Fundamentos de los PLCs Automatización con SIMATIC
SIMATIC Solución clásica C C C B B B B A A A A A
PC
CC C B B B B A A A A A
PLC
PLC
PLC
Qué es un PLC? Precio
LOGO!
S7 - 200
S7 - 300
S7 - 400
Prestación
Qué es un PLC? Precio
LOGO!
S7 - 200
S7 - 300
S7 - 400
Prestación
Qué caracteriza a un PLC H1
Actuadores
K1
7
STEP MicroWIN
1M 1L 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 2M 2L 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1
M L+ DC
1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L+
S2 S1 Transmisores de señales (Sensores)
Funcionalidades de un PLC
Ejecución cíclica del programa
Imágen de proceso
PAE
Byte 0 Byte 1 Byte 2
PAA
Programa del usuario 1
: : :
U =
Rango de memoria de la CPU
: : E A : : : :
2.0 4.3
Byte 0 Byte 1 Byte 2 : : :
1
Rango de memoria de la CPU
La elaboración de las señales: Actuadores y sensores Interruptores de potencia
Displays digitales
Motores
Accionamientos eléctricos
Actuadores
Salidas analógicas Salidas digitales
Entradas analógicas
Sensores
Barreras luminosas
Pulsadores
Sensores de proximidad
Presóstatos
Vista general del Simatic S7 200
CPUs Característica
CPU221
Entradas/Salidas integradas 6DE/4DA
6/4 Entradas/Salidas (E/A)
CPU226
8DE/6DA 14DE/10DA 24DE/16DA
-
2
7
7
Memoria de programa
4 kByte
4 kByte
8 kByte
8 kByte
Memoria de datos
2 kByte
2 kByte
5 kByte
5 kByte
4
4
6
6
1
1
2
2
opcional
opcional
si
si
Característica
CPU226XM
Entradas/Salidas integradas 24DE/16DA
24/16 Entradas/Salidas (E/A) + max. 7 Módulos= 248 E/A
CPU224
max. cant. de módulos
Contadores rápidos Potenciómetros analógicos 8/6 Entradas/Salidas (E/A) + max. 2 Módulos = 78 E/A Reloj de tiempo real
14/16 Entradas/Salidas (E/A) + max. 7 Módulos= 168 E/A
CPU222
max. cant. de módulos
7
Memoria de programa
16 kByte
Memoria de datos
10 kByte
Contadores rápidos Potenciómetros analógicos Reloj de tiempo real
6 2 si
Módulos digitales de expansión Módulos de E/A digitales Cantidad de entradas en (DC) Cantidad de salidas(DC/Rel)
Módulo de entradas
Módulos de salidas
Módulos de entradas / salidas
EM221 EM222 EM223 EM223 EM223 8 -
8
4
8
16
4
8
16
Módulos analógicos de expansión Módulos de E/A analógicos Cantidad de entradas Cantidad de salidas
Módulos de entradas
Módulo de salidas
Módulo de entradas / salidas
EM231 EM232 EM235 4 -
4 2
1
Módulos de comunicación
AS-Interface max. 2 Módulos
PROFIBUS-DP max. 2 Módulos Ethernet max. 2 Módulos
Módulos de comunicación Interfaz
EM277 PROFIBUS RS 485
Protocolo soportado
Equipos conectables
AS-i 9,6 K bis 12Mbaud Max. 5ms tiempo ciclo TD/OP/PG/CPU Max. 31 Slaves
Maxima longitud de cable
1200m
Módulos de comunicación Interfaz
CP243-1 ETHERNET RJ45
Veloc.de transmisión
Protocolo soportado
TCP IP Cl/Srv S7
Equipos conectables
10/100MB H/F duplex TD/OP/PG/CPU
Maxima longitud de cable
1200m
Veloc.de transmisión
CP243-2 ASI-Master AS-i Interface
100m
EM231
Estructura de Hardware PG/PC CPU
RS 485
RS 232 PPI MPI
CPU PG / PC Software de programación STEP 7- Micro/ WIN 32 Cable MPI Cable PPI CP 5611
Módulo MPI
Montaje Montaje sobre rail
Montaje sobre placa o fondo de tablero
S7 - 200
E/A
S7 - 200
E/A
E/A
E/A
E/A
E/A
25 mm Distancias recomendadas para disipar el calor
S7 - 200
E/A
Cubierta delantera
Superficie de montaje
S7 200
25 mm 75 mm
Vista anterior
Vista lateral
Particularidades EEPROM externa
Salidas M
Conmutador del modo de servicio
0
Interfaz de comunicación a PC/PC como tambien a OP o CPU
Reloj de tiempo real
Interfaz de conexión para módulos de expansión
Conector de unión de expansión
Módulo de expansión
1
Entradas M
Potenciómetro ajustable entre 0 y 255
Terminal de conexión
STEP 7-Micro/WIN
Del proceso al proyecto
Manejo del proyecto
STEP 7-Micro/WIN
Hardware
Software
Instalación
Comenzar Micro/WIN
... o ...
Elementos de la ventana Barra de títulos Barra de menúes Lista de funciones Barra de navegación
Arbol de operaciones Ventana de tareas Barra de estado
Configuración de la lista de funciones
La estructura del proyecto
Opciones
Ajustes de los parámetros de comunicación del cable PC/PPI (Modo PPI) Dirección 0
Dirección 2 Cable PC/PPI Doble click en el ícono
RS 485
RS 232 PPI
Ajustes de los parámetros de comunicación del cable PC/PPI (Modo PPI) Dirección 0
COM-Port 1 Velocidad de transferencia
PPI
Ajuste de parámetros de la CP5611 (PPI) Dirección 0
CP5611 PPI
Modificación de los parámetros de comunicación Dirección 0 Dirección 2
Dirección 8
Dirección 16
PPI
Master
Primera prueba 5. 1.
2.
Programa cíclico
4.
3.
Edición de los módulos
Representación del lenguaje de programación
Incio del editor de KOP/AWL/FUP
Click sobre el símbolo
Componentes del editor de KOP/FUP/AWL
Tabla de declaración de variables
Sección de instrucciones
Arbol de operaciones
Introducción de operaciones en un segmento Existen distintas posibilidades de introducir una operación en un segmento: •
Arbol de operaciones: Drag & Drop
•
Arbol de operaciones: Doble click
•
Botón en la lista de funciones
Insertar o borrar entradas en FUP
Completar entrada
Borrar entrada
Colocar o eliminar negaciones
Colocar o eliminar negaciones
Insertar o sobreescribir operaciones
Operación OR
Ins
Ver el estado del programa
Durante la visualización del estado no se puede realizar ninguna modificación al programa.
El primer programa ???? << ????
IN
??.?
TON
E0.4 E0.5
PT ????
???? << ????
IN
=
AND
TOF
PT
<<
CU
<<
CD
<<
R
????
CTUD
<< <<
>>
OR
PV
??.?
E0.4 E0.5
MOVE_B <<
EN
ENO
>
R
AND
???? ????
IN
OUT
A0.3
????
E0.4 E0.5
S
AND
P
A0.0
1
AND, OR
AND OR
Asignar o quitar entrada Activar o desactivar negación Activar o desactivar E/S directas Insertar o borrar segmento
<< <<
>>
AND
<< <<
>>
OR
E1
E2
A
E1
E2
A
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
Entradas/Salidas Operandos Tipo de datos ----------------------------------------------------------------------------------------Entradas E, A, M, SM, T, Z, V, S, L BOOL Salidas E, A, M, SM, T, Z, V, S, L BOOL
Asignar, Setear, Resetear
??.?
E0.4 E0.5
=
AND
??.?
E0.4 E0.5
S
AND
????
??.? MAIN
E0.4 E0.5
R
AND
????
Entradas/Salidas Operandos Tipo de datos ----------------------------------------------------------------------------------------Entradas E, A, M, SM, T, Z, V, S, L BOOL Salidas E, A, M, SM, T, Z, V, S, L BOOL
Flanco positivo A0.3 E0.4
E0.5
S
AND
P
A0.0
1
E0.4 E0.5 A0.0 A0.3 Ein Zyklus
Eingänge/Ausgänge Operanden Datentypen ----------------------------------------------------------------------------------------Eingang E, A, M, SM, T, Z, V, S, L BOOL Ausgang E, A, M, SM, T, Z, V, S, L BOOL
Tabla de símbolos
Direccionamiento simbólico
Transferencia Transferencia MOVE_B <<
????
7
0
0 1 0 0 0 1 1 0
EN
ENO
>
IN
OUT
????
7
0
0 1 0 0 0 1 1 0
Entradas/salidas Operandos Tipo de dato ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Entradas E, A, M, SM, V, S, L, AC, constante, *VD, *AC, *LD BYTE Salidas E, A, M, SM, V, S, L, AC, *VD, *AC, *LD BYTE
Temporizadores / TON Temporizadores
???? <<
IN
????
PT
TON
Entrada/Salida Operandos Tipo de datos ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Txxx IN PT
constante (T0 T255) E, A, M, SM, T, Z, V, S, L E, A, M, SM, T, Z, V, S, L, AC, constante, *VD, *AC, *LD –
WORD BOOL INT
Temporizadores / TONR Temporizadores
???? <<
IN
????
PT
TONR
Entradas/Salidas Operandos Tipo de datos ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Txxx IN PT
constante (T0 T255) E, A, M, SM, T, Z, V, S, L E, A, M, SM, T, Z, V, S, L, AC, constante, *VD, *AC, *LD –
WORD BOOL INT
Temporizadores / TOF Temporizadores
???? <<
IN
????
PT
TOF
Entradas/Salidas Operandos Tipo de datos ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Txxx IN PT
Constante (T0 T255) E, A, M, SM, T, Z, V, S, L E, A, M, SM, T, Z, V, S, L, AC, constante, *VD, *AC, *LD –
WORD BOOL INT
CTU / CTD / CTUD ????
Contadores
+1
<<
CU
<<
CD
<<
R
????
CTUD
PV
Entradas/Salidas Operandos Tipode datos -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cxxx Konstante (C0 C255) WORD CU, CD I, Q, M, SM, T, C, V, S, L BOOL R I, Q, M, SM, T, C, V, S, L BOOL PV VW, QW, MW, LW, SMW, AC, T, C, INT AIW, Constant, *VD, *AC, *LD, SW –
Sistema de ayuda de Micro/WIN
Ayuda contextual en Micro/WIN
F1
Ejercicio 2: Programe la parte del control (Modo) ModusH_A (SBR 1) Principal
Instalac E/A Netzwerk 2 Resetear modo MANUAL
Netzwerk 3 Setear modo AUTOMÁTICO
Netzwerk 4 Resetear modo AUTOMÁTICO
ModusH_A
Cinta
LLenar
Contar
Ejercicio 3: Programe el control de una cinta transportadora (Banda) Principal
Planta E/A
ModusH_A
Cinta
Control de la cinta (SBR 2) Network 1 Avanzar cinta
H_HAND
AND
S_Adelante S_Atrás H_AUTO Netzwerk 2 Retroceder cinta
OR
H_Avanzar
LLenar
Contar
Formatos de variables
Los tipos de señales Señales binarias
Señales analógicas 2,5
5
0
7,5 10
V
Tensión
Tensión
32767
+10V +5V
0V
Estado de la señal 1
0
Tiempo
0V Tiempo
0
BIT, BYTE, WORD, DOBLE WORD
7 6 5 4 3 2 1 0
0
0
BIT
Longitud = 1 BIT
1 7 6 5 4 3 2 1 0
2
BYTE
Longitud = 8 BIT
3 Byte 0
7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 WORD
Longitud = 16 BIT Byte 0
Byte 1
7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 DOBLE WORD
Longitud = 32 BIT Byte 0
Byte 1
Byte 2
Byte 3
Representación de sistemas numéricos
cifras
por ej. 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
por su base
por valoración de la posición
Ejemplo: 100 101 102 103
=1 = 10 = 100 = 1000
por ej. 10
2352
por ej.. ...100,10,1
2 5 3 2
x 1 x 10 x 100 x 1000
= 2 = 50 = 300 = 2000 2352
Sistema binario
Ejemplo:
11001101
Cifras: 0, 1 Base: 2 Valoración de la posición:
Potencias de Base 2
7 6 5 4 3 2 1 0
11001101 20 21 22 23 24 25 26 27 etc.
=1 =2 =4 =8 = 16 = 32 = 64 = 128
1 0 1 1 0 0 1 1
x 1 x 2 x 4 x 8 x 16 x 32 x 64 x 128
= 1 = 0 = 4 = 8 = 0 = 0 = 64 = 128 205
Sistema hexadecimal
Ejemplo Cifras Base Potencias
: CD : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F :2 : Potencias en Base 16 C
D
1100 1101
160 161 162 163 etc.
=1 = 16 = 256 = 4096
1 0 1 1
x x x x
1 2 4 8
= = = =
0 0 1 1
x x x x
1 2 4 8
= = = =
C x 16 1 + D x 16 0 = 12 x 16 + 13 = 192 + 13 =205
1 0 4 8 13 * 1 = 13 0 0 4 8 12 * 16 = 192 205
Sistema BCD
0
0
1
2
5
0
Ejemplo : 25 Cifras : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Base : 10 Valoración de la posición : Potencias en base 10
0010 0 101
100 101 102 103 etc.
=1 = 10 = 100 = 1000
1 0 1 0 0 1 0 0
x x x x x x x x
1 2 4 8 1 2 4 8
= = = = = = = =
1 0 4 0 5*1= 0 2 0 0 2 * 10 =
5
20 25
Tipos de datos
Tipo de dato
BOOL BYTE WORD DWORD INT DINT REAL
Descripción
1 Bit 8 Bit 16 Bit 32 Bit 16 Bit 32 Bit 32 Bit
(0 - 1) (0 - 255) (0 - 65535) (0 hasta 4294967295) (-32768 - +32767) (-2147483648 hasta +2147483647) (-1.175495E-38 hasta +3.402823E+38 )
Tipo de datos: INTEGER (entero) 15 14 13 12 11 10 9 8
7 6 5 4 3 2 1 0
00 0 00000 11 0 01 101 Signo
0 Pos. 1 Neg.
1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0
* 1 * 2 * 4 * 8 * 16 * 32 * 64 * 128 * 256 * 512 * 1024 * 2048 * 4096 * 8192 * 16384
= 1 = 0 = 4 = 8 = 0 = 0 = 64 = 128 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = _____ 0 +205
Tipo de datos: REAL 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8
7 6 5 4 3 2 1 0
010 000 11 010 011 01 000 000 00 000 011 01 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1
* 1 * 2 * 4 * 8 * 16 * 32 * 64 * 128
* 0.0078125 * 0.015625 * 0.031250 * 0.062500 * 0.125000 * 0.250000 * 0.500000
= 0 = 2 = 4 = 0 = 0 = 0 = 0 = 128 Exponent 134
= 0.0078125 = 0.0000000 = 0.0312500 = 0.0625000 = 0.0000000 = 0.0000000 = 0.5000000 Mantisa 0.6015625
número real= 1.Mantisa * 2 Exponent - 127
Direccionamiento Bits
Marcas
El direccionamiento de un rango de memoria comienza siempre con identificador del lugar de memoria:
7 Bytes
2
para S7 200 el máximo byte es E15 A para salidas ( o en inglés O)
PAE
3
Entradas E
para S7 200 el máximo byte es A15
4 5
M para marcas (o en inglés F)
para S7 200 el máximo byte es M31
6 7
La dirección del bit NUNCA puede ser mayor a 7.
0
1
2
3
Salidas A Ejercicio : Marque Usted en la grilla las siguientes señales :
4 5
Q1.2
6
E3.4
7
E6.7 Q7.6
5
0
1
E para entradas ( o en inglés I)
PAA
6
E1.5
4
3
2
1
0
Tabla de estado
Ejercicio 4: LLenadora
Principal
Planta Arr/Par
Cinta
Modo M_A
LLenadora
A0.4 E1.1
E1.2
E1.3
Contadores
Subrutinas Subrutinas
Módulo Segmento 1 LLamada a la Subrutina2
SBR2
SBR0 <<
EN
<<
Adelante
<<
Atrás
<<
Manual
<<
Automático
<<
llenado
SBR1
SBR2
SBR3
SBR4
ENO
>
m_adelante
????
m_atrás
????
Marcas especiales SM 0 1 . O S E C O R P
B
P Protegidas contra
R
escritura
.
O
29
S
30
S
31
G No protegidas
R
contra
.
A
escritura
.
M
.
A
299
SMB0
7
6
5
4
3
2
1
0
1
1
1
1
0
0
0
1
Demora a la conexión ajustable con el potenciómetro integrado B_ I SM0.0
EN
ENO
> E0.2
SMB28
IN
OUT
PT=1270 ms
MW10 PT = 0
T33 E0.2
IN
MW10
PT
TON
A0.5
A0.5 T33
255
=
127
0
SMB28 0 255 Temprozador Resolución Valor mas alto Número del temporizador ---------------------------------------------------------------------------------------------------TON, TOF 1 ms 32, 767 s T32, T96 327, 670 s 10 ms T33-T36, T97-T100 100 ms 3276, 700 s T37-T63, T101-T255
SMB29 1
0
Tabla de variables
Tipos de variables
Planta Arr_Par E0.0
EN ein stat
#ein
IN IN IN_OUT OUT
BOOL BOOL BOOL BOOL
A0.0
Planta Arr_Par
#stat S E0.0
1
A0.0
EN ein stat
IN IN IN_OUT OUT
ein stat
BOOL BOOL BOOL BOOL
L-Stack
#stat S
#ein 1
Diferencia entre: Parámetro de salida
ein
: OUT y
Parámetro de entrada / salida : IN_OUT
stat
L-Stack
Definición de parámetros Control del motor:
En modo manual el motor impulsa la cinta transportadora hacia adelante con la tecla E0.2 y con la tecla E0.3 hacia atrás . En servicio automático el motor marcha solo hacia adelante .
Parte de declaración de variables Parámetros de entrada
Parámetros de salida
Armado de la subrutina
Rango de memoria global E A M V
Segmento 1 Motor hacia adelante
#Manual #Atrás #Adelante #Automático #LLenadora
AND
AND
Segmento 2 Motor hacia atrás
OR
#m_adelante
LLamado de la subrutina Subrutinas
Módulo Segmento 1 LLamar la subrutina
SBR2
SBR0
SBR1
SBR2
SBR3
SBR4
Parámetros actuales Parámetros formales
<<
EN
ENO
<<
Adelante
<<
Atrás
<<
Manual
<<
Automático
<<
LLenado
>
m_Adelante
????
m_Atrás
????
Propiedades Módulos de programas
SBR0
SBR1
Botón derecho del mouse
Control_de_cinta (SBR2)
SBR3
SBR4
Exportar
2
3
3
1
Importar
1
2
Ejercicio 5: Subrutina Arr_Par Planta con Parámetros
Ejercicio 6: Subrutina Modo_M_A con parámetros
Ejercicio 7: Subrutina para control de la cinta transportadora con parámetros
Ejercicio 8: Subrutina LLenadora con parámetros
LLenadora
Inicio Válvula
Tiempo ini IN TON Tiempo PT
E1.1
Breve presentación de las funciones especiales del S7 200
Control y monitoreo
Comunicación
PRINCIPAL
Procesamiento de interrupciones
Contaje rápido / posicionamiento
INT x
Zählimpulse 0,1ms
Configuración de avisos para el TD200
Activar avisos
Mensajes SM0.0
EN
Z0
Valor
E0.7
Señal
>
ENO
Asignar
SIEMENS
TD 200
Contaje LF: F5 F1
V12.7
F6 F2
12 F7 F3
F8 F4 SHIFT ESC
ENTER
Elaboración de interrupciones
Eventos de interrupciones INT_0 INT_1 INT_2 INT_3 INT_4 INT_5 INT_6 ATCH EN ENO INT_1 12
INT_7
INT EVNT
INT_8 INT_9
...
INT_127
Comunicaciones
Ethernet
PROFIBUS
MPI / PPI MODBUS RTU /ASCII
AS-Interface
FREEPORT
Asistente de operaciones: Modem
Asistente de operaciones: HSC (Contadores rápidos)
Contador de alta velocidad (HSC) Ejemplo para un depósito
Posiciones
Lector de código de barras
Activar eventos Liberar interrupciones SM0.1=1 Positionieren (SBR 1)
0
2000 3000 4000
5000 6000
Motor stop (INT n)
Principal Posicionamiento
Desconctar Motor (M1)
Ereignis 12
ConectarMotor (M1)
Ejercicio final
A0.4 E1.1
E1.2
E1.3 0 1
54 SMB28
0
Ejercicio final
0 1
20 SMB29
0
Ejercicio final
0 1
54 SMB28
0
Ejercicio final
A0.4 E1.1
E1.2
E1.3
Solución del ejercicio final 1 - 9 Principal
Planta E/S
E1.1
ModoM_A
E1.2
Cinta
A0.4
LLenadora
E1.3
Contador
Solución del ejercicio final 1 - 9 Principal
Planta Arr_Par
ModoM_A
Cinta
LLenadora
Contador
Solución: Ejercicio 2 Principal
Planta Arr_Par
ModoM_A
Cinta
LLenadora
Contador
Solución: Ejercicio 3 Principal
Planta Arr_Par
ModoM_A
Cinta
LLenadora
Contador
Solución: Ejercicio 4 Principal
Planta Arr_Par
ModoM_A
Cinta
LLenadora
Contador
Solución: Ejercicio 5 Principal
Planta Arr_Par
ModoM_A
Cinta
LLenadora
Contador
Solución: Ejercicio 6
Solución: Ejercicio 7
Solución: Ejercicio 8
