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Tipologia: Notas de estudo
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La gama SIMATIC ET 200 ofrece sistemas de periferia descentralizada (E/S remotas) muy diversos, tanto para soluciones en armario eléctrico o sin él, directamente en la máquina, así como para su uso en atmósferas potencial- mente explosivas.
Configuración modular al bit y multifuncional a partir de la página 26
Configuración modular con módulos S7- a partir de la página 34
Periferia tipo bloque digital a un precio asequible a partir de la página 38
ET 200iSP Variante de seguridad intrínseca para zonas clasificadas a partir de la página 39
ET 200pro Configuración modular y multifuncional a partir de la página 44
ET 200eco PN Periferia tipo bloque: economiza gastos y espacio a partir de la página 52
ET 200eco Periferia tipo bloque digital a un precio asequible a partir de la página 53
La solución para robots
a partir de la página 54
Sin armario eléctrico (IP65/67)
En armario eléctrico (IP20)
La estructura modular permite escalar y ampliar los sistemas ET 200 de forma sencilla y en pequeños pasos: entradas/salidas digitales y analógicas, módulos inteligentes con funcionalidad de CPU, funciones de seguridad, arrancadores de motor, sistemas neumáticos, convertidores de frecuencia, así como diversos módulos tecnológicos.
4 Propiedades del sistema
Apueste por un nuevo concepto de productividad
y asegúrese ventajas duraderas frente a la competencia
Totally Integrated Automation
Propiedades del sistema 5
Como respuesta a la creciente presión que se está ob- servando en la competencia internacional, hoy en día es más importante que nunca aprovechar al máximo to- dos los potenciales de optimización que se presentan durante todo el ciclo de vida de una máquina o instala- ción. Los procesos optimizados permiten reducir el coste to- tal de propiedad (TCO), acortar el plazo de lanzamiento al mercado y mejorar la calidad. Este equilibrio perfecto entre calidad, tiempo y costes es, hoy más que nunca, el factor decisivo para tener éxito en el ámbito indus- trial.
Totally Integrated Automation ha sido desarrollado para satisfacer de manera óptima todos los requisitos posibles y está abierto a estándares internacionales y sistemas de otros fabricantes. Con las seis propiedades del sistema que lo caracterizan, Totally Integrated Auto- mation es el mejor apoyo durante todo el ciclo de vida de una máquina o instalación. Toda la arquitectura del sistema ofrece soluciones integrales para cada segmen- to de automatización basándose en una amplia gama de productos.
SIMATIC, automatización eficiente y sistemática
SIMATIC, una de las gamas esenciales de Totally Inte- grated Automation, comprende un sinfín de productos estandarizados, flexibles y escalables como, por ejem- plo, las estaciones de periferia descentralizada (E/S re- motas) SIMATIC ET 200 que presentamos en este folleto.
SIMATIC es considerado en la actualidad el número uno mundial en el terreno de la automatización. Este hecho en parte también se debe a que SIMATIC ofrece las seis propiedades del sistema típicas de Totally Integrated Automation:
Por otro lado, SIMATIC se caracteriza por otras dos pro- piedades del sistema:
Para saber más sobre las propriedades del sistema y los beneficios resultantes de las mismas, lea el capítulo “Propriedades del sistema”.
Totally Integrated Automation
Propiedades del sistema 7
Seguridad de datos en un mundo conectado en red gracias a sistemas de seguridad escalables y plenamente compatibles. SIMATIC permite disfrutar de todas las ventajas resultantes de la unión cada vez más estrecha entre el mundo de la automatización y el mundo ofimático: intercambio de información a to- dos los niveles (Collaborative Manufacturing) o acceso desde cualquier lugar a los datos de producción a través de Internet. Como respuesta a los mayores requisitos de seguridad deriva- dos de esta tendencia, SIMATIC ofrece IT Security (protección de la información) para prote- ger tanto los datos como la producción (por ejemplo, con funciones de cortafuegos, protec- ción de acceso, encriptado o redes VPN).
Máxima aptitud para entornos industriales gracias a gran robustez Todos los productos estándar de la gama SIMATIC se destacan por su máxima calidad y robustez, por lo que resultan idóneos para su uso en entornos industriales. Las pruebas de sistema que realizamos son exhaustivas y específicas y garantizan la calidad esperada y requerida. Los com- ponentes SIMATIC cumplen todas las normas internacionales relevantes y cuentan con los certi- ficados pertinentes. Tanto la tolerancia a temperaturas como la resistencia a choques y vibracio- nes o la compatibilidad electromagnética están definidas en las normas de calidad SIMATIC. Para condiciones de utilización entre difíciles y extremas se ofrecen versiones rugerizadas como SIPLUS extreme o variantes especiales de SIMATIC ET 200. Entre sus características figuran un mayor grado de protección, un rango de temperatura ampliado o resistencia a condiciones am- bientales rigurosas.
Más posibilidades, menor complejidad gracias a la funcionalidad tecnológica integrada Contaje y medición, control por levas, regulación o control de movimiento (Motion Control): Usted puede integrar en el mundo de SIMATIC tareas tecnológicas sin necesidad de cambiar el sistema, en las más variadas combinaciones y complejidad y de forma simple, confortable y homogénea. Las tareas de parametrización y programación se realizan en el acostumbrado entorno de STEP 7.
Máxima disponibilidad con conceptos de redundancia homogéneos Para una mayor disponibilidad de la planta o instalación, Siemens ofrece un amplio concepto de redundancia: desde el nivel de campo y de control hasta el nivel de gestión de la empresa. Así, por ejemplo, los controladores probados en campo aseguran una alta disponibilidad gra- cias y conmutación suave al equipo intacto y sincronización automática de eventos.
Security
Robustez
Tecnología
Alta disponibilidad
www.siemens.com/simatic-system-features
8 Propiedades del sistema
SIMATIC le garantiza un entorno de ingeniería homogé- neo. Un software eficiente le proporciona una ayuda in- calculable durante todo el ciclo de vida de la máquina o instalación, comenzando por la planificación y concep- ción, continuando con la configuración y programación y terminando con la puesta en marcha, el funciona- miento y la modernización. La capacidad de integración y la compatibilidad de sus interfaces confieren al software SIMATIC la posibilidad de garantizar una gran consistencia de los datos duran- te todo el proceso de ingeniería.
Coherencia de datos en todo el proyecto
Modularidad mediante bloques
Configuración compartida por todo el hardware de automatización
Interfaces de datos abiertas
Registro histórico de datos
Entorno multilingüe/internacional
Lenguajes de programación estándar
Máxima eficiencia en ingeniería,
durante todas las fases del ciclo de vida de la máquina o instalación
PROFIBUS
Nivel de gestión operativa
Nivel de control
Periferia distribuida
Controlador
Accionamientos
Nivel de campo
SIMATIC WinCC
Base de datos de proyecto
PROFINET Industrial Ethernet
HMI
Estación de ingeniería
Ingeniería y diseño unificados ... … para todos los componentes de la automatización
Ingeniería digital
10 Propiedades del sistema
Todos los productos SIMATIC llevan integradas funciones de diagnóstico que permiten localizar cual- quier fallo y eliminarlo de forma eficaz para garantizar una mayor disponibilidad del sistema. Con Maintenan- ce Station, incluso las instalaciones de gran envergadu- ra pueden gozar de una vista unitaria de toda la infor- mación relevante para el mantenimiento de todos los componentes de automatización. Esto permite incrementar la eficiencia total (OEE) y re- ducir al mínimo los costes y tiempos de parada.
Diagnóstico integrado
Diagnóstico con visualización de datos relevantes
Diagnóstico activable sin necesidad de programa- ción
Diagnóstico homogéneo desde el nivel de campo hasta el nivel de gestión
Minimización de los tiempos de parada
con métodos de diagnóstico sumamente eficientes
Nivel de dirección
Diagnóstico a nivel de planta
Activar diagnóstico
Nivel de control
Accionamientos Periferia descentralizada
Aceptación de la configuración de STEP 7
Ingeniería
Nivel de campo
SIMATIC WinCC Maintenance Station
HMI
SIMATIC STEP 7
PROFINET
PROFIBUS
Industrial Ethernet
Controlador
Visualización en toda la línea de la información
Detección de la avería
Propiedades del sistema 11
La ley obliga a los constructores y propietarios de má- quinas e instalaciones a garantizar la seguridad de las personas y el medio ambiente. Como respuesta a estas directivas, Siemens ofrece con Safety Integrated pro- ductos certificados por TÜV, que simplifican el cumpli- miento de normas relevantes: IEC 62061 hasta SIL 3, EN ISO 13849-1 hasta PL e, así como EN 954-1 hasta cat. 4. Siguiendo el principio de Totally Integrated Auto- mation, con Safety Integrated todas las funciones de seguridad están integradas en la automatización están- dar. Con ello, Siemens ofrece una gama de seguridad completa y homogénea que abarca desde la captación y la evaluación hasta la actuación. Un elemento central es SIMATIC Safety Integrated, el sistema de control de seguridad positiva. Gracias a la integración de las funciones de seguridad en los equi- pos estándar, sólo son necesarios un controlador, una periferia, una ingeniería y un sistema de bus. Con ello están disponibles todas las ventajas del sistema y la amplia funcionalidad de SIMATIC también para aplica- ciones de seguridad.
El resultado es una reducción considerable de las tareas de ingeniería y de los componentes de hardware nece- sarios.
Un controlador para funciones estándar y de seguri- dad
Configuración mixta de la periferia
Ingeniería homogénea
Comunicación de seguridad
Función de diagnóstico
Protección de personas y máquinas
en el marco de un sistema global homogéneo e integrado
Nuevo: Automatización estándar y de seguridad integrada en un mismo sistema
En el pasado: Automatización estándar y de seguridad separada en dos sistemas
Parada de emergencia
Controlador SIMATIC de seguridad
Parada de emergencia
Parada de emergencia
E/S estándar y de seguridad
Bus de seguridad
Controlador- de seguridad
Controlador estándar
Parada de emergencia
Parada de emergencia
Parada de emergencia Periferia estándar
PROFIBUS/PROFIsafe
PROFINET/PROFIsafe
PROFIBUS
Propiedades del sistema 13
Con cada producto estándar de la gama SIMATIC usted apuesta por la máxima calidad y robustez, la combi- nación perfecta para el entorno industrial. Las pruebas de sistema que realizamos son exhaustivas y específicas y garantizan la calidad requerida y esperada de cada componente. Así, por ejemplo, los IPCs SIMATIC son sometidos a más de 50 pruebas que garantizan su aptitud para funcionar en entornos industriales.
Naturalmente, los componentes SIMATIC cumplen todas las normas internacionales relevantes y cuentan con los certificados pertinentes. Tanto la tolerancia a temperaturas como la resistencia a choques y vibra- ciones o la compatibilidad electromagnética están contempladas en las normas de calidad SIMATIC, al igual que las variantes para aplicaciones en atmósferas potencialmente explosivas. La gama SIMATIC ET 200 incluye también productos estándar con protección IP67, por lo que están protegidos contra la penetración de polvo y son resistentes a la immersión durante un cierto tiempo.
Para aplicaciones industriales en condiciones entre difíciles y extremas se ofrecen versiones rugerizadas como SIPLUS extreme o variantes especiales de SIMATIC ET 200. Los componentes SIPLUS extreme son adecu- ados para operar dentro de un rango de temperatura ampliado o bajo condiciones ambientales corrosivas, atmósfera marina salina, rocío y depósitos de polvo conductor.
Esto permite utilizar los equipos en entornos indus- triales rudos o al aire libre sin necesidad de tomar medidas adicionales como alojarlos en envolventes protectoras o usar climatización.
Preparados para funcionar en entornos industriales, incluso en las más duras condiciones
Máxima aptitud para entornos industriales gracias a gran robustez
Nivel de sistema/equipos Resistencia a choques y vibraciones Pantalla para CEM Rango de temperatura de +5 a +45 °C
Nivel de accionamiento y estación Resistencia a choques y vibraciones Tarjetas con revestimiento conformado Uniones positivas Hot Swap Pantalla para CEM
Nivel de módulo/submódulo Caja de bornes recambiable Codificación de los bornes de conexión Contactos macho dorados Pantalla para CEM
Conector RJ45 en variante industrial
Nivel de conexión
Pantalla para CEM
14 Propiedades del sistema
Contaje y medición, control por levas, regulación o con- trol de movimiento (Motion Control): Usted puede inte- grar en el mundo de SIMATIC tareas tecnológicas sin necesidad de cambiar el sistema, en las más variadas combinaciones y complejidad y de forma simple, con- fortable y homogénea. Gracias a la máxima libertad y escalabilidad a la hora de elegir una solución basada en software o hardware, SIMATIC Technology permite implementar funciones tecnológicas con suma eficiencia y con una excelente relación precio-rendimiento. Las tareas de parametriza- ción y programación se realizan en el acostumbrado entorno de STEP 7. Así, por ejemplo, en el caso de los controladores tecno- lógicos hay bloques de control de movimiento con cer- tificado PLCopen integrados en una CPU S7-300 están- dar. Esto los convierte en una solución ideal para secuencias de movimiento de varios ejes acoplados. El PROFIBUS isócrono garantiza la máxima precisión en operaciones de mecanizado rápidas.
Funciones tecnológicas a medida
Funciones tecnológicas integradas:
contaje, medición, posicionamiento, regulación y control por levas
S7-
MICRO MASTER
SIMODRIVE Sensor
SIMO- DRIVE
MASTER DRIVES
SINAMICS S
OP PC
CPU tecnológica
S7-200 ET 200S
Modo isócrono
PROFIBUS DP(DRIVE)
16 Automatización descentralizada
Para cada aplicación la solución adecuada
¿Está siempre buscando potenciales que le permitan optimizar la productividad al tiempo que reduzcan los gastos? La compe- tencia cada vez mayor a la que nos enfrentamos hoy en día hace indispensable realizar máquinas e instalaciones indivi- duales lo más rápidas y rentables posible. Y esto abarca desde el mismo momento del diseño de la máquina, hasta las labo- res de mantenimiento de la misma, pasando por su instala- ción, su puesta en marcha y su funcionamiento.
Para conseguirlo son imprescidible propiedades tales como in- geniería homogénea, amplia funcionalidad, instalación senci- lla y diagnóstico preciso en cualquier momento y desde cual- quier lugar, y siempre sobre la base de normativas internacio- nales.
Avance gracias a descentralización consecuente
Cualquiera de los sistemas de automatización modernos resul- ta impensable sin la presencia de soluciones descentralizadas (distribuidas) y flexibles. Dicho de otro modo, hay que buscar soluciones que estén diseñadas a la medida de las necesida- des y permitan lograr un ahorro considerable en los costes. No importa si se trata de sistemas compactos o modulares, inter- faces de E/S totalmente digitales o sistemas descentralizados completos, que incluyen accionamientos, tanto alojados en armario eléctricos como instalados directamente en un entor- no industrial adverso.
SIMATIC ET 200, la solución adecuada para cada aplicación
La gama SIMATIC ET 200 ofrece sistemas de periferia descen- tralizada (E/S remotas) muy diversos, tanto para soluciones en armario eléctrico o sin él, directamente en la máquina, así como para su uso en atmósferas potencialmente explosivas. Los sistemas SIMATIC ET 200 para instalación fuera del arma- rio eléctrico están alojados en una caja de plástico robusta y reforzada con fibra de vidrio, por lo que resisten los golpes y la suciedad y son estancos al agua. Asimismo, necesitará aún menos componentes adicionales, ahorrará costes de cableado y se beneficiará de tiempos de reacción más cortos.
La estructura modular permite escalar y ampliar los sistemas ET 200 de forma sencilla y en pequeños pasos. Los módulos adicionales totalmente integrados reducen los costes y ofre- cen al mismo tiempo un amplio abanico de posibilidades de aplicación. Además, existen múltiples posibilidades de combi- nación: entradas/salidas digitales y analógicas, módulos inte- ligentes con funcionalidad de CPU, funciones de seguridad, arrancadores de motor, sistemas neumáticos, convertidores de frecuencia, así como diversos módulos tecnológicos.
La comunicación a través de PROFINET y PROFIBUS, la ingenie- ría unitaria, las posibilidades de diagnóstico transparentes y la óptima conexión a controladores y equipos HMI SIMATIC demuestran la homogeneidad sin par de Totally Integrated Automation.
Dentro de armario eléctrico (IP20)
Multifuncional Compacta y ampliable
Bloque
ET 200S ET 200S COMPACT ET 200L
Modular Seguridad intrínseca
ET 200M ET 200iSP
Fuera de armario eléctrico (IP65/67)
Multifuncional Bloque Bloque
ET 200pro ET 200eco PN ET 200eco
Robots
ET 200R
Automatización descentralizada 17
Los sistemas de bus de campo descentralizados son com- ponentes esenciales del entorno de automatización. En el nivel de campo, la comunicación se realiza con PROFINET o PROFIBUS; estos sistemas se encargan de la rápida trans- ferencia de datos entre los componentes y de la descentra- lización coherente de la solución de automatización. Para complementar los sistemas de bus de campo está la conexión punto a punto, que permite conectar de forma inteligente sensores y actuadores.
El uso de estándares de comunicación abiertos aporta flexibi- lidad de conexión: no importa el sistema por el que opte. La flexibilidad también se encuentra en los sistemas ET 200: la mayoría de ellos se comunican tanto a través de PROFINET como a través de PROFIBUS.
Sistemas de bus de campo descentralizados
PROFINET PROFIBUS Intelligent sensor/actuator interfacing with IO-Link
Management level Office environment
Cell level
Field level
Con 2,1 millones de nodos instalados, PROFINET es el están- dar Industrial Ethernet líder en el mundo entero. Su creci- miento anual está previsto en más de un 30%, lo que subra- ya su fuerte posicionamiento en el mercado.
Automatizar todos los procesos de la empresa con PROFINET: PROFINET, el estándar abierto de Industrial Ethernet para la automatización, garantiza una comunicación fluida.
Los sistemas de bus de campo ya existentes pueden inte- grarse de forma muy sencilla, por lo que sus inversiones quedarán aseguradas incluso en el futuro. PROFINET permi- te aprovechar los servicios de TI establecidos (por ejemplo, servicios web, servicios remotos, comunicación TCP/IP). PROFINET ofrece posibilidades de diagnóstico innovadoras, nuevas funciones como Shared Service, I-Device, MRP (Media Redundant Protocol) y alto rendimiento. Esto abre las puertas a nuevas y cómodas aplicaciones como, por ejemplo, la automatización inalámbrica de alta precisión con Industrial Wireless LAN.
PROFIBUS es el bus de campo número 1, lo que demuestran los más de 31,4 millones de nodos que hay instalados en todo el mundo.
PROFIBUS no sólo se utiliza en el sector manufacturero, sino también en la industria de procesos, incluso en atmósferas potencialmente explosivas. Las interfaces estándar permi- ten unir la periferia al sistema de forma rápida y sencilla, de lo que resulta una comunicación fluida desde el nivel de celda al de campo.
IO-Link
IO-Link es un sistema inteligente para integrar de forma unitaria sensores y aparamenta en los niveles de control a través de una económica conexión punto a punto. El nuevo estándar de comunicación por debajo del nivel del bus de campo posibilita el diagnóstico y la localización centraliza- dos de errores hasta el nivel del sensor/actuador; además, facilita la puesta en marcha y el mantenimiento, pues los datos de parametrización se pueden modificar directamen- te desde la aplicación de forma dinámica.
Resumen de la gama de productos 19
NUE-
Soluciones sin armario eléctrico (IP65/67)
SIMATIC ET 200pro: modular y multifuncional
■ Diseño modular con caja particularmente compacta ■ Montaje sencillo ■ Multifuncional gracias a la amplia gama de módulos, desde E/S sencillas hasta el sistema de identificación MOBY, pasando por funciones de seguridad, arrancadores de motor y converti- dores de frecuencia. ■ Mayor disponibilidad de la instalación gracias a cambio en caliente (hot swapping) de módu- los y cableado independiente ■ Numerosas posibilidades de diagnóstico
SIMATIC ET 200eco PN, periferia tipo bloque con conectividad a PROFINET
■ Periferia tipo bloque: economiza gastos y espacio ■ Módulos digitales hasta con 16 canales (también parametrizables) ■ Módulos analógicos, maestro IO-Link y distribuidor de la tensión de carga ■ Conectividad a PROFINET con switch de 2 puertos integrado en cada módulo ■ Distribución flexible vía PROFINET, topología lineal y/o en estrella, directamente en la planta
SIMATIC ET 200eco: periferia tipo bloque digital
■ Periferia tipo bloque digital a un precio asequible ■ Posibilidades de conexión flexibles ■ Módulos de seguridad positiva ■ Mayor disponibilidad de la instalación: el bloque electrónico puede cambiarse sin problemas durante el funcionamiento sin necesidad de interrumpir la comunicación con el bus ni de cortar el suministro eléctrico
la solución para robots
■ Especial para uso en robots, p. ej. en el ensamblaje de carrocerías en la industria del automóvil ■ Montaje directamente en el chasis ■ Resistente frente a salpicaduras de soldadura gracias a una caja de metal resistente
20 Datos generales de los productos
■ SIMATIC ET 200 para el armario eléctrico
Sistema de periferia ET 200S ET 200M ET 200L ET 200iSP
Diseño Grado de protección IP20 IP20 IP20 IP Diseño modularidad al bit, bloque ampliable
modular Bloque modular
Montaje Perfil DIN Perfil soporte Perfil DIN Perfil soporte Sistema de conexión para sensores/actuadores conexión multihilo bornes de resorte/ tornillo, FastConnect
conexión monohilo bornes de resorte/ tornillo, FastConnect, Top Connect
conexión multihilo bornes de resorte/ de tornillo
conexión multihilo bornes de resorte/ de tornillo
Aplicaciones especiales Funciones de seguridad n n n Uso en zonas clasificadas Zona 2, 22 Zona 2, 22 zona 1, Mayor disponibilidad conmutada, redundante conmutada, redundante Rango de temperatura 0 °C … +60 °C 1)^ 0 °C … +60 °C 1)^ 0 °C … +60 °C 1)^ -20 °C … +70 °C
Resistencia a vibraciones (permanente) 2 g 1 g 1 g 1 g Comunicación PROFINET (cobre/FO) n / n n / - PROFIBUS (cobre/FO) 12 Mbits/s / 12 Mbits/s 12 Mbits/s / - 1,5 Mbits/s / - 1,5 Mbits/s / - Funciones de sistema Cableado independiente n^ n^ n^ n Hot Swapping n n (con bus de fondo activo)
n
Modo isócrono, p. ej., para regulaciones rápidas n n Ampliación/config. durante el funcionamiento n / - n / n n / n Módulos High Speed n n Diagnóstico (en función del módulo) granular por canales granular por canales granular por módulos granular por canales Funciones Canales digitales n n n n Canales analógicos incl. HART
n n n
n n Arrancadores de motor/convertidores de frecuencia
n / n
Conexión a neumática n 2)^ n 2) Funciones tecnológicas contaje/medición, posicionamiento, pesaje
contaje/medición, posicionamiento, control por levas, regulación, pesaje
contaje, medición de frecuencia
Funcionalidad CPU integrada/I-Device n / n n / n (a través CPU S7-300) Shared device 3)^ n^ n MRP 3)^ n n Configuración futura n Sensores (IO-Link) n n utilizable/disponible
(^) Disponible también como componente SIPLUS para el rango de temperatura amplia- do de -25 °C a +60/70 °C y atmósfera agresiva/condensación (más detalles en www.siemens .c om/siplus )
(^) Más información sobre los productos com- plementarios en www.si em ens. com /s im a tic -et 20 0
(^) Disponible para variantes PROFINET