo de direccionamientoSimbólico directoSimbólico (Servidor OPC)Absoluto (offsets de byte/bit)Requiere modificar bloques de datosNoNoSí (desactivar acceso optimizado)Requiere licencias adicionalesNoLicencia de servidor OPC UANoRequiere habilitar PUT/GETNoNoSí

Verificación

El procedimiento de integración de datos entre el dispositivo Industrial Edge y el Open Controller se ha realizado correctamente cuando:

  • Conexión activa en el Edge Device: La consola de administración de conectores en Industrial Edge muestra el estado de la fuente de datos en color verde (Connected / Online).
  • Intercambio de datos en tiempo real: Las variables suscritas en el conector (OPC UA o S7-Classic) actualizan sus valores y marcas de tiempo (timestamps) en el bus de datos interno de Edge (Databus / MQTT Broker).
  • Ausencia de errores en el búfer del PLC: El búfer de diagnóstico de la CPU 1505SP no registra fallos de seguridad ni intentos rechazados de acceso a memoria.

Limitaciones y precauciones operativas

  • Modelos afectados: La restricción con la exploración S7+ ocurre principalmente en controladores basados en software (Software Controllers / Open Controllers de la serie ET 200SP y SIMATIC S7-1500 Software Controller). Las CPU basadas en hardware estándar no presentan este bloqueo.
  • Seguridad de la red: Al habilitar el acceso PUT/GET para utilizar el método S7 clásico, se desactiva parte del filtrado de seguridad del bloque de datos. Asegúrese de que el segmento de red entre el Industrial Edge Device y el PLC esté protegido mediante un cortafuegos (firewall) industrial.
  • Rendimiento de la CPU: Habilitar el servidor OPC UA en la CPU 1505SP incrementa el uso de ciclo de la CPU. Ajuste la carga de procesamiento de OPC UA en las propiedades de la CPU de TIA Portal para no comprometer el tiempo de ciclo de la lógica de control.

Preguntas frecuentes para ingenieros

¿Por qué funciona el conector S7+ con un PLC ET 200SP estándar pero falla con el Open Controller?

Aunque ambos controladores ejecutan código de la arquitectura S7-1500, el Open Controller ejecuta el sistema operativo del PLC virtualizado sobre una capa de software en Windows o Linux. La pila de comunicación interna que gestiona las peticiones de exploración simbólica S7+ en el controlador de software responde de forma distinta a las consultas del explorador del conector Edge en versiones de firmware como la V2.6.

¿Se solucionará el problema de exploración S7+ en versiones posteriores de firmware?

Sí. El comportamiento está identificado como una restricción de software conocida por el equipo de desarrollo de Siemens. La corrección se distribuye mediante actualizaciones de firmware de la CPU 1505SP y revisiones del paquete S7 Connector en la plataforma Industrial Edge.

¿Es necesario reiniciar la CPU para cambiar de S7+ a OPC UA o S7 clásico?

La activación del servidor OPC UA o la habilitación de la comunicación PUT/GET requiere descargar la configuración de hardware modificada a la CPU. En la serie S7-1500 Open Controller, la descarga de hardware exige poner la CPU brevemente en modo STOP.

Referencias técnicas

  • Documentación de Siemens Industrial Edge: Guía de configuración para S7 Connector y OPC UA Connector.
  • Manual del sistema SIMATIC S7-1500 / ET 200SP Open Controller: Especificaciones de comunicación y servidor OPC UA en CPU 1505SP.

Artículos relacionados

Etiquetas relacionadas

Code: C338

6 respuestas