PLC_S7-1200_TIAP

EXTRACTO DE APUNTES DE LA SIGUIENTE DOCUMENTACIÓN:

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Lógica cableada VS Lógica programada

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Lógica cableada VS Lógica programada

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¿Qué es un PLC? Un autómata programable industrial “ programable logic controller” (PLC), es un equipo electrónico, programable, diseñado para controlar en tiempo real, procesos industriales, comerciales y domésticos.

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¿Cómo controla un PLC un proceso?

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¿De donde recibe un PLC las señales de un proceso?

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Estructura interna de un plc Aunque puede variar de un autómata a otro, en todos se puede encontrar la estructura de la figura.

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(IPS):imagen de proceso de las salidas (IPE):imagen de proceso de las entradas

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Sistema Decimal

Formado por diez signos numéricos:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Exponente: posición que ocupa la cifra

Base: valor que nombra el sistema numérico

Sistema Binario

El SISTEMA BINARIO está formado por dos signos numéricos:

0, 1

Exponente: posición que ocupa la cifra

Base: valor que nombra el sistema numérico

Sistema decimal; binario; hexadecimal

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Definición: bits; byte; word

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Si un pulsador está activado o desactivado, esa información la recoge para su posterior procesamiento el autómata en la MEMORIA DE DATOS como un dato {1} ó {0} ,respectivamente .

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Área de memoria de un plc

La memoria de todo autómata se encuentra dividida en dos áreas fundamentales: • Área de Programa: Donde se almacena el programa del PLC • Área de Datos: Se utiliza para almacenar valores o para obtener información sobre el estado en que se encuentra el autómata.

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Área de memoria de un PLC Siemens

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Los tipos de datos se utilizan para determinar el tamaño de un elemento de datos y cómo deben interpretarse los datos.

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Toda posición de memoria tiene una dirección unívoca. El programa De usuario utiliza estas direcciones para acceder a la información de la posición de memoria.

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Programación en diagrama de contactos: Objetivo.

OBJETIVO

CONEXIÓN PLC Tfno: 630 551 235

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Programación en diagrama de contactos. Elección de contactos lógicos NA

NC

Programación en diagrama de contactos: Objetivo de funcionamiento.

La elección de las órdenes de programa en un PLC, en lenguaje LD, se hace en base a la lógica de señales necesarias para cumplir el objetivo de funcionamiento. Conexión al PLC

Objetivo a cumplir

= =

= =

( + ) ({ } + { })

( + ) ({ } + { })

Programación en diagrama de contactos. Elección de contactos lógicos Elección de órdenes Objetivo a cumplir

= =

Conexión al PLC

( + ) ({ } + { })

RESULTADO LÓGICO:

NA

=

({ } + { })

Al actuar sobre S1, ¡ No se acciona Q2.2 !

NC

Como ejercicio de aplicación, se desea implementar por medio de un PLC, el encendido de una lámpara (esquema) accionada a través de dos pulsadores, según su disposición:  S1 y S2 {NA}

 S1{NA}, S2 {NC}

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Gama de Módulos

- Módulos de comunicación CM para comunicación en serie RS232/RS485

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ELEMENTOS DE LA CPU

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SIGNAL BOARDS Se utilizan para: Proporcionan canales digitales E/S adicionales. Las Signal Boards de medida analógica o temperatura, proporcionan canales analógicos E/S adicionales

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PUERTO PROFINET La CPU S7-1200 dispone de una interfaz PROFINET integrada que soporte TCP/IP basados en estándares de comunicación

Para poder programar desde el PC, PG o un portátil el autómata SIMATIC S71200, es necesaria una conexión TCP/IP.

Para comunicar el PC y SIMATIC S7-1200 entre sí, es importante que las direcciones IP de ambos dispositivos estén en el mismo rango

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ESTADOS OPERATIVOS DE LA CPU

La CPU no dispone de un interruptor físico para modificar el estado operativo Con el botón del panel de mando del software STEP 7 Basic se modifica el estado operativo (STOP o RUN). Además, el panel de mando contiene un botón MRES para borrar la memoria y muestra los LED de estado de la CPU.

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TIPOS DE CPU

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ÁREAS DE MEMORIA Toda posición de memoria diferente tiene una dirección unívoca

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Tipos de Registros I

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Tipos de Registros II

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Tipos de Registros III

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Tipos de Registros IV

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Tipos de Registros V

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Rango de datos Simatic S7-1200

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CONEXIONADO DE ENTRADAS Y SALIDAS (E/S)

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STEP7 (TIA PORTAL): Creación de un Proyecto I

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STEP7 (TIA PORTAL): Creación de un Proyecto II

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STEP7 (TIA PORTAL): Creación de un Proyecto III

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STEP7 (TIA PORTAL): Creación de un Proyecto IV

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STEP7 (TIA PORTAL): Creación de un Proyecto V

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STEP7 (TIA PORTAL): Creación de un Proyecto VI

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STEP7 (TIA PORTAL): Creación de un Proyecto VII

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STEP7 (TIA PORTAL): MARCAS DE SISTEMA

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STEP7 (TIA PORTAL): MARCAS DE CICLO

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STEP7 (TIA PORTAL):Carga en PLC

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STEP7 (TIA PORTAL): Estructura de un Programa Programación Lineal. Para SIMATIC S7-1200, el programa se escribe en los llamados bloques. De manera estándar está disponible el bloque de organización Main [OB1]. En la programación lineal se guardan las instrucciones en un bloque y se ejecutan en el orden en el que se han guardado en la memoria de programa. Al llegar al fin del programa (fin de bloque), vuelve a comenzar la ejecución del programa desde el principio. Esto se denomina ejecución cíclica.

El tiempo que necesita un dispositivo para ejecutar una vez todas las instrucciones se denomina tiempo de ciclo

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STEP7 (TIA PORTAL): Estructura de un Programa Programación estructurada. En el caso de tareas de control amplias, se subdivide el programa en bloques de programa más pequeños, abarcables y ordenados por funciones. Los bloques de programa deben ser llamados por el bloque de orden superior.

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STEP7 (TIA PORTAL): Bloques de Programa

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STEP7 (TIA PORTAL): Simulación Off-line Mediante simulador S7-PLCSIM_1

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STEP7 (TIA PORTAL): Simulación Off-line Mediante simulador S7-PLCSIM _2

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STEP7 (TIA PORTAL): Simulación Off-line Mediante simulador S7-PLCSIM _3

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STEP7 (TIA PORTAL): Simulación Off-line Mediante simulador S7-PLCSIM _4 Tras unos segundos de espera, aparecerá el S7-PLCSIM que tendrá el siguiente aspecto

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS I

Las señales de los contactos físicos del proceso de control se cablean con los bornes de entrada del PLC. La CPU consulta las señales de entrada cableadas y actualiza continuamente los estados lógicos en la memoria imagen de proceso de las entradas (IPE).

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS I

La base de las instrucciones lógicas con bits son los contactos y las bobinas. Los contactos leen el estado de un bit y las bobinas escriben el estado de la operación en un bit. Contacto normalmente abierto

Contacto normalmente negado

Bobina de salida

Bobina de salida negada

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS II

Las "bobinas: - (S) Poner Q0.0 a "1“ - (R) Poner Q0.0 a "0“ se utilizan con frecuencia en PLCs para mantener permanentemente activadas o desactivadas entradas, salidas o marcas cuando se active brevemente (por impulso) un contacto antepuesto.

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Las "bobinas”: - (SET_BF) "Activar mapa de bits" activa a "1" varios bits a partir de una dirección específica, es un Set a varios bits a la vez.

-

(RESET_BF) La instrucción "Desactivar mapa de bits" desactiva a "0" varios bits a partir de una dirección específica, es un Reset a varios bits a la vez.

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Esta instrucción nos puede servir para inicializar un Grafcet en su etapa inicial y desconectar el resto. Para un Grafcet de 15 etapas:

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS III

Todos los temporizadores van asociados a una DB de instancia Los valores PT (tiempo predeterminado) y ET (tiempo transcurrido) se almacenan en los datos de DB IEC_TIMER como enteros dobles con signo de 32 bits que representan milisegundos. Los datos TIME utilizan el identificador T# y pueden introducirse como unidad de tiempo simple "T#200ms ó 200 y como unidades de tiempo compuestas "T#2s_200ms"

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Permite activar la salida Q por un tiempo programado PT cuando detecta un impulso en la entrada del temporizador. Aunque se de otro impulso en la entrada no cambiará nada hasta que transcurra el tiempo programado en PT

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En la entrada PT del bloque temporizador, se programará un valor constante, en formato Time (T# x ) cuando no sea necesaria la modificación del mismo.

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS IV

El valor del parámetro CV (valor de contaje actual) y el parámetro PV (valor de contaje predeterminado) son enteros. El tipo de entero se puede seleccionar en el contador.

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Si el valor del parámetro CV (valor de contaje actual) es mayor o igual al valor del parámetro PV (valor de contaje predeterminado), el parámetro de salida del contador Q=1

3

Si el valor del parámetro de reset R cambia de 0 a 1,el valor de contaje actual se pone a 0

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Si el valor del parámetro CV (valor de contaje actual) es menor o igual a 0, el parámetro de salida del contador Q = 1

3

Si el valor del parámetro LOAD cambia de 0 a 1, el valor del parámetro PV (valor predeterminado) se carga en el contador como nuevo CV (valor de contaje actual).

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS V

Las instrucciones de comparación se utilizan para comparar dos “IN1” e “IN2”valores de un mismo tipo de datos. Si la comparación de contactos es TRUE (verdadera), se activa el contacto.

Los tipos de datos que se pueden utilizar en esta instrucción son: Byte, Word, DWord. Entero, Número en coma flotante, String, Char, Time, DTL, constante. El TIA Portal adapta la instrucción en función del dato utilizado.

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS V

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS VI

El flanco de un convierte una señal continua de ese operando en un pulso de tiempo de scan de duración. La instrucción compara el estado lógico actual del con el estado lógico de la consulta anterior, que está almacenado en una marca de flancos ()

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS VI

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS VII

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS VII

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS VIII

La instrucción MOVE copia un elemento de datos que se encuentra en un ¨Registro de origen¨, al ¨Registro destino¨, una vez se active la condición EN

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STEP7 (TIA PORTAL): INSTRUCCIONES BÁSICAS VIII

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STEP7 (TIA PORTAL): EJERCICIOS

Activar la salida de un cilindro de simple efecto por medio de una electroválvula monoestable, de manera que al accionar un pulsador de marcha, el cilindro se expanda hasta que un final de carrera detecte la salida del émbolo. El cilindro debe permanecer en esta posición durante 3 s, transcurrido ese tiempo, el cilindro regresará hasta su posición de reposo.

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STEP7 (TIA PORTAL): EJERCICIOS

Modificar el programa anterior, añadiendo un selector de dos posiciones para establecer ciclos de trabajo Aut/Man, un pulsador de emergencia para el retroceso inmediato del cilindro y señalización del estado de trabajo en el que nos encontramos, así como de la parada de emergencia. •

Modo Manual: el cilindro realizará el programa anterior en un único ciclo.

•

Modo Automático: el cilindro se expandirá y retraerá un número determinado de veces por ciclo, a determinar por el operario.

Opción: Podremos establecer el número de ciclo de trabajo en modo Automático a través de un operador scada.

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