Conector Siemens S7

Descripción General

El conector Siemens S7 permite la comunicación directa con PLCs de la serie S7 de Siemens sin requerir OPC UA u otro middleware.

Tipos de Conector:

• S7Reader - Leer datos de PLCs S7
• S7Writer - Escribir datos en PLCs S7

PLCs Soportados:

• S7-300
• S7-400
• S7-1200
• S7-1500

Configuración Básica

Lector S7

{
  "type": "S7Reader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.0.1:102",
    "pollingRate": 1000,
    "rack": 0,
    "slot": 2
  },
  "variables": [
    {
      "key": "temperature",
      "dataType": "Real",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 1,
      "startIdx": 0,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    },
    {
      "key": "counter",
      "dataType": "Dint",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 1,
      "startIdx": 4,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    }
  ]
}

Escritor S7

{
  "type": "S7Writer",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.0.1:102",
    "rack": 0,
    "slot": 2
  },
  "variables": [
    {
      "key": "setpoint",
      "dataType": "Real",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 1,
      "startIdx": 100,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    }
  ]
}

Parámetros de Configuración

Endpoint

Dirección IP del PLC y puerto (el puerto por defecto es 102):

{
  "endpoint": "192.168.0.1:102"
}

Rack y Slot

Ubicación física del módulo CPU:

{
  "rack": 0,
  "slot": 2
}

Configuraciones comunes:

• S7-300: rack=0, slot=2
• S7-400: rack=0, slot=2 o 3
• S7-1200: rack=0, slot=1
• S7-1500: rack=0, slot=1

Tasa de Sondeo

Para lectores, intervalo en milisegundos:

{
  "pollingRate": 1000
}

Áreas de Memoria

DB (Bloques de Datos)

Área más común para datos estructurados:

{
  "key": "temperature",
  "dataType": "Real",
  "memoryArea": "DB",
  "blockNumber": 1,
  "startIdx": 0,
  "size": 4
}

Requiere blockNumber para especificar qué DB.

M (Merkers/Flags)

Memoria de propósito general:

{
  "key": "flag_value",
  "dataType": "Word",
  "memoryArea": "M",
  "startIdx": 0,
  "size": 2
}

I (Inputs)

Señales de entrada físicas (solo lectura):

{
  "key": "sensor_input",
  "dataType": "Bool",
  "memoryArea": "I",
  "startIdx": 0,
  "size": 1
}

Q (Outputs)

Señales de salida físicas (lectura/escritura):

{
  "key": "motor_output",
  "dataType": "Bool",
  "memoryArea": "Q",
  "startIdx": 0,
  "size": 1
}

C (Counters)

Valores de contadores:

{
  "key": "production_count",
  "dataType": "Word",
  "memoryArea": "C",
  "startIdx": 0,
  "size": 2
}

Tipos de Datos

Bool (1 bit)

Valor booleano:

{
  "dataType": "Bool",
  "size": 1
}

Byte (8 bit)

Entero sin signo de 8 bits (0-255):

{
  "dataType": "Byte",
  "size": 1
}

Word (16 bit)

Entero sin signo de 16 bits (0-65535):

{
  "dataType": "Word",
  "size": 2
}

Dword (32 bit)

Entero sin signo de 32 bits:

{
  "dataType": "Dword",
  "size": 4
}

Int (16 bit con signo)

Entero con signo de 16 bits (-32768 a 32767):

{
  "dataType": "Int",
  "size": 2
}

Dint (32 bit con signo)

Entero con signo de 32 bits:

{
  "dataType": "Dint",
  "size": 4
}

Real (32 bit float)

Punto flotante de 32 bits:

{
  "dataType": "Real",
  "size": 4
}

Char (8 bit ASCII)

Carácter ASCII:

{
  "dataType": "Char",
  "size": 1
}

Orden de Bytes

Los PLCs S7 usan orden de bytes Big Endian por defecto:

{
  "bitOrder": "BigEndian"
}

Estructura de Variable

Definición completa de variable:

{
  "key": "temperature",        // Clave de carga de Meddle
  "dataType": "Real",          // Tipo de datos S7
  "memoryArea": "DB",          // Área de memoria
  "blockNumber": 1,            // Número de DB (para área DB)
  "startIdx": 0,               // Desplazamiento de byte inicial
  "size": 4,                   // Tamaño en bytes
  "bitOrder": "BigEndian"      // Orden de bytes
}

Casos de Uso Comunes

1. Monitoreo de Producción

{
  "type": "S7Reader",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.10:102",
    "pollingRate": 1000,
    "rack": 0,
    "slot": 2
  },
  "variables": [
    {
      "key": "machine_status",
      "dataType": "Word",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 10,
      "startIdx": 0,
      "size": 2,
      "bitOrder": "BigEndian"
    },
    {
      "key": "production_count",
      "dataType": "Dint",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 10,
      "startIdx": 2,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    },
    {
      "key": "cycle_time",
      "dataType": "Real",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 10,
      "startIdx": 6,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    }
  ]
}

2. Control de Proceso

{
  "type": "S7Writer",
  "config": {
    "endpoint": "192.168.1.10:102",
    "rack": 0,
    "slot": 2
  },
  "variables": [
    {
      "key": "temperature_setpoint",
      "dataType": "Real",
      "memoryArea": "DB",
      "blockNumber": 20,
      "startIdx": 0,
      "size": 4,
      "bitOrder": "BigEndian"
    },
    {
      "key": "enable_process",
      "dataType": "Bool",
      "memoryArea": "M",
      "startIdx": 0,
      "size": 1,
      "bitOrder": "BigEndian"
    }
  ]
}

Solución de Problemas

Conexión Fallida

Soluciones:

• Verifica la dirección IP del PLC y el puerto
• Verifica la conectividad de red: ping [ip-plc]
• Asegúrate de que el PLC permita conexiones externas (verifica la configuración del PLC)
• Verifica que los números de rack y slot coincidan con la configuración de tu PLC
• Verifica las reglas del firewall (puerto 102)

Acceso Denegado

Soluciones:

• Verifica la configuración de protección del PLC
• Verifica que la comunicación PUT/GET esté habilitada en el PLC
• Asegúrate de que no haya protección por contraseña en el PLC
• Verifica si el PLC está en modo RUN (algunas operaciones requieren modo STOP)

Valores de Datos Incorrectos

Soluciones:

• Verifica que startIdx (desplazamiento de byte) sea correcto
• Verifica que size coincida con el tipo de datos
• Confirma blockNumber para áreas DB
• Verifica bitOrder (debería ser BigEndian para S7)
• Usa TIA Portal o STEP 7 para verificar el diseño de memoria

Mejores Prácticas

1. Usa Bloques de Datos: Organiza datos en DBs para mejor estructura
2. Documenta el Diseño de Memoria: Mantén un mapa de tu estructura DB
3. Agrupa Direcciones Consecutivas: Más eficiente que lecturas dispersas
4. Prueba Primero en Modo STOP: Más seguro para pruebas iniciales
5. Usa Tipos de Datos Apropiados: Coincide exactamente con los tipos de datos del programa del PLC

Limitaciones

Precaución

• Operaciones de escritura no están completamente probadas - usa con precaución en producción
• Algunas características avanzadas de S7 pueden no estar soportadas
• Los DBs optimizados pueden requerir manejo especial

Conectores Relacionados

• OPC UA - Alternativa con soporte más amplio
• Modbus - Protocolo industrial alternativo
• Filter - Filtrar datos S7
• InfluxDB Writer - Almacenar datos S7

Recursos Adicionales

• Siemens TIA Portal
• STEP 7