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 3 o Ingeniero Técnico Industrial, Especialidad en Electrónica Industrial. Prácticas de la asignatura Automatización Industrial J. Barbancho, F.J. Molina, A. Gómez, G. Miró y M.A. Leal Departamento de Tecnología Electrónica, Universidad de Sevilla. Escuela Politécnica Superior. C/ Virgen de África, 7. Sevilla 41011 (España) Tlfno.: (+34) 954 55 28 38, Fax: (+34) 954 55 28 33. [email protected] ,  [email protected],  [email protected],  [email protected],  [email protected]

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Ingeniero Técnico Industrial, Especialidad enElectrónica Industrial.

Prácticas de la asignaturaAutomatización Industrial

J. Barbancho, F.J. Molina, A. Gómez, G. Miró y M.A. LealDepartamento de Tecnología Electrónica, Universidad de Sevilla.

Escuela Politécnica Superior.C/ Virgen de África, 7. Sevilla 41011 (España)

Tlfno.: (+34) 954 55 28 38, Fax: (+34) 954 55 28 [email protected], [email protected], [email protected],

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Índice general

1. Configuración de un PLC SIMATIC S7-300 de SIEMENS 7

1.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2. Fundamento teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio: documentación. . . . . . 71.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: configuración del PLC de

la serie S7-300 SIEMENS con CPU 314C-2DP. . . . . . . . . . . 7

2. Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS 19

2.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.2. Fundamento teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.2.1. Diseño de la estructura básica de un programa. . . . . . . . 20

2.2.2. Bloques del programa de usuario. . . . . . . . . . . . . . . . 212.2.3. Estados operativos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.2.4. Áreas de memoria de la CPU. . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.2.5. Entorno SIMATIC STEP 7 V5.3. . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio. . . . . . . . . . . . . . . . 38

3. Manejo de operaciones binarias con el autómata programableSIMATIC S7-300 de SIEMENS 39

3.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.2. Fundamento teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio. . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control de una cinta trans-portadora. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4. Manejo de operaciones de temporización y contaje con el autó-mata programable SIMATIC S7-300 de SIEMENS 43

4.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.2. Fundamento teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio. . . . . . . . . . . . . . . . 434.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control de una cinta trans-

portadora. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

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4 ÍNDICE GENERAL

5. Iniciación a WinCC. Creación de tags y pantallas 47

5.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475.2. Fundamento teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio. . . . . . . . . . . . . . . . 475.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: generación de un SCADA. 47

6. Bloques de organización de alarmas de proceso y de arranque enel autómata programable SIMATIC S7-300 de SIEMENS 49

6.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496.2. Fundamento teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio. . . . . . . . . . . . . . . . 496.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control de una cinta trans-

portadora. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

7. Estructuración de un proyecto STEP 7. I. Interpretación del mod-elo de programación IEC 61131-3 mediante la herramienta S7-GRAPH de SIEMENS 53

7.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537.2. Fundamento teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio: diseño de una solución a

un problema de automatización. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537.3.1. Automatización de un invernadero. . . . . . . . . . . . . . . 54

7.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: implementación de la solu-

ción diseñada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

8. Entradas y salidas analógicas en el autómata programable SIMAT-IC S7-300 de SIEMENS 55

8.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558.2. Fundamento teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio. . . . . . . . . . . . . . . . 558.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control de una cinta trans-

portadora. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

9. Uso de buses y relaciones maestro-esclavo con el autómata pro-

gramable SIMATIC S7-300 de SIEMENS 599.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599.2. Fundamento teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio. . . . . . . . . . . . . . . . 599.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control de una cinta trans-

portadora. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

10.Control de una estación de clasificación de cilindros 73

10.1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7310.2. Fundamento teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

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ÍNDICE GENERAL 5

10.2.1. Instrumentación instalada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

10.2.2. Actuadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7310.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio: Realización del bloque de

control de una estación de clasificación de piezas. . . . . . . . . . . 7610.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control de una cinta trans-

portadora. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

Prácticas de la asignatura Automatización Industrial

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6 ÍNDICE GENERAL

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Práctica 1

Configuración de un PLC

SIMATIC S7-300 de SIEMENS

1.1. Objetivos.

Se pretende que el alumno realice una configuración de PLC basada en unautómata S7-300 de SIEMENS con CPU 314C-2DP.

1.2. Fundamento teórico.

La documentación necesaria para la realización de esta práctica puede encon-trarse en el manual de referencia ‘Configurar el hardware y la comunicación conSTEP 7 V5.3’ (apartados 2: ‘Configurar módulos centrales ’ y 3: ‘Configurar la 

periferia descentralizada DP ’) y disponible en la web de la asignatura1.

1.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio: docu-

mentación.

No se requieren conocimientos previos.

1.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: configu-

ración del PLC de la serie S7-300 SIEMENS con

CPU 314C-2DP.

Durante la sesión de laboratorio realice paso a paso las siguientes tareas:

1. Cree una nueva carpeta en el Escritorio de Windows y nómbrela PracticasAI.

1http://www.dte.us.es/tec_ind/electron/ai/copister.html.

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2. Abra el administrador Simatic y cierre todos los proyectos que puedan abrirse

al abrir el administrador.

3. Cree un nuevo proyecto ubicándolo en la carpeta PracticasAI y nómbrelo dela siguiente forma: P1_XXX, donde XXX deben ser las iniciales de cada alumnodel puesto (figura 1.1).

4. El proyecto creado contendrá un único elemento, consistente en una redMPI. Crearemos a continuación un equipo nuevo. Para ello en la barra demenú elegiremos Insertar→Equipo→SIMATIC 300, al que nombraremos co-mo SIMATIC 300(1) (figura 1.2).

5. A continuación configuraremos el hardware del equipo creado. Dentro del

equipo SIMATIC 300(1) picaremos dos veces sobre el icono de Hardware. Conello se abrirá la herramienta HW Config. La ventana de la derecha de la her-ramienta abierta nos muestra un catálogo de entidades de las que disponemospara configurar nuestro equipo. En la ventana de la izquierda disponemosde una zona editable donde realizar la configuración. La forma de proce-der consistirá en utilizar la técnica de seleccionar el elemento deseado sobreel catálogo y arrastrarlo a la zona de trabajo. El primer elemento a intro-ducir será un bastidor 300, que puede encontrarse en la sección SIMATIC300→BASTIDOR 300→Perfil soporte (figura 1.3).

6. Una vez insertado el bastidor, elegimos la CPU adecuada para ubicarla en la

ranura (slot ) oportuno2

. Las CPUs disponibles en el laboratorio de Autom-atización corresponden con el modelo 314C-2DP y con una versión firmwareque depende del equipo en cuestión.

Firmware V2.0. Esta CPU en concreto tiene como número de referencia6ES7 314-6CF01-0AB0.

Firmware V1.0. Esta CPU en concreto tiene como número de referencia6ES7 314-6CF00-0AB0.

Los números de referencia de cada CPU pueden consultarse directamentesobre el autómata, puesto que se encuentran impresos en la tapa de accesoa las interfaces de comunicación MPI y PROFIBUS3.

7. Al alojar la CPU elegida sobre la ranura 2, la aplicación nos preguntará porla conexión de su interfaz PROFIBUS. Si no hay ninguna red PROFIBUSdeclarada en el proyecto (éste es el caso) deberemos crear una nueva. Laconfiguración de esta red es la siguiente:

Nombre de la red: PROFIBUS(1) (figura 1.4).

2La ranura 1 está reservada para la fuente de alimentación y la ranura 2 para la CPU.3La fuente de alimentación que alimenta al la CPU también posee un número de referencia

que se encuentra impreso en este módulo. No debemos confundirlo con el de la CPU. Este módulose encuentra alojado en la ranura 1, mientras que la CPU se encuentra alojado en la ranura 2

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1. Configuración de un PLC SIMATIC S7-300 de SIEMENS 9

ID de la subred S7: 0040 0001 (figura 1.4).

Velocidad de transferencia: 187,5 Kbit/s (figura 1.5).Perfil: DP (figura 1.5).

Dirección: la indicada en la MMC4 (figura 1.6).

El modo de operación se presupone el dado por defecto en la configu-ración: Maestro.

8. Tras realizar la configuración de la conexión PROFIBUS del PLC, procede-mos configurando la interfaz de comunicaciones MPI. Para ello picamos dosveces sobre la ranura 2 CPU 314C-2DP, tal y como muestran las figuras 1.7y 1.8. La configuración de esta red es la siguiente:

Dirección MPI: la indicada en la MMC5 (figura 1.9).

Nombre de la red: MPI(1) (figura 1.10).

ID de la subred S7: 0030 0001 (figura 1.10).

Velocidad de transferencia: 187,5 Kbit/s (figura 1.11).

Dirección MPI más alta: 126.

9. Guardar y compilar la configuración.

10. Para dotar al proyecto de unidades de programa deberemos recurrir en eladministrador SIMATIC a la carpeta denominada Programa S7. Las fun-

cionalidades que ofrece el paquete STEP 7 para ayudar al ingeniero en tareasde programación serán abordadas en posteriores prácticas. En ésta, nos lim-itaremos a realizar la carga de un programa ya creado. Para ello se descargaráde la web de la asignatura el proyecto P1_Prog.zip. Se deberá descomprim-ir en la carpeta PracticasAI. Con el administrador SIMATIC abriremosel proyecto P1_Prog que sólo contiene la carpeta de Programa S7. Con eladministrador se puede copiar esta carpeta y pegarla en nuestro proyecto,P1_XXX (se sobrescribirán los datos).

11. Alimentar el autómata con 24 V. Asegurarse de que la posición de fun-cionamiento del autómata esté en STOP.

12. Avisar al profesor de prácticas para validar la configuración antes de trans-ferirla al autómata.

13. Transferir al autómata tanto la configuración hardware realizada como losbloques programados en el proyecto.

4Micro Memory Card, tarjeta de memoria. Debemos ser muy cuidadosos para no du-

plicar direcciones en la red PROFIBUS, puesto que podrían producirse errores en

toda la red.5Nuevamente debemos ser muy cuidadosos de no duplicar direcciones en la red MPI, puesto

que podrían producirse errores en toda la red. Las direcciones MPI y PROFIBUS deben serúnicas, esto es, no debe existir direcciones MPI y PROFIBUS coincidentes

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14. Realizar pruebas sobre el PLC.

15. Cierre el Administrador Simatic y elimine la carpeta PracticasAI.

Figura 1.1: Nuevo proyecto.

Figura 1.2: Administrador.

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1. Configuración de un PLC SIMATIC S7-300 de SIEMENS 11

Figura 1.3: HW Config.

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Figura 1.4: Configuración PROFIBUS.

Figura 1.5: Configuración PROFIBUS.

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1. Configuración de un PLC SIMATIC S7-300 de SIEMENS 13

Figura 1.6: Configuración PROFIBUS.

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Figura 1.7: HW Config.

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1. Configuración de un PLC SIMATIC S7-300 de SIEMENS 15

Figura 1.8: Configuración MPI.

Figura 1.9: Configuración MPI.

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Figura 1.10: Configuración MPI.

Figura 1.11: Configuración MPI.

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1. Configuración de un PLC SIMATIC S7-300 de SIEMENS 17

Figura 1.12: Esclavo DP ET 200S.

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Figura 1.13: Esclavo DP ET 200L.

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Práctica 2

Introducción al autómataprogramable de la serie SIMATICS7-300 de SIEMENS

2.1. Objetivos.

Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS

con CPU 314C-2DP y a su programación mediante el software SIMATIC STEP 7v. 5.3.

Periferi

Interface

Alimentación

Tarjeta

Figura 2.1: Entrenador del autómata S7-300, CPU 314C-2DP.

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2.2. Fundamento teórico

La documentación que se incluye en este apartado procede de la aportadapor el fabricante en sus manuales de referencia publicados en su página web1:http://mall.ad.siemens.com/ES/.

2.2.1. Diseño de la estructura básica de un programa.

En una CPU se ejecutan principalmente dos programas diferentes: el sistemaoperativo y el programa de usuario.

Sistema operativo.

El sistema operativo, que está integrado en las CPUs, organiza todas las fun-ciones y procesos de la CPU que no están ligados a una tarea de control específica.Sus funciones son:

gestionar el rearranque completo (en caliente) y el rearranque normal,

actualizar la imagen de proceso de las entradas y emitir la imagen de procesode las salidas,

llamar el programa de usuario,

detectar las alarmas y llamar los OBs de tratamiento de alarmas,

detectar y tratar los errores,

administrar las áreas de memoria, y

comunicar con unidades de programación y otras estaciones de comunicación.

Modificando los parámetros del sistema operativo (preajustes) se puede con-trolar el comportamiento de la CPU en áreas determinadas.

Programa de usuario.

El programa de usuario primero se ha de crear y luego se ha de cargar en laCPU. Contiene todas las funciones requeridas para procesar la tarea específica deautomatización. Las tareas del programa de usuario son:

definir las condiciones del rearranque completo (en caliente) y del rearranquenormal de la CPU (p.e. preestablecer un valor determinado para las señales),

1Muchos de estos manuales son accesibles, de forma local, desde los PC’s del Laboratorio deAutomatización siguiendo la cadena Inicio->SIMATIC->Documentación.

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2. Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS 21

tratar datos del proceso (p.e. efectuar combinaciones lógicas de señales bi-

narias, leer y evaluar valores analógicos, definir señales binarias de salida,emitir valores analógicos),

reaccionar a alarmas, y

tratamiento de perturbaciones en el desarrollo normal del programa.

2.2.2. Bloques del programa de usuario.

El software de programación STEP 7 permite estructurar el programa deusuario, es decir, subdividirlo en distintas partes. Esto aporta las siguientes ven-tajas:

los programas de gran tamaño se pueden programar de forma clara,

se pueden estandarizar determinadas partes del programa,

se simplifica la organización del programa,

las modificaciones del programa pueden ejecutarse más fácilmente,

se simplifica el test del programa, ya que puede ejecutarse por partes

se simplifica la puesta en marcha.

Tipos de bloques.

En un programa de usuario S7 se pueden utilizar diversos tipos de bloques:

 

Bloque Descr ipción breve de la func ión Consulte t ambién

Bloques de organización (OB) Los OBs definen la estructura del programa deusuario.

"Bloques de organización yestructura del programa"

Bloques de función del sistema(SFBs) y funciones desistema (SFCs)

Los SFB s y SFC s están integrados en la CPUS7, per mitiéndole acceder a importantesfunciones del sistema.

"Bloques de función desistema (SFB) y funcionesde sistema (S FC)"

Bloques de función (FB) Los FB s son bloques co n "memoria" que puede

programar el mismo usuario.

"Bloques de función (FB)"

Funciones (FC ) Las FC s c ontienen rutinas de programa parafunciones frecuentes.

"Funciones (FC)"

Bloques de datos de instancia(DBs de instancia)

Al llamarse a un FB/SFB, los DBs de instanciase a soc ian al bloque. Los DBs de instancia segeneran automáticamente al e fectuarse lacompilación.

"Bloques de datos deinstancia"

Bloques de datos (DB) Los DBs so n áreas de datos para almacenar losdatos de usuario. Adicionalmente a los datosasociados a un determinado bloque de función,se p ueden definir también datos g lobales a losque pueden acce der todos los bloques.

"Bloques de datos globales(DB)"

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En la siguiente tabla se muestran los diferentes tipos de bloques de organización:

Tipo de alarma Bloque de organización Prioridad (predeterminada)

Ciclo libre OB 1 1Alarmas horarias OB 10 a OB 17 2Alarmas de retardo OB 20 a OB 23 de 3 a 6 respectivamenteAlarmas cíclicas OB 30 a OB 38 de 7 a 15 respectivamenteAlarmas de proceso OB 40 a OB 47 de 16 a 23 respectivamenteAlarmas DPV1 OB 55 a 57 OB 57 2Alarmas de multiproce-samiento

OB 60 25

Alarmas de sincronía al ci-clo

OB 61 a OB 64 25

Error de redundancia OB 70 y OB 72 25 y 28 respectivamenteErrores asíncronos OB 80 a OB 87 25Ciclo no prioritario OB 90 1Rearranque completo (Ar-ranque en caliente)

OB 100 27

Rearranque normal OB 101 27Arranque en frío OB 102 27

Errores s íncronos OB 121 a OB 122 Prioridad del OB que ha o casionado elerror

2.2.3. Estados operativos.

El estado operativo describe el comportamiento de la CPU en cualquier mo-mento. El conocimiento de los diferentes estados operativos de las CPUs sirve deayuda para la programación del arranque, la prueba del autómata y el diagnósticode errores.

Las CPUs S7-300 y S7-400 pueden adoptar los siguientes estados operativos:STOP, ARRANQUE, RUN y PARADA.

En el estado operativo STOP, la CPU comprueba la existencia de los módulos

configurados o de los que utilizan direcciones predeterminadas conduciendo ademásla periferia a un estado básico predefinido. El programa de usuario no se ejecutaen el estado operativo STOP.

En el estado operativo ARRANQUE se distingue entre Rearranque completo

(en caliente), Arranque en frío y Rearranque :

En el rearranque completo (en caliente) se vuelve a ejecutar el programa desdeel principio con un ajuste básico de los datos del sistema y de las áreas deoperandos de usuario (se inicializan los temporizadores, contadores y marcasno remanentes).

En el arranque en frío se lee la imagen de proceso de las entradas y el pro-grama de usuario STEP 7 se ejecuta comenzando por la primera instruccióndel OB 1 (rige también para el rearranque completo (en caliente)).

• Se borran los bloques de datos creados mediante SFCs (funciones delsistema) en la memoria de trabajo, en tanto que los demás bloques dedatos adoptan el valor estándar de la memoria de carga.

• La imagen del proceso, así como todos los temporizadores, contadores ymarcas se ponen a cero, independientemente de que se hayan parametriza-do como remanentes o no.

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2. Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS 23

En el rearranque , la ejecución del programa se inicia en el punto interrumpido

(no se reposicionan los temporizadores, contadores y marcas). El rearranque sólo es posible en las CPUs S7-400.

En el estado operativo RUN, la CPU ejecuta el programa de usuario, actualizalas entradas y salidas y procesa las alarmas y los avisos de error.

En el estado PARADA se detiene la ejecución del programa de usuario y sepuede comprobar dicho programa paso a paso. Este estado sólo puede activarse enla prueba con la PG.

La CPU puede comunicarse en todos estos estados operativos a través delpuerto MPI.

ARRAN-

QUEST OP RUN1.

2.

3.

7.

8.

PARADA

4.5.

6.

9.10.

Leyenda:Cambio Descripción

1. Tras conectar la tensión de alimentación, la CPU se encuentra enel estado STOP.

2. La CPU pasa al estado de ARRANQUE.3. La CPU pasa nuevamente a STOP cuando:

se detecta un error durante el arranque,♠ la CPU se lleva a STOP con el selector de modo o la PG,♠ se procesa una orden de parada en el OB de arranque o♠ se ejecuta la función de comunicación STOP.

4. La CPU pasa al estado PARADA cuando se alcanza un punto deparada en el programa de arranque.

5. La CPU pasa a ARRANQUE cuando un punto de parada esta-ba ajustado en el programa de arranque y se ejecuta la ordenABANDONAR PARADA (función de prueba).

6. La CPU pasa nuevamente a STOP cuando:♠ la CPU se lleva a STOP con el selector de modo o la PG o♠ se ejecuta la orden de comunicación STOP.

7. Si el ARRANQUE es correcto la CPU pasa a RUN.8. La CPU pasa nuevamente a STOP cuando:

♠ se detecta un error en el estado RUN y el OB correspondienteno está cargado,la CPU se lleva a STOP con el selector de modo o la PG,♠ se procesa una orden de parada en el programa de usuario o♠ se ejecuta la función de comunicación STOP.

9. La CPU pasa al estado PARADA cuando se alcanza un punto deparada en el programa de usuario.

10. La CPU pasa a RUN cuando estaba ajustado un punto de paraday se ejecuta la orden ABANDONAR PARADA.

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24

 

= Comportamiento e n el que pue de influir el usuario

RUNSTOP

Rearr. completo/normal

OB100So licitud

rearranquecompleto o

normal

STOP

OB101 derearranque normal

Ciclo restante

Resetear imagen dedel proces o de s alidas

y las s alidas de periferia.(parametrizable)

Tiempo de interrup.¿Límite excedido?

nosí

Leer imagen delproces o e ntradas

(PAE)

Proce sar programade usuario

Emitirimagen deproces o salidas

(PAA)

Habilitarlas

sa lidas 

Salida d e laperiferiaEstán en

estado seg uro

Datos deusuario

BorrarPAE/PAA,

Marcas , temp.cont. remanentes

no remanentes

Se mantienenmarcas, temp., cont.y DBs remanentes

Salidas

periferiaEstán en

esta do seg uro

Datos deusuario

Se mantienenPAE/PAA

Marcas, temp.contad. y DBsremanentes yno remanentes

ARRANQUE

S alidasperiferiafuera de la

imagen delproces o

Transferirsa lidasa módulosperiferia

OB102 a rranque enfríoSo licitud

arranque en frío

SalidasperiferiaEn estadoseguro

Datos deusuario

BorrarPAE/PAA,

Marcas, tempo-rizadores y con-

tadores remanen-tes y no reman.

Inicializar co nvalores de c arga

todos los DBs

So licitudrearranque

normal

 

Figura 2.2: Cambio de STOP a RUN.

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2. Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS 25

Estado operativo STOP.

El programa de usuario no se ejecuta en el estado operativo STOP. Todas lassalidas se ajustan a valores sustitutivos, llevando así el proceso de forma controladaa un estado operativo seguro. La CPU comprueba si:

existen problemas de hardware (p.e., módulos no disponibles),

debe regir el ajuste por defecto para la CPU o existen registros de parámetros,

son correctas las condiciones requeridas para el comportamiento en arranqueprogramado, y

existen problemas de software del sistema.

En el estado STOP se pueden recibir también datos globales, se puede efectuarcomunicación unilateral pasiva a través de SFBs para comunicaciones para enlacesconfigurados y a través de SFCs para comunicaciones para enlaces no configurados.

Estado operativo de ARRANQUE.

Antes de que la CPU comience, tras la conexión, a ejecutar el programa deusuario, se ejecuta un programa de arranque. En el programa de arranque sepueden definir determinados preajustes para el programa cíclico a través de laprogramación de OB de arranque.

En el estado operativo ARRANQUE:

se ejecuta el programa en el OB de arranque (OB 100 para rearranque com-

pleto (en caliente), OB 101 para rearranque , OB 102 para arranque en frío),

no es posible la ejecución de programa controlada por tiempo o por alarmas,

se actualizan los temporizadores,

corre el contador de horas de funcionamiento, y

las salidas digitales están bloqueadas en los módulos de señales, pero sepueden posicionar por acceso directo.

Estado operativo RUN.

En el estado operativo RUN tiene lugar la ejecución del programa cíclica, lacontrolada por tiempo y la controlada por alarmas:

se lee la imagen de proceso de las entradas,

se ejecuta el programa de usuario, y

se emite la imagen de proceso de las salidas.

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26

El intercambio activo de datos entre las CPUs a través de la comunicación

de datos globales (tabla de datos globales) y de SFBs para comunicaciones paraenlaces configurados y a través de SFCs para comunicaciones para enlaces no con-figurados sólo es posible en el estado RUN.

Estado operativo PARADA.

El estado operativo PARADA (HALT) representa un estado especial. Se utilizasólo para fines de prueba durante el arranque o RUN. En el estado PARADA:

se congelan todos los temporizadores: no se procesan los temporizadores ni loscontadores de horas de funcionamiento, se detienen los tiempos de vigilancia

y los ciclos básicos de los niveles con ejecución controlada por tiempo;

corre el reloj de tiempo real;

no se habilitan las salidas, pero pueden habilitarse para fines de prueba;

se pueden forzar entradas y salidas;

en caso de corte y retorno de la tensión en el estado PARADA, las CPUsrespaldadas por pila pasan a STOP y no provocan ningún rearranque  o rear-

ranque completo (en caliente) automático. Las CPUs no respaldadas provo-

can, al retornar la tensión, un rearranque  (en caliente) automático no respal-dado; y

se pueden recibir también datos globales, se puede efectuar comunicaciónunilateral pasiva a través de SFBs para comunicaciones para enlaces configu-rados y a través de SFCs para comunicaciones para enlaces no configurados.

2.2.4. Áreas de memoria de la CPU.

La memoria de las CPUs S7 se subdivide en tres áreas:

La memoria de carga permite almacenar el programa de usuario sin asig-nación simbólica de operandos o comentarios (éstos permanecen en la memo-ria de la PG). La memoria de carga puede ser RAM o EPROM.

Los bloques caracterizados como no relevantes para la ejecución se memorizanexclusivamente en la memoria de carga.

La memoria de trabajo (RAM integrada) contiene la partes del programa S7relevantes para la ejecución del programa. La ejecución del programa tienelugar exclusivamente en el área correspondiente a las memorias de trabajo ydel sistema.

J. Barbancho, F.J. Molina, A. Gómez, G. Miró y M.A. Leal

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2. Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS 27

La memoria del sistema (RAM) contiene los elementos de memoria que cada

CPU pone a disposición del programa de usuario, tales como: la imagende proceso de las entradas y salidas, marcas, temporizadores y contadores.Contiene además las pilas de bloques y de interrupción.

La memoria del sistema de la CPU ofrece además una memoria temporal(pila de datos locales) asignada al programa para los datos locales del bloquellamado. Estos datos sólo tienen vigencia mientras esté activo el bloque cor-respondiente.

Pila de datos locales

Memoria de carga dinámica (RAM,integrada o e n Memory Card): c ontieneaquellas partes del programa noindispensables para la ejec ución.

Memoria de c arga remanente(FEP ROM, en Memory Card ointegradas en las CPUs S7-300)contiene a quellas partes delprograma no indispens ables para laejecución.

Memoria de trabajo (RAM)contiene aquellas partes del

programa que s on indispens ablespara la ejec ución (p. ej. Bloqueslógicos y de datos).

Memoria del sist ema (RAM)contiene: Imagen de proceso de lasentradas/salidas , marcas ,temporizadores, c ontadores

CPU

Pila de bloques

Pila de interrupcioón

Búfer de diagnoóstico

Memorias de carga y de trabajo.

Si el programa de usuario se carga en la CPU desde la unidad de programación,se cargan solamente los bloques lógicos y de datos en las memorias de carga y detrabajo de la CPU. La asignación simbólica de operandos (tabla de símbolos) y loscomentarios de los bloques permanecen en la memoria de la PG.

Comentarios

Símbolos

Unidad deprogramación

Memorizados e n eldisco duro

Bloques lógicoscompletos

Bloques dedatos co mpletos

Memoria de c arga Memoria de trabajo

S7-300

Partes de bloqueslógicos y de datosrelevantes para la

ejecución

Bloques lógicos

Bloques de datos

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Memoria de sistema.

La memoria de sistema de las CPUs S7 está subdividida en áreas de operandos(v. siguiente tabla). El uso de las operaciones correspondientes permite direccionarlos datos en el programa directamente en las diferentes áreas de operandos.

 

Area de oper andos Acceso a tr avés deunidades de l siguientetamaño:

Notación S 7 Descr ipción

Imagen del proces o delas entradas

Entrada (bit) E Al comienzo de cada ciclo, la CPU lee lasentradas de los módulos de entradas ymemoriza los valores en la imagen deproceso de las entradas.

Byte de en trada EB

Palabra de entrada EW

Palabra doble de entrada ED

Imagen de proceso delas salidas Salida (bit) A Durante el ciclo, el programa calcula losvalores para las sa lidas y los deposita enla imagen de proces o de las s alidas. Alfinaldel ciclo, la CPU es cribe los valoresde sa lida c alculados en los módulos desalidas.

Byte de s alida AB

Palabra de salida AW

Palabra doble de sa lida AD

Marcas Marca (bit) M Esta área ofrece capacidad de memoriapara los resultados intermedioscalculados en el programa.

Byte de marcas MB

Palabra de marcas MW

Palabra doble de marcas MD

Temporizadores Temporizador (T) T Esta ár ea contiene los temporizadoresdisponibles.

Contadores Contador(Z) Z Esta área contiene los contadoresdisponibles.

Bloque de datos Bloque de datos, abierto con"AUF DB":

DB Los bloques de datos memorizaninformac iones para el programa. Puedenestar definidos de tal manera que todoslos bloques de datos puedan acce der aellos (DBs globales) o pueden estarasignados a un determinado FB o SFB(DB de instancia).

Bit de datos DBX

Byte de datos DBB

Palabra de datos DBW

Palabra doble de datos DBD

Bloque de datos, abierto con"AUF DI":

DI

Bit de datos DIX

Byte de datos DIB

Palabra de datos DIW

Palabra doble de datos DID

Datos locales Bit de datos locales L Esta área de memoria contiene los datostemporales de un bloque durante laejec ución de dicho bloque. La pila Lofrece también memoria para latransferencia de parámetros de bloques ypara memorizar los resu ltadosintermedios de seg mentos KOP.

Byte de datos locales LB

Palabra de datos locales LW

Palabra doble de datoslocales

LD

Area de periferia:entradas

Byte de en trada de periferia PEB Las áreas de periferia de las entradas ysalidas permiten el acce so directo amódulos de entrada y s alida centralizadosy desc entralizados.

Palabra de e ntrada deperiferia

PEW

Palabra doble de e ntrada deperiferia

PED

Area de periferia:salidas

Byte de s alida de periferia PAB

Palabra de salida de periferia PAW

Palabra doble de s alida deperiferia

PAD

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2. Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS 29

Imagen del proceso de las entradas y salidas (E/S).

Si en el programa de usuario se accede a las áreas de operandos: entradas (E) ysalidas (A), no se consultan los estados de señal en los módulos de señales digitales,sino los presentes en un área de la memoria del sistema de la CPU y de la periferiadescentralizada. Esta área de memoria se designa como imagen del proceso.

Actualizar la imagen de proceso: La figura siguiente muestra los pasos de proce-samiento dentro de un ciclo.

Una vez ejecutadas las tareas internas del sistema operativo (SiOp) selee el estado de las entradas en la imagen del proceso de las entradas

(PAE). A continuación se ejecuta el programa de usuario con todos los blo-ques llamados. El ciclo cierra los módulos en las salidas al escribir la imagendel proceso de las salidas (PAA). La lectura de la imagen del procesode las entradas y la escritura de la imagen del proceso de las salidas en lassalidas de los módulos se gestionan de forma independiente desde el sistemaoperativo.

Tras las funciones internas del sistema operativo, la imagen de proceso delas salidas (PAA) se escribe en las salidas de los módulos y el estado de las

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entradas se lee en la imagen de proceso de las entradas (PAE). A continuación

el programa de usuario ejecuta un proceso con todos los bloques llamados. Laescritura de la imagen de proceso de las salidas en las salidas de los módulosy la lectura de la imagen de proceso de las entradas las regula el sistemaoperativo de forma independiente.

Ventajas de la imagen del proceso: En comparación con el acceso directo alos módulos de entrada/salida, el acceso a la imagen de proceso ofrece laventaja de que la CPU dispone de una imagen coherente de las señales delproceso durante la ejecución cíclica del programa. Si durante la ejecución delprograma varía un estado de señal en un módulo de entrada, dicho estado deseñal se conserva en la imagen de proceso hasta que ésta sea actualizada en el

próximo ciclo. Si se consulta varias veces una señal de entrada dentro de unprograma de usuario, se garantiza que la información de entrada sea siemprecoherente. Además, el acceso a la imagen de proceso requiere mucho menostiempo que el acceso directo a los módulos de señales, ya que la imagen deproceso se encuentra en la memoria interna de la CPU.

Pila de datos locales (LSTACK).

En la pila LSTACK se almacenan:

las variables temporales de los datos locales de bloques,

la información de arranque de los bloques de organización,

informaciones para la transferencia de parámetros y

resultados intermedios de la lógica en programas escritos en esquema decontactos.

Para crear bloques de organización se pueden declarar variables temporales(TEMP) que sólo están disponibles durante la ejecución del bloque y se puedensobreescribir luego. Antes de efectuarse el primer acceso es preciso inicializar losdatos locales. Además, cada bloque de organización requiere para su informaciónde arranque 20 bytes de datos locales.

La CPU dispone de una memoria limitada para las variables temporales (datoslocales) de los bloques en ejecución. El tamaño de dicha área de la memoria (esdecir, de la pila de datos locales) depende del tipo de CPU. La pila de datos localesse divide en partes iguales entre las prioridades (ajuste estándar). Ello significaque cada prioridad dispone de su propia área de datos locales. Así se garantiza quetambién las prioridades altas, así como sus OBs asignados, dispongan de espaciopara sus datos locales.

La figura siguiente muestra la asignación de datos locales a las prioridades. Eneste ejemplo, la pila LSTACK del OB 1 es interrumpida por el OB 10 que, a suvez, es interrumpido por el OB 81.

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OB 1requiere 20 byt es

en la pila L

FB FC

FB

SFC

OB 10requiere 20 byt es

en la pila L

OB 81requiere 20 byt esen la pila L

Pila L

Prioridad 2

Prioridad 2 6

Prioridad 1

 

Pila de interrupción (USTACK).

Si la ejecución del programa es interrumpida por un OB de mayor prioridad,el sistema operativo memoriza los contenidos actuales de los acumuladores y losregistros de direcciones, así como el número y tamaño de los bloques de datosabiertos en la pila de interrupción (pila U o USTACK).

Finalizada la ejecución del nuevo OB, el sistema operativo carga las informa-ciones desde la pila U y continúa la ejecución del bloque interrumpido en el puntodonde ocurrió dicha interrupción.

En el estado operativo STOP se puede leer con STEP 7 en la PG el contenidode la pila U. Así se puede detectar con mayor facilidad por qué la CPU ha pasado

a STOP.

Pila de bloques (BSTACK).

Si el tratamiento de un bloque es interrumpido por la llamada de otro bloqueo por una prioridad superior (tratamiento de una alarma o de un error), la pilaBSTACK memoriza los datos siguientes:

número, tipo (OB, FB, FC, SFB, SFC) y dirección de retorno del bloque queha sido interrumpido.

número de los bloques de datos (tomados de los registros DB y DI) queestaban abiertos en el momento de la interrupción.

Tras la interrupción, el programa de usuario puede continuar con los datosmemorizados.

Si la CPU se encuentra en el estado operativo STOP, es posible visualizar lapila B con STEP 7 en la PG. La pila B lista todos los bloques cuyo tratamientono había sido concluido al momento en que la CPU fue llevada al estado operativoSTOP. Los bloques se visualizan en la secuencia en que se inició su tratamiento(v. fig. siguiente).

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32

Datos locales del FC 2

Pila de bloques (B-S tack)

Datos del FC 3:·  número de bloque·  dirección de retorno

Datos del FC 2:·  número de bloque

·  dirección de retorno

Datos del FB 1:· número de bloque·  dirección de retorno

La can tidad debloquesmemorizables e nla pila B (porprioridad) dependedel tipo de CPU.

Pila de datos locales (L-Stack)

FB1 FC2 FC3Secuencia de llamadade los bloques

Datos locales del FB 1

Datos locales del FC 3

Registros DB y DI:·  número del DB abierto·  número del DB de instancia abierto

 

Se dispone de dos registros de bloques de datos que contienen los números delos bloques de datos abiertos, a saber:

el registro DB contiene el número del bloque de datos globales abierto, y

el registro DI contiene el número del bloque de datos de instancia abierto.

Buffer de diagnóstico.

En el búfer de diagnóstico de la CPU se visualizan los eventos de diagnóstico enla secuencia de su aparición. La primera entrada contiene el evento más reciente.El número de entradas del búfer de diagnóstico depende del módulo en cuestión yde su estado operativo actual.

Los eventos de diagnóstico pueden ser:

errores en un módulo,

errores en el cableado del proceso,

errores de sistema en la CPU,

cambios de estado operativo de la CPU,

error en el programa de usuario, y

eventos de diagnóstico de usuario (a través de la función del sistema SFC52).

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2. Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS 33

2.2.5. Entorno SIMATIC STEP 7 V5.3.

Paquete de programas SIMATIC STEP 7 V5.3.

HWConfig NetPro

ManagerInterfazPG/PC

Tabla de símbolos

Tabla de Variables

Simulador PLCPLC

KOP/AWL/FUP

S7-GRAPH

Programación offline.

Programación online.

Trasferir al sistema destino.

Cambio de offline a online y viceversa.

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Administrador de proyecto.

Herramienta de configuración de la interfaz PG/PC.

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2. Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS 35

Herramienta software para la configuración del hardware del autómata.

Herramienta software para la configuración de redes de comunicacionesy buses de campo.

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Herramienta para la creación de tabla de símbolos.

Herramienta para visualización de variables.

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2. Introducción al autómata programable de la serie SIMATIC S7-300 de SIEMENS 37

Herramienta de programación KOP/AWL/FUP.

Herramienta de programación S7-GRAPH.

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2.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio.

El alumno deberá entregar a la entrada en el laboratorio un estudio realizadoen papel y a mano donde se responda a las siguientes cuestiones:

1. Defición de PAE y PAA.

2. ¿Cómo ejecuta la CPU un ciclo de SCAN?

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Práctica 3

Manejo de operaciones binarias

con el autómata programableSIMATIC S7-300 de SIEMENS

3.1. Objetivos.

Se pretende que el alumno adquiera conocimientos de programación de ope-raciones con bits en los lenguajes KOP y AWL mediante el software SIMATIC

STEP 7.

3.2. Fundamento teórico.

La documentación necesaria para la realización de esta práctica puede encon-trarse en los manuales de referencia esquema de contactos (KOP) y de lista deinstrucciones (AWL) para los autómatas programables de la serie S7-300 y S7-400de SIEMENS.

3.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio.

El alumno deberá realizar el estudio de los siguientes apartados de los manualesde referencia1 KOP y AWL:

1Estos manuales de programación están disponibles en la página web de la asignatura:http://www.dte.us.es/tec_ind/electron/ai/copister.html.

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40

Apartado KOP Operando Descripción

1.2 —| |— Contacto normalmente abierto1.3 —|/|— Contacto normalmente cerrado1.6 —( ) Bobina de relé, salida1.8 —(R) Desactivar salida1.9 —(S) Activar salida1.10 RS Activar biestable de desactivación1.11 SR Desactivar biestable de activación

Apartado AWL Operando Descripción

1.2 U Y1.3 UN Y-No

1.4 O O.1.5 ON) O-No1.8 O Y antes de O1.9 Y( Y con abrir paréntesis1.10 UN( Y-No con abrir paréntesis1.11 O( O con abrir paréntesis1.12 ON( O-No con abrir paréntesis1.15 ) Cerrar paréntesis1.16 = Asignar1.17 R Desactivar1.18 S Activar

El alumno deberá entregar al profesor de prácticas antes de entrar en el labo-ratorio la solución del problema planteado en el apartado 3.4. Esta solución deberáser implementada en lenguaje de contactos y realizada a mano.

3.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control

de una cinta transportadora.

La figura 3.1 muestra una cinta transportadora que se pone en marcha eléctrica-mente. Al principio de la cinta (es decir, en el extremo izquierdo) se encuentran dos

pulsadores: S1 para MARCHA y S2 para PARO. Al final de la cinta (es decir, en elextremo derecho) se encuentran otros dos pulsadores: S3 para MARCHA y S4 paraPARO. La cinta puede ponerse en marcha o pararse desde cualquiera de ambospulsadores. La MARCHA accionará un motor mediante la señal MOTOR_ON.

La cinta está equipada con dos barreras ópticas (BO1 y BO2) concebidas paradetectar la presencia de una pieza. Cuando una pieza se encuentre entre ambasbarreras debe ser accionado un brazo que recoja la pieza en sentido ascendente.Este dispositivo será accionado mediante la señal BRAZO_ON.

Programación absoluta y simbólica.

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3. Manejo de operaciones binarias con el autómata programable SIMATIC S7-300 deSIEMENS 41

MOTOR_ON

S1S2

O MarchaO Paro

BO2BO1

S3S4

O MarchaO Paro

BRAZO_ON

Figura 3.1: Cinta transportadora.

Componente del sistema Dirección absoluta Símbolo

Pulsador de marcha E 124.1 S1

Pulsador de paro E 124.2 S2Pulsador de marcha E 124.3 S3Pulsador de paro E 124.4 S4Motor A 125.0 MOTOR_ONBarrera óptica E 125.1 BO1Barrera óptica E 125.2 BO2Brazo A 125.1 BRAZO_ON

Los alumnos deberán realizar la programación del autómata para resolver el problemapropuesto.

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Práctica 4

Manejo de operaciones de

temporización y contaje con elautómata programable SIMATICS7-300 de SIEMENS

4.1. Objetivos.

Se pretende que el alumno adquiera conocimientos de programación de operaciones detemporización y de contaje en los lenguajes KOP y AWL mediante el software SIMATICSTEP 7.

4.2. Fundamento teórico.

La documentación necesaria para la realización de esta práctica puede encontrarse enlos manuales de referencia esquema de contactos (KOP) y de lista de instrucciones (AWL)para los autómatas programables de la serie S7-300 y S7-400 de SIEMENS.

4.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio.

El alumno deberá realizar el estudio de los siguientes apartados de los manuales dereferencia1 KOP y AWL:

Apartado KOP Descripción

4 Operaciones de contaje13 Operaciones de temporización

1Estos manuales de programación están disponibles en la página web de la asignatura:http://www.dte.us.es/tec_ind/electron/ai/copister.html.

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Apartado AWL Descripción

4 Operaciones de contaje9 Operaciones de carga y transferencia12 Operaciones de temporización

El alumno deberá entregar al profesor de prácticas antes de entrar en el laboratorio lasolución del problema planteado en el apartado 4.4. Esta solución deberá ser implementadaen lenguaje de contactos y realizada a mano.

4.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control

de una cinta transportadora.

La figura 4.1 muestra una cinta transportadora que se pone en marcha eléctricamente.Al principio de la cinta (es decir, en el extremo izquierdo) se encuentran dos pulsadores:S1 para MARCHA y S2 para PARO. Al final de la cinta (es decir, en el extremo dere-cho) se encuentran otros dos pulsadores: S3 para MARCHA y S4 para PARO. La cintapuede ponerse en marcha o pararse desde cualquiera de ambos pulsadores. La MARCHAaccionará un motor mediante la señal MOTOR_ON.

La cinta está equipada con dos barreras ópticas (BO1 y BO2) concebidas para detectarla presencia de una pieza. Cuando una pieza se encuentre entre ambas barreras debeser accionado un brazo que recoja la pieza en sentido ascendente. Este dispositivo seráaccionado mediante la señal BRAZO_ON.

Programación absoluta y simbólica.

Componente del sistema Dirección absoluta Símbolo

Pulsador de marcha E 124.1 S1Pulsador de paro E 124.2 S2Pulsador de marcha E 124.3 S3Pulsador de paro E 124.4 S4Motor A 125.0 MOTOR_ONBarrera óptica E 125.1 BO1Barrera óptica E 125.2 BO2Brazo A 125.1 BRAZO_ON

Los alumnos, correspondientes a un puesto de laboratorio, deberán realizar las siguien-tes tareas:

1. Utilizando el software SIMATIC STEP 7 y basándose en el proyecto creado enla práctica 3 modifique la programación realizada para introducir los siguienteselementos en el sistema de automatización:

Introduzca un contador software (Z0) que realice la operación de contaje delnúmero de piezas generadas. Este contador debe ser inicializado a 0 cuandose produce la MARCHA y debe ofrecer su valor en codificación BCD a undisplay de 7 segmentos mediante la salida AW 0.

Introduzca un retraso de 1,5 segundos al accionamiento de la salida BRA-ZO_ON. Esta señal debe estar activa únicamente durante 3 segundos. Paraello utilice tantos temporizadores como sean necesarios (T0, T1. . . ).

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4. Manejo de operaciones de temporización y contaje con el autómata programable SIMATICS7-300 de SIEMENS 45

MOTOR_ON

S1S2

O MarchaO Paro

BO2BO1

S3S4

O MarchaO Paro

BRAZO_ON

Figura 4.1: Cinta transportadora.

2. Rellene la tabla de símbolos (incluyendo comentarios con una breve descripción decada variable).

3. Elimine del PC el proyecto generado.

Prácticas de la asignatura Automatización Industrial

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Práctica 5

Iniciación a WinCC. Creación de

tags y pantallas

5.1. Objetivos.

Se pretende que el alumno aprenda a utilizar la herramienta de generación de sistemasSCADAs de SIEMENS, WinCC.

5.2. Fundamento teórico.

La documentación necesaria para la realización de esta práctica puede encontrarse enlos manuales de referencia ‘WinCC Getting Started’, disponible en la web de la asignatu-ra1.

5.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio.

El alumno deberá entregar a la entrada en el laboratorio un estudio realizado en papely a mano donde se responda a las siguientes cuestiones:

1. Concepto de escalabilidad según se define en el documento ‘brochure_simatic-wincc_es’ que se encuentra en la web de la asignatura.

2. Selección de la arquitectura más apropiada al sistema de automatización descritoen la sección 5.4.

5.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: generación

de un SCADA.

El alumno durante la sesión de laboratorio implementará la solución diseñada para elcontrol de la cinta transportadora, utilizando para ello la herramienta de programaciónSTEP 7.

1http://www.dte.us.es/tec_ind/electron/ai/copister.html.

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Al comienzo de la sesión, se hará una presentación, por parte del profesor de prác-ticas, consistente en una introducción guiada sobre las principales características de laherramienta WinCC. Esta introducción estará basada en la documentación propuesta enel fundamento teórico (sección 5.2).

La pantalla que debe generar el alumno debe tener la forma ilustrada en la figura 5.1.

Cinta transportadora

Pieza

BO1 BO2

MOTOR

Indicador

de cinta

inactiva Barreras

ópticas

Marcha

Paro

Figura 5.1: Pantalla identificativa del HMI (Human Machine Interface ) utilizadapara representar el proceso de la cinta transportadora.

Esta pantalla debe contener las siguientes dinámicas:

Cambio de la propiedad de color de relleno del círculo que identifica al estado de lasalida del autómata MOTOR_ON (figura 5.2.a).

Desplazamiento de la pieza dependiendo de la activación de la barrera óptica # 1(figura 5.2.b).

Activación de señales de entrada de marcha y de paro mediante botones.

BO1 BO2

MOTORMarcha

Paro

BO1 BO2

MOTOR

Indicador

de cinta

activa

Marcha

Paro

(a)(b)

Figura 5.2: (a) Indicación de activación de la cinta transportadora, (b) indicaciónde pieza sobre la BO1.

A la finalización de la sesión de laboratorio se debe borrar el proyecto creado en elPC del laboratorio. Es aconsejable que el alumno lo guarde previamente en algún soportefísico portable (memoria usb) con el objetivo de poder reutilizarlo.

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Práctica 6

Bloques de organización de

alarmas de proceso y de arranqueen el autómata programableSIMATIC S7-300 de SIEMENS

6.1. Objetivos.

Se pretende que el alumno adquiera conocimientos de programación de alarmas deprocesos y de bloques de organización de arranque, en los lenguajes KOP y AWL medianteel software SIMATIC STEP 7.

6.2. Fundamento teórico.

La documentación necesaria para la realización de esta práctica puede encontrarse enel manual de referencia ‘Programar con STEP 7’ así como en el manual ‘Datos técnicosde la CPU 314C-2DP’, disponibles en la web de la asignatura1.

6.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio.

El alumno encontrará información detallada de las alarmas de procesos y de la pro-gramación de los bloques de arranque en los siguientes apartados:

Manual Apartado

Bloques de alarmas de proceso Programar con STEP 7 4.2.5.5Datos técnicos de la CPU314C-2DP

6.6.4

Bloques de arranque Programar con STEP 7 4.2.5.6

1http://www.dte.us.es/tec_ind/electron/ai/copister.html.

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El alumno deberá entregar a la entrada en el laboratorio un estudio realizado en papely a mano donde se responda a las siguientes cuestiones:

1. ¿Cuáles son los bloques que gestionan las alarmas de proceso en el paquete STEP7?En el caso concreto de la CPU 314C-2DP, ¿cuáles son los bloques disponibles?

2. ¿Cuáles son los bloques que gestionan los distintos modos de arranque en el pa-quete STEP7? En el caso concreto de la CPU 314C-2DP, ¿cuáles son los bloquesdisponibles?

6.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control

de una cinta transportadora.

La figura 6.1 muestra una cinta transportadora con características similares a lasestudiadas en las prácticas anteriores. En esta práctica se pretende introducir los siguientescontroles:

MOTOR_ON

S1S2O MarchaO Paro

BO1

S3S4

O MarchaO Paro

CIZALLA_ON

Figura 6.1: Cinta transportadora.

1. Introducción de una interrupción hardware (alarma de proceso) para el seccionadode piezas. Cuando una pieza pasa por un punto determinado en su transcurrir porla cinta transportadora. Esta situación se determina mediante una barrera óptica.Cuando éste sensor se active, se debe enclavar una cizalla para el seccionado de lapieza.

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6. Bloques de organización de alarmas de proceso y de arranque en el autómata programableSIMATIC S7-300 de SIEMENS 51

La configuración del autómata para que interprete interrupciones hardware se rea-lizará mediante la herramienta de configuración de hardware del paquete STEP7,tal y como se muestra en la figura 6.2. La alarma de proceso la elegiremos en laentrada de la periferia integrada E 126.7 (esta señal se genera cuando la barreraóptica pasa de ‘1’ a ‘0’ lógico).

El desenclavamiento de la cizalla se realizará cuando la barrera óptica pase de ‘0’ a‘1’ lógico.

2. Arranque en caliente y en frío. El proceso de automatización debe contemplar ambosarranques de tal forma que se asegure el estado de reposo tras ambos procesos, conel fin de no introducir ningún elemento de inseguridad para el operario.

A la finalización de la sesión de laboratorio se debe borrar el proyecto creado en el

PC del laboratorio. Es aconsejable que el alumno lo guarde previamente en algún soportefísico portable (memoria usb) con el objetivo de poder reutilizarlo.

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Figura 6.2: Configuración de alarmas de proceso.

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Práctica 7

Estructuración de un proyecto

STEP 7. I. Interpretación delmodelo de programación IEC61131-3 mediante la herramientaS7-GRAPH de SIEMENS

7.1. Objetivos.

Se pretende que el alumno aprenda a utilizar las herramientas de las que dispone elentorno de programación STEP 7, basadas en el estándar de programación IEC 61131-3.

7.2. Fundamento teórico.

La documentación necesaria para la realización de esta práctica puede encontrarse enlos manuales de referencia ‘S7-GRAPH para S7-300/400. Primeros pasos con S7-GRAPH’y ‘S7-GRAPH para S7-300/400. Programación de controles secuenciales’, disponible en la

web de la asignatura1

.

7.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio: diseño de

una solución a un problema de automatización.

El alumno deberá entregar al profesor de prácticas antes de entrar en el laboratorio lasolución del problema planteado en la sección 7.3.1. Esta solución deberá ser implementadaen lenguaje SFC y realizada a mano.

1http://www.dte.us.es/tec_ind/electron/ai/copister.html.

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7.3.1. Automatización de un invernadero.En la figura 7.1 se muestra un invernadero con dos zonas de riego ( Z1 y Z2). Cadauna de las zonas forma un triángulo. En los vértices de los triángulos se han insta-lado detectores de humedad en suelo (tensiómetros). En consecuencia existen dosdetectores que son compartidos por ambas zonas.

Para activar el riego en un área se requiere que lo decida un sistema de votaciónpor mayoría de tres detectores.

1 4

2

3Z1

Z2

Figura 7.1: Disposición de detectores de humedad en el invernadero.

El alumno debe desarrollar un programa para decidir el riego de 3 tensíometros.

Debe considerarse la posibilidad de que un detector se averíe. Este diagnóstico sehará en base al siguiente síntoma: un detector no cambia su voto en 3 votaciones

consecutivas.

Las votaciones deben ser iniciadas cuando uno o más detectores cambien de valor.

Debe contemplarse la posibilidad de que el detector pueda ser sustituido y reparado.Esta reparación se notificará mediante una entrad que acuse la avería.

7.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: imple-

mentación de la solución diseñada.

El alumno durante la sesión de laboratorio implementará la solución diseñada por élcon las herramientas de programación del paquete STEP 7. Esta implementación debe

considerar los recursos de los que dispone cada alumno: un PLC S7-300 con CPU 314C-2DP2.

A la finalización de la sesión de laboratorio se debe eliminar el proyecto creado en elPC del puesto del laboratorio.

2Debe utilizarse únicamente la periferia integrada

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Práctica 8

Entradas y salidas analógicas en

el autómata programableSIMATIC S7-300 de SIEMENS

8.1. Objetivos.

Se pretende que el alumno adquiera conocimientos de captura y generación de entradasy salidas analógicas respectivamente, mediante el autómata S7-300 de SIEMENS.

8.2. Fundamento teórico.

La documentación necesaria para la realización de esta práctica puede encontrarse enel manual de referencia ‘Datos técnicos de la CPU 314C-2DP’, disponible en la web de laasignatura1.

8.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio.

El alumno encontrará información detallada de las entradas y salidas analógicas enlos siguientes apartados:

Manual Apartado Página(s)Asignación de lasAI/AO

Datos técnicos de la CPU314C-2DP

6.6.1 6-32 y ss

Parámetros de lasAI/AO estándar

Datos técnicos de la CPU314C-2DP

6.6.1 6-41 y ss

Representación de losvalores analógicos

Datos de los módulos 4.3 4-8 y ss

El alumno deberá entregar a la entrada en el laboratorio un estudio realizado en papely a mano donde se responda a las siguientes cuestiones:

1http://www.dte.us.es/tec_ind/electron/ai/copister.html.

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1. Descripción del bloque de función FC 105 “SCALE”, proporcionado en la bibliotecaestándar del paquete STEP 7.

2. Descripción del bloque de función FC 106 “UNSCALE”, proporcionado en la biblio-teca estándar del paquete STEP 7.

8.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control

de una cinta transportadora.

La figura 8.1 muestra la cinta transportadora estudiada en las prácticas anteriores.En esta práctica se pretende introducir los siguientes controles:

MOTOR_ON

S1S2

MarchaParo

BO2BO1

BRAZO_ON

S3S4

MarchaParo

ELECTRO_IMAN

0 8

MEDIDOR_PESO

Figura 8.1: Cinta transportadora.

1. Se ha introducido un medidor de peso con el objetivo de determinar el peso decada pieza. Esta información se capturará de la siguiente forma: Una vez que lapieza se encuentra entre las dos barreras ópticas, el medidor devuelve una tensiónrelacionada con la medida expresada en kilogramos. Una vez obtenida esta señal, seintroduce su valor en el canal 0 de las entradas analógicas de la periferia integradadel autómata. Se debe tener en cuenta que la tensión de la señal debe ser convertidaa la unidad de ingeniería kilogramos2.

2Según la documentación mencionada, los márgenes de medida pueden ser configurados como+/- 10 V o 0-10 V (véase tabla 4-10 del manual Datos de los módulos). Supóngase la correspon-

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8. Entradas y salidas analógicas en el autómata programable SIMATIC S7-300 de SIEMENS57

Para capturar esta entrada se debe realizar el conexionado adecuado al conectorX11 (supondremos que este conexionado se ha realizado y simularemos nuestro me-didor de peso mediante el potenciómetro del kit didáctico del laboratorio). Una vezconectada la entrada analógica al autómata, se debe configurar éste para su correctacaptura. Esta configuración del autómata se realizará mediante la herramienta deconfiguración del hardware, tal y como se muestra en la figura 8.2.

2. La información obtenida mediante el medidor de peso nos servirá para indicarleal brazo la forma adecuada de proceder para la captura de la pieza. Se supondráque el tipo de piezas que se está tratando es de carácter ferromagnético. El brazodispondrá de una cabeza con un electro-imán, de tal forma que, dependiendo delpeso de la pieza, se deberá aplicar más o menos intensidad al electro-imán. Paraindicarle al brazo el peso de la pieza se utilizará una ‘señal de consigna’ expresada

en tensión y generada mediante el canal 0 de las salidas analógicas de la periferiaintegrada del autómata. Se interpretará la siguiente correspondencia de peso depiezas y señal de consigna:

Margen de peso de la pieza (Kg) Señal de consigna (V)

[0-4] 5[4-8] 10

Nota: Utilizar las funciones FC 105 “SCALE” (graduar valores) y FC 106 “UN-SCALE” (degraduar valores) ofrecidos por el fabricante para realizar la traducciónde unidades de ingeniería a unidades eléctricas, y viceversa. Estas funciones apare-cen en la biblioteca estándar de STEP 7, en el subdirectorio “TI-S7-Converting

Blocks” (descrito en la ayudaonline 

STEP 7 para los FC).

dencia 0 kg → 0 V y 8 kg → 10 V.

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Figura 8.2: Configuración de entradas analógicas.

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Práctica 9

Uso de buses y relaciones

maestro-esclavo con el autómataprogramable SIMATIC S7-300 deSIEMENS

9.1. Objetivos.

Se pretende que el alumno realice una configuración de PLC basada en un autómataS7-300 de SIEMENS con CPU 314C-2DP y un esclavo DP.

9.2. Fundamento teórico.

La documentación necesaria para la realización de esta práctica puede encontrarseen el manual de referencia ‘Configurar el hardware y la comunicación con STEP 7 V5.3’(apartados 2: ‘Configurar módulos centrales ’ y 3: ‘Configurar la periferia descentralizada 

DP ’) y disponible en la web de la asignatura1.

9.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio.

Se le presuponen al alumno conocimientos de la norma IEC 61131, recibidos en lasclases de aula previas a la sesión del laboratorio.

El alumno deberá entregar a la entrada en el laboratorio un estudio realizado en papely a mano donde se responda a las siguientes cuestiones:

1. Concepto de arquitectura descentralizada.

2. Estudios de los módulos ET200S y ET200L:

Características

Comunicaciones

1http://www.dte.us.es/tec_ind/electron/ai/copister.html.

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60

Para responder a estas cuestiones se recomienda la consulta del documento ‘brochure_simatic-et200_es’, disponible en la página web de la asignatura.

9.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: control

de una cinta transportadora.

Durante la sesión de laboratorio realice paso a paso las siguientes tareas:

1. Cree una nueva carpeta en el Escritorio de Windows y nómbrela PracticasAI.

2. Abra el Administrador Simatic y cierre todos los proyectos que puedan abrirse alabrir el administrador.

3. Cree un nuevo proyecto ubicándolo en la carpeta ProyectosAI y nómbrelo de lasiguiente forma: P9_XXX, donde XXX deben ser las iniciales del alumno del puesto(figura 9.1).

4. El proyecto creado contendrá un único elemento, consistente en una red MPI.Crearemos a continuación un equipo nuevo. Para ello en la barra de menú ele-giremos Insertar→Equipo→SIMATIC 300, al que nombraremos como SIMATIC(1)

(figura 9.2).

5. A continuación configuraremos el hardware del equipo creado. Dentro del equipoSIMATIC(1) picaremos dos veces sobre el icono de Hardware. Con ello se abrirá laherramienta HW Config. La ventana de la derecha de la herramienta abierta nos

muestra un catálogo de entidades de las que disponemos para configurar nuestroequipo. En la ventana de la izquierda disponemos de una zona editable donde re-alizar la configuración. La forma de proceder consistirá en utilizar la técnica deseleccionar el elemento deseado sobre el catálogo y arrastrarlo a la zona de trabajo.El primer elemento a introducir será un bastidor 300, que puede encontrarse en lasección SIMATIC 300→BASTIDOR 300→Perfil soporte (figura 9.3).

6. Una vez insertado el bastidor, elegimos la CPU adecuada para ubicarla en la ra-nura (slot ) oportuno2. Las CPUs disponibles en el laboratorio de Automatizacióncorresponden con el modelo 314C-2DP y con una versión firmware que depende delequipo en cuestión.

Los puestos 1-8 (ambos inclusive) poseen un firmware V2.0. Esta CPU en

concreto tiene como número de referencia 6ES7 314-6CF01-0AB0.

Los puestos 9-12 (ambos inclusive) poseen un firmware V1.0. Esta CPU enconcreto tiene como número de referencia 6ES7 314-6CF00-0AB0.

Los números de referencia de cada CPU pueden consultarse directamente sobre elautómata, puesto que se encuentran impresos en la tapa de acceso a las interfacesde comunicación MPI y PROFIBUS3.

2La ranura 1 está reservada para la fuente de alimentación y la ranura 2 para la CPU.3La fuente de alimentación que alimenta al la CPU también posee un número de referencia

que se encuentra impreso en este módulo. No debemos confundirlo con el de la CPU. Este módulose encuentra alojado en la ranura 1, mientras que la CPU se encuentra alojado en la ranura 2

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9. Uso de buses y relaciones maestro-esclavo con el autómata programable SIMATIC S7-300de SIEMENS 61

7. Al alojar la CPU elegida sobre la ranura 2, la aplicación nos preguntará por laconexión de su interfaz PROFIBUS. Si no hay ninguna red PROFIBUS declaradaen el proyecto (éste es el caso) deberemos crear una nueva. La configuración de estared es la siguiente:

Nombre de la red: PROFIBUS(1) (figura 9.4).

ID de la subred S7: 0040 0001 (figura 9.4).

Velocidad de transferencia: 187,5 Kbit/s (figura 9.5).

Perfil: DP (figura 9.5).

Dirección: la indicada en la MMC4 (figura 9.6).

El modo de operación se presupone el dado por defecto en la configuración:

Maestro.

8. Tras realizar la configuración de la conexión PROFIBUS del PLC, procedemosconfigurando la interfaz de comunicaciones MPI. Para ello picamos dos veces sobre laranura 2 CPU 314C-2DP, tal y como muestran las figuras 9.7 y 9.8. La configuraciónde esta red es la siguiente:

Dirección MPI: la indicada en la MMC5 (figura 9.9).

Nombre de la red: MPI(1) (figura 9.10).

ID de la subred S7: 0030 0001 (figura 9.10).

Velocidad de transferencia: 187,5 Kbit/s (figura 9.11).

9. El siguiente paso consiste en configurar la periferia descentralizada. Como ejemplode este tipo de configuración, procederemos configurando un esclavo DP. Disponemosde dos esclavos DP en el laboratorio. La asignación de esclavos será la siguiente:

Los puestos 1-6 (inclusives) realizarán la configuración del esclavo ET 200S.

Los puestos 7-12 (inclusives) realizarán la configuración del esclavo ET 200L.

La configuración para cada esclavo se realizará como se detalla a continuación:

ET 200S: (figura 9.12) Sólo puestos 1-6.

Sobre el catálogo elegiremos el esclavo ET 200S, accesible a través de la ru-ta PROFIBUS-DP→ET 200S. La unidad de la que disponemos es concre-

tamente la IM 151-1 Standard con número de referencia 6ES7 151-1AA03-0AB0. Actuaremos picando sobre ella y arrastrando hacia el icono conforma de bus PROFIBUS(1) correspondiente al sistema maestro DP(1).Al hacer esto la aplicación lanzará una ventana de diálogo donde se nossolicita una dirección de PROFIBUS DP para el esclavo. Le asignaremosla 70.

4Micro Memory Card, tarjeta de memoria. Debemos ser muy cuidadosos para no du-

plicar direcciones en la red PROFIBUS, puesto que podrían producirse errores en

toda la red.5Nuevamente debemos ser muy cuidadosos de no duplicar direcciones en la red MPI, puesto

que podrían producirse errores en toda la red. Las direcciones MPI y PROFIBUS deben serúnicas, esto es, no debe existir direcciones MPI y PROFIBUS coincidentes

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62

A continuación, deberemos configurar todos los módulos del esclavo. Enla primera ranura ubicaremos un módulo de potencia, PM-E DC24V, conreferencia 6ES7 138-4CA00-0AA0. El procedimiento de alojamiento delmódulo se basará en la técnica ya comentada de arrastre.

El siguiente módulo consiste en 4 entradas digitales, 4DI DC24 ST, conreferencia 6ES7 131-4BD00-0AA0.

El siguiente módulo consiste en 4 salidas digitales, 4DO DC24/0,5 ST,con referencia 6ES7 132-4BD00-0AA0.

El siguiente módulo consiste en 2 entradas analógicas, 2AI U ST, conreferencia 6ES7 134-4FB00-0AB0.

El siguiente módulo consiste en 2 salidas analógicas, 2AO U ST, conreferencia 6ES7 135-4FB00-0AB0.

ET 200L: (figura 9.13) Sólo puestos 7-12.

Sobre el catálogo elegiremos el esclavo ET 200L, accesible a través dela ruta PROFIBUS-DP→ET 200L. La unidad de la que disponemoses concretamente la L-16DI/16DO DP con número de referencia 6ES7133-1BL0x-0XB0. Actuaremos picando sobre ella y arrastrando hacia elicono con forma de bus PROFIBUS(1) correspondiente al sistema mae-stro DP(1). Al hacer esto la aplicación lanzará una ventana de diálogodonde se nos solicita una dirección de PROFIBUS DP para el esclavo. Leasignaremos la 77.

10. Guardar y compilar la configuración.

11. Avisar al profesor de prácticas para validar la configuración antes de transferirla al

autómata.

12. Realice la programación del bloque OB1 para actuar sobre salidas y entradas digi-tales del esclavo asignado, de acuerdo a las indicaciones del profesor de prácticas.

13. Elimine el esclavo, de la configuración. Vuelva a compilar el equipo y avise al profesorde prácticas para transferir la nueva configuración al autómata.

14. Cierre el Administrador Simatic y elimine la carpeta PracticasAI.

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9. Uso de buses y relaciones maestro-esclavo con el autómata programable SIMATIC S7-300de SIEMENS 63

Figura 9.1: Nuevo proyecto.

Figura 9.2: Administrador.

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Figura 9.3: HW Config.

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9. Uso de buses y relaciones maestro-esclavo con el autómata programable SIMATIC S7-300de SIEMENS 65

Figura 9.4: Configuración PROFIBUS.

Figura 9.5: Configuración PROFIBUS.

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Figura 9.6: Configuración PROFIBUS.

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9. Uso de buses y relaciones maestro-esclavo con el autómata programable SIMATIC S7-300de SIEMENS 67

Figura 9.7: HW Config.

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Figura 9.8: Configuración MPI.

Figura 9.9: Configuración MPI.

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9. Uso de buses y relaciones maestro-esclavo con el autómata programable SIMATIC S7-300de SIEMENS 69

Figura 9.10: Configuración MPI.

Figura 9.11: Configuración MPI.

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Figura 9.12: Esclavo DP ET 200S.

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9. Uso de buses y relaciones maestro-esclavo con el autómata programable SIMATIC S7-300de SIEMENS 71

Figura 9.13: Esclavo DP ET 200L.

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Práctica 10

Control de una estación de

clasificación de cilindros

10.1. Objetivos.

Se pretende que el alumno controle un proceso real consistente en la clasificación depiezas según un criterio de colores. El proceso se encuentra ubicado en el Laboratorio deAutomatización.

10.2. Fundamento teórico.

La estación de la figura 10.1 recibe piezas de diferentes tipos procedentes de tres líneasde fabricación. Las piezas recibidas pueden ser: metálicas, o no metálicas y negras, o nometálicas y no negras. La función de la estación es identificar el tipo de pieza y clasificarlaalmacenando todas las del mismo tipo en una rampa concreta de donde serán retiradaspor otro proceso.

10.2.1. Instrumentación instalada

Detector fotoeléctrico na: Indica pieza presente esperando ser clasificada.

Detector inductivo na: Indica pieza metálica. "Detector fotoeléctrico na: Indica piezano negra.

Detectores de fin de carrera na: Indican las posiciones extremas del recorrido decada desviador.

Detector fotoeléctrico na: Situado al principio de las rampas de almacenaje. Seactiva cada vez que entra una pieza en alguna rampa.

10.2.2. Actuadores

Motor eléctrico para accionar la cinta transportadora.

Desviador neumático. Funciona como un cilindro de simple efecto controlado poruna electro válvula 3/2. En su estado normal el desviador se encuentra recogido.

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Cinta

Retenedor 

Detector Fotoeléctrico

Detector Fotoeléctrico Detector 

FotoeléctricoRampas

Detector Inductivo

D  e s v  i  a d  o r  

Figura 10.1: Estación de clasificación de cilindros.

Retenedor neumático. Funciona como un cilindro de simple efecto controlado poruna electroválvula 3/2. En su estado normal, el retenedor se encuentra extendido.

Para el control de la estación de clasificación se cuenta con un autómata de la serieS7-300 de SIEMENS con CPU 313C-2DP y con un esclavo del tipo ET-200M dotado conun módulo de 16 entradas digitales y 16 salidas digitales. La configuración hardware es laque se muestra en la figura 10.2:

Figura 10.2: Configuración de la arquitectura del sistema de control.

Los recursos de sistema utilizados para el control del proceso se muestran en la sigu-iente tabla de símbolos (tablas 10.1, 10.2 y 10.3).

Los POUs de control definidos para los distintos actuadores son los siguientes:

1. POU de control del motor eléctrico para la cinta transportadora (figura 10.3, tabla10.4).

2. POU de control del cilindro neumático de simple efecto para retenedor y desviadores(figura 10.4, tabla 10.5).

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10. Control de una estación de clasificación de cilindros 75

Tabla 10.1: Tabla de símbolos. POUs.Símbolo Dirección Tipo de datos Comentario

CtrolDesviador FC 1 FC 1 Control del desviadorneumático

CtrolCinta FC 2 FC 2 Control del MotorCinta-Transportadora

CtrolEstacionClasif FB 1 FB 1 Ctrol de la estación declasificación de piezas(FESTO)

Tabla 10.2: Tabla de símbolos. Entradas.Símbolo Dirección Tipo de datos Comentario

PiezaEntrante-Clasi E 100.0 BOOL Sensor de pieza esperandopara ser clasificada.

PiezaMetal-Clasi E 100.1 BOOL Sensor de pieza metálica.PiezaNoNegra-Clasi E 100.2 BOOL Sensor de pieza no negra.

RampaLlena-Clasi E 100.3 BOOL Sensor de rampa clasifi-cadora llena.

Desviador1OFF-Clasi E 100.4 BOOL Final de carrera Brazo delDesviador 1 retraido.

Desviador1ON-Clasi E 100.5 BOOL Final de carrera Brazo delDesviador 1 extendido.

Desviador2OFF-Clasi E 100.6 BOOL Final de carrera Brazo delDesviador 1 retraido.

Desviador2ON-Clasi E 100.7 BOOL Final de carrera Brazo delDesviador 2 extendido.

PulsSTART-Clasi E 101.0 BOOL Pulsador de puesta enmarcha de la estación

(na).PulsSTOP-Clasi E 101.1 BOOL Pulsador de paro de la

estación (nc).SelAutoMan-Clasi E 101.2 BOOLPulsRESET-Clasi E 101.3 BOOL

EstAnteriorI4-Clasi E 101.4 BOOLPAROEMERGENCIA-Clasi E 101.5 BOOLEstSiguienteI6-Clasi E 101.6 BOOL

BARRERASEGURIDAD-Clasi E 101.7 BOOL

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Tabla 10.3: Tabla de símbolos. Salidas.Símbolo Dirección Tipo de datos ComentarioMarchaCinta-Clasi A 100.0 BOOL Control del MotorCinta-

Transportadora.Desviar1-Clasi A 100.1 BOOL Ev del desviador 1. 1 →

extender, 0 → retraer.Desviar2-Clasi A 100.2 BOOL Ev del desviador 2. 1 →

extender, 0 → retraer.Desbloquear-Clasi A 100.3 BOOL Ev del retenedor. 0 → ex-

tender, 1 → retraer.EstacionOcupada-Clasi A 100.7 BOOL

PilotoSTART-Clasi A 101.0 BOOL

PilotoRESET-Clasi A 101.1 BOOLPilotoQ1-Clasi A 101.2 BOOL Señal que pide una nue-va pieza en la cinta paraclasificar (Provisional).

PilotoQ2-Clasi A 101.3 BOOLEstAnteriorQ4-Clasi A 101.4 BOOLEstAnteriorQ5-Clasi A 101.5 BOOLEstAnteriorQ6-Clasi A 101.6 BOOL

EstAnteriorQ7-Clasi A 101.7 BOOL

"CtrolCinta"

EN

SB_marcha

SB_Paro

FR

ENO

KM1

Averia

Figura 10.3: POU de control del motor eléctrico.

En la página de la asignatura se encuentra disponible el proyecto base conteniendo losPOUs y la configuración hardware definidos.

10.3. Estudio previo a la sesión de laboratorio: Real-ización del bloque de control de una estación de

clasificación de piezas.

El alumno deberá entregar a la entrada en el laboratorio un estudio realizado enpapel y a mano donde se describan los siguientes elementos del control de la estaciónclasificadora:

1. CFC del proceso usando los bloques definidos.

2. POU para controlar el proceso con la interfaz de la figura 10.5, tabla 10.5.

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10. Control de una estación de clasificación de cilindros 77

Tabla 10.4: Interfaces de la POU de control del motor eléctrico.Variable Tipo Significado

EN BOOL Habilitación de entrada.SB_marcha BOOL Pulsador de marcha.

SB_paro BOOL Pulsador de paro.FR BOOL Relé térmico.

ENO BOOL Habilitación de salida.KM1 BOOL Contactor.

Averia BOOL Señal de avería.

Tabla 10.5: Interfaces de la POU de control del cilindro neumático de simple efecto.

Variable Tipo SignificadoEN BOOL Habilitación de entrada.

Extender BOOL Señal de extracción delvástago.

retraer BOOL Señal de retracción delvástago.

FCe BOOL Fin de carrera del cilindroextraído.

FCr BOOL Fin de carrera del cilindroretraído.

ENO BOOL Habilitación de salida.ev_mas BOOL Accionamiento de la elec-

troválvula de control (0 →retraído, 1 → extraído).

Fin BOOL El cilindro ha llegado al finde carrera del cilindro ex-traído o retraído. 1 → tér-mino de una maniobra, 0→ el vástago del cilindrose está desplazando.

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Tabla 10.6: Interfaces de la POU de control del cilindro neumático de simple efecto.Variable Tipo Significado

EN BOOL Habilitación de entrada.Marcha BOOL Señal de marcha de la

clasificación.

Paro BOOL Señal de paro de la clasifi-cación.

Pieza_esperando BOOL Indicación de pieza es-perando.

Pieza_Metal BOOL Indicación de piezametálica.

Pieza_NoNegra BOOL Indicación de pieza no ne-gra.

EsperaId Time Tiempo que hay queesperar para que losdos detectores de tipode pieza señalen (estos

detectores no actúansimultáneamente).

RampaLlena BOOL Indicación de rampa llena.ENO BOOL Habilitación de salida.

Cinta_On BOOL Accionamiento de la cintatransportadora.

Desv1 BOOL Accionamiento del desvi-ador 1.

Desv2 BOOL Accionamiento del desvi-ador 2.

Retenedor BOOL Accionamiento del retene-dor.

Dispuesto BOOL Señalización para laestación predecesora.Indica que la estaciónclasificadora puede acep-tar otra pieza.

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"CtrolDesviador"

EN

Extender

Retraer

FCe

FCr

ENO

ev_mas

Fin

Figura 10.4: POU de control del cilindro neumático.

10.4. Estudio durante la sesión de laboratorio: controlde una cinta transportadora.

El alumno realizará la implementación del proyecto definido en el estudio teóricoy en la sesión previa al laboratorio en su puesto de trabajo. Una vez realizado deberácomunicarlo al profesor presente en el laboratorio para cargarlo en el autómata de controldel proceso.

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"CtrolEstacionClasif"

DB1

EN

Marcha

Paro

Pieza_Esp

erando

Pieza_Metal

Pieza_NoN

egra

EsperaId

RampaLlen

a

ENO

Cinta_On

Desv1

Desv2

Retenedor

Dispuesto

Figura 10.5: POU de control de la estación de clasificación de cilindros.

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