UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

DEPARTAMENTO DE ING. ELÉCTRICA y ELECTRÓNICA

IELE- 2300L LAB.ANALISIS SIST. CONTROL 2015-I

PROFESORES: Alain Gauthier, Nicanor Quijano, Fernando Jiménez

ASISTENTES LABORATORIO:

Andrés Sierra, Jimmy Salgado, Camilo Domínguez

Última revisión: Marzo 2014

PRACTICA DE LABORATORIO N° 2.2 – CONTROL SECUENCIAL CON

GRAFCET

Objetivos:

Introducir el concepto de PLC y sus aplicaciones.

Conocer la interfaz del programa computacional TIA V11/V13

Realizar un control secuencial de un proceso industrial de llenado de

envaseshacienda uso del PLC Siemens S7-300/ 1500 basado en lenguaje

GRAFCET.

Equipo Necesario:

PLC S7-300, con módulos de entradas y salidas digitales.

Cable de conexión al PC (USB o RS232).

3 pulsadores normalmente abiertos.

1 Interruptor

Conceptos previos

¿Qué es el lenguaje de programación GRAFCET?

Desarrollo de la Práctica

Manejo del Software Simatic Tia V13 y programación del PLC

El software Simatic TIA V11/V13 es un programa elaborado por Siemens orientado a la

programación de PLCs de la familia S7-300, S7-400 y S7-1200. La programación del PLC

comprende las etapas de configuración del hardware, asignación de símbolos, elaboración

del código o de diagramas del programa, simulación e implementación. En el presente

laboratorio son explicadas las etapas de programación del PLC.

Configuración del Hardware

1. Abrir el programa TIA v13. Dar doble-click en el icono del escritorio.

2. Elegir la opción “Crear proyecto”

3. Dar nombre al proyecto y seleccionar su ubicación.

Figura 1. Crear nuevo proyecto

4. Seleccione la opción “Configurar un dispositivo”.

Figura 2. Configurar un dispositivo

5. Seleccione la opción “Agregar dispositivo”.

Figura 3. Agregar Dispositivo

6. Dar doble-click en SIMATIC S7-1500 y luego dar doble-click en CPU.

7. Dar doble-click en CPU 1516-3 PN/DP y agregar la CPU 6ES7 516-3AN00-

0AB0

Figura 4. Agregar CPU

Figura 5. Distribución Física de los módulos del PLC

Los PLC de la familia S7-1500 son de estructura modular y por tal razón es necesario

configurar en el hardware de cada uno de los módulos o componentes. En el perfil de

soporte configuramos los módulos de la misma forma en que están instalados físicamente

(Figura 5).

8. Buscar la fuente de poder del PLC en SIMATIC 1500 → PM y seleccionar la

referencia de la fuente del PLC, dar doble-click. Observación: las referencias

están impresas sobre cada uno de los módulos.

Figura 6. Agregar módulo de la fuente de poder

9. Configurar el módulo de entradas y salidas digitales. Seleccionar las pestañas DI

-> DI 32x24VDC HF y escoger el módulo que se encuentra en esa pestaña.

Figura 7a. Agregar módulo de entradas digitales

b) Modulo de salidas digitales DQ -> DQ 32X24VDC/0.5A ST y escoger el modulo que se

encuentra en esta pestaña.

Figura 7b. Agregar módulo salidas digitales

10. Para los PLC que tienen entradas y salidas analógicas, seleccionar la referencia

del módulo y los ubicarlo en la posición 5.

Figura 8. Agregar módulo de entradas y salidas análogas

11. Para conectar el PCL con el TIA realizamos las siguientes indicaciones:

a. Doble clic para configuración de la interfaz Profinet Ethernet X2 como

se muestra en la siguiente figura.

b. Agregar subred PN/E_1 y dirección IP 192.168.1.1

12. Guardar los cambios

Programar secuencia

• El ejemplo presentado a continuación es solo de carácter ilustrativo; el Grafcet

implementado en la práctica depende de su diseño.

Descripción del ejemplo:

Embotelladora: Cuando un botón de inicio es pulsado, el motor (M) se activa e

inmediatamente la banda transportadora inicia su movimiento. Al llegar al punto A (Sensor

que indica que la botella esta en ese punto) el motor debe desactivarse y simultáneamente

activarse la electroválvula (V) para iniciar el llenado de la botella. Si el sensor B se activa,

indica que la botella se ha llenado completamente, por lo cual la electroválvula debe

cerrarse y activarse nuevamente el motor, reiniciando así el proceso.

Figura 9. Proceso

ENTRADAS SALIDAS

Start = Botón de Inicio para

la secuencia de control.

M = Motor Movimiento

Banda.

A = Sensor de Parada

Banda.

V = Válvula Llenado.

B = Sensor Llenado.

Asignación de variables

En el panel izquierdo, en variables PLC, entrar a la Tabla de variables estándar, allí

establecer las variables que se van a utilizar.

Figura 10. Asignación de Variables

Insertar Bloque de Grafcet para realizar la secuencia, en Bloques del programa hacer doble

click en Agregar nuevo bloque.

Figura 11. Adición de un nuevo bloque.

Procedimiento:

Ahora en la transición S1, agregamos las acciones (activar la banda del motor y (desactivar

el llenado del tanque). Como se muestra en la siguiente figura.

Cambiamos el lenguaje de programación a FUP como se muestra en la siguiente figura.

Luego asignamos las variables y respectiva operación para que la transición 1 pase a la

transición 2.

En la siguiente figura se muestra que el sensor de final de carrera debe estar ON y el de

llenado debe estar OFF, por lo cual negamos la entrada para obtener una paso por la AND

y continuar.

Asignamos las acciones asociadas a la transición 2

Asignamos las variables para continuar a la siguiente transición

Aquí acaba nuestro proceso, como se requiere que sea cíclico, insertamos un salto como se

muestra en la figura

Para realizar las simulaciones y cargas en el PLC se agrega nuevo bloque al Main [OB1],

esto se realiza seleccionando el Bloque_1[OB1] y se arrastra dentro del segmento 1 en el

cuadro Main[OB1]

Configurar el bloque para la simulación y carga, así como se muestra en la siguiente figura.

Montaje Físico

Descarga del Programa en el PLC

1. Cerrar la ventana del simulador.

2. Prender el PLC.

Antes de programar en el PLC, debemos verificar que se cumpla una condición. Teniendo

en cuenta de que el PLC se encuentra conectado directamente al puerto Ethernet del PC la

dirección IP del mismo debe ser cambiada, para esto se procede a entrar al panel de control,

y al centro de redes y recursos compartidos.

Se debe proceder a cambiar la configuración del adaptador, a continuación deben hacer

click derecho en la conexión Ethernet y entrar a propiedades.

Deben seleccionar el Protocolo de Internet versión 4 y dar click en el botón que dice

Propiedades.

En el campo “Dirección IP” deben poner una dirección que corresponda a la dirección

utilizada en el terminal X2 del PLC.

Una vez haya sido configurada adecuadamente la dirección IP se puede proceder a cargar el

programa desde el software TIA al PLC.

3. Verificar que el PLC este en modo STOP.

4. En el árbol del proyecto cargar el proyecto en el PLC. Para esto se debe ir a la

pestaña “Bloques de programa” y dar click derecho en el bloque Main [OB1].

Luego se selecciona cargar en dispositivo → software.

Figura 35. Cargar programa en el PLC

5. En la nueva ventana que se ha abierto seleccionar en Tipo de interfaz PG/PC la

opción PN/IE y en Interfaz PG/PC seleccionar la opción Intel(R) Gigabit

Network.

Desactivar la opción “Mostrar dispositivos compatibles”.

Iniciar búsqueda

Figura 34. Selección de interfaz entre PLC y computador

6. Se abrirá una ventana verificando que todo esté en orden para cargar el programa. Si

se tienen todos los ítems con visto bueno, dar clik en “Cargar”.

Figura 36. Vista preliminar

7. Colocar el PLC en el modo RUN.

8. Visualizar la ejecución del programa dando click en el icono . Verificar las

funciones realizadas en el programa.

9. Cuando finalice el laboratorio colocar el PLC en modo STOP, desactivar la

visualización del programa, apagar el PLC y desconectar el cable de programación.