CARACTERISTICAS Y MONTAJE DEL SIMULADOR S7-1200 1. INTRODUCCION.

El autmata S7-1200, es el ltimo dentro de

una gama de controladores SIMATIC de

Siemens, es el sucesor del S7-200 y est

disponible desde junio del 2009. El controlador

compacto SIMATIC S7-1200 es el modelo

modular y compacto para pequeos sistemas de

automatizacin que requieran funciones simples o

avanzadas para lgica, HMI o redes. Gracias a su

diseo compacto, su bajo coste y sus potentes funciones, los sistemas de

automatizacin S7-1200 son idneos para controlar tareas sencillas.

En el marco del compromiso SIMATIC para con la automatizacin

plenamente integrada (TIA: Totally Integrated Automation), la familia de

productos S7-1200 y la herramienta de programacin STEP 7 Basic

proporcionan la flexibilidad necesaria para cubrir las diferentes necesidades

de automatizacin de cada caso.

El controlador S7-1200 ofrece la flexibilidad y potencia necesarias

para controlar una gran variedad de dispositivos para las distintas necesidades

de automatizacin. Gracias a su diseo compacto, configuracin flexible y

amplio juego de instrucciones, el S7-1200 es idneo para controlar una gran

variedad de aplicaciones.

La CPU incorpora un microprocesador, una fuente de alimentacin

integrada, circuitos de entrada y salida, PROFINET integrado, E/S de

control de movimiento de alta velocidad y entradas analgicas incorporadas,

todo ello en una carcasa compacta, conformando as un potente controlador.

Una vez descargado el programa, la CPU contiene la lgica necesaria para

vigilar y controlar los dispositivos de la aplicacin. La CPU vigila las entradas y

cambia el estado de las salidas segn la lgica del programa de usuario, que

puede incluir lgica booleana, instrucciones de contaje y temporizacin,

funciones matemticas complejas, as como comunicacin con otros

dispositivos inteligentes.

Para comunicarse con una programadora, la CPU incorpora un puerto

PROFINET integrado. La CPU puede comunicarse con paneles HMI o

una CPU diferente en la red PROFINET.

PLC S7 1200

SIMATIC S7-1200 es el controlador de lazo abierto y lazo cerrado de control

de tareas en la fabricacin de equipo mecnico y la construccin de la planta.

Se combina la automatizacin mxima y mnimo coste. Debido al diseo

modular compacto con un alto rendimiento al mismo tiempo, el SIMATIC

S7-1200 es adecuado para una amplia variedad de aplicaciones de

automatizacin. Su campo de aplicacin se extiende desde la sustitucin de

los rels y contactores hasta tareas complejas de la automatizacin en las

redes y en las estructuras de distribucin. El S7-1200 tambin se abre cada

vez ms mbitos en los que la electrnica especial ha sido desarrollada

previamente por razones econmicas.

Instalacin sencilla y cmoda.

El hardware completo SIMATIC S7-1200 incorpora clips para un montaje

rpido y fcil en perfil DIN de 35 mm. Adems, estos clips integrados son

extrables, lo que significa que pueden funcionar como taladros de montaje en

caso de no utilizarse perfil soporte. El hardware SIMATICS7-1200 puede

instalarse, con absoluta flexibilidad, tanto en posicin horizontal como vertical.

2. MDULOS DE SEALES.

Las mayores CPU admiten la conexin de hasta

ocho Mdulos de Seales, ampliando as las

posibilidades de utilizar E/S digitales o

analgicas adicionales

Conector de alimentacin Conectores extrables para cablead

de usuario (detrs de las tapas) LEDs DE ESTADO PARA LAS e/s

INTEGRADAS.

Conector PROFINET (en el lado inferior de la CPU)

Para comunicarse con una programadora, la CPU dispone de un puerto PROFINET integrado. La CPU puede comunicarse con paneles HMI o una CPU diferente en la red PROFINET

3. SEALES INTEGRADAS.

Un Mdulo de Seales Integradas puede

enchufarse directamente a una CPU. De este

modo pueden adaptarse individualmente las

CPU, aadiendo E/S digitales o analgicas sin

tener que aumentar fsicamente el tamao del

controlador. El diseo modular de SIMATIC S7-

1200 garantiza que siempre se podr modificar

el controlador para adaptarlo perfectamente a

cualquier necesidad.

4. MDULOS DE COMUNICACIN.

Toda CPU SIMATIC S7-1200

puede ampliarse hasta con 3

Mdulos de Comunicacin.

Los Mdulos de Comunicacin

RS485 y RS232 son aptos para

conexiones punto a punto en serie, basadas en caracteres.

Esta comunicacin se programa y configura con sencillas instrucciones, o

bien con las funciones de libreras para protocolo maestro y esclavo USS Drive

y Modbus RTU, que estn incluidas en el sistema de ingeniera SIMATIC STEP

7 Basic.

5. MEMORIA.

Permite seleccionar el tamao de la memoria de programa y la

de datos Hasta 50 KB de memoria de trabajo en el controlador,

con libre configuracin del tamao de memoria de programa y de

datos de usuario, pueden definirse hasta 2048 Bytes como

remanentes.

El usuario puede designar memoria de datos o de marcas como remanentes

ante un corte de alimentacin. Los datos designados no tienen por qu ser

contiguos.

SIMATIC Memory Card

Con la SIMATIC Memory Card opcional pueden transferirse fcilmente

programas a varias CPU. La tarjeta tambin puede utilizarse para guardar

diversos archivos o para actualizar el firmware del controlador, Mdulos de

seales y Mdulos de Comunicacin.

Simplemente insertar la SIMATIC Memory Card en la CPU y darle tensin, el

programa de usuario no se pierde durante el proceso.

6. REGLETAS DE BORNES DESMONTABLES.

Todos los componentes hardware del SIMATIC S7-1200 estn equipados

con regletas de bornes desmontables. Por lo tanto, slo es necesario

cablearlo una vez, con el ahorro en tiempo que supone en la fase de

instalacin. Las regletas de bornes desmontables ofrecen un grado de

comodidad an mayor a la hora de sustituir componentes de hardware.

Diseo que ahorra espacio

El hardware SIMATIC S7-1200 ha sido diseado especialmente para

ahorrar espacio en el armario elctrico. Por ejemplo, la CPU 1214C slo tiene

110 mm de ancho, y las CPU 1212C y 1211C slo 90 mm. Junto con los

pequeos Mdulos de Comunicacin y Seales, este sistema modular ahorra

un valioso espacio y ofrece la mxima eficiencia y flexibilidad en el proceso de

instalacin.

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7.3. COMUNICACIN CON EQUIPOS DE OTROS FABRICANTES.

La interfaz integrada de SIMATIC S7-1200 hace posible una integracin

sin fisuras de los equipos de otros fabricantes. Los protocolos abiertos de

Ethernet TCP/IP nativo e ISO-on-TCP hacen posible la conexin y la

comunicacin con varios equipos de otros fabricantes. Esta capacidad de

comunicacin, que se configura con bloques estndar T-Send/T-Receive del

sistema de ingeniera SIMATIC STEP 7 BASIC, le ofrece una flexibilidad an

mayor a la hora de disear su sistema de automatizacin particular.

7.4. PROFINET: EL ESTNDAR ABIERTO DE INDUSTRIAL ETHERNET.

Con estndares bien conocidos de TCP/IP, la interfaz PROFINET

integrada puede usarse en SIMATIC S7-1200, tanto para programar como

para la comunicacin con equipos HMI y otros controladores. En el futuro ser

posible conectar SIMATIC S7-1200 con equipos de campo distribuidos

mediante PROFINET. Adems, el controlador podr funcionar indistintamente

como PROFINET I/O Device o como PROFINET I/O Controller. Esto har posible

en el futuro una comunicacin unificada desde el nivel de campo hasta el

nivel de control. Con esto damos respuesta a una de las necesidades ms

importantes ahora tambin en la gama de la automatizacin compacta.

8. FUNCIONES TECNOLGICAS INTEGRADAS.

SIMATIC es desde hace bastantes aos,

sinnimo de fiabilidad en el mundo de la

automatizacin. Basndonos en la larga

experiencia, han integrado en el nuevo

controlador las probadas e innovadoras

funciones tecnolgicas, desde el contaje y

la medicin al control de velocidad, posicin y ciclo, pasando por funciones de control de proceso sencillas. Esta gran variedad le permite

ser un sistema muy verstil e idneo para resolver una amplia gama

de aplicaciones.

8.1. ENTRADAS DE ALTA VELOCIDAD PARA FUNCIONES DE

CONTAJE Y MEDICIN

El nuevo controlador SIMATIC S7-1200 posee hasta 6 contadores de alta

velocidad. Tres entradas de 100 kHz y otras tres de 30 kHz perfectamente

integradas para funciones de contaje y medicin.

Esto permite la lectura precisa de encders incrementales, contajes de

frecuencia y la captura rpida de eventos de proceso

8.2. SALIDAS DE ALTA VELOCIDAD

En el controlador SIMATIC S7-1200 se han integrados 2 salidas de alta

velocidad que pueden funcionar como salidas de tren de pulsos (PTO) o como

salidas con modulacin de ancho de impulsos (PWM). Si se configuran como

PTO, ofrecen una secuencia de impulsos con un factor de trabajo del 50 % y

hasta 100 kHz, para la regulacin controlada de la velocidad y posicin de

motores paso a paso y servo accionamientos. La realimentacin para las

salidas de tren de pulsos proviene internamente de los dos contadores de

alta velocidad. Si se configuran como salidas PWM, ofrecen un tiempo de

ciclo fijo con punto de operacin variable. Esto permite regular la velocidad de

un motor, la posicin de una vlvula o el ciclo de trabajo de un calefactor.

8.3. CONTROL PID.

S7-1200 admite hasta 16 lazos PID el software incorpora un asistente de

configuracin dispone tambin de panel autotuning permiten aplicaciones de

proceso sencillas con lazo de regulacin cerrado.

8.4. PANEL DE MANDO DE EJES PARA LA PUESTA EN MARCHA DE

ACCIONAMIENTOS.

El panel de mando de ejes para la puesta en marcha de accionamientos,

incluido en el sistema de ingeniera SIMATIC STEP 7 Basic, simplifica la puesta

en marcha de motores paso a paso y servo accionamientos. Permite el control,

tanto automtico como manual, de un nico eje de movimiento, y ofrece

informacin de diagnstico online.

8.5. FUNCIONALIDAD PID PARA LAZOS DE REGULACIN.

SIMATIC S7-1200 admite hasta

16 lazos de regulacin PID para

aplicaciones sencillas de control

de procesos. Estos lazos de

regulacin pueden configurarse

fcilmente con un objeto

tecnolgico de regulacin PID en

el sistema de ingeniera

SIMATIC STEP 7 Basic.

Adems, SIMATIC S7-1200

admite PID Autotuning, para calcular automticamente valores de ajuste

ptimos para las componentes proporcional, integral y derivativa.

8.6. PANEL DE SINTONA PARA PUESTA EN MARCHA DE PID.

El panel de sintona para la puesta en marcha de PID, integrado tambin

en SIMATIC STEP 7 BASIC, simplifica la optimizacin del lazo de

regulacin. Ofrece funcionalidad Autotuning y ajuste manual para lazos de

regulacin sencillos, y al mismo tiempo una presentacin grfica de la

evolucin de las variables del lazo de regulacin.

Con el panel de sintona para la puesta en marcha, incluido en SIMATIC

STEP 7 Basic a la optimizacin de lazos de regulacin PID es rpida y precisa

9. ETHERNET INDUSTRIAL

9.1. INTRODUCCION

Los requisitos que deben cumplir las redes de comunicacin industrial, sobre

todo en cuanto a los sistemas de bus modernos, son enormes y siguen

creciendo de forma continua. Se requieren redes de comunicacin que, incluso

sobre grandes distancias, destaquen por sus prestaciones y permitan

aprovechar las mltiples posibilidades del mundo digital. Industrial Ethernet se

ha establecido desde hace tiempo como la tecnologa bsica para este fin.

9.2. MEDIOS DE TRANSMISIN

Para el cableado Ethernet basado en RJ45 y M12, Phoenix Contact ofrece

componentes industriales as como sistemas de instalacin completos.

Con la introduccin de Ethernet en las aplicaciones de automatizacin, la

comunicacin vertical es ahora posible, desde el nivel de control hasta el nivel

de campo. A pesar de la libertad que proporciona un cableado Ethernet, los

conectores y cables deben cumplir un largo nmero de exigencias. Aunque las

condiciones ambientales en el nivel de control son, con frecuencia, similares a

las de la oficina, la zona de produccin est normalmente sujeta a grandes

requerimientos de funcionamiento. La humedad, mxima longitud de 100m,

versin hibrida(datos + energuia) las elevadas variaciones de temperatura, las

vibraciones y los golpes son parte integrante de los ambientes industriales.

Por consiguiente, no es suficiente con simplemente distinguir entre

componentes de cableado con ndice de proteccin IP67 e IP20 a la hora de

evaluar su idoneidad para las aplicaciones industriales. Se deben considerar

aspectos como la robustez de la carcasa del conector, la compensacin de

traccin, la sujeccin como proteccin contra las fuerzas laterales, la

resistencia a los aceites y la proteccin EMC. Adems, los conectores de datos

utilizados en campo deben permitir la conexin sencilla y segura incluso bajo

las condiciones ms severas.

El conector RJ45 de 8 polos especificado en la IEC 60603-7 [1] se ha

establecido para el cableado Ethernet y est disponible en las versiones Cat. 5 y

Cat. 6 conforme a la norma ISO/IEC 11801:2002 [2]. Phoenix Contact ofrece

una gama de producto completa en este campo con ndice de proteccin IP20

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9.4. CAMPO DE APLICACIN DE ETHERNET INDUSTRIAL

Grandes cantidades de datos: Intercambio de grandes cantidades de

datos (en el entorno de Megabytes).

Grandes distancias: Posibilidad de grandes distancias entre dispositivos

Mltiples tipos de dispositivos: Comunicacin entre aparatos de

ingeniera, ordenadores y dispositivos de control.

Mltiples tipos de comunicaciones: Permite una interconexin entre la

oficina tcnica y el mundo de la Automatizacin.

9.5. VENTAJAS QUE OFRECE INDUSTRIAL ETHERNET

Red de fbrica de gran potencia para el nivel de clula.

Altas prestaciones an en el caso de existir muchos participantes y

grandes distancias.

Amplia superficie de cobertura y alcanza grandes distancias.

Mediante la combinacin de las tcnicas elctrica y ptica.

Transferencia de datos segura

An en el caso de la existencia de perturbaciones electromagnticas

mediante componentes idneos para la industria.

Ahorro de costes.

Mediante una disminucin de los costes de montaje y cableado.

Lder universal dentro de las redes industriales.

Ethernet Industrial ha mostrado su eficacia en miles de instalaciones.

Coexiste con otras aplicaciones Ethernet

Por ejemplo: Novell, LAN-Manager, TCP/IP...

10. SIMULADOR

En este apa r t ado se comen tan los

elementos u t i l izados en la construccin del

simulador.

10.1 DIMENSIONAMIENTO DEL SIMULADOR.

Los elementos se fijan mediante un carril Din de 35 mm de 30 cm de longitud

el cual se encuentra atornillado a un soporte de madera.30x20 cm. 10.2. SELECCIN DE COMPONENTES.

En el tablero se co locan l as bo rnasde a l imen tac in (220V) , e l

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para las dos entradas y una salida analgica y un rele para una de las salidas

digitales del PLC. Los cables utilizados son de 1mm2

10.3. FUENTE DE TENSION VARIABLE 0-10V cc.

Para obtener la tensin variable de 0-10V, se ha

utilizado la propia fuente de 24V del PLC y un divisor de

tensin mediante dos potencimetros, uno de ellos se

regula para que haya una cada de tensin entre sus

bornes de 14V y en el otro de 10V, siendo este ltimo el

que permite la regulacin entre 0 y 10 V tomando el (-)

como referencia de tensin, el montaje se realiza

mediante un placa proto board.

10.4. CONEXIN PLACA SIMULADOR E/S, ALIMENTACION Y CABLE

PROFINET.

La placa de simulacion se conecta a la alimentacin de 24 V DC y los bornes de entrada.

Insertar el simulador. 1. Aflojar los tornillos del terminal. 2. Insertar el simulador. 3. Aprietar todos

los tornillos del terminal.

Conecte la alimentacin de la CPU.

PRECAUCIN

El kit de iniciacin del S7-1200 incluye una CPU 1212C AC/DC/RLY que utiliza 120/240 V AC.

Conectar la alimentacin

de la CPU. La CPU requiere de 120 a 240 V AC. Insertar las lneas de alimentacin del cable en los terminales L1 y N. Insertar la lnea a tierra en el terminal de tierra. Tras apretar los tornillos del terminal es posible enchufar el cable en la toma de corriente.

Conectar el cable PROFINET

El cable PROFINET es un cable Ethernet CAT5 estndar con conectores RJ45 que sirve para conectar la CPU con el PC o la programadora.

Insertar un extremo del cable PROFINET en la CPU

Insertar el otro extremo del cable en el puerto Ethernet del PC