clase 1 iniciación a la programación de simatic s7-1200 sce es 010-010 r1209 startup s7-1200

8/19/2019 CLASE 1 Iniciación a La Programación de SIMATIC S7-1200 SCE ES 010-010 R1209 Startup S7-1200

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Industry Sector, IA&DT

Documentación de cursos SCE Página 1 de 63 Uso exclusivo para centros de formación e I+DMódulo TIA Portal 010-010, edición 09/2012 © Siemens AG 2012. Todos los derechos reservados SCE_ES _010-010_R1209_Iniciación a la programación de SIMATIC S7-1200

Módulo TIA Portal 010-010 Iniciación a la programación de SIMATIC S7-1200

Documentación didáctica SCE

para la solución de automatización homogéneaTotally Integrated Automation (TIA)


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Paquetes de instructor SCE apropiados para esta documentación

SIMATIC S7-1200 AC/DC/RELÉ 6er "TIA Portal" Ref.: 6ES7214-1BE30-4AB3

SIMATIC S7-1200 DC/DC/DC 6er "TIA Portal"

Ref.: 6ES7214-1AE30-4AB3 SIMATIC S7-SW for Training STEP 7 BASIC V11 Upgrade (for S7-1200) 6er "TIA Portal"

Ref.: 6ES7822-0AA01-4YE0

Tenga en cuenta que estos paquetes de instructor pueden ser sustituidos por paquetes actualizados.Encontrará una relación de los paquetes SCE actualmente disponibles en la página: www.siemens.com/sce/tp

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Nota sobre el uso

La documentación de cursos para la solución de automatización homogénea Totally Integrated Automation(TIA) ha sido elaborada para el programa “Siemens Automation Cooperates with Education (SCE)"exclusivamente con fines formativos para centros públicos de Investigación y Desarrollo. Siemens AG declinatoda responsabilidad en lo que respecta a su contenido.

No está permitido utilizar este documento más que para la iniciación a los productos o sistemas de Siemens.Es decir, está permitida su copia total o parcial y posterior entrega a los alumnos para que lo utilicen en elmarco de su formación. La transmisión y reproducción de este documento y la comunicación de su contenidosolo están permitidas dentro de centros de formación básica y avanzada para fines didácticos.

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No está permitido su uso para cursillos destinados a clientes del sector Industria. No aprobamos el usocomercial de los documentos.

Queremos expresar nuestro agradecimiento a la empresa Michael Dziallas Engineering y a todas las personaspor el valioso apoyo prestado al elaborar este documento.

http://www.siemens.com/sce/tphttp://www.siemens.com/sce/tphttp://www.siemens.com/sce/contacthttp://www.siemens.com/scehttp://www.siemens.com/scehttp://www.siemens.com/scehttp://www.siemens.com/sce/contacthttp://www.siemens.com/sce/tp


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PÁGINA:

1. Prólogo ....................................................................................................................................................... 4 2. Notas sobre la programación de SIMATIC S7-1200 .................................................................................. 6

2.1 Sistema de automatización SIMATIC S7-1200 .......................................................................................... 6

2.2 Software de programación STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) .................................................... 6

3. Instalación del software STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) ......................................................... 7 3.1 Instalación de las actualizaciones de STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) .................................... 7

3.2 Actualización del catálogo de hardware en STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11 con Hardware

Support Packages (HSP) ..................................................................................................................................... 8

4. Conexión con la CPU a través de TCP/IP y restablecimiento de la configuración de fábrica ................. 12 5. ¿Qué es un PLC y para qué se utiliza? ................................................................................................... 19

5.1 ¿Qué significa PLC? ................................................................................................................................ 19

5.2 ¿Cómo controla el PLC el proceso? ........................................................................................................ 19

5.3 ¿De dónde recibe el PLC la información sobre los estados del proceso? .............................................. 20

5.4 ¿Qué diferencia hay entre los contactos NC y los contactos NA? .......................................................... 20

5.5 ¿Cómo activa SIMATIC S7-1200 las señales de entrada/salida individuales? ....................................... 21

5.6 ¿Cómo se procesa el programa en el PLC? ............................................................................................ 22

5.7 ¿Cómo son las operaciones lógicas en el programa del PLC? ............................................................... 23

5.7.1 Operación lógica Y .......................................................................................................................... 23 5.7.2 Operación lógica O .......................................................................................................................... 25 5.7.3 Negación .......................................................................................................................................... 26

5.8 ¿Cómo se crea el programa de PLC? ¿Cómo llega a la memoria del PLC? .......................................... 27

6. Instalación y manejo de SIMATIC S7-1200 ............................................................................................. 28 7. Tarea de ejemplo: mando de prensas ..................................................................................................... 32 8. Programación de la prensa para SIMATIC S7-1200 ............................................................................... 33

8.1. Vista del portal .......................................................................................................................................... 33

8.2. Vista del proyecto ..................................................................................................................................... 34


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1. Prólogo

El contenido del módulo SCE_ES_010-010 está asociado a la unidad formativa "Fundamentos de la

programación de PLC" y constituye una guía de inicio rápido a la programación de SIMATIC S71200 con el TIA Portal.

Objetivo didáctico:

En este módulo, el lector debe aprender a programar un autómata programable (PLC) SIMATIC S7-1200 con la herramienta de programación TIA Portal. El módulo proporciona los fundamentos ymuestra en los siguientes pasos los procedimientos, acompañados de un ejemplo detallado.

Instalación del software y ajuste de la interfaz de programación

Explicación de qué es un PLC y cómo funciona

Instalación y manejo del PLC SIMATIC S7-1200

Creación, carga y prueba de un programa de ejemplo

Requisitos:

Para un procesamiento adecuado de este módulo, se requieren los siguientes conocimientos:

Conocimientos del manejo de Windows

Funciones adicionalesrelacionadas con la progra-mación de PLC Módulos 30

Fundamentos de laprogramación de PLCMódulos 10, módulos 20

AS-InterfaceMódulos 50

Funciones deseguridadMódulos 80

AccionamientosMódulos 100

Visualización deprocesos (HMI)Module 90

Tecnología desensoresMódulos 110

Simulación de plantasSIMIT Módulos 150

Otros lenguajes deprogramaciónMódulos 40

PROFIBUS PROFINETMódulos 60 Módulos 70


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Hardware y software necesarios

1 PC Pentium 4, 1.7 GHz 1 (XP) – 2 (Vista) GB RAM, aprox. 2 GB de memoria de disco libre

Sistema operativo Windows XP Professional SP3 / Windows 7 Professional / Windows 7

Enterprise / Windows 7 Ultimate / Windows 2003 Server R2 / Windows Server 2008 Premium SP1,Business SP1, Ultimate SP1

2 Software STEP 7 Professional V11 SP1 (Totally Integrated Automation (TIA) Portal V11)

3 Conexión Ethernet entre PC y CPU 315F-2 PN/DP

4 PLC SIMATIC S7-1200, p. ej. CPU 1214C.

Las entradas deben estar conectadas en el cuadro.

1 PC2 STEP 7 Professional

V11 (TIA Portal)

4 S7-1200 con CPU1214C

3 Conexión Ethernet


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2. Notas sobre la programación de SIMATIC S7-1200

2.1 Sistema de automatización SIMATIC S7-1200

El sistema de automatización SIMATIC S7-1200 es un sistema de micro-PLC modular para las gamasbaja y media.Existe una amplia gama de módulos para una adaptación óptima a la tarea de automatizaciónEl controlador S7 se compone de una fuente de alimentación, una CPU y un módulo de entrada o de

salida para señales digitales y analógicas.

En caso necesario, se pueden utilizar también procesadores de comunicaciones y módulos de función

para tareas especiales, como p. ej. control de motor paso a paso.

El autómata programable (PLC) vigila y controla una máquina o un proceso con el programa S7. A losmódulos de E/S se accede en el programa S7 a través de las direcciones de entrada (%E), yreaccionan a través de las direcciones de salida (%A).

El sistema se programa con el software STEP 7.

2.2 Software de programación STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11)

El software STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) es la herramienta de programación para lossistemas de automatización

- SIMATIC S7-1200

- SIMATIC S7-300

- SIMATIC S7-400

- SIMATIC WinAC

Con STEP 7 Professional V11 se pueden utilizar las siguientes funciones para la automatización deuna instalación:

- Configuración y parametrización del hardware

- Definición de la comunicación

- Programación

- Prueba, puesta en marcha y servicio técnico con las funciones de operación/diagnóstico- Documentación

- Creación de visualizaciones para los SIMATIC Basic Panels con WinCC Basic integrado.

- Con otros paquetes WinCC también se pueden crear soluciones de visualización para PC y otrosPanels

Todas las funciones disponen de una detallada ayuda online.


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3. Instalación del software STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11)

STEP 7 Professional se suministra en DVD.

Para instalar STEP 7 Professional, proceda del siguiente modo:

1. Introduzca el DVD de STEP 7 Professional en la unidad de DVD.

2. El programa de instalación se inicia automáticamente. De no ser así, inícielo haciendo doble clic

en el archivo " START.exe".

3. El programa le guiará durante la instalación completa de STEP 7 Professional.

4. Para utilizar STEP 7 Professional se requiere una clave de licencia en su equipo.

Durante la instalación puede transferir dicha clave de licencia a su equipo desde el lápiz USBsuministrado. Posteriormente puede volver a transferir la clave de licencia a cualquier otro soporte de

datos con el software "Automation License Manager". La clave de licencia puede estar en otroequipo y consultarse a través de una red.

3.1 Instalación de las actualizaciones de STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11)

Puesto que las actualizaciones en STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) para integrar de formaóptima nuevos productos son cada vez más frecuentes, dichas actualizaciones se ponen a disposicióndel usuario en Internet.

La página web correspondiente es:http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/59604410

Aquí se pueden descargar las actualizaciones para guardarlas en el PC o portátil. A continuación, se pueden instalar de la siguiente manera:

1. En primer lugar se debe iniciar la "Aplicación" haciendo doble clic en los archivos guardados.

Aquí, la actualización 4 para la versión 11 Service Pack 2 "SIMATIC_TIAP_V11_0_SP2_UPD4".

( SIMATIC_TIAP_V11_0_SP2_UPD4)

Nota: Es indispensable comprobar previamente los requisitos de software. En este caso, el requisito es tenerya instalado un paquete de software STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) SP2.

2. En el segundo paso se selecciona el idioma de instalación. ( Idioma de instalación: Español

Continuar)


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3. En el tercer paso se puede seleccionar la carpeta "Temp" para descomprimir el paquete. ( Continuar)

4. En el cuarto paso se puede consultar más información sobre el producto. ( Leer información del

producto Continuar)

5. En el quinto paso se deben aceptar los acuerdos de la licencia y confirmar las indicaciones de

seguridad. ( Continuar)

6. En el sexto paso se aceptan las consignas de seguridad. ( Continuar)

7. En el séptimo paso se inicia la instalación. ( Instalar)

8. Para finalizar la instalación de la actualización es necesario reiniciar el ordenador. ( Reiniciar )

3.2 Actualización del catálogo de hardware en STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11 con Hardware Support Packages (HSP)

Para integrar nuevos módulos en el catálogo de hardware de STEP 7 Professional V11 (TIA PortalV11) se ofrecen Hardware Support Packages (HSP) en Internet.

La página web correspondiente es:

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/54164095

La descripción relativa a la instalación de los Hardware Support Packages (HSP) está disponible en lapágina:

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/54163659

A continuación se muestra cómo instalar un módulo nuevo en STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11):

1. En primer lugar se debe "extraer" el archivo descargado de Windows Explorer. (

HSP_V11SP2_00….. Extraer todos …)


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2. En el segundo paso se selecciona el punto "Installed software (Software instalado)" en el TIA

Portal. ( Installed software (Software instalado))

3. En el tercer paso seleccionamos "Detailed information about installed software (Más

información sobre el software instalado)". ( Detailed information about installed software

(Más información sobre el software instalado))


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4. En el cuarto paso seleccionamos en "Installation of support packages (Instalación de Support

Packages)" el botón "Add from file system (Agregar del sistema de archivos)". ( Installation

of support packages (Instalación de Support Packages) Add from file system (Agregar delsistema de archivos))

5. En el quinto paso seleccionamos el Hardware Support Package deseado en formato "*.isp11" y lo

abrimos. ( *.isp11 Open (Abrir))


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6. En el sexto paso seleccionamos en "Installation of support packages (Instalación de Support

Packages)" el Hardware Support Package deseado y lo instalamos. ( Installation of support

packages (Instalación de Support Packages) Install (Instalar))

7. En caso de que se mostrara el siguiente mensaje de error, el TIA Portal debe cerrarse en segundo

plano dejando abierta la ventana de avisos. A continuación, se puede reanudar la instalación. ( Continue (Continuar))

8. El estado de la instalación se muestra hasta que al final aparece la nota de que el TIA Portal debe

reiniciarse. ( Finish (Finalizar))


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4. Conexión con la CPU a través de TCP/IP y restablecimiento de la configuraciónde fábrica

Para poder programar desde el PC, PG o portátil un SIMATIC S7-1200, es necesaria una conexión

TCP/IP.

Para comunicar el PC y SIMATIC S7-1200 entre sí, es importante que las direcciones IP de ambosaparatos coincidan.

A continuación se muestra cómo se puede configurar la dirección IP del ordenador.

9. Desde el "'System control (Panel de control)", abrir "'Network connections (Conexiones de

red)" y seleccionar las "Properties (Propiedades)" de la conexión LAN. ( Start (Inicio)

Settings (Ajustes) System control (Panel de control) Network connections (Conexiones de

red) Local Area Connection (Conexión de área local) Properties (Propiedades))


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10. Seleccione las "Properties (Propiedades)" de "Internet Protocol (TCP/IP) (Protocolo de

Internet (TCP/IP))" ( Internet Protocol (TCP/IP) (Protocolo de Internet (TCP/IP)) Properties(Propiedades))

11. Aquí puede configurar la "IP address (Dirección IP)" y la "Subnet screen form (Máscara de

subred)" y confirmar con "OK (Aceptar)". ( Usar la siguiente dirección IP IP address(Dirección IP): 192.168.0.99 Subnet screen form (Máscara de subred) 255.255.255.0 OK

(Aceptar) Close (Cerrar))


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Notas sobre conexión en red en Ethernet (más información en el Anexo V de la documentación

de cursos):

Dirección MAC: La dirección MAC contiene una parte fija y otra variable. La parte fija ("dirección MAC básica") identifica

al fabricante (Siemens, 3COM...). La parte variable de la dirección MAC diferencia los distintos nodosEthernet y debe asignarse de forma inequívoca a nivel mundial. En cada módulo se ha impreso defábrica la dirección MAC predefinida.

Rango de valores de la dirección IP: La dirección IP consiste en 4 números decimales comprendidos en un rango de valores entre 0 y 255 yseparados entre sí por un punto (p. ej. 141.80.0.16).

Rango de valores de la máscara de subred: Esta máscara se utiliza para reconocer si un nodo o su dirección IP pertenecen a la subred local o soloson accesibles a través de un router.

Dicha máscara consiste en 4 números decimales comprendidos en un rango de valores entre 0 y 255 yseparados entre sí por un punto (p. ej. 255.255.0.0).Los 4 números decimales de la máscara de subred deben incluir en su representación binaria unasecuencia de valores "1" sin espacios partiendo de la izquierda y una secuencia de valores "0" sinespacios partiendo de la derecha.Los valores "1" determinan el rango de la dirección IP para el número de red. Los valores "0"determinan el rango de la dirección IP para la dirección del nodo.Ejemplo:valores correctos: 255.255.0.0 decimal = 1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000 binario

255.255.128.0 decimal = 1111 1111.1111 1111.1000 0000.0000 0000 binario255.254.0.0 decimal = 1111 1111.1111 1110.0000 0000.0000.0000 binario

valores incorrectos: 255.255.1.0 decimal = 1111 1111.1111 1111.0000 0001 .0000 0000 binario

Rango de valores para la dirección de la transición de red (router): La dirección IP consiste en 4 números decimales comprendidos en un rango de valores entre 0 y 255 yseparados entre sí por un punto (p. ej. 141.80.0.1).

Relación entre las direcciones IP, la dirección del router y la máscara de subred: La dirección IP y la dirección de la transición de red solo pueden ser diferentes en las cifras que son "0"en la máscara de subred.Ejemplo:Se ha introducido: para máscara de subred, 255.255.255.0; para dirección IP, 141.30.0.5 ypara dirección del router, 141.30.128.1.La dirección IP y la dirección de la transición de red solo pueden tener un valor diferente en el 4.ºdecimal. Sin embargo, en el ejemplo la 3.ª cifra ya es distinta.

Así pues, en el ejemplo debe cambiarse:

- la máscara de subred por: 255.255.0.0 o- la dirección IP por: 141.30.128.5 o bien- la dirección de la transición de red por: 141.30.0.1


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La dirección IP de SIMATIC S7-1200 se ajusta de la siguiente manera.

12. Seleccione el "Totally Integrated Automation Portal", que se abre haciendo doble clic. ( TIAPortal V11)

13. Seleccione la opción "Online & Diagnostics (Online y diagnóstico)" y abra la "Project view

(Vista del proyecto)". ( Online & Diagnostics (Online y diagnóstico) Project view (Vista delproyecto))


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6. En la navegación del proyecto, en "Online accesses (Accesos online)", seleccione la tarjeta de

red que se ha configurado previamente. Haciendo clic en "Update accessible devices

(Actualizar nodos accesibles)", verá la dirección MAC del SIMATIC S7-1200 conectado.

Seleccione aquí "’Online & Diagnostics (Online y diagnóstico)". ( Online access (Accesos

online) … conexión de red Update accesible devices (Actualizar nodos accesibles) MAC =

….. Online & Diagnostics (Online y diagnóstico))

Nota: Si se ha configurado previamente una dirección IP en la CPU, verá esta dirección en lugar de la

dirección MAC.


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7. En "Functions (Funciones)" encontrará la opción "Assign IP address (Asignar dirección IP)".

Rellene aquí "IP address (Dirección IP)" y "Subnet mask (Máscara de subred)". A

continuación, haga clic en "Assign IP address (Asignar dirección IP)" y se asignará esta nueva

dirección a su SIMATIC S7-1200. ( Functions (Funciones) Assign IP address (Asignar

dirección IP) IP address (Dirección IP): 192.168.0.1 Subnet mask (Máscara de subred):

255.255.255.0 Assign IP address (Asignar dirección IP))


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8. Seleccione en "Functions (Funciones)", "Reset to factory settings (Restablecer

configuración de fábrica)". Mantenga el ajuste, "Keep IP address (Conservar dirección IP)" y

haga clic en "Reset (Restablecer)". ( Functions (Funciones) Reset to factory settings

(Restablecer configuración de fábrica) Keep IP address (Conservar dirección IP) Reset(Restablecer))

9. Confirme la pregunta de si realmente desea restablecer la configuración de fábrica con "Yes

(Aceptar)". ( Yes (Aceptar))


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5. ¿Qué es un PLC y para qué se utiliza?

5.1 ¿Qué significa PLC?

PLC es la abreviatura de Programmable Logical Controller (controlador lógico (autómata)programable). Se trata de un equipo que controla un proceso (p. ej. una impresora para imprimirdiarios, una instalación de llenado para cemento, una prensa para moldes de plástico, etc. ... ).Esto ocurre según las instrucciones de un programa que se encuentra en una memoria del equipo.

5.2 ¿Cómo controla el PLC el proceso?

El PLC controla el proceso conmutando los llamados actuadores de las conexiones denominadas

salidas del PLC con una tensión de mando de, por ejemplo, 24 V. De este modo se pueden conectar ydesconectar motores, abrir y cerrar válvulas o conectar y desconectar lámparas.

M

M

0V

24

¡Las salidas del PLC controlan losactuadores conmutando la tensión de

PLCMáquina

Programa coninstrucciones

Memoria

El programa cargado en lamemoria del PLC...

... controla la máquina

PLC

Salidas

La lámpara seenciende

La lámpara no seenciende


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5.3 ¿De dónde recibe el PLC la información sobre los estados del proceso?

El PLC recibe la información relacionada con el proceso de los llamados transmisores de señales,

que están cableados con las entradas del PLC. Estos transmisores de señales pueden ser, p. ej.,

sensores que detectan si una pieza se encuentra en una posición determinada, o interruptores opulsadores simples que pueden estar abiertos o cerrados. Se distingue entre contactos NC, que estáncerrados cuando no se accionan, y contactos NA, que están abiertos cuando no se accionan.

5.4 ¿Qué diferencia hay entre los contactos NC y los contactos NA?

En los transmisores de señales, se distingue entre contactos NC y contactos NA.

El interruptor mostrado aquí es un contacto NA, es decir, se cierra cuando ha sido accionado.

El interruptor mostrado aquí es un contacto NC, es decir, está cerrado cuando no ha sido accionado.

24

24

0V

¡Las entradas del PLC reciben lainformación sobre los estados del proceso!

PLC

Entradas

Interruptor cerrado

Interruptor abierto

24

ContactoNA sinaccionar

Contacto NAabierto

ContactoNA

Contacto NAcerrado

ContactoNC sinaccionar

ContactoNC cerrado

Contacto NCaccionado

ContactoNC abierto


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5.5 ¿Cómo activa SIMATIC S7-1200 las señales de entrada/salida individuales?

La indicación de una entrada o salida dentro del programa se denomina direccionamiento.Las entradas y salidas de los PLC se suelen agrupar en grupos de 8 en módulos de entradas digitales

o de salidas digitales. Esta unidad de 8 se denomina byte. Cada uno de estos grupos recibe unnúmero, la denominada dirección de byte.

Para direccionar una entrada o salida individual dentro de un byte, cada byte se fracciona en ocho bits

individuales. Estos se numeran desde el bit 0 hasta el bit 7. Así se obtiene la dirección de bit.El PLC aquí representado tiene los bytes de entrada 0 y 1 y los bytes de salida 0 y 1.

Para direccionar por ejemplo la quinta entrada digital, se indica la siguiente dirección:

%E 0 . 4

%E representa aquí el tipo de dirección como de entrada, 0 la dirección de byte y 4 la dirección debit. Las direcciones de byte y de bit siempre están separadas por un punto.

Nota: Para la dirección de bit, en la quinta entrada hay un4 porque se empieza a contardesde 0.

Para direccionar por ejemplo la décima salida, se indica la siguiente dirección:

%A 1 . 1

%Q representa aquí el tipo de dirección como de salida, 1 la dirección de byte y 1 la dirección de bit.Las direcciones de byte y de bit siempre están separadas por un punto.

Nota: Para la dirección de bit, en la décima salida hay un 1, porque se empieza a contar desde 0.

14 entradas digitales integradasByte 0 bit 0 hasta 7 y byte 1 bit 0 hasta 5

10 salidas digitales integradasByte 0 bit 0 hasta 7 y byte 1 bit 0 hasta 1


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5.6 ¿Cómo se procesa el programa en el PLC?

La ejecución del programa en un PLC se realiza de forma cíclica según la siguiente secuencia:

1. En el primer paso se transfiere el estado desde la imagen de proceso de las salidas (IPS) a lassalidas y estas se conectan o desconectan.

2. A continuación, el procesador , que a efectos prácticos representa el cerebro del PLC, pregunta silas entradas individuales conducen tensión. Este estado de las entradas se guarda en la imagende proceso de las entradas (IPE). Para las entradas con tensión se guarda la información 1 o"Alta" y para las que no tienen tensión, la información 0 o "baja".

3. A continuación, este procesador procesa el programa guardado en la memoria de programa. Estese compone de una lista de operaciones lógicas e instrucciones que se procesan sucesivamente.Para la información de entrada necesaria se accede a la IPE leída previamente y el resultadológico se escribe en la llamada imagen de proceso de las salidas (IPS). En caso necesario, elprocesador también accede a otras áreas de memoria, p. ej. para datos locales de los

subprogramas, bloques de datos y marcas, durante la ejecución del programa.4. Finalmente, se ejecutan otras tareas internas del sistema operativo, como autotest y

comunicación. A continuación sigue con el punto 1.

Nota: El tiempo que requiere el procesador para esta secuencia se denomina tiempo de ciclo,y depende de la cantidad y el tipo de instrucciones, así como del rendimiento del procesador.

Programa del PLC enla memoria deprograma

1.ª instrucción2.ª instrucción3.ª instrucción4.ª instrucción...

Última instrucción

1. Transmitir el estado de la IPS a lassalidas.

2. Guardar el estado de las entradas enla IPE.

3. Procesamiento delprogramainstrucción porinstrucción conacceso a IPE e IPS

4. Ejecutar tareas internas del sistemaoperativo.(Comunicación, autotest, etc.)

IPE

Datos locales

Marcas

Bloques de datos

IPS


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5.7 ¿Cómo son las operaciones lógicas en el programa del PLC?

Las operaciones lógicas se utilizan para poder determinar las condiciones para conmutar una salida.

En el programa PLC, se pueden crear en los lenguajes de programación esquema de contactos (KOP)

o diagrama de funciones (FUP).Para una mejor claridad, nos limitaremos aquí a FUP.Hay multitud de operaciones lógicas distintas que se pueden utilizar en los programas de PLC.La operación Y, al igual que O, y la NEGACIÓN de una entrada son las más frecuentes, por lo que lasexplicaremos brevemente mediante ejemplos.

Nota: Puede consultar más información sobre otras operaciones lógicas en la ayuda online de formarápida y clara.

5.7.1 Operación lógica Y

Ejemplo de una operación lógica Y:

Una lámpara debe encenderse si se accionan al mismo tiempo dos interruptores como contactos NA.

Esquema de conexiones:

Explicación: La lámpara se enciende justo cuando ambos interruptores están accionados.

Cuando están accionados el interruptor S1 y el interruptor S2, se enciende la lámpara P1.

24

M

S1 S2

P1


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Conexión del PLC: Para implementar esta lógica en un programa PLC, deben estar conectados ambos interruptores a lasentradas del PLC. Aquí se han conectado por cable S1 a la entrada E 0.0 y S2 a la entrada E 0.1. Además, la lámpara P1 debe estar conectada a una salida, p. ej. A 0.0.

Operación Y en FUP:

En el diagrama de funciones FUP se programa la operación Y mediante representación gráfica y tieneel siguiente aspecto:

& =

M

24

PLC

Entradas

Interruptor S1

Interruptor S2

%E 0.0

%A 0.0Salidas

La lámpara P1

debe encendersecuando esténaccionados losinterruptores S1 yS2

24

%E 0.1

%A 0.0

%E 0.1

%E 0.0

Entradas de laoperación Y.¡Aquí puede habermás de 2 entradas!

Salida a la que seatribuye laasignación.

Representacióngráfica de laoperación Y lógica.

Asignación delresultado de laoperación lógica.


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5.7.2 Operación lógica O

Ejemplo de una operación lógica O:

Una lámpara debe encenderse si se accionan uno o dos interruptores como contactos NA.

Esquema de conexiones:

Explicación: La lámpara se enciende justo cuando uno o los dos interruptores están accionados.Cuando están accionados el interruptor S1 o S2, se enciende la lámpara P1.

Conexión del PLC: Para implementar esta lógica en un programa PLC, deben estar conectados ambos interruptores a lasentradas del PLC. Aquí se han conectado por cable S1 a la entrada E 0.0 y S2 a la entrada E 0.1. Además, la lámpara P1 debe estar conectada a una salida, p. ej. A 0.0.

M

24

M

S1

S2

P1

24

PLC

Entradas

Interruptor S1

Interruptor S2

%E 0.0

%A 0.0Salidas

La lámpara P1 debeencenderse cuandoestén accionados losinterruptores S1 o S2

24

%E 0.1

24


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Operación O en FUP:

En el diagrama de funciones FUP se programa la operación O mediante representación gráfica y tieneel siguiente aspecto:

5.7.3 Negación

En las operaciones lógicas suele ser necesario consultar si un contacto NA NO se ha accionado o si

un contacto NC se ha accionado y, por tanto, no hay tensión en la entrada correspondiente.

Esto tiene lugar mediante la programación de una negación en la entrada de la operación Y o de laoperación O.

En el diagrama de funciones FUP se programa la negación de una entrada en una operación Y,mediante la siguiente representación gráfica:

La salida %A 0.0 tiene tensión cuando no se conmuta %E 0.0 y se conmuta %E 0.1.

=%A 0.0

%E 0.1

%E 0.0

Entradas de la

operación O.¡Aquí puede habermás de 2 entradas!

Salida a la que seatribuye laasignación.

Representacióngráfica de la operaciónO lógica.

Asignación delresultado de laoperación lógica.

>

& =%A 0.0

%E 0.1

%E 0.0

Entrada de laoperación Y quedebe ser negada

Representacióngráfica de la negación.


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5.8 ¿Cómo se crea el programa de PLC? ¿Cómo llega a la memoria del PLC?

El programa de PLC se crea con el software STEP 7 en un PC y se almacena provisionalmente endicho PC.

Una vez que el PC se ha conectado con la interfaz TCP/IP del PLC, puede cargarse el programa en lamemoria del PLC con una función de carga.

Para procesar el programa posteriormente en el PLC, ya no se necesita el PC.

Nota: La secuencia exacta se describe paso a paso en los siguientes capítulos.

PC con STEP

PLC S7-1200

1. Crear elprograma dePLC con STEP7 en un PC.

2. Conectar el PCcon la interfazTCP/IP delPLC.

3. Cargar el programadel PC en lamemoria del PLC


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6. Instalación y manejo de SIMATIC S7-1200

Gama de módulos:

SIMATIC S7-1200 es un sistema de automatización modular y ofrece la siguiente gama de módulos:

- Módulos centrales CPU con distinta potencia, salidas/entradas integradas e interfaz PROFINET(p. ej. CPU1214C)

- Fuente de alimentación PM con entrada 120/230 V AC, 50 Hz/60 Hz, 1.2 A/0.7 A y salida 24 VDC/2.5 A

- Signal boards SB para agregar entradas/salidas analógicas o digitales sin modificar lasdimensiones de la CPU. (Los signal boards se pueden utilizar con las CPU 1211C/1212C y1214C.)


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- Módulos de señal SM para entradas y salidas digitales y analógicas (Con las CPU 1212C sepueden utilizar como máx. 2 SM y con las 1214C como máx. 8 SM.)

- Módulos de comunicación CM para comunicación en serie RS232/RS485(Con las CPU 1211C/1212C y 1214C se pueden utilizar hasta 3 CM.)

- Compact Switch Module CSM con 4 conectores RJ45 de 10/100 Mbits/s

- Tarjetas de memoria SIMATIC de 2 MB o 24 MB para guardar datos del programa y para unasustitución simple de las CPU para realizar trabajos de mantenimiento

Nota: Para este módulo solo se necesita cualquier CPU con entradas y salidas digitales integradas.


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Estados operativos de la CPU

La CPU tiene los tres siguientes estados operativos:

● En el estado operativo STOP la CPU no ejecuta el programa y se puede cargar un proyecto.● En el estado operativo STARTUP la CPU efectúa un arranque.

● En el estado operativo RUN el programa se ejecuta cíclicamente. En el estado operativo RUN de laCPU no se puede cargar ningún proyecto.

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

El LED de estado RUN/STOP de la parte delantera de la CPU indica el estado operativo actual de laCPU a través del color.

Adicionalmente están también los LED ERROR para indicar averías, y MAINT para indicar que esnecesario algún trabajo de mantenimiento.

● La luz amarilla indica el estado operativoSTOP (parada).

● La luz verde indica el estado operativoRUN (funcionamiento).

● Una luz intermitente indica el estadooperativo STARTUP (arranque).


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7. Tarea de ejemplo: mando de prensas

Para nuestro primer programa crearemos un mando de prensas.

Una prensa con dispositivo de protección solo se activará con un pulsador START de inicio S3 si está

cerrada la rejilla protectora. Este estado se vigila con un sensor de rejilla protectora cerrada B1.Si es así, se acciona una válvula distribuidora 5/2 M0 para el cilindro de la prensa, para que se puedaprensar un molde de plástico.La prensa debe elevarse de nuevo al accionar el pulsador de PARADA DE EMERGENCIA (NC), aldejar de responder el sensor de rejilla protectora B1 o al responder el sensor de cilindro B2 retirado.

Lista de asignación:

Dirección Símbolo Comentario

%E 0.1 PARADA DE EMERGENCIA Pulsador de parada de emergencia NC

%E 0.3 S3 Pulsador de inicio S3 NO%E 0.4 B1 Sensor de rejilla protectora cerrada NO%E 0.5 B2 Sensor de cilindro retirado NO%A 0.0 M0 Extraer cilindro A

PARADA DEEMERGENCIA


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8. Programación de la prensa para SIMATIC S7-1200

La administración de proyectos y la programación se realizan con el software "Totally Integrated

Automation Portal".

En una interfaz homogénea, aquí se crean, parametrizan y programan los componentes como elcontrol, la visualización y la conexión en red de la solución de automatización.Para realizar el diagnóstico de fallos, están disponibles una serie de herramientas online.

El software "Totally Integrated Automation Portal" dispone de dos vistas, la del portal y la delproyecto.

8.1. Vista del portal

La vista del portal ofrece una vista de las herramientas orientada a las tareas para procesar elproyecto. Esta vista permite decidir rápidamente qué hacer y seleccionar una herramienta para la tareaen cuestión. En caso necesario se cambia automáticamente a la vista del proyecto para realizar latarea seleccionada. Esto puede facilitar, sobre todo, la iniciación y los primeros pasos.

Nota:

Abajo a la izquierda se puede pasar de la vista del portal a la vista del proyecto.


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8.2. Vista del proyecto

La vista del proyecto ofrece una vista estructurada de todos los componentes del proyecto. De manerapredefinida, en la parte superior se encuentra la barra de menús con la barra de herramientas, a la

izquierda la navegación del proyecto con todos los componentes de un proyecto, y a la derecha lasllamadas "Task Cards", que incluyen p. ej. instrucciones y librerías.

Si se selecciona un elemento en la navegación del proyecto (en este caso, por ejemplo, el bloque deprograma FC1), este se mostrará en la parte central, donde puede procesarse.

Nota:

Abajo a la izquierda se puede pasar de la vista del proyecto a la vista del portal.


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Con los siguientes pasos se puede crear un proyecto para SIMATIC S7-1200 y programar la soluciónpara las tareas planteadas:

1. La herramienta central es el "Totally Integrated Automation Portal", que se abre aquí haciendo

doble clic. ( Totally Integrated Automation Portal V11)

2. Los programas para SIMATIC S7-1200 se administran en proyectos. Un proyecto de este tipo se

crea en la vista del portal ( Create new project (Crear proyecto) startup (inicio) Create(Crear))


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3. Ahora se proponen los "First steps (Primeros pasos)" de configuración. En primer lugar nos

interesa la opción "Configure a device (Configurar un dispositivo)". ( First steps (Primeros

pasos) Configure a device (Configurar un dispositivo))


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4. A continuación, elegimos "Add new device (Agregar dispositivo)" con el nombre de

dispositivo "controller_press (controlador prensa)". Para ello, seleccionamos del catálogo

"CPU1214C" con la referencia correspondiente. ( Add new device (Agregar dispositivo)

controller_press (controlador prensa) CPU1214C 6ES7 ……. Add (Agregar))


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5. El software cambia automáticamente a la vista del proyecto con la configuración de hardwareabierta. Aquí se pueden agregar más módulos del catálogo de hardware (a la derecha), y en la"Device overview (Vista general de dispositivos)" se configuran las direcciones de lasentradas/salidas. En este caso, las entradas integradas de la CPU tienen las direcciones %E0.0 -

%E1.5 y las salidas integradas, las direcciones %A0.0 - %A1.1 ( Device overview (Vista general

de dispositivos) DI14/DO10 0…1)


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6. Para que el software acceda posteriormente a la CPU correcta, deben configurarse su dirección IP

y la máscara de subred. ( Properties (Propiedades) General (General) PROFINET

interface (Interfaz PROFINET) Dirección IP: 192.168.0.1 Subnet mask (Máscara de subred):255.255.255.0)(consulte también en el capítulo 3 la configuración de la interfaz de programación.)


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7. Como en la programación moderna no se programa con direcciones absolutas, sino con variables,aquí deben determinarse las variables PLC globales.

Estas variables PLC globales son nombres descriptivos con comentarios para cada entrada ysalida que se utilice en el programa. Más adelante se puede acceder a las variables PLC globales

a través de este nombre durante la programación.Estas variables globales se pueden utilizar en todos los bloques del programa.

Para ello, seleccione en la navegación del proyecto "controller_press (controlador prensa)[CPU1214C DC/DC/DC]" y, a continuación, "PLC tags (Variables PLC)". Abra la "Default tag

table (Tabla de variables estándar)" haciendo doble clic e introduzca los nombres de lasentradas y salidas, tal y como se indica abajo.

( controller_press (controlador prensa) [CPU1214C DC/DC/DC] PLC tags (Variables PLC) Default tag table (Tabla de variables estándar))


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8. La ejecución del programa se describe en los llamados bloques. De manera estándar estádisponible el bloque de organización OB1.Este representa la interfaz del sistema operativo de la CPU y, a su vez, este último lo abreautomáticamente y lo ejecuta de forma cíclica. A partir de este bloque de organización se pueden abrir también otros bloques, como por ejemplo

la función FC1, para una programación estructurada.El objetivo es dividir una tarea global en problemas parciales. Estos son más sencillos de resolvery es más fácil comprobar su funcionalidad.

Estructura del programa del ejemplo:

Bloque deorganización OB1

Bloque llamadocíclicamente por elsistema operativo. Aquí se llama a lafunción FC1

FunciónFC1

En este ejemplo,

contiene el programapropiamente dichopara el control de laprensa. Se llamadesde el OB1.


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9. Para crear la función FC1, seleccione en la navegación del proyecto "controller_press

(controlador prensa) [CPU1214C DC/DC/DC]" y, a continuación, "Program blocks (Bloques de

programa)". A continuación, haga doble clic en "Add new block (Agregar nuevo bloque)". (

controller_press (controlador prensa) [CPU1214C DC/DC/DC]’ Program blocks (Bloques de

programa) Add new block (Agregar nuevo bloque))


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10. Seleccione "Function (Función) (FC)" e indique el nombre "Program press (Programa

prensa)". Como lenguaje de programación se especifica el diagrama de funciones "FUP". Lanumeración es automática. En cualquier caso, el número no es tan importante, pues este FC1

será llamado posteriormente a través del nombre simbólico. Confirme las entradas con "OK

(Aceptar)". ( Function (Función) (FC) Program press (Programa prensa) FUP OK

(Aceptar))

Nota: Normalmente, en una función de memoria se debería utilizar un bloque de función con el bloque dedatos de instancia correspondiente.Como en nuestro ejemplo el almacenamiento tiene lugar fuera del bloque, a través de una variableOUT y, por tanto, en la IPS, se puede procesar con una función (FC).


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11. El bloque "Program press (Programa prensa) [FC1]" se abrirá automáticamente. Para poderescribir el programa, debe declararse la interfaz del bloque. Al declarar la interfaz, se determinan las variables locales, conocidas solo en este bloque.

Las variables se dividen en dos grupos:

Parámetros de bloque que forman la interfaz del bloque para la llamada en el programa.

Tipo Denominación Función Disponible en

Parámetros de entrada InputParámetros cuyos valores lee elbloque.

Funciones, bloques de función yalgunos tipos de bloques deorganización

Parámetros de salida OutputParámetros cuyos valoresescribe el bloque.

Funciones y bloques de función

Parámetros deentrada/salida InOut

El bloque lee el valor de estos

parámetros al efectuar lallamada y lo vuelve a escribir enellos tras la ejecución.

Funciones y bloques de función

Datos locales que sirven para almacenar resultados intermedios.

Tipo Denominación Función Disponible en

Datos localestemporales

Temp

Variables que sirven paraalmacenar resultadosintermedios temporales. Losdatos temporales se conservan

solo durante un ciclo.

Funciones, bloques de función ybloques de organización

Datos locales estáticos Static

Variables que sirven paraalmacenar resultadosintermedios estáticos en elbloque de datos de instancia.Los datos estáticos seconservan hasta que se vuelvena escribir, también a lo largo devarios ciclos.

Bloques de función


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12. Para la declaración de las variables locales, en nuestro ejemplo son necesarias las siguientesvariables.

Input: emergency_off (emergencia_off) Aquí se lee la función de PARADA DE EMERGENCIA

start_signal (señal_arranque) Aquí se lee el comando de arranquesafety_fence_closed (rejilla_cerrada) Aquí se consulta si la rejilla protectora está cerradacylinder_extended (cilindro_retirado) Aquí se consulta si el cilindro se ha retirado

Output: cylinder_out_in (cilindro_fuera_dentro) Aquí se describe un estado para la salida del cilindro de la

prensa

Todas las variables son de tipo "bool", es decir, son variables binarias que solo pueden tener el estado"0" (falso) o "1" (verdadero).Todas las variables locales deben escribirse en minúsculas para una mejor comprensión e incluir un

comentario suficiente.


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13. Una vez que se han declarado las variables locales, se puede empezar con la programación. Para

una mejor visibilidad, la programación se realiza en segmentos. Haciendo clic en el símbolo"Insertar segmento" se puede agregar un nuevo segmento. Cada segmento, al igual que elbloque, debe estar registrado al menos en el encabezado. Si se necesita un texto más largo para

la descripción, se puede utilizar el campo "Comment (Comentario)". ( )

Para crear nuestra solución necesitamos una "S" para activar la salida. Esta se encuentra en"Instructions (Instrucciones)" en la carpeta "Bit logic operations (Operaciones lógicas con bits)".Si desplaza el cursor hasta un objeto, como p. ej. la S, obtendrá información detallada sobre dichoobjeto.

( Instructions (Instrucciones) Bit logic operations (Operaciones lógicas con bits) S)


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14. Si marca un objeto y a continuación pulsa "F1" en el teclado de su PC, se mostrará en una

ventana la ayuda online perteneciente a ese objeto. ( F1)

Nota:

En este punto, infórmese a fondo en la ayuda online acerca de la función y cableado de S (Set output(Activar salida)).


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15. Desplace ahora la S con el ratón por debajo del comentario, hasta el segmento 1. ( S)

Nota: Haciendo clic en la esquina superior derecha de color naranja, también puede modificarposteriormente la función del bloque a través de un menú.


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16. A continuación, marcamos a la izquierda la entrada del bloque S y hacemos doble clic en Y

en la barra de favoritos. ( Entrada izquierda Favoritos Y)

Nota: Haciendo clic en la estrella amarilla abajo a la izquierda, se pueden añadir entradas adicionales.Haciendo clic en la esquina superior derecha de color naranja, también se puede modificar lafunción del bloque a través de un menú.


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17. Del mismo modo, colocamos en el segmento 2 la O junto a la R para Desactivar salida ( R

O )


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18. Ahora se introducen las variables locales. Para ello basta con introducir las primeras letras de lasvariables locales en los campos junto a los comandos. Después se puede seleccionar de una listala variable elegida. Las variables locales siempre se identifican con el símbolo "#" antes del

nombre. ( #cylinder_out_in (cilindro_fuera_dentro)).

Las variables locales también se pueden arrastrar fuera de la interfaz.


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19. Agregue también las otras variables locales. En el bloque Y o en el bloque O deben añadirse másentradas. Haga clic en la estrella amarilla o marque la entrada inferior con el botón derecho del

ratón y seleccione "Insertar entrada". ( Insertar entrada)

20. Si debe invertir una entrada, marque dicha entrada y haga clic en o arrastre el símbolo de

negación desde "Favoritos" hasta la entrada correspondiente

Programa en diagrama de funciones (FUP):

Descripción de funciones del bloque FC

El cilindro debe extraerse cuando se emite el comando de arranque y la rejilla protectora está cerrada y

no se ha retirado ya el cilindro y no se ha producido una parada de emergencia.

El cilindro debe volver a introducirse si se ha retirado o si la rejilla protectora ya no está cerrada o se

ha producido una parada de emergencia.


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Programa en esquema de contactos (KOP):


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21. A continuación se seleccionan las "Properties (Propiedades)" del bloque ejecutado cíclicamente

"Main [OB1]". Las propiedades del bloque se pueden modificar. ( Properties (Propiedades) Main [OB1])


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22. Seleccione en las propiedades el "Language (Lenguaje)" de programación Diagrama de

funciones "FUP".

( FUP OK (Aceptar))

Otra posibilidad es Switch programming language (Cambiar lenguaje de programación).


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23. Como ya se ha mencionado anteriormente, el bloque "Program press (Programa prensa)" debellamarse desde el bloque de programa Main [OB1]. De lo contrario, el bloque no se ejecutaría.

Abra dicho bloque haciendo doble clic en "Main [OB1]". ( Main [OB1])


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24. El bloque "Program press (Programa prensa)" puede arrastrarse mediante "arrastrar y soltar" alsegmento 1 del bloque Main [OB1]. No olvide documentar los segmentos también en el bloque

Main [OB1]. ( Program press (Programa prensa))


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25. Los parámetros de la interfaz del bloque "Program press (Programa prensa)" deben conectarsecon variables PLC globales. Para ello basta con introducir las primeras letras y seleccionar en la

lista los operandos deseados. ( "PARADA DE EMERGENCIA") o marcando la tabla de variablesestándar y arrastrando las variables desde de la vista detallada al bloque.

Nota

El pulsador de PARADA DE EMERGENCIA es un contacto NC y, por tanto, debe negarse, esdecir, si se acciona la PARADA DE EMERGENCIA, ya no habrá señal en la entrada E0.1. Alconectar los bloques con direcciones reales, deben tenerse en cuenta los sensores (NO, NC).


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26. Haciendo clic con el ratón en se guarda el proyecto.

( )

Programa en diagrama de funciones (FUP):

Programa en esquema de contactos (KOP):


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27. Para cargar todo el programa en la CPU, marque primero la carpeta "controller_press

(controlador prensa)" y haga clic en el símbolo Download to device (Cargar en dispositivo).

( Controller press (Controlador prensa) )

28. En el siguiente cuadro de diálogo, seleccione "PN/IE" como tipo de la interfaz PG/PC y, acontinuación, la tarjeta de red previamente configurada como interfaz PG/PC. Después de"Actualizar" los dispositivos accesibles, la CPU debería tener la dirección 192.168.0.1 y poder

seleccionarse como dispositivo de destino. A continuación, haga clic en " ".

( Tipo de interfaz PG/PC: PN/IE Tipo de interfaz PG/PC: …… Actualizar

)


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29. Durante el proceso de carga se muestra el estado en una ventana.

30. Se muestra en una ventana que la carga se ha realizado con éxito. Haga clic con el ratón en

"Finish (Finalizar)". ( Finish (Finalizar))


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31. Inicie ahora la CPU haciendo clic en el símbolo . ( )

32. Confirme la pregunta de si realmente quiere iniciar la CPU con "Yes (Aceptar)". ( Yes(Aceptar))


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33. Haciendo clic con el ratón en el símbolo Activar/desactivar observación, puede visualizar elestado de las variables de entrada y de salida en el bloque "Program press (Programa prensa)"

durante la comprobación del programa. ( )

clase 1 iniciación a la programación de simatic s7-1200 sce es 010-010 r1209 startup s7-1200

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