Programación de Autómatas Programables con Step 7.

Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Escuela Politécnica Nacional

Laboratorio de Sistemas Eléctricos de Potencia

Operación de Subestaciones

Quito, Ecuador

Resumen- Se presenta la introducción y familiarización con el software STEP 7-Micro/WIN el cual permite crear circuito de control mediante el uso de contactos y bobinas y otros lenguajes para posteriormente cargar esta información en PLC´s y tener un sistema de control. Al no tener presente el PLC se puede hacer uso de un simulador el cual nos permite cargar la información de nuestro circuito de control y simular su comportamiento. Además para crear una interfaz gráfica se hace uso del software PC SIMU el cual permite crear gráficamente los elementos que utilizamos para maniobrar y controlar los dispositivos.

Índices – Circuito, control, inversión de giro, motor, PC SIMU, PLC, STEP 7-Micro/WIN.

I.INTRODUCCIÓN.

En el diseño de las subestaciones es necesario en indispensable el uso de sistemas de control que nos permitan la operación correcta de los elementos de conexión y protección ya que entre más complejo sea el sistema, existe mayor riesgo de error por maniobras, por esta razón es necesario restringir las operaciones mediante enclavamientos de acuerdo a las características que presente la subestación eléctrica. Aumento así la seguridad.

II. INFORME

A continuación se presenta los detalles del software utilizado para la práctica correspondiente.

A. Presentar un resumen de la forma de aplicar el software empleado en la práctica.

Para resumir el software empleado en la práctica citaremos un sencillo ejemplo. El ejemplo consta de un circuito de marcha-paro de un motor.

- Una vez instalado el software STEP 7, lo ejecutamos y creamos un nuevo proyecto (KOP) el cual nos permite la programación mediante el esquema de contactos y bobinas.

Fig1. Ventana principal del software STEP 7-Micro/WIN.

- Para nuestro circuito vamos a declarar las variables utilizadas en la Tabla de símbolos, la cual nos permite definir el nombre, la dirección de entrada o salida y un comentario.

Fig2. Declaración de variables y dirección de los contactos en el

software STEP 7-Micro/WIN.

-Una vez declaradas las variables nos ubicamos en el Bloque de programa y realizamos el diagrama de nuestro circuito con los respectivos contactos y bobinas.

Fig3. Diagrama de marcha y paro de un motor mediante contactos y bobinas.

- Para verificar el funcionamiento primero compilamos y verificamos que no existan errores y exportamos el proyecto (.awl).

Fig4. Errores detectados en la compilación del circuito.

-Accedemos al simulador S7 y lo conectamos con STEP 7 y comprobamos el funcionamiento a través de PLC virtual en modo Run.

Fig5. Ventana principal del simulador S7 200.

- Para crear una interface gráfica utilizando nuestro circuito de Step 7 accedemos a PC Simu y creamos los botones y el motor para verificar su funcionamiento.

Fig6. Interfaz gráfica creada en PC SIMU, para comandar el PLC.

B. Analizar el cronograma de la operación de inversión de giro del motor aplicando el simulador PLC SIMU.

Elaboramos el diagrama de inversión de giro mediante contactos y bobinas en Step 7, compilamos y guardamos. En este caso la inversión de giro se hace mediante un selector.

Fig7. Circuito de inversión de giro de un motor con selector.

Cargamos al PLC virtual para comprobar su funcionamiento.

Fig8. PLC virtual en acción con el programa de control descargado.

Creamos los gráficos con PC Simu para tener una interfaz gráfica y activar el sentido de giro del motor.

Fig9. Esquema representativo del proceso, PC SIMU.

Para este ejemplo, primero tenemos que activar el interruptor de encendido para que funcione el motor en el sentido de giro seleccionado.

C. Diseñar varias formas para invertir el sentido de giro del motor.1) MANDO CON UN SOLO PULSANTE Y

SELECTOR.

Fig10. Circuito de inversión de giro de un motor con selector y un solo pulsante.

Fig11. PLC virtual activado con el circuito de control de inversión de giro de la fig. 10.

Fig12. Interfaz gráfica creada en PC SIMU, para comandar el PLC, marcha-paro, giro horario.

Fig13. Interfaz gráfica creada en PC SIMU, para comandar el PLC, marcha-paro, giro antihorario.

2) MANDO CON DOS PULSANTES.

Fig14. Circuito de inversión de giro de un motor , mando con dos pulsantes sin selector.

Fig15. PLC virtual comandado por circuito de control de inversión de giro de la fig. 14.

Fig16. Interfaz gráfica creada en PC SIMU, para comandar el PLC, dos pulsantes, giro horario.

Fig17. Interfaz gráfica creada en PC SIMU, para comandar el PLC, dos pulsantes, giro antihorario.

II) CONCLUSIONES

- Los enclavamientos para lo operación de una subestación pueden ser controlados mediante la programación de PLC´s.

- Todos los circuitos de control implementados en STEP 7 pueden ser descargados en el software virtual y verificar su funcionamiento con PC SIMU, permitiendo una mayor interacción con el usuario.

- La energización de las bobinas mediante el circuito de control nos permite la activación de los equipos que posteriormente serán conectados al PLC.

III) RECOMENDACIONES

Instalar un software de máquina virtual en la PC, para la instalación del software STEP 7 ya que estas versiones no son compatibles con Windows 7 o superiores.

Los circuitos de inversión de giro del motor deben tener los contactos de bloqueo correspondientes ya que los contactos de sentido de giro no deben operar al mismo tiempo.

IV) REFERENCIAS

[1] PABLO ANGULO, Diagramas de Control Industrial, Quito 1990, Escuela Politécnica Nacional.

[2] LUIS TAPIA, Curso Básico de PLC´s, Quito, 2005, Escuela Politécnica Nacional.