PDF de programación - Autómatas programables

Práctica Nº 1



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1.- INTRODUCCIÓN



El autómata utilizado en las prácticas es el SIMATIC s7-200 de Siemens con una CPU

214. Éste dispone de 14 entradas activas a 24V, 10 salidas, capacidad para almacenar

aproximadamente 2000 instrucciones y 4Kb de memoria de datos. El aspecto del mismo es el

que sigue:



Las salidas del autómata son del tipo relé. Así, al activarse una salida lo que hace el
autómata es activar el relé correspondiente, dejando este pasar la corriente desde el común del

bloque de salidas hacia la salida que queramos activar. De esta manera podemos conectar una

bombilla (o cualquier otro elemento que quisiéramos controlar) entre el neutro y una salida del

autómata. Conectando la fase al común de las salidas y activando la que corresponde a la

bombilla haría que se encendiera ésta, ya que el relé cerraría el circuito. Debido a que la

corriente que puede dejar pasar el relé no es demasiado grande, si necesitáramos controlar un

proceso que consumiera mucha corriente no podríamos hacerlo directamente. Para hacerlo
deberíamos hacer que la salida activara un contactor (éste consume poca potencia) y éste a su

vez activara el proceso.

Por otro lado decir que las salidas no tienen porqué activar procesos alimentados a 220V,

sino que pueden alimentar también voltajes menores (como veremos en la última parte de este

documento). Así mismo el autómata no sólo dispone de un común a todas las salidas, sino que

existen comunes por bloques con lo que podemos controlar procesos que se alimenten a

diferentes voltajes.

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Con respecto a los esquemas de conexionado del autómata propuestos en los siguientes

puntos, y con objeto de simplificar y hacer más fáciles de entender los esquemas no se han

incluído algunas conexiones. Así, faltaría por conectar la alimentación del autómata así como los

comunes (de las salidas y entradas).
2.- PROGRAMACIÓN DEL AUTÓMATA



Para programar el autómata en

las prácticas utilizaremos el programa Step7-

MICRO/WIN. Con objeto de transferir el programa desarrollado al autómata y probarlo será

necesario conectarlo al ordenador mediante el puerto serie, haciendo uso del cable proporcionado

por el fabricante.

RS-232



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1.- INTRODUCCIÓN



Step7-MICRO/WIN es un programa de Siemens Energy & Automation que nos permite

programar los autómatas de la familia S7 (con CPU’s 212, 214, 215, 216). Este software permite

la programación del S7 de dos maneras:

a) Programación KOP. Este

la definición del
funcionamiento del autómata de una manera visual. Así, el programa obtenido

tipo de programación permite

siguiendo este método tendrá apariencia de circuito. En este habrá dos elementos
importantes: los contactos y las bobinas. Los contactos son los elementos que

representan una entrada del autómata; cuando ésta se active se cerrará en contacto y

fluirá la corriente por él. Las bobinas representan las salidas del autómata de manera

que cuando llegue corriente hacia una de ellas, se activará la salida correspondiente.

Además de estos elementos existen otros (que comentaremos más adelante) que nos

sirven para conectar las bobinas y los conectores de manera que podamos generar

programas tan complejos como queramos.

b) Programación AWL. Mediante este tipo de programación no visual, podemos

generar programas de la forma que lo hacemos con cualquier lenguaje de

programación, pudiendo generar programas igual de complejos que mediante la

programación KOP. De hecho todo programa KOP tiene su correspondiente en AWL

y viceversa.



En los siguientes puntos veremos una pequeña introducción al programa, centrándonos en

el método de programación KOP que es el que hemos utilizado en prácticas.



2.- PRIMEROS PASOS CON STEP7-MICRO/WIN

2.1.- Creación del proyecto.



Para empezar un nuevo proyecto en Step7 pulse sobre Proyecto->Nuevo (esta será la

notación para referirnos al menú Proyecto, opción Nuevo) o bien sobre el icono

situado

sobre la barra de herramientas. A continuación le saldrá una ventana como la siguiente, en la que

podrá elegir el tipo de CPU o bien configurar los parámetros de comunicación con el autómata:

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Mediante este botón podrá
detectar el tipo de CPU que
tiene el autómata.

Pulse aquí para configurar los
parámetros de comunicación
con el autómata.



Utilice esta lista desplegable para
seleccionar el tipo de CPU de que
dispone el autómata



Una vez haya modificado los parámetros pertinentes, pulse sobre Aceptar para continuar


o sobre Cancelar si lo que desea no es crear un nuevo proyecto.



2.2.- Creación de un programa mediante KOP



Una vez cree el proyecto se le abrirá automáticamente la ventana del editor KOP. Si no es

así pulse sobre el icono

situado en la barra de herramientas. La ventana de edición KOP

tiene el aspecto siguiente:



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Para seleccionar un componente que desee incluir en el esquema de contactos puede

utilizar las listas desplegables situadas en la parte superior izquierda. La primera indicaría la

categoría del elemento y la segunda el tipo de elemento en sí. También puede utilizar los iconos
de la izquierda para realizar la misma función. Un programa en KOP se organiza en redes. Cada

red contiene una serie de elementos que en tiempo de ejecución serán evaluados y generarán el

estado de las salidas. Es de destacar que cada red puede contener sólo ‘1 operación’ (aunque todo

lo compleja que queramos) referida al calculo de una o varias salidas. Veamos esto con un

ejemplo:



Esta red activaría la salida A0.0 del autómata cuando
estuvieran activas las entradas E0.0 o E0.1.

ERROR. Intentamos ejecutar dos bloques de contactos
dentro de una misma red. Los bloques de contactos pueden ser
tan complejos como imaginemos pero incluyendo sólo 1
dentro de cada red.

Todos los programas deben de indicar su fin mediante este
símbolo.



2.3.- Creación de la tabla de símbolos



Como hemos visto en el ejemplo anterior, las entradas y salidas del autómata se nombran

según una nomenclatura establecida (E para las entradas y A para las salidas. También puden

referirse por I/Q respectivamente). Debido a que trabajar con los números de las salidas/entradas

no parece ser una buena forma de programar, sería preciso rellenar, antes de comenzar un
programa, la tabla de símbolos. Ésta nos permitirá asignar a cada elemento del plano de

contactos (no sólo entradas y salidas) un nombre simbólico que nos ayude a recordar mejor la

correspondencia entre los elementos del autómata y el sistema real controlado. Así podríamos
asignar a la entrada E0.1 el nombre sensor_puerta, refiriéndonos a partir de ahora a dicha

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entrada con este nombre. (mucho más fácil de recordar y menos propenso a errores que

utilizando el nombre real del elemento).



Para editar la tabla de símbolos pulse sobre el icono

situado en

la barra de

herramientas principal.



2.4.- No siempre funciona a la primera



Aunque la documentación de Step7-MICRO/WIN no advierte de ninguna restricción a la

hora de generar programas es de interés destacar algunos detalles encontrados durante la

realización de las prácticas. Éstos, aunque no nos solucionarán cualquier problema, si serán

interesantes tenerlos en cuenta cuando los programas no funcionen adecuadamente:

a) Es conveniente utilizar marcas (más tarde explicaremos lo que son, en un primer

momento las podríamos definir como variables) para activar las salidas. Así, si

tenemos una red que activa una salida llamada bombilla1, podríamos crear una marca

llamada marca_bombilla1 que fuera activada por la red, y a la vez ésta (la marca)

activará la salida.

b) Normalmente el autómata evalúa las entradas/salidas mucho más rápido de lo que

cambia el proceso que controlamos. Así, es muy típico el siguiente fallo. Supongamos

que tenemos un sensor en una puerta de un garaje y queremos que una bombilla se

encien