inicio al plc- programación con step 7.pdf

Automatización automática SCE

T I A Manual de formación página 1 de 126 Módulo 3 Edición: 05/2001 ‚Inicio’ al PLC- Programación con STEP 7

Manual de formación para soluciones generales en automatización

Totally Integrated Automation (T I A)

Inicio al PLC- Programación con STEP 7

Fundamentos de programación de STEP7 con SIMATIC S7-300

Fundamentos de programación STEP7 en KOP/FUP/AWL

Simulación del PLC con S7-PLCSIM



Estos documentos están elaborados por Siemens A&D SCE (Investigación, desarrollo y formación en automatización) con la finalidad de que su uso sea el de la formación. Siemens no se compromete a garantizar lo concerniente al contenido de esta documentación. La publicación de estos documentos, así como la utilización y el anuncio de éstos, está permitida dentro de la formación pública. Con la salvedad de que se precisa la autorización escrita por Siemens A&D SCE (Hr. Knust: e-mail: [email protected]). Las infracciones serán sometidas a una indemnización. Todos los derechos de las traducciones están también condicionados, especialmente para el caso de la patentación o del registro GM. Agradecemos al ingeniero Fa. Michael Dziallas y a los profesores, así como a las personas que han apoyado la elaboración de estos documentos.



PÁGINA: 1. Inicio al PLC-Programación con STEP7............................................................. 8 1.1 Preámbulo ............................................................................................................. 8 2. Notas para la programación deSIMATIC S7-300 con STEP 7 .......................... 10 2.1 Autómata SIMATIC S7-300.................................................................................... 10 2.2 Software de programación STEP 7........................................................................ 10 3. Instalación del software STEP 7 ......................................................................... 11 4. Programación de la interface (PC- adaptador) .................................................. 12 5. ¿Qué es un PLC y para qué se utilizan los PLCs? ........................................... 17 5.1 ¿Qué significan las siglas PLC?............................................................................. 17 5.2 ¿Cómo regula el PLC el proceso? ......................................................................... 17 5.3 ¿De dónde recibe el PLC la información sobre el proceso?.................................. 18 5.4 ¿Dónde está la diferencia entre abierto y cerrado? ............................................... 18 5.5 ¿Qué se entiende como señal de entrada/salida del PLC?................................... 19 5.6 ¿Cómo se ejecuta el programa en el PLC? ........................................................... 20 5.7 ¿Cómo se ven las combinaciones en un programa del PLC?............................... 21 5.7.1 Combinación Y ....................................................................................................... 21 5.7.2 Combinación O....................................................................................................... 23 5.7.3 Negación ................................................................................................................ 24 5.8 ¿Cómo se crea un programa para el PLC?¿ Cómo se guarda el programa en el PLC? 25 6. Configuración y manejo del S7-300.................................................................... 26 7. Ejemplo ................................................................................................................. 29 8. STEP 7- crear un proyecto .................................................................................. 30 9. Escribir un programa STEP 7con el diagrama de funciones FUP................... 38 10. Testear un programa STEP 7en la CPU ............................................................. 50

11. Fundamentos de programación de STEP 7 con SIMATIC S7-300 ................... 52 11.1 Estructura y función de un PLC.......................................................................... 53 11.2 Clases de señales en automatización ................................................................ 53 11.2.1 Señal binaria........................................................................................................... 53 11.2.2 Señal analógica ...................................................................................................... 54 11.3 Sistemas numéricos ............................................................................................ 55 11.3.1 Sistema decimal ..................................................................................................... 55 11.3.2 Sistema binario....................................................................................................... 56



PÁGINA:

11.3.3 Código BCD (Código 8-4-2-1) ................................................................................ 56 11.3.4 Sistema hexadecimal ............................................................................................. 57 11.3.5 Descripción del sistema numérico ......................................................................... 57 11.3.6 Reglas de conversión............................................................................................. 58 11.4 Conceptos sobre la informática.......................................................................... 60 11.4.1 Bit ................................................................................................................... 60 11.4.2 Byte ................................................................................................................... 60 11.4.3 Palabra ................................................................................................................... 60 11.4.4 Doble palabra ......................................................................................................... 61 11.4.5 Dirección de bit....................................................................................................... 61 11.4.6 Dirección de byte.................................................................................................... 61 11.4.7 Dirección de palabra .............................................................................................. 62 11.4.8 Dirección de doble palabra..................................................................................... 62 11.5 Estructura de un PLC........................................................................................... 63 11.6 Partes fundamentales en un PLC ....................................................................... 65 11.6.1 Unidad central de proceso CPU............................................................................. 65 11.6.2 Sistema de bus....................................................................................................... 66 11.6.3 Fuente de alimentación .......................................................................................... 67 11.6.4 Memoria de programa............................................................................................ 67 11.6.5 RAM ................................................................................................................... 67 11.6.6 Flash- EPROM ....................................................................................................... 67 11.7 Sistema de automatización SIMATIC S7 ............................................................ 68 11.7.1 SIMATIC S7-300 .................................................................................................... 68 11.8 Ejecución del programa....................................................................................... 74 11.8.1 Memoria de programa............................................................................................ 74 11.8.2 Ejecución del programa en línea............................................................................ 74 11.8.3 Estructura de la ejecución del programa................................................................ 75 11.8.4 Bloque de usuario................................................................................................... 76 11.8.5 Bloque del sistema para funciones standard y funciones del sistema................... 76

12. Lenguaje de programación STEP7 ..................................................................... 77

12.1 Conceptos generales del lenguaje de programación STEP7 .......................... 77 12.2 Conversión STEP5 STEP7 .............................................................................. 77 12.3 Norma IEC 61131 .................................................................................................. 78 12.4 Estructura del directorio ......................................................................................... 79 12.5 Configurar y parametrizar....................................................................................... 81 12.6 La instrucción de control .................................................................................... 82 12.6.1 Parte de la operación ............................................................................................. 82 12.6.2 Parte del operando................................................................................................. 84 12.7 Direccionamiento ................................................................................................. 85 12.7.1 Direccionamiento simbólico.................................................................................... 85 12.7.2 Direccionamiento absoluto ..................................................................................... 85



PÁGINA:

12.8 Descripción del programa ................................................................................... 87 12.8.1 Esquema de contactos KOP .................................................................................. 87 12.8.2 Diagrama de funciones FUP .................................................................................. 87 12.8.3 Lista de instrucciones AWL.................................................................................... 88 12.9 Marcas ................................................................................................................... 88 12.9.1 Marcas remanentes ............................................................................................... 89 12.9.2 Marcas no remanentes .......................................................................................... 89 13. Fundamentos de programación STEP7 en KOP/FUP/AWL.............................. 90 13.1 Preámbulo ............................................................................................................. 90 13.2 Fundamentos de programación ......................................................................... 91 13.2.1 Operación asignar................................................................................................ 91 13.2.2 Combinación Y ..................................................................................................... 91 13.2.3 Combinación O..................................................................................................... 92 13.3 Combinación Y antes de O ................................................................................. 92 13.4 Combinación O antes de Y.................................................................................. 93 13.5 Uso de la Negación .............................................................................................. 94 13.6 Combinación O exclusiva.................................................................................... 94 13.7 Respuesta a las salidas ....................................................................................... 95 13.8 Operaciones Activar (S) y Desactivar (R) ......................................................... 95 13.8.1 Desforzar................................................................................................................ 96 13.8.2 Forzar ..................................................................................................................... 96 13.9 Operaciones con flancos..................................................................................... 97 13.9.1 Flanco de subida (FP) ............................................................................................ 97 13.9.2 Flanco de bajada (FN)............................................................................................ 98 13.10 Operaciones de temporizadores......................................................................... 99 13.10.1 Habilitar el temporizador (FR) sólo en AWL........................................................... 99 13.10.2 Arrancar el temporizador (SI/SV/SE/SS/SA).......................................................... 99 13.10.3 Base de tiempo del temporizador (TW) ................................................................. 100 13.10.4 Poner el temporizador a 0 (R) ................................................................................ 100 13.10.5 Cargar el temporizador (L/LC)................................................................................ 100 13.10.6 Solicitud del valor del tiempo del señal (Q) ............................................................ 101 13.10.7 Impulso (SI) ............................................................................................................ 101 13.10.8 Impulso prolongado (SV)........................................................................................ 102 13.10.9 Retardo a la conexión (SE) .................................................................................... 103 13.10.10 Retardo a la conexión con memoria (SS) .............................................................. 104 13.10.11 Retardo a la desconexión (SA) .............................................................................. 105 13.11 Generador de impulsos de reloj ......................................................................... 106 13.12 Operaciones de contaje....................................................................................... 107 13.12.1 Habilitar contador (FR) sólo en AWL ..................................................................... 107 13.12.2 Incrementar contador (ZV) ..................................................................................... 107 13.12.3 Decrementar contador (ZR) ................................................................................... 107



PÁGINA:

13.12.4 Inicializar contador (S)............................................................................................ 108 13.12.5 Base de tiempos de contador (ZW) ....................................................................... 108 13.12.6 Poner contador a 0 (R)........................................................................................... 108 13.12.7 Cargar contador (L/LC) .......................................................................................... 108 13.12.8 Solicitud del valor del tiempo del señal (Q) ............................................................ 109 13.13 Operación de carga y transferencia (L/T) sólo en AWL.................................... 110 13.14 Operaciones de comparación............................................................................. 111 13.15 Operaciones de control del programa ............................................................... 112 13.15.1 Llamar a funciones y a bloques de función con (CALL)......................................... 112 13.15.2 Llamada condicionada (CC)................................................................................... 112 13.15.3 Llamada incondicionada (UC) ................................................................................ 113 13.15.4 Bloque de datos (AUF)........................................................................................... 113 13.15.5 Fin de bloque condicional (BEB) sólo en AWL....................................................... 113 13.15.6 Fin de bloque incondicional (BEA) sólo en AWL.................................................... 113 13.16 Operaciones de salto ........................................................................................... 114 13.16.1 Salto absoluto (SPA) .............................................................................................. 114 13.16.2 Salto condicionado (SPB/SPBN)............................................................................ 114 13.16.3 Bucle (LOOP) sólo en AWL ................................................................................... 115 13.17 Operaciones nulas ............................................................................................... 115 13.17.1 Operación nula 0/1 (NOP0/NOP1) sólo en AWL ................................................... 115 13.18 Elaboración de VKE ............................................................................................. 116 13.18.1 Negación de VKE (NOT) sólo en AWL .................................................................. 116 13.18.2 Forzar VKE (SET) sólo en AWL............................................................................. 116 13.18.3 Desforzar VKE (CLR) sólo en AWL ...................................................................... 116 13.18.4 Guardar VKE (SAVE) sólo en AWL ....................................................................... 116 14. Simulación del PLC con S7-PLCSIM .................................................................. 117 14.1 Preámbulo ............................................................................................................. 117 14.2 Notas sobre la entrega de S7-PLCSIM .................................................................. 118 14.3 Instalación del Software S7-PLCSIM ..................................................................... 119 14.4 Elaboración de un programa fácil con STEP7 ....................................................... 120 14.5 Comienzo y configuración de S7-PLCSIM ............................................................. 124 14.6 Comprobar el programa STEP7- con S7-PLCSIM................................................. 126



Los siguientes símbolos se emplean a lo largo de este módulo: Información Instalación Programación Ejemplo Notas


T I A Manual de formación Página 8 de 126 Módulo 3 Edición: 05/2001 ‚Startup’ PLC- Programación con STEP 7

Preámbulo Notas Instalación Interface ¿Qué es un PLC? Estructura S7-300 Ejemplo Proyecto Programa Testear

1. INICIO AL PLC-PROGRAMACIÓN CON STEP7 1.1 PREÁMBULO

El módulo 3 clasifica el contenido de las ‚bases de la programación de STEP 7’ y representa una rápida introducción a la programación en STEP 7. Objetivo: El lector debe aprender en este módulo a programar un PLC con la herramientas de programación del STEP 7. El módulo ofrece los conocimientos básicos y muestra en los pasos siguientes la ejecución de un ejemplo. • Instalación del Software y configuración de la interface • Explicación de lo qué es un PLC y cómo trabaja • Configuración y manejo del PLC SIMATIC S7-300 • Elaboración de un programa de ejemplo • Cargar y testear un programa de ejemplo Condiciones: Para el seguimiento de este módulo, se suponen los siguientes conocimientos previos: • Conocimientos de Windows 95/98/NT

Bases de la programación de STEP 7 2 - 3 días módulo 1-7

Sistema de bus de campo industrial 2- 3 dias módulo14-23

Muestra de las funciones de programación de STEP 7 2- 3 dias módulo 8-12

Proceso de visualización 2- 3 dias módulo 24-26

Programación paso a paso 2- 3 dias módulo 13


T I A Manual de formación Página 9 de 126 Módulo 3 Edición: 05/2001 ‚Startup’ PLC- Programación con STEP 7


Requerimientos de Hardware y Software 1 PC, sistema operativo Windows 95/98/NT con

- Mínimo: 133MHz y 64MB RAM, espacio libre en el disco duro aprox. 65 MB - Óptimo: 500MHz y 128MB RAM, espacio libre en el disco duro aprox.. 65 MB

2 Software STEP7 V 5.x 3 Interface MPI para el PC (p.e. PC- adaptador) 4 PLC SIMATIC S7-300 como mínimo con módulos de entradas y salidas digitales.

Ejemplo de configuración: - Fuente de alimantación: PS 307 2A - CPU: CPU 314 - Entradas digitales DI 16x DC24V - Salidas digitales: DO 16x DC24V / 0,5 A

1 PC

2 STEP7

4 S7-300

3 PC adaptador


T I A Manual de formación Página 10 de 126 Modul 3 Edición: 05/2001 ‚Startup’ SPS- Programación con STEP 7


2. NOTAS PARA LA PROGRAMACION DEL SIMATIC S7-300 CON STEP 7

2.1 AUTÓMATA SIMATIC S7-300

El autómata SIMATIC S7-300 es un módulo de control de gama baja para controles pequeños y medianos. Para una óptima adaptación en las tareas a automatizar existe una ampliación en los módulos. El Autómata S7 contiene en el bastidor, una CPU y grupos de entradas y salidas (grupos E/A). Normalmente contiene también procesadores de comunicación y módulos de funciones para tareas especiales, como p.e. la regulación de un motor. El programa almacenado en el Autómata (PLC) controla y regula, con el programa S7, una máquina o un proceso. El grupo de E/A se comunica con el programa S7 a través de las direcciones de entrada y salida. La programación del sistema se realiza con el Software STEP 7.

2.2 SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN DEL STEP 7 El Software STEP 7 es la herramienta de programación para el autómata:

- SIMATIC S7-300

- SIMATIC S7-400

- WinAC

Con el STEP 7 se pueden utilizar las siguientes funciones para la automatización de una instalación:

- Configuración y parametrización del hardware

- Establecer la comunicación

- Programación

- Test, formación y servicio

- Documentación

- Uso y diagnóstico de las funciones

Todas las funciones están soportadas en la ayuda Online.


T I A Manual de formación Página 11 de 126 Módulo 3 Edición: 05/2001 ‚Startup’ SPS- Programación con STEP 7


3. INSTALACIÓN DEL SOFTWARE STEP 7

Existen dos variantes de STEP 7: - STEP 7 Versión básica posibilita la utilización de paquetes opcionales como S7- GRAPH o S7-

PLCSIM. Este paquete precisa autorización. - STEP 7 Mini como versión introductoria sin autorización. Aquí no se pueden utilizar las opciones

del paquete opcional con ejemplos S7- PLCSIM o S7- GRAPH.

El suministro del STEP 7 se compone de un CD-ROM y además se entrega un disquete con la versión básica de STEP 7. Este disquete conteniene la autorización, la cual se ha de instalar en el ordenador y así posibilitar la utilización de la versión básica de STEP 7. Esta autorización se puede utilizar también en otros ordenadores. Para el tema de la instalación y la interpretación de las autorizaciones, mirar el módulo 2 - Instalación del STEP 7 V5.x / Manual de Autorización. Para instalar ahora STEP 7, siga los pasos siguientes: 1. Colocar el CD de STEP 7 en la unidad de CD-ROM. 2. El programa Setup se ejecuta automáticamente. En caso contario, ejecutar el programa setup,

haciendo doble clic en el archivo ‚→ ‘setup.exe’ El programa setup ejecuta la instalación completa del STEP 7.

3. Para la utilización de la versión básica de STEP 7 se necesita una autorización en su ordenador, es decir, una autorización de uso. Ésta se ha de instalar con el disquete de autorización. Aquí es donde finaliza la instalación. Ahora se le preguntará en un ventana de la ejecución del programa, si usted quiere instalar la autorización. Si elige ‚Autorizar’, sólo tiene que introducir el disquete de la autorización y la licencia será automáticamente instalada en su ordenador.




4. PROGRAMACION DE LA INTERFACE (PC- ADAPTADOR)

Para poder programar una estación SIMATIC S7-300 desde el PC o la PG, es necesaria una interface MPI. MPI se define como Multi Point Interface (Interface multi-punto). La comunicación de la interface tiene hasta 32 partes, las cuales se han de programar. Se utilizan para operar y supervisar con HMI y para el intercambio de datos entre SIMATIC S7 y CPUs. Cada CPU del SIMATIC S7-300 posee una inferface integrada. Para conectar el PC, la PG o una Laptop a la MPI, existen diferentes posibilidades: - Tarjeta de comunicación ISA integrada para la PG - Tarjeta de comunicación ISA integrada para el PC(p.e. tarjeta MPI-ISA) - Tarjeta de comunicación PCI integrada para la PG (p.e. CP5611) - Tarjeta de comunicación PCMCIA para el Laptop (p.e. CP5511) - Adaptador para la comunicación con la interface serie del PC o del Laptop (p.e.. PC-adaptador) Los pasos siguientes describen la parametrización de un PC-adaptador para un PC. 1. Llamar a ‘Ajustar interface PG-PC’ . ( → Inicio → SIMATIC → Step7 → Ajustar interface PG-PC)




2. En Interfaces Agregar/Quitar hacer clic en ‚Seleccionar . ( → Seleccionar )

3. Elegir el bloque deseado p.e. ‚PC-Adapter’ e instalarlo ‚instalar’ (→ PC-Adapter (PC/MPI-Cable)→Instalar).

Hacer clic en ‘PC-Adapter (PC/MPI-Cable)’ !

¡Hacer clic en ‘Instalar’!

¡Hacer clic en ‘Seleccionar’!




4. Elegir el aparato deseado (→ PC Adapter → Aceptar )

5. Elegir las propidades del ‚PC-Adapters(MPI)’ ( → PC Adapter(MPI) → Propiedades)

¡Hacer clic en ‘PC Adapter’ !

¡Hacer clic en ‘PC Adapter(MPI)' !

¡Hacer clic en ‘Propiedades’!




6. Fijar las características de la Interface ‚Puerto COM’ ( COM-Port) y ‚Velocidad de

transferencia’

Nota: ¡¡La velocidad de transferencia de datos también se ha de ajustar en el PC-adaptador!!. Los PC-adaptadores de vieja generación ( llamados Cable PC/MPI) sólo tienen la posibilidad de transmitir datos a la velocidad de 19200 Bit/s. 7. Configurar ‚Dirección MPI’, ‚Timeout’, ‚Velocidad de transferencia’ ‚ ‚dirección de estación

más alta’ .

Nota: Se recomienda la confirmación ! 8. Confirmar ( → OK → OK ).

¡Velocidad de transferencia!

¡Número máximo de participantes !

¡Timeout!

¡Dirección MPI de la PC/PG!

COM-Port

Velocidad de transmisión de datos




9. Para testear la cofiguración se ha de llamar con un doble clic a ‚Administarador SIMATIC. ( →

Administrador SIMATIC)

10. Si ahora se hace clic sobre el botón – ‚estaciones accesibles’ aparece, si todos los parámetros se han elegido corectamente, la siguiente pantalla con un archivador con todas las interface-MPI que haya en la red.



Preámbulo Notas Instalación Interface ¿Qués es un PLC? Estructura S7-300 Ejemplo Proyecto Programa Testear

5. ¿QUE ES UN PLC Y PARA QUE SE UTILIZAN LOS PLCS?

5.1 ¿QUÉ SIGNIFICAN LAS SIGLAS PLC?

PLC es la apreviatura de Program Logic Control. Describe el control de un aparato en un proceso (p.e. una impresora para imprimir los periódicos, un equipo de llenado para trasegar el cemento, una prensa para prensar materiales, etc.. Este suceso corresponde a las aplicaciones de un programa, dónde el programa está guardado en la memoria del PLC.

5.2 ¿CÓMO REGULA EL PLC EL PROCESO? El PLC controla el proceso, debido a que determinados Actuadores de las Salidas caracterizan conexiones del PLC con un control de tensión de, p.e. 24 V. Por eso se pueden conectar y desconectar motores, abrir y cerrar válvulas o encender y apagar lámparas.

M

M

0V

24V

Las salidas del PLC regulan los accionamientos a través del interruptor de control de voltaje

PLC Máquina

Programa con instrucciones

Guardar

Cargar el programa en la memoria del PLC

.... control de la máquina

PLC

Salidas

La lámpara brilla

La lámpar no brilla




5.3 ¿DE DÓNDE RECIBE EL PLC LA INFORMACIÓN SOBRE EL PROCESO?

Las informaciones sobre el proceso que recibe el PLC provienen de los llamados generadores de señal, los cuales son alterados por las entradas del PLC. Estos generadores de señal pueden ser p.e. sensores, los que reconocen si un objeto está en una determinada posición o también simples interruptores o pulsadores, que pueden estar abiertos o cerrados.

5.4 ¿DÓNDE ESTÁ LA DIFERENCIA ENTRE ABIERTO Y CERRADO? En los generadores de señal existe una diferencia entre abierto y cerrado. Aquí se muestra un contacto cerrado, es decir, se cierra exactamente cuando está ocupado. Aquí se muestra un contacto abierto, es decir, se cierra automáticamente cuando no está ocupado.

24V

24V

0V

Las entradas del PLC captan las informaciones sobre los estados del proceso!

PLC

Entradas

Contacto cerrado

Contacto abierto

24V

contacto desocupado

contacto abierto

contacto ocupado

contacto cerrado

contacto desocupado

contacto cerrado

contacto ocupado

contacto abierto




5.5 ¿QUÉ SE ENTIENDE COMO SEÑAL DE ENTRADA/SALIDA DEL PLC?

La declaración de una determinada entrada o salida dentro del programa se denomina direccionamiento. Las entradas y salidas de los PLCs están comprendidas en general, en 8 grupos de entradas y salidas digitales. Estas 8 unidades se denominan Byte. Cada uno de estos grupos contiene un número llamado direción de Byte. Para tratar una entrada o una salida dentro de un byte, se ha de descomponer cada byte en ocho Bits individuales. Estos se numeran del Bit 0 al Bit 7. Así se guarda la dirección del Bit. El PLC que se describe a continuación tiene las entradas byte 0 y 1 así como las salidas byte 4 y 5.

Módulo de entradas digitales

Byte 0 Bit 0 a 7

Módulo de entradas digitales

Byte 1 Bit 0 a 7

Módulo de salidas digitales

Byte 4 Bit 0 a 7

Módulo de salidas digitales

Byte 5 Bit 0 a 7

Para el ejemplo, al que le corresponde la quinta entrada, se da la siguiente dirección:

E 0 . 4

E Marca del tipo de dirección entrada, 0 dirección del byte y 4 dirección de bit. La dirección del byte y la dirección del bit están siempre separadas por un punto. Nota: Para la selección de la quinta entrada se selecciona la dirección de Bit 4, ya que se

empieza a contar por 0. Para el ejemplo, al que le corresponde la salida más baja, se da la siguiente dirección:

A 5 . 7

A Marca del tipo de dirección entrada, 5 la dirección del byte y 7 la dirección de bit. La dirección del byte y la dirección del bit están siempre separadas por un punto. Nota: Para la selección de la salida más baja, se selecciona la dirección de Bit 7, ya que se

empieza a contar con 0.




5.6 ¿CÓMO SE EJECUTA EL PROGRAMA EN EL PLC?

La ejecución del programa en un PLC realiza el siguiente procedimiento cíclicamente: 1. Después de que el PLC sea conectado, el Procesador pregunta, si las entradas de tensión son

activas o no. El estado de las entradas se guarda en la imagen del proceso de las entradas (PAE). Además se guarda para las entradas de tensión la información 1 ó „High“ y para las entradas sin tensión la información 0 ó „Low“.

2. Este procesador empieza a ejecutarse después de guardar el programa en el memoria de programa. Este contiene una lista de combinaciones e instrucciones lógicas, las cuales se iran ejecutando sucesivamente. Para esto se necesitan las información de las entradas que se han almacenado en el PAE y los resultados lógicos se escriben en una determinada imagen del proceso de las salidas (PAA). También en otras áreas de memoria como marcas, temporizadores y contadores se extrae información durante la ejecución del programa, eventualmente desde el procesador.

3. En el tercer paso, después de la ejecución del programa de usuario de estado se transfieren las PAA a las salidas y este se conecta o se desconecta. A continuación se ejecuta de nuevo el punto 1…

Nota: El tiempo que necesita el procesador para este procedimiento se llama tiempo de ciclo. Este es de nuevo dependiente del número y clase de instrucciones.

Programa del PLC en la memoria 1ª. Instrucción 2ª. Instrucción 3ª. Instrucción 4ª. Instrucción ... última instrucción

1. Estado de las entradas en la memoria PAE.

2. Procesamiento de la instrucción del programa para la instrucción con acceso sobre PAE y PAA, así como marcas, temporizadores y contadores

3. Estado de las PAA sobre la transferencia de las salidas.

PAE

Temporizador

Contador

Marca

PAA




5.7 ¿CÓMO SE VEN LAS COMBINACIONES EN UN PROGRAMA EN EL PLC?

Las combinaciones lógicas se utilizan también para poder determinar las condiciones para la conmutación de una salida. En el programa del PLC se pueden utilizar estas combinaciones para elaborar un esquema de contactos con el lenguaje (KOP), un diagrama de funciones (FUP) o una lista de instrucciones (AWL). Por razones de claridad nos vamos a limitar a los diagramas de funiones FUP. Existen un gran número de diferentes combinaciones lógicas que se pueden utilizar como aplicación en los programas de PLC. La combinación Y así como O y la NEGACIÓN de una entrada se utilizan con frecuencia y por ello se deben aclarar ahora a través de un ejemplo. Nota: Para más información sobre las combinaciones lógicas se puede recurrir rápida y ordenadamente a la ayuda Online.

5.7.1 COMBINACION Y Ejemplo de una combinación Y: Una lámpara debe brillar, si los dos interruptores se cierran simultáneamente. Diagrama de contactos: Aclaración: La lámpara sólo brillará, si ambos interruptores están cerrados. Por lo tanto, si el interruptor S1 y S2 están cerrados, brilla la lámpara H1.

24V

M

S1 S2

H1




Cableado del PLC: Para transportar esta lógica a un programa PLC, se han de cerrar naturalmente ambos interruptores con las entradas del PLC. Aquí se asigna S1 a la entrada E 0.0 y S2 a la entrada E 0.1. Además, se ha de cerrar la salida con la lámpara H1, p.e. A 4.0. Combinación Y en FUP: En el diagrama de funciones FUP se programa la combinación Y a través de la representación gráfica y su forma es la siguiente:

M

24V

PLC

Entradas

Interruptor S1

Interruptor S2

E 0.0

A 4.0Salidas

La lámpara H1 debe brillar, si los interruptores S1 y S2 están cerrados.

24V

E 0.1

A 4.0

E 0.1

E 0.0

¡Entradas de la combinación Y. Se pueden encontrar más de 2 entradas!

¡Salida, a la cual se le aplica la asignación!

¡Representación gráfica de la combinación Y!

¡Asignación del resultado de la combinación lógica!




5.7.2 COMBINACIÓN O

Ejemplo de una combinación O: Una lámpara debe brillar, si uno o los dos interruptores están cerrados. Diagrama de contactos: Aclaración: La lámpara sólo brillará, si uno de los dos interruptores está cerrado. Por lo tanto, si el interruptor S1 ó S2 está cerrado, brilla la lámpara H1. Cableado del PLC: Para transportar esta lógica en un programa PLC, se han de cerrar naturalmente ambos interruptores con las entradas del PLC. Aquí se asigna S1 a la entrada E 0.0 y S2 a la entrada E 0.1. Además, se ha de cerrar la salida con la lámpara H1, p.e. A 4.0.

M

24V

M

S1

S2

H1

24V

PLC

Entradas

Interruptor S1

Interruptor S2

E 0.0

A 4.0Salidas

La lámpara H1 debe brillar, si el interruptor S1 ó S2 está cerrado.

24V

E 0.1

24V




Combinación O en FUP: En el diagrama de funciones FUP se programa la combinación O a través de la representación gráfica y su forma es la siguiente:

5.7.3 NEGACIÓN En las combinaciones lógicas es necesario preguntar repetidamente, si un contacto cerrado no está ocupado o si un contacto abierto está ocupado y por eso no se aplica ninguna tensión a la correspondiente entrada. Esto se produce a través de la programación de una negación en la entrada de la combinación Y así como en la entrada de la combinación O. En el diagrama de funciones FUP se programa la negación de una entrada con la combinación Y a través de la representación del siguiente símbolo: La salida A 4.0 será activa, si la E 0.0 no es activa y la E 0.1 es activa.

A 4.0

E 0.1

E 0.0

¡Entradas de la combinación O. Se pueden encontrar más de 2 entradas!

¡Salida, a la cual se le aplica la asignación!

¡Representación gráfica de la combinación O!

¡Asignación del resultado de la combinación logica!

A 4.0

E 0.1

E 0.0

¡Entrada de la combinación Y, la cual se ha de negar!

¡Representación gráfica del símbolo de negación!




5.8 ¿CÓMO SE CREA UN PROGRAMA PARA EL PLC? ¿CÓMO SE GUARDA EL PROGRAMA EN EL

PLC? El programa PLC se escribe con el Software STEP 7 en el PC y allí se guarda en la memoria intermedia. Después de la conexión del PC con la Interface MPI del PLC, se puede cargar el programa en la memoria del PLC gracias a la función de carga. Nota: El procedimiento se describe detalladamente paso a paso en los capítulos del 8 al 10.

PC con STEP 7

PLC S7-300

PC adaptador

1. Escribir el programa PLC con STEP 7 en el PC

2. Conectar el PC con la interface MPI del PLC.

3. Cargar el programa del PC en la memoria del PLC



Preámbulo Notas Instalación Interface ¿Qué es un PLC ? Estructura S7-300 Ejemplo Proyecto Programa Testear

6. CONFIGURACIÓN Y MANEJO DEL S7-300

Módulos: El SIMATIC S7-300 es un módulo de sistema de automatización y ofrece el siguiente grupo de módulos: - Módulo central (CPUs) con diferentes contenidos, en parte con entradas/ salidas integradas (p.e.

CPU312IFM/CPU314IFM) o una interface PROFIBUS integrada (p.e. CPU315-2DP) - Fuente de alimentación PS con 2A, 5A ó 10A - Expansión de módulos de trabajo IM para la configuración de varias líneas de S7-300 - Módulos de señales SM para entradas/salidas digitales y analógicas - Módulos de funciones FM para funciones especiales (p.e. regulación de motores) - Procesadores de comunicación CP para conexión a la red.

Nota: Para este módulo es suficiente disponer de una fuente de alimentación, una CPU así como un grupo de entradas y salidas digitales.




Elementos importantes en la fuente de alimentación y en la CPU:

Interface MPI: Cada CPU posee una interface MPI para la conexión de la linea de programación (p.e. PC- adaptador). Ésta se haya detrás de una solapa en la parte delantera de la CPU. Según la posición del selector se permiten determinadas funciones del programa (PG). Los siguientes modos de operación son posibles :




Reset: Reset elimina todos los datos del usuario en la CPU y obliga a volver a cargar el programa desde el principio. Esto se produce en los 3 siguientes pasos:

Paso Ejecución Resultado

1 Girar el conmutador a la posición STOP.

El indicador STOP brilla

2 Mantener el conmutador en la posición MRES hasta que el indicador STOP brille, volver a la posición STOP.

El indicador STOP brilla una o dos veces y después de aprox. 3 segundos brilla de nuevo

3 Volver a girar la llave a la posición MRES (sólo un momento)

El indicador STOP brilla aprox. 3 segundos y después vuelve a brillar de nuevo: todo está en orden; la CPU ha sido reseteada




7. EJEMPLO

Para el primer programa STEP 7 se ha de resolver un problema sencillo. Una prensa con un dispositivo de protección sólo se puede ejecutar con un interruptor START S1, si la rejilla protectora está cerrada. Esta situación se controlado por un sensor BO situado en la rejilla de protección. Si éste es el caso, una válvula de paso YO de 5/2 se desplazará, se activará el cilindro y se mantendrá 10 segundos en esta nueva posición, tiempo suficiente para prensar el elemento plástico. Por razones de seguridad la prensa debe también detenerse, si el interruptor START S1 se suelta o si el sensor de la rejilla protectora BO no reacciona. Lista de asignaciones: Dirección Símbolo Comentario E 0.0 B0 Sensor de la rejilla protectora E 0.1 S1 Interruptor START A 4.0 Y0 Válvula de paso de 5/2 para la presión del cilindro

Válvula de paso de 5/2 que regula la presión del cilindro. El cilindro recorre exactamente la distancia, como la regulación del la salida YO

Interruptor START para ejecutar el procedimiento de prensado.

El sensor B0 reconoce si la rejilla protectora está bajada

Rejilla protectora para proteger de lesiones en las operaciones por personas

La prensa moldea la forma del material plástico


T I A Manual de formación Página 30 de 126 Módulol 3 Edición: 05/2001 ‚Startup’ SPS- Programación con STEP 7


8. CREAR UN PROYECTO STEP 7

La administración del documento se efectúa en STEP 7 con el ‘Administrador SIMATIC’. Aquí se pueden, p.e., copiar bloques de programas o seguir trabajando con otras herramientas. La condición corresponde al standard WINDOWS 95/98/NT. Para esto p.e. existe la posibilidad de elegir en el menú cada componente haciendo clic con el botón de la derecha del ratón. En STEP 7 se coloca cada proyecto en una sólida estructura. Los programas se guardan en los siguientes directorios:

Proyecto: Este directorio contiene el Hardware (p.e. las estaciones SIMATIC 300) y las subredes (p.e. MPI y PROFIBUS)

Estaciones SIMATIC 300: Aquí se guardan las correspondientes configuraciones (Hardware/SC) y los datos de la CPU.

Fuentes/SO: Aquí se suministran las fuentes (p.e. Fuente SCL ), la cuales se pueden modificar a través del intérprete en el programa ejecutable.

Bloques/AP-off: Aquí se guardan los bloques de programa( OB, FB, FC, SFB, SFC, DB etc. ).

Símbolos/SY: Aquí se guardan la lista de símbolos para simbolizar las direcciones.

CPU: Aquí se inscribe el programa S7 y las comunicaciones con redes (conexiones CO).

Programa S7: Aquí se administran las aplicaciones del programa (Bloques/AP-off),tablas de símbolos (Símbolos/SY) y fuentes (fuentes/SO) .




En el archivo ‚Equipo SIMATIC 300’ y ‚CPU’ se representa la configuración del hardware del PLC. Por consiguiente también figura un proyecto en el cual se ven las especificaciones del hardware. Para escribir un proyecto independientemente de la configuración del hardware existe además la posibilidad de colocar un proyecto, que no contenga este directorio . Éste tiene la siguiente estructura:

Nota: Este ejemplo se redacta sin configurar el Hardware y por eso se carga el programa sobre una configuración arbitraria del S7-300, S7-400 o WinAC. No obstante se han de adaptar en cada caso las direcciones de las entradas y salidas.

Proyecto: Este directorio contiene el hardware (p.e. las estaciones SIMATIC 300) y las subredes (p.e. MPI y PROFIBUS) Fuentes/SO:

Aquí se suministran las fuentes (p.e. Fuente SCL ), las cuales se pueden modificar a través del intérprete en el programa ejecutable.


Símbolos/SY: Aquí se guardan la lista de símbolos para simbolizar las direcciones. Programa S7:

Aquí se administran las aplicaciones del programa (Bloques/AP-off),tablas de símbolos (Símbolos/SY) y fuentes (fuentes/SO) .




Para redactar un proyecto, el usuario ha de ejecutar los siguientes pasos:

1. La herramienta central en STEP 7 es el ‚ Administrador SIMATIC’. Se llama haciendo doble clic

en el icono. ( → Administrador SIMATIC)

2. Los programas STEP 7 se desarrollan en proyectos. Ahora se va a insertar un proyecto ( → Archivo → Nuevo)




3. Ahora se le da nombre al proyecto ‚Nombre’ ‚Startup’ . ( → Startup → Aceptar)

4. En el proyecto ‚Startup’ se selecciona una nuevo ‚Programa S7’. ( → Startup → Insertar → Programa → Programa S7)




5. El ciclo de programa se escribe en STEP en un determinado bloque. Por defecto está el bloque de organización OB1. Éste representa la Interface para el sistema operativo y es llamado automáticamente y ejecutado cíclicamente. Desde este bloque de organización se pueden llamar a otras estructuras de programación como p.e. la función FC1. Esta ofrece a parte de esto, un tarea completa para analizar por partes los problemas. Estas son las más fáciles de solucionar y para testear su funcionalidad. Estructura del programa del ejemplo:

Organización del bloque OB1 Ciclo del sistema operativo llamado por el bloque. Aquí está la llamada a la función FC1 CALL FC1

Función FC1 Contiene en este ejemplo el verdadero programa para el control de la Prensa. Se ha llamado desde el OB1.




6. Para insertar un nuevo bloque FC1, se ha de marcar el directorio ‚Bloques’. ( → Bloques)




7. Con ‚Bloque S7’ ‚Función’ se inserta ahora en el nuevo bloque. ( → Insertar → Bloque S7 → Función)

8. Ahora se ha de elegir el nombre de la función. ( → FC1 → OK)




9. En el Administrador SIMATIC aparacen ahora los dos bloques OB1 y FC1, para ser a continuación enlazados para su programación.




9. ESCRIBIR UN PROGRAMA STEP 7 CON EL DIAGRAMA DE FUNCIONES FUP

Una de las posibilidades que ofrece el programa STEP 7 es el diagrama de funciones FUP. A la izquierda de la página de los símbolos se clasifican las entradas y a la derecha las salidas. 1. Como primer bloque se debe escribir la función ‚FC1’. Para eso se hace doble clic en el ‘Administrador SIMATIC’ para abrirlo ( → FC1)




2. Ahora se abre el editor ‚KOP/FUP/AWL’ , en el menú se seleciona ‚Ver’ y a continuación se cambia al lenguaje de programación ‚FUP’.( → Ver → FUP)




3. La pantalla del programa para la programación en (FUP) tiene la siguiente forma:

Nota: Los programas en los bloques STEP 7 se programan en segmentos individuales. Por eso se presenta la posibilidad de una nueva estructuración y una mejora de la documentación en los títulos de las segmentos.

Catálogo completo de los elementos del programa

¡Con frecuencia son necesarias las funciones de combinación como Y, O, asignación, entrada binaria, salida binaria negada, bifurcación T !

¡Insertar un nuevo Segmento !

¡Cargar el programa en la CPU !

¡Guardar el programa !

¡Los elementos de programa se pueden transportar con el ratón mediante ‘ARRASTRAR y SOLTAR’ al área de programación !

¡Tabla de declaración de variables. (en este ejemplo no son necesarias) !

¡Aquí se pueden escribir las tareas de regulación a través de símbolos con funciones características!

¡Espacio para comentarios así como los títulos de los bloques !




4. Para nuestro ejemplo necesitamos un temporizador de impulsos. Este se llama en Step 7 ‚S_IMPULS’ y se encuentra en el catálogo, en la carpeta ‚Temporizacióóóón’.( → Temporización’ → S_IMPULS)

Nota: Al elegirse una operación, se puede observar en la parte inferior de la página una pequeña descripción de esta operación.




5. Para una completa descripción de cada operación, está en la parte inferior el símbolo ‚?’ de la ayuda Online. Ésta es amplia y aclara cada campo con amplios ejemplos. ( → ? )




6. Para insertar la operación ‚S_IMPULS’ en el programa, se ha de seleccionar este bloque con el ratón en el catálogo y a continuación arrastarlo hasta dejarlo en el programa. ( → S_IMPULS)




7. Con frecuencia se necesitan operaciones como p.e. la combinación Y, las cuales se encuentran

en la lista del menú. Se inserta seleccionando el símbolo del menú. (→ S → )




8. Ahora se ha de nombrar al Temporizador con ‚T1’ e insertar el valor de 10 segundos en el S5Time con el formato ‚S5t#10s’. Además se han de insertar las entradas ‚E 0.0’ y ‚E 0.1’ unidas mediante la combinación Y, así como comentar el programa y el bloque. ( → T1 → S5T#10s → E0.0 → E0.1 → Comentarios)

Nota: Para simular un tiempo en un temporizador se ha de observar la siguente sintaxis: S5T# 10s Aquí está este formato fijo S5T# y en la parte posterior se puede dar el valor del tiempo ( 10 Segundos). También se pueden dar Milisegundos (MS), Minutos (M) y horas (H). Estas unidades también se pueden dar agrupadas (p.e.. S5T#3M_3S).




9. A continuación se inserta otro segmento. Se ha de hacer clic en el símbolo del

menú ‚ ’ . ( → )

10. A continuación se inserta clicando con el maus en el símbolo ‚ ’ una asignación ( → )




1. La asignación debe ser válida par la salida ‚A4.0’ y efectuarse mientras el temporizador ‚T1’

tenga el señal „High“. Estas dos operaciones se ha de insertar ahora, antes de guardar el FC1 ‚ ’

y que se puedan cargar en el PLC ‚ ’ . ( → A4.0 → T1 → → )

12. Para programar la llamada al FC, se ha de abrir con doble clic‚OB1’ en el ‚Administrador SIMATIC’ (→ Administrador SIMATIC → OB1)




13. Las características del OB1 se guardan haciendo clic en ‚OK ( → OK)

14. En el editor ‚KOP/FUP/AWL’ se ha de cambiar en ‚Ver’ el lenguaje de programación al ‚FUP’. ( → Ver → FUP)




15. En el catálogo se pueden seleccionar en ‚Bloques FC‘ el ‚FC1’ , haciendo doble clic con el

ratón y transportándolo al menú de trabajo. Después se guarda el OB1 ‚ ’ y se carga en el PLC

‚ ’ . ( → Bloques FC → FC1 → → )


T I A Manual de formación Página 50 de 126 Apéndice A Edición: 05/2001 Fundamentos de programación STEP7 en SIMATIC S7-300

Preámbulo Estructura y función de un PLC Lenguaje de programación STEP 7

10. TESTEAR UN PROGRAMA STEP 7 EN LA CPU

1. Para poder observar el programa en FC1 se ha de cambiar en la ventana del editor ’KOP/FUP/AWL’ en ‚Ventana’ a ‚FC1’. (→ Ventana → FC1)




2. A través de un click en el símbolo de gafas ‚ ’ se puede observar ahora el programa en FC1. El procedimiento del temporizador se representa igualmente, como para las señales de las

entradas como para el de las salidas. ( → )




11. FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN DE STEP 7 CON SIMATIC S7-300

El apéndice A es la condición previa para la realización del módulo ‚Fundamentos en la programación STEP 7’. Objetivo: El controlador lógico programable, PLC, es considerado hoy en dia como pieza fundamental en cualquier automatización. Con estos controladores se encuentran soluciones económicas a diferentes problemas en las tareas de automatización.

PLC

CONTROL

CALCULAR

REGULACIÓN

MANEJAR Y OBSERVAR

COMUNICAR Y PROTOCOLIZAR

Estos documentos deben dar una visión general sobre el Autómata S7-300 y también sobre el software de programación STEP 7. Condiciones: En este apéndice de fundamentos se supone que tampoco son precisas condiciones especiales.

Fundamentos de programación STEP7 2 - 3 días módulo 1-7

Sistema de bus de campo industrial 2- 3 días módulo13-23

muestra de las funciones de programación de STEP 7 2- 3 días módulo 8-12

Proceso de visualización 2- 3 días módulo 24-26

Programación paso a paso 2- 3 días módulo 13



Preámbulo Esctructura y función de un PLC Lenguaje de programación STEP 7

11.1 ESTRUCTURA Y FUNCIONES DE UN PLC

La regulación tiene la tarea de ejecutar operaciones especificas en una máquina o equipo, después de simular el desarrollo del funcionamiento en función del tipo de señal de entrada.

11.2 CLASES DE SEÑALES EN AUTOMATIZACION

Las entradas y salidas de las señales eléctricas se pueden dividir fundamentalmente en dos grupos :

11.2.1 SEÑAL BINARIA

La señal binaria sólo puede admitir dos estados. Estos son: Estado „1„ = presencia de tensión = p.e. interruptor ON Estado „0„ = ninguna presencia de tensión = p.e. interruptor OFF En regulación técnica se utilliza con frecuencia una tensión continua de 24 V como “tensión de regulación”. Un nivel de tensión de +24 V en un borne de entrada indica un estado „1„. Análogamente, una tensión de 0V indica un estado „0„. Se tiene que tener conocimiento, si un transmisor se refiere a un contacto abierto a un contacto cerrado. Un contacto abierto suministra en “caso activo”, es decir si está ocupado, una señal „0„. Se designa esta conexión como „activo 0„ o „activo low„. Análogamente un contacto cerrado es „activo 1„ / „activo high„, y entrega una señal „1„, si esta ocupado. Generalmente los transmisores de señal están en „activo 1„. Una aplicación típica para un transmisor „activo 0„ es un interruptor de emergencia. Un interruptor de emergencia está siempre desaccionado ( botón de emergencia sin apretar), es decir, entrega una señal „1„ cuando se cierra la entrada (seguridad por rotura). Se ha de provocar la actuación de un interruptor de emergencia en determinadas reacciones (p.e. cerrar todas las válvulas), donde la señal tiene que ser „0„.




Posición binaria: Una señal binaria sólo puede tener 2 valores, „0„ o „1„. Se caracteriza también por su posición binaria y recibe en el lenguaje técnico el nombre de „Bit„. La agrupación de más señales binarias representan, en una determinada codificación (código), una señal digital. Mientras una señal binaria sólo comprende dos posibilidades (p.e. puerta cerrada / puerta abierta), a través de la combinación de las posiciones binarias se pueden formar número y cifras (información digital). La combinación de n posiciones binarias permite la representación de 2∧n diferentes combinaciones. Así pues por ejemplo, con 2 posiciones binarias 2∧2, se obtienen 4 posibles soluciones: 0 0 Información1 (p.e. ambos interruptores abiertos) 0 1 Información2 (interruptor 1 cerrado / interruptor 2 abierto) 1 0 Información3 (interruptor 1 abierto / interruptor 2 cerrado) 1 1 Información4 (ambos interruptores cerrados)

11.2.2 SEÑAL ANALÓGICA

Al contrario que para una señal binaria, que sólo puede tener dos estados, „presencia de tensión +24V„ y „ninguna presencia de tensión 0V„, las señales analógicas pueden comprender un determinado dominio de valores. Un típico ejemplo para un transmisor analógico es un potenciómetro. Con el posicionamiento del botón de giro se puede poner una resistencia hasta su valor máximo. Ejemplos para medidas analógicos en la regulación técnica : ��Temperatura -50 ... +150°C ��Paso de circulación 0 ... 200l/min ��Número de revoluciones 500 ... 1500 V/min ��etc Estas medidas se convierten, con la ayuda de un convertidor de medición, en tensiones eléctricas, corrientes o resistencias. P.e. para captar un número de revoluciones, se puede transforma un rango de revoluciones de 500 ... 1500 V/min, con un convertidor, a un rango de tensión de 0...+10V. Para la medida de las revoluciones de 865 V/min, un convertidor de valor de tensión debería dar una tensión de +3,65 V.

365

1000 V/min

10V

10V: 1000 V/min = 0,01 V/V/min365 V/min x 0,01 V/V/min = 3,65

0 V +10V

500 865 1500 V/min




Para trabajar con medidas analógicas en un PLC, se han de convertir los valores de tensión, corriente o resistencia en una información digital. Esta conversión se obtiene con un conversor analógico – digital (Conversor A/D). Esto significa, que p.e. el valor de tensión de 3,65 V en una linea en posición binaria se guarda como información. Cuantas más posiciones binarias se utilizen para la representación digital, más precisa será la resolución. Si se dispusiera p.e. para el rango de tensión 0…+10V de un sólo 1 Bit, sólo se podría realizar una declaración, si el rango de tensión está comprendido entre 0…+5V o entre +5V…+10V. Con 2 bits se puede dividir el rango en 4 partes, es decir 0 ... 2,5 / 2,5 ... 5 / 5 ... 7,5 / 7,5 ... 10V. Los convertidores de corriente A/D en la regulación técnica convierten con 8 o 11 bit. A continuación se obtiene con 8 bit 256 partes y con 11 bit una resolución de 2048.

11 Bit

10V: 2048 = 0,0048828 →→→→ Se pueden distingir diferentes tensiones <=5mV

0 2048

0A/0V 20mA/10V

11.3 SISTEMAS NUMERICOS

Para la adaptación de la dirección en una célula de memoria, entradas ,salidas, tiempos, marcas, etc.. a través de un controlador lógico programable (autómata) no se utiliza el sistema decimal, sino el sistema binario.

11.3.1 SISTEMA DECIMAL

Para comprender el sistema numérico binario es necesario antes de nada, considerar el sistema decimal. Aquí se ha de clasificar el número 215. El 2 corresponde a la centenas, el 1 a las decenas y el 5 a las unidades. En realidad se ha de escribir 215 como: 200+10+5. Se ha de escribir la expresión 200+10+5, como abajo está representada, con ayuda del número potencia de 10.

+ +

Número decimal

10 10 10

10 10 10

2 1

2 1 5

5

5

200 10

* * *

0 1 2

2 1 0

Centenas Decenas Unidades

Número elevado a la décima potencia

Cada cifra dentro del número decimal está clasificada en un número potencia de 10.




11.3.2 SISTEMA NUMÉRICO BINARIO

El sistema numérico binario reconoce sólo las cifras 0 y 1, que en la elaboración de datos técnicos es fácil representable y utilizable. Por lo tanto, esto es un sistema numérico binario.

La posiciones de los valores en el sistema binario se clasifican, como se describe a continuación, en potencias de dos.

+

+

2

1

1 1 0

08 4

***

123

3 2 1

+

1

1

*

0

0

2 22

1 10

2 2 2 2

Número binario

Potencias de 2

= 13 Número decimal

Cada cifra dentro del número binario está clasificada en un número potencia de 2.

11.3.3 CÓDIGO BCD (CÓDIGO 8-4-2-1)

Para representar importantes valores numéricos ordenadamente, se utiliza con frecuencia el código BCD (codificación-binaria-decimal). Los números decimales se representan con la ayuda del sistema numérico binario. La cifra decimal con el valor más alto es el 9. Para la representación del número 9 se necesita la potencia de dos hasta 23 , por lo tanto, en total se necesitan 4 posiciones.

2 2 223 2 1 0

8 4 2 1

1 = 9 en decimal001

1 0 0 0 = 8 en decimal

Para la descripción de la cifra decimal más grande de 4 posiciones binarias, se designa para cada cifra decimal una unidad de 4 posiciones, llamada tetrada. El código BCD es por lo tanto un código de 4 bits.




Cada número decimal se codifica por separado. El número 255 está formado p.e. por 3 cifras decimales. Cada cifra decimal esta representada en código BCD como una unidad con 4 posiciones (tetrada).

2 8 5 0010 1000 0101

Cada cifra decimal se representa con un código propio a través de una tretrada.

11.3.4 SISTEMA HEXADECIMAL

El sistema hexadecimal pertenece a los sistemas numéricos. Como valor se utilizan las potencias del número 16. El sistema hexadecimal es por lo tanto un sistema numérico dieciseisavo. Cada posición dentro de un número hexadecimal se clasifica en una potencia dieciseisava. Se necesitan con el 0, 16 cifras. Para las cifras de 0 a 9 se utiliza el sistema decimal y para las cifras de 10 a 15 las letras A, B, C, D, E y F. Cada cifra dentro del número hexadecimal está clasificada en una potencia del número 16.

11.3.5 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA NUMÉRICO




11.3.6 REGLAS DE CONVERSION

La conversión entre diferentes sistemas numéricos se basa en reglas sencillas. El usuario del PLC debería controlarlas, ya que estas conversiones se usan con frecuencia. La identificación del sistema numérico, sobre el cual se fundamenta el número entregado, es un subíndice que se coloca a la derecha del número. Con eso se coloca una D„ para decimales, una „B„ para binarios y una „H„ para hexadecimales. Esta identificación es a menudo necesaria, ya que conforme se van considerando sistemas numéricos, es precisa una completa distinción de los valores. Así es p.e. „111„, el valor en sistema decimal es 111D (ciento once), en binario 111B , en valor decimal sería 7 (1x20 + 1x 21 + 1x22) y el número hexadecimal 111H ,en valor decimal sería 273 (1x160 + 1x161 + 1x 162). Conversión decimal �� binario El número completo decimal se divide en base 2, hasta que el resultado sea nulo. De ahí que el resto de la división (0 o 1) resulta un número binario. Hay que observar el contenido del „Resto”. El resto de la primera divisón es el primer bit de la derecha. (el valor más bajo del bit). P.e.: El número decimal 123 se debe transformar en su correspondiente número binario:

Prueba: 1 1 1 1 0 1 1 1x26 + 1x25 + 1x24 + 1x23 + 0x22 + 1x21 + 1x20 64 + 32 + 16 + 8 + 0 + 2 + 1 = 123




Conversión decimal �� hexadecimal La conversión se realiza igual que la conversión decimal � binario. Con la diferencia, que en vez de utilizar base 2 se utiliza base 16. Por eso se ha de dividir por 16, en vez de por 2. P.e.: El número decimal 123 se debe transformar en su correspondiente número hexadecimal:

Prueba: 7 B 7x161 + 11x160 112 + 11 = 123 Conversión binario �� hexadecimal Para la conversión de un número binario en uno hexadecimal se podría en primer lugar examinar el valor decimal del número binario. Este número decimal se podría entonces transformar con ayuda de la división por 16 en un número hexadecimal. Pero también existe otra posibilidad, se puede deducir directamente desde el número binario el valor en hexadecimal. Para esto se ha de dividir primero el número binario empezando por la derecha en grupos de cuatro. Cada uno de estos grupos da como resultado una cifra en el sistema hexadecimal. En los casos necesarios se ha de rellenar en el grupo de la izquierda las carencias de bits con ceros. P.e.: El número binario 1111011 se ha de transformar directamente en un número Hex.:

1 1 1 1 0 1 1B

1 0 1 10 1 1 1

0x23 + 1x22 + 1x21 + 1x20 1x23 + 0x22 + 1x21 + 1x20

7 B H




11.4 CONCEPTOS SOBRE LA INFORMÁTICA

En relación con los autómatas se utilizan con frecuencia sobre los datos, así como el proceso de la información, los conceptos como BIT, BYTE y WORD.

11.41 BIT

Bit es la abreviatura de cifra binaria. El BIT es la unidad de información binaria más pequeña ( dos valores), el cual puede admite los estados de señal "1" o "0".

Valor de tensión 0

24 V

0 V

Valor de tensión 1

11.4.2 BYTE

Para una unidad de 8 signos binarios está el concepto BYTE. Un byte tiene una dimesión de 8 bits.

B Y T E 0 0 0 0 11 1 1 Estado del señal

11.4.3 WORD

Una palabra es una sucesión de signos binarios, los cuales se consideran en una determinada relación como una unidad. A la longitud de la palabra le corresponde un número de 16 signos binarios. Con palabras se pueden p.e. representar:

0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1W O R D

1 1

Estado de la señal

Una palabra tiene por lo tanto el tamaño de 2 bytes o 16 bits.




11.4.4 DOBLE PALABRA

A una doble palabra le corresponde una logitud de palabra de 32 signos binarios. Una doble palabra tiene por lo tanto un tamaño de 2 palabras, 4 bytes o 32 bits. Otras unidades son Kilo-bit o Kilo-byte para 210, es decir 1024 Bit o en su caso 1024 Byte y el Mega-bit o el Mega-byte para 1024 Kilo-bit o en su caso 1024 Kilo- byte.

11.4.5 DIRECCION DE BIT

En cada byte se obtiene la dirección de bit 0 a la derecha y a la izquierda se obtiene la dirección de bit 7.

7 6 5 4 3 2 1 0Dirección de bit

11.4.6 DIRECCION DE BYTE

También los bytes individuales continen números, la dirección de byte. Además el operando está caracterizado, de modo que p.e. se da EB2 para la entrada byte 2 o AB4 para la salida byte 4. Los bits individuales son direccionados inequívocamente a través de la combinación de la dirección de bits y bytes. Aparte de eso se separa la dirección de bit de la dirreción de byte con un punto. A la derecha del punto está la dirección de bit y a la izquierda la dirección de byte. E0.7 E0.6 E0.5 E0.4 E0.3 E0.2 E0.1 E0.0

Dirección de byte 1 Byte




11.4.7 DIRECCION DE PALABRA

La numeración de las palabras corresponde a la dirección de palabra. Nota: Para la utilización de palabras, p.e. palabras de entradas (EW), palabras de salidas

(AW), palabras de marcas (MW) ,etc la dirección de palabra es siempre la dirección más pequeña de los bytes pertinentes. P.e. en una palabra, existen EB2 y EB3 y la dirección es EW2.

Nota: Para ejecutar una palabra se ha de tener especial cuidado, en que p.e. la palabra de

entrada 0 y la palabra de entrada 1 coinciden en un byte. Además se empieza a contar

el número de bits por la derecha.

Por ejemplo el bit0 de EW1 es E2.0. El bit1 de E2.1….. el bit7 de E2.7. El bit8 de

E1.0…. el bit15 de E1.7.

Entre los bits 7 y 8 existe por ello un salto.

11.4.8 DIRECCION DE DOBLE PALABRA

La numeración de dobles palabras resultada la dirección de doble palabra.

Nota: Para la utilización de dobles palabras, p.e. ED, AD, MD etc. la dirección de doble

palabra es siempre la dirección de palabra más pequeña de las dos palabras

pertenecientes.

ED0 Dirección de doble palabra EW0 EW2

EB0 EB1 EB2 EB3

EW1

EW0 EW2

EB0 EB1 EB2 EB3

EW1

Dirección de palabra




11.5 ESTRUCTURA DE UN PLC

Los controladores lógicos programables son aparatos acabados en serie. Todos ellos necesitan para la regulación técnica uniones entre grupos, funciones de memoria, temporizadores, contadores, etc. Son planificados por el fabricante y se conectan por la programación para las funciones de control. Los aparatos de control se ofrecen en diferentes unidades de funciones. Se diferencian principalmente por medio del número de posilibidades.

entradas y salidas,

espacio de memoria,

contadores,

temporizadores,

funciones de las marcas,

funciones especiales,

a través de la velocidad de trabajo,

así como el tipo de ejecución del programa. Los aparatos de control más grandes se montan en grupos separados por módulos individuales. Para las tareas de control más pequeñas, se ofrecen equipos de control ya construidos y compactos. Se representan por una unidad cerrada con un número de entradas y salidas establecidas. A un controlar lógico programable le pretenecen fundamentalmente:

PLC

Dispositivo de la automatización

Posición de los aparatos o bien indicación luminosaSeñal transmisor




El dispositivo de la automatización contiene principalmente:

Unidad central con procesador

Grupo de entradas y salidas

Memoria de programa

Sistema de busGrupo de fuente de alimentación

Dispositivo de la automatización

Configuración de un controlador lógico programable:

Fuente dealimentación

Grupo centralMemoria de programa

Procesador

Grupo deentradas

Grupo desalidas

Transmisor de la señal

Fuente de alimentación para la señal

Fuente de alimentación para el posicionamiento de los aparatos / indicadores

Posicionamiento de los aparatos /indicadores luminosos

luminosos




11.6 PARTES FUNDAMENTALES DE UN PLC

11.6.1 UNIDAD CENTRAL DE PROCESO CPU

A través de los transmisores de señal de tensión se conecta, sobre la regleta de terminales, el grupo de entrada. En la CPU (modulo de trabajo), el procesador ejecuta el programa que está en la memoria y éste pregunta, si las entradas de los aparatos tienen tensión o no. Dependiendo del estado de las entradas y de la posición del programa en la memoria, el procesador del modulo de trabajo, ejecuta las instrucciones en los módulos internos. Dependiendo del estado de tensión en las entradas de los modulos de trabajo se conectan o desconectan el posicionamiento de los aparatos así como los indicadores luminosos.

Unidad central (CPU) del PLC: 0 0 0 U E 1.0

0 0 1 U E 1.1

0 0 2 = A 0.0

0 0 3 O E 2.0

5 0 9 O E 3.2

5 1 0 = A 4.0

B E

+ 1

Registro de instrucción

Marca

Temporizador interno

Contador interno

Imagen de proceso entradas y salidas digitales y analógicas

Bus para periféricos ( módulo bus )

Entrada digital y analógica

Salida digital y analógica

Temporizadores, contadores y

Herramienta de control




La dirección del contador solicita a la memoria de programa instrucción por instrucción una a continuación de la otra ( serie) y provoca la dependencia del programa de la transmisión de información de la memoria de programa al registro de instrucción. Todas las memorias en un procesador se llaman generalmente Registros. La unidad de control recibe sus instrucciones del registro de instrucción. Mientras la unidad de control ejecuta la instrucción actual, desplaza la dirección del contador a la próxima instrucción en el registro de instrucción. En el estado de transmisión de entradas en la imagen de proceso de las entradas (PAE) se ejecuta la combinacion, la entrada del temporizador, contador, acumuladores y la transferencia de los resultados lógicos (VKE) en la imagen de proceso de las salidas (PAA). Se reconoce después de la ejecución del programa de usuario (BE), que se ha efectuado la transferencia del correspondiente estado a la PAA en las salidas. El bus de periferia lleva a cabo el intercambio de datos entre la unidad de proceso y la periferia. A la periferia pertenecen los módulos de entradas y salidas digitales, los módulos de entradas y salidas analógicas y los módulos de los temporizadores, contadores y módulos de valor limitado.

11.6.2 SISTEMA DE BUS

El sistema de bus es una canalización para transferir los señales. Este permite el intercambio de señales en dispositivos de la automatización entre el procesador y los módulos de entradas / salidas a través de un proceso en el sistema de bus.

. El bus contiene tres direcciones paralelas de señales :

Bus de direccionamiento

Bus de controlBus de datos

Sistema de bus

- Con el bus de direccionamiento se controlan la direcciones en cada módulo. - Con el bus de datos se transfieren datos p.e. del módulo de entrada al de salida. - Sobre el bus de control se transmiten las señales para el control y vigilancia de las funciones dentro de los dispositivos de la automatización.




11.6.3 FUENTE DE ALIMENTACION

La fuente de alimentación genera la tensión para la módulos eléctricos de los dispositivos de automatización. El nivel de esta tensión es de 24 voltios. Para las tensiones de los transmisores de señal, posicionamiento de los aparatos e indicadores luminosos, los cuales necesitan tensiones por encima de los 24 voltios, se suministran transformadores como complemento.

11.6.4 MEMORIA DE PROGRAMA

Los elementos de memoria son elementos, en los cuales se pueden guardas informaciones en forma de señales binarias. Como memorias de programa se emplean en su mayoría memorias semiconductoras. La memoria contiene celdas de programa de 512, 1024, 2048 etc.. Es usual, declarar la capacidad de la memoria de programa ( es decir, el número de celdas de programa) en múltiplos de 1 K ( 1 K contiene 1024). En cada celda de programa se puede escribir (programar) con la ayuda de un aparato de programación una instrucción de control. Cada elemento binario en una celda de programa puede admitir el estado de señal "1" o "0".

11.6.5 RAM

En las celdas de programa se pueden escribir a menudo diferentes informaciones. La información se selecciona, sin que el contenido de la información se pierda. Las memorias RAM son sin embargo memorias volátiles, es decir, que el contenido de la información se pierde, a caso de caída de tensión. Las memorias RAM se borran eléctricamente. La memoria de trabajo interna de un S7-300 está en RAM. El respaldo por pila en los PLC ofrece seguridad a la memoria.

11.6.6 FLASH- EPROM

La EPROM es BORRABLE, PROGRAMABLE de sólo lectura. El contenido de la EPROM se borra en su totalidad a través de un rayo violeta o una tensión y a continuación se programa de nuevo. Por esto es adecuada para ser transportada sin pérdida de datos. En el S7-300 existe la posibilidad con el PG de guardar el programa en un tarjeta de memoria (Flash-EPROM) y con eso, en caso de una caída de tensión, se puede cargar rápidamente de nuevo el sistema en el modo de servicio. Para borrar y sobreescribir la Flash- EPROM se utiliza una tensión de 5V.




11.7 SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN SIMATIC S7

SIMATIC S7 es un producto de la empresa SIEMENS y responde a la serie actual de los controladores lógicos programables. Esta familia de sistemas SIMATIC S7 es un bloque general de los conceptos de automatiziación para la fabricación y procesos técnicos. Totally Integrated Automation.

11.7.1 SIMATIC S7 - 300

Gama del módulo: Las siguientes clases de módulos forman, en conjunto con una CPU, la estructura de un SIMATIC S7-300:




Elegir una CPU:

A continuación se relacionan las CPU´s más relevantes que por el momento existen para la

formación. No obstante existen otras CPU´s con otras capacidades de rendimiento y también se

están desarrollando otras nuevas CPU´s. No obstante éstas sólo se caracterizan por una mejora en

los cálculos aritméticos. Estas no son necesarias en los pequeños programas para la formación.

CPU 312 IFM CPU 313 CPU 314 IFM CPU 314 CPU 315 CPU315-2DP

2K Instrucciones 6Kbyte Memoria de trabajo 20Kbyte de carga.




16K Instrucción. 48Kbyte Memoria de trabajo 80Kbyte de carga.

16K Instrucción. 48Kbyte Memoria de trabajo 80Kbyte de carga.

128 Byte DE/DA 128 Byte DE/DA 512 Byte DE/DA 512 Byte DE/DA 1024 Byte DE/DA

1024 Byte DE/DA

32 Byte AE/AA 32 Byte AE/AA 64 Byte AE/AA 64 Byte AE/AA 128 Byte AE/AA 128 Byte AE/AA

0,6 ms / 1K Instrucción


0,3 ms / 1 K Instrucción




1024 Marcas bit 2048 Marcas bit 2048 Marcas bit 2048 Marcas bit 2048 Marcas bit 2048 Marcas bit

32 Contadores 64 Contadores 64 Contadores 64 Contadores 64 Contadores 64 Contadores

64 Temporizadores

128 Temporizadores

128 Temporizadores

128 Temporizadores

128 Temporizadores

128 Temporizadores

10 DE/6DA integradas, de ellas 4 DE para el proceso de

alarma o integración de

funciones 20KByte EPROM

20 DE/16DA integradas, de

ellas 4DE para el proceso de alarma o

funciones. 4 AI / 1AA integradas

Resolución: 11Bit + Signo

integración 40KByte EPROM

PROFIBUS DP Conexión

(Master / Slave) Asignación de

direcciones parametrizable




CPUs compactas:

Entretanto existen también un número de CPUs compactas, que a través de módulos compactos

con interface de comunicaciones integradas, destacan por tener unos precios especialmente

asequibles y que son apropiadas para la formación.

Estas son comparables en funcionalidad y manipulación con las CPUs estándar.

La siguiente tabla muestra una selección de CPUs compactas.

CPU 312C CPU 313C CPU 313C-2DP CPU 314C-2DP

Tiempo de instrucción (Binario/Coma fija/Coma flotante)

0.2 / 4 / 40µs 0.1 / 2 / 20µs 0.1 / 2 / 20µs 0.1 / 2 / 20µs.

Memoria de trabajo 16 KB 32 KB 32 KB 48 KB

SIMATIC Micro Tarjeta de memoria

64 KB hasta 4 MB

64 KB hasta 4 MB

64 KB hasta 4 MB

64 KB hasta 4 MB

Periferia integrada DE/DA AE/AA *PT100

10 / 6

-/-

24 / 16 4+1*/2

16 / 16

-/-

24 / 16 4+1* / 2

Funciones tecnológicas - Contador/frecuencia - Impulso de salida - Regulación - Posicionamiento

2 (10KHz) 2 (2,5 KHz)

no no

3 (30KHz) 4 (2,5 KHz)

si no

3 (30KHz) 4 (2,5 KHz)

si no

4 (60KHz) 4 (2,5 KHz)

si 1

Interface - MPI 187,5 kBaud - DP-Funcionalidad

si no

si no

si

Maestro/esclavo

si

Maestro/esclavo




Posibilidades de expansión de un S7 - 300

Esta figura muestra la extensión máxima de un S7-300/CPU314. La ampliación completa permite hasta 32 módulos(CPU 312IFM y CPU 313 con sólo 8 Módulos), cada fila hasta 8 módulos. Para la ocupación de un lugar en el bastidor se dan las siguientes reglas: Posición 1: Fuente de alimentación PS (=asignación fija) Posición 2: Módulo central de proceso CPU (=asignación fija) Posición 3: Módulo de acoplamiento IM (=asignación fija) Posición 4-11: Módulos de señales SM, Módulo de funciones FM y Procesadores de comunicaciones CP (=ninguna asignación fija)

La conexión del IMS representa al emisor y el IMR al receptor. Al módulo de conexión se le ha de asignar una posición en el bastidor. En cada extensión del bastidor se ha de prever una fuente de alimentación.

Los módulos de funciones, p.e. SINUMERIK FM NC, se pueden clasificar en una periferia particular. Con esto, un módulo FM tiene su propio campo de periferia y por lo tanto se puede utilizar con rapidez. Este campo de periferia se clasifica como un segmento local. Por bastidor se puede basar en un segmento local.




Elementos importantes en la fuente de alimentación y en la CPU:

Indicar de estados y errores en la CPU:

Indicación Significado Aclaración

SF (rojo) Error general Muestra un error general en la diagnosis del módulo.

BAF (rojo) Error de suministro Indica que el respaldo de bateria no suministra suficiente tensión o la ausencia de ésta.

DC5V (verde) Suministro de DC5V para la CPU y retransformación del bus

Indica la capacidad de la función interna de suministro de 5V a la CPU

FRCE (amarillo) Forzar Indica para el estado de la CPU, si las entradas y salidas están forzadas a través de una función de test.

RUN (verde) Estado de servicio RUN reluce cuando la CPU está funcionando, cuando la CPU se encuentra en estado RUN

STOP (amarillo) Estado de servicio STOP Reluce cuando se realiza un reset.

Cuando la CPU se encuetra en estado STOP




Concepto de protección de la CPU: Cada CPU posee un conmutador para seleccionar el tipo de funcionamiento. Los tipos de funcionamiento posibles son los siguientes:

El concepto de protección para el S7-300 posibilita la protección de determinadas partes de los sistemas de automatización. Estas son: • la CPU y todos los módulos programables • todos los objetos (como p.e. módulos) Esta protección de piezas puede realizarse a través del PG o a través del B&B. El concepto de protección de la CPU está subdividido en tres niveles de protección : • Nivel 1 – Posición del conmutador en Run-P o Stop: ninguna protección, todas las funciones están permitidas. • Nivel 2 - Posición del conmutador en Run: Protección de escritura, la lectura de las funciones está permitida, p.e. observación de la funciones, funciones de información, cargar de la CPU. • Nivel 3 – Configuración del S7 parametrizable(protección con pasword). Sólo está permitida la observación e información de las funciones, si el usario no conoce el password. Con el conmutador también se puede ejecutar un reset a la CPU de la siguiente manera:

Paso Ejecución Resultado

1 Girar el conmutador a la posición STOP.

El indicador STOP brilla

2 Mantener el conmutador en la posición MRES hasta que el indicar STOP brille, volver a la posición STOP.

El indicador STOP brilla una o dos veces y después de aprox. 3 segundos brilla de nuevo

3 Volver a girar la llave a la posición MRES (sólo un momento)

El indicador STOP brilla aprox. 3 segundos y después vuelve a alumbrar de nuevo: todo está en orden; la CPU ha sido reseteada




11.8 EJECUCIÓN DEL PROGRAMA

11.8.1 MEMORIA DE PROGRAMA

Para la ejecución del programa existen dos posibilidades diferentes, la que se utiliza en el control de un aparato y la programación independiente. La ejecución de una única instrucción necesita un determinado tiempo (microsegundos). El tiempo para una única ejecución de todas las instrucciones se llama tiempo de ciclo y un recorrido por todo el programa, ciclo de programa.

11.8.2 EJECUCIÓN DEL PROGRAMA EN LÍNEA

Para la ejecución del programa en línea, se ejecutan en línea las instrucciones de control de un aparato, las cuales están guardadas en la memoria de programa. Cuando la ejecución del programa alcanza el final (BE), éste se ejecuta de nuevo desde el principio. Se llama ejecución del ciclo. El tiempo que un aparato necesita para ejecutar una sola vez todas las instrucciones, se llama tiempo de ciclo.

, OB11°. Instrucción

BE

2°. Instrucción3°. Instrucción




11.8.3 ESTRUCTURA DE LA EJECUCION DEL PROGRAMA

Un programa de gran envergadura se subdivide y se reorganiza en pequeños y visibles bloques de programa. Esto tiene la ventaja de que los subprogramas se pueden testear y se pueden unir por medio de funciones. El módulo de programa se ha de llamar con las instrucciones del módulo de llamada (Call xx / UC xx / CC xx). Al reconocerse el final del módulo, el programa ejecuta de nuevo una llamada al siguiente módulo.

Call FB1, DB10 UC FC2

OB = Bloque de organización FB = Bloque de función FC = Función DB = Bloque de datos

Instancia-DB Datos locales sólo en FB1

BE

Globales DB para todos las FBs FCs OBs

BE

UC FC21 BE

OB 1

FC 2

DB 11

DB 10

FC 21 FB 1




11.8.4 BLOQUES DE USUARIO

STEP 7ofrece para la estructuración de la programación los siguientes bloques de usuario: • OB (Bloque de organización): un OB se llama cíclicamente por el sistema operativo y configura con esto la interface entre el programa de usuario y el sistema operativo. En este OB se comunica a la unidad de control del AG a través de instrucciones de llamada, que bloque de programa debe ejecutarse. • FB (Bloque de función): El FB dispone de una organización en el área de memoria. Cuando se llama un FB se puede organizar un bloque de datos (DB). Para acceder a los datos en este DB de instancia se llama a un FB. Un FB puede organizar diferentes DBs. Otras FBs y FCs se pueden llamar en un bloque de función a través de instrucciones de llamada. • FC (Función): Una FC no posee ninguna organización en el área de memoria. Los datos locales de una función se pierden después de la ejecución de la función. Otras FBs y FCs se pueden llamar en una función a través de instrucciones de llamada. • DB (Bloque de datos): Las DBs se utilizan para suministrar espacio de memoria a las variables de datos. Existen dos tipos de bloques de datos. Los globales DBs, donde todos los OBs, FBs y FCs pueden leen datos almacenados o los que pueden escribir datos en el DB y DBs de instancia, las cuales estan ordenadas en una determinada FB.

11.8.5 BLOQUES DEL SISTEMA PARA FUNCIONES STANDARD Y FUNCIONES DEL SISTEMA

Los bloques del sistema contienen funciones ya diseñadas, la cuales se guardan en la CPU. Estos bloques pueden ser llamados por el usuario para utilizarlos en el programa.

STEP 7 ofrece los siguientes bloques del sistema: • SFB (Bloque de funciones del sistema): Es un bloque de funciones integrado en el sistema operativo de la CPU y el usuario lo llama con el bloque de función. • SFC (Bloque de función): Es un bloque de funciones integrado en el sistema operativo de la CPU y el usuario lo llama con la función. • SDB (Bloque de datos del sistema): En el área de memoria del programa se programan diferentes Herramientas del STEP 7 (p.e.: configuración S7, configuración de la comunicación ... ), donde también se guardan los datos de los sistemas de automatización.


T I A Manual de formación página 77 de 126 Apéndice C Edición: 05/2001 Fundamentos de programación de KOP/FUP/AWL en STEP 7

Preámbulo Campos de programación

12. LENGUAJE DE PROGRAMACION STEP 7

12.1 CONCEPTOS GENERALES DEL LENGUAJE DE PROGRAMACION STEP 7

12.2 CONVERSIÓN STEP 5 STEP 7

El STEP 7 ofrece en la herramienta ‘Convertir archivo S5’ la posibilidad de convertir la programación STEP 5 en STEP 7.

A consecuencia del relevo de SIMATIC S5 por SIMATIC S7 se desarrolló un nuevo software de programación(STEP7), basado en la norma IEC 61131. STEP 7 funciona bajo WINDOWS 95, 98 o NT y posee una plataforma gráfica.

Para más información sobre la conversión de STEP 5 se ofrecen manuales de referencia STEP 7 o intrucciones de conversión en el Módulo 13 - Conversión STEP 5 -> STEP 7’.




12.3 NORMA IEC 61131

Hasta hace poco, para la programación de los PLC, existian gran variedad de especificaciones de fabricante en los lenguajes y dialectos. Esta variedad de lenguajes de programación provocaba problemas a la hora de querer comunicar diferentes PLCs entre ellos.

Con la norma ICE 61131 se crea por primera vez a nivel mundial unas bases uniformes para la programación de PLC. Bajo la presidencia de los EEUU se aprobó la comisión internacional electrónica (ICE) de la normalización de los PLC en 5 partes: Parte 1: Ordenanzas de los conceptos generales y propiedades de la funciones Parte 2: Exigencias funcionales elec. mec. en los aparatos. Parte 3: Cinco lenguajes de programación Parte 4: Instrucciones iguales para todas las fases del proyecto. Parte 5: Comunicación entre PLCs de diferentes fabricantes.

��⌧� ��

+-¦ ¦-+

X I 0.0 X M 12.4 = Q 2.7

�




12.4 ESTRUCTURA DEL DIRECTORIO

La administración del documento se efectua en STEP 7 con el ‘Administrador SIMATIC’. Aquí se pueden p.e. copiar bloques de programas o seguir trabajando con otras herramientas. La condición corresponde al standard WINDOWS 95/98/NT. Para esto p.e. existe la posibilidad de elegir en el menú cada componente haciendo clic en el botón de la derecha del raton. En STEP 7 se coloca cada proyecto en una sólida estructura. Los programas se guardan en los siguientes directorios:

Proyecto: Este directorio contiene el hardware (p.e. las estaciones SIMATIC 300) y las subredes (p.e. MPI y PROFIBUS)

Estaciones SIMATIC 300: Aquí se guarda las correspondientes configuraciones (Hardware/SC) y los datos de la CPU.

Fuentes/SO: Aquí se suministran las fuentes (p.e. Fuente SCL ), las cuales se pueden modificar a través del intérprete en el programa ejecutable.


Símbolos/SY: Aquí se guardan las listas de símbolos para simbolizar las direcciones.

CPU: Aquí se inscribe el programa S7 y las comunicaciones con redes (conexiones CO).





En el archivo ‚Estacion SIMATIC 300’ y ‚CPU’ se representa la configuración del hardware del PLC. Por consiguiente está también un proyecto en el cual se ven las especificaciones del hardware. Para escribir un proyecto independientemente de la configuración del hardware hay además la posibilidad de colocar un proyecto, que no contega este directorio. Este tiene la siguiente estructura:

Proyecto: Este directorio contiene el Hardware (p.e. las estaciones SIMATIC 300) y las subredes (p.e. MPI y PROFIBUS)

Fuentes/SO: Aquí se suministran las fuentes (p.e. Fuente SCL ), la cuales se pueden modificar a través del intérprete en el programa ejecutable.

Bloquse/AP-off: Aquí se guardan los bloques de programa( OB, FB, FC, SFB, SFC, DB etc. ).

Símbolos/SY: Aquí se guardan las listas de símbolos para simbolizar las direcciones.





12.5 CONFIGURAR Y PARAMETRIZAR

Durante la ejecución de la CPU se produce una configuración teórica y se guarda en un bloque de datos del sistema (SDB). Con la herramienta ‘HW Config’ se pueden modificar las discrepancias con la configuración real y con esto crear una nueva configuración de la estructura de control. Aparte de eso se puede también cargar una configuración existente en la CPU. Los bloques como la CPU pueden además simular parámetros (p.e. comportamiento de ejecución y ciclo de actuación de una CPU).




12.6 LA INSTRUCCIÓN DE CONTROL

Para la ejecución de un controlador lógico programable se analiza el control de la tarea con instrucciones de control por separado. Una instrucción de control es la unidad independiente del control del programa. Representa la regla de trabajo para una unidad de control. Denominaciones, características y símbolos para las instrucciones de control están fijadas en la norma DIN 19239.

Una instrucción de control se basa en lo siguiente: Instrucción de control

Parte de la operacón Parámetro

Parte del operando

Característica

U E 0.0

12.6.1 PARTE DE LA OPERACIÓN

La operación describe la ejecución de la función. Diferencia de la norma DIN 19 239:

Organización de las operaciones

Operaciones dig itales Operaciones binarias

Operaciones




Ejemplo para una operación digital: L . . . . . Cargar T . . . . . Transferir >I . . . . . Comparación mayor de un número entero ==R . . . . . Comparación igual de un número real etc Ejemplos de operaciones binarias: Resumen de la norma DIN 19 239

etc Ejemplos para la organización de operaciones: CC . . . . . Bloque de llamada condicional UC . . . . . Bloque de llamada incondicional AUF . . . . . Abrir bloque de datos SPA . . . . . Salto absoluto SPB . . . . . Salto condicionado BEA . . . . . Final de bloque incondicional BEB . . . . . Final de bloque condicional etc




12.6.2 PARTE DEL OPERANDO

La parte del operando contiene todas las instrucciones necesarias para la ejecución de la operación. Las características de los operandos incluyen la clase del operando.

Por ejemplo:

El parámetro del operando indica la dirección del operando.

E para entradas A para salidas

M para marcas L para datos locales (Bloque interno de variables) T para temporizadores Z para contadores OB para bloques de organización) FB para bloques de funciones FC para funciones DB para bloques de datos SFB para bloques de función del sistema SFC para funciones del sistema L#.. para constantes de 32-Bit etc.




12.7 DIRECCIONAMIENTO

12.7.1 DIRECCIONAMIENTO SIMBÓLICO

El direccionamiento simbólico es una mejora destinada a la comprensibilidad. Permite clasificar determinadas direciones absolutas mediante nombres simbólicos. Se puede p.e. nombrar la entrada E0.0 con el nombre END_STOP y clasificarla con el tipo de dato BOOL. El nombre del símbolo sólo puede existir una vez. La organización se efectua con la herramienta editor de símbolos, la cual se puede ejecutar en el Administrador SIMATIC.

12.7.2 DIRECCIONAMIENTO ABSOLUTO

En STEP 7 se ofrecen los siguientes tipos de direccionamiento absoluto: • Direccionamiento inmediato • Direccionamiento directo • Direccionamiento indirecto por memoria Direccionamiento inmediato: Para el direccionamiento inmediato se codifica directamente el operando en la operación, es decir, la operación implica al operando.

Ejemplo: Direccionamiento directo: Para el direccionamiento directo se codifica la dirección del operando en la operación, es decir, el operando indica la dirección del valor que la operación debe ejecutar. El operando contiene unas características del operando y unos parámetros y muestra directamente la dirección del valor.

Ejemplo:

SET Se ejecuta el VKE (resultado lógico) a 1. +D Se suma el contenido del ACU 1 con el contenido del ACU2 y

el resultado se deposita en el ACU1 d l d E b i i AKKU 1 b

U E 0.0 Ejecuta la combinacion Y del bit de entrada E 0.0 . L EB 0 Carga el byte de entradas EB 0 en el ACU 1. = A 4.0 Asigna el VKE (RLO) al bit de salida A 4.0.




Direccionamiento indirecto por memoria: Para el direccionamiento indirecto por memoria se ejecuta el direccionamiento indirecto del operando sobre otro operando, el cual contiene la dirección del primero, es decir, el operando indica la dirección del valor que la operación debe ejecutar.

El operando consta de una operando característico y uno de los siguientes puntos:

• una palabra, la cual contiene un temporizador(T), un contador(Z), un bloque de datos(DB), una

función(FC) o un bloque de función(FB). • una doble palabra, la cual contiene exactamente la dirección de un valor dentro del área de

memoria y que indica el operando característico. La dirección del valor o el número indica el operando indirecto sobre el punto. La palabra o la doble palabra pueden hallarse en una marca (M), bloque de datos (DB), bloque de datos de instancia (DI) o en datos locales (L).

Ejemplo:

U E [MD 3] Ejecuta la combinacion Y del bit de entrada. La dirección se encuentra en la doble palabra de marcas MD 3.

L EB [DID 4] Carga el byte de entrada en ACU1. La dirección se encuentra en la doble palabra DID 4 del bloque de datos de instancia.

AUF DB [MW 2] Abre el bloque de datos. El número del bloque de datos se encuentra en la palabra de marcas MW 2.




12.8 DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA

STEP 7 permite representar y programar un programa con las herramientas ‘KOP/AWL/FUP Bloques de programación’ en tres lenguajes diferentes: • Esquema de contactos KOP • Diagrama de funciones FUP • Lista de instrucciones AWL

12.8.1 ESQUEMA DE CONTACTOS KOP

El esquema de contactos es la representación gráfica de las tareas de control con símbolos (norma DIN 19239), método también habitual en USA. Tiene muchas similitudes con los esquemas de corriente, pero sin embargo esta representación no se ordena en sentido vertical, si no que se ordena en sentido horizontal.

()| | | |E 0.0 E 0.1 A 0.0

Combinacion Y

| || |

()E 0.2

E 0.3 A 0.1

Combinacion O

12.8.2 DIAGRAMA DE FUNCIONES FUP ( PARA STEP 7 A PARTIR DE VERSION 3.x )

El diagrama de funciones es la representación gráfica de las tareas de control con símbolos (normas DIN 19239 y DIN 40 700). Las funciones individuales se representan a través de un símbolo con una función característica. En la parte izquierda del símbolo se ordenan las entradas y en la parte derecha las salidas.

&E 0.0

E 0.1A 0.0

E 0.2

E 0.3A 0.1>1

Combinacion Y Combinacion O




12.8.3 LISTA DE INSTRUCCIONES AWL

En la lista de instrucciones se describe la tarea de control con instrucciones individuales de control. Las instrucciones de control (operación y operando) representan la tarea con mnemónicos de las designaciones de las funciones ( DIN 19 239). Parte de la operación:

Parte del operando: Característica Parámetro

U E 0.0 Combinacion Y U E 0.1 = A 4.0 O E 0.2 Combinacion O O E 0.3 = A 4.1

Cada lenguaje de representación contiene propiedades específicas y determinadas limitaciones. El control de programas que se programan en KOP o en FUP se pueden traducir normalmente a lista de instrucciones AWL. En la memoria de programa de los aparatos se guarda siempre el programa en AWL (realmente en código máquina).




12.9 MARCAS

Para las combinaciones dentro de la regulación, cuyas señales no necesitan señales al exterior, se utilizan marcas. Las marcas son elementos de memoria electrónicos (elementos de memoria R-S), los cuales pueden guardas los estados de señal "0" y "1". Cada PLC dispone de un gran número de marcas para las combinaciones. Se programan como salidas. En las pérdidas de tensión del sistema se pierde el contenido guardado en las marcas.

12.9.1 MARCAS REMANENTES

Sin embargo una parte de estas marcas es remanente. A través del respaldo por pila en el PLC se soluciona la caída de tensión. Por lo tanto ambos estados lógicos se conservan.

-En caso de desconexión conserva el último estado

-En caso de cambio de modo de trabajo "RUN>STOP" se conserva el último estado

-Se puede poner a cero excepto a través del program de usuario "AG>URLÖSCHEN"

Marca remanente

A través de la utilización de la marca remanente se puede guardar el último estado de la máquina o equipo. Se puede arrancar de nuevo el equipo o la máquina en el estado en el que fue detenido. El área de remanencia se determina a través de la parametrización de la CPU en la herramienta de

configuración S7.

12.9.2 MARCAS NO REMANENTES

se resetean en el cambio de modo de trabajo „RUN>STOP„ así como al ser conectado.




13. FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN STEP 7 EN KOP/FUP/AWL 13.1 PREÁMBULO

El apéndice C es necesario para la elaboración de todos los módulos. Objetivo: El lector recibe con este apéndice una colección de las instrucciones más importantes de programación, las cuales serán necesarias para solucionar los programas en los módulos 1-26. Condiciones: Para la adaptación de este módulo, se suponen los siguientes conocimientos previos:

• Conocimientos básicos de programación de PLC con STEP7 (p.e. apéndice A - Conocimientos básicos de programación de PLC con SIMATIC S7-300)

Fundamentos de programación STEP7 2 - 3 días módulo 1-7






T I A Manual de formación Página 91 de 126 Módulo 5 Edición: 05/2001 Simulación del PLC con S7-PLCSIM

Preámbulo Notas Instalación Programa -STEP 7 Comienzo de PLCSIM Pruebas con PLCSIM

13.2 FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN

Las siguientes instrucciones de programación son suficientes para las bases de programación. No obstante, éstas no representan una lista completa de todas las instrucciones. Para más información sobre las instrucciones en KOP/FUP/AWL puede usted buscar en el manual o aún mejor en la ayuda Online en el link descripciones de lenguaje KOP, FUP, así como AWL.

13.2.1 OPERACIÓN ASIGNAR

La operación asignar (=) copia en la siguiente operación el resultado obtenido en la operación anterior. Una combinación en cadena puede ser cerrada a través de una asignación.

=E 0.0

A 0.0

()E 0.0 A0.0

KOP

FUP

AWLU E 0.0= A 0.0

| |

13.2.2 Combinación Y

La combinación Y corresponde a una conexión en serie en un diagrama de contactos. La salida A 0.0 será activa, si todas las entradas están al mismo tiempo activadas. Si una de las entradas está desactivada, la salida permace desactivada.

&E 0.0

E 0.1

A 0.0

| | | | ()E 0.0 E 0.1 A 0.0

KOP

FUP

AWLU E 0.0U E 0.1= A 0.0

=




13.2.3 Combinación O

La combinación O corresponde a una conexión en paralelo en un diagrama de contactos. La salida A 0.1 será activa, si como mínimo está activa una de las entradas. Sólo estará la salida desactivada, en el caso que todas las entradas estén desactivadas.

E 0.2 E 0.3

A 0.1

| | | |

() E 0.2 E 0.3

A 0.1

KOP

FUP

AW

>1

O E 0.2O E 0.3= A 0.1

=

13.3 Combinación Y antes de O

La combinación Y antes de O corresponde a una conexión en paralelo más conexiones en serie en un diagrama de contactos. Para que la salida 0.1 sea activa, tienen que estar como mínimo, todas las entradas de una de las conexiones en serie activas. La combinación Y antes de O se programa sin paréntesis en el lenguaje AWL, pero se tienen que separar las dos uniones en serie por la función O. Primero se crean la funciones con Y, y el resultado se une con la función O. La primera combinación Y (E 0.0, E 0.1) estará enlazada con la segunda unión (E 0.2, E 0.3) a través de una combinación O.

FUP

&

E 0.2

E 0.3&

>1

A 0.1

E 0.0

E 0.1| | | | ()

E 0.0 E 0.1

KOP

| | | |

A 0.1

E 0.2 E 0.3

AWLU E 0.0U E 0.1OU E 0.2U E 0.3= A 0.1 =

Las combinaciones Y tienen prioridad y se realizan siempre antes que las combinaciones O




13.4 Combinación O antes de Y

La combinación O antes de la Y corresponde a una conexión en serie más conexiones en paralelo en un diagrama de contactos. Para que la salida 1.0 sea activa, tienen que tener como mínimo, una entrada activa en cada una una de las ramas en paralelo.

FUP

&

>1| | | | ()

KOP

| | | |

AWL

>1

E 1.0

E 1.1

E 1.2

E 1.3

A 1.0A 1.0E 1.0

E 1.1

E 1.2

E 1.3

U(O E 1.0O E 1.1)U(O E 1.2O E 1.3)= A 1.0

=

Con esto, la combinación O tiene preferencia sobre la combinación Y. En el lenguaje AWL hay que poner atención con los paréntesis.




13.5 USO DE LA NEGACIÓN

El uso de la negación corresponde a un contacto cerrado y se realiza con las conexiones Y NO (UN), O NO (ON) y O EXCLUSIVO NEGADO (XN) . Ejemplo de la combinación O NO:

E 0.2

E 0.3

A 0.1

| |

|/|

()E 0.2

E 0.3

A 0.1

KOP

FUP

AWL

>1

O E 0.2ON E 0.3= A 0.1

=

13.6 COMBINACIÓN O EXCLUSIVA

La conexión muestra una combinación O exclusiva (X), donde la salida 1.0 sólo será activa, si sólamente una de las entradas está activa.

FUP

| |

| |

()

KOP AWLA 1.0E 1.0

|/|

|/|E 1.0

E 1.1

E 1.1X E 1.0X E 1.1= A 1.0

E 1.0E 1.1 A 1.0

XOR

Nota: La combinación O exclusiva sólo puede utilizar 2 entradas.




13.7 RESPUESTA A LAS SALIDAS

Para la conexión de las salidas A1.0 y A1.1 són válidas diferentes condiciones. En estos casos se ha de prever para cada salida, un único sentido de flujo, así como un único símbolo de enlace. No sólo en los aparatos de automatización se puede llamar a las señales de entrada, si no también a las de salida, como marcas, etc. Así pues, como se muestra en la figura, en el segundo esquema se llama a la salida A1.0, la cual está enlazada con una combinación Y con la entrada E1.2

E 1.0

E 1.1

E 1.2

&

&

A 1.0

A 1.1

FUP

A 1.0

A 1.0

E 1.2

E 1.0 E 1.1

AWL

U E 1.0U E 1.1= A 1.0U A 1.0U E 1.2= A 1.1

| | | | ()

| | ()| |A 1.0 A 1.1

KOP

=

=

13.8 OPERACIONES ACTIVAR (S) Y DESACTIVAR (R)

Después de las normas DIN 40900 y DIN 19239 se representan las operaciones Activar (S) y Desactivar (R), con S forzar y R desforzar. La operación S (Activar) puede utilizarse para activar el estado de señal de un bit direccionado, es decir, para ponerlo a ‘1’. La operación R (Desactivar) puede utilizarse para desactivar el estado de señal de un bit direccionado, es decir, para ponerlo a ’0’.




13.8.1 PRIORIDADES DE DESFORZAR

E 1.1

| |

| | ( )

(R)

(S)A 2.0E 1.1

| |

| |

R Q

A 2.0S

KOP(1) AWL

FUP

U E 1.1S A 2.0U E 1.0R A 2.0

SRS Q

R

A 2.0E 1.0

E 1.1

E 1.0

A 2.0

KOP(2)

E 1.0 =

A 2.0A 2.0

Por último, las aplicaciones programables serán programadas con preferencia desde el control. En el ejemplo, se ejecuta primero la operación forzar; la salida A 2.0 será de nuevo desforzada y permacerá en ese estado hasta que se vuelva a forzar. Este tiempo pequeño de forzar la salida se ejecuta sólo en el transcurso del proceso. Mientras este programa sea ejecutado, este señal no tendrá ninguna influencia en los periféricos.

13.8.2 PRIORIDADES DE FORZAR

Conforme al apartado 4.10.1., en este ejemplo se fuerza con prioridad la salida A 2.1.

E 1.1

| |

| | ( )

(S)

(R)A 2.1E 1.1

| |

| |

S Q

R

KOP(1) AWL

FUP

U E 1.1R A 2.1U E 1.0S A 2.1

RSR Q

S

A 2.1E 1.0

E 1.1

E 1.0

A 2.1

KOP(2)

E 1.0

A 2.1

=

A 2.1A 2.1




13.9 OPERACIONES CON FLANCOS

Las operaciones FP (flanco positivo) y FN (flanco negativo) pueden utilizarse como contactos detectores de cambio de flanco en un circuito de relé. Estas combinaciones detectan cambios en el resultado lógico y reaccionan correspondientemente.

13.9.1 FLANCO DE SUBIDA (FP)

El cambio de ‘0’ a ‘1’ se denomina “flanco ascendente” (positivo) Cuando la entrada E 0.2 realiza este cambio, la salida A 4.0 será activada a ‘1’ durante un ciclo del OB1. Esta salida puede ser de nuevo utilizada, para p.e. forzar una marca. La ventaja de este segundo tipo de representación en KOP/FUP es que como entrada de operación, se puede poner también una combinación.

AWLU E 0.2FP M 2.0= A 4.0

KOP/FUP

POSA

M_BITM 2.0

E 0.2

( )A 4.0

o:

12119 10876543 2 1

Cronograma

E 0.2 M 2.0 A 4.0 OB1-Zyklus

101010

( )

M 2.0

P A 4.0

E 0.2

OB1 ciclo




13.9.2 FLANCO DE BAJADA (FN)

El cambio de ’1’ a ‘0’ se denomina “flanco descendente” (negativo). Cuando la entrada E 0.2 realiza este cambio, la salida A 4.0 será activada a ‘1’ durante un ciclo del OB1. Esta salida puede ser de nuevo utilizada, para p.e. forzar una marca. La ventaja de este segundo tipo de representación en KOP/FUP es que como entrada de operación, se puede también poner una combinación.

AWLU E 0.2FN M 2.0= A 4.0

KOP/FUP

NEGA

M_BITM 2.0

E 0.2

( )A 4.0

o:

12119 10876543 2 1

Cronograma

E 0.2 M 2.0 A 4.0 OB1-Zyklus

101010

( )

M 2.0

N A 4.0

E 0.2

OB1 ciclo




13.10 OPERACIONES DE TEMPORIZACION

Para la realización de tareas de control se han de utilizar a menudo diferentes operaciones con temporizadores. Las operaciones con temporizadores están integradas en el módulo central del autómata. El ajuste de la duración de un periodo d e tiempo deseado y el comienzo de las operaciones temporizadas ha de efectuarse en el programa de usuario. Los Autómatas SIMATIC disponen de un determinado número de temporizadores (dependiente de la CPU) con diferentes operaciones de temporizadores. Cada temporizador está clasificado en una palabra de 16 BITs.

Las operaciones de temporización permiten al programa ejecutar las siguientes funciones:

13.10.1 HABILITAR EL TEMPORIZADOR (FR) SOLO EN AWL

Cuando el resultado lógico cambia de ‘0’ a ‘1’ delante de una operación, habilitar temporizador (FR), se habilita el temporizador.

Para arrancar un temporizador o para ejecutar una operación de temporización normal no hace falta habilitarlo. Esta función se utiliza sólam ente para redisparar un temporizador que está en marcha, es decir, para rearrancarlo. Este rearranque sólo puede efectuarse cuando la operación de arranque continúa procesándose con un VKE de ‘1’.

13.10.2 ARRANCAR EL TEMPORIZADOR (SI/SV/SE/SS/SA)

El cambio del señal de la entrada ( flanco positivo) es la activación del temporizador. Para activar un tiempo, se han de insertar en el programa AWL, 3 instrucciones: • Consultar el estado de señal de la entrada • Cargar el tiempo de arranque en el ACU 1 • Arrancar el temporizador (a elección SI, SV, SE, SS ó SA)

p.e.: U E 0.0 L S5T#2S SE T5

La habilitación del temporizador (FR) existe sólo en la programación en AWL.




13.10.3 BASE DE TIEMPO DEL TEMPORIZADOR (TW)

Un temporizador debe avanzar un determinado tiempo. La duración del tiempo TW puede ser tanto una constante predefinida en el programa como una palabra de entrada EW, una palabra de salida AW, una palabra de datos DBW/DIW, una palabra de datos local LW, o una palabra de marcas MW. La actualización del temporizador decrementa el valor de temporización en un intervalo dictado por la base de tiempo.

Para cargar un valor de temporización predefinido se utiliza la siguiente sintaxis: • L W#16#abcd - siendo: a = la base de tiempo ( intervalo o resolución) - bcd = valor de temporización en formato BCD • L S5T#aH_bbM_ccS_dddMS - siendo: a = horas, bb = minutos, cc = segundos y ddd = milisegundos - La base de tiempo se selecciona automáticamente Base de tiempo: La base de tiempo define el intervalo en que decrementa el valor de temporización. Debido a que los valores de temporización se almacenan en un sólo intervalo de tiempo, los valores que no son exactamente múltiplos de un intervalo quedan truncados. Los valores cuya resolución es demasiado alta para el margen deseado se redondean por defecto, alcanzando el margen, pero no la resolución deseada.

13.10.4 PONER EL TEMPORIZADOR A 0 (R)

El temporizador se borra con la operación R (Poner a 0). La CPU pone un temporizador a 0 si el resultado lógico es ‘1’ inmediatamente antes de que el programa ejecute la operación R. Cuando se borra un temporizador, éste deja de funcionar y el valor de temporización es ‘0’.

13.10.5 CARGAR EL TEMPORIZADOR (L/LC)

En una palabra de contaje se encuentra almacenado un valor en código binario. En la palabra de contaje se puede cargar en el acumulador un valor en formato binario o un valor en formato BCD. Para la programación en AWL existe la posibilidad de cargar un valor en binario L T1 y la de cargar un valor en formato BCD LC T1 .

Base de tiempo Código binario Margen de la base de tiempo 10ms 00 10MS hasta 9S_990MS 100ms 01 100MS hasta 1M_39S_900MS 1s 10 1S hasta 16M_39S 10s 11 10S hasta 2H_46M_30S




13.10.6 SOLICITUD DEL VALOR DE TIEMPO DE L SEÑAL (Q)

Un valor de tiempo de su señal (‘0’ o ‘1’) puede ser preguntado. Los estados de las señales pueden ser solicitados, como de costumbre, con U T1, UN T1, ON T1,etc... y así relacionarse con más enlaces. Existes 5 tipos diferentes de temporizadores:

13.10.7 IMPULSO (SI)

La salida de un elemento temporizador, arranca con un impulso y después se ejecutar la señal 1 (1). La salida es desforzada, si la duración del tiempo programada es (2), si la señal de salida es forzada a ‘0’ o si se desactiva la entrada del elemento temporizador(4). Un cambio positivo en el flanco (de ‘0’ a ‘1’) en el resultado de la operación habilita la ejecución de un nuevo tiempo (5). Este nuevo intento sólo es posible, si la operación de empezar es ejecutada con el VKE ‘1’.

S_IMPULS S DUAL TW DEZ R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

FUP AWL

U E 0.2 FR T1 Habilitar temporizador T1 (sólo en AWL) U E 0.0 L S5T#2S Cargar el tiempo (2s) en el ACU 1 SI T1 Arrancar temporizador T1 como impulsoU E 0.1 R T1 Poner temporizador T1 a 0 L T1 Cargar el tiempo T1 en código binario T MW0 LC T1 Cargar el tiempo T1 en código BCD T MW2 U T1 Llamar al temporizador T1 = A 4.0 S_IMPULS

S Q TW DUAL R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

KOP

( )

Cronograma con habilitación (FR)

E 0.0

E 0.1

A 4.0

1 0 1 0 1 0 -T-

1 2 3 4 5

E 0.2

-T- -T-

1 0




13.10.8 IMPULSO PROLONGADO (SV)

La salida de un elemento temporizador, arranca con un impulso prolongado y después se ejecutar el señal 1 (1). La salida es desforzada, si la duración del tiempo simulado es (2), o si se llama a la función de desforzar la salida (5). Una desconexión de la activación de la entrada no acarrea, mientras el tiempo transcurre, ninguna desactivación de la salida (3). La presencia de un nuevo cambio de señal, mientras el tiempo aún está transcurre, provoca que el temporizador se active de nuevo (después del trigger) (4).

S_VIMP S DUAL TW DEZ R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

FUP AWL

U E 0.0 L S5T#2S Carga el tiempo (2s) en el ACU1 SV T1 Arrancar temporizador T1 como impulso U E 0.1 R T1 Poner temporizador T1a 0 L T1 Cargar el tiempo T1 en código binario T MW0 LC T1 Cargar el tiempo T1 en código BCD T MW2 U T1 Llamar al temporizador T1 = A 4.0

S_VIMP S Q TW DUAL R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

KOP

( )

Cronograma

E 0.0 E 0.1 A 4.0

1 0 1 0 1 0 -T- -T- -T-

1 2 3 4 5




13.10.9 RETARDO A LA CONEXIÓN (SE)

La salida de un elemento temporizador, arranca con un retardo a partir de la ejecución del señal de una entrada 1, si el tiempo programado se está ejecutando y el VKE 1 está a la espera de la activación de la entrada (1). La habilitación de la activación de la entrada acarrea con esto un retraso en la activación de la salida Q. La salida será desforzada, cuando el señal de entrada sea desconectada o cuando el temporizador sea desactivado a través de otra entrada (3). La salida Q no se activará, en el caso en que el señal de entrada sea desactivada mientras el tiempo aún está transcurriendo o que una señal 1 solicitada desactive la entrada del temporizador.

S_EVERZ S DUAL TW DEZ R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

FUP AWL

U E 0.0 L S5T#2S Cargar el tiempo (2s) en el ACU 1 SE T1 Arrancar temporizador T1 como impulsoU E 0.1 R T1 Poner temporizador T1 a 0 L T1 Cargar el tiempo T1en código binario T MW0 LC T1 Cargar el tiempo T1 en código BCD T MW2 U T1 Llamar al temporizador T1 = A 4.0

S_EVERZ S Q TW DUAL R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

KOP

( )

Cronograma

E 0.0 E 0.1 A 4.0

1 0 1 0 1 0 -T- -T- -T-

1 2 3




13.10.10 RETARDO A LA CONEXIÓN CON MEMORIA (SS)

La salida de un elemento temporizador, arranca con un retardo a la conexión con memoria a partir de la ejecución del señal de una entrada 1, si el tiempo programado se está ejecutando (1). Después de la activación de la entrada, la función no necesita ningún otro VKE 1, por lo tanto, éste puede ser desconectado (automáticamente) (3). La salida será entonces sólo desconectada, si se activa la desconexión de la entrada del temporizador (2). Una nueva activación o desactivación de la entrada, mientras el tiempo está transcurriendo, provoca que el temporizador se active de nuevo (después del trigger) (4).

S_SEVERZ S DUAL TW DEZ R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

FUP AWL

U E 0.0 L S5T#2S Cargar el tiempo (2s) en el ACU 1 SS T1 Arrancar temporizador T1 como impulsoU E 0.1 R T1 Poner temporizador T1 a 0 L T1 Cargar el tiempo T1en código binario T MW0 LC T1 Cargar el tiempo T1 en código BCD T MW2 U T1 Llamar al temporizador T1 = A 4.0

S_SEVERZ S Q TW DUAL R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

KOP

( )

Cronograma

E 0.0 E 0.1 A 4.0

1 0 1 0 1 0 -T- -T- -T-

1 2 3 4




13.10.11 RETARDO A LA DESCONEXIÓN (SA)

En un cambio de señal (flanco positivo) en la activación del temporizador, se activa el retardo a la conexión y la salida Q del temporizador (1). Cuando la entrada se desconecta, la salida sigue en estado activo hasta que el tiempo programado haya transcurrido (2). La desactivación de la entrada (flanco negativo), provoca que la salida siga activa durante el tiempo que el temporizador esté programado. La salida del temporizador será también desconectada, cuando una entrada provoque un reset a la salida (4). Si se produce una desactivación de la entrada (flanco negativo), mientras el tiempo está transcurriendo, se activará de nuevo el temporizador, hasta que éste haya consumido su tiempo programado (3).

S_AVERZ S DUAL TW DEZ R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

FUP AWL

U E 0.0 L S5T#2S Cargar el tiempo (2s) en el ACU 1 SA T1 Arrancar temporizador T1 como impulso U E 0.1 R T1 Poner temporizador T1 a 0 L T1 Cargar el tiempo T1en código binarioT MW0 LC T1 Cargar el tiempo T1 en código BCD T MW2 U T1 Llamar al temporizador T1 = A 4.0

S_AVERZ S Q TW DUAL R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

KOP

( )

1 2 3 4 -T-

Cronograma

E 0.0 E 0.1 A 4.0

1 0 1 0 1 0 -T-




13.11 GENERADOR DE IMPULSOS DE RELOJ

Los contadores se emplean para diferentes instalaciones de control, regulación y vigilancia. En la tecnología digital se utilizan en circuitos biestables. El empleo de generadores de impulsos de reloj es habitual en los sistemas de señalización que controlan la intermitencia de las lámparas de indicación.

Configurar el tiempo de marca: El tiempo de marca son marcas dentro de un „ byte de marca de ciclo“. Si se activa el tiempo de marca (la marca en la casilla de control es visible ), entonces se ha de confirmar también el número de byte de marcas. El byte de marcas introducido, no puede ser utilizado para guardar datos.

Periodo de duración de los tactos: Cada bit del byte de marcas de tiempo se clasifica por duración del período / frecuencia. Existe la siguiente tabla: Bit: 7 6 5 4 3 2 1 0 Duración del periodo (s): 2 1,6 1 0,8 0,5 0,4 0,2 0,1 Frecuencia (Hz): 0,5 0,625 1 1,25 2 2,5 5 10

En caso de utilizar el S7-300, es posible implementar la función de generador de impulsos de reloj utilizando un procesamiento controlado por tiempo en bloques especiales.de organización.




13.12 OPERACIONES DE CONTAJE

En el control técnico son necesarios el registro del número de impulsos, la utilización de reglones y la utilización de operaciones de contaje a distancia. SIMATIC S7 dispone de contadores integrados en el módulo central de trabajo. Los contadores tienen una área de memoria reservada en la propia CPU. El valor de contaje puede estar comprendido entre 0 y 999. La siguientes funciones pueden ser programadas en un contador:

13.12.1 HABILITAR CONTADOR (FR) SÓLO EN AWL

Un flanco positivo (de ‘0’ a ‘1’) da como resultado la habilitación del contador (FR). No es necesario habilitar el contador ni para ponerlo a un valor determinado ni para operaciones de contaje normales. La habilitación se utiliza sólamente para activar un contador o para contar adelante o atrás sin necesidad de que se produzca un flanco positivo (cambio de ‘0’ a ‘1’) delante de la instrucción de contaje correspondiente( ZV, ZR o S ). La habilitación sólo puede efectuarse si el bit VKE de la operación correspondiente está a ”1”.

13.12.2 INCREMENTAR CONTADOR (ZV)

Cuando en el programa AWL el resultado lógico cambia de ‘0’ a ‘1’ antes de una instrucción incrementar contador (ZV), se incrementa el valor del contador. Cada vez que el VKE cambia de ‘0’ a ‘1’ inmediatamente antes de una operación Incrementar contador, el valor del contador se incrementa en 1 unidad. Cuando el contador alcanza el límite superior de 999, se detiene y los cambios posteriores del estado de señal no tienen efecto alguno sobre la entrada de contaje adelante.

13.12.3 DECREMENTAR CONTADOR (ZR)

Cuando en el programa AWL el resultado lógico cambia de ‘0’ a ‘1’ antes de una instrucción decrementar contador (ZR), decrementa el valor del contador. Cada vez que el VKE cambia de ‘0’ a ‘1’ se decrementa en 1 unidad. Cuando el contador alcanza el límite inferior de ‘0’, se detiene. Los cambios posteriores del estado de señal no tienen efecto alguno sobre la entrada de contaje atrás. El contador no funciona con valores negativos.

La habilitación del temporizador (FR) existe sólo en la programación en AWL.




13.12.4 INICIALIZAR CONTADOR (S)

Para inizializar un contador, se han de insertar en el programa AWL tres instrucciones:

• Consultar el estado de señal de la entrada • Cargar el tiempo de arranque en el ACU 1 • Arrancar el temporizador con la carga del valor en el contador. Esta función sólo será realizada en los cambio de flanco positivo.

13.12.5 BASE DE TIEMPOS DE CONTADOR (ZW)

Los contadores tienen la posibilidad de cargar un valor ya sea en código binario o en código BCD. Los operandos posibles son: - Palabra de entrada EW .. - Palabra de salida AW .. - Palabra de marcas MW .. - Palabra de datos DBW/DIW .. - Palabra de datos local LW .. - Constante C#5, 2#...etc.

13.12.6 PONER CONTADOR A 0 (R)

Un VKE 1 pone el contador a 0 (reset). Un VKE 0 no tiene tiene ninguna influencia sobre el contador. La desactivación de un contador provoca estabilidad.

13.12.7 CARGAR CONTADOR (L/LC)

En una palabra de contaje se encuentra almacenado un valor en código binario. En la palabra de contaje se puede cargar en el acumulador un valor en formato binario o un valor en formato BCD. Para la programación en AWL existe la posibilidad decargar un valor en binario L Z1 y la de cargar un valor en formato BCD LC T1 .

p.e.: U E 2.3 L C#5 S Z1




13.12.8 SOLICITUD DEL VALOR DE TIEMPO DE LA SEÑAL (Q)

El contador puede ser consultado por su señal. Con esto significa: Señal 0 = El contador permanece con el valor 0; Señal 1 = El contador funciona, es decir, está contando. Los estados de las señales pueden ser solicitados, como de costumbre, con U Z1, UN Z1, ON Z1,etc... y así relacionarse con más enlaces.

ZAEHLER ZV ZR S DUAL ZW DEZ R Q

Z1

E0.0

C#5

E0.3

AW2

AW4

A 0.0

FUP AWL

U E 0.7 Habilitar (sólo en AWL) FR Z1 U E 0.0 ZV Z1 Incrementar contador U E 0.1 ZR Z1 Decrementar contador 0.2 L C#5 Cargar un valor en el Contador S Z1 Activar el contador U E 0.3 R Z1 Poner el contador Z1 a 0 L Z1 Cargar el contador Z1 en código binario T AW2 LC Z1 Cargar el contador Z1 en código BCD T AW4 U Z1 Llamar el contador Z1 = A 0.0

ZAEHLER ZV Q ZR S ZW DUAL R DEZ

Z1

E0.0

C#5

E0.2

AW2

AW4

A 0.0

KOP

( )

E0.1

E0.1

E0.3

E0.2

Cronograma:

FR

ZV ZR S R

A 0.0

0

5




13.13 OPERACION DE CARGA Y DE TRANSFERENCIA (L/T) SOLO EN AWL

Las operaciones de carga (L) y transferencia (T) permiten programar un intercambio de información entre módulos de E/S y áreas de memoria, o bien entre áreas de memoria. La CPU ejecuta estas operaciones en cada ciclo como operaciones incondicionales, es decir, independientemente del resultado lógico de la operación. Este intercambio de información no se produce directamente, siempre a través del Acumulador 1 ( ACU 1). El ACU 1 es un registro de la CPU que sirve de memoria intermedia.

El flujo de la información tiene este sentido: CARGAR: Se guarda de la memoria fuente al acumulador TRANSFERIR: del acumulador a la memoria destino

0151631

ACU 1

MEMORI A DEST.MEMORI AFUENTE

TRANSFERIRCARGAR

Para cargar el contenido de la memoria fuente, se copia el contenido de éste y se escribe en el ACU 1. Para transferir el contenido del acumulador, se copia el contenido de éste y se escribe en la memoria de destino. Allí sólo será copiado el contenido del acumulador, donde éste está esperando para realizar otras operaciones de transferencia. AWL:

: L EW 0

: T AW 4

: L +5

: T AW 6

: BE

PAE EW 0 ACU

ACU+5 AW 6

AW 4

Constante

PAA

PAA

(*1) (*2)

*1: Imagen del proceso de las entradas *2: Imagen del proceso de las salidas Cargar y transferir son operaciones incondicionales, la independencia del resultado se efectúa en cada ciclo.




13.14 OPERACIONES DE COMPARACION

El lenguaje de programación STEP 7 ofrece la posibilidad, de comparar directamente dos valores y entregar directamente el resultado de la operación (VKE). La condición es que ambos valores tienen que tener el mismo formato. Los siguientes tipos de número pueden ser comparados: • dos enteros ( 16 Bit Símbolo: I ) • dos dobles enteros ( 32 Bit Símbolo: D ) • dos reales ( dos números en coma flotante 32 Bit, Símbolo: R ) Se puede elegir entre 6 diferentes comparaciones: Igual

DiferenteMayor o igualMayorMenor o igual Menor

= =<>> =>< =<

Es el valor del número Z1 (en el ACU 2)

que el valor del número Z2 ? (en el ACU1 )

Con las funciones de comparación se comparan dos valores uno con el otro, los cuales están en el ACU 1 y el ACU 2. Con la primera operación se carga el primer operando (p.e. EW 0) en el ACU 1. Con la segunda operación de carga se transfiere el primer operando del ACU 1 al ACU 2 y después se carga el segundo operando (p.e. EW 2) en el ACU 1. A continuación los dos valores que están en los acumuladores serán comparados. El resultado de la comparación es un valor binario. Si el resultado de la comparción ha sido satisfactorio, el resultado será 1. Si el resultado de la comparación no ha sido satisfactorio, el resultado del VKE será 0.

A 4.7

FUP / KOP AWL

L EW 0

L EW 2

> I

= A 4.7

ACU 1 ACU 2 EW 0 * * *

EW 2 EW 0

Operación Aritmética

VKE

EW 0 EW 2

( ) CMP > I IN 1

IN 2




13.15 OPERACIONES DE CONTROL DEL PROGRAMA 13.15.1 LLAMAR A FUNCIONES Y A BLOQUES DE FUNCIÓN CON (CALL)

La operación de llamada CALL se utiliza para llamar a funciones (FCs) y a bloques de función (FBs) así como a las funciones del sistema (SFCs) y a los bloques de función del sistema (SFBs). La operación CALL llama a la función FC o al bloque FB indicado como operando, independientemente del resultado lógico o de cualquier otra condición.

AWL

CALL FB1, DB20

ZAHL := EW 1 ZAHL (Parámetro formal) es asignado a EW (Parámetro actual)

AUS := AUS (Parámetro formal) no es asignado ningún parámetro.

TEST := TEST (Parámetro formal) no es asignado ningún parámetro.

KOP/FUP

13.15.2 LLAMADA CONDICIONADA (CC)

La operación de llamada CC se utiliza para llamar a funciones (FCs) y a bloques de función (FBs) así como a funciones del sistema (SFCs) y a bloques de función del sistema (SFBs). Sin embargo no pueden transferir ningún parámetro así como describir ninguna variable. La llamado sólo será ejecuta, si el resultado de la operación es ‘1’.

E 0.0 FC 1

AWLKOP/FUPU E 0.0CC FC 1

| | (CALL)




13.15.3 LLAMADA INCONDICIONADA (UC)

La operación de llamada UC se utiliza para llamar a funciones (FCs) y a bloques de función (FBs) así como a funciones del sistema (SFCs) y a bloques de función del sistema (SFBs). Sin embargo no pueden transferir ningún parámetro así como describir ninguna variable. La llamada se ejecuta independientemente del resultado de la operación.

FC 1

AWLKOP/FUPUC FC 1

(CALL)

13.15.4 BLOQUE DE DATOS (AUF)

La operación de bloque de datos (AUF) sirve para abrir un bloque de datos global (DB) o un bloque de datos de instancia (DI). En el programa pueden estar simultáneamente abiertos, un bloque de global de datos y un bloque de instancia (p.e. con las operaciones de carga y transferencia)

DB 1

AWLKOP/FUPAUF DB 1L DBW 0T MW 1( OPN )

13.15.5 FIN DE BLOQUE CONDICIONAL (BEB) SOLO EN AWL

Esta operación finaliza la ejecución del bloque actual y devuelve el control al bloque que llamó al que acaba de ser ejecutado. Cuando el programa encuentra una operación BEB sólamente finaliza el bloque actual si el resultado lógico es ‘1’.

AWL

U E 0.0BEB

13.15.6 FIN DE BLOQUE INCONDICIONAL (BEA) SOLO EN AWL

Esta operación finaliza la ejecución del bloque actual y devuelve el control al bloque que a su vez ha llamado al bloque que acaba de ser ejecutado. Cuando el programa encuentra una operación BEA finaliza el bloque actual, independientemente del resultado lógico.

AW...(Intrucciones arbitrarias)

BEA




13.16 OPERACIONES DE SALTO 13.16.1 SALTO ABSOLUTO (SPA)

Las operaciones SPA interrumpen el desarrollo normal del programa, haciendo que el programa salte a un punto determinado. El salto se efectua independientemente de las condiciones.

( S )

SUP

AWLKOP/FUPEstructura 1

...(instrucciones arbitrarias)

SPA SUP

Estructura 4U E 1.1S A 4.1

( JMP )

SUP A 4.1

Estructura 1

Estructura 4

SUP:| | E 1.1

13.16.2 SALTO CONDICIONADO (SPB/SPBN)

La operación del salto condicionado interrumpe la ejecución normal del programa e inicializa un salto hacia otro operando solicitado. La ejecutación del salto es dependiente del resultado de la operación. Las siguientes operaciones de salto condicionado se pueden ejecutar: • SPB : Salto, si VKE = 1 • SPBN : Salto, si VKE = 0

| | ( S )

| | ( S )

E 0.0 SUP1 | |

AWKOP/FUEstructura 1U E 0.0SPB SUP1 (Si VKE = 1)U E 0.0SPBN SUP2 (Si VKE = 0)



( JMP )

SUP1 E 0.1 A 4.1

Estructura 1

Estructura 4SUP1:

SUP2:

SUP2 E 0.2 A 4.2 Estructura 8

( JMPN ) SUP2

SUP:

SUP2:

SUP1:




13.16.3 BUCLE (LOOP) SÓLO EN AWL

La operación LOOP (bucle) sirve para llamar varias veces un segmento del Programa. La operación LOOP decrementa la palabra baja del ACU 1 en ‘1’. Después se comprueba el valor depositado en la palabra baja del ACU 1. Si no es igual a ‘0’, se ejecuta un salto a la meta indicada en la operación LOOP. En caso contrario, se ejecuta la siguiente operación.

13.17 OPERACIONES NULAS 13.17.1 OPERACIÓN NULO 0 / 1 (NOP0/NOP1) SÓLO EN AWL

Estas operaciones no ejecutan ninguna función ni varian el contenido del bit de estado. Las operaciones nulas son necesarias para decompilar, p.e. de AWL a KOP

L 5 NEXT: T MB 10 L MB 10 LOOP NEXT

El bucle (LOOP) existe sólo en la programación en AWL.




13.18 ELABORACION DE VKE

En STEP 7 hay operaciones en las que se puede cambiar el resultado de la operación (VKE). Puesto que además el VKE tiene una influencia directa, las operaciones no poseen ningún operando.

13.18.1 NEGACION DE VKE (NOT) SOLO EN AWL

La operación NOT puede utilizarse en el programa para invertir el valor actual del VKE. Si el valor actual es VKE ‘0’, entonces la operación NOT lo convierte en ‘1’; Si el valor actual es VKE ‘1’, entonces la operación NOT lo convierte en ‘0’.

13.18.2 FORZAR VKE (SET) SÓLO EN AWL

La operación SET puede utilizarse en el programa para forzar el VKE incondicionalmente a ‘1’.

13.18.3 DESFORZAR VKE (CLR) SÓLO EN AWL

La operación CLR puede utilizarse en el programa para forzar el VKE incondicionalmente a ‘0’.

13.18.4 GUARDAR VKE (SAVE) SÓLO AWL

La operación SAVE puede utilizarse en el programa para almacenar el VKE para usarlo posteriormente.

Lista de instrucciones: Estado del señal: Resultado(VKE):

SET 1

= M 1.0 1

= E 0.0 1

CLR 0

= M 1.0 0

= E 0.0 0

NOT 1 SAVE 1 guardar el Bit BIE en la palabra de estado

Estructura de la palabra de estado: BIE A1 A0 OV OS OR STA VKE /ER p.e.: Bit8 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0




14. SIMULACIÓN DEL PLC CON S7-PLCSIM 14.1 PREÁMBULO

El módulo 5 clasifica el contenido de las ‚bases de la programación de STEP 7’. Objetivo: El lector debe aprender en este módulo a manejar el programa STEP-7 con el software de simulación S7-PLCSIM. El módulo muestra en las siguientes pautas, los principales pasos a seguir, a través de un pequeño ejemplo. • Instalación del Software • Redactar un programa sencillo • Comienzo del S7-PLCSIM • Probar un programa con S7-PLCSIM Conocimientos previos: • Conocimientos de Windows 95/98/NT • Conocimientos básicos de programación de PLCs con STEP7 (p.e. módulo 3 - ‚Inicio’

programación de PLC con STEP 7)

Bases de la programación de STEP 7 2 - 3 días módulo 1-7








Requerimientos de Hardware y Software 1 PC, sistema operativo Windows 95/98/NT con

- Mínimo: 133MHz y 64MB RAM, espacio libre en el disco duro aprox. 65 MB - Óptimo: 500MHz y 128MB RAM, espacio libre en el disco duro aprox.. 65 MB

2 Software STEP7 V 5.x 3 Software S7-PLCSIM V4.x

14.2 NOTAS SOBRE LA ENTREGA DE S7- PLCSIM

La función principal del S7-PLCSIM es poder testear los programas generados con el software de programación STEP 7 básico, compatible con PLC’s SIMATIC S7-300 y el S7-400, sin necesidad de disponer del Hardware ‘PLC’. Este puede tener diversas funciones: - Módulos de programas pequeños, los cuales aún no se pueden testear en un procedimiento de

la máquina. - Aplicaciones críticas, las cuales no se pueden testear directamente sobre la máquina o el

procedimento. Con una simulación en el simulador se pueden evitar daños a personas y a máquinas.

Otra posibilidad es la utilización de éste para fines prácticos, en el caso de que no se disponga del Hardware-PLC. Características generales de uso del S7-PLCSIM: - PLCSim es compatible con el paquete de programación básico STEP 7 (¡no compatible con

STEP 7 Mini!). - Los proyectos pueden ser testeados por todas las estaciones S7-300 y S7-400, así como para el

WinAC. - No permite la simulación del módulo funcional (FMs) ni procesador de comunicación (CPs), no

pueden ser simulados. - El tiempo de las funciones no corresponde a tiempo real, cuyo resultado depende de la

velocidad del procesador del ordenador.

1 PC

3 S7-PLCSIM

2 STEP 7




14.3 INSTALACIÓN DEL SOFTWARE S7-PLCSIM

S7-PLCSIM es un paquete opcional para STEP 7 básico. Requiere la instalación previa en su PC del paquete STEP 7 básico. (mirar módulo 2 – Instalación del STEP 7 V5.x / Manual de autorización). S7-PLCSIM se entrega en 6 disquetes, conteniendo éste la autorización, la cual se ha de instalar en el ordenador y así posibilitar la utilización del S7- PLCSIM. Esta autorización se puede también utilizar en otros ordenadores. Para el tema de la instalación y la interpretación de las autorizaciones, mirar también el módulo 2 - Instalación del STEP 7 V5.x / Manual de Autorización. Para instalar ahora S7-PLCSIM, seguir los siguientes pasos: 1. Colocar el disquete 1 de S7-PLCSIM en la disquetera. 4. Ejecutar el programa setup, haciendo doble clic en el archivo ‚→ setup.exe’ 5. El programa setup ejecuta la instalación de S7-PLCSIM y va solicitando la introducción de los

siguientes disquetes. 6. Para la utilización de S7-PLCSIM, se necesita una autorización en su ordenador, es decir, una

autorización de uso. Ésta se ha de instalar con el disquete de autorización. Aquí es donde finaliza la instalación. Ahora se le preguntará en un ventana de la ejecución del programa, si usted quiere instalar la autorización. Si elige ‚Autorizar’, sólo tiene que introducir el disquete de la autorización y la licencia será instalada automáticamente en su ordenador.




14.4 ELABORACIÓN DE UN PROGRAMA FÁCIL CON STEP7

Se utiliza STEP7 para escribir los programas. Aquí se muestra un ejemplo simple con una lámpara (H1), un interruptor en estado ON (S1) y otro interruptor en estado OFF (S2). Lista de variables: E 0.1 S1 Interruptor en estado ON E 0.1 S2 Interruptor en estado OFF A 4.0 H1 Lámpara El programador tiene que seguir los siguientes pasos para escribir este programa.

1. Hacer doble clic en ‚Administrador SIMATIC’ para ejecutar el programa ( → Administrador

SIMATIC)

2. Crear un nuevo programa ( → Archivo → Nuevo)




3. El proyecto va a ser guardado en ‚Nombre’ con ‚ PLCSIM_1’ ( → PLCSIM_1 → Aceptar)

4. En el proyecto ‚PLCSIM_1’ se inserta un ‚Programa S7’ nuevo. ( → PLCSIM_1 → Insertar→ Programa → Programa S7)




5. Para redactar el programa se hace doble clic en ‚OB1’ ( → OB1)

6. Confirmar con ‚OK’ para guardar las propiedades del OB1( → OK)




7. En OB1 se puede escribir ahora un programa sencillo, por ejemplo en lista de instrucciones)

(AWL). Éste tiene que ser guardado y el OB1 se ha de cerrar de nuevo con ‚X’ ( → Guardar

→ X )




14.5 COMIENZO Y CONFIGURACION DE S7-PLCSIM

Si este Programa se debe testear ahora, sin conectar el PC con el Software – PLC, se ha de activar el simulador. Por lo tanto se simulan todas las funciones con el S7-PLCSIM, que tenían que ser ejecutadas en el Hardware del PLC.

8. Para ejecutar el PLCSIM ‚ se llama al Simulador ’. ( → Activar/desactivar simulación )




9. Ahora se han de insertar del menú ‚Insertar’, las entradas ‚Entrada’ y las salidas ‚Salida’ , las cuales se utlizarán para testear el programa. También se pueden insertar ‚Marca’, ( marcas ) ‚Temporizador’( Temporizadores ) y ‚Contador’( contadores ). ( → Insertar → Entrada → Insertar → Salida)

10. Las direcciones deseadas, se han de registar en ‚EB0’ y ‚AB4’ y se ha de elegir su valor en ‚Bits’. (→ EB0 → Bits → AB4 → Bits)




14.6 COMPROBAR EL PROGRAMA STEP7 CON S7-PLCSIM

Para testear el programa STEP7 se ha de cargar el programa en el simulador. En nuestro caso sólamente es el OB1. También se pueden cargar SDBs (configuración del Hardware), FBs, FCs y DBs .

11. marcar ‚OB1’ y hacer clic en ‚Cargar’ ’ ( → OB1 → Cargar )

12. Ahora se ha conectado con ‚RUN’ la simulación del PLC y los bits de entrada se pueden activar haciendo clic con el ratón. La activación de las salidas se selecciona del mismo modo ‚∨∨∨∨’ ( → RUN → ∨∨∨∨)

inicio al plc- programación con step 7.pdf

Documents