SIMATIC S7-SW for Training STEP 7 BASIC V11 Upgrade (for S7-1200) 6er "TIA Portal"Ref.: 6ES7822-0AA01-4YE0
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Queremos expresar nuestro agradecimiento a la empresa Michael Dziallas Engineering y a todas las personas por el valioso apoyo prestado al elaborar este documento.
1. Prólogo................................................................................................................................................ 42. Notas sobre la programación de SIMATIC S7-1200..............................................................................6
2.1 Sistema de automatización SIMATIC S7-1200......................................................................................6
2.2 Software de programación STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11)..................................................6
3. Instancias y multiinstancias en la programación de SIMATIC S7-1200..................................................73.1 Bloques de datos de instancia/instancias individuales...........................................................................7
4. Tarea de ejemplo: mando de prensas con contador y DB de instancia................................................115. Programación de la prensa con retardo con SIMATIC S7-1200...........................................................126. Tarea de ejemplo para el control de cinta con contador y multiinstancia..............................................297. Programación de la cinta con SIMATIC S7-1200................................................................................30
El contenido del módulo SCE_ES_010-030 está asociado a la unidad formativa "Fundamentos de la programación de PLC" y constituye una guía de inicio rápido a la programación de SIMATIC S7 1200 con el TIA Portal.
Objetivo didáctico:
En este módulo, el lector debe aprender a programar un autómata programable (PLC) SIMATIC S7-1200 con la herramienta de programación TIA Portal. El módulo proporciona los fundamentos y muestra en los siguientes pasos los procedimientos, acompañados de un ejemplo detallado.
Instalación del software y ajuste de la interfaz de programación Explicación de qué es un PLC y cómo funciona Instalación y manejo del PLC SIMATIC S7-1200 Creación, carga y prueba de un programa de ejemplo
Requisitos:
Para un procesamiento adecuado de este módulo, se requieren los siguientes conocimientos: Conocimientos del manejo de Windows Fundamentos de la programación de PLC con TIA Portal
(p. ej., módulo 010-010 - Iniciación a la programación de SIMATIC S7-1200 con TIA Portal V11) Bloques de SIMATIC S7-1200
(p. ej. módulo 010-020 – Tipos de bloques en SIMATIC S7-1200)
El sistema de automatización SIMATIC S7-1200 es un sistema de micro-PLC modular para las gamas baja y media.Existe una amplia gama de módulos para una adaptación óptima a la tarea de automatizaciónEl controlador S7 se compone de una fuente de alimentación, una CPU y un módulo de entrada o de salida para señales digitales y analógicas. En caso necesario, se pueden utilizar también procesadores de comunicaciones y módulos de función para tareas especiales, como p. ej. control de motor paso a paso.
El autómata programable (PLC) vigila y controla una máquina o un proceso con el programa S7. A los módulos de E/S se accede en el programa S7 a través de las direcciones de entrada (%E), y reaccionan a través de las direcciones de salida (%A).
El sistema se programa con el software STEP 7.
2.2 Software de programación STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11)
El software STEP 7 Professional V11 (TIA Portal V11) es la herramienta de programación para los sistemas de automatización
- SIMATIC S7-1200
- SIMATIC S7-300
- SIMATIC S7-400
- SIMATIC WinAC
Con STEP 7 Professional V11 se pueden utilizar las siguientes funciones para la automatización de una instalación:
- Configuración y parametrización del hardware
- Definición de la comunicación
- Programación
- Prueba, puesta en marcha y servicio técnico con las funciones de operación/diagnóstico
- Documentación
- Creación de visualizaciones para los SIMATIC Basic Panels con WinCC Basic integrado.
- Con otros paquetes WinCC también se pueden crear soluciones de visualización para PC y otros Panels
Todas las funciones disponen de una detallada ayuda online.
3. Instancias y multiinstancias en la programación de SIMATIC S7-1200
La llamada de un bloque de función se denomina instancia. A cada llamada de un bloque de función se asigna un bloque de datos de instancia que sirve de memoria de datos. En él se depositan los parámetros actuales y los datos estáticos del bloque de función.
Las variables declaradas en el bloque de función determinan la estructura del bloque de datos de instancia.
Utilización de instancias individuales y multiinstancias
Los bloques de datos de instancia pueden asignarse como se indica a continuación:
Llamada como instancia individual:
- Un bloque de datos de instancia propio por cada instancia de un bloque de función
Llamada como multiinstancia:
- Un bloque de datos de instancia para varias instancias de uno o de varios bloques de función
3.1 Bloques de datos de instancia/instancias individuales
Por instancia individual se entiende la llamada de un bloque de función al que está asignado un bloque de datos de instancia propio.
Si se crea el bloque de función según las normas de los bloques estándar (consulte el módulo 010-020), dicho bloque podrá ser llamado varias veces.
No obstante, en cada llamada como instancia individual debe asignar otro bloque de datos de instancia.
La figura siguiente muestra el control de dos motores con un bloque de función FB10 y dos bloques de datos diferentes:
Los diferentes datos de cada uno de los motores (p. ej. número de revoluciones, tiempo de aceleración, tiempo total de servicio) se almacenan en los distintos bloques de datos de instancia DB10 y DB11.
Nota: Algunos comandos como temporizadores y contadores se comportan como bloques de función. Si son llamados, representan instancias y necesitan un área de memoria asignada, p. ej. en forma de un bloque de datos de instancia.
DB11DB de instancia para la segunda llamada con datos para el motor 2
DB10DB de instancia para la primera llamada con datos para el motor 1
FC1
Llamada FB10 con instancia DB10 para el control del motor 1
Llamada FB10 con instancia DB11 para el control del motor 2
FB10
Bloque estándar con programa motor
FB10
Bloque estándar con programa motor
Industry Sector, IA&DT
3.2 Multiinstancias
Es posible que, debido al espacio de memoria de las CPU utilizadas, solo quiera o pueda destinar una cantidad limitada de bloques de datos para datos de instancia.
Si en su programa de usuario, en un bloque de función son llamados otros bloques de función, temporizadores, contadores, etc. ya existentes, entonces puede llamar a estos otros bloques de función sin DB de instancia propios (es decir, adicionales). Seleccione simplemente "Multiple instance (Multiinstancia)" en las opciones de llamada (Call options):
Notas:
Las multiinstancias ofrecen a un bloque de función que ha sido llamado la posibilidad de almacenar sus datos en el bloque de datos de instancia del bloque de función invocante.
El bloque invocante debe ser siempre un bloque de función.
Esto permite concentrar los datos de instancia en un bloque de datos de instancia y aprovechar mejor el número disponible de DB.
Esto debe hacerse siempre que el bloque invocante deba seguir utilizándose como bloque estándar.
La siguiente imagen muestra la llamada de un contador de tipo CTUD (contador ascendente y descendente) que es llamado dos veces.
Los distintos datos de ambos contadores se guardan como multiinstancias diferentes en el bloque de datos de instancia DB1 del bloque de función invocante FB1.
DB de instancia para FB1Aquí están disponibles las memorias de contador 1 como variables estáticas (STAT) y contador 2 como multiinstancia.
OB1
Llamada FB1 con instancia DB1
FB1
Llamada #contador 1 como multiinstancia
Llamada #contador 2 como multiinstancia
Contador 2
de tipo CTUD
Contador 1
de tipo CTUD
Industry Sector, IA&DT
4. Tarea de ejemplo: mando de prensas con contador y DB de instancia
Para nuestro programa, debería ampliarse el mando de prensas del módulo 010-010 con un contador.
La tarea planteada sería la siguiente:Una prensa con dispositivo de protección solo se activará con un pulsador START de inicio S3 si está cerrada la rejilla protectora. Este estado se vigila con un sensor de rejilla protectora cerrada B1.Si es así, se acciona una válvula distribuidora 5/2 M0 para el cilindro de la prensa, para que se pueda prensar un molde de plástico.La prensa debe elevarse de nuevo al accionar el pulsador de PARADA DE EMERGENCIA (NC) o al dejar de responder el sensor de rejilla protectora B1.Si el sensor de cilindro retirado B2 responde, la prensa debe elevarse de nuevo después de un tiempo de prensado de 5 segundos.Como memoria para el temporizador se utiliza un DB de instancia.
Lista de asignación:
Dirección Símbolo Comentario
%E 0.1 PARADA DE EMERGENCIA Pulsador de parada de emergencia NC%E 0.3 S3 Pulsador de inicio S3 NO%E 0.4 B1 Sensor de rejilla protectora cerrada NO%E 0.5 B2 Sensor de cilindro retirado NO%A 0.0 M0 Extraer cilindro A
5. Programación de la prensa con retardo con SIMATIC S7-1200
La administración de proyectos y la programación se realizan con el software "Totally Integrated Automation Portal".
En una interfaz homogénea, aquí se crean, parametrizan y programan los componentes como el control, la visualización y la conexión en red de la solución de automatización.Para realizar el diagnóstico de fallos, están disponibles una serie de herramientas online.
En los siguientes pasos puede abrirse un proyecto para SIMATIC S7-1200, guardarse con otro nombre y adaptarse al nuevo requisito:
1. La herramienta central es el "Totally Integrated Automation Portal", que se abre aquí haciendo doble clic. (® Totally Integrated Automation Portal V11)
2. El proyecto "startup" (Inicio) del módulo 010-010 se abre en la vista del portal como plantilla para este programa. (® Open existing project (Abrir proyecto existente) ® Startup (Inicio) ® Open (Abrir))
3. Ahora se proponen los "First steps (Primeros pasos)" de configuración. Deseamos "Open the project view" (Abrir la vista del proyecto). (® Open the project view (Abrir la vista del proyecto))
5. Pulse "Save (Guardar)" para guardar el proyecto con su nuevo nombre "Press_timer (Temporizador prensa)". (® Press_timer (Temporizador prensa) ® Save (Guardar))
6. Para ejecutar los cambios, se abre el bloque " Program press (Programa prensa)" [FC1] haciendo doble clic. (® Program press (Programa prensa) [FC1])
7. Ahora se puede empezar a modificar el programa. Al crear nuestra solución con retardo, necesitamos un retardo a la conexión "TON". Este se encuentra en "Basic instructions" (Instrucciones básicas) en la carpeta "Timer operations" (Operaciones con temporizadores). Si desplaza el cursor sobre un objeto, como p. ej. el temporizador TON, obtendrá información detallada sobre dicho objeto. (® Basic instructions (Instrucciones básicas) ® Timer operations (Operaciones con temporizador) ® TON)
8. Si marca un objeto y a continuación pulsa "F1" en el teclado de su PC, se mostrará en una ventana la ayuda online perteneciente a ese objeto. (® F1)
Nota: Infórmese a fondo en la ayuda online acerca de todas las funciones de temporizador.
9. Arrastre el temporizador "TON" con el ratón al primer contacto de la función OR (O), detrás de la variable "#cylinder_extended (#cilindro_retirado)". (® TON ® #cylinder_extended (#cilindro_retirado))
10. Para la función del temporizador se necesita una memoria, que aquí solamente se puede obtener creando un nuevo bloque de datos de instancia como "Single instance (Instancia individual)". (® Yes (Aceptar))
Nota: En la programación, solo se puede utilizar una multiinstancia dentro de un bloque de función. En el siguiente ejemplo se muestra esto para el contador CEI.
13. Si la CPU se encuentra en modo "RUN", se le preguntará si desea conmutarla al modo "STOP". Confirme con "OK (Aceptar)". (® Yes (Aceptar))
14. Si olvidó determinar la interfaz PG/PC previamente, se mostrará una ventana en la que lo puede realizar. (® Interfaz PG/PC para operación de carga ® Load (Cargar))
19. Haciendo clic con el ratón en el símbolo Monitoring ON/OFF (Activar/desactivar observación), puede vigilar el estado del temporizador, así como el tiempo transcurrido, durante la comprobación del
6. Tarea de ejemplo para el control de cinta con contador y multiinstancia
Si se deben crear bloques que funcionen prácticamente como "caja negra" en cualquier programa, tienen que programarse utilizando variables. En estos casos, se aplica la norma de que en estos bloques no se deben utilizar entradas/salidas, marcadores, etc. direccionados. Dentro del bloque solo se utilizan variables y constantes.
Si desde un bloque de uso múltiple son llamados bloques de función subordinados, o bien temporizadores o contadores, no se les debe asignar ningún bloque de datos propio.El espacio de memoria necesario está disponible como multiinstancia dentro del DB de instancia que está asignado al bloque de función invocante.
En el siguiente ejemplo ampliaremos con un contador de botellas el bloque de función, que ya contiene un control de cinta dependiente del modo de operación.Con la cinta deben transportarse siempre 20 botellas en una caja. Cuando la caja esté llena, se detiene la cinta y se cambia la caja.
Para ello, puede seleccionarse el modo de operación "Manual" con el pulsador "S1" y el modo "Automático" con el pulsador "S2".En el modo de operación "Manual", el motor estará conectado mientras esté accionado el pulsador "S3", mientras que el pulsador "S4" no debe estar accionado.En el modo de operación "Automático", con el pulsador "S3" debe poder conectarse el motor de la cinta, y con el pulsador "S4" (contacto NC), debe poder desconectarse.Además hay un sensor "B0" que cuenta las botellas de la caja. Si se cuentan 20 botellas, la cinta se detiene.Si se coloca una nueva caja, deberá confirmarse con el pulsador "S5".
Lista de asignación:
Dirección Símbolo Comentario
%E 0.0 S1 Pulsador modo de operación manual S1 NO%E 0.1 S2 Pulsador modo de operación automático S2 NO%E 0.2 S3 Pulsador ON S3 NO%E 0.3 S4 Pulsador OFF S4 NC%E 0.6 S5 Pulsador S5 NO Restablecer contador/Nueva caja%E 0.7 B0 Sensor B0 NO Contador de botellas%A 0.2 M1 Motor de la cinta M1
La administración de proyectos y la programación se realizan con el software "Totally Integrated Automation Portal".
En una interfaz homogénea, aquí se crean, parametrizan y programan los componentes como el control, la visualización y la conexión en red de la solución de automatización.Para realizar el diagnóstico de fallos, están disponibles una serie de herramientas online.
En los siguientes pasos puede abrirse un proyecto para SIMATIC S7-1200, guardarse con otro nombre y adaptarse al nuevo requisito:
1. La herramienta central es el "Totally Integrated Automation Portal", que se abre aquí haciendo doble clic. (® Totally Integrated Automation Portal V10)
2. El proyecto "FB_conveyor (FB cinta)" del módulo 010-020 se abre en la vista del portal como plantilla para este programa. (® Open existing project (Abrir proyecto existente) ® FB_conveyor (FB cinta) ® Open (Abrir))
3. Ahora se proponen los "First steps (Primeros pasos)" de configuración. Seleccionamos "Open the project view" (Abrir la vista del proyecto). (® Open the project view (Abrir la vista del proyecto))
5. Pulse "Save (Guardar)" para guardar el proyecto con su nuevo nombre "FB_conveyor_counter (FB_contador_cinta)". (® FB_conveyor_counter (FB_contador_cinta) ® Save (Guardar))
7. Modifique la tabla de variables según las especificaciones.Cree las dos variables globales "B0" y "S5". (® B0 / Bool / %E0.7 / sensor bottle-counter (sensor contador de botellas) ® S5 / Bool / %E0.6 / reset counter (restablecer contador) / new box (nueva caja)
8. Para ejecutar los cambios en el programa, se abre el bloque "Conveyor (Cinta)" [FB1] haciendo doble clic. (® Conveyor (Cinta) [FB1])
11. Ahora se puede empezar a modificar el programa. Al crear nuestra solución con el contador, necesitamos un contador descendente "CTD". Este se encuentra en "Basic instructions (Instrucciones básicas)" en la carpeta "Counter operations (Operaciones con contadores)". Si desplaza el cursor sobre un objeto, como p. ej. el contador CTD, obtendrá información detallada sobre dicho objeto. (® Basic instructions (Instrucciones básicas) ® Counter operations (Operaciones con contadores) ® CTD)
12. Si marca un objeto y a continuación pulsa "F1" en el teclado de su PC, se mostrará en una ventana la ayuda online perteneciente a ese objeto. (® F1)
Nota: Infórmese a fondo en la ayuda online acerca de todos los contadores.
13. Introduzca primero un AND (Y) entre OR (O) y la asignación, y a continuación arrastre el contador "CTD" con el ratón al segundo contacto de la función AND (Y). (® & ® CTD)
14. Para la función del contador es necesaria una memoria. En este caso, la memoria está disponible como "Multiple instance (Multiinstancia)" dentro del bloque de datos de instancia del bloque de función, sin crear un nuevo bloque de datos de instancia. (® Multiple instance (Multiinstancia) ® OK (Aceptar))
Nota: En la programación, solo se puede utilizar una multiinstancia dentro de un bloque de función.
15. Conecte el contador descendente "CTD" con el valor "PV" para las 20 botellas e interconecte la entrada "CD" con "#sensor_botella" y la entrada "LD" con "#reset_contador". Ahora niegue el segundo contacto y la función AND (Y).
Haciendo clic con el ratón en se guarda el proyecto.
Nota: Para el conteo de las cantidades indicadas que se van reduciendo, el contador descendente es idóneo, puesto que entonces se puede utilizar simplemente la salida binaria "Q" para una posterior interconexión. De lo contrario habría que programar una comparación.
17. En el bloque "Main [OB1]"haga clic con el botón derecho del ratón en "Conveyor (Cinta)" y a continuación en "Update (Actualizar llamada de bloque)". (® Main [OB1] ® Update (Actualizar llamada de bloque))
