High Speed Boolean Processor SIMATIC. S7-300 High Speed Boolean Processor FM Prólogo. Descripción del producto.

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1 High Speed Boolean Processor FM SIMATIC S7-300 High Speed Boolean Processor FM Manual del usuario Prólogo Descripción del producto 1 Primeros pasos 2 Montaje y desmontaje del FM Cablear el módulo FM Configurar el módulo FM Programar y usar el FM Señales de encoders y su evaluación 7 Diagnóstico y búsqueda de errores 8 Uso del FM con maestros 'no S7' 9 A Datos técnicos Cableado de protección externo para Procesador B booleano FM C Listas de recambios 05/2011 A5E

2 Notas jurídicas Notas jurídicas Filosofía en la señalización de advertencias y peligros Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de advertencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue. PELIGRO Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves. ADVERTENCIA Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves. PRECAUCIÓN con triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales. PRECAUCIÓN sin triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales. ATENCIÓN significa que puede producirse un resultado o estado no deseado si no se respeta la consigna de seguridad correspondiente. Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales. Personal cualificado El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal cualificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su formación y experiencia, el personal cualificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros. Uso previsto o de los productos de Siemens Considere lo siguiente: ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada. Marcas registradas Todos los nombres marcados con son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares. Exención de responsabilidad Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos. Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG ALEMANIA A5E P 07/2011 Copyright Siemens AG Sujeto a cambios sin previo aviso

3 Prólogo Objetivo del manual Este manual describe la finalidad, las características y el funcionamiento de los módulos SIMATIC S7 Procesador booleano FM (referencia: 6ES7352-5AH01-0AE0) y (referencia: 6ES7352-5AH11-0AE0). Este manual también le ayudará a instalar, configurar, programar y manejar los módulos FM Contenido del manual Este manual describe el hardware y el software del FM que son necesarios para configurar y programar los módulos. El manual se divide en capítulos que contienen instrucciones de uso y en capítulos de consulta (datos técnicos). Este manual analiza los temas siguientes: Instalación y cableado de los módulos FM Configuración del módulo FM Parametrización del módulo FM Programación del módulo FM Funcionamiento de los módulos Búsqueda de errores y diagnóstico Documentación adicional Consulte la documentación del sistema de automatización SIMATIC S7-300 y el software de programación STEP 7 si desea obtener información más detallada sobre cómo instalar y programar los módulos procesadores booleanos rápidos FM CD ROM Asimismo puede pedir la SIMATIC Manual Collection en CD-ROM, la cual contiene la documentación completa de SIMATIC. Estándares, certificaciones y homologaciones El FM cumple las exigencias y criterios especificados en la norma IEC 1131, Part 2 así como los requisitos para obtener el certificado CE. El módulo dispone de las siguientes homologaciones: FM Class I Div. 2, Groups A, B, C, D y culus Class I, Div. 2, Groups A, B, C, D. Manual del usuario, 05/2011, A5E

4 Prólogo Reciclaje y eliminación de residuos El FM es reciclable gracias a que sus componentes son poco contaminantes. Para un reciclaje y eliminación ecológicos de su antiguo equipo, diríjase a un centro certificado de recogida de material electrónico. Ayudas de búsqueda Sírvase utilizar las ayudas siguientes para acceder a la información que necesita: Al principio del manual encontrará un índice temático así como las listas de las figuras y tablas que contiene el manual. En los distintos capítulos encontrará subtítulos que le informarán rápidamente de lo que contiene cada apartado. Al final del manual encontrará un índice alfabético que le permitirá acceder rápidamente a la información que necesita. Soporte adicional En caso de dudas sobre el uso de los productos descritos en el manual para las que no encuentre respuesta en el mismo, diríjase a su representante de Siemens ( en la sucursal o delegación de Siemens más cercana. La guía de documentación técnica de los distintos productos y sistemas se encuentra en Internet: Guía de manuales SIMATIC ( Asimismo encontrará el catálogo online y el sistema de pedidos online en Internet: A&D Mall ( Centro de formación Para facilitar a nuestros clientes la iniciación en la automatización así como el aprendizaje de los sistemas de automatización ofrecemos cursillos de formación. Rogamos que se ponga en contacto con el centro de formación más próximo o directamente con la central en Alemania, D Núremberg. Internet: SITRAIN Homepage ( 4 Manual del usuario, 05/2011, A5E

5 Prólogo Technical Support Puede ponerse en contacto con el Technical Support de todos los productos de A&D a través de las siguientes vías de comunicación: Formulario web para la solicitud de asistencia (Support Request) ( Service & Support en Internet Además de ofrecerle nuestra documentación, en Internet ponemos a su disposición todo nuestro know-how: Industry Automation and Drive Technologies, Homepage ( Allí encontrará, p. ej., la siguiente información: los boletines o "Newsletter" que le mantendrán siempre al día ofreciéndole información de última hora sobre sus productos. Un buscador para Service & Support a través del que podrá acceder a los documentos que necesite. Un foro en el que podrá intercambiar sus experiencias con usuarios y expertos de todo el mundo. Su persona de contacto para automatización y accionamientos de su región. Bajo la rúbrica "Servicios" encontrará información sobre el servicio técnico más próximo, Todo esto y mucho más en "Servicios". Manual del usuario, 05/2011, A5E

6 Prólogo 6 Manual del usuario, 05/2011, A5E

7 Índice Prólogo Descripción del producto Funciones del módulo FM Características físicas del módulo Configuraciones del sistema Modos de operación Visión de conjunto de las tareas básicas Primeros pasos Introducción a la puesta en marcha Ejecutar un programa de ejemplo del FM Montaje y desmontaje del FM Reglas para el montaje Montar y desmontar el FM en un sistema S Montaje en un sistema stand-alone Cablear el módulo FM Reglas generales y directivas Asignación de bornes del conector frontal Cablear el módulo FM Conexión de los cables de encoders Conectar los cables apantallados a través de un estribo de conexión de pantallas Configurar el módulo FM Instalar el software de configuración/programación Tareas principales Comprobar la coherencia del programa y de la configuración Resumen de la configuración del hardware Configuración del hardware Asignar propiedades y parámetros Seleccionar parámetros de diagnóstico Seleccionar filtros de entrada Guardar y compilar la configuración del hardware Programar el control...62 Manual del usuario, 05/2011, A5E

8 Índice 6 Programar y usar el FM Sinopsis Elaborar un bloque de función de aplicación Crear el juego de interfaces FB/DB Testear un programa Transferir el programa al módulo FM Funcionamiento autónomo (stand-alone) Controlar los parámetros dinámicos Funciones de memoria Juego de instrucciones para la programación KOP contacto normalmente abierto contacto normalmente cerrado Bobina NOT Conector de salida intermedio MOVE Convertir entero (16 bits) en entero (32 bits) (I_DI) Activar/desactivar flip-flop (SR) Desactivar/activar flip-flop (RS) Detectar flanco creciente ( P ) Detectar flanco decreciente ( N ) Detectar flanco de señal positivo (POS) Detectar flanco de señal negativo (NEG) Función de comparación (CMP) Generar complemento a 1 de un entero de 16 bits (INV_I) Generar un complemento a 1 de un entero de 32 bits (INV_DI) WAND_W (Y lógica con palabras) WOR_W (O lógica con palabras) WXOR_W (O-exclusiva con palabras) WAND_DW (Y lógica con dobles palabras) WOR_DW (O lógica con dobles palabras) WXOR_DW (O-exclusiva con dobles palabras) Desplazar entero de 16 bits a la derecha (SHR_I) Desplazar entero de 32 bits a la derecha (SHR_DI) Desplazar palabra a la izquierda (SHL_W) Desplazar palabra a la derecha (SHR_W) Desplazar doble palabra a la izquierda (SHL_DW) Desplazar doble palabra a la derecha (SHR_DW) Rotar doble palabra a la izquierda (ROL_DW) Rotar doble palabra a la derecha (ROR_DW) Manual del usuario, 05/2011, A5E

9 Índice 6.10 Operaciones de la librería FM Escalador binario (BiScale) Temporizadores de impulsos (TP16 y TP32) Retardo a la conexión (TON16 y TON32) Retardo a la desconexión (TOF16 y TOF32) Generador de impulsos de reloj (CP_Gen) Contador adelante (CTU16) Contador atrás (CTD16) Contador adelante/atrás (CTUD16 y CTUD32) Registros de desplazamiento de bits (SHIFT, SHIFT2, SHIFT4, SHIFT8, SHIFT16 y SHIFT32) Valor absoluto (FMABS32 y FMABS16) Selector de datos (DatSel32 y DatSel16) Sumar (FMAdd32 y FMAdd16) Restar (FMSub32 y FMSub16) Multiplicar doble entero (FMMul32) Multiplicar entero (FMMul16) Dividir doble entero (FMDiv32) Dividir entero (FMDiv16) Codificar posición binaria (ENCODE) Sumar bits (BITSUM) BitPack_W y BitPack_DW BitCast_W y BitCast_DW BitPick_W y BitPick_DW BitInsert (Insertar bits) BitShift_W y BitShift_DW Concatenar palabras (WordPack) WordCast Medir período (PERIOD16, PERIOD32) Medir frecuencia (FREQ16, FREQ32) Borrar primer registro de la tabla (FIFO16, FIFO32) Borrar último registro de la tabla (LIFO16, LIFO32) Señales de encoders y su evaluación Tipos de encoders Contadores del encoder incremental Señales del encoder diferencial Señales del encoder con salida única de 24 V Evaluación de impulsos Encoders absolutos SSI Diagnóstico y búsqueda de errores Leer los LEDs de estado Avisos de diagnóstico Alarmas Búsqueda de errores Manual del usuario, 05/2011, A5E

10 Índice 9 Uso del FM con maestros 'no S7' Requisitos para aplicaciones 'no S7' Requerimientos de sistema para CPUs 'no S7' Interfaz de datos de usuario A Datos técnicos A.1 Datos técnicos generales A.2 Especificaciones técnicas A.3 Esquema de principio A.4 Datos de operación A.5 Frecuencia de conmutación de cargas inductivas sin diodos A.6 Tabla de declaración del bloque de función A.7 Operaciones válidas para el FM B Cableado de protección externo para Procesador booleano FM C Listas de recambios Manual del usuario, 05/2011, A5E

11 Descripción del producto Funciones del módulo FM Sinopsis El FM es un procesador booleano rápido que permite controlar un proceso de forma independiente y mucho rápida dentro de un amplio sistema automatizado. El módulo FM puede ser configurado de manera que funcione en los modos siguientes: El módulo FM puede ser utilizado en una configuración de coprocesador dentro de un sistema de automatización S7. En esta configuración, el FM intercambia datos de entrada/salida así como información de control con la CPU maestra, como muestra la siguiente. En una configuración de periferia descentralizada, el módulo FM funciona igual que un módulo de un esclavo normal ET200M PROFIBUS-DP con un maestro S7 o no S7. El módulo FM también funciona como controlador autónomo (stand-alone), independientemente del sistema de automatización (PLC). El módulo FM incorpora un procesador, el Field Programmable Gate Array (FPGA), para ejecutar el código en paralelo y no secuencialmente como lo hacen los autómatas programables habituales. Este tipo de ejecución ofrece tiempos de ciclo extremadamente rápidos y estables. El módulo controla un número de entradas y salidas integradas (hasta 15 entradas y 8 salidas). Además de las E/S normales, el módulo soporta uno de los tres tipos de encoder a elegir (encoders incrementales diferenciales, de 24 V con salida única y absolutos SSI). Si elige el encoder SSI o el diferencial, las entradas del encoder de 24 V quedarán disponibles para ser utilizadas como entradas digitales (números 8 a 11). Si no utiliza ninguna de las interfaces de encoder, los pins diferenciales podrán ser utilizados para tres entradas diferenciales digitales (números 12, 13 y 14). Manual del usuario, 05/2011, A5E

12 Descripción del producto 1.1 Funciones del módulo FM Figura 1-1 FM Funcionamiento en configuración como coprocesador Configuración del hardware El módulo FM se configura con el software de configuración FM y la herramienta estándar de configuración de hardware de STEP 7. Los diálogos de configuración del módulo FM permiten ajustar las propiedades y parámetros siguientes: Asignación de direcciones: aquí puede utilizar las asignaciones predeterminadas del sistema S7 o bien seleccionar otras (con CPUs que ofrezcan las direcciones seleccionadas). Parámetros de programación: aquí puede especificar los números de FB y DB a utilizar para almacenar el programa, así como elegir el modo de operación. Parámetros operativos, tales como interrupciones, filtros de entradas, diagnóstico del módulo, diagnóstico de las salidas, parámetros del encoder etc. 12 Manual del usuario, 05/2011, A5E

13 Descripción del producto 1.1 Funciones del módulo FM Programación del FM El módulo FM se programa con el software de configuración del FM y el editor KOP/FUP de STEP 7 (versión 5.1, SP3 o superior). El software del FM ofrece una librería con operaciones especiales para el catálogo de elementos de programación. La librería de los bloques de función (FBs) para el módulo FM incluye temporizadores, contadores, registros de desplazamiento, un escalador binario y un generador de ciclos. Estos bloques de función han sido diseñados únicamente para el uso con el módulo FM Además, al crear el programa podrá utilizar un subconjunto de las operaciones lógicas binarias de STEP 7 como p.ej. los contactos y las bobinas. Las operaciones del software FM se describen en el apartado "Programar y usar el FM (Página 65)". El programa se escribe en un FB de aplicación. Luego se compila con el software de configuración FM y STEP 7 y se copia a una SIMATIC Micro Memory Card, quedando así almacenado en memoria no volátil. La SIMATIC Micro Memory Card se inserta en la ranura dispuesta en el frontal del módulo. Al conectar el módulo FM 352-5, se carga y ejecuta el programa memorizado en la SIMATIC Micro Memory Card. Funcionamiento El módulo FM ejecuta su programa independientemente de la CPU maestra. Las entradas y salidas del proceso controlado por el módulo son locales y, por consiguiente, la CPU maestra no puede acceder a ellas. No obstante, el programa de usuario de la CPU transfiere comandos de control y parámetros de configuración al módulo FM a través del bus de periferia (E/S) y evalúa la información de estado que retorna el módulo. Características operativas del módulo FM 352-5: Adquisición y control de procesos rápidos (p.ej., sistemas de inspección y rechazo muy rápidos o control de máquinas de alta velocidad para la industria de embalaje, de alimentación y bebidas, tabaco y productos de higiene). Intercambio de datos con el programa de usuario de la CPU (en la configuración de coprocesador). La CPU S7 puede acceder a 16 bytes de datos de entrada y 16 bytes de datos de salida para transferir información de control, valores de contaje, valores de preselección del contador e información de estado mediante una FB interfaz especial (bloque de función) y así coordinar el intercambio de datos (v. figura siguiente). Manual del usuario, 05/2011, A5E

14 Descripción del producto 1.2 Características físicas del módulo 1.2 Características físicas del módulo Elementos de la parte delantera La figura siguiente muestra los indicadores de estado situados en el frontal del módulo FM SF MCF DC 5 V IOF RUN STOP SIEMENS I0 I1 I2 I3 I4 I5 5VF 24VF 1 8 RUN STOP I6 I7 2 MRES 7 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 3 Q5 I8 6 Q6 Q7 I9 I10 1L+ 1M DC 24 V I (1) LEDs de estado tensión de salida (2) LEDs de estado entradas/salidas (3) LEDs de estado del encoder 24V o de las entradas digitales (4) Regleta de bornes extraíble (5) Conector de la alimentación de 24 V DC extraíble 14 Manual del usuario, 05/2011, A5E

15 Descripción del producto 1.2 Características físicas del módulo (6) Tapa o puerta del conector de alimentación (7) Conmutador de tres posiciones para seleccionar el modo de operación La posición para el borrado total (MRES) es de pulsación y no queda encajada. (8) Ranura para SIMATIC Micro Memory Card La SIMATIC Micro Memory Card se introduce en esta ranura mediante presión. (9) LEDs de estado módulo Figura 1-2 Características principales del módulo FM Otras características físicas La muestra características adicionales del módulo: Selector de tres posiciones para ajustar el modo de operación del módulo Ranura para la SIMATIC Micro Memory Card (memoria no volátil para programas) Regleta de bornes extraíble para cablear las entradas y salidas Conector frontal El conector frontal extraíble ofrece las siguientes opciones de conexión: Entradas digitales 24 V: 8 entradas (hasta 12 entradas si no está conectado el encoder de 24 V) Salidas digitales 24 V: 8 salidas Conexiones para alimentación de 24 V Señales del encoder: un encoder incremental (RS-422), un encoder absoluto SSI o un encoder con salida única de 24 V (HTL) Conexiones de 5 V y 24 V para suministrar la corriente eléctrica a los encoders Esquema de conexiones En el lado interior de la tapa del conector encontrará un diagrama simplificado del cableado. Tiras de rotulación El volumen de suministro del módulo incluye una tira de rotulación. En ella puede indicar las señales conectadas a la regleta de bornes. La tira se inserta por la abertura prevista en el lado exterior de la puerta del conector. Manual del usuario, 05/2011, A5E

16 Descripción del producto 1.2 Características físicas del módulo SIMATIC Micro Memory Card La SIMATIC Micro Memory Card almacena los archivos de programa en la memoria no volátil. La SIMATIC Micro Memory Card se inserta en la ranura dispuesta en el frontal del módulo FM Para el funcionamiento del módulo FM se requiere una SIMATIC Micro Memory Card con 128 KB, 512 KB o 2 MB de memoria. Los archivos de programa se transfieren desde la SIMATIC Micro Memory Card al FPGA durante el arranque o tras hacer un borrado total. ATENCIÓN Utilizar una SIMATIC Micro Memory Card nueva o reseteada Si en la SIMATIC Micro Memory Card ya hay datos almacenados que no pertenezcan a un FM (p. ej. CPU S7), es posible que se produzcan avisos de error de una SIMATIC Micro Memory Card defectuosa al arrancar el FM Por ello asegúrese de que la SIMATIC Micro Memory Card sea nueva o esté reseteada antes de usarla en el FM Manual del usuario, 05/2011, A5E

17 Descripción del producto 1.3 Configuraciones del sistema 1.3 Configuraciones del sistema Descripción La figura siguiente muestra algunas de las configuraciones de sistema posibles que ofrece el FM El programa de control se programa con el software de configuración FM en el entorno de programación STEP 7. El módulo FM opera en las configuraciones siguientes: (1) en un sistema S7, (2) en una configuración autónoma (stand-alone) o (3) bien en un sistema de periferia descentralizada (con un maestro S7 ó no S7) utilizando para ello comunicaciones PROFIBUS. Figura 1-3 Ejemplos de configuración del sistema Manual del usuario, 05/2011, A5E

18 Descripción del producto 1.4 Modos de operación 1.4 Modos de operación Modo Test Para poder comprobar el programa de aplicación antes de poner el módulo FM en funcionamiento, si conmuta el módulo al modo Test podrá utilizar las herramientas de observación y test que ofrece STEP 7. El modo Test sólo funciona con una CPU S7 (S7-314 o superior dadas las restricciones de memoria) o el simulador del PLC S7 (S7-PLCSIM). La siguiente figura muestra el FM en una configuración de test. Figura 1-4 Configuración del sistema para comprobar el programa En el modo Test, la CPU S7- ejecuta el FB de aplicación, mientras que el módulo FM pone a disposición las entradas y salidas directamente a la CPU S7. Eso le permite simular el programa a una velocidad menor y comprobar el cableado. Modo normal Después de comprobar todo el programa de usuario en el modo Test es preciso compilar el programa a una imagen FPGA y transferir el programa y los datos de parametrización al módulo. A continuación se conmuta el módulo FM al modo de operación Normal. Cuando una CPU maestra está controlando el módulo FM el programa principal de control ordena al FM a través del FB interfaz que empiece a funcionar en modo RUN o que conmute a STOP. Eso ocurre siempre y cuando el selector de modo del módulo se encuentre en la posición RUN En una configuración autónoma (stand-alone), el módulo empieza a ejecutar su programa en cuanto se conecta el módulo y se conmuta el selector a la posición RUN. 18 Manual del usuario, 05/2011, A5E

19 Descripción del producto 1.4 Modos de operación Tiempo de respuesta durante la ejecución del programa Como indicamos anteriormente, el tiempo de respuesta del FM es extremadamente rápido. En el modo de operación normal, el tiempo de respuesta equivale al tiempo que transcurre desde que se modifica una entrada hasta que se aplica un valor a una salida. El tiempo de respuesta calculado se compone de los tiempos siguientes: Retardo a la entrada (retardo del circuito + retardo del filtro) Tiempo de ejecución del programa (1 µs) Retardo a la salida Manual del usuario, 05/2011, A5E

20 Descripción del producto 1.5 Visión de conjunto de las tareas básicas 1.5 Visión de conjunto de las tareas básicas Sinopsis La siguiente figura muestra esquemáticamente las tareas básicas necesarias para instalar, configurar, programar y utilizar el módulo FM cuando se configura para funcionar en un sistema S7. Tabla 1-1 Tareas básicas para preparar y poner el FM en marcha Instalar y configurar el FM Instalar el FM en un equipo S7 Cablear el FM Configurar sus propiedades y parámetros Programación del FM Crear el FB/DB de usuario. Comprobar el programa de usuario con STEP 7. Compilar y transferir el programa al módulo FM y a la SIMATIC Micro Memory Card. FB Búsqueda de errores Comprobar los LEDs de estado. Leer el diagnóstico. Reaccionar a las alarmas. SF MCF DC 5 V IOF RUN STOP 20 Manual del usuario, 05/2011, A5E

21 Primeros pasos Introducción a la puesta en marcha Sinopsis La siguiente figura muestra un resumen breve de las tareas que son necesarias para crear un programa para el FM Tabla 2-1 Primeros pasos FB Ejecutar el programa de ejemplo Monte el módulo y configúrelo. 1) 1. Instale los componentes de hardware y realice el cableado. 2. Instale el software de configuración. 3. Cree un proyecto STEP Configure el hardware. 5. Guarde y compile la configuración del hardware. Copie los objetos del programa de ejemplo "Getting Started" del directorio Sample Projects a su programa. Configure los parámetros del módulo FM Ajuste los parámetros básicos conforme a las instrucciones. 2. Compile los parámetros y el programa. 3. Compile la configuración de hardware. Prepare la CPU S7 para que ejecute el programa de ejemplo. 1. Transfiera el programa a la CPU S7. 2. Conmute el selector de la CPU a la posición RUN. 3. Conmute el selector del módulo FM a la posición RUN. Ejecute el programa y obsérvelo en modo Test. 1. Inicie el modo Test/Run utilizando la tabla de variables VAT como indicado. 2. Observe la ejecución del programa fijándose en el comportamiento de los indicadores LED y los indicadores de estado de la tabla VAT. Manual del usuario, 05/2011, A5E

22 Primeros pasos 2.1 Introducción a la puesta en marcha FB Ejecutar el programa de ejemplo Cambie del modo Test al modo Normal. 1. Transfiera el programa al módulo FM Inicie el modo Normal/Run utilizando la tabla de variables VAT como indicado. 3. Observe la ejecución del programa en modo Normal como se ha indicado anteriormente. 1) Véanse los apartados "Montaje y desmontaje del FM (Página 27)", "Cablear el módulo FM (Página 31)" y "Configurar el módulo FM (Página 45)". 22 Manual del usuario, 05/2011, A5E

23 Primeros pasos 2.2 Ejecutar un programa de ejemplo del FM Ejecutar un programa de ejemplo del FM Programa de ejemplo "Getting Started" Al instalar el paquete de software FM 352-5, también se instala un proyecto de ejemplo en la carpeta "Proyectos de ejemplo de STEP 7. El proyecto de ejemplo inglés figura en la carpeta siguiente:...\step7\examples\zen29_01 El programa de ejemplo le ayudará a familiarizarse con los pasos necesarios para ejecutar un programa en el módulo FM La carpeta Bloques contiene los componentes para el bloque de función "Getting Started", que puede copiar en su proyecto STEP 7. Compílela y cárguela en el sistema para ver la ejecución de un programa que funciona correctamente. Nota El proyecto contiene dos FBs de aplicación: El FB3 "Getting Started" como ejemplo sencillo para una rápida puesta en marcha y el FB10 como ejemplo más complejo que utiliza muchas de las operaciones disponibles para el módulo FM Montar y configurar el hardware Siga los pasos siguientes para crear el proyecto y configurar el hardware para el programa de ejemplo "Getting Started". 1. Instale el módulo FM en un bastidor local con una CPU S7-3xx. 2. Aplique tensión a la CPU y a las conexiones 1L y 2L del módulo FM Instale el software de configuración y programación FM como se describe en el capítulo "Instalar el software de configuración/programación (Página 45)". 4. Cree un proyecto STEP 7 (véase el capítulo "Configuración del hardware (Página 50)"). 5. Cree la configuración de hardware (véase el apartado "Configuración del hardware (Página 50)") para adaptar la CPU S7-300 al módulo FM integrado en el paso Guarde y compile la configuración de hardware eligiendo el comando de menú Equipo > Guardar y compilar. Crear un proyecto 1. Vaya a la ventana del SIMATIC Manager, abra el directorio de proyectos de ejemplo y copie los siguientes objetos de la carpeta de bloques "zes29_01_fm352-5_prog" a la carpeta de bloques de la CPU S7: OB 1, OB 40, FB 3, FB 30, FB 31, FB 113, FB 114, FB 119, DB 3, DB 5, DB 6, DB 30, DB 31, VAT_1 y SFC Copie el OB de alarma de diagnóstico (OB 82) en el programa. Utilice el comando S7: "Insertar > Bloque S7 > Bloque de organización > OB 82". 3. Copie el objeto Símbolos del programa de ejemplo en su carpeta de programa S7 de la CPU S7. Manual del usuario, 05/2011, A5E

24 Primeros pasos 2.2 Ejecutar un programa de ejemplo del FM Configurar parámetros del módulo 1. Vuelva a la ventana de HW Config y haga doble clic en el FM para acceder al diálogo de propiedades del módulo FM Seleccione la ficha "Direcciones" y asigne las direcciones de entrada y salida. Nota: El programa de ejemplo utiliza la dirección 256 en los bloques FB30 y FB31 para las entradas y salidas. Si elige una dirección diferente, deberá cambiar los parámetros de dirección en el FB 30 y en el FB31 de manera que coincidan con la dirección elegida. 3. Elija la ficha "Parámetros". 4. Abra la ficha "Parámetros básicos" y haga clic en la casilla de verificación para habilitar la opción "Generar alarmas". Bajo "Seleccionar alarmas" elija la opción "Alarmas de proceso" del menú desplegable. Abra a continuación la ficha Alarmas de proceso y haga clic en las casillas de verificación para habilitar las ocho alarmas de proceso. Preparar la ejecución del programa de ejemplo Si el ejemplo del FB de aplicación (FB3) está abierto, ciérrelo primero y siga después los pasos siguientes para transferir el ejemplo de aplicación "Getting Started" a la CPU S7. 1. Seleccione la ficha "Programación" y haga clic en el botón "Compilar" para compilar el programa FM (FB3). En el diálogo de información haga clic en Aceptar y después haga clic para cerrar el diálogo de propiedades del FM Vaya a la ventana de HW Config, elija el comando de menú Equipo> Guardar y compilar para guardar y compilar la configuración completa del hardware. 3. Desde la ventana del SIMATIC Manager, transfiera toda la carpeta de bloques de la CPU S7 (incluidos los datos de sistema) a la CPU S7. 4. Conmute el selector Run/Stop de la CPU a la posición RUN y el del módulo FM a la posición RUN. Observe los LEDs de estado de cada módulo y fíjese que la CPU cambia al estado RUN, pero el módulo FM sigue indicando STOP. (El LED de estado SF también está encendido porque el módulo está en STOP.) Ejecutar programas en modo Test 1. Abra el objeto VAT_1. 2. Seleccione el comando de menú "Variable > Observar" o seleccione el botón "Observar variable". A continuación seleccione el comando de menú "Variable > Forzar" o seleccione el botón "Forzar variable" en VAT_1. Con esta acción el módulo pasa al modo Test/RUN, ya que la variable "Run" (M0.1) adopta el valor "1". (Observe que la variable "Normal/Test" M0.0 se pone a "0" solicitando el modo Test.) Los LEDs del módulo FM indican ahora que el módulo ha conmutado a RUN. 24 Manual del usuario, 05/2011, A5E

25 Primeros pasos 2.2 Ejecutar un programa de ejemplo del FM Observar la ejecución del programa en modo Test Estando ahora el módulo FM en el estado operativo RUN, es posible observar cómo se ejecuta el programa de ejemplo. En el modo Test, STEP 7 permite utilizar todas las funciones disponibles para observar la ejecución del FB3. Fíjese que los LEDs de las salidas Q6 y Q7 empiezan a parpadear a una frecuencia de 2 Hz y 1 Hz, respectivamente. Cada una de estas salidas es controlada por una instrucción CP_Gen. Las salidas Q0 a Q4 parpadean secuencialmente, junto con los correspondientes CPU_In.Bits[0..4] en la tabla VAT. Las interrupciones 0 a 4 del módulo (en las direcciones M7.0 a M7.4 de la tabla de variables VAT) también parpadean. Éstas son controladas por el OB40 como respuesta a las alarmas de proceso del módulo. Cambiar la ejecución del programa al modo normal Para conmutar a modo Normal es preciso transferir el programa al módulo FM e iniciar el FB interfaz para modo normal como se describe a continuación. 1. Ahora retorne a la ventana de HW Config y haga doble clic en el FM para acceder al diálogo de propiedades. 2. Elija la ficha "Programación" y haga clic en el botón "Cargar en módulo". Durante el proceso de transferencia (carga) al módulo FM 352-5, el LED RUN (verde) parpadea rápidamente mientras el LED STOP (amarillo) permanece encendido. Una vez concluida la transferencia sin errores, el módulo FM permanece en el modo STOP. 3. Conmute al modo de ejecución Normal del módulo escribiendo un True en la dirección M0.0 de la tabla VAT_1. El FB interfaz para modo normal envía el comando Run al módulo. En el modo normal puede observar la misma ejecución del programa que la descrita arriba en "Observar la ejecución del programa en modo Test". Nota En modo Normal, el FB3 se ejecuta en el módulo FM y no en la CPU S7. En consecuencia, la ejecución del FB3 no se puede observar con STEP 7 en la pantalla de estado del bloque lógico ni con otras funciones de observación de STEP 7. Manual del usuario, 05/2011, A5E

26 Primeros pasos 2.2 Ejecutar un programa de ejemplo del FM Manual del usuario, 05/2011, A5E

27 Montaje y desmontaje del FM Reglas para el montaje Planificar la configuración mecánica Si desea utilizar el módulo FM en un sistema S7-300, encontrará más información sobre las opciones de instalación mecánica y sobre la planificación del proyecto en las Instrucciones de servicio SIMATIC S7-300 CPU 31xC y CPU 31x: Configuración ( En este capítulo encontrará solamente información complementaria. Observe las directivas de instalación específicas relativas a la protección contra rayos (véase el apartado Cableado de protección externo para Procesador booleano FM (Página 245)). El resto de este apartado y el siguiente describen la instalación del sistema S El último apartado del capítulo describe la instalación de un sistema stand-alone. Montaje del perfil soporte Se recomienda montar el perfil en posición horizontal. Si lo monta en vertical, tenga presente las restricciones en cuanto a la temperatura ambiente, no pudiéndose superar una temperatura máxima de 40 C. Disposición mecánica Si va a configurar el módulo FM para utilizarlo en un sistema S7-300, observe las reglas siguientes al planificar la disposición mecánica de su sistema de automatización: El número máximo de módulos está limitado por la longitud del perfil soporte y el ancho de los módulos. El FM ocupa un espacio de 80 mm. El número de módulos que se pueden montar a la derecha de la CPU está limitado por la suma de su consumo de corriente a través del bus posterior del S El consumo de corriente que tiene el FM del bus posterior es de 100 ma. El FM se puede montar en el perfil en cualquier posición disponible para módulos de E/S. Herramientas Para montar y desmontar el FM se requiere un destornillador para tornillos de cabeza ranurada de 4,5 mm. Para cablear la regleta de bornes se requiere un destornillador para tornillos de cabeza ranurada de 3 mm. Manual del usuario, 05/2011, A5E

28 Montaje y desmontaje del FM Montar y desmontar el FM en un sistema S Montar y desmontar el FM en un sistema S7-300 Montar el módulo FM El procedimiento siguiente describe cómo montar el FM en el perfil soporte de un sistema de automatización S Encontrará más información sobre el montaje de módulos en las Instrucciones de servicio SIMATIC S7-300 CPU 31xC y CPU 31x: Configuración ( 1. Enchufe el elemento de interconexión de bus en el conector correspondiente que se encuentra en el lado izquierdo del FM (El conector de bus está situado en el lado posterior del módulo, por lo que es posible que deba aflojarlo primero.) 2. Si va a montar módulos adicionales a la derecha, enchufe primero el elemento de interconexión del siguiente módulo en el conector de bus situado en el lado derecho del FM Si el FM es el último módulo de la fila, no añada más interconectores. 3. Enganche el módulo al perfil, desplácelo a la izquierda hasta que tope con el módulo de la izquierda y suéltelo en su posición. 4. Fije los dos tornillos en la parte inferior del FM con un par de apriete de entre 0,8 y 1,1 Nm para fijar el módulo al perfil. 5. Una vez montado el módulo, asigne un número de slot al FM Con la CPU se suministran etiquetas para los slots. En las Instrucciones de servicio SIMATIC S7-300 CPU 31xC y CPU 31x: Configuración ( encontrará información sobre cómo asignar números de slot a los módulos. Desmontar el módulo FM El procedimiento siguiente describe cómo desmontar el FM del perfil soporte de un sistema de automatización S Encontrará más información sobre el desmontaje de módulos en las Instrucciones de servicio SIMATIC S7-300 CPU 31xC y CPU 31x: Configuración ( 1. Conmute la CPU al modo STOP girando el selector a la posición correspondiente. 2. Desconecte el módulo FM de la alimentación eléctrica. 3. Abra la tapa frontal con bisagras en el lado derecho del módulo. 4. Afloje el tornillo de sujeción del conector frontal con un destornillador de 3 mm y extráigalo sujetando los enganches arriba y abajo. Tire firmemente para aflojar los enganches. 5. Retire la conexión de alimentación del grupo 1 bajo la puerta en el lado izquierdo del módulo. Es un conector extraíble. 6. Afloje los dos tornillos de sujeción en la parte inferior del módulo con un destornillador de 4,5 mm. 7. Levante el módulo y extráigalo del perfil. 28 Manual del usuario, 05/2011, A5E

29 Montaje y desmontaje del FM Montaje en un sistema stand-alone 3.3 Montaje en un sistema stand-alone Montaje mecánico Para configurar un sistema stand-alone se recomienda seguir las mismas instrucciones de montaje y observar los mismos requisitos mecánicos especificados para los sistemas S Este sistema de instalación cumple los mismos requisitos de seguridad y ofrece puesta a tierra, soporte mecánico y resistencia a vibraciones para garantizar un funcionamiento correcto del módulo FM Encontrará más información sobre el montaje de perfiles soporte normalizados y módulos en las Instrucciones de servicio SIMATIC S7-300 CPU 31xC y CPU 31x: Configuración ( Nota Si el módulo FM detecta que a su lado tiene conectado otro módulo en el perfil mediante un conector de bus S7-300, el FM no conmutará al modo stand-alone. Para garantizar un funcionamiento correcto en configuración stand-alone, no enchufe conectores de bus a cada lado del módulo FM Fuentes de alimentación Si utiliza el perfil S7-300 para la configuración autónoma (stand-alone), puede conectar una fuente de alimentación S7-300 al perfil para la alimentación primaria de la circuitería lógica del módulo. Conecte el cableado de la fuente de alimentación S7-300 a los terminales de alimentación 1L/1M, 2L/2M y 3L/3M en el lado inferior izquierdo del módulo FM En otro caso deberá alimentar el módulo conectando una fuente de alimentación externa de 24 V c.c. a los terminales de alimentación 1L/1M, 2L/2M, y 3L/3M en el lado inferior izquierdo del módulo, bajo la tapa protectora. Con el módulo se suministra un conector extraíble para facilitar el montaje y desmontaje del cableado de la fuente de alimentación. Para más información sobre cómo cablear fuentes de alimentación externas, consulte el capítulo siguiente. Manual del usuario, 05/2011, A5E

30 Montaje y desmontaje del FM Montaje en un sistema stand-alone 30 Manual del usuario, 05/2011, A5E

31 Cablear el módulo FM Reglas generales y directivas Introducción En caso de utilizar el FM como componente de una planta o sistema industrial habrá que respetar determinar reglas y directivas según las condiciones en que se vaya a utilizar. Este capítulo indica las reglas principales a observar en caso de integrar el FM en una planta o sistema industrial. Aplicaciones específicas Observe las directivas de seguridad y prevención de accidentes que regulan aplicaciones especiales (por ejemplo, las directivas de protección de máquinas). Dispositivos de parada de emergencia Los dispositivos de paro de emergencia que cumplen la norma IEC 204 (que equivale a DIN VDE 113) deberán funcionar correctamente en todos los modos de operación de la planta o sistema. Arranque del sistema tras eventos específicos La tabla siguiente indica las acciones a llevar a cabo cuando el sistema arranca tras producirse un evento específico. Si... el arranque se produce tras una caída o corte de la tensión de alimentación el arranque del FM se produce tras una interrupción de la comunicación a través del bus el arranque se produce tras un desbloqueo del dispositivo de paro de emergencia Medida no deben producirse estados operativos peligrosos. En caso necesario, forzar un paro de emergencia. no deberá producirse un arranque incontrolado o indefinido. Manual del usuario, 05/2011, A5E

32 Cablear el módulo FM Reglas generales y directivas Tensión de red La tabla siguiente indica qué hacer con respecto a la tensión de línea. En... Plantas o sistemas permanentemente instalados sin interruptores de desconexión de la línea en todos los pines Fuentes de alimentación de carga, módulos de alimentación Todos los circuitos del FM Directivas Deberá haber un interruptor de desconexión de línea o un fusible en la instalación del edificio. El rango de tensión nominal ajustado tiene que corresponder a la tensión de línea local. Cualquier fluctuación de la tensión de línea o cualquier desviación del valor nominal no deberá salirse de las tolerancias permitidas. Alimentación de 24 V DC La tabla siguiente indica qué hacer con respecto a la alimentación de 24 V DC En... Edificios Alimentación de 24 V DC, cables de señal Alimentación de 24 V DC Medidas Protección contra rayos en Tome medidas de protección contra rayos exteriores (por ejemplo, conductores de rayos) Protección contra rayos en interiores Aislamiento seguro (eléctrico) de muy bajas tensiones Protección contra influencias eléctricas externas La tabla siguiente indica qué hacer para lograr una protección contra influencias o fallos eléctricos. En... Todas las plantas o sistemas que integren un FM Los cables de alimentación, de señales y de bus Los cables de señales y de bus Medida La planta o sistema esté conectado a un conductor de protección para desviar interferencias electromagnéticas. El cableado y la instalación son correctas. Ninguna rotura de hilo o conductor provoca estados indefinidos en la planta o sistema. Consulte también Datos técnicos generales (Página 207) 32 Manual del usuario, 05/2011, A5E

33 Cablear el módulo FM Asignación de bornes del conector frontal 4.2 Asignación de bornes del conector frontal Vista esquemática de la regleta de bornes y rótulo de la tapa Las entradas, salidas, señales de encoder así como el cableado de alimentación de las entradas y salidas están conectados al conector de bornes de 40 pines, el cual se aloja bajo la tapa con bisagras. En la parte inferior izquierda del módulo, bajo una tapa o puerta con bisagras, se encuentran los bornes 1L+ y 1M para el cableado de la alimentación de 24 V c.c. de la circuitería lógica del módulo. Esta conexión junto con las 2L+/2M es el cableado mínimo necesario para arrancar el módulo FM Manual del usuario, 05/2011, A5E

34 Cablear el módulo FM Asignación de bornes del conector frontal La figura siguiente muestra el frontal del módulo, la regleta de bornes extraíble y el interior de la cubierta de la regleta con la designación de los bornes. 1 2 SF MCF DC 5 V IOF RUN STOP SIEMENS I0 I1 I2 I3 I4 I5 5VF 24VF M 3L M 23 3M DC 24 5V DC 25 24V 26 A D 27 A D I6 8 B 28 RUN STOP MRES I M B N Q0 Q N CK Q2 13 CK 33 Q3 14 Q Q5 I Q6 I Q7 I L+ 1M DC 24 V I L+ 20 2M M 4 3 (1) Regleta de bornes extraíble (2) Diagrama de cableado en el interior de la tapa frontal (3) Anclaje del alivio de tracción (4) Conector extraíble de la alimentación del módulo de 24 V DC (5) Tapa o puerta del conector de alimentación Figura 4-1 Conector frontal del módulo FM 352-5AH01(salidas, Low) 34 Manual del usuario, 05/2011, A5E

35 Cablear el módulo FM Asignación de bornes del conector frontal 1 2 SF MCF DC 5 V SIEMENS I0 I M 3L M 23 3M IOF RUN STOP I2 I3 I4 I5 5VF 24VF DC 5V DC 24V A D A D I6 8 B 28 RUN STOP MRES I L+ B N Q0 11 N 31 Q1 12 CK 32 Q2 13 CK 33 Q3 14 Q Q5 I Q6 I Q7 I L+ 1M DC 24 V I L+ 20 2M M 4 3 (1) Regleta de bornes extraíble (2) Diagrama de cableado en el interior de la tapa frontal (3) Anclaje del alivio de tracción (4) Conector extraíble de la alimentación del módulo de 24 V DC (5) Tapa o puerta del conector de alimentación Figura 4-2 Conector frontal del módulo FM 352-5AH11 (salidas, High) Manual del usuario, 05/2011, A5E

36 Cablear el módulo FM Asignación de bornes del conector frontal Asignación del conector o regleta de bornes La tabla siguiente muestra una relación de los circuitos del lado izquierdo del conector de bornes, pines 1 a 20, y la asignación de cada borne. Tabla 4-1 Asignación de la regleta de bornes, pines 1 a 20 Pin nº E/S Designación Funcionamiento LED 1 2M Masa para sección 2 - circuitos E/S 2 Entrada I 0 Entrada Verde 3 Entrada I 1 Entrada Verde 4 Entrada I 2 Entrada Verde 5 Entrada I 3 Entrada Verde 6 Entrada I 4 Entrada Verde 7 Entrada I 5 Entrada Verde 8 Entrada I 6 Entrada Verde 9 Entrada I 7 Entrada Verde 10 Nota 2 Sección 2 - circuitería de entradas/salidas 11 Salida Q 0 Salida tipo PNP/salida tipo NPN 1 Verde 12 Salida Q 1 Salida tipo PNP/salida tipo NPN 1 Verde 13 Salida Q 2 Salida tipo PNP/salida tipo NPN 1 Verde 14 Salida Q 3 Salida tipo PNP/salida tipo NPN 1 Verde 15 Salida Q 4 Salida tipo PNP/salida tipo NPN 1 Verde 16 Salida Q 5 Salida tipo PNP/salida tipo NPN 1 Verde 17 Salida Q 6 Salida tipo PNP/salida tipo NPN 1 Verde 18 Salida Q 7 Salida tipo PNP/salida tipo NPN 1 Verde 19 2L+ Alimentación para sección 2 - circuitería de entradas/salidas 20 2M Masa para sección 2 - circuitos E/S 1 : FM 352-5AH01-0AE0 tiene salidas tipo NPN. FM 352-5AH11-0AE0 tiene salidas tipo PNP. 2 : En el módulo FM 352-5AH01-0AE0, el borne 10 tiene el nombre 2M y ejerce de masa para la sección 2. En el módulo FM 352-5AH11-0AE0 el borne 10 tiene el nombre 2L+ y ejerce de alimentación para la sección Manual del usuario, 05/2011, A5E

37 Cablear el módulo FM Asignación de bornes del conector frontal La tabla siguiente muestra una relación de los circuitos del lado derecho del conector de bornes, pines 21 a 40, y la asignación de cada borne. No es posible seleccionar y utilizar más de una interfaz de encoder a la vez. Si selecciona el encoder SSI o el encoder diferencial de 5 V, las entradas de 24 V (pines 36 a 39) podrán ser utilizadas como entradas digitales (8 a 11). Si no selecciona ninguna interfaz de encoder, entonces podrá utilizar los pines 26 a 31 como entradas diferenciales digitales de 5 V (12, 13 y 14) además de las entradas de 24 V (pines 36 a 39). Tabla 4-2 Asignación de la regleta de bornes, pines 21 a 40 Borne E/S Denominaci Función del encoder LED nº ón Encoder 5 V Maestro SSI Escucha SSI Encoder 24 V 21 3L+ Alimentación para sección 3 - circuitería de encoders 22 3M Masa para sección 3 - circuitería de encoders 23 3M Masa para sección 3 - circuitos de sensores 24 Salida Salida 5 V Alimentación del encoder 5,2 V Rojo 25 Salida Salida 24 V Alimentación del encoder 24 V Rojo 26 Entrada Encoder Señal A Maestro SSI D (datos) Escucha SSI D (datos) I Entrada Encoder Señal /A (inverse) SSI /D (data inverse) SSI /D (data inverse) 28 Entrada Encoder Señal B I 13+ SSI CK (shift clock) 29 Entrada Encoder Señal /B (inverse) I 13- SSI /CK (shift clock inverse) 30 Entrada Encoder Señal N I 14+ I 14+ I Entrada Encoder Señal /N I 14- I 14- I 14- (inverse) 32 Salida Encoder SSI CK (shift clock) 33 Salida Encoder SSI /CK (shift clock inverse) Entrada I 8 I 8 I 8 I 8 I 8 Verde 37 Entrada I 9 I 9 I 9 I 9 Señal A Verde 38 Entrada I 10 I 10 I 10 I 10 Señal B Verde 39 Entrada I 11 I 11 I 11 I 11 Señal N Verde 40 3M Masa para sección 3 - circuitos de sensores I 12- I 13+ I 13- Manual del usuario, 05/2011, A5E