INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZITÁCUARO“TUTORIAL STEP-7, S7-200 Y PC-SIMU” “PROGRAMACIÓN ORIENTADA A LA MANUFACTURA” 9º SEMESTRE ING. ELECTROMECÁNICA GRUPO: 9 S PRESENTA: OSCAR EZEQUIEL GARCÍA YÁÑEZ NO. CONTROL: 13650524 ASESOR: ING. RUBÉN MENDOZA SOTELO ZITÁCUARO, MICH. DICIEMBRE DE 2017 STEP 7 microwin El S7 es el sucesor de S5 (para el PLC SIMATIC-S5), que está ampliamente extendido en toda Alemania. Los autómatas SIMATIC constituyen un estándar en la zona, compitiendo en primera línea con otros sistemas de programación y control lógico de autómatas, según la norma IEC 61131-3. STEP 7 domina el mercado de lenguajes de programación según la norma DIN EN 61131-3 disponiendo de tres lenguajes de programación: • FBS - Funktionsbausteinsprache FUP Funktionsplan, diagrama de funciones • KOP - Kontaktplan englisch LD o LAD, diagrama de contactos • AWL - Anweisungsliste englisch STL, lista de instrucción1 Según la norma EN 61131-3 (Engineering Tools): • S7 SCL (Structured Control Language) Lenguaje de texto estructurado • S7-Graph (grafisch programmierbare) Gráficos Programables Además: • S7 HiGraph • S7 CFC (Continuous Function Chart) AWL o lista de instrucciones es similar al lenguaje ensamblador. Al igual que SCL está basado en la programación en texto. Todas las herramientas de programación son interfaces de programación gráfica. Todas las operaciones están centralizadas y permiten funcionar con cualquier tipo de datos. Mediante la Programación Estructurada es posible reutilizar los módulos de simplificando ampliaciones o modificaciones de proyectos posteriores. Utiliza herramientas de ingeniería para el diagnóstico, simulación y control simple o complejo de los bucles de programados. Con STEP 7 se tiene acceso a los controladores SIMATIC. A partir de esto se consigue el Siemens Automation Totally Integrated, con ventajas para los usuarios de dispositivos SIMATIC en las diferentes tareas. Por otra parte, hay muchos vendedores que desarrollan herramientas o módulos de función, donde el programador elimina tareas que consumen tiempo y mejoran el diagnóstico de errores. Programación en Step 7 El programa de usuario es sobre lo que versa este curso. En este programa vas a poder determinar las condiciones con las que arrancará el autómata, tratará datos y señales del proceso para finalmente dar unas órdenes de actuación sobre los diferentes actuadores y elementos de la instalación. Estructura de la memoria A grandes rasgos la memoria del autómata va a ser dividida en las siguientes partes: • Imagen de las E/S. • E/S de la periferia • Marcas • Valor y estado de temporizadores y contadores • Módulos de datos (DB) • Datos temporales que se pierden al final de cada ciclo. Imagen de E/S Las imágenes de las entradas y las salidas no son más que las señales E o A que se usan en el programa, pero son eso, imágenes, ya que no leemos el valor instantáneo de la entrada o forzamos instantáneamente la salida, sino que leemos en el caso de las entradas el valor de la entrada física cuando se refrescó la imagen de las entradas antes de comenzar el nuevo ciclo del OB1 (programa principal). Igualmente, en el caso de las salidas, cuando el programa pone a uno o a cero una salida no lo está haciendo inmediatamente, sino que está dando valor a la imagen de la salida, y esta imagen de la salida será volcada a las salidas reales antes de comenzar un nuevo ciclo del OB1. E/S de la periferia A diferencia del caso anterior, se puede leer directamente el valor actual de cualquier sensor. Para ello debemos leerlos en bytes (PEB), word (PEW) o doble word (PED) ya que el acceso no puede ser directo a un bit en concreto (a diferencia de las imágenes de E/S). Igualmente pasa con las salidas, que podemos forzar el estado de las salidas de forma inmediata accediendo a las salidas de periferia (PAB,PAW,PAD) Marcas Las marcas son variables indexadas y globales, por tanto, no hay que declararlas, pero si es conveniente darles un nombre y tipo (entero, doble, real). Se les puede dar valor dentro de cualquier parte del programa. Dependiendo de la CPU esta área es mayor o menor. Los valores pueden ser remanentes tras el apagado del PLC o volátiles (se pierden tras apagar el PLC). Su acceso puede ser desde bit hasta un ancho indeterminado si se usan punteros de área (que veremos más adelante). Temporizadores y contadores La programación en Step7 tiene la peculiaridad de tener temporizadores de dos tipos: por software (IEC) y temporizadores S7 (o llamados también de S5 ya que existían ya en la versión anterior). • Bloques de función (FB). Una vez terminado pasa al principal.SFB. sino que será el propio autómata quien gestiona las llamadas a estos módulos en función de sus características. • El OB1: Es un tipo es sí mismo y es el principal. no así los IEC que por ser creados por software la limitación es la propia memoria disponible. está definidas por el usuario. Módulos de datos (DB) Son áreas de memoria que. en el arranque. Pueden ser de longitudes dispares y con contenidos de todo tipo. Variables temporales Son variables que se declaran dentro de los módulos que sirven para realizar cálculos intermedios y locales que no necesitan ser usados más allá del módulo en cuestión y en el ciclo en el que son llamadas o tratadas. Hay varios tipos de módulos de organización: • OB de arranque (OB100-102): Son bloques con los que se arranca el PLC en función del tipo de arranque y depende del tipo de CPU para que tenga todos los tipos o sólamente el OB100. elementos usados para contar cantidades.SDB) Módulos de organización Lo primero que has de saber de estos módulos es su especificado. Las variables contenidas en los DB son remanentes al apagado del PLC. Sólo se ejecuta una vez.Estos últimos son temporizadores hardware y son limitados dependiendo de la CPU (por ser hardware). pero no hay un número determinado de ellos. que es el arranque completo. Los contadores pues son eso. • Bloques de memoria (DB) • Módulos de sistema (SFC. Módulos Para acceder y tratar los datos almacenados en las áreas de memoria. Veremos con detenimiento en su momento las peculiaridades de cada uno de ellos. Se ejecuta de forma recurrente y desde él se hace llamadas a los FC y FB del programa . existen diferentes tipos de módulos cuyas características serán diferentes para cada requerimiento que sea necesario: • Módulos de organización (OB) • Funciones (FC). a diferencia de las marcas. sólo sirven para lo que han sido diseñados y no se llamarán desde otros bloques. • OB cíclicos: También se pueden hacer llamadas a otros FC o ejecutar código desde estos OB. Funciones (FC) Las funciones son bloques que pueden ser llamados desde OB. . Pero con estos 3 tienes el 80% de las necesidades de los OB cubiertos. OB86. Todos los OB tienen la peculiaridad de tener reservados 20bytes de memoria local donde podrás hallar variables específicas de cada OB. FC o FB y se usan fundamentalmente para: • Estructurar el código de tal forma que no esté todo metido en el OB1 sino que se hace de forma arbórea e inteligible dividiendo el programa por zonas. Así podrás tener información de en qué momento ha sido llamado o la frecuencia de llamada en el caso del OB35 por poner un ejemplo. OB121 etc). máquinas. sub-máquinas… • Usarlos como funciones que traten unos valores de entrada y den como resultado unos valores de salida. Son OB predefinidos para cada tipo de fallo y son llamados cuando el fallo es detectado. al inicio de la ejecución del FC valdrá cero. Dentro de cada OB se puede tratar el fallo y tomar las decisiones pertinentes en cada caso. la variable volverá a valer cero por esta falta de remanencia. Tienen la peculiaridad frente al OB1 que se ejecutan a tiempo fijo (por ejemplo. es decir. • OB1: Programa principal (lógico) • OB35: Programa cíclico por excelencia ya que hay otros pero que no están disponibles en todas las CPU. • OB Horarios: Son OB que dependen de la fecha y hora. Se pueden realizar tareas desde en un momento concreto a ser cíclicos cada x tiempo (desde minutos a todos los años en un momento concreto) • OB de fallo (OB85. Luego están los de fallo que dependiendo de la aplicación usarás unos u otros o ninguno. Puedes programar tareas a tiempo fijo facilitando contajes y mediciones que sean necesarias conocer su periodicidad. Los más usados con una diferencia notable con el resto: • OB100: Arranque desde cero. y aunque al final de la ejecución del FC la variable valga 100. En el daremos las condiciones y valores iniciales (si procede) en el arranque. el OB35). Tienen la peculiaridad de poder definir de forma interna variables temporales con las que jugar dentro del bloque pero que no tienen remanencia y el valor de estas variables se pierde de ciclo de ejecución a ciclo de ejecución. en el siguiente ciclo. Lógicamente la idea de esto es por un lado dar claridad y por otro lado permite la reutilización de la función. No tiene ninguna importancia la falta de remanencia de las posibles variables intermedias ya que lo que realiza es un cálculo matemático en cada ciclo. Pueden ser llamados y consultados para obtener o tratar información. podemos crear un FC1 y un FC2. Para lograr esta remanencia tendrán asociado un bloque de memoria (DB) llamados para estos casos de instancia. En el FC2. • Verifique que esté conectado el cable entre el PC. los SFB necesitan de su correspondiente SDB. hacer varias llamadas al FC1 para que nos haga varias sumas. Módulos de sistema Al igual que en los casos anteriores existen una serie de FC y FB que están integrados en el propio sistema operativo del PLC. El bloque FC1 denominado “sumar” lo reutilizamos y contendrá variables de entrada y salida mientras que el FC2 simplemente lo usaremos llamándolo desde el OB1 y lo denominaremos “todas las sumas” haciendo una única llamada desde el OB1 a bloque. incluyendo la barra de herramienta de Microsoft Office. Al igual que pasa con los FB. cree una copia de seguridad de todos los proyectos de STEP 7-Micro/WIN en un disquete. • Verifique que todas las demás aplicaciones estén cerradas. En definitiva son los módulos que usaremos para una programación orientada a objetos de otros lenguajes ya que podremos realizar un módulo que nos gestione por ejemplo un transportador y podremos crear tantos transportadores como queramos pudiendo desentendernos de cómo funcionan internamente una vez sepamos depurado el código del FB. FC o FB además de poder ser usados dentro de las estáticas de otros FB. En el FC1 desarrollar un programa que sume a +b y nos dé c. Características para instalar step 7 • Si ya está instalada una versión anterior de STEP 7-Micro/WIN 32. .Por ejemplo. Bloques de función (FB) Los bloques de función son parecidos a los anteriores con la particularidad que tienen variables internas llamadas estáticas que dan remanencia de ciclo a ciclo. Los FB pueden ser llamados desde los OB. Así se inicia la instalación. Al final de la instalación aparece automáticamente el cuadro de diálogo” Ajustar interface PG/PC”. teclee a:\setup y haga clic en el botón” Aceptar” o pulse la tecla INTRO. CD: En el cuadro de diálogo” Ejecutar”. Siga las instrucciones que van apareciendo en pantalla hasta finalizar la instalación. Haga clic en” Cancelar” para acceder a la ventana principal de STEP 7-Micro/WIN 32. teclee e:\setup y haga clic en Aceptar o pulse la tecla INTRO. • 5. Así se inicia la instalación. Haga clic en el botón “Inicio” para abrir el menú de Windows. • 6. Inserte el CD o el disquete en la correspondiente unidad del PC. • 3.Instalación de STEP 7-Micro/WIN 32 Para instalar STEP 7-Micro/WIN 32.. Haga clic en Ejecutar. siga los siguientes pasos: • 1. . • 2.. • 4.. Si la instalación se efectúa desde un disquete: En el cuadro de diálogo” Ejecutar”. 1.Iniciar con step 7: En la imagen se muestra la inicialización del software step 7 para posteriormente poder abrir un archivo..Crear un archivo nuevo: Una vez abierto el software podemos dirigirnos a la parte superior izquierda y seleccionar en la hoja para crear un archivo nuevo. 2.. . Elementos básicos: 4..3..Tipo de CPU . 5.Configurar comunicación ..Comunicaciones 6.. -Información CPU .7..Comparar CPU 8. -Opciones de step 7 ..9.Borrar CPU 10. .11.Tabla de símbolos .Ayuda de contexto 12.. ...Puertos de la CPU 14.13.Estatus o test del programa En la imagen se observa contactos normalmente abiertos (NA) y contactos normalmente cerrados (NC) así como una bobina (salida). 15. ... pues se recomienda no omitir este paso ya que es de útil ayuda para no perdernos a la hora de realizar un programa muy largo. 16. según la cantidad que tenga dicho automatismo.Introducir variables en tabla de estado Se declaran las variables tanto de entrada como variables de salida.Tabla de estado En la tabla de estado se muestra cada una de las variables que contendrá el diagrama de contactos. El cronograma muestra el funcionamiento del programa. La figura siguiente muestra el programa completo tanto en KOP como en AWL (Lista de instrucciones). En el presente ejemplo. . Los comentarios de segmento en el programa AWL explican la lógica de cada segmento.Ejemplo: Crear un programa de ejemplo Al crear este programa de ejemplo podrá constatar lo fácil que es utilizar STEP 7-- Micro/WIN. utilice el editor KOP (Esquema de contactos) para introducir las operaciones del programa. Este programa utiliza seis operaciones en tres segmentos para crear un temporizador muy sencillo que arranca y se inicializa a sí mismo. . Pulse la tecla INTRO para confirmar el valor. Introduzca el siguiente valor de preselección: 100 7. 4. Pulse la tecla INTRO para confirmar el número de temporizador y desplazar el cursor hasta el parámetro correspondiente al valor de preselección (PT). . Mantenga oprimido el botón izquierdo del ratón y arrastre el temporizador hasta el primer segmento. Haga clic en los signos de interrogación”???” que aparecen por encima del cuadro del temporizador e introduzca el siguiente número de temporizador: T33 5. 6.Para introducir la operación del temporizador T33: 1. 2. Seleccione el TON (temporizador como retardo a la conexión). Haga doble clic en el icono” Temporizadores” para visualizar las operaciones de temporización. 3. Haga doble clic en el icono” Operaciones lógicas con bits” y seleccione la bobina de salida. Pulse la tecla INTRO para confirmar la dirección de la bobina.0 4. 3.0: 1. Mantenga oprimido el botón izquierdo del ratón y arrastre la bobina hasta el segundo segmento. Haga clic en los signos de interrogación”???” que aparecen por encima de la bobina e introduzca la dirección siguiente: Q0. .Para introducir la operación con objeto de activar la salida Q0. 2. . . . . . . . . . PC-SIMU Inicializar PC-SIMU Introducir contraseña (9966) . etc) . deposito. pistones. válvula.Abrir un archivo nuevo en PC-SIMU Herramientas(motores. tubería. bandas. elvador. garaje. objetos. teclado.Displays. leds Interruptiores. pulsadores. selector. simulación y ajuste . señores.