Siemens s7-200 Simatic

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA , ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES Perfecta Combinación entre Energía e Intelecto

EL µPLC SIMATIC SIMATIC S7-200 DE SIEMENS Autores: RUIZ JIMENEZ JIMENEZ LUISA FERNANDA 2100131, RODRÍGUEZ VELÁSQUEZ VELÁSQUEZ YOJANES ANDRÉS 2100123, PADILLA TOLOZA DAVID ALBERTO 2091442, MENDES GALLARDO NELSON JAVIER 2092042, ESTRADA MIGUEL ANGEL 2090507 CALDERON ESTRADA Grupo O1 Automatización Escuela de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones Julio Gelvez UIS

I. INTRODUCCIÓN En los sistemas industriales, se ha empezado a popularizar el uso de controladores programables sustituyendo la lógica cableada utilizada para controlar acertadamente procesos de forma automática. Siemens, es una empresa alemana dedicada a la ingeniería en la industria y en esta ocasión nos ofrece el micro-PLC de la serie S7-200 Simatic. Se estudiará su estado del arte, desde su concepto básico, funcionamiento y potencialidades de este instrumento. Se realiza el estudio de implementación de un controlador tipo PID para controlar la temperatura de un horno y se expone las condiciones de los módulos alojados en la Universidad Industrial de Santander.

II. EL SIMATIC SIMATIC S7-200 DE SIMENS SIMENS

Fig. 1. PLC

El SIMATIC S7-200 es un micro-PLC compacto, potente y particularmente en lo que atañe a respuesta en tiempo real es rápido, ofrece una conectividad extraordinaria y todo tipo de facilidades en el manejo del software y del hardware. El micro-PLC SIMATIC S7-200 responde


a una concepción modular consecuente, permite soluciones a la medida que no son sobredimensionadas, con el poder de ampliarse mucho más. Todo esto hace del SIMATIC S7200 una auténtica alternativa rentable en la gama baja de PLCs para todas las aplicaciones de automatización, que apuestan consecuentemente por la innovación y los beneficios al cliente. El SIMATIC S7-200 está plenamente orientado a maximizar la rentabilidad. En efecto, toda la gama ofrece • Alto nivel Alto nivel de prestaciones. • Modularidad óptima. Modularidad óptima. • Alta conectividad. El SIMATIC S7-200 simplifica al máximo el trabajo, el micro-PLC puede programarse de forma muy fácil. Así es posible realizar de forma rápida y simple aplicaciones de control; además, las librerías complementarias del software permiten realizar tareas en forma ágil, simple y rápida. Este micro-PLC ha probado su eficacia en millones de aplicaciones en todo el mundo, tanto funcionando aislado como integrado en una red.

A. Familia Simatic de PLC’s Quince años de innovaciones en autómatas programables han hecho de SIMATIC no sólo el líder mundial sino también un sinónimo de autómata programable (PLC). Para que esto siga también en el futuro se ha creado una plataforma de sistema completamente innovada: SIMATIC® S7. Esta familia está compuesta por la gama de PLC SIMATIC S7-200, S7-300 y S7-400

Fig. 2. Tipos de CPU de los sistemas sistemas S7-200

Este tipo de sistemas creados por Siemens, tienen las especificaciones mostradas en la tabla 2. Los módulos utilizados en este trabajo corresponden al uso de CPU 222. Como se observa en la tabla, entre mayor la referencia, el tamaño de la memoria aumenta, y por lo tanto la memoria de backup tiene mayor capacidad en tiempo. Los CPU 221 y 222 son más pequeños y presentan un reloj de tiempo real en forma de cartucho, a comparación de los otros que viene integrado. Todos utilizan puertos de comunicación RS-485, trabajan con aritmética de coma flotante y una velocidad de 0.22 µs/operación.


Tabla. 1 Tabla comparativa de los CPU de los Siemens S7-200

B. Campos de aplicación Los autómatas programables no se limitan a funciones de control lógico sino que también permiten regular, posicionar, contar, dosificar, controlar válvulas y mucho más. Para ello Siemens ofrece los módulos o tarjetas inteligentes controladas por un microprocesador, que realiza de forma completamente autónoma tareas especiales de tiempo crítico, y está unida al proceso a través de canales de E/S propios. Esto alivia a la CPU de carga adicional. También es utilizado en los sistemas de transporte, como por ejemplo cintas transportadoras, controles de entrada y salida con integración fácil en dispositivos de espacio reducido, como


por ejemplo en barreras de aparcamientos o entradas. Se aplica también en sistemas de elevación, líneas de ensamblaje, sistemas de embalaje, máquinas expendedoras, controles de bombas, mezclador, equipos de tratamiento y manipulación de material, maquinaria para trabajar madera, paletizadoras, máquinas textiles, máquinas de herramientas y muchas más.

Fig. 3. Módulos de acople del Siemens S7-200

C. Beneficios y potencialidades Comunicación abierta: • Puerto estándar RS-485 con velocidad de transferencia de datos comprendida entre 1,2 y 187,5 kbits/s • Protocolo PPI en calidad de bus del sistema para interconexión sin problemas • Modo libremente programable con protocolos personalizados para comunicación con cualquier equipo • Rápido en la comunicación por PROFIBUS vía módulo dedicado, operando como esclavo • Potente en la comunicación por bus AS -Interface, operando como maestro • Accesibilidad desde cualquier punto gracias a comunicación por módem (para telemantenimiento, teleservice o telecontrol) • Conexión a Industrial Ethernet vía módulo dedicado • Con conexión a Internet mediante módulo correspondiente • S7-200 PC ACCESS, servidor OPC para simplificar la conexión al mundo del PC

Fig. 4. Otros tipos de CPU para aplicaciones generales


Altas prestaciones • Pequeño y compacto, ideal para aplicaciones donde se cuenta con reducido espacio • Extensa funcionalidad básica uniforme en todos los tipos de CPU • Alta capacidad de memoria • Extraordinaria respuesta en tiempo real; la posibilidad de dominar en cualquier instante todo el proceso permite aumentar la calidad, la eficiencia y la seguridad • Manejo simplificado gracias a software de fácil uso STEP 7 -Micro/WIN, ideal tanto para novatos como para expertos Modularidad óptima • La gama del sistema: • 5 CPUs escalonadas en prestaciones con ext ensa funcionalidad básica y puerto Freeport integrado para comunicaciones • Amplia gama de módulos de ampliación para diferentes funciones: – Extensiones digitales/analógicas, escalables según aplicación – Comunicación a PROFIBUS operando como esclavo – Comunicación a bus AS-Interface operando como maestro – Medida exacta de temperaturas – Posicionamiento – Telediagnóstico – Comunicación Ethernet/Internet – Módulo de pesaje SIWAREX MS • Manejo y visualización • Software STEP 7-Micro/WIN con librería Add-on Micro/WIN • Una gama de sistema que convence, para un dimensionamiento exactamente adaptado a la aplicación y resuelto de forma óptima

Fig. 5. Módulos analógicos y digitales para otras aplicaciones

III. INSTRUCCIONES BÁSICAS STEP7 MICRO/WIN, SIEMENS S7 200 El entorno de trabajo del STEP7 Micro/Win se divide en 4 componentes principales, el menú principal de herramientas, la barra de navegación, el árbol de operaciones y el editor de programa. En la figura X1, se puede observar cada una de estas componentes.


Herramientas

Editor de programa

Árbol de operaciones Barra de navegación

Fig. 6. Entorno de trabajo del software de programación, S7 200

A. Menú de Herramientas

Fig. 7. Menú Herramientas del software de programación S7 200

En este se encuentran las funcionalidades que permiten crear atajos para la creación y edición de un programa así como su interacción con el PLC. Los principales botones son los siguientes: Guardar proyecto: Permite guardar los cambios del proyecto actual. Compilar, Compilar todo: Compila el programa descrito y describe la serie de errores o advertencias si existen. Cargar en CPU: Envía el programa a la memoria del PLC. Cargar en PG: Toma el programa que se encuentre en la memoria del PLC y lo lleva al PC. RUN, STOP: Ayuda a controlar el flujo de información entre el PC y el PLC. Estado del programa: Visualiza gráficamente el estado de las variables y componentes del programa que se encuentre ejecutando el PLC. En la última barra disponible por defecto, se encuentran las opciones de manejo de flujo de programa, el cual se controla a partir de contactores, bobinas y bloques de subrutinas.


B. Barra de navegación Esta barra comprende íconos que permiten acceder a las funciones de programación del software. Los íconos se agrupan en dos pestañas, Ver y Herramientas, los cuales cumplen distintas funciones. Dentro del grupo Ver se encuentran las operaciones que permiten visualizar el estado del programa y su interacción con el PLC, tanto en tiempo de ejecución como en modo de reposo, esto a través de tablas de estado, gráficos de los elementos y demás. Con los íconos Comunicación y Ajustar Interface PG/PC se pueden establecer las opciones de comunicación con el sistema CPU, que en este caso se trabajan a través de un cable PPI con conexión USB al PC; es importante mantener una comunicación constante y correcta con el PLC para evitar errores durante la ejecución o cambios en los programas que puedan provocar estragos durante un proceso. En el grupo Herramientas, se encuentran los asistentes que permiten facilitar la programación del PLC, desde ayudas para establecer protocolos de comunicación, hasta sistemas para programar un controlador PID o sintonizarlo.

Fig. 8. Barra de Navegación del software de programación S7 200

C. Árbol de operaciones En el árbol de operaciones se visualizan todos los objetos del proyecto y las operaciones para crear el programa de control. Para insertar operaciones en el programa, puede utilizar el método de ”arrastrar y soltar” desde el árbol de operaciones, o bien hacer doble clic en una operación con objeto de insertarla en la posición actual del cursor en el editor de programas. En este se encuentran todos los recursos de los que dispone el PLC, listos para configurar y ser usados en la rutina de control que se requiera, contadores, operadores lógicos, temporizadores, bloques PID, contactos, bobinas, señales de reloj, osciladores y demás. Se encuentra ubicado al lado de la barra de programa para facilitar su visualización y uso, y dispone de un menu de ayuda para cada una de las operaciones.

Fig. 9. Árbol de operaciones del software de programación S7 200


D. Editor de programas El editor de programas contiene el programa y una tabla de variables locales donde se pueden asignar nombres simbólicos a las variables locales temporales. Las subrutinas y las rutinas de interrupción se visualizan en forma de fichas en el borde inferior del editor de programas. Para acceder a las subrutinas, a las rutinas de interrupción o al programa principal, se debe hacer clic en la ficha en cuestión.

Fig. 10. Editor de programas del software de programación S7 200

En este se maneja el entorno preferido de programación para los esquemas de automatización diseñados. Cómo existen distintas formas de realizar diagramas de control, SETEP 7 Micro/Win dispone de tres lenguajes de programación para los esquemas. El mostrado anteriormente es el denominado KOP. A continuación se explica cada uno de los tres lenguajes y su utilidad (la forma de programación puede ser cambiada desde la pestaña VER en el menú principal de herramientas).

a) Editor AWL El editor AWL visualiza el programa textualmente. Permite crear programas de control introduciendo la nemotécnica de las operaciones. Sirve para crear ciertos programas que, de otra forma, no se podrían programar con los editores KOP ni FUP. Ello se debe a que AWL es el lenguaje nativo del S7 200, a diferencia de los editores gráficos, sujetos a ciertas restricciones para poder dibujar los diagramas correctamente. Esta forma textual es muy similar a la programación en lenguaje ensamblador, se ejecuta cada operación en el orden determinado por el programa, de arriba a abajo, reiniciando después arriba. AWL utiliza una pila lógica para resolver la lógica de control. Al momento de programar en AWL se deben considerar los siguientes aspectos:


El lenguaje AWL es más apropiado para los programadores expertos. En algunos casos, AWL permite solucionar problemas que no se podrían resolver fácilmente con los editores KOP o FUP. El editor AWL soporta sólo el juego de operaciones SIMATIC. En tanto que el editor AWL se puede utilizar siempre para ver o editar programas creados con los editores KOP o FUP, lo contrario no es posible en todos los casos. Los editores KOP o FUP no siempre permiten para visualizar un programa que se haya creado en AWL.

b) Editor KOP El editor KOP visualiza el programa gráficamente, de forma similar a un esquema de circuitos. Los programas KOP hacen que el programa emule la circulación de corriente eléctrica desde una fuente de alimentación, a través de una serie de condiciones lógicas de entrada que, a su vez, habilitan condiciones lógicas de salida. Los programas KOP incluyen una barra de alimentación izquierda que está energizada. Los contactos cerrados permiten que la corriente circule por ellos hasta el siguiente elemento, en tanto que los contactos abiertos bloquean el flujo de energía. La lógica se divide en segmentos (”networks”). El programa se ejecuta un segmento tras otro, de izquierda a derecha y luego de arriba abajo. La figura 5-3 muestra un ejemplo de un programa KOP. Las operaciones se representan mediante símbolos gráficos que incluyen tres formas básicas. Los contactos representan condiciones lógicas de entrada, tales como interruptores, botones o condiciones internas. Las bobinas representan condiciones lógicas de salida, tales como lámparas, arrancadores de motor relés arrancadores de motor, relés interpuestos o condiciones internas de salida. Los cuadros representan operaciones adicionales, tales como temporizadores, contadores u operaciones aritméticas. Este tipo de edición es más útil para programadores principiantes, ya que es muy similar al diagrama de contactos de un sistema de automatización. Cualquier diagrama editado en KOP puede representarse en modo AWL.

c) Editor FUP El editor FUP visualiza el programa gráficamente, de forma similar a los circuitos de puertas lógicas. En FUP no existen contactos ni bobinas como en el editor KOP, pero sí hay operaciones equivalentes que se representan en forma de cuadros. El lenguaje de programación FUP no utiliza las barras de alimentación izquierda ni derecha. Sin embargo, el término “circulación de corriente” se utiliza para expresar el concepto análogo del flujo de señales por los bloques lógicos FUP. La lógica del programa se deriva de las conexiones entre las operaciones de cuadro. Así pues, la salida de una operación (p. ej. un cuadro AND) se puede utilizar para habilitar ot ra operación (p. ej. un temporizador), con objeto de crear la lógica de control necesaria. Estas conexiones permiten solucionar numerosos problemas lógicos. Este sistema es más amigable con la lógica del sistema, es utilizado por quienes a pesar de no conocer el diagrama de control si conocen la función del sistema, por ende se comprende la lógica del proceso y puede ser representada en modo FUP. Cualquier representación en este tipo de editor puede ser traducida al modo AWL.


IV. MANUAL DE PROGRAMACIÓN DE LA FUNCIÓN PID DEL PLC S7-200 DE SIEMENS Para programación de la función PID del S7-200 es necesario apoyarse en el software V4.0 STEP 7 MicroWIN SP5. 1) Se va a la carpeta de nombre Asistentes que está ubicada a la parte izquierda y se selecciona la opción PID haciendo doble click sobre el icono (ver figura 65) y debe aparecer un pantallazo como se muestra en la figura

. 2) Se selecciona el lazo que se desea configurar como se muestra en la figura 66. Por defecto se recomienda dejarlo como Lazo 0


Una vez escogido el lazo se da clic en siguiente. 3) El siguiente paso es programar los parámetros del lazo, como se muestra en la figura.

Escalar consigna del lazo: en esta parte es donde se configura el rango de trabajo del punto de consiga (SETPOINT), es decir si se escoge una escala de 0 a 1 y se está controlando la velocidad de un motor entonces al colocar un setpoint de 0.5 que está dentro de la escala, el controlador ordenara que el motor vaya a una velocidad del 50 %. El ajuste estándar es un valor comprendido entre 0,0 y 100,0 pero se recomienda por los Autores usar valores desde 0 a 1 para no tener que forzar el punto de consigna.

Parámetros del lazo: en esta casilla se introducen los valores de: 

  

Ganancia: si se quiere una acción de control directa este valor se introduce positivo, y se quiere una acción de control indirecta se coloca un valor negativo Tiempo de acción integral: constante integral Tiempo de acción derivativa: constante derivativa Tiempo de muestreo: entre más pequeño sea este tiempo más exacto será pero el proceso se hará más lento.

4) Se procede a hacer la configuración de parámetros de entrada y de salida como se muestra en la figura. En la entrada el escalamiento puede ser unipolar (valores positivos). Otra opción es una entrada bipolar (valores positivos y negativos) con la opción de agregar un offset si requiere del 20%. También se tienen las casillas para agregar los valores de límites máximos y mínimos de las escalas de la entrada, cuando se escoge en el límite superior una escala de 32000 la máxima tensión recibida es10 V o 5 V según la configuración de la entrada, para valores menores a 32000 se empieza a disminuir la tensión máxima de entrada. Para configurar la salida se aplica lo mismo que para las entradas. Además tenemos la opción de escoger el tipo de salida que puede ser analógico o digital.


5) Se escogen los límites de mínimos y máximos para las alarmas si es necesario, sino estas opciones se dejan deshabilitadas como se muestra en la figura.

6) Se agrega la memoria de cálculo de la configuración como se muestra en la figura.


7) El siguiente paso es darle nombres a la subrutina y a la rutina de interrupción como se muestra en la figura.

8) Se finaliza la configuración del asistente PID como se muestra en la figura.


9) Se va a subrutina y se escoge PID0_INT y se coloca en pestaña principal del programa, también se coloca un contacto SM0.0 como se muestra en la figura.

10) También se debe colocar el bloque SBR0_0 en la pestaña de SBR_0 como se muestra en la figura.


11) Se colocan los parámetros con los que va a trabajar la función PID es decir la entrada, el setpoint y la salida como se muestra en la figura

12) Se dirige a la tabla de estados y se introducen el setpoint (VD4-variable digital) en el primer cuadro y luego pulsamos Enter hasta que aparezca la casilla de la constante derivativa VD24, después de esto se introduce la salida y la entrada, tal como se muestra en la figura

13) El siguiente paso es darle en el icono para verificar que el programa es correcto. Si es esta bien aparece un mensaje en la parte inferior del programa como se muestra en la figura

14) Mediante el cable PC/PPI cable (PPI) establezca la comunicación entre el PC y el PLC


15) Una vez conectados el PC y el PLC S7-200 diríjase al icono de comunicación ubicado en la parte inferior de la pestaña Ver y aparecerá una nueva ventana para ajustar los parámetros de Comunicación. Ver figura. Haga doble clic en el icono aceptar.

16) Transmita el programa al PLC mediante el icono CPU.

y luego de

Ver figura. Oprima la opción cargar a


17) Se da clic en el icono y en la tabla de Nuevo valor se coloca los valores deseados para el setpoint, constante Proporcional, tiempo integral, etc.

18) El siguiente paso es dar en el icono icono

para poner a correr el programa, luego se da en el

para observar el comportamiento de las variables, como se muestra en la figura.

19) Para introducir los valores que están en la columna de Nuevo valor se da clic en el icono como se muestra en la figura. Para cambiar valores se escribe en la columna de nuevo valor y se oprime el icono

de nuevo.


V. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS Basándose en el modelo que se determinó para la planta del sistema (Horno), se diseñara un controlador que ofrezca una respuesta apropiada para el sistema, los parámetros de diseño se determinaran de forma teórica.

A. OBTENCIÓN DE LOS PARÁMETROS DE CONTROL PARA EL HORNO El controlador que se implementara es un PI (Proporcional - Integrativo), esto se debe principalmente a que la plata corresponde a un sistema de 1er orden y el objetico es llegar al set point en un tiempo razonable. El esquema de control que se eligió fue el siguiente:

Fig. 11. Esquema básico de control

Para el esquema se supone un sensor H(s) en el lazo de realimentación cuya función de transferencia sea 1. Cuya función de transferencia en lazo cerrado está dada por:

 =  ∗   1+ ∗  La función de transferencia de un controlador PI es:

 =∗ ∗+1 ∗ Donde Kp es la constante de control proporcional y Ti el tiempo integrativo. La función de transferencia de la planta modelada es:

2.1979  = 1+335∗ Para continuar trabajando un sistema de 1er orden en el lazo cerrado y de esta manera facilitar los cálculos se tomara a Ti=335, para que de esta manera el cero del controlador se cancele con el polo de la planta, de esta manera obtenemos la siguiente función de transferencia de lazo cerrado:


2.1979 )∗∗(335∗+1) = 2.1979∗  ∗  = (1+335∗ 335∗ 335∗ Y la función de transferencia de lazo cerrado del sistema será:

 = 2.1979∗  2.1979∗+335∗ Para este sistema se desea que el tiempo de asentamiento sea menor a 1000 segundos, ya que se sabe que un sistema regido por una función exponencial tarda alrededor de 5 τ en establecerse y τ está dado por los polos dominantes del sistema llegamos a:

335 τ = 2.1979∗ τ

Entonces 5 debe ser un tiempo menor o igual al que se desea obtener:

5∗335 ≤1000 5 ∗ τ = 2.1979∗ ≥0.7623 Aprovechando el hecho de que se posee control integrativo, el cual reduce en gran medida el error en estado estable, trataremos de reducir aún más el tiempo de asentamiento eligiendo un valor de Kp = 2. Para el cual se estera tener un tiempo de asentamiento alrededor de 381s.

Fig. 12. Respuesta del horno empleado en Simulink con Kp=2 y Ti=335.

1

1

Fuente: COMPARACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO DE UN CONTROLADOR PID INDUSTRIAL CON LA FUNCIÓN PID DE UN PLC (CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE).


En la gráfica se puede ver que el tiempo de establecimiento es un poco más de 500 segundos, el cual está entre las cotas propuestas en el diseño. Por esta razón se acepta el diseño. PRUEBAS CON EL HORNO Las pruebas se realizaron usando el controlador S7-200 de Siemens, con el cual se controla la tensión de salida del controlador de forma lineal, que es directamente proporcional a la temperatura que se aplicara en el horno hasta llegar al set point.

Fig. 13. Respuesta del sistema usando el controlador S7-200 de Siemens para Kp=2, Ti=335 y Setpoint=66.25°C.

2

De la gráfica anterior se obtuvieron los siguientes resultados: Tiempo de Retardo (s) Tiempo de levantamiento (s) Tiempo Pico (s) Sobrepaso Máximo Tiempo de asentamiento (s) Error de estado estable (%)

52 147.1 387.8 1.28 2582.8 2.9 Tabla 2. Parámetros el PID

La grafica se aleja un poco del comportamiento de un sistema de 1er orden y el tiempo de asentamiento es 5 veces mayor al esperado, por lo tanto se debe mejorar el diseño del controlador para obtener una respuesta apropiada. Por esta razón esta vez se sintonizara el controlador usando Matlab.

2



B. OPTIMIZACIÓN DE CONTROL DEL HORNO MEDIANTE UNA SINTONIZACIÓN FINA Utilizando la herramienta de Matlab se realizó una sintonización fina con el objetivo de mejorar la respuesta transitoria del sistema. Su resultado es:

=4

=335

A continuación se muestra la respuesta obtenida en Simulink:

Fig. 14. Respuesta del sistema en Simulink para Kp=4 y Ti=335.

3

En simulink volvemos a obtener un grafica de 1er orden, con un mejor tiempo de establecimiento, para este diseño el Ts = 280 aproximadamente, por lo cual se espera que en la implementación del controlador S7-200 también se vea una mejora en la respuesta del sistema.

C. CONTROL CONTINUO EN EL HORNO CON PARAMETROS MEJORADOS

Fig. 15. Respuesta del sistema usando el controlador S7-200 de Siemens para Kp=4, Ti=335 y setpoint=66.25°C.

3

3



De esta nueva gráfica se obtuvieron los siguientes parámetros: Tiempo de Retardo (s) Tiempo de levantamiento (s) Tiempo Pico (s) Sobrepaso Máximo Tiempo de asentamiento (s) Error de estado estable (%)

60.9 400 400 1 400 6.5

Tabla 3. Parámetros el PID

Para este nuevo diseño si se obtuvo el comportamiento de un sistema de 1er orden, además el tiempo de asentamiento estuvo mucho más cerca del esperado, de esta manera se puede decir que el diseño cumple con las especificaciones planteadas.

VI.

PLC’S SIEMENS S7-200

DISPONIBLES EN LA UIS

En la Universidad Industrial de Santander, existen cinco módulos de estos tipos de PLC. Dos de ellos (REF: 91046 y 91047) se encuentran en propiedad del Laboratorio Pesados, en el área de instrumentación electrónica; y los otros tres restantes (REF: 91049, 91048 y 91050), en propiedad del profesor Julio Gelvez, también en el Edificio de Pesados en la oficina 211-3.

A. CONDICIONES GENERALES DE LOS PLC Los cinco PLC con el que cuenta la Universidad se encuentran en las siguientes condiciones de uso: • Presentan capas de polvo. • Etiquetas relativamente sueltas. • Potenciómetros y voltímetros funcionando correctamente. • Ninguna resistencia quemada. • Ningún fusible dañado. • Módulos completos con sus respectivos cables y tapas. • Todos cuentan con el cable de alimentación de voltaje y cable de datos. • Se realiza prueba de continuidad, ninguna falla, con excepción de la falta de componentes en algunos PLC. Solo se le debe realizar limpieza de los PLC y adecuación de las etiquetas de placas.


B. CONDICIONES ESPECÍFICAS DE LOS PLC a) PLC REFERENCIA 91046 • Correcto funcionamiento hardware del PLC, no le hace falta ningún componente. • Correcto funcionamiento software del PLC, interacción con el programa exitoso. Cabe destacar que es el PLC con mejor rendimiento encontrado.

Fig. 16. PLC REF 91046


b) PLC REFERENCIA 91047 • Interruptor de entrada I0.4 se encuentra dañado, no realiza ningún contacto. • Cable de alimentación suelto. No se pudo realizar interacción con el programa. Se sugiere realizar un corte en la base del PLC y cambiarla por una de madera, para darle una adecuada reparación y sustitución de cables e interruptores, ya que esto es muy difícil y se arriesga dañar más el dispositivo, si se intenta de otro modo. Después de la reparación física, realizar pruebas para revisar su funcionamiento con el programa.


c) PLC REFERENCIA 91049 • Se encuentran conectadas las entradas I0.0 y I0.1 al revés. • La entrada I0.1 no realiza interacción con el programa, pero físicamente se encuentra operando con el PLC. • No hay respuesta de la salida Q0.4, cable suelto. • Correcto funcionamiento software y hardware del PLC con el resto de sus partes. Se sugiere realizar un corte en la base del PLC y cambiarla por una de madera, para darle una adecuada reparación y sustitución de cables e interruptores, ya que esto es muy difícil y se arriesga dañar más el dispositivo, si se intenta de otro modo. Revisar que las conexiones de los cables externos estén correctas.



d) PLC REFERENCIA 91048 • Los interruptores de entradas I0.1 y I0.2 se encuentran dañados, no realizan ningún contacto. • Correcto funcionamiento software y hardware del PLC con el resto de sus partes. Se sugiere realizar un corte en la base del PLC y cambiarla por una de madera, para darle una adecuada reparación y sustitución de cables e interruptores, ya que esto es muy difícil y se arriesga dañar más el dispositivo, si se intenta de otro modo.

e) PLC REFERENCIA 91050 • Interruptor de entrada I0.4 dañado, no realiza ningún contacto. • Correcto funcionamiento software y hardware del PLC con el resto de sus partes.


Se sugiere realizar un corte en la base del PLC y cambiarla por una de madera, para darle una adecuada reparación y sustitución de cables e interruptores, ya que esto es muy difícil y se arriesga dañar más el dispositivo, si se intenta de otro modo.


VII. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES Se observa que las potencialidades del Siemens es amplio, sus aplicaciones y su forma de programación, simplifica de forma considerada procesos industriales, pasando de tipos de control tales como lógicas cableadas, operarios directos entre otros. Siemens presenta facilidad en cuestiones programables, pues sus librerías son suficientemente completas y de sencillo desarrollo. Gracias a esto y los asistentes disponibles, crear un módulo PLC deja de ser una tarea tediosa, desde que se conozcan los parámetros del controlador, sin embargo también es posible sincronizar el PID con la planta y hacer que se generen los parámetros de forma automática. Durante la revisión del estado de los módulos de Siemens S7-200 de la UIS, tanto en hardware como en software, se pudo destacar que la mayor parte de sus problemas de deben al abandono y el desuso de estos mismos, por largos periodos de tiempo, lo que lleva, a la falta de mantenimiento, en algo tan simple como su limpieza, o complejo como el cambio de sus partes internas, que no permiten sus correctos funcionamientos. Es preciso saber, que no se pudo realizar el arreglo interno de los PLC, por razón de que no se tuvo las herramientas, ni el tiempo suficiente para realizarlo. Solo se le hizo mantenimiento de limpieza


VIII. BIBLIOGRAFÍA 





Siemens. (2008). Manual de Sistema de Automatización S7-200. Simatic, Numero de referencia del Manual 6ES7298-8FA24-8DH0 , 574. Siemens. (2011). Tecnología de control al máximo nivel. Estados Unidos: Siemens Tecnology. Yerena Bayona, G. A., Villamizar Contreras, J. O., & Bitar Rodriguez, J. C. (2013). Comparación de las caracteristicas y comportamiento de un controlador PID industrial con la función PID de un PLC (controlador Logico Programable). Bucaramanga: Universidad Industrial de Santander.

Siemens s7-200 Simatic

Recommend Documents