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Practica #1 Proyecto de Redes Industriales Page 1
Campus: Estado de México
Proyecto de Redes Industriales
Introducción al PLC S7-300
Practica #1
Equipo: 3
Grupo: 1
MR2019
No. De integrantes: 2
Luis Francisco Hurtado Urbiola A01169649
Karla Anahí Valle Rubio A01370236
Profesor: Ing. Ricardo Méndez Hernández
Fecha de realización: 23/09/14
Fecha de entrega: 27/09/13
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Índice
Página
I. Resumen 3
II. Objetivo 3
III. Materiales 3
IV. Marco Teórico 3
V. Resultados y simulación 6
VI. Conclusiones 31
VII. Bibliografía 32
Índice de imágenes
I. Figura 1-2 4
II. Figura 3 5
III. Figura 4 7
IV. Figura 5 9
V. Figuras 6-11 11-13
VI. Figuras 12-17 15-17
VII. Figuras 18-23 19-21
VIII. Figuras 24-31 23-26
IX. Figuras 32-38 28-31
X. Tabla 1-2 7
XI. Actividad Extra clase 6
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1. Resumen:
El controlador SIMATIC-300 es un dispositivo con numerosas aplicaciones en el
sector industrial. En el presente reporte se muestran los resultados de la practica
1. Esta práctica consistió implementar una secuencia con el controlador se
SIMATIC S7-300. En el cual se pretende configurar, parametrizar y programar
mediante la elaboración de proyectos y funciones en el software. La programación
se llevara a cabo por diagramas en escalera e implementando grupos para realizar
una programación sencilla. Con esta programación se controlan un par de
pistones neumáticos para llevar a cabo determinadas operaciones deseadas.
2. Objetivos:
1. Configurar, parametrizar y programar el PLC S7-300 mediante la
elaboración de proyectos en el software Administrador SIMATIC
2. Identificar y solucionar problemas de automatización industrial empleando
los PLC y utilizando diagramas de escalera
3. Material:
- PLC S7-300
- 16 pares de banana-banana
- Mangueras neumáticas
- Pistones de doble efecto
- Electroválvulas 5/2
- 4 sensores capacitivos
4. Metodología:
1. Analizar el diagrama de tiempos de los pistones.
2. Solicitar el material necesario para su implementación..
3. Hacer las conexiones pertinentes de la estación neumática hacia el PLC
S7-300
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5. Marco Teórico
El controlador se SIMATIC S7-300 es un
controlador modular para soluciones de sistema
en el rango medio de automatización discreta.
Este controlador tiene aplicación en la industria
como en máquinas en serie y en producción en
planta, ya que normalmente sólo es necesario
programarlo una vez para que lleve a cabo el
proceso establecido por el operador. Sus
ventajas son que cuenta con un ejecución
rápida de comandos y tiene una programación
modular, reutiliza programas y librerías por lo
que se ahorra tiempo al programar para otras
actividades y archiva cualquier proyecto en S7-MMC. Cuenta con interfaces
integradas para PROFINET y Ethernet, así como para PROFIBUS. En la primera
práctica se aprenderá a utilizar y programar este controlador.
El S7-300 cuenta con diferentes módulos que se deben de ir configurando
dependiendo de la estación en la que se encuentre. Se deben de ir declarando en
el bastidor del software step7 de forma:
1. Fuente de alimentación (PS)
2. Unidad central de procesamiento (CPU)
3. Módulo de comunicación/ Módulo de
interface (IM)
4. Módulo/ Módulos de señal(es) (SM)
a. AI: Entradas analógicas
b. AO: Salidas analógicas
c. DI: Entradas digitales
d. DO: Salidas digitales
5. Módulo de Funciones (FM)
6. Procesador de Comunicación (CP)
Figura 2. Tipos de módulos y su clasificación
Figura 1. Controlador se SIMATIC S7-300
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El CPU que nos tocó configurar
en esta práctica es similar al
que se puede observar en la
figura 2. En ella se observan y
señalan las partes que lo
componen.
Podemos observar que la
configuración en este módulo en
específico es más sencilla ya
que tiene integrado el módulo
de señales (SM) en el CPU.
Aparte de que el reset del
módulo se puede hacer de
forma sencilla al bajar la
palanquita a MRES y se puede
configurar para que sea el
módulo de comunicación con la
computadora para poder subir el
programa a implementar.
Para complementar la práctica, se hizo la siguiente actividad a mano, pensando en
cómo se haría en diagrama escalera la secuencia que se le asignó al grupo
(0,1,0,3). Dicha secuencia se hizo en un diagrama de estados y basándonos en
ellos se implementó el diagrama en escalera para implementarlo en la
programación base de todos los ejercicios de la actividad extra clase.
Figura 3. Es el esquemático del SIMATIC S7-300 que
ocupamos en el laboratorio.
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6. Simulación y resultados
Primero se va a implementar un selector para elegir entre el pistón A y el pistón B.
En esta práctica se tiene como objetivo que dos pistones funcionen
coordinadamente de acuerdo a la siguiente grafica de posiciones que se muestra:
Esta grafica nos muestra los
movimientos coordinados de los
pistones en el tiempo con sus
respectivas condiciones de
arranque. Donde Bm= Botón
Maestro, Sa0, Sa1, Sb0, Sa1 son
sensores que tienen que registrar la
posición del pistón. Ahora, nos
muestra que para el tiempo 0 las
condiciones de arranque son que el
botón maestro este activo; al igual
que los sensores Sa0 y Sb0. Al
tener estas condiciones, el pistón A
saldrá hasta su mayor prolongación.
Para el tiempo dos las condiciones
de arranque es que el sensor Sa1 y
el sensor Sb0 estén activos. Esta
condición provocara que el pistón A
regrese a su posición contraída.
Para el tiempo tres las condiciones de arranque son que los sensores Sa0 y Sb0
estén activos, esto provocara que el pistón A salga a su máxima elongación y el
pistón B también lo haga.
Y para el tiempo cuatro las condiciones de arranque es que tanto el sensor Sa1 y
Sb1 estén activos, lo cual provocara que el pistón B regrese a su posición de
arranque al igual que el pistón A. Y para completar el ciclo las condiciones finales
Fig. 4. Grafica de posiciones de los pistones
A
B
Bm
Sa0
Sb0
Sa1
Sb0
Sa0
Sb0
Sa0
Sb0
Sa1
Sb1
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tienen que ser las mismas que las condiciones iniciales, por ello tenemos que los
sensores Sa0 y Sb0 tienen que estar activos para declarar terminada la operación.
Se debe realizar una tabla de símbolos para declarar las entradas y salidas al
PLC:
Dentro del programa se van a generar funciones para insertarlas en el OB1. Las
funciones van a ser programadas en escalera de modo que sea sencilla su
programación.
Tabla 1. Tabla de símbolos.
Tabla 2. Muestra la configuración en el PLC implementada
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Durante la programación del PLC se realizaron funciones (FC#) para insertarlas en
el programa OB1 y de este modo el PLC corriera el OB1 y no la función
directamente.
Figura 5. Muestra las funciones FC# y los Objetos OB#
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- Un ciclo:
Los movimientos coordinados de los pistones en el tiempo con sus respectivas
condiciones de arranque. Donde Bm= Botón Maestro, Sa0, Sa1, Sb0, Sa1 son
sensores que tienen que registrar la posición del pistón. Ahora, nos muestra que
para el tiempo 0 las condiciones de arranque son que el botón maestro este
activo; al igual que los sensores Sa0 y Sb0.
Al tener estas condiciones, el pistón A saldrá hasta su mayor prolongación.
Para el tiempo dos las condiciones de arranque es que el sensor Sa1 y el sensor
Sb0 estén activos. Esta condición provocara que el pistón A regrese a su posición
contraída.
Para el tiempo tres las condiciones de arranque son que los sensores Sa0 y Sb0
estén activos, esto provocara que el pistón A salga a su máxima elongación y el
pistón B también lo haga.
Y para el tiempo cuatro las condiciones de arranque es que tanto el sensor Sa1 y
Sb1 estén activos, lo cual provocara que el pistón B regrese a su posición de
arranque al igual que el pistón A. Y para completar el ciclo las condiciones finales
tienen que ser las mismas que las condiciones iniciales, por ello tenemos que los
sensores Sa0 y Sb0 tienen que estar activos para declarar terminada la operación.
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- Circuito de auto retención con prioridad a la desconexión:
Al inicio del programa se activara una marca de modo que active el primer grupo y
el botón de marcha negado de modo que al activar el botón de paro se desactive
el circuito.
Al tener estas condiciones, el pistón A saldrá hasta su mayor prolongación.
Para el tiempo dos las condiciones de arranque es que el sensor Sa1 y el sensor
Sb0 estén activos. Esta condición provocara que el pistón A regrese a su posición
contraída.
Para el tiempo tres las condiciones de arranque son que los sensores Sa0 y Sb0
estén activos, esto provocara que el pistón A salga a su máxima elongación y el
pistón B también lo haga.
Y para el tiempo cuatro las condiciones de arranque es que tanto el sensor Sa1 y
Sb1 estén activos, lo cual provocara que el pistón B regrese a su posición de
arranque al igual que el pistón A. Y para completar el ciclo las condiciones finales
tienen que ser las mismas que las condiciones iniciales, por ello tenemos que los
sensores Sa0 y Sb0 tienen que estar activos para declarar terminada la operación.
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Figura 13. Circuito de auto retención con prioridad a la desconexión
Figura 12. OB con la función 2
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Figura 15. Circuito de auto retención con prioridad a la desconexión
Figura 14. Circuito de auto retención con prioridad a la desconexión
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Figura 17. Circuito de auto retención con prioridad a la desconexión
Figura 16. Circuito de auto retención con prioridad a la desconexión
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- Temporizador de 2 segundos entre cada etapa:
Al inicio del programa se activara una marca de modo que active el primer grupo y
el botón de marcha negado de modo que al activar el botón de paro se desactive
el circuito.
Al tener estas condiciones, el pistón A saldrá hasta su mayor prolongación y
esperara 2 segundos.
Para el tiempo dos las condiciones de arranque es que el sensor Sa1 y el sensor
Sb0 estén activos. Esta condición provocara que el pistón A regrese a su posición
contraída y esperara 2 segundos.
Para el tiempo tres las condiciones de arranque son que los sensores Sa0 y Sb0
estén activos, esto provocara que el pistón A salga a su máxima elongación y el
pistón B también lo haga y esperara 2 segundos.
Y para el tiempo cuatro las condiciones de arranque es que tanto el sensor Sa1 y
Sb1 estén activos, lo cual provocara que el pistón B regrese a su posición de
arranque al igual que el pistón A. Y para completar el ciclo las condiciones finales
tienen que ser las mismas que las condiciones iniciales, por ello tenemos que los
sensores Sa0 y Sb0 tienen que estar activos para declarar terminada la operación.
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Figura 18. OB con la función 3
Figura 19. Temporizador de 2 segundos entre cada etapa
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Figura 21. Temporizador de 2 segundos entre cada etapa
Figura 20. Temporizador de 2 segundos entre cada etapa
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Figura 22. Temporizador de 2 segundos entre cada etapa
Figura 23. Temporizador de 2 segundos entre cada etapa
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- Contador ascendente: La secuencia se repite 3 veces
Al inicio del programa se activara una marca de modo que active el primer grupo y
el botón de marcha negado de modo que al activar el botón de paro se desactive
el circuito.
Al tener estas condiciones, el pistón A saldrá hasta su mayor prolongación y
esperara.
Para el tiempo dos las condiciones de arranque es que el sensor Sa1 y el sensor
Sb0 estén activos. Esta condición provocara que el pistón A regrese a su posición
contraída y esperar.
Para el tiempo tres las condiciones de arranque son que los sensores Sa0 y Sb0
estén activos, esto provocara que el pistón A salga a su máxima elongación y el
pistón B también lo haga y esperara.
Y para el tiempo cuatro las condiciones de arranque es que tanto el sensor Sa1 y
Sb1 estén activos, lo cual provocara que el pistón B regrese a su posición de
arranque al igual que el pistón A. Y para completar el ciclo las condiciones finales
tienen que ser las mismas que las condiciones iniciales, por ello tenemos que los
sensores Sa0 y Sb0 tienen que estar activos para declarar terminada la operación.
Al finalizar el programa se realizara una comparación de un contador ascendente
con un valor que nosotros damos de modo que al hacer la comparación se active
el botón de paro.
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Figura 24. OB con la función 4
Figura 25. Contador ascendente: La secuencia se repite 3 veces
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Figura 26. Contador ascendente: La secuencia se repite 3 veces
Figura 27. Contador ascendente: La secuencia se repite 3 veces
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Figura 28. Contador ascendente: La secuencia se repite 3 veces
Figura 30. Contador ascendente: La secuencia se repite 3 veces
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Figura 31. Contador ascendente: La secuencia se repite 3 veces
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- Contador descendente: La secuencia se repite 3 veces
Al inicio del programa se activara una marca de modo que active el primer grupo y
el botón de marcha negado de modo que al activar el botón de paro se desactive
el circuito.
Al tener estas condiciones, el pistón A saldrá hasta su mayor prolongación y
esperara.
Para el tiempo dos las condiciones de arranque es que el sensor Sa1 y el sensor
Sb0 estén activos. Esta condición provocara que el pistón A regrese a su posición
contraída y esperar.
Para el tiempo tres las condiciones de arranque son que los sensores Sa0 y Sb0
estén activos, esto provocara que el pistón A salga a su máxima elongación y el
pistón B también lo haga y esperara.
Y para el tiempo cuatro las condiciones de arranque es que tanto el sensor Sa1 y
Sb1 estén activos, lo cual provocara que el pistón B regrese a su posición de
arranque al igual que el pistón A. Y para completar el ciclo las condiciones finales
tienen que ser las mismas que las condiciones iniciales, por ello tenemos que los
sensores Sa0 y Sb0 tienen que estar activos para declarar terminada la operación.
Al finalizar el programa el contador dejara de contar y en ese momento se activara
la bobina del botón de paro para que se desactive el circuito de auto retención de
inicio y se detengan las secuencias
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Figura 32. OB con la función 5
Figura 33. Contador descendente: La secuencia se repite 3 veces
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Figura 34. Contador descendente: La secuencia se repite 3 veces
Figura 35. Contador descendente: La secuencia se repite 3 veces
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Figura 36. Contador descendente: La secuencia se repite 3 veces
Figura 37. Contador descendente: La secuencia se repite 3 veces
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Figura 38. Contador descendente: La secuencia se repite 3 veces
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7. Conclusiones
En esta práctica el profesor planteo la secuencia de los pistones, dando las
condiciones de que solamente se podían ocupar los PLC S7-300 y sus conexiones
neumáticas a los pistones y electroválvulas.
Luis Francisco Hurtado Urbiola
Durante esta práctica aprendimos a utilizar y programar SIMATIC S7-300 para
hacerlo en conexiones cascada. Para implementarlo en las conexiones electro
neumáticas y realizar un ciclo, circuito de auto retención con prioridad a la
desconexión, utilizando el temporizador de 2 segundos en cada etapa, utilizando
un contador ascendente y descendente para que se repitiera 3 veces cada uno.
Es un modo simple de implementar programación más aparte de recordar lo visto
en cursos pasados de automatismos lógicos y sus respectivos laboratorios
Karla Anahí Valle Rubio
En la práctica 1 aprendimos a utilizar el controlador de siemens para llevar a cabo
determinada secuencia con un par de pistones, recordamos conocimientos
adquiridos en materias pasadas para poder lograr la programación de éste y
después de varios intentos el resultado final fue el esperado. Esta práctica nos
sirvió mucho ya que al saber usar y programar estos controladores, nos da una
idea y conocimiento acerca de lo que aplicaremos en un futuro en la industria.
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8. Bibliografía
© Siemens AG 2010. All Rights Reserved. SIMATIC S7 SIMATIC S7-300
Control 300 Controladores. Consultado el 23 de agosto de 2014 de
https://www.swe.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/s
ce_educacion/documentacion/Documents/SIMATIC%20S7300.pdf
Francisco Ruiz Vassallo. (México 2007). Electrónica Digital Fácil Para
Electricistas y Técnicos de Mantenimiento. Ed. Alfaomega.
Berger, Hans. (Berlin 2012). Automating with SIMATIC S7-300 inside
TIA portal : configuring, programming and testing with STEP 7
Professional V11. Berlin : Publicis Publishing.