Informe 4: PLC S7-1200
SIEMENS PLC S7-1200 Richard Quimbita 1 Elaborado 02 de Noviembre de 2016
RESUMEN El controlador lógico programable (PLC) S7-1200 ofrece la flexibilidad y capacidad de controlar una gran variedad de dispositivos para las distintas tareas de automatización. La CPU incorpora un microprocesador, una fuente de alimentación integrada, así como circuitos de entrada y salida en una carcasa compacta, conformando así un potente PLC. Una vez cargado el programa en la CPU, ésta contiene la lógica necesaria para vigilar y controlar los dispositivos de la aplicación. La CPU vigila las entradas y cambia el estado de las salidas según la lógica del programa de usuario, que puede incluir lógica booleana, instrucciones de contaje y temporización, funciones matemáticas complejas, así como comunicación con otros dispositivos inteligentes Palabras clave: software, ordenadores, control.
ABSTRACT The S7-1200 programmable logic controller (PLC) offers the flexibility and ability to control a variety of devices for different automation tasks. The CPU incorporates a microprocessor, an integrated power supply, as well as input and output circuits in a compact housing, thus forming a powerful PLC. Once the program is loaded into the CPU, it contains the logic necessary to monitor and control the devices in the application. The CPU monitors the inputs and changes the state of the outputs according to the logic of the user program, which may include Boolean logic, counting and timing instructions, complex mathematical functions as well as communication with other intelligent devices Keywords: software, computers, control.
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Universidad Técnica de Cotopaxi. Av. Simón Rodríguez s/n Barrio el Ejido sector San Felipe. Latacunga, Ecuador.
[email protected].
1. INTRODUCCIÓN La automatización es un sistema donde se transfiere tareas de producción, realizadas eventualmente por operadores humanos a un conjunto de ele mentos tecnológicos. Un sistema automatizado consta de dos partes: la parte operativa y la parte de mando, por lo cual hemos seleccionado un dispositivo PLC para mejorar la relación hombre -maquina El controlador SIMATIC S7-1200 es modular, compacto y de aplicación versátil: una inversión segura, idónea para una completa gama de aplicaciones. Un diseño escalable y flexible, una interfaz de comunicación a la altura de las máximas exigencias de la industria, y toda una gama de elementos tecnológicos potentes e integrados hacen de este controlador un componente clave en soluciones completas de automatización
2. MARCO TEORICO La gama S7-1200 ofrece una gran variedad de módulos de señales y Signal Boards que permiten ampliar las prestaciones de la CPU. También es posible instalar módulos de comunicación adicionales para soportar otros protocolos de comunicación. Para más información sobre un módulo en particular, consulte los datos técnicos.
Tabla 1. Módulos de señales (SM) y SignalBoard (SB) del PLC S7-1200 Fuente: Siemens AG, Manual de sistema, controlador programable S7-1200, Alemania 11/2009, A5E02486683-0.
Principios Básicos del PLC S7-1200 Los distintos tipos de bloqueslógicos que soporta la CPU son los siguientes:
Bloques de Organización (OBs): definen la estructura del programa, y tienen reacciones y eventos de arranque predefinidos. También es posible crear OBs con eventos de arranque personalizados.
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Funciones (FCs) y Bloques de función (FBs): Estos contienen el código de programa, que corresponden a las tareas específicas o combinaciones de
parámetros.
Cada FC o FB provee parámetros de entrada y salida para compartir datos con el bloque invocante.
Bloques de Datos (DBs): Estos almacenan datos los cuales pueden ser utilizados por los bloques del programa. Los (FC) no están asociados con los (DBs),
mientras que los (FBs) se encuentran
directamente asociados, utilizándolos para transferir parámetros como también para almacenar valores y resultados.
Tabla 2. Características de Memoria de una CPU 1212C. Fuente: Siemens AG, Manual de sistema, controlador programable S7-1200, Alemania 11/2009, A5E02486683-0.
Almacenamiento de Datos En la CPU encontramos varias opciones para almacenar datos durante la ejecución del programa, a continuación se describen cada una de ellas:
Memoria global: Ofrece distintas áreas de memoria en la CPU, en las que se incluyen las entradas (I), salidas (Q) y marcas (M). A esta memoria pueden acceder todos los bloques lógicos sin ninguna restricción.
Bloque de datos (DB): Se puede incluir DBs en el programa de usuario para almacenar los datos de los bloques lógicos.
Memoria temporal: Siempre que se llama un bloque lógico, la CPU con su sistema operativo asigna la memoria temporal o local (L) que debe utilizarse durante la ejecución del bloque. Cuando finaliza la ejecución del bloque lógico, la CPU reasigna la memoria local para la ejecución los mismos.
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Tabla 3. Espacios de Memoria de la CPU. Fuente: Siemens AG, Manual de sistema, controlador programable S7-1200,Alemania 11/2009, A5E02486683-0.
Direccionamiento de Memoria Cada posición de memoria diferente tiene una dirección unívoca. La figura 2.3, muestra cómo acceder a un bit (lo que también se conoce como direccionamiento"byte.bit"). En este ejemplo, el área de memoria y la dirección del byte (I = entrada y 3 = byte 3) van seguidas de un punto (".") que separa la dirección del bit (bit 4).
Figura 4. Direccionamiento byte.bit en las áreas de memoria. Fuente: Siemens AG, Manual de sistema, controlador programable S7-1200, Alemania 11/2009, A5E02486683-0.
Entradas y salidas Signal Boards Una Signal Board (SB) permite agregar E/S a la CPU. Es posible agregar una SB con E/S digitales o analógicas. Una SB se conecta en el frente de la CPU. 5
SB con 4 E/S digitales (2 entradas DC y 2 salidas DC)
SB con 1 entrada analógica
Módulos de señales Los módulos de señales se pueden utilizar para agregar funciones a la CPU. Los módulos de señales se conectan a la derecha de la CPU.
Módulos de comunicación La gama S7-1200 provee módulos de comunicación (CMs) que ofrecen funciones adicionales para el sistema. Hay dos módulos de comunicación, a saber: RS232 y RS485.
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La CPU soporta como máximo 3 módulos de comunicación
Todo CM se conecta en lado izquierdo de la CPU (o en lado izquierdo de otro CM)
CARACTERÍSTICAS GENERALES El Simatic S7-1200 ofrece a los profesionales de la instalación un amplio abanico de características técnicas entre las cuales cabe destacar las siguientes:
Alta capacidad de procesamiento. Cálculo de 64 bits.
Interfaz Ethernet / PROFINET integrado.
Entradas analógicas integradas.
Bloques de función para control de ejes conforme a PLCopen.
Programación mediante la herramienta de software STEP 7 Basic v13 para la configuración y programación no sólo del S7-1200, sino de manera integrada los paneles de la gama Simatic Basic Panels.
El sistema S7-1200 desarrollado viene equipado con cinco modelos diferentes de CPU (CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C, CPU 1215C y CPU 1217C ) que se podrán expandir a las necesidades y requerimientos de las máquinas.
STEP 7 Basic El software STEP 7 Basic ofrece un entorno amigable que permite desarrollar, editar y observar la lógica del programa necesaria para controlar la aplicación, incluyendo herramientas para gestionar y configurar todos los dispositivos del proyecto, tales como PLCs y dispositivos HMI. STEP 7 Basic ofrece dos lenguajes de programación (KOP y FUP) que permiten desarrollar el programa de control de la aplicación de forma fácil y eficiente. Asimismo, incluye las herramientas para crear y configurar los dispositivos HMI en el proyecto.
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CONCLUSIONES En
el informe realizado podemos apreciar que el dispositivo SIEMENS S7-1200 nos es de gran
facilidad ya que mejoramos la relación hombre-máquina. A su vez con la presente consulta podemos distiguir las diferentes entradas y salidas del dispositivo, teniendo en cuenta el dimensionamiento de memoria, los diferentes tipos de modulos, y los debidos almacenamientos en los dispositivos.
REFERENCIAS SIEMENS AG. Manual de sistema, controlador programable S7-1200. Alemania. 11/2009. A5E02486683-0. http://www.swe.siemens.com/spain/web/es/industry/automatizacion/aut_simatic/Docum ents/Manual%20de%20sistema%20SIMATIC%20S7-1200%20Ed.2009-11.pdf[Consulta de Diciembre del 2016] SIEMENS AG. SIMATIC S7-1200 Easy Book. Alemania
11/2009.A5E02486778-
01. http://www.infoplc.net/files/descargas/siemens/infoPLC_net_S71200%20_EasyBook.pdf [Consulta 02 de Diciembre del 2016]
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