GUÍA DI APRINDIIAJ( - CI - 04 -01

"APUCACIÓN DI lA UCNOtO,íA DIYICINIJ PARA IMPllMINTAR UNA RID DI DISPOSITIVOS DI CAMPO

URUR CURSO INURNACIONAl lN SUPlRVISIÓN Y AUTOMATIIACIÓN TOTAlMlNU INUGRADA

UAI- JICA

Subdirector del CEAI - SENA - VALLE Dr. William Rasero Aguilar

Asesor Técnico Instructor: Cesar Augusto Victoria Cardona

Asesor Pedag6gíeo Luís Hernando Vélez Herrera

Fecha de Edición Enero de 2008 Cali - Colombia

Diseño y Diagramación: Metagrafica Uda. Depto. de Diseño

Impresión: Metagrafica Ltda. Tels.: 896 0050 - 888 1433

Cali - Valle

Prohibida su Reproducción Parcial o Total. Derechos Reservados. CEAI - SENA - VALLE

• SENA

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: r,� "APLICACIÓN DE LA TECNOLOGIA DEVICENET PARA IMPLEMENTAR UNA RED , / �

DE DISPOSITIVOS DE CAMPO" MODULO - CI - 04 - 02 Ü

MODULO DE DISEÑO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES

Unidad de aprendizaje: Diseño de sistemas de comunicaciones industriales

Duración: 16 horas.

1. PRESENTACIÓN.

Originalmente desarrollada por Rockwell Automation (Allen-Bradley) en el año 1993, DeviceNet es una de las redes de dispositivos más populares y de mayor penetración en el mercado americano, cubriendo en EEUU cerca del 60% de las redes de su tipo, encontrándose en las más diversas aplicaciones en la industria.

Esta plataforma fue adoptada por la Open DeviceNet Vendor Association, OVDA, una organización no lucrativa fundada en 1995 para apoyar mundialmente la evolución de sus especificaciones, agrupando a más de 300 proveedores de dispositivos de control para automatización de plantas. Su misión es la de promover la normalización de este protocolo en todo el mundo y propiciar la mejoría de las funcionalidades de la norma con el fin de satisfacer las necesidades de conectividad de la planta moderna.

DeviceNet es un bus de campo económico para componentes industriales, tales como detectores de final de carrera, detectores ópticos, terminales de válvulas, convertidores de frecuencia, paneles de mando y muchos otros productos. DeviceNet se utiliza para reducir el costoso cableado individual y para mejorar las funciones de diagnóstico específicas por componente. Esta red se desarrolló para satisfacer las necesidades de la industria de contar con un medio de comunicación que fuera aceptado universalmente y que tuviera la capacidad de aceptar la mayoría de los dispositivos empleados en el primer nivel de la planta. Además de leer el estado de los dispositivos discretos conectados a la red, tiene la capacidad de reportar temperaturas, leer la corriente de carga en un arrancador de motor, cambiar la velocidad del impulsor de un motor o contar el número de envases que han pasado en una banda transportadora durante el turno

2. RESULTADO DE APRENDIZAJE.

Implementar una red de dispositivos de campo mediante la tecnología Devicenet.

Elementos de capacidad asociados:

• Identificar los datos técnicos que caracterizan una red de comunicación Industrial

mediante una presentación orientada por el instructor

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: "APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DEVICENET PARA

IMPLEMENTAR UNA RED DE DISPOSITIVOS DE CAMPO" 1

2

• Caracterizar una red DeviceNet reconociendo sus datos técnicos, protocolo,

topología y componentes mediante documentos de apoyo, páginas de internet y

manuales disponibles a partir de la presentación inicial.

• Identificar la topología de la red DeviceNet disponible en el banco de trabajo, así

como los componentes y sus datos técnicos mediante los manuales suministrados

para ello.

• Determinar las dimensiones de cableado y la máxima velocidad de transmisión con

relación a la longitud, de una red DeviceNet

• Determinar los requerimientos de la fuente de alimentación para la red DeviceNet

utilizando los métodos Look Up y calculo completo

• Realizar la configuración de una red DeviceNet mediante el Software de

Configuración RSNetWorx.

• Identificar la asignación de direcciones de la red DeviceNet mediante el Software de

Configuración RSNetWorx.

• Elaborar los programas de control necesarios para implementar un sistema de

control secuencial a través de la red DeviceNet, utilizando el software de

Programación RSLogix5000 y el de Comunicación RSLinx en el contexto de un

proyecto

3. ACTIVIDADES PREPARATORIAS.

• Talento Humano:

La orientación de la actividad de Enseñanza, aprendizaje y Evaluación requiere de

competencias en las Tecnologías de Diseño y Mantenimiento de Sistemas de

Comunicaciones Industriales.

• Estrategia metodológica:

El proceso metodológico esta orientado a una participación activa de los estudiantes mediante la investigación, vivencias y reflexiones basadas en la resolución de problemas y el trabajo de equipo.

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: "APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DEVICENET PARA

IMPLEMENTAR UNA RED DE DISPOSITIVOS DE CAMPO"

ESTRATEGIA DE FORMACIÓN SEÑALAR AYUDA METODOLÓGICA SEÑALAR

Desarrollar la Instrumentos de conocimiento Informes, Proyecto (Investigación Proyectiva) implementación (Informes, resumen, mapa resumen, (Aprendizaje Colaborativo) de una red conceptual, mentefacto, UVE, Relatoria

DeviceNet Lectura critica, Relatoría, otro) Especificado en Dinámicas de grupo (Foro, Conversat

Estudio de caso y resolución de el proceso de lluvia de ideas, asamblea, ario, lluvia Problemas Aprendizaje tutoría de pares, Feedback, de ideas,

conferencia, seminario, panel, tutoría de otros) pares

MDO: Vivencias, reflexiones, De red

investigaciones, aplicaciones Taller Orientador DeviceNet

(desde el punto de vista proyectivo)

• Escenario y equipos:

Para el desarrollo de la actividad de enseñanza-aprendizaje-evaluación se cuenta con

el escenario (laboratorio de comunicaciones industriales), en este espacio se cuenta

con bancos de trabajo, equipos y herramientas descritos a continuación:

o 1 PLCAllen Bradley Controllogix con modulo Scanner para DeviceNet

o 1 Fuente de Alimentación DeviceNet

o Dispositivos varios DeviceNet

o Software de Comunicación RSLinx

o Software de Configuración de red DeviceNet RSNetWorx

o Software de Programación Rslogix5000

o Otros equipos requeridos en el desarrollo de la actividad tales como

computador, Videobeam, Multímetro.

• Medios Didácticos

o Presentación en diapositivas identificando los conceptos fundamentales

acerca de las comunicaciones industriales orientada por el instructor.

o Documentos de apoyo.

o Videos de apoyo

o Vínculos a Internet.

Se cuenta con el portafolio para el registro de las evidencias del proceso de

aprendizaje.

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: "APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DEVICENET PARA

IMPLEMENTAR UNA RED DE DISPOSITIVOS DE CAMPO"

SE A

7�

3

4

4. PROCESO DE APRENDIZAJE.

4.1 Teniendo en cuenta la presentación "Introducción a las Redes Industriales" orientada

por el instructor, identificar las especificaciones, los dispositivos, los accesorios, la

topología, entre otros; de la red DeviceNet, dando respuesta al Taller DeviceNet

propuesto. Utilice como apoyo los siguientes documentos:

o Características de DeviceNet

o Descripción General del Sistema DeviceNet págs 3 a 17

o Arquitectura de Red Abierta de Rockwell págs 12 - 13

o Media

o Physical

o Accesorios DeviceNet

4.2 Realizar la caracterización del banco de trabajo DeviceNet, describiendo la

topología implementada, cada uno de los componentes y sus características,

considerando los manuales disponibles en el laboratorio, las páginas de internet

relacionadas al tema y los documentos suministrados, tales como:

o Guía de Selección

o Manual de Módulos Devicenet-Capitulo 1 págs 13-26

o Modulo de Interface Controllogix Devicenet - Capítulos 1 al 3 págs 15 -

37

o Modulo Scanner Devicenet

o Accesorios DeviceNet

o MódulosAnálogos

o Módulos Digitales

4.3 Determinar la longitud máxima de la línea troncal y la longitud acumulativa de la línea

de derivación, de la red Devicenet propuesta. Utilice como guía los documentos:

o Guía de Diseño e Instalación págs 17 a 19

o Manual de Planeación e Instalación págs 13 - 14

4.4 Determinar la ubicación mas adecuada para la Fuente de Alimentación de la red

Devicenet propuesta, mediante los métodos Lookup y de cálculo completo. Utilice como

guía los documentos:

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: "APLICACIÓN DE LA TECNOLOG[A DEVICENET PARA

IMPLEMENTAR UNA RED DE DISPOSITIVOS DE CAMPO"

o Componentes DeviceNet

o Guía de Diseño e Instalación

o Manual de Planeación e Instalación

4.5 Realizar la configuración de la red DeviceNet disponible en el banco de trabajo con

el software de configuración RsNetWorx para DeviceNet. Utilice el documento Manual

de Módulos Devicenet y el video Configurar Red DeviceNet como guía de elaboración

4.6 Realizar la tabla de símbolos, en la cual se relacione las direcciones de lectura y

escritura de los dispositivos DeviceNet disponibles en el banco de trabajo, con el fin de

identificar donde leer las señales de los elementos de entrada (captadores de señal) y

donde escribir hacia los elementos de salida (actuadores). Utilice el video, Mapeo

Entradas y Salidas DeviceNet, como guía de elaboración.

4.7 Elaborar el algoritmo de control propuesto en el video, Ejemplo Programación red

DeviceNet, que le permita conocer como programar hacia los elementos del proceso.

4.8 Realizar el Proyecto "Modelado e Implementación de un proceso secuencial"

descrito en el documento Ejercicio Propuesto DeviceNet.

5. APRECIACIÓN DELAPRENDIZAJE.

La evaluación, como medio para la formación integral y la optimización del aprendizaje,

tendrá en cuenta la interacción dialógica propiciada por las experiencias implicadas en

el proceso de aprendizaje, tales como la formulación de preguntas, la discusión de

alternativas de solución, la conceptualización, el análisis, la aplicación a la realidad de

los conocimientos adquiridos y la participación eficaz en la dinámica grupal.

Como memoria se cuenta con el portafolio que contiene los formatos en donde se

registrarán las evidencias de conocimiento, desempeño y producto.

• Las evidencias de conocimiento se obtendrán mediante la entrevista en el proceso,

aportes relacionados con la gestión de la información, la aplicación de las técnicas

de diseño, implementación, diagnostico y análisis; el cumplimiento de los

procedimientos y el manejo de las herramientas de mantenimiento; técnicas y

configuración de los instrumentos que componen la red DeviceNet.

• Las evidencias de desempeño se obtendrán mediante listas de chequeo acerca del

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: "APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DEVICENET PARA

IMPLEMENTAR UNA RED DE DISPOSITIVOS DE CAMPO"

• SENA

7�

5

6

proceso que desarrolle el estudiante.

o Manejo de las herramientas informáticas como el computador y el sistema

operativo ya que su manejo comprometen el buen desempeño del estudiante

en esta actividad.

o Uso adecuado de las presentaciones utilizadas, las preguntas y/o

sugerencias que el estudiante realice mientras las este utilizando o

posteriormente.

o Uso adecuado de de los software para realizar las implementaciones.

o La puesta en funcionamiento del sistema.

o La interacción con los compañeros de clase en la búsqueda de solución a

interrogantes.

• Las evidencias de producto el estudiante debe entregar lo siguiente:

o Un archivo en formato PDF con las respuestas del taller propuesto

o Un archivo en formato PDF con la caracterización del banco de trabajo

DeviceNet.

o Un archivo en formato PDF con:

• Ejercicio propuesto

• Modelado en Grafcet para la solución del ejercicio

• Tabla de Símbolos con la relación de las entradas y salidas utilizadas en el

programa

• Configuración de los dispositivos DeviceNet de entrada y salida

desarrollada a través del software RSNetWorx

• El algoritmo de control que implemento para la solución del ejercicio

propuesto.

• Conclusiones del proceso

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: "APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DEVICENET PARA

IMPLEMENTAR UNA RED DE DISPOSITIVOS DE CAMPO"

6.SÍNTESIS DEL PROCESO DE APRENDIZAJE.

Resultado de Aprendizaje: Implementar una red de dispositivos de campo mediante la tecnología

Devicenet.

Produce (Evidencias de Procesa Aprendizaje) Criterios de evaluación

Presentaciones y videos: De Producto: • Es ordenado y metódico• La Interpretación de en el desarrollo de las

. Introducción a las redes especificaciones y actividades exigidas.

industriales características • Gestionarequeridas para el adecuadamente la

Configurar diseño de la red información requerida.

DeviceNet red DeviceNet. • Al trabajar en equipo se

.

• La caracterización observa. Mapeo Entradas y de los accesorios responsabilidad e

Salidas DeviceNet requeridos para la iniciativa para el logroimplementación de de los resultados

. Ejemplo Programación la red de propuestos. Esdispositivos responsable en el uso

red DeviceNet DeviceNet. de equipos y

Documentos de apoyo: • La implementación herramientas.

de un proceso • Es abierto al. Características de secuencial de aprendizaje compartido

DeviceNet cuerdo con las y a la orientación delrequerimientos instructor en el proceso

. Descripción General del de desarrollo de susSistema De desempeño: capacidades.

• Es responsable yArquitectura de red . La conexión de los seguro en el uso yabierta de Rockwell dispositivos de cuidado de

entrada y salida herramientas y equipos.Media DeviceNet. • Utiliza adecuadamente

• La Configuración de las TIC's. Physical los dispositivos de • Es creativo y recursi VO

Accesorios DeviceNet entrada y salida frente a los problemas

.

DeviceNet a partir que se le presentan endel uso del software el proceso de

. Guía de Selección de Configuración aprendizaje.DeviceNet • Caracteriza los

Manual de módulos RSNetWorx dispositivos de laDeviceNet

• El reconocimiento tecnología de reddel mapeo de DeviceNet.

. Modulo de interface entradas y salidas Realiza el diseño y la Controllogix DeviceNet

•

de la red DeviceNet. configuración de la red

Modulo Scanner DeviceNet

.

Coloca en marcha laDeviceNet

•

red DeviceNet de

Accesorios DeviceNet acuerdo con los

.

requerimientos

. Módulos Análogos

. Módulos Digitales

. Guía de Diseño e Instalación

. Manual de Planeación e instalación

. Componentes DeviceNet

Enlaces a Internet:

httg://www.ab.com/

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: "APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DEVICENET PARA

IMPLEMENTAR UNA RED DE DISPOSITIVOS DE CAMPO"

• SENA

7"'

7

8

7. DOCUMENTOS DE APOYO.

7 .1 Victoria Cardona Cesar Augusto - Presentación "Introducción a las redes

Industriales", Cali, CEAI-SENA2007

7.2 Victoria Cardona Cesar Augusto-Video "Configurar red DeviceNet", Cali, CEAI -

SENA2007

7.3 Victoria Cardona Cesar Augusto - Video "Mapeo de Entradas y Salidas

DeviceNet", Cali, CEAI-SENA2007

7.4 Victoria Cardona Cesar Augusto -Video "Ejemplo programación red DeviceNet",

Cali, CEAI -SENA2007

7.5 Manuales y Catálogos de Rockwell Automation

8. BIBLIOGRAFIA

8.1 Documento Bibliografía de Comunicaciones Industriales

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: "APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DEVICENET PARA

IMPLEMENTAR UNA RED DE DISPOSITIVOS DE CAMPO"

Regional Valle del Cauca

SENA: Conocimiento para todos los Colombianos

....

SENA

7�

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE REGIONAL VALLE DEL CAUCA

CENTRO DE ELECTRICIDAD Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL CALLE 52 No. 2 BIS 15 TEL.: 441 5817 -18

ceai@sena.edu.co