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2016
Ing. Daniel Castellanos Hernández
Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón
Instituto Tecnológico de Ocotlán
Ing. Electromecánica
2016
Programación y Automatización
con PLC SIEMENS S7-200
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN
Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200
Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón
2
ÍNDICE
PRÓLOGO ( 4 )
HISTORIA DEL PLC _______ ( 5 )
AUTOMATIZACIÓN _______ ( 6 )
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS COMPONENTES ____________ ( 6 )
CLASIFICACIÓN DE LOS PLC ______ ______ (10)
CUAL ES LA ESTRUCTURA INTERNA DE LOS PLC ____________ (13)
COMO TRABAJAN LOS PLC _____ ______ (20)
CONEXIONADO E INTERFACES DE ENTRADA / SALIDA__ ______ (22)
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN Y COMPILACIÓN DEL PLC SIEMENS (26)
CONFIGURACIÓN DE LA COMUNICACIÓN (CABLE PC/PPI) (28)
ESTABLECIMIENTO DE LA COMUNICACIÓN ENTRE EL AUTÓMATA Y EL PC (29)
INTRODUCIR ÓRDENES _______ (34)
REALIZACIÓN DE UN PEQUEÑO PROGRAMA (36)
CONEXIÓN DE LAS SALIDAS (37)
CONEXIÓN DE LAS ENTRADAS (40)
INTRODUCIR COMENTARIOS (42)
DIRECCIONAMIENTO SIMBÓLICO (43)
COMPILAR-EJECUTAR (45)
SIMULADOR S7_200___ (47)
CONEXIÓN ELEMENTOS NA-NC (47)
MARCAS_______ (48)
MARCAS ESPECIALES (49)
OPERACIONES LÓGICAS CON BITS (50)
DETECTAR FLANCO POSITIVO Y NEGATIVO (50)
ASIGNAR _______ (52)
PONER A 1, PONER A 0 (N BITS) (52)
EJEMPLO “ENCLAVAMIENTO” (53)
OPERACIONES DE TEMPORIZACIÓN (54)
OPERACIONES CON CONTADORES (58)
OPERACIONES DE COMPARACIÓN (60)
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3
OPERACIONES ARITMÉTICAS CON ENTEROS _______ (61)
OPERACIONES DE TRANSFERENCIA (62)
OPERACIONES DE RELOJ (63)
CONFIGURACIÓN DE E/S DEL MODULO DE LLENADO (66)
CONFIGURACIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS (67)
TIPOS DE ENTRADAS UTILIZADOS EN EL PLC (68)
TIPOS DE SALIDAS UTILIZADOS EN EL PLC (69)
INICIANDO A PROGRAMAR NUESTRO MODULO (70)
OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (78)
OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (86)
OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (91)
OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (98)
OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (102)
OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (109)
CÓDIGO DEL MODULO ____ (110)
COMENTARIOS PARA EL AUTOR SOBRE EL MANUAL Y EL CURSO (117)
BIBLIOGRAFÍA (118)
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4
PRÓLOGO
Manual de operación del PLC siemens del modulo del llenado de botes
del SIM (sistema integral de manufactura) del Instituto Tecnológico de
Ocotlán
Este manual de operación para uso de la celda de manufactura del SIM se realizó
para la correcta operación del proceso de programación de los PLC de la marca
SIEMENS de la serie S7-200. Cada marca de controladores y modelos de PLC se
programan diferentes y con condiciones diferentes, se decidió hacer un curso
específico de cada modulo, paso a paso para hacer más fácil su uso y
programación del mismo equipo.
Se vera en el manual los diferentes modelos de PLC su configuración interna y
externa la programación del Modulo y los diferentes tipos de sensores.
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5
HISTORIA DEL PLC
Un controlador lógico programable (PLC) es un dispositivo electrónico que controla
maquinas y procesos. Utiliza una memoria programable para almacenar
instrucciones y ejecutar funciones especificas que incluyen control de activación y
desactivación ( On/Off ), temporización, conteo , secuencia , aritmética y manejo
de datos. El desarrollo de los PLC comenzó en 1,968 en respuesta a una petición
de la División Hidramatica de General Motors. En ese entonces , GM
frecuentemente usaba días o semanas reemplazando sistemas inflexibles de
control basados en relé, siempre que cambiaba modelos de automóviles o hacia
modificaciones de línea. A fin de reducir el alto costo del recableado, la
especificación de control de GM pedía un sistema de estado sólido que tuviera la
flexibilidad de una computadora, pero que los ingenieros de planta y los técnicos
pudieran programar y dar mantenimiento. Además tenia que ser resistente a la
contaminación del aire, la vibración, el ruido eléctrico, la humedad y temperaturas
extremadas, los cuales se encuentran en el ambiente industrial.
El primer PLC se instaló en 1969 y rápidamente se convirtió en un éxito. Aun los
primeros PLC , que funcionaban como reemplazos de relés, eran mas confiables
que los sistemas basados en relés, debido principalmente a la robustez de sus
componentes de estado sólido comparada con la de las partes movibles en los
relés electromecánicos . Los PLC proporcionaron ahorros en los costos de
material, instalación, localización y corrección de problemas y mano de obra, al
reducir el cableado y los correspondientes errores de cableado. Además,
ocupaban menos lugar que los contadores, temporizadores y otros componentes
de control que estos reemplazaban. Su capacidad para ser reprogramados
aumento notablemente su flexibilidad cuando se cambiaban los diagramas de
control.
Tal vez la clave principal para la aceptación de los PLC en la industria fué que el
lenguaje de programación inicial estaba basado en los diagramas de escalera y
símbolos eléctricos comúnmente usados por los electricistas. ( ver Fig. Siguiente) .
Casi todo el personal de planta ya estaba capacitado en lógica de escalera y
fácilmente la adoptaron para los PLC . De hecho, la lógica de escalera todavía
juega un papel muy importante en la programación y en la localización y
corrección de problemas, a pesar de que se han desarrollado lenguajes de
programación mas avanzados.
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AUTOMATIZACIÓN
Definición
El término automatización se refiere a una amplia variedad de sistemas y procesos
que operan con mínima o sin intervención del ser humano.
En los más modernos sistemas de automatización, el control de las máquinas es
realizado por ellas mismas gracias a censores de control que le permiten percibir
cambios en sus alrededores de ciertas condiciones tales como temperatura,
volumen y fluidez de la corriente eléctrica y otros, censores los cuales le permiten
a la máquina realizar los ajustes necesarios para poder compensar estos cambios.
Y una gran mayoría de las operaciones industriales de hoy son realizadas por
enormes máquinas de este tipo.
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS COMPONENTES
A fin de aprender como operan los PLC , es necesaria una descripción general de los
componentes del PLC. Todos los PLC desde el micro hasta los más grandes usan los
mismos componentes básicos y están estructurados de una manera similar. Los sistemas
PLC constan de:
 Entradas
 Salidas
 Unidad central de procesamiento (CPU)
 Memoria, para almacenamiento del programa y datos
 Fuente de alimentación eléctrica
 Dispositivo de programación
 Interfaces de operador.
ENTRADAS:
Los terminales de tornillo de entradas en un PLC forman el interface mediante el cual los
dispositivos de campo se conectan al PLC.
Las entradas incluyen botones pulsadores, interruptores preselectores rotatorios, finales
de carrera, interruptores giratorios, detectores de proximidad y censores fotoeléctricos.
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Todos estos son dispositivos discretos que proporcionan un estado ON u Off al PLC .
Mientras que los PLC grandes pueden aceptar directamente valores analógicos (señales de
voltaje o corriente variables) tales como las provenientes de censores de temperatura y
presión, los micro PLC típicamente no tienen esta capacidad.
Las señales eléctricas que envían los dispositivos de campo al PLC generalmente son de
120 VCA o 24 VCC no filtradas. Los circuitos de entrada en el PLC toman este voltaje de
campo y lo “Acondicionan” para que pueda ser utilizable por el PLC .
El acondicionamiento es necesario porque los componentes internos de un PLC operan en
5 VCC y esto reduce al mínimo la posibilidad de daños al protegerlos contra picos de
tensión.
Para aislar eléctricamente los componentes internos de los terminales de entrada. Los PLC
emplean un aislador óptico, el cual utiliza luz para acoplar señales de un dispositivo
eléctrico a otro.
Los circuitos de entrada PLC también “filtran” las señales de voltaje de campo a fin de
calificarlas como válidas, tales como una señal de un censor, o no válidas, tales como
señales de “ruido” eléctrico de alta frecuencia o estática.
Los filtros de entrada determinan la validez de una señal mediante su duración; “esperan”
para confirmar que una señal es una referencia desde un dispositivo de entrada en vez de
ruido eléctrico.
Un tiempo típico de filtro es 8ms, pero algunos PLC tienen tiempos ajustables de
respuesta de filtro de entrada. Un tiempo de respuesta mas prolongado proporciona mejor
filtrado del ruido eléctrico. Un tiempo de respuesta más corto ayuda en aplicaciones que
requieren una operación de alta velocidad (por ejemplo, interrupciones o conteo).
SALIDAS:
Dispositivos tales como solenoides, relés, contactores, arrancadores de motor, luces
indicadoras, válvulas y alarmas se encuentran conectados a los terminales de salida del
PLC . Los circuitos de salida operan en una manera similar a los circuitos de entrada: las
señales de la CPU pasan a través de una barrera de aislamiento antes de activar los
circuitos de salida.
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Los PLC usan una variedad de circuitos de salida para activar sus terminales de
salida: relés , transistores y triacs.
 Los relés son de corriente CA o CC. Los relés electromagnéticos de los PLC
tradicionales generalmente aceptan corriente de hasta unos cuantos amps.
Los relés pueden resistir mejor los picos de tensión y tienen un espacio de
aire entre sus contactos, lo cual elimina la posibilidad de fugas de corriente.
Sin embargo son lentos, en comparación, y están sujetos a desgaste con el
tiempo.
 Los transistores conmutan la energía de CC, son silenciosos y no tienen
partes movibles que desgasten. Los transistores son rápidos y pueden
reducir el tiempo de respuesta, pero portan cargas de solo 0.5 amps o
menos. Los transistores de tipo especial, tales como los FET (transistores de
efecto de campo ) pueden manejar mas corriente , típicamente de hasta 1
amp.
 Los triacs estrictamente conmutan energía CA. Como los transistores, las
salidas de triac son silenciosas, no tienen partes movibles que se desgasten,
son rápidos y portan cargas de 0.5 amps o menos.
Características sobresalientes de los PLCs.
Poseen memoria volátil y no volátil. Tanto el programa de aplicación escrito por el
usuario como los datos internos del PLCs, normalmente es guardado en una RAM
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(memoria volátil), lo que le permite tener un acceso más veloz a las instrucciones
de programa y a los datos internos de registros, contadores, temporizadores, bits
internos, etc. También, una vez que se ha depurado el programa de aplicación, los
PLCs permiten la opción de salvaguardar el programa en memorias tipo EEPROM
(no volátiles) para así recuperar el mismo en caso de un corte muy prolongado de
energía que ocasiona una perdida de datos de la RAM.
PARA QUE SE UTILIZAN LOS PLC
Los PLCs son usados en muchas aplicaciones: Maquinado de piezas, embaladoras,
manipulación de materiales, ensamblado automático, y en general cualquier tipo
de aplicación que requiera de controles eléctricos, pueden utilizar un PLC.
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CLASIFICACIÓN DE LOS PLC
Es difícil establecer una clasificación que permita agrupar a los plc’s; sus
características son tan diversas aún cuando pertenezcan a una misma marca,
básicamente podemos encontrar en todos los fabricantes la tendencia a construir
plc’s de dos tipos: fijos y modulares.
LOS PLC’S FIJOS:
Se utilizan para proyectos pequeños y generalmente manejan solo señales
digitales.
LOS PLC’S MODULARES:
Son requeridos en proyectos grandes de automatización, y pueden manejar tanto
señales digitales como analógicas
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3 Familias de PLC’s para 3 niveles de aplicación.
A continuación se muestra un listado de los principales fabricantes y vendedores
de sistemas para control, automatismos y PLCs.
ABB : http://www.abb.com/products&contracting
Alfa Laval
Allen-Bradley : http://www.ab.com/
ALSTOM/Cegelec
Aromat
AutomationDirect/PLC Direct/Koyo/ : http://www.automationdirect.com/
B&R Industrial Automation
Beck Electronic/Festo
Berthel gmbh
Cegelec/ALSTOM
Control Microsystems
Crouzet Automatismes
Control Technology Corporation
Cutler Hammer/IDT : http://www.ch.cutler-hammer.com/
Divelbiss
EBERLE gmbh
Elsag Bailey
Entertron
Festo/Beck Electronic
Fisher & Paykel
Fuji Electric
GE-Fanuc : http://www.gefanuc.com/
Gould/Modicon : http://www.modicon.com/
Grayhill
Groupe Schneider
Hima
Square D : http://www.squared.com/
Tele-Denken/SoftPLC
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Telemecanique : http://www.schneider.co.uk/automati.htm
Toshiba : http://www.tic.toshiba.com/plc/
Triangle Research
Triconex
Unitronics
Yokogawa
Z-World
Hitachi : http://www.lighthouseplcs.com/
Honeywell : http://www.iac.honeywell.com/
Horner Electric
Idec
IDT/Cutler Hammer : http://www.ch.cutler-hammer.com/
Jetter gmbh
Keyence : http://www.keyence.com/
Kirchner Soft
Klockner-Moeller : http://www.moellerusa.net/
Koyo/AutomationDirect/PLC Direct : http://www.automationdirect.com/
LG Industrial Systems
Microconsultants
Mitsubishi : http://www.meau.com/
Modicon/Gould : http://www.modicon.com/
Moore Products
Motorola
Omron : http://oeiweb.omron.com/
Opto22
Pilz
PLC Direct/Koyo/AutomationDirect : http://www.automationdirect.com/
Reliance
Rockwell Automation : http://www.automation.rockwell.com/
Rockwell Software : http://www.software.rockwell.com/
SAIA-Burgess
Samsung
Schleicher : http://www.schleicher-de.com/
Schneider Automation : http://www.schneiderautomation.com/
Sharp
Siemens : http://www.aut.sea.siemens.com/
Sigmatek
Sixnet
SoftPLC/Tele-Denken : http://www.softplc.com/
Estos son algunas marcas en el mercado, cada una tiene su software de
programación y todas son diferentes de programar.
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CUAL ES LA ESTRUCTURA INTERNA DE LOS PLC
Estructura interna.
Los PLCs constan principalmente de un CPU, área de memoria, y circuitería
apropiada de entrada /salida de datos. Se puede considerar al PLC como una caja
llena de cientos o miles de Relés independientes, contadores, temporizadores y
locaciones para almacenamiento de datos. Estos contadores, temporizadores, etc.;
¿realmente existen?. No, Ellos no existen físicamente pero en vez de eso son
simulados y se pueden considerar como contadores, temporizadores, etc. hechos a
nivel de software. También los Relés internos son simulados mediante bits en
registros del hardware del PLC.
Estructura general simplificada de un PLC.
ENTRADAS: Están conectados al mundo externo. Físicamente existen y reciben
señal de los switches, sensores, etc. Típicamente no son relés pero si son
transistores que funcionan como relés estáticos.
Aquí se muestra una entrada del exterior y su diagrama.
OPTOACOPLADOR
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RELÉS INTERNOS: Estos no reciben señal desde el mundo exterior ni existen
físicamente. Ellos son relés simulados y permiten al PLC eliminar los relés externos.
También hay relés especiales que el PLC usa para realizar una tarea única. Algunos
están siempre activados mientras que otros su estado normal es estar
desactivados. Algunos se activan solamente durante el ciclo de arranque y son
usados para la iniciación de los datos que fueron almacenados.
A continuación veremos un relé interno el cual solo ocupa un bit de memoria.
MEMORIA DEL MICROCONTROLADOR
CONTADORES: estos no existen físicamente. Son contadores simulados mediante
software y pueden ser programados para contar pulsos. Típicamente estos
contadores cuentan en forma ascendente y descendente. Dado que estos
contadores son simulados mediante software, su velocidad de contaje esta
limitada. Algunos PLC incluyen también contadores de alta velocidad basados en
hardware, es decir que son contadores que existen físicamente y cuentan
ascendentemente, descendentemente, o en ambas direcciones.
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Veremos el código de un contador del PLC y la figura que usaremos
DIF_0 MACRO
MOVWF S ;
BTFSS S,0 ;COMPRUEBA SI LAS CONDICIONES ANTERIORES ESTAN A "1"
GOTO CL0A ;
BTFSC DIF,4 ;COMPRUEBA ESTADO DE LA MEMORIA AUXILIAR
GOTO CL0B ;
BSF DIF,0 ;ACTIBA BIT DE FLANCO DE SUBIDA UN SOLO CICLO DE SCAN
BSF DIF,4 ;ACTIBA BIT DE MEMORIA AUXILIAR
GOTO CL0C ;
CL0A BCF DIF,4 ;BORRA BIT DE FLANCO DE SUBIDA
CL0B BCF DIF,0 ;BOORA BIT DE MEMORIA AUXILIAR
CL0C
ENDM
DIF_1 MACRO ; DIAGRAMA DE TIEMPOS
MOVWF S ;
BTFSS S,0 ; ____ ____ ____ ____
GOTO CL1A ;IN ____| |____| |____| |____| |____
BTFSC DIF,5 ;
GOTO CL1B ; ____ ____ ____ ____
BSF DIF,1 ;DIF ____| |____| |____| |____| |____
BSF DIF,5 ;
GOTO CL1C ;
CL1A BCF DIF,5 ;DIF-OUT ____|_________|_________|_________|_________
CL1B BCF DIF,1 ;
CL1C ;
ENDM ;
DIF_2 MACRO
MOVWF S
BTFSS S,0
GOTO CL2A
BTFSC DIF,6
GOTO CL2B
BSF DIF,2
BSF DIF,6
GOTO CL2C
CL2A BCF DIF,6
CL2B BCF DIF,2
CL2C
ENDM
DIF_3 MACRO
MOVWF S
BTFSS S,0
GOTO CL3A
BTFSC DIF,7
GOTO CL3B
BSF DIF,3
BSF DIF,7
GOTO CL3C
CL3A BCF DIF,7
CL3B BCF DIF,3
CL3C
ENDM
TEMPORIZADORES: Estos no existen físicamente. Son de varios tipos (al reposo,
al trabajo, etc.) y de varias resoluciones de temporización. Los tipos más comunes
son los temporizadores al trabajo. Otros menos comunes son los temporizadores
con retención. En general la resolución de temporización ve desde 1 ms hasta 1
segundo.
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A continuación se muestra el código de un temporizador de un PLC en
ensamblador y la figura de un temporizador que usaremos.
TIM0 MACRO ;
MOVWF S ;
BTFSS S,0 ;COMPRUEBA ESTADO DE CONDICIONES ANTERIORES
GOTO CLS10 ;
BSF TMI,0 ;SI ESTAN A "1" ACTIBA BIT DE DISPARO DE TEMPORIZADOR
GOTO CLS11 ;
CLS10 BCF TMI,0 ;SI ESTAN A "0" RESETEA BIT DE ESTADO Y
MOVLW BT0 ;RECARGA LA BASE DE TIENPO DEL TEMPORIZADOR CON
MOVWF TB0 ;SU VALOR INICIAL
CLS11
ENDM
TIM1 MACRO ; DIAGRAMA DE TIEMPOS
MOVWF S ;
BTFSS S,0 ; _________________ ______
GOTO CLS12 ;IN ____| |_____________| |________
BSF TMI,1 ;
GOTO CLS13 ; _________________ ______
CLS12 BCF TMI,1 ;TMI ____| |_____________| |________
MOVLW BT1 ;
MOVWF TB1 ;
CLS13 ; ______
ENDM ;TIM,X _______________| |___________________________
RELÉS DE SALIDA: Los módulos de salida raras veces o nunca suplen potencia a
las cargas, más bien ellos actúan como switches. Fuentes externas son conectadas
a las tarjetas de salida de los PLCs y entonces ellas se encargan de conmutar la
potencia (ON u OFF) hacia cada salida. Los rangos típicos de voltajes típicos que
son conmutados en los módulos de salida son lo que se listan a continuación:
· 120 VAC
· 24 VDC
· 220 VAC
· 12 – 48 VAC
· 12 – 48 VDC
· 5 VDC (TTL)
Los módulos de salida normalmente tienen de 8 a 16 salidas de un mismo tipo: a
relés, a transistores, o a TRIACs. Los PLCs deben convertir los niveles lógicos TTL
(5 VDC) presente en el bus de datos a niveles de voltaje externos.
Esto se logra con el uso de circuitos de interface como los mostrados a
continuación, los cuales además de usar básicamente un optoacoplador para
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conmutar la circuitería externa, también utilizan algunos componentes para
proteger la circuitería de voltajes excesivos y de polaridad inversa.
Estos se conectan al mundo exterior al PLC. Físicamente existen y funcionan
enviando señales de encendido / apagado a solenoides, luces, etc. Basados en
hardware, pueden estar construidos con transistores, relés electromecánicos o
TRIACS, según el modelo que se escoja.
ALMACENAMIENTO DE DATOS: Típicamente hay registros del PLC que están
asignados al simple almacenamiento de datos. Usualmente se usan para
almacenamiento temporal para manipulación matemática o de datos.
También son usados para almacenar datos cuando se corta el suministro de
energía al PLC. Una vez regresa la energía, los registros disponen de los mismos
datos que tenían cuando se corto la energía.
Unidad Central de procesamiento (CPU): Esta formada por la unidad de
control, la tabla imagen de proceso, y por los temporizadores, contadores y bits
internos. La CPU se encarga del tratamiento de los datos internamente (sumas,
operaciones lógicas, transferencias, etc), busca o escribe operandos en la
memoria, lee o escribe datos en las unidades de entrada y salida, etc.
Memoria: Es la circuitería electrónica capaz de almacenar el programa de
aplicación escrito por el usuario, y los datos provenientes de la máquina o proceso
controlado. También es la encargada de almacenar las variables internas
generadas por la CPU y las variables de salida a ser transferidas a los periféricos.
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DIAGRAMA DE BLOQUES QUE DESCRIBE LA ESTRUCTURA DE UN PLC
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Veremos como esta construido un PLC de Cualquier Marca,
ENTRADAS
OPTOACOPLADAS AL
MICROCONTROLADOR
SALIDAS A RELEVADOR
ALIMENTACION
A 120V EN C.A.
MICROCONTROLADO
R
RELEVADORES
LED´S INDICADORES
DEL ESTADO DE LAS
ENTRADAS
LED´S INDICADORES
DEL ESTADO DE LAS
SALIDAS
LED´ INDICADOR DE LA
ALIMENTACION
OSCILADOR
OPTOACOPLADORES
MEMORIA DE
ALMACENAMIENTO
MAX 323
RELOJ EN
TIEMPO REAL
FUENTE REGULADORA DE
120V A 24C CD
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20
COMO TRABAJAN LOS PLC
Un PLC trabaja realizando continuamente un barrido (SCAN) sobre un programa.
Este ciclo de barrido o scan consta principalmente de 3 pasos, aunque típicamente
son más de tres ya que existen otros como el chequeo del sistema y la
actualización de los contadores y temporizadores internos.
Ciclo de trabajo de un PLC.
Paso 1-DIAGNÓSTICO INTERNO: En este paso el PLC revisa su circuitería
interna en busca de defectos de entradas, salidas, CPU, memorias y batería.
También revisa el WATCHDOG y los desbordamientos de memoria para revisar
fallas en el programa de aplicación.
Paso 2-CHECAR EL ESTADO DE LAS ENTRADAS: Al principio el PLC accede a
cada una de las entradas para determinar si están activadas o desactivadas (on /
off). Es decir, ¿ Esta activado el sensor conectado a la primera entrada?, ¿El
segundo?, ¿El tercero? … Luego el PLC graba estos datos en la tabla imagen de
proceso para usarlos en el próximo paso.
Paso 3-EJECUTAR EL PROGRAMA DE LA APLICACIÓN: El PLC ejecuta el
programa de la aplicación creada por el usuario, una instrucción a la vez. Por
ejemplo, si el programa especifica que la primera entrada esta en “on” se debe
activar la salida numero 2, el PLC graba este resultado para tomarlo en cuenta en
el próximo paso. Como ya el PLC conoce cuales entradas están activadas o
desactivadas (paso 2), él será capaz de decidir cuales salidas se deben activar
basado en el estado de las entradas y en el estado de los contadores,
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temporizadores y bits internos. Como ya se dijo el PLC guarda este resultado para
usarlo en el próximo paso.
Paso 4-ACTUALIZAR EL ESTADO DE LAS SALIDAS: Finalmente el PLC
actualiza el estado de las salidas basado en los resultados lógicos del paso 3.
Siguiendo el ejemplo del paso 3, el PLC activará en este tercer paso la salida
numero 2 basado en el hecho que la primera entrada estaba en “on”.
Después del cuarto paso el PLC vuelve al paso uno y repite la rutina
continuamente. Así, un SCAN se define como el tiempo que toma el PLC para
ejecutar los cuatro pasos descritos anteriormente.
El tiempo de respuesta total de un PLC es un hecho que se debe considerar al
momento de adquirir un PLC. El mismo esta formado por el tiempo de adquisición
de entradas, el tiempo de ejecución de la lógica programada, y el tiempo para
activar sus salidas. El PLC toma cierta cantidad de tiempo para realizar un auto
diagnóstico de sus tarjetas electrónicas.
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22
CONEXIONADO E INTERFACES DE ENTRADA / SALIDA.
Tipos de Entrada / Salida a los PLCs.
Las entradas y salidas a un PLC le sirven para controlar y monitorear las máquinas
y procesos. Existen básicamente dos tipos de entradas / salidas a los PLCs:
Entradas-Salidas discretas, y Entradas-Salidas analógicas. Las entradas
discretas, también conocidas como entradas digitales, son las que poseen dos
estados: ON u OFF. Provienen de Pushbottons, detectores de proximidad,
interruptores de posición, etc. En la condición de ON, una entrada discreta puede
ser llamada como un 1 o como un ALTO, mientras que en la condición de OFF se
conoce como un 0 o como un BAJO.
Las salidas discretas tienen también dos condiciones posibles: ON u OFF. Ellas van
a servir a las bobinas de los contactores, a válvulas selenoides, a luces pilotos, etc.
Por su parte las entradas analógicas son voltajes o corrientes continuas que
provienen de procesos de control de temperatura, presión, flujo, nivel, etc.
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23
Típicamente son señales cuyo rango es de 4 a 20 mA DC, o señales de rango de 0
a 10 voltios DC.
Salidas a relé
Uno de los tipos más populares de salidas disponibles son las de relé. Esto se debe
a que un relé puede ser usado tanto con cargas AC como con cargas DC. Algunas
de las formas más comunes de cargas son solenoides, lámparas, motores, etc; las
cuales vienen en muchos tamaños eléctricos.
Por esta razón siempre hay que checar las especificaciones de la carga antes de
conectarla a la salida del PLC, a fin de asegurar que la corriente máxima que ellas
consumen estará dentro de los límites permitidos en las especificaciones de las
salidas del PLC.
Existe un tipo de carga a las que se le debe prestar especial atención: las llamadas
cargas inductivas. Este tipo de carga tiene la tendencia de desarrollar una
sobrecorriente al energizarlas, y lo que es peor, desarrollan un sobre impulso de
voltaje inverso cuando son desactivadas. Esta corriente y voltaje inverso propensa
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el daño de la salida a relé del PLC. Típicamente se deben usar diodos, varistores o
circuitos "snubber" para ayudar a combatir el daño de los relés de salida del PLC.
Los relés de salida están dentro del PLC. La figura de arriba muestra un diagrama
circuital típico de las salidas a relés. Cuando la lógica del programa de aplicación
indica que se debe activar una salida física, entonces el PLC aplica un voltaje a la
bobina del relé correspondiente. Esto a su vez causará el cierre de los contactos
del relé activado. Luego, cuando los contactos cierran se permite el flujo de
corriente a través de la carga conectada en la salida en cuestión. Contrariamente,
cuando la lógica programada indica que se debe desactivar la salida física, el PLC
interrumpe el suministro de voltaje a la bobina del relé, causando la inminente
apertura de los contactos del mismo, y con ello la desactivación de la carga
conectada a esta salida.
Conexión típica de un módulo de salida a relé
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La figura anterior muestra el modo típico de conexión de las salidas a relés de los
PLCs. Aunque la figura muestra sólo la conexión en circuitos DC, también se puede
conectar de manera similar en circuitos AC; ya que un relé es un elemento de
salida no polarizado y en consecuencia él puede conmutar tanto AC como DC.
En este caso se trata de salidas a contactos secos, a continuación se verán como
funcionan los relés de diferentes formas.
Un resumen de las salidas a relés es el siguiente: son relativamente lentas,
pueden conmutar corrientes algo grandes, tienen tiempo de vida
relativamente corto y trabajan tanto en AC como en DC.
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SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN Y COMPILACIÓN DEL
PLC SIEMENS
Para la programación de PLC se puede utilizar diferentes lenguajes AWL, KOP y
FUP. Ejemplo:
AWL o Programación por código
KOP o Programación LADDER o diagramas de Escalera
FUP o Programación por bloques
En este curso utilizaremos la programación FUP programación en escalera mas
conocido como LADDER.
El Software de programación será STEP 7-Micro/WIN 32 de Siemens.
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CONFIGURACIÓN DE UN PLC S7-200
El PLC S7-200 es el más pequeño de la familia de Simatic
S7, de controles programables, Existen cuatro modelos del
S7-200: S7-221, S7-222, S7-224 y S7-226 y tres
configuraciones con fuente de alimentación para cada uno
en este caso.
Expansión de 8
Estradas y 8
Salidas
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CONFIGURACIÓN DE LA COMUNICACIÓN (CABLE PC/PPI)
Vamos a configurar la comunicación entre el CPU S7-226 y el PC, utilizando para
ello el cable PC/PPI. La configuración se realizará con un solo maestro y sin ningún
otro equipo de hardware instalado (como p. ej. un módem o una unidad de
programación).
Conectar el PC a la CPU
Para establecer una conexión correcta entre los dos componentes, deberemos
realizar:
1. Ajuste los interruptores DIP del cable PC/PPI a la velocidad de transferencia
asistida por su PC. Seleccione también las pociones “11 bits” y “DCE”.
2. Conecte el extremo RS-232 (“PC”) del cable PC/PPI al puerto de
comunicaciones de su PC (COM1 ó COM2).
3. Conecte el extremo RS-485 (“PPI”) del cable PC/PPI al puerto de
comunicaciones de la CPU.
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ESTABLECIMIENTO DE LA COMUNICACIÓN ENTRE EL AUTÓMATA Y EL PC
Como paso previo a la programación del autómata, deberá establecerse la
comunicación entre el mismo y el PC desde el cual será programado. Se recuerda
que caben dos posibilidades:
· A través del puerto serie del PC mediante un cable que convierte las señales
RS232 (puerto serie del PC) a señales RS485 (puerto de comunicaciones del
autómata).
· A través de una tarjeta de comunicaciones RS485 instalada en el PC y un cable
serie normal (no conversor).
En ambos casos, las operaciones a efectuar son las siguientes:
· En primer lugar, conectar físicamente el autómata y el PC por uno de los dos
medios indicados anteriormente.
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A continuación, Abrimos el programa Step7 Micro/Win en el PC.
Configuramos el PLC presionamos CPU y enseguida Tipo y nos aparece los tipos
de CPU en este caso seria el CPU 226 para nuestro PLC, otra opción seria Leer
CPU si esta bien configurado nos aparece el CPU 226
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1. Hacer clic sobre el icono de comunicación en la barra de navegación. O en
su lugar seleccionar la opción “Tipo” dentro del menú “CPU”. La CPU que
debería aparecer es: CPU 226
En caso contrario, comprobar los valores de configuración ajustados para la
comunicación dentro de la ventana “Configurar la comunicación”.
2. Hacer doble clic en el campo destinado a actualizar la comunicación. Con ello,
la CPU conectada debería reconocerse y registrarse automáticamente.
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3. Si la CPU no es reconocida o aparece una información relativa a que no es
posible establecer la comunicación, deberemos hacer doble clic en el campo Cable
PPI, o en Propiedades.
4. En la carpeta PPI, ajuste:
• Dirección de CPU → 0.
• Timeout → 1 s.
• Velocidad de transferencia → 9'6 kbits/s.
• Dirección de estación más alta → 15.
5. En la carpeta Conexión Local, seleccionaremos el puerto (interface) en el que
hayamos conectado el cable PC/PPI (el puerto serie DB9), en este caso seria el 2 .
Confirmaremos los cambios realizados en cada ventana pulsando Aceptar.
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Finalmente, volveremos a realizar doble clic en el campo destinado a Actualizar la
comunicación. Con ello la CPU debería reconocerse y registrarse automáticamente
(esta operación puede durar algunos segundos), en caso contrario, repetiremos los
pasos desde el punto 2 realizando las modificaciones oportunas hasta que
reconozca la CPU.
STEP 7-Micro/Win32
A continuación pasaremos a explicar algunas de las opciones del software utilizado
para “programar” el autómata.
Aspecto general
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Como se desprende de la figura, la pantalla se divide en 4 partes principalmente
(además de los menús e iconos de acceso rápido):
Barra de navegación: nos permite acceder a las opciones más comunes de
forma rápida.
Árbol de operaciones: en donde se sitúan todas las órdenes de programación
aceptadas por el autómata.
Ventana de resultados: en la que se visualiza el estado de la compilación del
programa, errores, etc...
Ventana de programación: situada a la parte derecha y dividida por Networks
(líneas de programación). En este lugar elaboraremos el programa que ha de
gobernar al PLC.
Su aspecto varía según el lenguaje elegido (KOP, AWL ó FUP) y que podremos
seleccionar a través de las teclas que llevan sus mismos nombres.
Hay que señalar que el programa es capaz de traducir a cualquiera de estos
lenguajes, es decir: si p. ej. estamos programando en AWL y seleccionamos el
lenguaje KOP, se realizará automáticamente una traducción del programa de AWL
a KOP...
Introducir órdenes
A partir de ahora todas las explicaciones versarán sobre el lenguaje KOP, por
tratarse de los lenguajes más intuitivos debido a su carácter eléctrico.
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El programa presenta varias maneras de introducir contactos, bobinas o cuadros:
Desde el Árbol de direcciones, abriendo las distintas carpetas existentes dentro de
Operaciones.
O bien a través de los iconos que aparecen como marcados en el dibujo como:
1 (contactos) → para insertar entradas.
2 (cuadros) → para insertar funciones ya programadas (contadores,
temporizadores, etc...).
3 (bobinas) → para insertar salidas.
Una vez introducido el elemento seleccionado, deberemos darle nombre: para ello
deberemos colocarnos en los interrogantes situados en la parte superior del
elemento y teclear la estructura explicada con anterioridad para entradas y salidas
(el resto de elementos serán explicados más adelante).
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Para realizar combinaciones (serie, paralelo, mixto...) de funciones/elementos
deberemos utilizar “las líneas”, que permiten realizar ramificaciones a partir de
una única línea.
Ayuda
Como cualquier programa, que se aprecie, disponemos de menús de ayuda de
cualquier elemento.
Para acceder a él, basta con seleccionar el objeto del que se quiere obtener la
ayuda y presionar F1 sobre el teclado:
REALIZACIÓN DE UN PEQUEÑO PROGRAMA
Primeramente veremos cual es lógica de control que usaremos para la
programación, en este caso usaremos la programación en KOP o (LADDER), se le
conoce como diagrama de escalera por que simula los escalones de la escalera.
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Este es un simple programa que cuando se activa la entrada se activa
directamente una salida.
Primeramente seleccionamos el icono de contacto y seleccionamos la primera
opción después seleccionamos el icono de una salida y seleccionamos la
primera opción quedaría de la siguiente manera.
Ejemplo, queremos que cuando se active una entrada se active al mismo tiempo
una salida. Veremos como se comporta:
En este caso esta
línea simula el voltaje
de un circuito
eléctrico
De este lado simula
el neutro del circuito
eléctrico
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Esto indica que cuando activamos una entrada X del exterior
se activa una salida X al exterior por medio de un relé y este
a su vez enciende una lámpara.
Estas son las Salidas del PLC, 16 Salidas a relevador de la
siguiente manera Q0.0 la primera de las salidas y terminando con la Q1.7 serían
en módulos de 8, ejemplo:
Nº Salidas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Q0.0, Q0.1, Q0.2, Q0.3, Q0.4, Q0.5, Q0.6, Q0.7 y Q1.0, Q1.1, Q1.2, Q1.3, Q1.4, Q1.5, Q1.6, Q1.7
I0.0, I0.1, I0.2, I0.3, I0.4, I0.5, I0.6, I0.7 y I1.0, I1.1, I1.2, I1.3, I1.4, I1.5, I1.6, I1.7 y I2.0, I2.1, I2.2, I2.3, I2.4, I2.5, I2.6, I2.7,
Estas son las Entradas del PLC, 24 Entradas Opoacopladas que estarían de la
siguiente manera I0.0 la primera de las Entradas y terminando con la I2.7
Cuando hay una activación en la entrada seleccionada, pasa el voltaje
simulado a la salida del PLC
Se activa la salida
exterior al RELEVADOR
Cambia de color azul la
entrada y salida cuando se
simula el paso del voltaje
Entrada
Salida
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CONEXIÓN DE LAS SALIDAS
La forma de conectar es la siguiente, para hacer una carga en este caso por
ejemplo 3 focos se conecta de la siguiente forma, primero se conecta de la línea
de alimentación L1 en CA a la terminal 1L de esta manera tiene voltaje la salida
Q0.0, Q0.1, Q0.2, Q0.3, posteriormente se conectan los tres focos al neutro de
nuestro PLC.
Las salidas identificadas con un punto no tiene conexión, es decir, están
deshabilitadas.
En este PLC podemos tener 3 Voltajes diferentes o el mismo Voltaje solamente
conectamos el 1L con 2L y 3L y asi el voltaje alimentara a las 16 Salidas
Estos relevadores están por dentro y esta es la forma de cómo están conectados y
como es por dentro del relevador y que tipo son.
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CONEXIÓN DE LAS ENTRADAS
Para conectar un sensor en este caso 4 interruptores se conectan de la siguiente
forma, primero se conecta 1M con M para “alimentar” su “conjunto”, es una
especie de permiso de conexión (para “activar” el conjunto 2M, se debe pontear
2M con M). En el caso de que el sensor necesitara alimentación, se debe alimentar
también a la tensión correspondiente, la alimentación L se conecta a los sensores o
apagadores y esos a su vez a las entradas en este caso I0.0, I0.1, I0.2, I0.3.
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La ventaja de los PLCs es enorme, por ejemplo si
quiero prender el Foco 1 al presionar el Sensor 1
tengo que configurar en programación sin tenerlo
que hacer externamente, tomando el ejercicio
anterior quedaría así.
Queda de la siguiente forma
Esto indica que si activamos el Sensor 1 se
enciende el foco 1 si queremos que se active el
Foco 2 en vez del Foco 1 solamente cambiamos
la dirección de la Salida ejemplo.
Si queremos cambiar la entrada del Sensor 1 por
la del Sensor 4 solo cambiamos el numero de
entrada sin cambiar las conexiones externas.
A si de sencillo se cambian las entradas y salidas de los PLCs
Escribimos I0.0 que sería
Entrada 1 que está
conectado al Sensor S1
Escribimos Q0.0 que
sería Salida 1 que está
conectado al Foco 1
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INTRODUCIR COMENTARIOS
Podemos introducir comentarios dentro de cada segmento que faciliten la
interpretación del programa:
El editor de comentarios se dividen en:
Título del segmento. Se visualiza en pantalla.
Comentario. No aparece en pantalla, para poderlo observar deberemos:
• Realizar doble clic sobre el segmento/Network correspondiente.
• O bien imprimir el programa, especificando que se impriman dichos comentarios.
Para imprimir los comentarios introducidos:
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DIRECCIONAMIENTO SIMBÓLICO
Hasta ahora hemos editado el programa del PLC utilizando operandos en el
“idioma del PLC” (I 0.0, Q 0.0, etc...). Sin embargo, con un programa muy largo,
este tipo de operandos dificulta su lectura y comprensión. Sería muy útil poder
trabajar con las denominaciones de los interruptores o con un texto explícito, es
decir, en lugar de I 0.0 utilizar “pulsador de marcha”...
Para ello, hemos de recurrir al direccionamiento simbólico, al cual podemos
acceder a través de la Barra de navegación o bien recurriendo a las opciones del
menú Ver, seleccionando en ambos casos la opción Tabla de símbolos.
Con ello obtendremos una ventana para editar la tabla de símbolos:
 Bajo “nombre” introduciremos lo que luego se visualizará como texto explícito.
 Bajo “direcciones” se introducen los operandos que deben ser sustituidos por
los nombres simbólicos.
 Bajo “comentario” podemos introducir un texto explicativo.
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Para que tenga efecto, no deberemos olvidar guardar el trabajo realizado.
Finalmente, debemos activar el direccionamiento simbólico. Para ello, a través del
menú Ver seleccionaremos la opción Direccionamiento simbólico:
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COMPILAR-EJECUTAR
A continuación explicaremos la secuencia a seguir para una correcta transmisión y
ejecución del programa diseñado:
1.-En primer lugar compilaremos el programa, con la finalidad de depurar
posibles “errores ortográficos”. El resultado de la compilación aparecerá en la
Ventana de resultados
Si existe algún error deberemos subsanarlo, en caso contrario pasamos al
siguiente punto...
2.-Llegados a este punto debemos transferir el programa elaborado al autómata,
para ello seleccionaremos el icono Cargar en CPU.
La opción Cargar en PG realiza el proceso contrario, es decir, carga el programa
que tiene el PLC o autómata en memoria al MicroWin.
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3.-Por fin podemos ejecutar el programa, mediante la opción RUN, y observar su
funcionamiento real a través del PLC. Debemos recordar que el autómata debe
tener su selector en posición TERM.
Cuando queramos detener la ejecución, será suficiente con presionar el icono
STOP
4.-Existe la posibilidad de visualizar el desarrollo del programa a través del
MicroWin y de este modo poder depurar y perfeccionar el código elaborado).
Esto es posible mediante la opción Estado del programa, de este modo cuando
se active un contacto su interior aparecerá de color azul.
Debemos tener cuidado con esta opción, pues cuando se encuentra activada no
permite realizar ninguna modificación al programa.
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Cualquier modificación realizada al programa, para que surja efecto, deberá ser
transferida de nuevo al autómata.
SIMULADOR S7_200
El problema que plantea el programa anterior reside en el hecho de que no
permite simular el programa diseñado a no ser que conectemos una autómata.
Para subsanar este hecho utilizaremos un simulador, desde el cual podamos
probar nuestros diseños sin necesidad de tener un PLC. A continuación se detallan
los pasos a seguir:
CONEXIÓN ELEMENTOS NA-NC
La naturaleza de los elementos que utilicemos en el montaje influye en gran
manera en el diseño del programa. Supongamos, por ejemplo, un sencillo circuito
con un botón de marcha que accione un elemento y otro de paro que los desactive
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Según el dibujo anterior, dependiendo de la naturaleza del botón de paro
utilizaremos una programación u otra:
Paro NA. Deberemos programarlo cerrado para que permita el paso de corriente
en su estado de reposo e interrumpa la circulación en el momento se accione.
Paro NC. Se programará abierto, pues será su propia naturaleza la que cierre el
contacto durante el estado de reposo, mientras que al presionarlo los contactos se
separarán impidiendo el paso de corriente.
MARCAS
Hasta ahora solamente habíamos hablado de entradas (I) y de salidas (Q). Vamos
a añadir un nuevo término llamado Marca, cuyo identificador de operando es: M.
Al igual que las entradas y salidas, junto con el identificador de operando necesita
de un parámetro. Éste tiene exactamente la misma estructura que las entradas y
salidas:
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Consideraciones:
 Las marcas se utilizan como la memoria de una calculadora de bolsillo, para
guardar resultados intermedios.
 Las marcas se utilizan cuando el resultado intermedio de un segmento debe
procesarse en otros segmentos o para guardar estados sucesivos evaluados.
 En PLC's, las marcas se utilizan como salidas; su efecto es similar a los relés
o contactores auxiliares utilizados en la técnica convencional. Una marca
puede utilizarse todas las veces que se desee como contacto NA o NC.
 Si se corta la alimentación se pierde el estado de la marca.
Para evitar esto existe la función de “remanencia” (Set).
MARCAS ESPECIALES
Las marcas especiales (SM) ofrecen una serie de funciones de estado y control.
Sirven para intercambiar informaciones entre la CPU y el programa, pudiéndose
utilizar en formato de bits, bytes, palabras o palabras dobles.
A continuación se presentan algunas marcas especiales:
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OPERACIONES LÓGICAS CON BITS
Contactos estándar
Estas operaciones leen el valor direccionado de la memoria o de la imagen del
proceso si el tipo de datos es I o Q.
Su forma de proceder es:
 El contacto normalmente abierto se cierra (ON) si el bit es igual a 1.
 El contacto normalmente cerrado se cierra (ON) si el bit es igual a 0.
Para combinaciones AND y OR se pueden utilizar siete entradas como máximo.
DETECTAR FLANCO POSITIVO Y NEGATIVO
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Forma de actuar:
El contacto detectar flanco positivo permite que la corriente circule durante un
ciclo cada vez que se produce un cambio de 0 a 1 (de “off” a “on”).
La transición de un contacto (entrada, salida...) de “abierto” a “cerrado” o de
“falso” a “verdadero” se designa como flanco creciente o positivo.
El contacto detectar flanco negativo permite que la corriente circule durante un
ciclo cada vez que se produce un cambio de señal de 1 a 0 (de ”on” a ”off”).
La transición de “cerrado” a “abierto” o de “verdadero” a “falso” se designa como
flanco decreciente o negativo.
Se colocan después de un contacto estándar, realizando su función sobre este
(solamente sobre el que le antecede).
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ASIGNAR
Cuando se ejecuta la operación asignar, el bit de salida se activa en la imagen del
proceso. El bit indicado se ajusta de forma equivalente a la circulación de la
corriente.
PONER A 1, PONER A 0 (N BITS)
Cuando se ejecutan las operaciones poner a 1 y poner a 0, se activa (se pone a
1) o se desactiva (se pone a 0) el número indicado de salidas (N) a partir del valor
indicado por el bit o por el parámetro OUT.
El margen de entradas y/o salidas que se pueden activar o desactivar está
comprendido entre 1 y 255. Con la operación poner a 0, si el bit indicado es un bit
T (bit de temporización) o un bit C (bit de contaje), se desactivará el bit de
temporización/contaje y se borrará el valor actual del temporizador/contador.
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Consideraciones:
 Se utilizan con frecuencia para mantener permanentemente activadas o
desactivadas entradas, salidas o marcas cuando se active brevemente (por
impulso) o un contacto antepuesto.
 Una salida o marca “puesta a 1” permanece en ese estado hasta que sea
borrada por lainstrucción - ( R ).
 Si en la bobina de poner a 1 y en su bobina asociada de poner a 0 de una
salida se aplica la señal “1”, tiene prioridad la operación que está después
en el programa.
 No aguantan el paso de Run a Stop y viceversa, es decir, no permanecen
grabadas.
EJEMPLO “ENCLAVAMIENTO”
Hasta este momento, habíamos considerado las entradas como interruptores, es
decir, la salida permanece activada mientras la entrada esté cerrada (1 o nivel
alto), pero qué ocurre cuando utilizamos pulsadores y queremos que la salida
quede “activada permanentemente”.
En estos casos, que representan la mayoría de las ocasiones, deberemos enclavar
la salida o recurrir a la opción SET.
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No debemos olvidar que todo Set lleva asociado un Reset, a no ser que queramos
mantener activada la salida siempre.
OPERACIONES DE TEMPORIZACIÓN
Dentro de la temporización hemos de diferenciar entre tres tipos de “relojes”:
 Temporizador de retardo a la conexión (TON).
 Temporizador de retardo a la conexión memorizado (TONR).
 Temporizador de retardo a la desconexión (TOF).
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Las operaciones temporizador de retardo a la conexión y temporizador de
retardo a la conexión memorizado cuentan el tiempo al estar activada (ON) la
entrada de habilitación. Si el valor actual (Txxx) es mayor o igual al valor de
preselección (PT), se activa el bit de temporización (bit T).
Cuando la entrada de habilitación está desconectada (OFF), el valor actual se borra
en el caso del temporizador de retardo a la conexión. En cambio, se conserva en el
temporizador de retardo a la conexión memorizado.
Éste último sirve para acumular varios períodos de tiempo de la entrada en ON.
Para borrar el valor actual del temporizador de retardo a la conexión memorizado
se utiliza la operación poner a 0 (Reset).
Tanto el temporizador de retardo a la conexión como el temporizador de retardo a
la conexión memorizado continúan contando tras haberse alcanzado el valor de
preselección y paran de contar al alcanzar el valor máximo de 32767.
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El temporizador de retardo a la desconexión se utiliza para retardar la puesta
a 0 (OFF) de una salida durante un período determinado tras haberse desactivado
(OFF) una entrada. Cuando la entrada de habilitación se activa (ON), el bit de
temporización se activa (ON) inmediatamente y el valor actual se pone a 0.
Cuando la entrada se desactiva (OFF), el temporizador cuenta hasta que el tiempo
transcurrido alcance el valor de preselección. Una vez alcanzado éste, el bit de
temporización se desactiva (OFF) y el valor actual detiene el contaje. Si la entrada
está desactivada (OFF) durante un tiempo inferior al valor de preselección, el bit
de temporización permanece activado (ON). Para que la operación TOF comience a
contar se debe producir un cambio de ON a OFF.
Si un temporizador TOF se encuentra dentro de una sección SCR y ésta se
encuentra desactivada, el valor actual se pone a 0, el bit de temporización se
desactiva (OFF) y el valor actual no cuenta.
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Estos temporizadores tienen tres resoluciones. La resolución viene determinada
por el número del temporizador:
El valor actual resulta del valor de contaje multiplicado por la base de tiempo. Por
ejemplo, el valor de contaje 50 en un temporizador de 10 ms equivale a 500 ms.
No se pueden compartir números iguales para los temporizadores TOF y TON. Por
ejemplo, no puede haber tanto un TON T32 como un TOF T32.
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OPERACIONES CON CONTADORES
Dentro de los contadores, encontramos 3 tipos:
 Contar adelante (CTU). Empieza a contar hasta el valor máximo cuando
se produce un flanco positivo en la entrada de contaje adelante (CU). Si el
valor actual (Cxxx) es mayor o igual al valor de preselección (PV), se activa
el bit de contaje (Cxxx). El contador se inicializa al activarse la entrada de
desactivación (R) y para de contar cuando alcanza PV.
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Contar adelante/atrás (CTUD). Empieza a contar adelante cuando se produce
un flanco positivo en la entrada de contaje adelante (CU). Por el contrario,
empieza a contar atrás cuando se produce un flanco positivo en la entrada de
contaje atrás (CD). Si el valor actual (Cxxx) es mayor o igual al valor de
preselección (PV), se activa el bit de contaje (Cxxx). El contador se inicializa al
activarse la entrada de desactivación (R).
El contador adelante/atrás acepta valores negativos.
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Contar atrás (CTD). Empieza a contar atrás desde el valor de preselección
cuando se produce un flanco positivo en la entrada de contaje atrás (CD). Si el
valor actual es igual a cero, se activa el bit de contaje (Cxxx). El contador
desactiva el bit de contaje (Cxxx) y carga el valor actual con el valor de
preselección (PV) cuando se activa la entrada de carga (LD).
El contador atrás se detiene al alcanzar el valor cero.
Los márgenes de contaje para todos van desde Cxxx = C0 hasta C255.
Puesto que cada contador dispone sólo de un valor actual, no se podrá asignar un
mismo número a varios contadores (los contadores adelante, adelante/atrás y
atrás acceden a un mismo valor actual).
OPERACIONES DE COMPARACIÓN
Comparar byte
La operación comparar byte se utiliza para comparar dos valores: IN1 e IN2.
Las comparaciones incluyen:
 IN1 = IN2
 IN1 >= IN2
 IN1 <= IN2
 IN1 > IN2
 IN1 < IN2
 IN1 <> IN2
Las comparaciones de bytes no llevan signo. El contacto se activa si la
comparación es verdadera.
Comparar entero
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La operación comparar entero se utiliza para comparar dos valores: IN1 e IN2.
Las comparaciones incluyen:
✗ IN1 = IN2
✗ IN1 >= IN2
✗ IN1 <= IN2
✗ IN1 > IN2
✗ IN1 < IN2
✗ IN1 <> IN2
Las comparaciones de enteros llevan signo (16#7FFF > 16#8000).
El contacto se activa si la comparación es verdadera.
OPERACIONES ARITMÉTICAS CON ENTEROS
Incrementar y decrementar byte
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Las operaciones incrementar byte y decrementar byte suman/restan 1 al byte
de entrada (IN) y depositan el resultado en la variable indicada por OUT.
Su forma de operar es la siguiente:
Estas operaciones no llevan signo.
OPERACIONES DE TRANSFERENCIA
Transferir byte
La operación transferir byte transfiere el byte de entrada (IN) al byte de salida
(OUT). El byte de entrada permanece inalterado.
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OPERACIONES DE RELOJ
La operación leer reloj de tiempo real lee la hora y fecha actuales del reloj y
carga ambas en un búfer de 8 bytes (que comienza en la dirección T).
La operación ajustar reloj de tiempo real escribe en el reloj la hora y fecha
actuales que están cargadas en un búfer de 8 bytes (que comienza en la dirección
T).
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El reloj de tiempo real se inicializa con la siguiente fecha y hora tras un corte de
alimentación prolongado o una pérdida de memoria:
 Fecha: 16-Ago-10
 Hora: 00:00:00
 Día de la semana: Lunes
El reloj de tiempo real de la CPU S7-200 utiliza sólo los dos dígitos menos
significativos para representar el año. Por tanto, el año 2010 se representa como
”10”.
Todos los valores de la fecha y la hora se deben codificar en BCD (p. ej., 16#10
para el año 2010). Utilice los siguientes formatos de datos:
La CPU S7-200 no comprueba si el día de la semana coincide con la fecha. Así
puede ocurrir que se acepten fechas no válidas, p. ej. el 30 de febrero. Asegúrese
de que los datos introducidos sean correctos.
El sistema de automatización S7-200 no utiliza la información relativa al año de
ninguna forma y no es afectado por el cambio de siglo (en el año 2000). No
obstante, si en los programas de usuario se utilizan operaciones aritméticas o de
comparación con el valor del año, se deberá tener en cuenta la representación de
dos dígitos y el cambio de siglo.
Los años bisiestos se tratan correctamente hasta el año 2096.
Si queremos ajustar el reloj desde el MicroWin, deberemos seguir los pasos
representados en la figura siguiente:
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CONFIGURACIÓN DE E/S DEL MODULO DE LLENADO
A continuación veremos que tiene conectado el PLC de nuestro primer modulo del
SIM, en el siguiente plano se muestra la numeración de las entradas y salidas de
nuestro PLC.
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CONFIGURACIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS
En la siguiente tabla se muestra los sensores, motores y actuadores que están
conectados al PLC.
Entradas Salidas
I 0.0 Sensor R. en Banda 1 Q 0.0 Motor Banda 1
I 0.1 Sensor ER. de Paso Q 0.1 Tope en llenado
I 0.2 Sensor M. Plat. de peso Q 0.2 Plataforma de peso
I 0.3 Sensor M. Tolva Q 0.3 Tope en Banda
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I 0.4 Sensor R. en Salida 1 Q 0.4 Compuerta de Tolva
I 0.5 Botón Verde 1 Q 0.5 Cilindro E. Magnético 1
I 0.6 Botón Rojo 1 Q 0.6 Motor Banda 2
I 0.7 Sensor R. en Salida 2 Q 0.7 N0 CONECTADO
I 1.0 Sensor M. Eje X extendido Q 1.0 Alimentador de tapas
I 1.1 Sensor M. Eje X contrario Q 1.1 Manipulador, eje X
I 1.2 Sensor M. Eje Z extendido Q 1.2 Manipulador, eje Z
I 1.3 Sensor M. Tapas Lleno Q 1.3 Ventosa
I 1.4 Sensor M. Tapas Vacía Q 1.4 Cilindro E. Magnético 2
I 1.5 Botón Verde 2 Q 1.5 Motor en sellado
I 1.6 Botón Rojo 2 Q 1.6 Tope en sellado
I 1.7 Sensor R. en Sellado Q 1.7 Clamp
I 2.0 Sensor M. Clam 1 abajo Q 2.0 Plataforma de sellado
I 2.1 Sensor M. Clam 2abajo Q 2.1 Motor de sellado
I 2.2 Sensor M. Plat. de sellado Q 2.2 Palanca
I 2.3 Sensor M. Palanca
I 2.4 Botón Verde 3
I 2.5 Botón Rojo 3
I 2.6
I 2.7
TIPOS DE ENTRADAS UTILIZADOS EN EL PLC
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Sensor fotoeléctrico ó Sensor Reflectivo
Sensor emisor y receptor
Sensor Magnético
Sensor Mecánico ó Sensor de Botón
TIPOS DE SALIDAS UTILIZADOS EN EL PLC
TIPOS DE ACTUADORES
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Estos son los tipos de
actuadores que se
están usando en el
SIM
Las electroválvulas
para el control de los
actuadores se ven en
esta imagen
INICIANDO A PROGRAMAR NUESTRO MODULO
Primeramente programaremos el motor de la banda 1 la cual mueve la base que
lleva nuestro bote por la primera línea.
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El motor de la banda 1 o cadena la cual esta conectada a la salida Q 0.0 como
primera salida del PLC, para hacer que encienda, tenemos que activarlo con una
entrada del PLC
Podemos iniciar con cualquier entrada que decidamos pero lo correcto es utilizar la
entrada I 0.5 como arranque y la I 0.6 como paro para iniciar y poder parar
nuestro proceso. En la fotografía se muestra también un sensor óptico y un
actuador o pistón y el número de entrada y salida que esta conectada al PLC.
Ejemplo 1 al presionar el botón de arranque (botón verde) se enciende el motor
de la banda 1, y al presionar el botón de paro (botón rojo) se detiene el motor.
Para este programa hay tres formas de programar que serian las siguientes:
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En primer lugar es la más sencilla es la forma de enclavamiento.
Tomando en cuenta que el Botón Verde es NA (Normalmente Abierto) se deja el
contacto Normal y el Botón Rojo es NC (Normalmente Cerrado) se deja Normal
para que cuando esté sin oprimir esté cerrado, porque al presionarlo se abre y se
desconecta el enclave.
En segundo lugar se puede usar las funciones set y reset es otra herramienta
para la programación que es valida, al presionar Botón Verde se queda activada la
salida del motor de la Banda 1 por la opción set (se enclava) y solo se desconecta
al presionar el Botón Rojo por la opción reset (se desenclava) y por lo tanto es
valida la programación.
En este caso se pone la entrada Botón Rojo negada porque toma el valor contrario
ejemplo: un contacto NA toma el valor si es 1=1 si es 0=0 pero un NC toma el
valor contrario si es 1=0 si es 0=1 esto se ve en la siguiente figura.
En tercer lugar se usan Bobinas internas o Marcas como se le conocen,
usaremos la forma de enclavamiento pero en vez de dejar la salida directa se
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deja una Marca para que todo el proceso pueda controlarlo con el arranque y
paro.
Esto es recomendable para poder
controlar todo el proceso que realicemos
al inicio de cada línea de código,
ponemos un contacto de la bobina
interna, o Marca en este caso seria
M0.0, veremos como se va usando la
Marca para control de nuestro proceso,
es recomendable poner comentarios
desde un inicio para saber cada
proceso, para que sirve o que se realizó.
Para poner comentarios le damos doble clip en Network 1 y nos aparece lo
siguiente.
En el título se escribe Control de
arranque y paro del primer
proceso en la parte del
comentario podemos escribir
cualquier referencia que hagamos
o que nos recuerde que se realizó.
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En comentario por ejemplo
escribimos. Este arranque
y paro controlará la
primera parte de mi
proceso que abarcará tres
partes que son los
siguientes;
Escribimos comentario de igual
manera en Network 2
En el título escribimos Control del Motor Banda 1 y en el comentario lo que
mejor se entienda.
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Quedaría de la siguiente forma
Primer paso Para descargar nuestro programa primero lo compilamos en
cualquiera de los dos iconos antes de descargarlo al PLC.
Segundo punto Después de compilarlo verificamos que no tenga errores para
poderlo bajar al PLC, si nos marca errores tenemos que verificar en que nos
equivocamos en el programa.
Tercer punto si no hay errores entonces bajamos el programa en Cargar al CPU
y nos aparece la siguiente figura;
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Oprimimos el botón de Cargar
en CPU.
Después aparece un letrero que
dice Desea cambiar la CPU a
modo STOP. y presionamos
Aceptar no se puede programar
el PLC en Modo Run por eso
detiene el CPU para su
programación.
Después se cambia a modo RUN de la misma manera
presionamos Aceptar.
Enseguida se presiona el botón Verde para que funcione
nuestro programa
Con este sencillo programa ponemos
nuestra pieza al inicio de la banda
(cadena) oprimimos el Botón de Arranque
y enciende el Motor Banda 1 para mover la
pieza al otro extremo, esto seria el
primer programa.
NOTA: se recomienda que la
programación se realice paso a paso como
lo haremos en este manual.
La programación se puede hacer de
muchas maneras y se llegaría al mismo
punto haciendo poca programación o
bastante, eso depende del programador
que lo realice.
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Para el siguiente programa ocupamos que cuando se active el Sensor ( I 0.1)
que es un NC, que detecta cuando pasa un bote, que active el actuador (pistón)
(Q 0.1) para que detenga nuestra pieza, el Sensor (I 0.1) se utiliza para
distinguir los dos tipos de piezas que usamos o si no tuviera bote.
Estas son las tres formas que pasaran por el Sensor pero solo una realizará el
proceso.
El programa quedaría de la siguiente manera:
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Este es el programa que controlará el
actuador para que detenga nuestra pieza
para el llenado, usamos un
enclavamiento para controlar el actuador,
aquí vemos la Marca de Arranque solo
puede funcionar este proceso si (M0.0)
esta activada, y se desactiva al presionar
el botón de paro, ponemos el siguiente titulo y comentario. En esta entrada
tiene que ser negada por el tipo de sensor por que es un NC.
Este programa solo funciona si el Sensor ( I0.1) se Activa eso sucederá si
nuestra pieza tiene Bote, entonces se activa el actuador (Q0.3).
Compilamos nuestro programa, y si no hay errores, lo descargamos al
CPU del PLC, y realizamos la comprobación de la práctica.
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Observaciones:
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Ya que detuvimos nuestra pieza, accionamos el actuador que es la Plataforma de
peso (Q 0.2) que sube el Bote para su llenado, como se muestra en la figura.
Se programa de la siguiente manera:
Cuando se activa el actuador o Tope en llenado (Q 0.3) usamos un contacto de
esta salida acompañado de un temporizador que dure unos 2 o 3 segundos eso
depende de la velocidad de la banda que lleva nuestra pieza después del tiempo
especificado se activa la plataforma de peso (Q 0.2).
Para este caso como
queremos que dure un
tiempo de 2 segundos y
conecte, usaremos un
temporizador del tipo
TON (tiempo para
conectar).
Lo más dificil para muchos que empezamos a programar, es que numero de
temporizador uso y porque lo multiplico si tengo del T32 al T255 pero cada uno
tiene diferentes valores que serian de 1 ms, 10 ms y 100 ms en el caso de
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nosotros ocupamos 2 segundos de duración podemos usar cualquiera de los
temporizadores pero no repetir los números ni el valor máximo recomendado.
Ejemplo:
Si son 2 segundos entonces si usamos:
T32 o T96 seria multiplicar 1 ms por 2000 para darnos 2000 ms = 2 segundos
T33 al T36 y T97 al T100 multiplicamos 10 ms por 200 para darnos 2000 ms
T37 al T64 y T101 al T255 multiplicamos 100 ms por 20 para darnos 2000 ms
el valor máximo permitido seria 327,7 s
En este caso usaremos el T33 que lo multiplicaremos por 200 y nos quedaría de
la siguiente manera.
En esta línea de código insertamos una
función detectar flanco positivo permite
que la corriente circule durante un ciclo
cada vez que se produce un cambio de 0 a
1 (de "off" a "on"). Que seria necesario para
que se enclave la salida (Q 0.2).
Ponemos titulo y comentarios en nuestro
programa para saber que función tiene
cada línea de código.
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En este momento tenemos cinco líneas de
código de nuestro programa.
Se recomienda que se compile y se
descargue, el programa al PLC, para checar
que funcione correctamente, si no funciona
bien, solo corregimos lo último, y de la otra
manera sí terminamos todo, y si sale un
error, se nos hace casi imposible hallar el
error, lo mejor es de ir poco a poco para
entender mejor su funcionamiento del
proceso.
Lo siguiente que aremos es activar el
actuador que controla la Compuerta de la
Tolva para eso utilizamos el Sensor que esta
acoplado a la Plataforma de peso, este
Sensor es magnético y solo se activa cuanto
la plataforma de peso esta arriba, cuando se active el Sensor (I0.2) se debe
activar la Compuerta de la Tolva y que dure 4 segundos abierta después de ese
tiempo que se sierre, ese proceso se puede utilizar el sensor (I0.3) que esta
acoplado en el Compuerta de la Tolva este se activa cuando la Compuerta de la
Tolva esta abierta, después que se desactiven todos los procesos en forma
regresiva, menos el del motor de la banda 1.
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El siguiente programa se realizara de la siguiente manera,
En el renglón 6 colocamos el Sensor
de la plataforma de peso (I0.2)
cuando esta arriba se activa,
enseguida ponemos la función
detectar flanco positivo para
mandar un solo pulso el cual es
necesario para activar el T34 que dura
activado 4 segundos y en ese tiempo
activa la Compuerta de la Tolva
(Q0.4), se cierra al finalizar los cuatro
segundos. El Sensor (I0.3) se activa
cuando la Compuerta de la Tolva esta
abierta se coloco la función detectar
flanco negativo esta función es la
contraria del flanco positivo cuando
cambia de 1 a 0.
Cuando se desconecta el Sensor (I0.3)
se activa una Marca (M0.1) la cual
termina el enclave de la Plataforma de
peso, en esta parte nos regresamos a
los renglones 3 y 5 para poner unos
contactos NC con las marcas (M0.1) y
M0.2. Cuando se activo la Marca (M0.1)
colocamos un contacto con la marca
(M0.1) la cual activa un temporizador
TOF de 1.5 segundos cuando termina
manda un pulso por la función detectar
flanco negativo y activa la Marca
(M0.2) la cual desconecta el actuador
que controla la pieza del bote y se
desactiva, continuando en la banda 1.
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Ponemos los títulos y los comentarios para recordar lo que realizamos.
Hay que poner los Títulos y
Comentarios que uno crea
conveniente, para identificarlos
posterior mente.
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Hay que compilar y descargamos nuestro programa a la CPU del PLC para ver
como vamos con nuestra programación.
Aquí falta otra situación cuando se juntan dos piezas tenemos que controlarlo para
que no afecte nuestro proceso. Ejemplo:
En este caso no es recomendable detener el Motor Banda 1 si no perjudicamos el
otro proceso, en este caso cuando este la pieza 1 ya detenida como queda
enclavada podemos usar el Sensor (I0.0) para que cuando detecte la pieza 2
active el actuador (Q0.1), y se desenclave al activarse el sensor (I0.4) que seria
el Sensor final de nuestro primer proceso.
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Cuando el Actuador (Q0.3) este activado, y se active el Sensor (I0.0) se enclave
el Actuador (Q0.1) para que no deje pasar ninguna pieza, hasta que se active el
Sensor (I0.4), en este caso se bajaría el Actuador y seguiría la pieza siguiente.
Hasta aquí termina la primera fase
del modulo faltarían dos mas.
Faltan comentarios y titulo.
Este es código de nuestro
Programa hasta el momento
Compilamos y descargamos el programa.
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Observaciones:
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Programación del segundo bloque.
Primeramente iniciaremos con el Botón Verde 2 (I 1.5) y el Botón Rojo 2 (I 1.6)
como arranque y paro.
Al presionar el Botón Verde (I 1.5) se habilita el Sensor (I 0.4) y cuando se
mantiene activado 1 segundo se activa el actuador lineal (Q 0.5) 3 segundos y
regresa nuevamente a su sitio.
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Esta es la parte que programaremos.
Ponemos una Marca (M 0.7), para que
habilite el proceso de tapado y sellado.
Usamos nuevamente el sistema de
enclavamiento usando una marca con
el número (M 0.3) la cual nos
controlara el segundo proceso.
Con la Marca controlamos el Motor
Banda 2 (Q 0.6) para su avance de
nuestra pieza Para que dure un
Segundo activado y después se active
el actuador ponemos un Temporizador
TON y este a su vez que controle un
Temporizador TOF que nos controlara
el tiempo de activación del Actuador
lineal (Q 0.5).
Ponemos los títulos y comentarios
requeridos en la segunda parte del
Modulo.
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Cuando se activa el actuador lineal mueva la pieza hacia la banda 2 para
continuar con el siguiente proceso, posteriormente regresa a su sitio.
Nuestra pieza ya esta en el siguiente proceso para poner la tapa.
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90
Estos serian los títulos y comentarios de nuestro programa y como quedaría
nuestro programa.
Compilamos y descargamos el programa a la CPU del PLC.
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Observaciones:
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Programaremos la parte donde se pone la tapa al bote.
Primeramente si se activo la salida (Q 0.3), queda enclavada y cuando este la
pieza activando el Sensor de posición (I 0.7), que esta debajo de nuestra pieza,
activamos el actuador (Q 1.1), después utilizamos el sensor magnético (I 1.0),
para activar el siguiente Actuador (Q 1.2).
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Cuando el Actuador
(Q 1.2), Sale hasta
tope de la misma
manera activa otro
sensor magnético
(I 1.2), el cual
utilizamos para
activar el siguiente
dispositivo.
En estas fotos
vemos como baja el
actuador.
El siguiente dispositivo seria el Alimentador de tapas (Q 1.0).
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En el alimentador de
tapas tiene dos sensores
magnéticos que nos
indican cuando esta lleno
o vacio el deposito de
tapas.
Cuando el Actuador esta
bajo el, el Sensor (I 1.4),
esta activado, y cuando
sube sigue estando
activado.
Cuando el depósito de
tapas este vacio el sensor
(I 1.3), se activa para
dar la señal que se
terminaron las tapas para
que no funcione eso lo
aremos en el programa.
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Volviendo al punto donde el Actuador Alimentador de tapas (Q 1.0), Este bajo, el
Sensor (I 1.4), se activa, y activa la ventosa para succionar la tapa, entonces se
desactivan todos los actuadores que se habían activado con exención de la
ventosa, cuando llega a su lugar se activa el Sensor (I 1.1), y activa nuevamente
el Actuador (Q 1.2), y cuando llega a la posición baja, activa nuevamente el
Sensor (I 1.2), el cual
desactiva la ventosa y
que da libre la tapa, y
regresa el actuador a su
estado original.
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Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón
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Comenzamos a programar en base a las condiciones anteriores.
Primeramente utilizamos la Marca de
arranque de nuestro segundo proceso
(M 0.3), para poder controlar todo el
proceso, y lo principal una marca (M
0.7), la cual el proceso funcionara si
tiene bote de lo contrario no
funcionara, y conectamos las entradas
de los Sensores (I 1.4) en serie con el
Sensor (I 0.7), también conectamos
un contacto de un Temporizador
(T98) que ocuparemos mas adelante
que terminara el proceso, y esto para
activar una Marca en este caso seria
(M 0.4) la que activaría el
Actuador (Q 1.1), y
cuando se activen los
Siguientes Sensores (I
1.3) y (I 1.0), activarían
el siguiente actuador (Q
1.2), cuando llega al final
se activa el Sensor (I
1.2), este Sensor Activa el
Actuador Alimentador de
las tapas (Q 1.0), y
este a su vez activaría una Marca (M
0.5), la cual se usa para enclavar la
ventosa (Q 1.3), que al mismo tiempo
desactiva el Actuador (Q 1.1), que esta
en el renglón 18, cuando el actuador
regresa activa el Sensor (I 1.1), y
activaría nuevamente el Actuador (Q
1.2), y este a su vez el Sensor (I 1.2),
que activa una Marca (M 0.6), que
terminaría todo el proceso, y cuando se
inicie el tercer proceso y quite la pieza
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el Temporizador (T98), durara 4 segundos de tolerancia para que quite la pieza y
no se vuelva a activar con la barra del actuador (Q 1.4), en el siguiente renglón
esta un contacto de un actuador (Q 0.3), el cual es el tope para detener la pieza
para el llenado cuando se desconecta usando la función de detectar flanco
negativo manda un pulso el cual se enclava la Marca (M 0.7), que permite que
funcione el tapado y el próximo proceso de sellado y en el siguiente renglón
cuando se desactiva el actuador final del tercer proceso se desenclava.
Hasta este punto termina nuestro segundo proceso, Hay que poner títulos y
comentarios.
Compilamos y descargamos a la CPU del PLC.
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Observaciones:
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Programaremos el tercero y ultimo proceso de nuestro sistema, el sellado del bote.
Primeramente tenemos que usar los botones de arranque Botón Verde 3 (I 2.4) y
paro Botón Rojo 3 (I 2.5) de este proceso para comenzar con el tercer proceso,
utilizando la Marca (M 0.7), para que pueda funcionar el Sensor (I 1.7).
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Programando primero realizamos un
enclavamiento de arranque (I 2.4), y
paro (I 2.5), con este arranque
enciende la banda (Q 1.5) y se abre
cuando están activados los actuadores
(Q 1.7), que funcionan como prensa y
usamos una nueva Marca (M 1.1), la
cual controlara el tercer proceso y ya
puede funcionar el Sensor inicial del
tercer proceso (I 0.7), esta debajo
de la pieza, el cual se habilita para
activar el Actuador Magnético (Q 1.4),
el cual mueve la pieza hacia la cadena
del siguiente proceso, pero cuando
se activa la Marca (M 0.7), es del
proceso anterior es para que se
detenga temporalmente hasta que
termine el proceso de tapado, se
vuelve a reactivar el funcionamiento
y se activa el actuador magnético
(Q 1.4), para iniciar con el proceso
de sellado.
Ponemos títulos y comentarios.
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Estos son los títulos y comentarios para nuestro programa.
Compilamos y descargamos a la CPU del PLC.
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Observaciones:
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Ya pasando nuestra pieza a la siguiente banda y al activar el Sensor (I 1.7), y si
esta activada la Marca (M 0.7), se activa el actuador (Q 1.6), para detener
nuestra pieza para su sellado.
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Después de 3 segundos se activan los actuadores (Q 1.7), y al mismo tiempo se
desconecta la banda de sellado, cuando se activan los Sensores (I 2.0) y (I 2.1),
se activa la plataforma de sellado (Q 2.0).
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Ya que se activo la plataforma de sellado (Q 2.0).
Usamos el Sensor Magnético (I 2.2), que esta
acoplado a la plataforma de sellado (Q 2.0),
para activar la palanca (Q 2.2), la cual sirve
para presionar los extremos de la tapa para
sellarlo y al mismo tiempo el motor de sellado
(Q 2.1), para que rote el bote y lo selle.
Que se le da un tiempo de 10 segundos aproximados para su sellado perfecto y
después se desconectan el motor de sellado (Q 2.1), el brazo (Q 2.2), y la
plataforma de sellado (Q 2.0), después, los actuadores (Q 1.7), y por ultimo el
actuador de tope (Q 1.6), y se desenclava (Q 0.7), y termina el proceso hasta
que la pieza este fuera de la banda 3 o banda de sellado.
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Desconexión el motor de sellado (Q 2.1 el brazo (Q 2.2), y la plataforma de
sellado (Q 2.0), los actuadores (Q 1.7), y por ultimo el actuador de tope (Q 1.6).
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Hasta este punto es el
termino de los tres
procesos, la
programación se vera a
continuación.
Aquí vemos la última
programación del
proceso, en el renglón 33
activamos el tope de
sellado (Q 1.6), después
activa un temporizador
T37 despues de tres
segundos activa los
Actuadores (Q 1.7), los
cuales presionan la pieza
para que no tenga movimiento, después se activan los dos sensores (I 2.0) y (I
2.1), los cuales activan la plataforma de sellado (Q 2.0).
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Cuando se activa el
Sensor de la plataforma
activa un temporizador
de 10 segundos, los
cuales activan el motor
de sellado (Q 2.1), y la
palanca (Q 2.2), cuando
se desconectan, activa
una Marca (M 1.3) que
desactiva el actuador y
todo el proceso.
Ponemos los títulos y
comentarios para cada
componente.
Compilamos y descargamos a la CPU del PLC.
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Observaciones:
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___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
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A continuación se presenta todo el código del modulo.
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PLC: Programación y Automatización de PLC Siemens S7-200

  • 1. 2016 Ing. Daniel Castellanos Hernández Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón Instituto Tecnológico de Ocotlán Ing. Electromecánica 2016 Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200
  • 2. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 2 ÍNDICE PRÓLOGO ( 4 ) HISTORIA DEL PLC _______ ( 5 ) AUTOMATIZACIÓN _______ ( 6 ) DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS COMPONENTES ____________ ( 6 ) CLASIFICACIÓN DE LOS PLC ______ ______ (10) CUAL ES LA ESTRUCTURA INTERNA DE LOS PLC ____________ (13) COMO TRABAJAN LOS PLC _____ ______ (20) CONEXIONADO E INTERFACES DE ENTRADA / SALIDA__ ______ (22) SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN Y COMPILACIÓN DEL PLC SIEMENS (26) CONFIGURACIÓN DE LA COMUNICACIÓN (CABLE PC/PPI) (28) ESTABLECIMIENTO DE LA COMUNICACIÓN ENTRE EL AUTÓMATA Y EL PC (29) INTRODUCIR ÓRDENES _______ (34) REALIZACIÓN DE UN PEQUEÑO PROGRAMA (36) CONEXIÓN DE LAS SALIDAS (37) CONEXIÓN DE LAS ENTRADAS (40) INTRODUCIR COMENTARIOS (42) DIRECCIONAMIENTO SIMBÓLICO (43) COMPILAR-EJECUTAR (45) SIMULADOR S7_200___ (47) CONEXIÓN ELEMENTOS NA-NC (47) MARCAS_______ (48) MARCAS ESPECIALES (49) OPERACIONES LÓGICAS CON BITS (50) DETECTAR FLANCO POSITIVO Y NEGATIVO (50) ASIGNAR _______ (52) PONER A 1, PONER A 0 (N BITS) (52) EJEMPLO “ENCLAVAMIENTO” (53) OPERACIONES DE TEMPORIZACIÓN (54) OPERACIONES CON CONTADORES (58) OPERACIONES DE COMPARACIÓN (60)
  • 3. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 3 OPERACIONES ARITMÉTICAS CON ENTEROS _______ (61) OPERACIONES DE TRANSFERENCIA (62) OPERACIONES DE RELOJ (63) CONFIGURACIÓN DE E/S DEL MODULO DE LLENADO (66) CONFIGURACIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS (67) TIPOS DE ENTRADAS UTILIZADOS EN EL PLC (68) TIPOS DE SALIDAS UTILIZADOS EN EL PLC (69) INICIANDO A PROGRAMAR NUESTRO MODULO (70) OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (78) OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (86) OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (91) OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (98) OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (102) OBSERVACIONES DE PROGRAMACIÓN (109) CÓDIGO DEL MODULO ____ (110) COMENTARIOS PARA EL AUTOR SOBRE EL MANUAL Y EL CURSO (117) BIBLIOGRAFÍA (118)
  • 4. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 4 PRÓLOGO Manual de operación del PLC siemens del modulo del llenado de botes del SIM (sistema integral de manufactura) del Instituto Tecnológico de Ocotlán Este manual de operación para uso de la celda de manufactura del SIM se realizó para la correcta operación del proceso de programación de los PLC de la marca SIEMENS de la serie S7-200. Cada marca de controladores y modelos de PLC se programan diferentes y con condiciones diferentes, se decidió hacer un curso específico de cada modulo, paso a paso para hacer más fácil su uso y programación del mismo equipo. Se vera en el manual los diferentes modelos de PLC su configuración interna y externa la programación del Modulo y los diferentes tipos de sensores.
  • 5. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 5 HISTORIA DEL PLC Un controlador lógico programable (PLC) es un dispositivo electrónico que controla maquinas y procesos. Utiliza una memoria programable para almacenar instrucciones y ejecutar funciones especificas que incluyen control de activación y desactivación ( On/Off ), temporización, conteo , secuencia , aritmética y manejo de datos. El desarrollo de los PLC comenzó en 1,968 en respuesta a una petición de la División Hidramatica de General Motors. En ese entonces , GM frecuentemente usaba días o semanas reemplazando sistemas inflexibles de control basados en relé, siempre que cambiaba modelos de automóviles o hacia modificaciones de línea. A fin de reducir el alto costo del recableado, la especificación de control de GM pedía un sistema de estado sólido que tuviera la flexibilidad de una computadora, pero que los ingenieros de planta y los técnicos pudieran programar y dar mantenimiento. Además tenia que ser resistente a la contaminación del aire, la vibración, el ruido eléctrico, la humedad y temperaturas extremadas, los cuales se encuentran en el ambiente industrial. El primer PLC se instaló en 1969 y rápidamente se convirtió en un éxito. Aun los primeros PLC , que funcionaban como reemplazos de relés, eran mas confiables que los sistemas basados en relés, debido principalmente a la robustez de sus componentes de estado sólido comparada con la de las partes movibles en los relés electromecánicos . Los PLC proporcionaron ahorros en los costos de material, instalación, localización y corrección de problemas y mano de obra, al reducir el cableado y los correspondientes errores de cableado. Además, ocupaban menos lugar que los contadores, temporizadores y otros componentes de control que estos reemplazaban. Su capacidad para ser reprogramados aumento notablemente su flexibilidad cuando se cambiaban los diagramas de control. Tal vez la clave principal para la aceptación de los PLC en la industria fué que el lenguaje de programación inicial estaba basado en los diagramas de escalera y símbolos eléctricos comúnmente usados por los electricistas. ( ver Fig. Siguiente) . Casi todo el personal de planta ya estaba capacitado en lógica de escalera y fácilmente la adoptaron para los PLC . De hecho, la lógica de escalera todavía juega un papel muy importante en la programación y en la localización y corrección de problemas, a pesar de que se han desarrollado lenguajes de programación mas avanzados.
  • 6. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 6 AUTOMATIZACIÓN Definición El término automatización se refiere a una amplia variedad de sistemas y procesos que operan con mínima o sin intervención del ser humano. En los más modernos sistemas de automatización, el control de las máquinas es realizado por ellas mismas gracias a censores de control que le permiten percibir cambios en sus alrededores de ciertas condiciones tales como temperatura, volumen y fluidez de la corriente eléctrica y otros, censores los cuales le permiten a la máquina realizar los ajustes necesarios para poder compensar estos cambios. Y una gran mayoría de las operaciones industriales de hoy son realizadas por enormes máquinas de este tipo. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS COMPONENTES A fin de aprender como operan los PLC , es necesaria una descripción general de los componentes del PLC. Todos los PLC desde el micro hasta los más grandes usan los mismos componentes básicos y están estructurados de una manera similar. Los sistemas PLC constan de:  Entradas  Salidas  Unidad central de procesamiento (CPU)  Memoria, para almacenamiento del programa y datos  Fuente de alimentación eléctrica  Dispositivo de programación  Interfaces de operador. ENTRADAS: Los terminales de tornillo de entradas en un PLC forman el interface mediante el cual los dispositivos de campo se conectan al PLC. Las entradas incluyen botones pulsadores, interruptores preselectores rotatorios, finales de carrera, interruptores giratorios, detectores de proximidad y censores fotoeléctricos.
  • 7. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 7 Todos estos son dispositivos discretos que proporcionan un estado ON u Off al PLC . Mientras que los PLC grandes pueden aceptar directamente valores analógicos (señales de voltaje o corriente variables) tales como las provenientes de censores de temperatura y presión, los micro PLC típicamente no tienen esta capacidad. Las señales eléctricas que envían los dispositivos de campo al PLC generalmente son de 120 VCA o 24 VCC no filtradas. Los circuitos de entrada en el PLC toman este voltaje de campo y lo “Acondicionan” para que pueda ser utilizable por el PLC . El acondicionamiento es necesario porque los componentes internos de un PLC operan en 5 VCC y esto reduce al mínimo la posibilidad de daños al protegerlos contra picos de tensión. Para aislar eléctricamente los componentes internos de los terminales de entrada. Los PLC emplean un aislador óptico, el cual utiliza luz para acoplar señales de un dispositivo eléctrico a otro. Los circuitos de entrada PLC también “filtran” las señales de voltaje de campo a fin de calificarlas como válidas, tales como una señal de un censor, o no válidas, tales como señales de “ruido” eléctrico de alta frecuencia o estática. Los filtros de entrada determinan la validez de una señal mediante su duración; “esperan” para confirmar que una señal es una referencia desde un dispositivo de entrada en vez de ruido eléctrico. Un tiempo típico de filtro es 8ms, pero algunos PLC tienen tiempos ajustables de respuesta de filtro de entrada. Un tiempo de respuesta mas prolongado proporciona mejor filtrado del ruido eléctrico. Un tiempo de respuesta más corto ayuda en aplicaciones que requieren una operación de alta velocidad (por ejemplo, interrupciones o conteo). SALIDAS: Dispositivos tales como solenoides, relés, contactores, arrancadores de motor, luces indicadoras, válvulas y alarmas se encuentran conectados a los terminales de salida del PLC . Los circuitos de salida operan en una manera similar a los circuitos de entrada: las señales de la CPU pasan a través de una barrera de aislamiento antes de activar los circuitos de salida.
  • 8. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 8 Los PLC usan una variedad de circuitos de salida para activar sus terminales de salida: relés , transistores y triacs.  Los relés son de corriente CA o CC. Los relés electromagnéticos de los PLC tradicionales generalmente aceptan corriente de hasta unos cuantos amps. Los relés pueden resistir mejor los picos de tensión y tienen un espacio de aire entre sus contactos, lo cual elimina la posibilidad de fugas de corriente. Sin embargo son lentos, en comparación, y están sujetos a desgaste con el tiempo.  Los transistores conmutan la energía de CC, son silenciosos y no tienen partes movibles que desgasten. Los transistores son rápidos y pueden reducir el tiempo de respuesta, pero portan cargas de solo 0.5 amps o menos. Los transistores de tipo especial, tales como los FET (transistores de efecto de campo ) pueden manejar mas corriente , típicamente de hasta 1 amp.  Los triacs estrictamente conmutan energía CA. Como los transistores, las salidas de triac son silenciosas, no tienen partes movibles que se desgasten, son rápidos y portan cargas de 0.5 amps o menos. Características sobresalientes de los PLCs. Poseen memoria volátil y no volátil. Tanto el programa de aplicación escrito por el usuario como los datos internos del PLCs, normalmente es guardado en una RAM
  • 9. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 9 (memoria volátil), lo que le permite tener un acceso más veloz a las instrucciones de programa y a los datos internos de registros, contadores, temporizadores, bits internos, etc. También, una vez que se ha depurado el programa de aplicación, los PLCs permiten la opción de salvaguardar el programa en memorias tipo EEPROM (no volátiles) para así recuperar el mismo en caso de un corte muy prolongado de energía que ocasiona una perdida de datos de la RAM. PARA QUE SE UTILIZAN LOS PLC Los PLCs son usados en muchas aplicaciones: Maquinado de piezas, embaladoras, manipulación de materiales, ensamblado automático, y en general cualquier tipo de aplicación que requiera de controles eléctricos, pueden utilizar un PLC.
  • 10. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 10 CLASIFICACIÓN DE LOS PLC Es difícil establecer una clasificación que permita agrupar a los plc’s; sus características son tan diversas aún cuando pertenezcan a una misma marca, básicamente podemos encontrar en todos los fabricantes la tendencia a construir plc’s de dos tipos: fijos y modulares. LOS PLC’S FIJOS: Se utilizan para proyectos pequeños y generalmente manejan solo señales digitales. LOS PLC’S MODULARES: Son requeridos en proyectos grandes de automatización, y pueden manejar tanto señales digitales como analógicas
  • 11. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 11 3 Familias de PLC’s para 3 niveles de aplicación. A continuación se muestra un listado de los principales fabricantes y vendedores de sistemas para control, automatismos y PLCs. ABB : http://www.abb.com/products&contracting Alfa Laval Allen-Bradley : http://www.ab.com/ ALSTOM/Cegelec Aromat AutomationDirect/PLC Direct/Koyo/ : http://www.automationdirect.com/ B&R Industrial Automation Beck Electronic/Festo Berthel gmbh Cegelec/ALSTOM Control Microsystems Crouzet Automatismes Control Technology Corporation Cutler Hammer/IDT : http://www.ch.cutler-hammer.com/ Divelbiss EBERLE gmbh Elsag Bailey Entertron Festo/Beck Electronic Fisher & Paykel Fuji Electric GE-Fanuc : http://www.gefanuc.com/ Gould/Modicon : http://www.modicon.com/ Grayhill Groupe Schneider Hima Square D : http://www.squared.com/ Tele-Denken/SoftPLC
  • 12. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 12 Telemecanique : http://www.schneider.co.uk/automati.htm Toshiba : http://www.tic.toshiba.com/plc/ Triangle Research Triconex Unitronics Yokogawa Z-World Hitachi : http://www.lighthouseplcs.com/ Honeywell : http://www.iac.honeywell.com/ Horner Electric Idec IDT/Cutler Hammer : http://www.ch.cutler-hammer.com/ Jetter gmbh Keyence : http://www.keyence.com/ Kirchner Soft Klockner-Moeller : http://www.moellerusa.net/ Koyo/AutomationDirect/PLC Direct : http://www.automationdirect.com/ LG Industrial Systems Microconsultants Mitsubishi : http://www.meau.com/ Modicon/Gould : http://www.modicon.com/ Moore Products Motorola Omron : http://oeiweb.omron.com/ Opto22 Pilz PLC Direct/Koyo/AutomationDirect : http://www.automationdirect.com/ Reliance Rockwell Automation : http://www.automation.rockwell.com/ Rockwell Software : http://www.software.rockwell.com/ SAIA-Burgess Samsung Schleicher : http://www.schleicher-de.com/ Schneider Automation : http://www.schneiderautomation.com/ Sharp Siemens : http://www.aut.sea.siemens.com/ Sigmatek Sixnet SoftPLC/Tele-Denken : http://www.softplc.com/ Estos son algunas marcas en el mercado, cada una tiene su software de programación y todas son diferentes de programar.
  • 13. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 13 CUAL ES LA ESTRUCTURA INTERNA DE LOS PLC Estructura interna. Los PLCs constan principalmente de un CPU, área de memoria, y circuitería apropiada de entrada /salida de datos. Se puede considerar al PLC como una caja llena de cientos o miles de Relés independientes, contadores, temporizadores y locaciones para almacenamiento de datos. Estos contadores, temporizadores, etc.; ¿realmente existen?. No, Ellos no existen físicamente pero en vez de eso son simulados y se pueden considerar como contadores, temporizadores, etc. hechos a nivel de software. También los Relés internos son simulados mediante bits en registros del hardware del PLC. Estructura general simplificada de un PLC. ENTRADAS: Están conectados al mundo externo. Físicamente existen y reciben señal de los switches, sensores, etc. Típicamente no son relés pero si son transistores que funcionan como relés estáticos. Aquí se muestra una entrada del exterior y su diagrama. OPTOACOPLADOR
  • 14. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 14 RELÉS INTERNOS: Estos no reciben señal desde el mundo exterior ni existen físicamente. Ellos son relés simulados y permiten al PLC eliminar los relés externos. También hay relés especiales que el PLC usa para realizar una tarea única. Algunos están siempre activados mientras que otros su estado normal es estar desactivados. Algunos se activan solamente durante el ciclo de arranque y son usados para la iniciación de los datos que fueron almacenados. A continuación veremos un relé interno el cual solo ocupa un bit de memoria. MEMORIA DEL MICROCONTROLADOR CONTADORES: estos no existen físicamente. Son contadores simulados mediante software y pueden ser programados para contar pulsos. Típicamente estos contadores cuentan en forma ascendente y descendente. Dado que estos contadores son simulados mediante software, su velocidad de contaje esta limitada. Algunos PLC incluyen también contadores de alta velocidad basados en hardware, es decir que son contadores que existen físicamente y cuentan ascendentemente, descendentemente, o en ambas direcciones.
  • 15. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 15 Veremos el código de un contador del PLC y la figura que usaremos DIF_0 MACRO MOVWF S ; BTFSS S,0 ;COMPRUEBA SI LAS CONDICIONES ANTERIORES ESTAN A "1" GOTO CL0A ; BTFSC DIF,4 ;COMPRUEBA ESTADO DE LA MEMORIA AUXILIAR GOTO CL0B ; BSF DIF,0 ;ACTIBA BIT DE FLANCO DE SUBIDA UN SOLO CICLO DE SCAN BSF DIF,4 ;ACTIBA BIT DE MEMORIA AUXILIAR GOTO CL0C ; CL0A BCF DIF,4 ;BORRA BIT DE FLANCO DE SUBIDA CL0B BCF DIF,0 ;BOORA BIT DE MEMORIA AUXILIAR CL0C ENDM DIF_1 MACRO ; DIAGRAMA DE TIEMPOS MOVWF S ; BTFSS S,0 ; ____ ____ ____ ____ GOTO CL1A ;IN ____| |____| |____| |____| |____ BTFSC DIF,5 ; GOTO CL1B ; ____ ____ ____ ____ BSF DIF,1 ;DIF ____| |____| |____| |____| |____ BSF DIF,5 ; GOTO CL1C ; CL1A BCF DIF,5 ;DIF-OUT ____|_________|_________|_________|_________ CL1B BCF DIF,1 ; CL1C ; ENDM ; DIF_2 MACRO MOVWF S BTFSS S,0 GOTO CL2A BTFSC DIF,6 GOTO CL2B BSF DIF,2 BSF DIF,6 GOTO CL2C CL2A BCF DIF,6 CL2B BCF DIF,2 CL2C ENDM DIF_3 MACRO MOVWF S BTFSS S,0 GOTO CL3A BTFSC DIF,7 GOTO CL3B BSF DIF,3 BSF DIF,7 GOTO CL3C CL3A BCF DIF,7 CL3B BCF DIF,3 CL3C ENDM TEMPORIZADORES: Estos no existen físicamente. Son de varios tipos (al reposo, al trabajo, etc.) y de varias resoluciones de temporización. Los tipos más comunes son los temporizadores al trabajo. Otros menos comunes son los temporizadores con retención. En general la resolución de temporización ve desde 1 ms hasta 1 segundo.
  • 16. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 16 A continuación se muestra el código de un temporizador de un PLC en ensamblador y la figura de un temporizador que usaremos. TIM0 MACRO ; MOVWF S ; BTFSS S,0 ;COMPRUEBA ESTADO DE CONDICIONES ANTERIORES GOTO CLS10 ; BSF TMI,0 ;SI ESTAN A "1" ACTIBA BIT DE DISPARO DE TEMPORIZADOR GOTO CLS11 ; CLS10 BCF TMI,0 ;SI ESTAN A "0" RESETEA BIT DE ESTADO Y MOVLW BT0 ;RECARGA LA BASE DE TIENPO DEL TEMPORIZADOR CON MOVWF TB0 ;SU VALOR INICIAL CLS11 ENDM TIM1 MACRO ; DIAGRAMA DE TIEMPOS MOVWF S ; BTFSS S,0 ; _________________ ______ GOTO CLS12 ;IN ____| |_____________| |________ BSF TMI,1 ; GOTO CLS13 ; _________________ ______ CLS12 BCF TMI,1 ;TMI ____| |_____________| |________ MOVLW BT1 ; MOVWF TB1 ; CLS13 ; ______ ENDM ;TIM,X _______________| |___________________________ RELÉS DE SALIDA: Los módulos de salida raras veces o nunca suplen potencia a las cargas, más bien ellos actúan como switches. Fuentes externas son conectadas a las tarjetas de salida de los PLCs y entonces ellas se encargan de conmutar la potencia (ON u OFF) hacia cada salida. Los rangos típicos de voltajes típicos que son conmutados en los módulos de salida son lo que se listan a continuación: · 120 VAC · 24 VDC · 220 VAC · 12 – 48 VAC · 12 – 48 VDC · 5 VDC (TTL) Los módulos de salida normalmente tienen de 8 a 16 salidas de un mismo tipo: a relés, a transistores, o a TRIACs. Los PLCs deben convertir los niveles lógicos TTL (5 VDC) presente en el bus de datos a niveles de voltaje externos. Esto se logra con el uso de circuitos de interface como los mostrados a continuación, los cuales además de usar básicamente un optoacoplador para
  • 17. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 17 conmutar la circuitería externa, también utilizan algunos componentes para proteger la circuitería de voltajes excesivos y de polaridad inversa. Estos se conectan al mundo exterior al PLC. Físicamente existen y funcionan enviando señales de encendido / apagado a solenoides, luces, etc. Basados en hardware, pueden estar construidos con transistores, relés electromecánicos o TRIACS, según el modelo que se escoja. ALMACENAMIENTO DE DATOS: Típicamente hay registros del PLC que están asignados al simple almacenamiento de datos. Usualmente se usan para almacenamiento temporal para manipulación matemática o de datos. También son usados para almacenar datos cuando se corta el suministro de energía al PLC. Una vez regresa la energía, los registros disponen de los mismos datos que tenían cuando se corto la energía. Unidad Central de procesamiento (CPU): Esta formada por la unidad de control, la tabla imagen de proceso, y por los temporizadores, contadores y bits internos. La CPU se encarga del tratamiento de los datos internamente (sumas, operaciones lógicas, transferencias, etc), busca o escribe operandos en la memoria, lee o escribe datos en las unidades de entrada y salida, etc. Memoria: Es la circuitería electrónica capaz de almacenar el programa de aplicación escrito por el usuario, y los datos provenientes de la máquina o proceso controlado. También es la encargada de almacenar las variables internas generadas por la CPU y las variables de salida a ser transferidas a los periféricos.
  • 18. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 18 DIAGRAMA DE BLOQUES QUE DESCRIBE LA ESTRUCTURA DE UN PLC
  • 19. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 19 Veremos como esta construido un PLC de Cualquier Marca, ENTRADAS OPTOACOPLADAS AL MICROCONTROLADOR SALIDAS A RELEVADOR ALIMENTACION A 120V EN C.A. MICROCONTROLADO R RELEVADORES LED´S INDICADORES DEL ESTADO DE LAS ENTRADAS LED´S INDICADORES DEL ESTADO DE LAS SALIDAS LED´ INDICADOR DE LA ALIMENTACION OSCILADOR OPTOACOPLADORES MEMORIA DE ALMACENAMIENTO MAX 323 RELOJ EN TIEMPO REAL FUENTE REGULADORA DE 120V A 24C CD
  • 20. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 20 COMO TRABAJAN LOS PLC Un PLC trabaja realizando continuamente un barrido (SCAN) sobre un programa. Este ciclo de barrido o scan consta principalmente de 3 pasos, aunque típicamente son más de tres ya que existen otros como el chequeo del sistema y la actualización de los contadores y temporizadores internos. Ciclo de trabajo de un PLC. Paso 1-DIAGNÓSTICO INTERNO: En este paso el PLC revisa su circuitería interna en busca de defectos de entradas, salidas, CPU, memorias y batería. También revisa el WATCHDOG y los desbordamientos de memoria para revisar fallas en el programa de aplicación. Paso 2-CHECAR EL ESTADO DE LAS ENTRADAS: Al principio el PLC accede a cada una de las entradas para determinar si están activadas o desactivadas (on / off). Es decir, ¿ Esta activado el sensor conectado a la primera entrada?, ¿El segundo?, ¿El tercero? … Luego el PLC graba estos datos en la tabla imagen de proceso para usarlos en el próximo paso. Paso 3-EJECUTAR EL PROGRAMA DE LA APLICACIÓN: El PLC ejecuta el programa de la aplicación creada por el usuario, una instrucción a la vez. Por ejemplo, si el programa especifica que la primera entrada esta en “on” se debe activar la salida numero 2, el PLC graba este resultado para tomarlo en cuenta en el próximo paso. Como ya el PLC conoce cuales entradas están activadas o desactivadas (paso 2), él será capaz de decidir cuales salidas se deben activar basado en el estado de las entradas y en el estado de los contadores,
  • 21. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 21 temporizadores y bits internos. Como ya se dijo el PLC guarda este resultado para usarlo en el próximo paso. Paso 4-ACTUALIZAR EL ESTADO DE LAS SALIDAS: Finalmente el PLC actualiza el estado de las salidas basado en los resultados lógicos del paso 3. Siguiendo el ejemplo del paso 3, el PLC activará en este tercer paso la salida numero 2 basado en el hecho que la primera entrada estaba en “on”. Después del cuarto paso el PLC vuelve al paso uno y repite la rutina continuamente. Así, un SCAN se define como el tiempo que toma el PLC para ejecutar los cuatro pasos descritos anteriormente. El tiempo de respuesta total de un PLC es un hecho que se debe considerar al momento de adquirir un PLC. El mismo esta formado por el tiempo de adquisición de entradas, el tiempo de ejecución de la lógica programada, y el tiempo para activar sus salidas. El PLC toma cierta cantidad de tiempo para realizar un auto diagnóstico de sus tarjetas electrónicas.
  • 22. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 22 CONEXIONADO E INTERFACES DE ENTRADA / SALIDA. Tipos de Entrada / Salida a los PLCs. Las entradas y salidas a un PLC le sirven para controlar y monitorear las máquinas y procesos. Existen básicamente dos tipos de entradas / salidas a los PLCs: Entradas-Salidas discretas, y Entradas-Salidas analógicas. Las entradas discretas, también conocidas como entradas digitales, son las que poseen dos estados: ON u OFF. Provienen de Pushbottons, detectores de proximidad, interruptores de posición, etc. En la condición de ON, una entrada discreta puede ser llamada como un 1 o como un ALTO, mientras que en la condición de OFF se conoce como un 0 o como un BAJO. Las salidas discretas tienen también dos condiciones posibles: ON u OFF. Ellas van a servir a las bobinas de los contactores, a válvulas selenoides, a luces pilotos, etc. Por su parte las entradas analógicas son voltajes o corrientes continuas que provienen de procesos de control de temperatura, presión, flujo, nivel, etc.
  • 23. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 23 Típicamente son señales cuyo rango es de 4 a 20 mA DC, o señales de rango de 0 a 10 voltios DC. Salidas a relé Uno de los tipos más populares de salidas disponibles son las de relé. Esto se debe a que un relé puede ser usado tanto con cargas AC como con cargas DC. Algunas de las formas más comunes de cargas son solenoides, lámparas, motores, etc; las cuales vienen en muchos tamaños eléctricos. Por esta razón siempre hay que checar las especificaciones de la carga antes de conectarla a la salida del PLC, a fin de asegurar que la corriente máxima que ellas consumen estará dentro de los límites permitidos en las especificaciones de las salidas del PLC. Existe un tipo de carga a las que se le debe prestar especial atención: las llamadas cargas inductivas. Este tipo de carga tiene la tendencia de desarrollar una sobrecorriente al energizarlas, y lo que es peor, desarrollan un sobre impulso de voltaje inverso cuando son desactivadas. Esta corriente y voltaje inverso propensa
  • 24. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 24 el daño de la salida a relé del PLC. Típicamente se deben usar diodos, varistores o circuitos "snubber" para ayudar a combatir el daño de los relés de salida del PLC. Los relés de salida están dentro del PLC. La figura de arriba muestra un diagrama circuital típico de las salidas a relés. Cuando la lógica del programa de aplicación indica que se debe activar una salida física, entonces el PLC aplica un voltaje a la bobina del relé correspondiente. Esto a su vez causará el cierre de los contactos del relé activado. Luego, cuando los contactos cierran se permite el flujo de corriente a través de la carga conectada en la salida en cuestión. Contrariamente, cuando la lógica programada indica que se debe desactivar la salida física, el PLC interrumpe el suministro de voltaje a la bobina del relé, causando la inminente apertura de los contactos del mismo, y con ello la desactivación de la carga conectada a esta salida. Conexión típica de un módulo de salida a relé
  • 25. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 25 La figura anterior muestra el modo típico de conexión de las salidas a relés de los PLCs. Aunque la figura muestra sólo la conexión en circuitos DC, también se puede conectar de manera similar en circuitos AC; ya que un relé es un elemento de salida no polarizado y en consecuencia él puede conmutar tanto AC como DC. En este caso se trata de salidas a contactos secos, a continuación se verán como funcionan los relés de diferentes formas. Un resumen de las salidas a relés es el siguiente: son relativamente lentas, pueden conmutar corrientes algo grandes, tienen tiempo de vida relativamente corto y trabajan tanto en AC como en DC.
  • 26. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 26 SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN Y COMPILACIÓN DEL PLC SIEMENS Para la programación de PLC se puede utilizar diferentes lenguajes AWL, KOP y FUP. Ejemplo: AWL o Programación por código KOP o Programación LADDER o diagramas de Escalera FUP o Programación por bloques En este curso utilizaremos la programación FUP programación en escalera mas conocido como LADDER. El Software de programación será STEP 7-Micro/WIN 32 de Siemens.
  • 27. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 27 CONFIGURACIÓN DE UN PLC S7-200 El PLC S7-200 es el más pequeño de la familia de Simatic S7, de controles programables, Existen cuatro modelos del S7-200: S7-221, S7-222, S7-224 y S7-226 y tres configuraciones con fuente de alimentación para cada uno en este caso. Expansión de 8 Estradas y 8 Salidas
  • 28. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 28 CONFIGURACIÓN DE LA COMUNICACIÓN (CABLE PC/PPI) Vamos a configurar la comunicación entre el CPU S7-226 y el PC, utilizando para ello el cable PC/PPI. La configuración se realizará con un solo maestro y sin ningún otro equipo de hardware instalado (como p. ej. un módem o una unidad de programación). Conectar el PC a la CPU Para establecer una conexión correcta entre los dos componentes, deberemos realizar: 1. Ajuste los interruptores DIP del cable PC/PPI a la velocidad de transferencia asistida por su PC. Seleccione también las pociones “11 bits” y “DCE”. 2. Conecte el extremo RS-232 (“PC”) del cable PC/PPI al puerto de comunicaciones de su PC (COM1 ó COM2). 3. Conecte el extremo RS-485 (“PPI”) del cable PC/PPI al puerto de comunicaciones de la CPU.
  • 29. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 29 ESTABLECIMIENTO DE LA COMUNICACIÓN ENTRE EL AUTÓMATA Y EL PC Como paso previo a la programación del autómata, deberá establecerse la comunicación entre el mismo y el PC desde el cual será programado. Se recuerda que caben dos posibilidades: · A través del puerto serie del PC mediante un cable que convierte las señales RS232 (puerto serie del PC) a señales RS485 (puerto de comunicaciones del autómata). · A través de una tarjeta de comunicaciones RS485 instalada en el PC y un cable serie normal (no conversor). En ambos casos, las operaciones a efectuar son las siguientes: · En primer lugar, conectar físicamente el autómata y el PC por uno de los dos medios indicados anteriormente.
  • 30. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 30 A continuación, Abrimos el programa Step7 Micro/Win en el PC. Configuramos el PLC presionamos CPU y enseguida Tipo y nos aparece los tipos de CPU en este caso seria el CPU 226 para nuestro PLC, otra opción seria Leer CPU si esta bien configurado nos aparece el CPU 226
  • 31. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 31 1. Hacer clic sobre el icono de comunicación en la barra de navegación. O en su lugar seleccionar la opción “Tipo” dentro del menú “CPU”. La CPU que debería aparecer es: CPU 226 En caso contrario, comprobar los valores de configuración ajustados para la comunicación dentro de la ventana “Configurar la comunicación”. 2. Hacer doble clic en el campo destinado a actualizar la comunicación. Con ello, la CPU conectada debería reconocerse y registrarse automáticamente.
  • 32. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 32 3. Si la CPU no es reconocida o aparece una información relativa a que no es posible establecer la comunicación, deberemos hacer doble clic en el campo Cable PPI, o en Propiedades. 4. En la carpeta PPI, ajuste: • Dirección de CPU → 0. • Timeout → 1 s. • Velocidad de transferencia → 9'6 kbits/s. • Dirección de estación más alta → 15. 5. En la carpeta Conexión Local, seleccionaremos el puerto (interface) en el que hayamos conectado el cable PC/PPI (el puerto serie DB9), en este caso seria el 2 . Confirmaremos los cambios realizados en cada ventana pulsando Aceptar.
  • 33. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 33 Finalmente, volveremos a realizar doble clic en el campo destinado a Actualizar la comunicación. Con ello la CPU debería reconocerse y registrarse automáticamente (esta operación puede durar algunos segundos), en caso contrario, repetiremos los pasos desde el punto 2 realizando las modificaciones oportunas hasta que reconozca la CPU. STEP 7-Micro/Win32 A continuación pasaremos a explicar algunas de las opciones del software utilizado para “programar” el autómata. Aspecto general
  • 34. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 34 Como se desprende de la figura, la pantalla se divide en 4 partes principalmente (además de los menús e iconos de acceso rápido): Barra de navegación: nos permite acceder a las opciones más comunes de forma rápida. Árbol de operaciones: en donde se sitúan todas las órdenes de programación aceptadas por el autómata. Ventana de resultados: en la que se visualiza el estado de la compilación del programa, errores, etc... Ventana de programación: situada a la parte derecha y dividida por Networks (líneas de programación). En este lugar elaboraremos el programa que ha de gobernar al PLC. Su aspecto varía según el lenguaje elegido (KOP, AWL ó FUP) y que podremos seleccionar a través de las teclas que llevan sus mismos nombres. Hay que señalar que el programa es capaz de traducir a cualquiera de estos lenguajes, es decir: si p. ej. estamos programando en AWL y seleccionamos el lenguaje KOP, se realizará automáticamente una traducción del programa de AWL a KOP... Introducir órdenes A partir de ahora todas las explicaciones versarán sobre el lenguaje KOP, por tratarse de los lenguajes más intuitivos debido a su carácter eléctrico.
  • 35. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 35 El programa presenta varias maneras de introducir contactos, bobinas o cuadros: Desde el Árbol de direcciones, abriendo las distintas carpetas existentes dentro de Operaciones. O bien a través de los iconos que aparecen como marcados en el dibujo como: 1 (contactos) → para insertar entradas. 2 (cuadros) → para insertar funciones ya programadas (contadores, temporizadores, etc...). 3 (bobinas) → para insertar salidas. Una vez introducido el elemento seleccionado, deberemos darle nombre: para ello deberemos colocarnos en los interrogantes situados en la parte superior del elemento y teclear la estructura explicada con anterioridad para entradas y salidas (el resto de elementos serán explicados más adelante).
  • 36. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 36 Para realizar combinaciones (serie, paralelo, mixto...) de funciones/elementos deberemos utilizar “las líneas”, que permiten realizar ramificaciones a partir de una única línea. Ayuda Como cualquier programa, que se aprecie, disponemos de menús de ayuda de cualquier elemento. Para acceder a él, basta con seleccionar el objeto del que se quiere obtener la ayuda y presionar F1 sobre el teclado: REALIZACIÓN DE UN PEQUEÑO PROGRAMA Primeramente veremos cual es lógica de control que usaremos para la programación, en este caso usaremos la programación en KOP o (LADDER), se le conoce como diagrama de escalera por que simula los escalones de la escalera.
  • 37. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 37 Este es un simple programa que cuando se activa la entrada se activa directamente una salida. Primeramente seleccionamos el icono de contacto y seleccionamos la primera opción después seleccionamos el icono de una salida y seleccionamos la primera opción quedaría de la siguiente manera. Ejemplo, queremos que cuando se active una entrada se active al mismo tiempo una salida. Veremos como se comporta: En este caso esta línea simula el voltaje de un circuito eléctrico De este lado simula el neutro del circuito eléctrico
  • 38. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 38 Esto indica que cuando activamos una entrada X del exterior se activa una salida X al exterior por medio de un relé y este a su vez enciende una lámpara. Estas son las Salidas del PLC, 16 Salidas a relevador de la siguiente manera Q0.0 la primera de las salidas y terminando con la Q1.7 serían en módulos de 8, ejemplo: Nº Salidas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Q0.0, Q0.1, Q0.2, Q0.3, Q0.4, Q0.5, Q0.6, Q0.7 y Q1.0, Q1.1, Q1.2, Q1.3, Q1.4, Q1.5, Q1.6, Q1.7 I0.0, I0.1, I0.2, I0.3, I0.4, I0.5, I0.6, I0.7 y I1.0, I1.1, I1.2, I1.3, I1.4, I1.5, I1.6, I1.7 y I2.0, I2.1, I2.2, I2.3, I2.4, I2.5, I2.6, I2.7, Estas son las Entradas del PLC, 24 Entradas Opoacopladas que estarían de la siguiente manera I0.0 la primera de las Entradas y terminando con la I2.7 Cuando hay una activación en la entrada seleccionada, pasa el voltaje simulado a la salida del PLC Se activa la salida exterior al RELEVADOR Cambia de color azul la entrada y salida cuando se simula el paso del voltaje Entrada Salida
  • 39. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 39 CONEXIÓN DE LAS SALIDAS La forma de conectar es la siguiente, para hacer una carga en este caso por ejemplo 3 focos se conecta de la siguiente forma, primero se conecta de la línea de alimentación L1 en CA a la terminal 1L de esta manera tiene voltaje la salida Q0.0, Q0.1, Q0.2, Q0.3, posteriormente se conectan los tres focos al neutro de nuestro PLC. Las salidas identificadas con un punto no tiene conexión, es decir, están deshabilitadas. En este PLC podemos tener 3 Voltajes diferentes o el mismo Voltaje solamente conectamos el 1L con 2L y 3L y asi el voltaje alimentara a las 16 Salidas Estos relevadores están por dentro y esta es la forma de cómo están conectados y como es por dentro del relevador y que tipo son.
  • 40. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 40 CONEXIÓN DE LAS ENTRADAS Para conectar un sensor en este caso 4 interruptores se conectan de la siguiente forma, primero se conecta 1M con M para “alimentar” su “conjunto”, es una especie de permiso de conexión (para “activar” el conjunto 2M, se debe pontear 2M con M). En el caso de que el sensor necesitara alimentación, se debe alimentar también a la tensión correspondiente, la alimentación L se conecta a los sensores o apagadores y esos a su vez a las entradas en este caso I0.0, I0.1, I0.2, I0.3.
  • 41. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 41 La ventaja de los PLCs es enorme, por ejemplo si quiero prender el Foco 1 al presionar el Sensor 1 tengo que configurar en programación sin tenerlo que hacer externamente, tomando el ejercicio anterior quedaría así. Queda de la siguiente forma Esto indica que si activamos el Sensor 1 se enciende el foco 1 si queremos que se active el Foco 2 en vez del Foco 1 solamente cambiamos la dirección de la Salida ejemplo. Si queremos cambiar la entrada del Sensor 1 por la del Sensor 4 solo cambiamos el numero de entrada sin cambiar las conexiones externas. A si de sencillo se cambian las entradas y salidas de los PLCs Escribimos I0.0 que sería Entrada 1 que está conectado al Sensor S1 Escribimos Q0.0 que sería Salida 1 que está conectado al Foco 1
  • 42. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 42 INTRODUCIR COMENTARIOS Podemos introducir comentarios dentro de cada segmento que faciliten la interpretación del programa: El editor de comentarios se dividen en: Título del segmento. Se visualiza en pantalla. Comentario. No aparece en pantalla, para poderlo observar deberemos: • Realizar doble clic sobre el segmento/Network correspondiente. • O bien imprimir el programa, especificando que se impriman dichos comentarios. Para imprimir los comentarios introducidos:
  • 43. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 43 DIRECCIONAMIENTO SIMBÓLICO Hasta ahora hemos editado el programa del PLC utilizando operandos en el “idioma del PLC” (I 0.0, Q 0.0, etc...). Sin embargo, con un programa muy largo, este tipo de operandos dificulta su lectura y comprensión. Sería muy útil poder trabajar con las denominaciones de los interruptores o con un texto explícito, es decir, en lugar de I 0.0 utilizar “pulsador de marcha”... Para ello, hemos de recurrir al direccionamiento simbólico, al cual podemos acceder a través de la Barra de navegación o bien recurriendo a las opciones del menú Ver, seleccionando en ambos casos la opción Tabla de símbolos. Con ello obtendremos una ventana para editar la tabla de símbolos:  Bajo “nombre” introduciremos lo que luego se visualizará como texto explícito.  Bajo “direcciones” se introducen los operandos que deben ser sustituidos por los nombres simbólicos.  Bajo “comentario” podemos introducir un texto explicativo.
  • 44. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 44 Para que tenga efecto, no deberemos olvidar guardar el trabajo realizado. Finalmente, debemos activar el direccionamiento simbólico. Para ello, a través del menú Ver seleccionaremos la opción Direccionamiento simbólico:
  • 45. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 45 COMPILAR-EJECUTAR A continuación explicaremos la secuencia a seguir para una correcta transmisión y ejecución del programa diseñado: 1.-En primer lugar compilaremos el programa, con la finalidad de depurar posibles “errores ortográficos”. El resultado de la compilación aparecerá en la Ventana de resultados Si existe algún error deberemos subsanarlo, en caso contrario pasamos al siguiente punto... 2.-Llegados a este punto debemos transferir el programa elaborado al autómata, para ello seleccionaremos el icono Cargar en CPU. La opción Cargar en PG realiza el proceso contrario, es decir, carga el programa que tiene el PLC o autómata en memoria al MicroWin.
  • 46. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 46 3.-Por fin podemos ejecutar el programa, mediante la opción RUN, y observar su funcionamiento real a través del PLC. Debemos recordar que el autómata debe tener su selector en posición TERM. Cuando queramos detener la ejecución, será suficiente con presionar el icono STOP 4.-Existe la posibilidad de visualizar el desarrollo del programa a través del MicroWin y de este modo poder depurar y perfeccionar el código elaborado). Esto es posible mediante la opción Estado del programa, de este modo cuando se active un contacto su interior aparecerá de color azul. Debemos tener cuidado con esta opción, pues cuando se encuentra activada no permite realizar ninguna modificación al programa.
  • 47. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 47 Cualquier modificación realizada al programa, para que surja efecto, deberá ser transferida de nuevo al autómata. SIMULADOR S7_200 El problema que plantea el programa anterior reside en el hecho de que no permite simular el programa diseñado a no ser que conectemos una autómata. Para subsanar este hecho utilizaremos un simulador, desde el cual podamos probar nuestros diseños sin necesidad de tener un PLC. A continuación se detallan los pasos a seguir: CONEXIÓN ELEMENTOS NA-NC La naturaleza de los elementos que utilicemos en el montaje influye en gran manera en el diseño del programa. Supongamos, por ejemplo, un sencillo circuito con un botón de marcha que accione un elemento y otro de paro que los desactive
  • 48. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 48 Según el dibujo anterior, dependiendo de la naturaleza del botón de paro utilizaremos una programación u otra: Paro NA. Deberemos programarlo cerrado para que permita el paso de corriente en su estado de reposo e interrumpa la circulación en el momento se accione. Paro NC. Se programará abierto, pues será su propia naturaleza la que cierre el contacto durante el estado de reposo, mientras que al presionarlo los contactos se separarán impidiendo el paso de corriente. MARCAS Hasta ahora solamente habíamos hablado de entradas (I) y de salidas (Q). Vamos a añadir un nuevo término llamado Marca, cuyo identificador de operando es: M. Al igual que las entradas y salidas, junto con el identificador de operando necesita de un parámetro. Éste tiene exactamente la misma estructura que las entradas y salidas:
  • 49. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 49 Consideraciones:  Las marcas se utilizan como la memoria de una calculadora de bolsillo, para guardar resultados intermedios.  Las marcas se utilizan cuando el resultado intermedio de un segmento debe procesarse en otros segmentos o para guardar estados sucesivos evaluados.  En PLC's, las marcas se utilizan como salidas; su efecto es similar a los relés o contactores auxiliares utilizados en la técnica convencional. Una marca puede utilizarse todas las veces que se desee como contacto NA o NC.  Si se corta la alimentación se pierde el estado de la marca. Para evitar esto existe la función de “remanencia” (Set). MARCAS ESPECIALES Las marcas especiales (SM) ofrecen una serie de funciones de estado y control. Sirven para intercambiar informaciones entre la CPU y el programa, pudiéndose utilizar en formato de bits, bytes, palabras o palabras dobles. A continuación se presentan algunas marcas especiales:
  • 50. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 50 OPERACIONES LÓGICAS CON BITS Contactos estándar Estas operaciones leen el valor direccionado de la memoria o de la imagen del proceso si el tipo de datos es I o Q. Su forma de proceder es:  El contacto normalmente abierto se cierra (ON) si el bit es igual a 1.  El contacto normalmente cerrado se cierra (ON) si el bit es igual a 0. Para combinaciones AND y OR se pueden utilizar siete entradas como máximo. DETECTAR FLANCO POSITIVO Y NEGATIVO
  • 51. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 51 Forma de actuar: El contacto detectar flanco positivo permite que la corriente circule durante un ciclo cada vez que se produce un cambio de 0 a 1 (de “off” a “on”). La transición de un contacto (entrada, salida...) de “abierto” a “cerrado” o de “falso” a “verdadero” se designa como flanco creciente o positivo. El contacto detectar flanco negativo permite que la corriente circule durante un ciclo cada vez que se produce un cambio de señal de 1 a 0 (de ”on” a ”off”). La transición de “cerrado” a “abierto” o de “verdadero” a “falso” se designa como flanco decreciente o negativo. Se colocan después de un contacto estándar, realizando su función sobre este (solamente sobre el que le antecede).
  • 52. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 52 ASIGNAR Cuando se ejecuta la operación asignar, el bit de salida se activa en la imagen del proceso. El bit indicado se ajusta de forma equivalente a la circulación de la corriente. PONER A 1, PONER A 0 (N BITS) Cuando se ejecutan las operaciones poner a 1 y poner a 0, se activa (se pone a 1) o se desactiva (se pone a 0) el número indicado de salidas (N) a partir del valor indicado por el bit o por el parámetro OUT. El margen de entradas y/o salidas que se pueden activar o desactivar está comprendido entre 1 y 255. Con la operación poner a 0, si el bit indicado es un bit T (bit de temporización) o un bit C (bit de contaje), se desactivará el bit de temporización/contaje y se borrará el valor actual del temporizador/contador.
  • 53. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 53 Consideraciones:  Se utilizan con frecuencia para mantener permanentemente activadas o desactivadas entradas, salidas o marcas cuando se active brevemente (por impulso) o un contacto antepuesto.  Una salida o marca “puesta a 1” permanece en ese estado hasta que sea borrada por lainstrucción - ( R ).  Si en la bobina de poner a 1 y en su bobina asociada de poner a 0 de una salida se aplica la señal “1”, tiene prioridad la operación que está después en el programa.  No aguantan el paso de Run a Stop y viceversa, es decir, no permanecen grabadas. EJEMPLO “ENCLAVAMIENTO” Hasta este momento, habíamos considerado las entradas como interruptores, es decir, la salida permanece activada mientras la entrada esté cerrada (1 o nivel alto), pero qué ocurre cuando utilizamos pulsadores y queremos que la salida quede “activada permanentemente”. En estos casos, que representan la mayoría de las ocasiones, deberemos enclavar la salida o recurrir a la opción SET.
  • 54. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 54 No debemos olvidar que todo Set lleva asociado un Reset, a no ser que queramos mantener activada la salida siempre. OPERACIONES DE TEMPORIZACIÓN Dentro de la temporización hemos de diferenciar entre tres tipos de “relojes”:  Temporizador de retardo a la conexión (TON).  Temporizador de retardo a la conexión memorizado (TONR).  Temporizador de retardo a la desconexión (TOF).
  • 55. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 55 Las operaciones temporizador de retardo a la conexión y temporizador de retardo a la conexión memorizado cuentan el tiempo al estar activada (ON) la entrada de habilitación. Si el valor actual (Txxx) es mayor o igual al valor de preselección (PT), se activa el bit de temporización (bit T). Cuando la entrada de habilitación está desconectada (OFF), el valor actual se borra en el caso del temporizador de retardo a la conexión. En cambio, se conserva en el temporizador de retardo a la conexión memorizado. Éste último sirve para acumular varios períodos de tiempo de la entrada en ON. Para borrar el valor actual del temporizador de retardo a la conexión memorizado se utiliza la operación poner a 0 (Reset). Tanto el temporizador de retardo a la conexión como el temporizador de retardo a la conexión memorizado continúan contando tras haberse alcanzado el valor de preselección y paran de contar al alcanzar el valor máximo de 32767.
  • 56. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 56 El temporizador de retardo a la desconexión se utiliza para retardar la puesta a 0 (OFF) de una salida durante un período determinado tras haberse desactivado (OFF) una entrada. Cuando la entrada de habilitación se activa (ON), el bit de temporización se activa (ON) inmediatamente y el valor actual se pone a 0. Cuando la entrada se desactiva (OFF), el temporizador cuenta hasta que el tiempo transcurrido alcance el valor de preselección. Una vez alcanzado éste, el bit de temporización se desactiva (OFF) y el valor actual detiene el contaje. Si la entrada está desactivada (OFF) durante un tiempo inferior al valor de preselección, el bit de temporización permanece activado (ON). Para que la operación TOF comience a contar se debe producir un cambio de ON a OFF. Si un temporizador TOF se encuentra dentro de una sección SCR y ésta se encuentra desactivada, el valor actual se pone a 0, el bit de temporización se desactiva (OFF) y el valor actual no cuenta.
  • 57. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 57 Estos temporizadores tienen tres resoluciones. La resolución viene determinada por el número del temporizador: El valor actual resulta del valor de contaje multiplicado por la base de tiempo. Por ejemplo, el valor de contaje 50 en un temporizador de 10 ms equivale a 500 ms. No se pueden compartir números iguales para los temporizadores TOF y TON. Por ejemplo, no puede haber tanto un TON T32 como un TOF T32.
  • 58. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 58 OPERACIONES CON CONTADORES Dentro de los contadores, encontramos 3 tipos:  Contar adelante (CTU). Empieza a contar hasta el valor máximo cuando se produce un flanco positivo en la entrada de contaje adelante (CU). Si el valor actual (Cxxx) es mayor o igual al valor de preselección (PV), se activa el bit de contaje (Cxxx). El contador se inicializa al activarse la entrada de desactivación (R) y para de contar cuando alcanza PV.
  • 59. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 59 Contar adelante/atrás (CTUD). Empieza a contar adelante cuando se produce un flanco positivo en la entrada de contaje adelante (CU). Por el contrario, empieza a contar atrás cuando se produce un flanco positivo en la entrada de contaje atrás (CD). Si el valor actual (Cxxx) es mayor o igual al valor de preselección (PV), se activa el bit de contaje (Cxxx). El contador se inicializa al activarse la entrada de desactivación (R). El contador adelante/atrás acepta valores negativos.
  • 60. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 60 Contar atrás (CTD). Empieza a contar atrás desde el valor de preselección cuando se produce un flanco positivo en la entrada de contaje atrás (CD). Si el valor actual es igual a cero, se activa el bit de contaje (Cxxx). El contador desactiva el bit de contaje (Cxxx) y carga el valor actual con el valor de preselección (PV) cuando se activa la entrada de carga (LD). El contador atrás se detiene al alcanzar el valor cero. Los márgenes de contaje para todos van desde Cxxx = C0 hasta C255. Puesto que cada contador dispone sólo de un valor actual, no se podrá asignar un mismo número a varios contadores (los contadores adelante, adelante/atrás y atrás acceden a un mismo valor actual). OPERACIONES DE COMPARACIÓN Comparar byte La operación comparar byte se utiliza para comparar dos valores: IN1 e IN2. Las comparaciones incluyen:  IN1 = IN2  IN1 >= IN2  IN1 <= IN2  IN1 > IN2  IN1 < IN2  IN1 <> IN2 Las comparaciones de bytes no llevan signo. El contacto se activa si la comparación es verdadera. Comparar entero
  • 61. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 61 La operación comparar entero se utiliza para comparar dos valores: IN1 e IN2. Las comparaciones incluyen: ✗ IN1 = IN2 ✗ IN1 >= IN2 ✗ IN1 <= IN2 ✗ IN1 > IN2 ✗ IN1 < IN2 ✗ IN1 <> IN2 Las comparaciones de enteros llevan signo (16#7FFF > 16#8000). El contacto se activa si la comparación es verdadera. OPERACIONES ARITMÉTICAS CON ENTEROS Incrementar y decrementar byte
  • 62. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 62 Las operaciones incrementar byte y decrementar byte suman/restan 1 al byte de entrada (IN) y depositan el resultado en la variable indicada por OUT. Su forma de operar es la siguiente: Estas operaciones no llevan signo. OPERACIONES DE TRANSFERENCIA Transferir byte La operación transferir byte transfiere el byte de entrada (IN) al byte de salida (OUT). El byte de entrada permanece inalterado.
  • 63. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 63 OPERACIONES DE RELOJ La operación leer reloj de tiempo real lee la hora y fecha actuales del reloj y carga ambas en un búfer de 8 bytes (que comienza en la dirección T). La operación ajustar reloj de tiempo real escribe en el reloj la hora y fecha actuales que están cargadas en un búfer de 8 bytes (que comienza en la dirección T).
  • 64. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 64 El reloj de tiempo real se inicializa con la siguiente fecha y hora tras un corte de alimentación prolongado o una pérdida de memoria:  Fecha: 16-Ago-10  Hora: 00:00:00  Día de la semana: Lunes El reloj de tiempo real de la CPU S7-200 utiliza sólo los dos dígitos menos significativos para representar el año. Por tanto, el año 2010 se representa como ”10”. Todos los valores de la fecha y la hora se deben codificar en BCD (p. ej., 16#10 para el año 2010). Utilice los siguientes formatos de datos: La CPU S7-200 no comprueba si el día de la semana coincide con la fecha. Así puede ocurrir que se acepten fechas no válidas, p. ej. el 30 de febrero. Asegúrese de que los datos introducidos sean correctos. El sistema de automatización S7-200 no utiliza la información relativa al año de ninguna forma y no es afectado por el cambio de siglo (en el año 2000). No obstante, si en los programas de usuario se utilizan operaciones aritméticas o de comparación con el valor del año, se deberá tener en cuenta la representación de dos dígitos y el cambio de siglo. Los años bisiestos se tratan correctamente hasta el año 2096. Si queremos ajustar el reloj desde el MicroWin, deberemos seguir los pasos representados en la figura siguiente:
  • 65. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 65 CONFIGURACIÓN DE E/S DEL MODULO DE LLENADO A continuación veremos que tiene conectado el PLC de nuestro primer modulo del SIM, en el siguiente plano se muestra la numeración de las entradas y salidas de nuestro PLC.
  • 66. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 66 CONFIGURACIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS En la siguiente tabla se muestra los sensores, motores y actuadores que están conectados al PLC. Entradas Salidas I 0.0 Sensor R. en Banda 1 Q 0.0 Motor Banda 1 I 0.1 Sensor ER. de Paso Q 0.1 Tope en llenado I 0.2 Sensor M. Plat. de peso Q 0.2 Plataforma de peso I 0.3 Sensor M. Tolva Q 0.3 Tope en Banda
  • 67. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 67 I 0.4 Sensor R. en Salida 1 Q 0.4 Compuerta de Tolva I 0.5 Botón Verde 1 Q 0.5 Cilindro E. Magnético 1 I 0.6 Botón Rojo 1 Q 0.6 Motor Banda 2 I 0.7 Sensor R. en Salida 2 Q 0.7 N0 CONECTADO I 1.0 Sensor M. Eje X extendido Q 1.0 Alimentador de tapas I 1.1 Sensor M. Eje X contrario Q 1.1 Manipulador, eje X I 1.2 Sensor M. Eje Z extendido Q 1.2 Manipulador, eje Z I 1.3 Sensor M. Tapas Lleno Q 1.3 Ventosa I 1.4 Sensor M. Tapas Vacía Q 1.4 Cilindro E. Magnético 2 I 1.5 Botón Verde 2 Q 1.5 Motor en sellado I 1.6 Botón Rojo 2 Q 1.6 Tope en sellado I 1.7 Sensor R. en Sellado Q 1.7 Clamp I 2.0 Sensor M. Clam 1 abajo Q 2.0 Plataforma de sellado I 2.1 Sensor M. Clam 2abajo Q 2.1 Motor de sellado I 2.2 Sensor M. Plat. de sellado Q 2.2 Palanca I 2.3 Sensor M. Palanca I 2.4 Botón Verde 3 I 2.5 Botón Rojo 3 I 2.6 I 2.7 TIPOS DE ENTRADAS UTILIZADOS EN EL PLC
  • 68. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 68 Sensor fotoeléctrico ó Sensor Reflectivo Sensor emisor y receptor Sensor Magnético Sensor Mecánico ó Sensor de Botón TIPOS DE SALIDAS UTILIZADOS EN EL PLC TIPOS DE ACTUADORES
  • 69. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 69 Estos son los tipos de actuadores que se están usando en el SIM Las electroválvulas para el control de los actuadores se ven en esta imagen INICIANDO A PROGRAMAR NUESTRO MODULO Primeramente programaremos el motor de la banda 1 la cual mueve la base que lleva nuestro bote por la primera línea.
  • 70. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 70 El motor de la banda 1 o cadena la cual esta conectada a la salida Q 0.0 como primera salida del PLC, para hacer que encienda, tenemos que activarlo con una entrada del PLC Podemos iniciar con cualquier entrada que decidamos pero lo correcto es utilizar la entrada I 0.5 como arranque y la I 0.6 como paro para iniciar y poder parar nuestro proceso. En la fotografía se muestra también un sensor óptico y un actuador o pistón y el número de entrada y salida que esta conectada al PLC. Ejemplo 1 al presionar el botón de arranque (botón verde) se enciende el motor de la banda 1, y al presionar el botón de paro (botón rojo) se detiene el motor. Para este programa hay tres formas de programar que serian las siguientes:
  • 71. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 71 En primer lugar es la más sencilla es la forma de enclavamiento. Tomando en cuenta que el Botón Verde es NA (Normalmente Abierto) se deja el contacto Normal y el Botón Rojo es NC (Normalmente Cerrado) se deja Normal para que cuando esté sin oprimir esté cerrado, porque al presionarlo se abre y se desconecta el enclave. En segundo lugar se puede usar las funciones set y reset es otra herramienta para la programación que es valida, al presionar Botón Verde se queda activada la salida del motor de la Banda 1 por la opción set (se enclava) y solo se desconecta al presionar el Botón Rojo por la opción reset (se desenclava) y por lo tanto es valida la programación. En este caso se pone la entrada Botón Rojo negada porque toma el valor contrario ejemplo: un contacto NA toma el valor si es 1=1 si es 0=0 pero un NC toma el valor contrario si es 1=0 si es 0=1 esto se ve en la siguiente figura. En tercer lugar se usan Bobinas internas o Marcas como se le conocen, usaremos la forma de enclavamiento pero en vez de dejar la salida directa se
  • 72. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 72 deja una Marca para que todo el proceso pueda controlarlo con el arranque y paro. Esto es recomendable para poder controlar todo el proceso que realicemos al inicio de cada línea de código, ponemos un contacto de la bobina interna, o Marca en este caso seria M0.0, veremos como se va usando la Marca para control de nuestro proceso, es recomendable poner comentarios desde un inicio para saber cada proceso, para que sirve o que se realizó. Para poner comentarios le damos doble clip en Network 1 y nos aparece lo siguiente. En el título se escribe Control de arranque y paro del primer proceso en la parte del comentario podemos escribir cualquier referencia que hagamos o que nos recuerde que se realizó.
  • 73. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 73 En comentario por ejemplo escribimos. Este arranque y paro controlará la primera parte de mi proceso que abarcará tres partes que son los siguientes; Escribimos comentario de igual manera en Network 2 En el título escribimos Control del Motor Banda 1 y en el comentario lo que mejor se entienda.
  • 74. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 74 Quedaría de la siguiente forma Primer paso Para descargar nuestro programa primero lo compilamos en cualquiera de los dos iconos antes de descargarlo al PLC. Segundo punto Después de compilarlo verificamos que no tenga errores para poderlo bajar al PLC, si nos marca errores tenemos que verificar en que nos equivocamos en el programa. Tercer punto si no hay errores entonces bajamos el programa en Cargar al CPU y nos aparece la siguiente figura;
  • 75. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 75 Oprimimos el botón de Cargar en CPU. Después aparece un letrero que dice Desea cambiar la CPU a modo STOP. y presionamos Aceptar no se puede programar el PLC en Modo Run por eso detiene el CPU para su programación. Después se cambia a modo RUN de la misma manera presionamos Aceptar. Enseguida se presiona el botón Verde para que funcione nuestro programa Con este sencillo programa ponemos nuestra pieza al inicio de la banda (cadena) oprimimos el Botón de Arranque y enciende el Motor Banda 1 para mover la pieza al otro extremo, esto seria el primer programa. NOTA: se recomienda que la programación se realice paso a paso como lo haremos en este manual. La programación se puede hacer de muchas maneras y se llegaría al mismo punto haciendo poca programación o bastante, eso depende del programador que lo realice.
  • 76. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 76 Para el siguiente programa ocupamos que cuando se active el Sensor ( I 0.1) que es un NC, que detecta cuando pasa un bote, que active el actuador (pistón) (Q 0.1) para que detenga nuestra pieza, el Sensor (I 0.1) se utiliza para distinguir los dos tipos de piezas que usamos o si no tuviera bote. Estas son las tres formas que pasaran por el Sensor pero solo una realizará el proceso. El programa quedaría de la siguiente manera:
  • 77. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 77 Este es el programa que controlará el actuador para que detenga nuestra pieza para el llenado, usamos un enclavamiento para controlar el actuador, aquí vemos la Marca de Arranque solo puede funcionar este proceso si (M0.0) esta activada, y se desactiva al presionar el botón de paro, ponemos el siguiente titulo y comentario. En esta entrada tiene que ser negada por el tipo de sensor por que es un NC. Este programa solo funciona si el Sensor ( I0.1) se Activa eso sucederá si nuestra pieza tiene Bote, entonces se activa el actuador (Q0.3). Compilamos nuestro programa, y si no hay errores, lo descargamos al CPU del PLC, y realizamos la comprobación de la práctica.
  • 78. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 78 Observaciones: ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________
  • 79. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 79 Ya que detuvimos nuestra pieza, accionamos el actuador que es la Plataforma de peso (Q 0.2) que sube el Bote para su llenado, como se muestra en la figura. Se programa de la siguiente manera: Cuando se activa el actuador o Tope en llenado (Q 0.3) usamos un contacto de esta salida acompañado de un temporizador que dure unos 2 o 3 segundos eso depende de la velocidad de la banda que lleva nuestra pieza después del tiempo especificado se activa la plataforma de peso (Q 0.2). Para este caso como queremos que dure un tiempo de 2 segundos y conecte, usaremos un temporizador del tipo TON (tiempo para conectar). Lo más dificil para muchos que empezamos a programar, es que numero de temporizador uso y porque lo multiplico si tengo del T32 al T255 pero cada uno tiene diferentes valores que serian de 1 ms, 10 ms y 100 ms en el caso de
  • 80. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 80 nosotros ocupamos 2 segundos de duración podemos usar cualquiera de los temporizadores pero no repetir los números ni el valor máximo recomendado. Ejemplo: Si son 2 segundos entonces si usamos: T32 o T96 seria multiplicar 1 ms por 2000 para darnos 2000 ms = 2 segundos T33 al T36 y T97 al T100 multiplicamos 10 ms por 200 para darnos 2000 ms T37 al T64 y T101 al T255 multiplicamos 100 ms por 20 para darnos 2000 ms el valor máximo permitido seria 327,7 s En este caso usaremos el T33 que lo multiplicaremos por 200 y nos quedaría de la siguiente manera. En esta línea de código insertamos una función detectar flanco positivo permite que la corriente circule durante un ciclo cada vez que se produce un cambio de 0 a 1 (de "off" a "on"). Que seria necesario para que se enclave la salida (Q 0.2). Ponemos titulo y comentarios en nuestro programa para saber que función tiene cada línea de código.
  • 81. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 81 En este momento tenemos cinco líneas de código de nuestro programa. Se recomienda que se compile y se descargue, el programa al PLC, para checar que funcione correctamente, si no funciona bien, solo corregimos lo último, y de la otra manera sí terminamos todo, y si sale un error, se nos hace casi imposible hallar el error, lo mejor es de ir poco a poco para entender mejor su funcionamiento del proceso. Lo siguiente que aremos es activar el actuador que controla la Compuerta de la Tolva para eso utilizamos el Sensor que esta acoplado a la Plataforma de peso, este Sensor es magnético y solo se activa cuanto la plataforma de peso esta arriba, cuando se active el Sensor (I0.2) se debe activar la Compuerta de la Tolva y que dure 4 segundos abierta después de ese tiempo que se sierre, ese proceso se puede utilizar el sensor (I0.3) que esta acoplado en el Compuerta de la Tolva este se activa cuando la Compuerta de la Tolva esta abierta, después que se desactiven todos los procesos en forma regresiva, menos el del motor de la banda 1.
  • 82. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 82 El siguiente programa se realizara de la siguiente manera, En el renglón 6 colocamos el Sensor de la plataforma de peso (I0.2) cuando esta arriba se activa, enseguida ponemos la función detectar flanco positivo para mandar un solo pulso el cual es necesario para activar el T34 que dura activado 4 segundos y en ese tiempo activa la Compuerta de la Tolva (Q0.4), se cierra al finalizar los cuatro segundos. El Sensor (I0.3) se activa cuando la Compuerta de la Tolva esta abierta se coloco la función detectar flanco negativo esta función es la contraria del flanco positivo cuando cambia de 1 a 0. Cuando se desconecta el Sensor (I0.3) se activa una Marca (M0.1) la cual termina el enclave de la Plataforma de peso, en esta parte nos regresamos a los renglones 3 y 5 para poner unos contactos NC con las marcas (M0.1) y M0.2. Cuando se activo la Marca (M0.1) colocamos un contacto con la marca (M0.1) la cual activa un temporizador TOF de 1.5 segundos cuando termina manda un pulso por la función detectar flanco negativo y activa la Marca (M0.2) la cual desconecta el actuador que controla la pieza del bote y se desactiva, continuando en la banda 1.
  • 83. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 83 Ponemos los títulos y los comentarios para recordar lo que realizamos. Hay que poner los Títulos y Comentarios que uno crea conveniente, para identificarlos posterior mente.
  • 84. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 84 Hay que compilar y descargamos nuestro programa a la CPU del PLC para ver como vamos con nuestra programación. Aquí falta otra situación cuando se juntan dos piezas tenemos que controlarlo para que no afecte nuestro proceso. Ejemplo: En este caso no es recomendable detener el Motor Banda 1 si no perjudicamos el otro proceso, en este caso cuando este la pieza 1 ya detenida como queda enclavada podemos usar el Sensor (I0.0) para que cuando detecte la pieza 2 active el actuador (Q0.1), y se desenclave al activarse el sensor (I0.4) que seria el Sensor final de nuestro primer proceso.
  • 85. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 85 Cuando el Actuador (Q0.3) este activado, y se active el Sensor (I0.0) se enclave el Actuador (Q0.1) para que no deje pasar ninguna pieza, hasta que se active el Sensor (I0.4), en este caso se bajaría el Actuador y seguiría la pieza siguiente. Hasta aquí termina la primera fase del modulo faltarían dos mas. Faltan comentarios y titulo. Este es código de nuestro Programa hasta el momento Compilamos y descargamos el programa.
  • 86. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 86 Observaciones: ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________
  • 87. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 87 Programación del segundo bloque. Primeramente iniciaremos con el Botón Verde 2 (I 1.5) y el Botón Rojo 2 (I 1.6) como arranque y paro. Al presionar el Botón Verde (I 1.5) se habilita el Sensor (I 0.4) y cuando se mantiene activado 1 segundo se activa el actuador lineal (Q 0.5) 3 segundos y regresa nuevamente a su sitio.
  • 88. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 88 Esta es la parte que programaremos. Ponemos una Marca (M 0.7), para que habilite el proceso de tapado y sellado. Usamos nuevamente el sistema de enclavamiento usando una marca con el número (M 0.3) la cual nos controlara el segundo proceso. Con la Marca controlamos el Motor Banda 2 (Q 0.6) para su avance de nuestra pieza Para que dure un Segundo activado y después se active el actuador ponemos un Temporizador TON y este a su vez que controle un Temporizador TOF que nos controlara el tiempo de activación del Actuador lineal (Q 0.5). Ponemos los títulos y comentarios requeridos en la segunda parte del Modulo.
  • 89. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 89 Cuando se activa el actuador lineal mueva la pieza hacia la banda 2 para continuar con el siguiente proceso, posteriormente regresa a su sitio. Nuestra pieza ya esta en el siguiente proceso para poner la tapa.
  • 90. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 90 Estos serian los títulos y comentarios de nuestro programa y como quedaría nuestro programa. Compilamos y descargamos el programa a la CPU del PLC.
  • 91. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 91 Observaciones: ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________
  • 92. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 92 Programaremos la parte donde se pone la tapa al bote. Primeramente si se activo la salida (Q 0.3), queda enclavada y cuando este la pieza activando el Sensor de posición (I 0.7), que esta debajo de nuestra pieza, activamos el actuador (Q 1.1), después utilizamos el sensor magnético (I 1.0), para activar el siguiente Actuador (Q 1.2).
  • 93. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 93 Cuando el Actuador (Q 1.2), Sale hasta tope de la misma manera activa otro sensor magnético (I 1.2), el cual utilizamos para activar el siguiente dispositivo. En estas fotos vemos como baja el actuador. El siguiente dispositivo seria el Alimentador de tapas (Q 1.0).
  • 94. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 94 En el alimentador de tapas tiene dos sensores magnéticos que nos indican cuando esta lleno o vacio el deposito de tapas. Cuando el Actuador esta bajo el, el Sensor (I 1.4), esta activado, y cuando sube sigue estando activado. Cuando el depósito de tapas este vacio el sensor (I 1.3), se activa para dar la señal que se terminaron las tapas para que no funcione eso lo aremos en el programa.
  • 95. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 95 Volviendo al punto donde el Actuador Alimentador de tapas (Q 1.0), Este bajo, el Sensor (I 1.4), se activa, y activa la ventosa para succionar la tapa, entonces se desactivan todos los actuadores que se habían activado con exención de la ventosa, cuando llega a su lugar se activa el Sensor (I 1.1), y activa nuevamente el Actuador (Q 1.2), y cuando llega a la posición baja, activa nuevamente el Sensor (I 1.2), el cual desactiva la ventosa y que da libre la tapa, y regresa el actuador a su estado original.
  • 96. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 96 Comenzamos a programar en base a las condiciones anteriores. Primeramente utilizamos la Marca de arranque de nuestro segundo proceso (M 0.3), para poder controlar todo el proceso, y lo principal una marca (M 0.7), la cual el proceso funcionara si tiene bote de lo contrario no funcionara, y conectamos las entradas de los Sensores (I 1.4) en serie con el Sensor (I 0.7), también conectamos un contacto de un Temporizador (T98) que ocuparemos mas adelante que terminara el proceso, y esto para activar una Marca en este caso seria (M 0.4) la que activaría el Actuador (Q 1.1), y cuando se activen los Siguientes Sensores (I 1.3) y (I 1.0), activarían el siguiente actuador (Q 1.2), cuando llega al final se activa el Sensor (I 1.2), este Sensor Activa el Actuador Alimentador de las tapas (Q 1.0), y este a su vez activaría una Marca (M 0.5), la cual se usa para enclavar la ventosa (Q 1.3), que al mismo tiempo desactiva el Actuador (Q 1.1), que esta en el renglón 18, cuando el actuador regresa activa el Sensor (I 1.1), y activaría nuevamente el Actuador (Q 1.2), y este a su vez el Sensor (I 1.2), que activa una Marca (M 0.6), que terminaría todo el proceso, y cuando se inicie el tercer proceso y quite la pieza
  • 97. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 97 el Temporizador (T98), durara 4 segundos de tolerancia para que quite la pieza y no se vuelva a activar con la barra del actuador (Q 1.4), en el siguiente renglón esta un contacto de un actuador (Q 0.3), el cual es el tope para detener la pieza para el llenado cuando se desconecta usando la función de detectar flanco negativo manda un pulso el cual se enclava la Marca (M 0.7), que permite que funcione el tapado y el próximo proceso de sellado y en el siguiente renglón cuando se desactiva el actuador final del tercer proceso se desenclava. Hasta este punto termina nuestro segundo proceso, Hay que poner títulos y comentarios. Compilamos y descargamos a la CPU del PLC.
  • 98. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 98 Observaciones: ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________
  • 99. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 99 Programaremos el tercero y ultimo proceso de nuestro sistema, el sellado del bote. Primeramente tenemos que usar los botones de arranque Botón Verde 3 (I 2.4) y paro Botón Rojo 3 (I 2.5) de este proceso para comenzar con el tercer proceso, utilizando la Marca (M 0.7), para que pueda funcionar el Sensor (I 1.7).
  • 100. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 100 Programando primero realizamos un enclavamiento de arranque (I 2.4), y paro (I 2.5), con este arranque enciende la banda (Q 1.5) y se abre cuando están activados los actuadores (Q 1.7), que funcionan como prensa y usamos una nueva Marca (M 1.1), la cual controlara el tercer proceso y ya puede funcionar el Sensor inicial del tercer proceso (I 0.7), esta debajo de la pieza, el cual se habilita para activar el Actuador Magnético (Q 1.4), el cual mueve la pieza hacia la cadena del siguiente proceso, pero cuando se activa la Marca (M 0.7), es del proceso anterior es para que se detenga temporalmente hasta que termine el proceso de tapado, se vuelve a reactivar el funcionamiento y se activa el actuador magnético (Q 1.4), para iniciar con el proceso de sellado. Ponemos títulos y comentarios.
  • 101. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 101 Estos son los títulos y comentarios para nuestro programa. Compilamos y descargamos a la CPU del PLC.
  • 102. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 102 Observaciones: ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________
  • 103. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 103 Ya pasando nuestra pieza a la siguiente banda y al activar el Sensor (I 1.7), y si esta activada la Marca (M 0.7), se activa el actuador (Q 1.6), para detener nuestra pieza para su sellado.
  • 104. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 104 Después de 3 segundos se activan los actuadores (Q 1.7), y al mismo tiempo se desconecta la banda de sellado, cuando se activan los Sensores (I 2.0) y (I 2.1), se activa la plataforma de sellado (Q 2.0).
  • 105. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 105 Ya que se activo la plataforma de sellado (Q 2.0). Usamos el Sensor Magnético (I 2.2), que esta acoplado a la plataforma de sellado (Q 2.0), para activar la palanca (Q 2.2), la cual sirve para presionar los extremos de la tapa para sellarlo y al mismo tiempo el motor de sellado (Q 2.1), para que rote el bote y lo selle. Que se le da un tiempo de 10 segundos aproximados para su sellado perfecto y después se desconectan el motor de sellado (Q 2.1), el brazo (Q 2.2), y la plataforma de sellado (Q 2.0), después, los actuadores (Q 1.7), y por ultimo el actuador de tope (Q 1.6), y se desenclava (Q 0.7), y termina el proceso hasta que la pieza este fuera de la banda 3 o banda de sellado.
  • 106. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 106 Desconexión el motor de sellado (Q 2.1 el brazo (Q 2.2), y la plataforma de sellado (Q 2.0), los actuadores (Q 1.7), y por ultimo el actuador de tope (Q 1.6).
  • 107. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 107 Hasta este punto es el termino de los tres procesos, la programación se vera a continuación. Aquí vemos la última programación del proceso, en el renglón 33 activamos el tope de sellado (Q 1.6), después activa un temporizador T37 despues de tres segundos activa los Actuadores (Q 1.7), los cuales presionan la pieza para que no tenga movimiento, después se activan los dos sensores (I 2.0) y (I 2.1), los cuales activan la plataforma de sellado (Q 2.0).
  • 108. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 108 Cuando se activa el Sensor de la plataforma activa un temporizador de 10 segundos, los cuales activan el motor de sellado (Q 2.1), y la palanca (Q 2.2), cuando se desconectan, activa una Marca (M 1.3) que desactiva el actuador y todo el proceso. Ponemos los títulos y comentarios para cada componente. Compilamos y descargamos a la CPU del PLC.
  • 109. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 109 Observaciones: ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________
  • 110. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 110 A continuación se presenta todo el código del modulo.
  • 111. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 111
  • 112. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 112
  • 113. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 113
  • 114. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 114
  • 115. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 115
  • 116. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OCOTLÁN Programación y Automatización con PLC SIEMENS S7-200 Autores: Ing. Daniel Castellanos Hernández y Ing. Jorge Isaac Marín Y Malagón 116