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Crear dispositivos y configuración de hardware con TIA Portal Openness

Traducción al español. Original en inglés: create-devices-hardware-network.md.

Openness puede montar una configuración de hardware sin abrir el editor Dispositivos y redes: crear la estación y su CPU, insertar módulos, crear una subred y dar a la CPU una dirección IP y un sistema IO. Esta guía lo hace en C# y después con la API HTTP y las herramientas MCP de PLCWare. Todo lo que aparece aquí edita el proyecto offline; nada llega a un PLC real. Es válida para TIA Portal V21.

Antes de empezar

  • Una aplicación Openness conectada a TIA Portal V21 con un proyecto abierto (Configurar TIA Portal Openness en Windows).
  • El dispositivo no debe estar online mientras insertas módulos.
  • Trabaja en el orden de las dependencias: subredes, después dispositivos (primero las CPU), después módulos y, por último, las conexiones de red.

Encuentra el identificador de tipo

Todo objeto de hardware se crea a partir de un identificador de tipo, <tipo>:<identificador>, donde el tipo es OrderNumber, GSD o System. Para el hardware del catálogo es el número de artículo con la versión de firmware:

OrderNumber:6ES7 516-2GN00-0AB0/V2.9

La parte del firmware solo es opcional cuando el sistema tiene una única versión de ese módulo. No adivines el valor: pregunta al catálogo de hardware.

foreach (var entry in portal.HardwareCatalog.Find("1516"))
    Console.WriteLine($"{entry.TypeIdentifier}  {entry.TypeName}  {entry.Version}");

Find recibe una cadena de filtro. Una segunda sobrecarga, Find(filter, typeIdentifier), devuelve solo los módulos compatibles con la CPU que le pases.

Crear la estación y la CPU

Device station = project.Devices.CreateWithItem(
    "OrderNumber:6ES7 516-2GN00-0AB0/V2.9", "PLC_1", "Station_1");

Los argumentos son el identificador de tipo del elemento de dispositivo, el nombre del elemento de dispositivo (la CPU) y el nombre del dispositivo (la estación). Devices.Create(deviceTypeIdentifier, name) crea solo el dispositivo.

Insertar módulos

DeviceItem rack = ...; // el rack de la estación
const string di = "OrderNumber:6ES7 521-1BL00-0AB0/V1.0";

if (rack.CanPlugNew(di, "DI_1", 2))
    rack.PlugNew(di, "DI_1", 2);

CanPlugNew indica si la inserción es posible, pero PlugNew aún puede fallar: la posición ya está ocupada, el contenedor no ofrece esa posición, el nombre ya se usa en el contenedor, el módulo no encaja en el contenedor o el dispositivo está online. Un PlugNew fallido lanza una excepción recuperable.

Crear la subred, la dirección IP y el sistema IO

using System.Linq;

Subnet subnet = project.Subnets.Create("System:Subnet.Ethernet", "PN_Line2");

DeviceItem cpuInterface = ...; // el elemento de la interfaz PROFINET de la CPU
NetworkInterface itf = cpuInterface.GetService<NetworkInterface>();
Node node = itf.Nodes.First();

node.ConnectToSubnet(subnet);
((IEngineeringObject)node).SetAttribute("Address", "192.168.0.1");

if ((itf.InterfaceOperatingMode & InterfaceOperatingModes.IoController) != 0)
{
    IoSystem ioSystem = itf.IoControllers.First().CreateIoSystem("PN/IE_1");
}

CreateIoSystem necesita una interfaz que ya esté conectada a una subred y que aún no tenga sistema IO. Los ajustes IP de un nodo son atributos dinámicos: Address, SubnetMask, RouterAddress, UseRouter, DhcpClientId e IpProtocolSelection.

Para llevar una CPU existente a otra versión de firmware sin recrearla, llama a ChangeType. El ejemplo de Siemens inserta una CPU como OrderNumber:6ES7 516-3AN01-0AB0/V2.8 y después llama a deviceItem.ChangeType("OrderNumber:6ES7 516-3AN01-0AB0/V2.9"). Lanza una excepción si el identificador es desconocido, el objeto es de solo lectura o el cambio no se admite (por ejemplo, a una familia de módulos completamente distinta).

Crear la misma configuración con PLCWare

La app serve envuelve estas llamadas. Los nombres de las llamadas siguientes son los que tú diste: la estación en device, la subred en subnet. Los identificadores son los de la documentación de Siemens; busca antes los que necesites con GET /catalog?filter=1516 (MCP: tia_catalog).

function Post($path, $body) {
  Invoke-RestMethod -Method Post "http://localhost:5000$path" -ContentType "application/json" -Body ($body | ConvertTo-Json)
}

Post "/subnets" @{ typeIdentifier = "System:Subnet.Ethernet"; name = "PN_Line2" }
Post "/devices" @{ typeIdentifier = "OrderNumber:6ES7 516-2GN00-0AB0/V2.9"; deviceItemName = "PLC_1"; deviceName = "Station_1" }
Post "/devices/Station_1/plug" @{ typeIdentifier = "OrderNumber:6ES7 521-1BL00-0AB0/V1.0"; name = "DI_1"; position = 2 }
Post "/network/connect" @{ device = "Station_1"; subnet = "PN_Line2"; ip = "192.168.0.1"; createIoSystem = $true }

Las herramientas MCP son tia_subnet_create, tia_device_create, tia_device_plug y tia_network_connect. La parte de versión de un identificador se escribe con barra, /V2.9, nunca :V2.9; PLCWare rechaza la segunda forma. La CPU y sus dispositivos IO deben estar en la misma subred, y exactamente un createIoSystem crea cada sistema IO. Desde la app PLCWare 1.7.0 (hoy en beta), la respuesta de tia_network_connect trae un postcheck: el serve vuelve a leer la conexión después de escribirla, y 409 postcheck_failed significa que la escritura no surtió el efecto pedido, así que vuelve a leer la interfaz con tia_device_network antes de reintentar. La app estable, 1.6.3, no verifica la escritura: comprueba tú mismo la configuración después, en la vista de red de TIA Portal o volviendo a leerla con tia_devices y tia_subnets.

Todas estas herramientas aceptan dryRun: true, que comprueba las protecciones y devuelve el plan sin cambiar el proyecto. Openness no tiene rollback, así que comprueba que un nombre todavía no existe antes de crearlo: repetir la ejecución no converge.

TIA Portal da al software del PLC de una CPU el nombre del elemento de dispositivo de la CPU (PLC_1 arriba), no el de la estación. Todo lo que es de ámbito PLC después, como tags, bloques y compilación, usa ese nombre; tia_plcs lo lista.

O describe el proyecto entero en un documento

tia_spec_validate, tia_spec_plan y tia_spec_apply reciben una especificación de proyecto en JSON, la validan, la convierten en la lista ordenada de operaciones y las ejecutan en el orden de las dependencias: subredes, dispositivos, módulos, red, tablas de tags, tags, FB vacíos y la compilación. Una especificación mínima:

{
  "project": { "name": "Line2", "directory": "C:\\TIA\\Line2" },
  "conventions": {
    "namingScheme": "plcopen",
    "optimizedAccess": true,
    "symbolicOnly": true,
    "defaultLanguages": { "interlocks": "LAD", "algorithms": "SCL", "sequencers": "GRAPH" }
  },
  "devices": [
    {
      "name": "Line2_CPU",
      "typeIdentifier": "OrderNumber:6ES7 511-1AK02-0AB0/V2.9",
      "role": "cpu",
      "family": "S7-1500"
    }
  ],
  "network": {
    "subnet": { "type": "System:Subnet.Ethernet", "name": "PN_Line2", "cidr": "192.168.0.0/24" },
    "nodes": [{ "device": "Line2_CPU", "ip": "192.168.0.1", "createIoSystem": true }]
  },
  "tagTables": [{ "name": "IO", "purpose": "IO" }],
  "tags": [{ "table": "IO", "name": "Conv01_Run", "dataType": "Bool", "address": "%Q0.0" }]
}

tia_spec_validate y tia_spec_plan no necesitan un TIA Portal en ejecución. tia_spec_apply se detiene en el primer paso que falla, nunca carga nada en el PLC y no importa UDT ni escribe lógica de bloques; eso queda para tia_types_import, tia_source_put y tia_import_xml.

Lo que suele fallar

  • Una CPU creada con Openness puede no compilar limpia al principio: sus ajustes de protección no están definidos. PLCWare documenta una receta para ello (tia_guide con { "topic": "recipes" }), y la contraseña que necesita siempre la aporta una persona. Nada la genera.
  • La versión de firmware del proyecto no debe ser mayor que la de la CPU física. tia_device_change_version la cambia en el sitio y conserva el programa, pero restablece ajustes que solo puede definir la ventana de TIA Portal (activación del servidor OPC UA y licencia de runtime), así que archiva antes el proyecto con tia_project_archive y recompila después.
  • Cargar el hardware en un PLC real no forma parte de esta guía. Es una compuerta que aprueba una persona.

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